处理基板的方法 【技术领域】
实施例一般涉及处理基板的方法。背景技术 在半导体处理中， 可能希望实现三维 （3D） 结构。 实现 3D 结构的方法例如包括光刻 工艺。然而， 借助于光刻工艺创建 3D 结构可能是辛苦 （例如， 可能需要很多次的工艺步骤） 和 / 或昂贵 （例如， 由于双光子吸收工艺、 昂贵工具的使用） 的。标准工艺 （例如， 标准微光刻 工艺或纳米压印工艺） 仅可以限定二维 （水平） 结构。
附图说明 图中， 遍及不同的视图， 相同的参考符号一般表示相同的部件。 附图没有必要按比 例绘制， 而是一般将重点放在说明本发明的原理上。 在下面的描述中， 参考下面的附图描述 各个实施例， 附图中 ： 图 1 是说明根据一个实施例的处理基板的方法的图示 ； 图 2 是说明根据一个实施例的处理基板的方法的图示 ； 图 3 示出可以借助于根据一个实施例的处理基板的方法获得的示例性三维结构的示 意性透视图 ； 图 4 示出印模装置的示意性透视图， 该印模装置配置成可以在根据一个实施例的处理
基板以获得图 3 的三维结构的方法中使用的印模 ； 图 5A 至 5G 示出基板的示意性剖面图， 用于说明根据一个实施例的处理基板的方法中 的不同阶段 ； 图 6 示出基板的示意性剖面图， 用于说明使用根据一个实施例的处理基板的方法形成 金属化结构 ； 图 7 示出管芯阵列的示意性顶视图， 用于说明使用根据一个实施例的处理基板的方法 形成管芯金属化结构 ； 图 8 示出管芯的示意性透视图， 用于说明使用根据一个实施例的处理基板的方法形成 管芯金属化结构 ； 图 9A 至 9E 示出基板的示意性剖面图， 用于说明根据一个实施例的处理基板的方法中 的不同阶段 ； 图 10 示出印模装置的示意性剖面图， 该印模装置配置成可以在根据一些实施例的处 理基板的方法中使用的锟。 具体实施方式
下面的详细描述参考附图， 附图通过说明的方式示出可以实践本发明的特定细节 和实施例。这些实施例被充分地描述以使得本领域技术人员能够实践本发明。可以利用 其他实施例且可以在不偏离本发明的范围的条件下做出结构、 逻辑和电学改变。各个实施例没有必要相互排他， 因为一些实施例可以与一个或更多其他实施例组合以形成新的实施 例。
当在此使用时， 术语 “层” 或 “层结构” 可以理解成表示单层或包括多个子层的层 序列 （也称为层堆叠） 。在层序列或层堆叠中， 各个子层例如可以包括不同材料或可以由不 同材料制成， 或者子层中的至少一个可以包括与子层中的另一个相同的材料或可以由与子 层中的另一个相同的材料制成。
当在此使用时， 术语 “在 ... 上设置” 、 “在 ... 上布置” 或 “在 ... 上形成” 可以理 解成表示可以在另一层 （元件或实体） 上以直接机械和 / 或电学接触的方式放置的层 （或一 些其他元件或实体） 。层 （元件或实体） 还可以与另一层 （元件或实体） 以间接 （机械和 / 或 电学） 接触方式放置， 在这种情况中， 其间可以存在一个或更多附加层 （元件或实体） 。
当在此使用时， 术语 “在 ... 之上设置” 、 “在 ... 之上布置” 或 “在 ... 之上形成” 可以理解成表示可以至少间接地放置在另一层 （元件或实体） 上的层 （或一些其他元件或实 体） 。即， 一个或更多其它层 （元件或实体） 可以位于给定层 （元件或实体） 之间。
术语 “电学连接” 、 “电学接触” 或 “电学耦合” 可以理解为包括直接电学连接、 接触 或耦合以及间接电学连接、 接触或耦合。
图 1 是说明根据一个实施例的处理基板的方法 100 的图示。
根据一个实施例， 基板可以是半导体基板， 换句话说， 是可以包括一个或更多半导 体材料或可以由一个或更多半导体材料制成的基板。例如， 基板可以包括硅 （Si） 或可以 由硅 （Si） 制成， 备选地是任意其他合适的半导体材料， 诸如锗 （Ge） 、 IV-IV 族化合物半导体 （例如 SiGe） 、 III-V 族化合物半导体 （例如 GaAs） 、 II-VI 族化合物半导体 （例如 CdTe） 或任 意其他合适的半导体材料。
根据一个实施例， 基板可以是晶片或可以包括晶片或可以是晶片的一部分， 例如 半导体晶片 （诸如例如硅晶片） ， 备选地是任意其他合适的半导体晶片。
根据另一实施例， 基板可以是印刷电路板 （PCB） 或可以包括印刷电路板 （PCB） 。
在 102 中， 可以在基板中形成沟槽。
根据一个实施例， 形成沟槽可以包括蚀刻工艺。换句话说， 可以使用蚀刻工艺 （例 如标准沟槽蚀刻工艺） 形成沟槽。根据另一个实施例， 形成沟槽可以包括切割工艺。换句话 说， 可以使用切割工艺形成沟槽。 根据其他实施例， 可以借助于其他合适的工艺实现沟槽的 形成。
根据一个实施例， 可以沉积阻挡层。 可以在沟槽中沉积压印 （imprint） 材料之前沉 积阻挡层 （见下文） 。根据一个实施例， 可以在沟槽的侧壁或多个侧壁之上沉积阻挡层。可 以使用任意合适的层沉积方法来沉积阻挡层。
根据一个实施例， 可以沉积种子层。可以在沟槽中沉积压印材料之前沉积种子层 （见下文） 。根据一个实施例， 可以在沟槽的侧壁或多个侧壁之上沉积种子层。根据一个实 施例， 可以在阻挡层 （如果提供） 的至少一部分之上沉积种子层。可以使用任意合适的层沉 积方法来沉积种子层。
在 104 中， 至少可以在沟槽中沉积压印材料。
当在此使用时， 术语 “压印材料” 可以理解成包括可以借助于凸印 （emboss） 或压印 构图或结构化的材料， 例如， 可以使用具有压印结构或图案 （例如微压印结构或纳米压印结构） 的印模 （stamp） 装置 （例如， 印模或压印印模或锟） 构图或结构化的材料。
根据一个实施例， 压印材料可以沉积为使得沟槽被压印材料部分地填充。根据另 一个实施例， 压印材料可以沉积为使得沟槽被压印材料完全地填充。
根据一个实施例， 压印材料可以包括可硬化材料或可以是可硬化材料。
当在此使用时， 术语 “可硬化材料” 可以理解为包括可以从较低硬度或电阻率的第 一状态 （也称为非硬化状态） 向与第一状态相比具有较高硬度或电阻率的第二状态 （也称为 硬化状态） 变化或变换的材料。从第一 （非硬化） 状态到第二 （硬化） 状态的转变也被称为 “硬化” 或 “韧化” 。
根据一些实施例， 假设压印材料包括可硬化材料或是可硬化材料， 则压印材料可 以在其处于非硬化状态时沉积。
根据一个实施例， 可硬化材料可以包括聚合或可聚合材料或可以是聚合或可聚合 材料， 例如根据一个实施例的聚合抗蚀剂材料， 诸如根据一个实施例的光敏抗蚀剂材料， 诸 如根据一个实施例的 UV（紫外） 敏感光致抗蚀剂， 或者根据另一实施例的热敏抗蚀剂材料。
假设聚合或可聚合材料 （例如聚合抗蚀剂材料， 例如光致抗蚀剂） 用作可硬化材 料， 则硬化可以说明性地通过聚合或可聚合材料 （例如聚合抗蚀剂材料， 诸如光致抗蚀剂） 的聚合物链的交联实现。在这种联系中， 硬化聚合或可聚合材料也可以称为固化且可硬化 材料也可以称为可固化材料。 根据一些实施例， 可硬化材料可以配置成使得聚合物链的交联可以借助于光照射 或辐射 （在光敏抗蚀剂材料的情况） 实现， 例如借助于 UV 照射 （例如， 在 UV 敏感抗蚀剂材料 的情况） 实现， 换句话说， 通过将材料暴露于光 （例如 UV 光） 实现， 且例如可以导致聚合或可 聚合材料 （例如聚合抗蚀剂材料， 诸如光致抗蚀剂） 的溶解性的变化。
根据另一实施例， 可硬化材料可以配置成使得聚合物链的交联可以借助于应用提 升的温度 （例如， 回火或退火工艺） 实现。例如， 可借助于提升的温度硬化的可硬化材料可以 包括热固性材料。
根据又一实施例， 可硬化材料可以配置成使得可硬化材料的硬化或固化 （例如交 联） 通过向可硬化材料施加电压实现。
根据又一实施例， 可硬化材料可以配置成自硬化材料， 换句话说， 配置成可以在不 需要外部影响 （例如， 无需应用照射、 提升的温度或电压） 的条件下 （例如， 恰好在某一时间 量过期之后） 硬化的材料。
根据另一实施例， 压印材料可以包括模制化合物或可以是模制化合物。
根据另一实施例， 压印材料可以包括纳米胶材料或可以是纳米胶材料。
可以使用任意合适的沉积方法来沉积压印材料。 例如， 根据一些实施例， 假设压印 材料包括压印抗蚀剂或是压印抗蚀剂， 则可以使用任意合适的抗蚀剂沉积方法来沉积压印 材料， 例如， 根据一个实施例的旋涂方法。 根据其他实施例， 可以使用其他合适的沉积方法。
根据一些实施例， 沉积压印材料还可以包括在基板表面的至少一部分之上沉积压 印材料， 例如， 根据一个实施例至少在靠近沟槽或与沟槽相邻的基板表面的一部分或多个 部分之上沉积压印材料。压印材料例如可以覆盖基板表面。
根据一个实施例， 沉积压印材料可以包括使用压印材料 （例如压印抗蚀剂） 的层 （例如厚层） 来涂敷基板 （例如晶片） 。
在 106 中， 可以使用印模装置来凸印压印材料。
当在此使用时， 术语 “印模 （stamp） 装置” 可以理解为包括可以用于凸印或压印压 印材料由此对压印材料进行构图或结构化的装置， 例如印模。 根据一些实施例， 印模装置 例如可以包括印模或可以是印模。在这种情况下， 印模也被称为压印印模。根据其他实施 例， 印模装置例如可以包括结构化的锟或可以是结构化的锟。
假设压印材料包括可硬化材料或是可硬化材料， 则压印材料可以在其处于非硬化 状态时被凸印。
根据一些实施例， 压印装置 （例如印模） 可以包括可以适合于在沟槽中凸印结构的 至少一个压印图案或结构。例如， 根据一个实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括一个或更 多微压印结构。当在此使用时， 术语 “微压印结构 “可以理解成包括压印结构或图案， 其一 个或更多空间维度 （例如， 长度、 宽度、 高度） 处于微米范围 （例如， 处于几微米、 几十微米或 几百微米的量级） 。换句话说， “微压印结构” 可以表示具有微米范围的长度和 / 或宽度和 / 或高度的压印结构。
根据一些实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括可以对应于至少将要在沟槽中形 成的掩膜结构或掩膜图案 （也被称为三维 （3D） 掩膜结构或图案） 的反面 （inverse） （或阴面 (negative)） 的压印图案 （也称为压印结构） 。根据一些实施例， 压印图案可以对应于将要在 沟槽中以及基板表面的至少一部分之上形成的 3D 掩膜结构的反面 （或阴面） 。3D 掩膜结构 可以对应于可以通过在压印材料上凸印印模装置 （例如印模） （具有压印图案） 获得的经构 图的压印材料。 根据一些实施例， 印模装置 （例如印模） 可以配置成使得当凸印压印材料时压印图 案可以至少部分地到达沟槽中。根据一个实施例， 沟槽和 / 或印模装置 （例如印模） 可以配 置成使得当凸印压印材料时， 印模装置 （例如印模） 的下端 （说明性地， 面对沟槽的底部的印 模装置 （例如印模） 的那端） 可以与沟槽的底部空间隔开。换句话说， 根据一个实施例， 沟槽 的深度可以使得当凸印压印材料时， 印模装置 （例如印模） （或者印模装置的压印图案） 的下 端不到达或接触沟槽的底部。因而， 当印模装置 （例如印模） 放置在沟槽中时， 压印材料层例 如可以保留在沟槽底部和印模装置 （例如印模） 的下端之间。因此， 在这种情况中， 可以通 过凸印的印模材料形成的掩膜结构可以覆盖沟槽的整个底部。根据其他实施例， 印模装置 （例如印模） （或更精确地， 印模装置 （例如印模） 的压印图案） 可以配置成使得印模装置 （例 如印模） 的下端可以到达沟槽底部。在这种情况中， 至少部分沟槽底部可以在凸印之后没有 压印材料。 因此， 在这种情况中， 可以通过凸印压印材料形成的掩膜结构可以覆盖部分沟槽 底部。
根据一些实施例， 印模装置 （例如印模） 的压印图案可以具有允许从沟槽去除印模 装置 （例如印模） 而不损坏可以由凸印 （且可能硬化） 的压印材料形成的掩膜结构或掩膜图 案的任意形状， 说明性地， 允许凸印压印材料以使得印模装置 （例如印模） （或更精确地， 其 压印结构或图案） 在凸印 （且可能硬化） 的压印材料中不被绊住或卡住的任意形状。
说明性地， 根据一些实施例， 使用印模装置 （例如印模） 在沟槽中且可能在基板表 面之上凸印压印材料可以包括对压印材料进行构图以具有对应于将要在沟槽中且可能在 基板表面之上形成的 3D 掩膜结构的图案。换句话说， 可以通过在压印材料上凸印具有对应 于 3D 掩膜结构的反面 （或阴面） 的压印图案的印模装置 （例如印模） 获得 3D 结构。
根据一些实施例， 3D 掩膜结构可以用于后续构图工艺 （例如， 图案电镀工艺） 以获 得三维 （3D） 图案或结构， 诸如将在下文中描述的三维 （3D） 金属化结构或图案。
根据一些实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括比压印材料更硬的材料或可以由 比压印材料更硬的材料制成。 换句话说， 根据一个实施例， 印刷装置的材料或多种材料可以 具有比压印材料更高的机械硬度。
根据一个实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括金属或金属合金 （例如， 根据一个 实施例， 类似于在音频压缩光盘 （CD） 生产中使用的印模） 或可以由金属或金属合金 （例如， 根据一个实施例， 类似于在音频压缩光盘 （CD） 生产中使用的印模） 制成。根据一个实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括钢或由钢制成。
根据一个实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括柔性材料或由柔性材料制成。例 如， 印模装置 （例如印模） 可以包括聚合物材料或可以由聚合物材料制成， 例如根据一个实 施例的有机硅 （silicone） 材料， 且备选地是另一聚合物材料。可以看出， 使用诸如例如聚 合物材料的柔性材料的一个效果在于可以避免或减小由于凸印 （压印） 的原因导致的压印 材料中的划痕的可能的发生。
根据一个实施例， 例如， 假设压印材料是可以借助于光照射硬化的光敏材料， 则印 模装置 （例如印模） 可以包括透明材料或可以由透明材料制成。根据一个实施例， 例如， 假设 使用 UV 敏感 （或可固化） 材料作为压印材料， 则透明材料例如可以对紫外 （UV） 照射是透明 的。例如， 根据一些实施例， 印模装置 （例如印模） 可以包括玻璃材料或可以由玻璃材料制 成， 例如根据一个实施例的石英玻璃材料。 根据一个实施例， 可以使用与标准纳米压印制作相同或类似的工艺提供 （例如制 作或制造） 印模装置 （例如印模） 。备选地， 可以使用其他合适的工艺提供印模装置 （例如印 模） 。
根据一些实施例， 假设压印材料也沉积在基板表面之上， 则使用印模装置 （例如印 模） 凸印压印材料还可以包括使用印模装置 （例如印模） 凸印沉积在基板表面之上的压印材 料。说明性地， 根据一个实施例， 印模装置 （例如印模） 可以具有可以适合于在沟槽中且在基 板表面之上凸印结构的压印图案。
根据一些实施例， 假设压印材料是可硬化材料， 则压印材料可以在凸印压印材料 之后且在从沟槽去除印模装置 （例如印模） 之前硬化 （见下文） 。
例如， 假设使用诸如例如可固化聚合或可聚合材料 （例如聚合抗蚀剂材料， 例如光 致抗蚀剂） 的可固化材料， 则硬化压印材料可以包括固化压印材料。如上所述， 说明性地， 固 化压印材料可以包括压印材料的聚合物链的交联 。
根据一个实施例， 固化压印材料 （光敏抗蚀剂材料） 可以包括将压印材料暴露于光 照射， 例如， 根据一个实施例的紫外 （UV） 光照射 （例如在 UV 可固化抗蚀剂的情况） 。
根据另一实施例， 固化压印材料 （例如， 热敏抗蚀剂材料） 可以包括回火基板 （以及 由此的压印材料） 。
根据另一实施例， 固化压印材料可以包括对压印材料应用微波辐射。 例如， 根据一 个实施例， 压印材料可以包括基质材料 , 该基质材料可以是热敏材料， 例如热敏聚合物材 料， 其可以包括可以嵌入在基质材料中的纳米铁氧体颗粒。纳米铁氧体颗粒可以从微波辐 射的电磁场吸收能量。这可以导致基质材料中纳米铁氧体颗粒的加热。以这种方式， 来自
嵌入的纳米铁氧体颗粒的热可以在基质材料中直接且局部地释放且基质材料 （例如聚合物 材料） 可以通过释放的热固化。
在 108 中， 可以从沟槽去除印模装置 （例如印模） 。
说明性地， 根据一些实施例， 三维 （3D） 掩膜结构可以保留在沟槽中， 且根据一些实 施例， 在去除印模装置 （例如印模） 之后保留在基板表面的至少一部分之上。3D 掩膜结构可 以对应于经构图或结构化 （且可能的硬化或固化） 的压印材料 （例如压印抗蚀剂） 。
根据一个实施例， 可以在去除印模装置 （例如印模） 之后执行闪光 （flash） 和/或 凹陷 （recess） 步骤。闪光和 / 或凹陷步骤例如可以用于去除例如沟槽的侧壁处的可能的 压印材料剩余物 （例如， 薄聚合物膜， 诸如抗蚀剂膜） 。
根据一个实施例， 可以在去除印模装置 （例如印模） 之后在沟槽中沉积填充材料。 根据一个实施例， 可以在闪光和 / 或凹陷步骤 （如果提供） 之后沉积填充材料。
根据另一实施例， 沉积填充材料可以包括填充至少没有压印材料的部分沟槽。说 明性地， 填充材料可以 （至少部分地） 填充印模装置 （例如印模） 占用的那些沟槽部分。
说明性地， 根据一些实施例， 例如， 沉积填充材料可以包括在沟槽中填充 “非压印 材料区域” ， 假设抗蚀剂材料用作压印材料， 则例如是非抗蚀剂区域。
根据一些实施例， 填充材料可以包括电学导电材料或可以是电学导电材料， 诸如 例如金属。根据一个实施例， 填充材料可以包括金属或可以是金属， 诸如例如铜 （Cu） ， 备选 地是任意其他合适的金属或金属合金。
根据一个实施例， 沉积填充材料 （例如金属） 可以包括填充材料的流电 （galvanic） 沉积或可以通过填充材料的流电 （galvanic） 沉积实现。
根据一个实施例， 沉积填充材料 （例如金属） 可以包括电镀工艺或可以通过电镀工 艺实现。换句话说， 可以使用电镀工艺 （例如 Cu 电镀） 沉积填充材料 （例如金属） 。
说明性地， 根据一些实施例， 可以通过填充材料 （例如金属） 形成 3D 图案或结构 （3D 电镀图案或结构） 。3D 图案或结构可以说明性地对应于印模的压印图案。
根据一个实施例， 可以在基板中形成至少一个附加沟槽， 可以在该至少一个附加 沟槽中沉积压印材料， 可以使用印模装置 （例如印模） 凸印压印材料， 且可以从该至少一个 附加沟槽去除印模装置 （例如印模） 。
根据另一实施例， 在至少一个附加沟槽中凸印压印材料可以在沟槽中凸印压印材 料之后实施。 说明性地， 根据该实施例， 基板可以以 “分布重复” 顺序处理， 其中印模装置 （例 如印模） 可以在多个沟槽中连续凸印压印材料。
根据另一实施例， 在至少一个附加沟槽中凸印压印材料和在沟槽中凸印压印材料 可以同时实施。 说明性地， 根据该实施例， 基板可以以 “一体化” 方式处理， 其中印模装置 （例 如印模） 可以同时 （换句话说， 一次） 在所有沟槽中凸印压印材料。在这种情况中， 印模装置 （例如印模） 可以以合适的方式配置， 例如使得它包括多个压印图案 （例如， 每个沟槽一个压 印图案） 。根据一个实施例， 压印图案可以全都具有相同的形状， 备选地， 它们可以具有不同 的形状。再者， 根据一个实施例， 如果提供压印材料的硬化， 则所有沟槽中的压印材料可以 被同时硬化。
图 2 是说明根据另一实施例的处理基板的方法 200 的图示。
根据一个实施例， 基板可以是半导体基板， 换句话说， 是可以包括一个或更多半导体材料或可以由一个或更多半导体材料制成的基板。例如， 基板可以包括硅 （Si） 或可以 由硅 （Si） 制成， 备选地是任意其他合适的半导体材料， 诸如锗 （Ge） 、 IV-IV 族化合物半导体 （例如 SiGe） 、 III-V 族化合物半导体 （例如 GaAs） 、 II-VI 族化合物半导体 （例如 CdTe） 或任 意其他合适的半导体材料。
根据一个实施例， 基板可以是晶片或可以包括晶片或可以是晶片的一部分， 例如 半导体晶片， 诸如例如硅晶片， 备选地任意其他合适的半导体晶片。
根据另一实施例， 基板可以是印刷电路板 （PCB） 或可以包括印刷电路板 （PCB） 。
在 202 中， 可以在基板中形成沟槽。根据此处描述的一个或更多实施例， 例如， 沟 槽借助于沟槽工艺或借助于切割工艺形成和 / 或配置， 备选地使用任意其他合适的沟槽形 成工艺形成和 / 或配置。
根据一个实施例， 可以沉积阻挡层。 可以在沟槽中设置印模之前沉积阻挡层 （见下 文） 。再者， 可以根据此处描述的一个或更多实施例沉积和 / 或配置阻挡层。
根据一个实施例， 可以沉积种子层。可以在沟槽中设置印模装置 （例如印模） 之前 沉积种子层 （见下文） 。再者， 可以根据此处描述的一个或更多实施例配置种子层。
在 204 中， 印模装置 （例如印模） 可以至少设置在沟槽中。可以根据此处描述的一 个或更多实施例配置印模装置 （例如印模） 。例如， 根据此处描述的一个或更多实施例， 印模 装置可以配置成可以包括压印图案的压印印模。 在 206 中， 没有印模装置 （例如印模） 的沟槽的至少一部分 （例如没有印模装置 （例 如印模） 的压印图案的沟槽的一个或更多部分） 可以至少部分地填充沟槽填充材料。换句 话说， 沟槽中的一个或更多 “非印模” 区域 （即， 当印模装置 （例如印模） 设置在沟槽中时没有 印模装置的压印图案的沟槽的区域） 可以说明性地填充沟槽填充材料。
根据一些实施例， 沟槽填充材料可以包括可硬化材料或可以是可硬化材料， 例如， 根据此处描述的实施例中的任意一个的可硬化材料， 例如可聚合材料， 诸如例如可固化聚 合物树脂， 诸如光致抗蚀剂。
根据一些实施例， 沟槽填充材料可以沉积为使得没有印模装置 （例如印模） 的基板 表面之上的部分 （基板表面之上的 “非印模区域” ） 也填充沟槽填充材料。例如， 根据一些实 施例， 沟槽填充材料可以沉积为使得位于基板表面和印模装置 （例如印模） 的上部之间的基 板表面之上的部分或区域可以填充沟槽填充材料。
根据一个实施例， 假设沟槽填充材料包括可硬化材料或是可硬化材料， 则沟槽填 充材料可以在其处于非硬化状态时沉积。
根据另一实施例， 假设沟槽填充材料包括可硬化材料或是可硬化材料， 则沟槽填 充材料可以在填充沟槽之后且从沟槽去除印模装置 （例如印模） 之前硬化 （见下文） 。沟槽填 充材料的硬化可以根据此处描述的一个或更多实施例实现。
在 208 中， 可以从沟槽去除印模装置 （例如印模） 。
说明性地， 根据一些实施例， 3D 掩膜结构可以保留在沟槽中， 且根据一些实施例， 当从沟槽去除印模装置 （例如印模） 时， 保留在基板表面的至少一部分之上。说明性地， 3D 掩膜结构可以对应于经构图或结构化 （例如， 可能的硬化或固化） 的沟槽填充材料 （例如抗 蚀剂材料） 。
根据一个实施例， 可以在去除印模装置 （例如印模） 之后执行闪光和 / 或凹陷步骤。
闪光和 / 或凹陷步骤例如可以用于去除例如沟槽的侧壁处的可能的沟槽填充材料剩余物 （例如， 薄聚合物膜， 诸如抗蚀剂膜） 。
根据一个实施例， 可以在去除印模装置 （例如印模） 之后在沟槽中沉积填充材料。 根据一个实施例， 可以在闪光和 / 或凹陷步骤 （如果提供） 之后沉积填充材料。可以根据此 处描述的一个或更多实施例实现沉积填充材料。再者， 可以根据此处描述的一个或更多实 施例配置填充材料。 例如， 根据一个实施例， 填充材料可以包括电学导电材料或可以是电学 导电材料， 例如， 可以用于形成一个或更多金属化结构的金属 （例如铜） 。
根据另一实施例， 可以在基板中形成至少一个附加沟槽， 可以在该至少一个附加 沟槽中设置印模装置 （例如印模） ， 可以使用沟槽填充材料填充该至少一个附加沟槽的没有 印模装置 （例如印模） 的部分， 且可以从该至少一个附加沟槽去除印模装置 （例如印模） 。
根据一个实施例， 在至少一个附加沟槽中设置印模装置 （例如印模） 且使用沟槽填 充材料填充该至少一个附加沟槽的部分可以在沟槽中设置印模装置 （例如印模） 且使用沟 槽填充材料填充部分沟槽之后实施。说明性地， 根据该实施例， 基板可以以 “分布重复” 顺 序处理， 其中印模装置 （例如印模） 可以连续设置在多个沟槽中。
根据另一实施例， 在至少一个附加沟槽中设置印模装置 （例如印模） 且在沟槽中设 置印模装置 （例如印模） 可以同时实施。再者， 根据一个实施例， 使用沟槽填充材料填充至少 一个附加沟槽的部分和填充部分沟槽可以同时实施。 说明性地， 根据该实施例， 基板可以以 “一体化” 方式处理， 其中例如印模装置 （例如印模） 可以同时 （换句话说， 一次） 设置在所有 沟槽中和 / 或可以同时使用沟槽填充材料填充沟槽。在这种联系中， 印模装置 （例如印模） 可以以合适的方式配置， 例如在一个实施例中， 具有结合图 1 所描述的多个压印图案。再 者， 根据一个实施例， 如果提供沟槽填充材料的硬化， 则所有沟槽中的沟槽填充材料可以被 同时硬化。
在根据一个实施例的处理基板 （例如， 半导体基板， 诸如晶片， 如硅晶片） 的方法 中， 可以在基板中形成沟槽 （例如， 借助于沟槽蚀刻工艺） ， 可以在基板之上沉积压印材料， 由此至少部分地使用压印材料填充沟槽， 沟槽中的压印材料可以借助于具有至少部分地到 达沟槽中的压印图案的压印印模凸印， 且可以从沟槽去除压印印模。 根据一个实施例， 压印 材料可以是压印抗蚀剂， 例如聚合物抗蚀剂， 诸如光致抗蚀剂。根据一个实施例， 压印图案 可以对应于将要通过压印材料形成的三维掩膜结构的反面， 且凸印的压印材料可以具有可 以对应于三维掩膜结构的图案。根据一个实施例， 压印材料可以包括可硬化材料 （例如， 可 固化聚合物材料， 诸如例如聚合物抗蚀剂， 如光致抗蚀剂） 或可以是可硬化材料 （例如， 可固 化聚合物材料， 诸如例如聚合物抗蚀剂， 如光致抗蚀剂） 且可以在凸印之后且在去除印模之 前硬化 （诸如， 例如借助于光照射、 例如 UV 光照射固化） 。根据一个实施例， 填充材料可以在 去除印模之后沉积在基板之上， 由此填充至少没有压印材料的沟槽部分。 根据一个实施例， 填充材料可以包括电学导电材料或可以是电学导电材料， 例如金属 （例如铜） 。
在根据另一实施例的处理基板 （例如， 半导体基板， 诸如晶片， 如硅晶片） 的方法 中， 可以在基板中形成沟槽 （例如， 借助于沟槽蚀刻工艺） ， 可以在基板之上设置具有压印图 案的压印印模， 使得压印图案至少部分地到达沟槽中， 没有压印印模的压印图案的沟槽部 分可以至少部分地填充沟槽填充材料， 且可以从基板之上去除压印印模。 根据一个实施例， 压印图案可以对应于将要通过沟道填充材料形成的三维掩膜结构的反面， 且在使用沟槽填充材料填充部分沟槽之后， 沟槽填充材料可以具有可以对应于三维掩膜结构的图案。根据 一个实施例， 沟槽填充材料可以包括可硬化材料 （例如， 可固化聚合物材料， 诸如例如聚合 物抗蚀剂， 如光致抗蚀剂） 或可以是可硬化材料 （例如， 可固化聚合物材料， 诸如例如聚合物 抗蚀剂， 如光致抗蚀剂） 且可以在使用沟槽填充材料填充部分沟槽之后且在去除压印印模 之前硬化 （诸如， 例如借助于光照射、 例如 UV 光照射固化） 。根据一个实施例， 填充材料可以 在去除压印印模之后沉积在基板之上， 由此填充至少没有沟槽填充材料的沟槽部分。根据 一个实施例， 填充材料可以包括电学导电材料或可以是电学导电材料， 诸如例如金属 （例如 铜） 。
图 3 示出可以借助于根据一个实施例的处理基板的方法获得的示例性三维 （3D） 结构 300（也称为目标结构） 的透视图。
结构 300 包括基板 301。根据一个实施例， 基板 301 可以是半导体基板， 例如硅 （Si） 基板。例如， 根据一个实施例， 基板 301 可以是硅晶片的一部分。
如图所示， 在基板 301 中形成沟槽 302。根据一个实施例， 沟槽 302 例如可以借助 于蚀刻工艺或借助于切割工艺、 备选地借助于任意其他合适的沟槽形成工艺形成。
沟槽 302 的深度 （说明性地， 沟槽底部 314 到上基板表面 301a 之间的距离） 通过图 3 中的双箭头 302a 指示。根据一些实施例， 沟槽深度 302a 可以小于基板 301（例如晶片） 的厚度。根据一些实施例， 沟槽深度 302a 可以处于微米范围。例如， 沟槽深度 302a 可以具 有一或几微米或者几十微米或几百微米的值。例如， 根据一些实施例， 沟槽深度 302a 可以 处于约 100μm 至约 300μm 的范围， 根据一个实施例例如为 300μm。 根据其他实施例， 沟槽 深度 302a 可以具有不同值。 沟槽 302 的宽度 （说明性地， 沟槽 302 的相对侧壁 312 的距离） 通过图 3 中的双箭 头 302b 指示。 根据一些实施例， 沟槽宽度 302b 可以处于微米范围。 例如， 根据一些实施例， 沟槽宽度 302b 可以处于约 10μm 至约 200μm 的范围， 根据一个实施例例如为约 50μm。根 据其他实施例， 沟槽宽度 302b 可以具有不同值。
根据其他实施例， 可以以如图 3 所示的结构 300 的类似方式实现具有其他几何形 状 （例如其他沟槽几何形状） 的三维结构。这些结构可以具有类似或不同的尺寸， 例如， 类似 或不同的沟槽尺寸， 例如类似或不同的沟道沟槽深度和 / 或沟道宽度。
目标结构 300 还包括在沟槽 302 中且在部分基板 301 （更精确地， 在基板 301 的部 分上表面 301a 之上） 之上形成的三维 （3D） 掩膜结构 303。
掩膜结构 303 可以包括压印材料或可以由压印材料制成， 所述压印材料诸如例如 压印抗蚀剂 （例如， 聚合抗蚀剂） 。根据一些实施例， 可以通过在沟槽 302 中沉积压印材料且 使用具有对应于掩膜结构 303 的反面的压印图案的印模设备 （例如， 印模或压印印模） 凸印 压印材料获得掩膜结构 303。
备选地， 可以通过在沟槽 302 中且在基板 301 的上表面 301a 之上沉积印模装置 （例如印模或压印印模） 且使用沟槽填充材料 （例如诸如聚合抗蚀剂的可硬化材料） 填充至少 没有印模装置 （例如印模或压印印模） 的沟槽 302 的部分获得掩膜结构 303。
如图所示， 掩膜结构 303 可以包括可以位于沟槽 302 中且可以覆盖沟槽 302 的底 部 314 的第一部分 303'。如图所示， 掩膜结构 303 的第一部分 303' 的宽度可以与沟槽 302 的宽度 302b 相同。换句话说， 第一部分 303' 可以毗邻沟槽 302 的侧壁 312。
根据一些实施例， 掩膜结构 303 的第一部分 303' 的厚度可以处于微米范围， 例如， 根据一个实施例为大约几微米或几十微米。根据其他实施例， 厚度可以具有不同值。
在图 3 中， 双箭头 303a 指示掩膜结构 303 的第一部分 303' 的上表面 313 与基板 301 的上表面 301a 之间的距离。说明性地， 距离 303a 可以对应于沟槽深度 302a 减去掩膜 结构 303 的第一部分 303' 的厚度且可以处于微米范围， 例如， 大约几十或几百微米。例如， 根据一个示例性实施例， 距离 303a 可以约为 250μm。 根据其他实施例， 距离 303a 可以具有 不同值。
根据所示的实施例， 掩膜结构 303 还可以包括第二部分 303"， 第二部分 303" 可以 位于沟槽 302 中且可以具有比沟槽 302 的宽度 302b 小的宽度 （图 3 中的双箭头 303b 指示） ， 使得部分沟槽 302 没有掩膜结构 303 的材料。说明性地， 根据图 3 中示出的实施例， 掩膜结 构 303 的中间部分 （第二部分 303"） 可以是条形或脊形。根据所示的实施例， 掩膜结构 303 的第二部分 303" 的一部分可以从沟槽 302 突出。
根据所示的实施例， 掩膜结构 303 还包括可以覆盖部分基板 301（更精确地， 基板 301 的部分上表面 301a） 的第三部分 303"'。
覆盖沟槽 302 的底部 314 的掩膜结构 301 的第一部分 303' 可以用于防止填充材 料 （如下面所描述， 例如， 电学导电材料， 诸如例如， 在形成掩膜结构 303 之后可以填充到沟 槽 302 中的金属） 到达沟槽 302 的底部 314。根据另一实施例， 第一部分 303' 可以不存在 或可以具有小于沟槽的宽度 （例如， 与掩膜结构 303 的第二部分 303" 具有相同的宽度） （未 示出） 。因而， 根据该实施例， 沟槽 302 的至少部分底部 314 可以没有掩膜结构 303 的材料。 在这种情况中， 在形成掩膜结构 303 之后可以填充到沟槽 302 中的填充材料 （例如电学导电 材料， 诸如金属） 可以到达沟槽 302 的底部 314。
说明性地， 图 3 示出包括三维 （3D） 掩膜结构 303 的示例性三维 （目标） 结构 300。 为了获得目标结构 300， 不仅需要在基板表面 301a 上而且需要在沟槽 302 中结构化形成掩 膜结构 303 的材料 （例如抗蚀剂） 。根据一些实施例， 如下文中进一步描述， 可以借助于在沟 槽 302 中且在基板表面 301a 之上沉积压印材料 （例如， 压印抗蚀剂） 且使用具有对应于 3D 掩膜结构 303 的反面的三维 （3D） 压印图案的印模装置 （例如， 印模或压印印模） 凸印压印材 料实现结构化或经构图的掩膜结构 303。根据其他实施例， 可以借助于在沟槽 302 中且在 基板表面 301a 之上设置印模装置 （例如压印印模） 且随后使用沟槽填充材料 （例如可硬化 材料， 诸如例如抗蚀剂） 填充没有印模装置 （例如， 印模或压印印模） 的沟槽 302 和基板表面 301a 之上的部分实现结构化或经构图的掩膜结构 303。
注意， 使用常规方法， 形成诸如图 3 中示出的结构 300 的 3D 目标结构可能是根本 不可能的或者可能相对昂贵 （例如， 需要很多工艺步骤） 。例如， 因为所需的抗蚀剂厚度不能 相应地露出 （例如， 由于曝光工具的不足聚焦深度， 边缘的杂散光的发生， 由于烘焙工艺期 间的溶剂的损失导致的（多个） 抗蚀剂壁的不稳定性等） ， 标准光刻可能失效。另一方面， 因 为不能到达深沟槽中的结构， 双光子光刻可能失效。最后， 可能不能使用标准纳米压印工 艺， 因为它们仅设计为用于在平坦的表面上印刷结构。
图 4 示出可以在处理基板的方法中使用的印模装置 400 的示意性透视图。根据所 示实施例， 印模装置 400 配置成印模。印模装置 400 或印模 400 可以用于获得图 3 的三维 目标结构 300。印模 400 可以配置成压印印模并且可以包括或可以由适合于凸印掩膜结构 303 的 材料 （例如压印抗蚀剂） 的材料制成。根据一个实施例， 例如， 假设被印模 400 凸印的压印材 料配置成可以借助于照射 （例如 UV 照射） 硬化的可硬化材料， 则印模 400 可以由透明材料制 成， 例如由 UV 透明材料制成。根据其他实施例， 印模 400 可以包括其他材料或可以由其他 材料制成， 例如柔性材料， 例如根据一个实施例的聚合物材料 （例如有机硅材料） ， 或者金属 或金属合金。
根据所示的实施例， 印模 400 可以包括可以对应于基底掩膜的平面上部 401。再 者， 印模 400 可以包括说明性地对应于图 3 中示出的 3D 掩膜结构 303 的反面 （或阴面） 的压 印图案 402。
根据所示实施例， 压印图案 402 包括两个 L 形部分 402' 和 402"， 这两个 L 形部分 402' 和 402" 镜像对称地布置且以图 3 的 3D 掩膜结构 303 可以通过使用印模 400 在沟槽 302 中且在基板表面 301a 之上凸印压印材料， 或通过使用沟槽填充材料填充没有压印图案 402 的沟槽 302 和基板表面 301a 之上的部分的方式配置。
注意， 根据其他实施例， 印模装置 （例如印模或锟） 的压印图案可以具有不同于图 4 中示出的形状。例如， 压印图案可能不需要具有图 4 中示出的两个 L 形部分。一般地， 印模 装置 （例如印模或锟） 的压印图案的形状可以取决于将要使用印模装置形成的三维掩膜结 构或目标结构。例如， 根据一些实施例， 没有底切 （换句话说， 不具有任意底切） 的任意形状 或图案可以适合用于压印图案。
根据所示实施例， 压印图案 402 的两个 L 形部分 402' 和 402" 中的每一个包括垂直 部分 422（在垂直于基底掩膜的主表面的方向延伸） ， 其具有对应于图 3 中示出的距离 303a 的延伸 （双箭头 403a 指示） 。当印模 400 用于在沟槽 302 中凸印压印材料 （例如见图 5D） 或 者当印模 400 在沉积沟槽填充材料之前设置在沟槽 302 中 （例如见图 9C） 时， 垂直部分 422 可以到达沟槽 302 中。再者， 两个 L 形部分 402'、 402" 之间的距离 403b 对应于 3D 掩膜结 构 303 的第二部分 303" 的宽度 303b （例如见图 5D 和图 9D） 。再者， 压印图案 402 的两个 L 形部分 402'、 402" 的相应外侧壁 415 之间的距离 402b 对应于沟槽 302 的宽度 320b（例如 见图 5D 和 9C） 。换句话说， 距离 402b 的值可以与沟槽宽度 302b 的值相同或基本相同。
压印图案 402 的两个 L 形部分 402'、 402" 还可以被称为微压印结构 （μ 压印结 构） 。印模 400 也可以被称为微压印掩膜 （μ 压印掩膜） 。
根据一些实施例， 如下文结合图 5A 至 5E 所描述， 可以通过使用图 4 中示出的印模 400 在沟槽 302 中凸印压印材料获得图 3 中示出的 3D 掩膜结构 303。根据其他实施例， 如 下文结合图 9A 至 9E 所描述， 可以通过在沟槽 302 中设置图 4 的印模 400 且使用沟槽填充 材料填充没有印模 400 的沟槽 302 的部分获得图 3 中示出的 3D 掩膜 303。如下文结合图 5F 和图 5G 所描述， 3D 掩膜结构 303 例如可以随后用于形成一个或更多 3D 金属化结构。如 下文结合图 6 至 8 所描述， 金属化结构例如可以用于电学接触一个或更多管芯或芯片的一 个或更多电学或电子元件或装置。
在下文中， 将结合图 5A 至 5E 描述根据一个实施例的处理基板的方法， 图 5A 至 5E 以示意性剖面图示出不同工艺阶段。
图 5A 示出在基板 301 中形成沟槽 302 的第一视图 510。 基板 301 包括上表面 301a 且还可以根据此处描述的一个或更多实施例配置成例如半导体基板， 例如， 晶片， 如硅晶片。 根据此处描述的一个或更多实施例， 例如使用标准沟槽蚀刻工艺形成沟槽 302。 沟 槽 302 包括侧壁 312 和底部 314。沟槽 302 的深度由双箭头 302a 指示且例如可以具有根据 此处描述的一个或更多实施例的值。再者， 沟槽 302 的宽度由双箭头 302b 指示且例如可以 具有根据此处描述的一个或更多实施例的值。
根据一个实施例， 阻挡层可以沉积在至少沟槽 302 的侧壁 312 之上 （未示出） 。根 据另一实施例， 种子层可以沉积在阻挡层之上 （未示出） 。根据另一实施例， 阻挡层和 / 或种 子层可以省略。
图 5B 示出用压印材料 （例如压印抗蚀剂） 521 的厚层涂布基板 301（例如晶片） 的 第二视图 520。如图所示， 压印材料 521 可以填充沟槽 302 且覆盖基板 301 的至少部分上表 面 301a。如此处在下文中所描述， 压印材料 521 可以通过压印构图或结构化。根据一些实 施例， 压印材料可以是可硬化材料， 例如可固化聚合材料， 诸如聚合抗蚀剂， 如可以借助于 照射 （例如 UV 照射） 固化的光致抗蚀剂。
图 5C 示出通过在压印材料 521 上凸印印模 400 压印压印材料 521 的第三视图 530。 图 5C 中， 凸印由箭头 531 指示。印模 400 可以以与此处上面结合图 4 描述的印模相同的方 式配置。尤其是， 相同的参考标号可以指示与图 4 中相同的元件。借助于在压印材料 521 上凸印印模 400， 压印材料 521（例如压印抗蚀剂） 可以被构图以形成如图 5D 中的第四视图 540 中示出的三维掩膜结构 303。三维掩膜结构 303 可以具有与图 3 中示出的类似的形状。 尤其是， 相同的参考标号可以指示与图 3 中相同的元件。
根据一些实施例， 可以在压印之后硬化三维掩膜结构 303（更精确地， 三维掩膜结 构 303 的压印材料 521） 。根据一些实施例， 可以借助于光照射 （例如 UV 照射） 实现硬化。在 这种情况中， 印模 400 可以由光透明 （例如 UV 透明） 材料制成以使得光 （例如， UV 辐射） 经 过， 且压印材料 521 可以是借助于光照射 （例如 UV 照射） 硬化的材料， 例如， 光敏 （例如 UV 光 敏） 聚合物抗蚀剂。
图 5E 示出从沟槽 302 去除印模 400 的第五视图 550。如图所示， 包括第一部分 303' 和第二部分 303" 的三维掩膜结构 303 保留在沟槽 302 中。注意， 三维掩膜结构 303 还 可以包括可以覆盖基板 301 的部分上表面 301a 的第三部分 303"', 这在图 3 中示出但是在 图 5E 中没有示出， 因为第五视图 550 清晰地对应于沿图 3 中的剖面线 A-A' 的剖面。
说明性地， 根据一些实施例， 三维 （3D） 印模 400 可以凸印到涂布有压印材料 521 （例如压印抗蚀剂） 的基板 301 上。根据一些实施例， 可以在凸印之后且在去除印模 400 之 前硬化压印材料 521。例如， 根据压印材料 521 是光敏抗蚀剂材料的一个实施例， 抗蚀剂可 以暴露于光以交联抗蚀剂材料中的聚合物链。在这种情况中， 印模 400 可以配置成透明印 模以使得用于曝光抗蚀剂的光经过。 根据其他实施例， 比如聚合物的抗蚀剂的交联 （或溶解 性的变化） 还可以通过应用提升的温度或电压实现。
根据一个实施例， 可以在去除印模 400 之后执行诸如例如闪光 / 凹陷步骤的清洁 步骤以从例如沟槽 302 的侧壁 312 去除压印材料 512（例如， 薄聚合物膜 （例如抗蚀剂膜） ） 的可能剩余物。
根据一些实施例， 如图 5F 中的第六视图 560 所示， 三维 （3D） 掩膜结构 303（例如 3D 聚合物掩膜） 可以用于诸如图案电镀工艺的后续金属化工艺， 其中非压印材料区域 （很明
显， 没有压印材料 521 的沟槽 302 以及基板 301 的上表面 301a 之上的那些部分） （即， 假设 压印材料 521 是抗蚀剂材料时的非抗蚀剂区域） 可以用金属 561（例如铜 （Cu） ） 流电地填 充。
根据所示的实施例， 金属 561 延伸到沟槽 302 中， 直到掩膜结构 303 的第一部分 303' 的上表面 313， 即直到对应于如图 5F 中示出的距离 303a 的深度 503a。因而， 根据所 示的实施例， 金属 561 借助于覆盖沟槽底部 314 的掩膜结构 303 的第一部分 303' 与沟槽底 部 314 空间分离。根据其他实施例， 掩膜结构 303 可以配置成使得金属 561 到达沟槽底部 314。
在使用金属 561 填充非压印材料区域之后， 3D 掩膜结构 303 可以被去除 （例如， 使 用用于选择性去除掩膜结构 303 的材料 （例如抗蚀剂） 而金属 561 保留在沟槽 303 中和基板 表面 301a 之上的合适的工艺） ， 如图 5G 中的第七视图 570 所示。如图 6 所示， 金属 561 例 如可以用作一个或更多金属结构以电学接触可以在基板 301 中形成或已经在基板 301 中形 成的一个或更多电学和 / 或电子装置。
图 6 示出基板 301 的示意性剖面图 600， 用于说明使用根据一个实施例的处理基 板的方法形成金属化结构。基板 301 可以是晶片或可以是晶片的部分。在基板 301 中形成 沟槽 302， 且在沟槽 302 中和基板 301 的上表面 301a 之上形成第一金属化结构 610a 和第 二金属化结构 610b。例如以上面结合图 5A 至 5G 描述的相同方式， 可以借助于根据此处描 述的一个或更多实施例的处理基板的方法形成沟槽 302 以及第一和第二金属化结构 610a、 610b。 第一金属化结构 610a 用于电学接触位于基板 301 中的至少一个第一电子装置 602a。 第二金属化结构 610b 用于电学接触位于基板 301 中的至少一个第二电子装置 602b。 如图所示， 该至少一个第一电子装置 602a 可以位于基板 301 的第一区域 603（其 可以对应于要由基板 301 形成的第一管芯） 中， 且该至少一个第二电子装置 602b 可以位于 基板 301 的第二区域 604（其可以对应于要由基板 301 形成的第二管芯） 中。如图所示， 基 板 301 的第一区域 603 和第二区域 604 可以彼此相邻布置且可以通过位于基板 301 的第一 区域 603 和第二区域 604 之间以及位于沟槽 302 的底部 314 和基板 310 的下表面 301b 之间 的基板 301 的第三区域 605 接合。根据一个实施例， 可以使用管芯单体化工艺获得第一管 芯和第二管芯。换句话说， 基板 301 的第一区域 603 和第二区域 604 彼此分离 （例如， 借助 于管芯切割工艺） ， 由此去除基板 301 的第一区域 603 和第二区域 604 之间的第三区域 605 （即链接部分） 。
除了图 6 中示出的沟槽 302 以及第一和第二金属化结构 610a、 601b， 可以在基板 301 中形成附加沟槽 （未示出） 且可以以与沟槽 302 以及第一和第二金属化结构 610a、 610b 相似的方式在附加沟槽中和基板 301 的上表面 310a 之上形成附加金属化结构 （未示出） 。 附 加金属化结构可以用于电学接触第一电子装置 602a 和 / 或第二电子装置 602b 和 / 或例如 位于基板 301 的附加区域 （其可以对应于要由基板 301 形成的附加管芯） 中的附加电子装 置。 附加管芯例如可以使用管芯单体化工艺获得， 其中基板的附加区域可以彼此分离 （换句 话说， 管芯被单体化） 。
因而， 说明性地， 根据一些实施例， 如图 7 所示， 可以提供包括多个管芯 （或芯片） 以 及用于电学接触管芯的多个管芯金属化结构的管芯布置或管芯阵列。
图 7 示出管芯阵列 750 的示意性顶视图， 用于说明使用根据一个实施例的处理基
板的方法形成管芯金属化结构。管芯阵列 750 包括以行 720、 740、 760 和列 725、 745、 765、 785 布置的多个管芯 （芯片） 700（在本示例中， 12 个管芯 700 以矩形阵列布置， 包括第一行 720、 第二行 740 和第三行 760 以及第一列 725、 第二列 745、 第三列 765 和第四列 785 ； 一般 地， 可以以任意数目的行和列布置任意数目的管芯 700） 。可以借助于管芯单体化从公共基 板 301 （例如晶片） 获得管芯 700。每个管芯 700 包括多个管芯金属化结构 710a、 710b、 710c、 710d。在所示的示例中， 为每个管芯 700 提供第一管芯金属化结构 710a、 第二管芯金属化 结构 710b、 第三管芯金属化结构 710c 和第四管芯金属化结构 710d。如图所示， 每个管芯 700 可以具有包括 4 个侧表面 700a、 700b、 700c、 700d 的矩形 （例如， 方形） 的形状， 且如图所 示， 管芯金属化结构 710a、 710b、 710c、 710d 可以布置在管芯 700 的 4 个侧表面 700a、 700b、 700c、 700d。尤其是， 如图所示， 第一管芯金属化结构 710a 和第二管芯金属化结构 710b 位 于彼此相对的管芯 700 的第一和第二侧表面 700a、 700b， 且第三管芯金属化结构 710c 和第 四管芯金属管结构 710d 位于彼此相对的管芯 700 的第三和第四侧表面 700c、 700d。 根据其 他实施例， 每个管芯可以提供不同数目的管芯金属化结构且可以不同地布置管芯金属化结 构。管芯金属化结构 710a、 710b、 710c、 710d 可以用于电学接触相应管芯 700 的一个或更多 电子装置。
例如以上面结合图 5A 至 5G 描述的相似方式， 可以借助于根据此处描述的一个或 更多实施例的处理基板的方法形成管芯金属化结构 710a、 710b、 710c、 710d。
说明性地， 可以使用在位于两个相邻管芯之间的沟槽中形成的公共的三维掩膜结 构形成给定管芯 700 的第一管芯金属化结构 710a 和相同行中最相邻的管芯 700 的第二管 芯金属化结构 710b。例如， 可以使用位于两个相邻管芯 700'、 700" 之间的沟槽中形成的公 共三维掩膜结构形成位于第二行 740 与第二列 745 的交点的多个管芯 700 的第一管芯 700' 的第一管芯金属化结构 710a 与位于第二行 740 与第一列 725 的交点的多个管芯 700 的第 二管芯 700" 的第二管芯金属化结构 720b。
类似地， 可以使用在两个相邻管芯之间的沟槽中形成的公共三维掩膜结构形成给 定管芯 700 的第三管芯金属化结构 710c 和相同列中最相邻的管芯 700 的第四管芯金属化 结构 710d。例如， 可以使用位于两个相邻管芯 700'、 700" 之间的沟槽中形成的公共三维掩 膜结构形成位于第二行 740 与第二列 745 的交点的第一管芯 700' 的第三管芯金属化结构 710c 以及位于第一行 720 与第二列 745 的交点的第三管芯 700"' 的第四管芯金属化结构 710d。
说明性地， 图 7 中示出的管芯阵列 750 可以配置成使得多个管芯 700 的每个管芯 （芯片） 700 包括 4 个接触 （例如引脚） 。
图 8 示出管芯的示意性透视图 800， 用于说明使用根据另一实施例的处理基板的 方法形成管芯金属化结构。
管芯 800 包括配置成表面和侧壁接触的三个管芯金属化结构 810a、 810b、 810c。 换 句话说， 可以在管芯 800 的上表面和侧壁之上形成管芯金属化结构 810a、 810b、 810c。例如 以与上述结合图 5A 至 5G 相似的方式， 可以通过在使用根据一个或更多实施例的处理基板 的方法结构化三维掩膜 （例如抗蚀剂掩膜） 之后通过流电沉积形成管芯金属化结构 810a、 810b、 810c。
说明性地， 图 8 示出可以使用根据一个实施例的处理基板的方法获得的目标产品（例如， 具有管芯金属化的管芯） 的另一示例。
在下文中， 结合图 9A 至 9E 描述根据另一实施例的处理基板的方法， 图 9A 至 9E 以 示意性剖面图示出不同工艺阶段。
图 9A 示出在基板 301 中形成沟槽 302 的第一视图 910。 基板 301 包括上表面 301a 且还可以根据此处描述的一个或更多实施例配置成例如半导体基板， 例如， 晶片， 诸如硅晶 片。
根据此处描述的一个或更多实施例， 例如可以使用标准沟槽蚀刻工艺形成沟槽 302。沟槽 302 包括侧壁 312 和底部 314。沟槽 302 的深度由双箭头 302a 指示且例如可以 具有根据此处描述的一个或更多实施例的值。再者， 沟槽 302 的宽度由双箭头 302b 指示且 例如可以具有根据此处描述的一个或更多实施例的值。
根据一个实施例， 阻挡层可以沉积在至少沟槽 302 的侧壁 312 之上 （未示出） 。根 据另一实施例， 种子层可以沉积在阻挡层之上 （未示出） 。根据另一实施例， 阻挡层和 / 或种 子层可以省略。
图 9B 和 9C 示出包括三维压印图案 402 的印模 400 设置在沟槽 302 中且设置在基 板 301 的至少部分上表面 301a 之上的第二视图 920 和第三视图 930。 图 9B 示出在沟槽 302 中放置之前的印模 400， 且沟槽 302 中的印模 400 的放置通过箭头 931 指示。图 9C 示出在 沟槽 302 中放置之后的印模 302。印模 400 可以以上面结合图 4 和图 5C 描述的相似的方式 配置。与图 4 或图 5C 具有相同参考标号的元件是相同的且为简洁起见将参考上面的描述。
图 9D 示出使用沟槽填充材料 921 填充没有印模 400 的沟槽 302 的部分的第四视 图 940。根据一些实施例， 沟槽填充材料 921 可以是可硬化材料 （例如， 聚合抗蚀剂材料） 且 例如可以根据此处描述的一个或更多实施例配置。例如， 根据一些实施例， 沟槽填充材料 921 可以包括聚合抗蚀剂或可以是聚合抗蚀剂， 例如根据一个实施例的可以通过暴露于光 （例如在 UV 敏感抗蚀剂的情况中为 UV 辐射） 而固化的光敏聚合抗蚀剂， 或者根据另一实施 例的可以通过应用提升的温度固化的热敏聚合抗蚀剂， 或根据又一实施例的可以通过施加 电压固化的抗蚀剂。
根据一些实施例， 沟槽填充材料 921 还可以覆盖基板的部分上表面 301a（在图 9D 中未示出） 。说明性地， 沟槽填充材料 921 可以形成可以具有与结合图 3 示出和描述的类似 形状的三维 （3D） 掩膜结构 303。与图 3 具有相同参考标号的元件是相同的且为简洁起见将 参考上面的描述。
根据一些实施例， 可以在沉积沟槽填充材料 921 之后硬化三维掩膜结构 303 （更精 确地， 三维掩膜结构 303 的沟槽填充材料 921） 。根据一些实施例， 可以借助于光照射 （例如 UV 照射） 实现硬化。在这种情况中， 印模 400 可以由光透明 （例如 UV 透明） 材料制成以使得 光 （例如， UV 辐射） 经过， 且沟槽填充材料 921 可以是借助于光照射 （例如 UV 照射） 硬化的材 料， 诸如例如， 光敏 （例如 UV 敏感） 聚合抗蚀剂。
图 9E 示出从沟槽 302 去除印模 400 的第五视图 950。如图所示， 包括第一部分 303' 和第二部分 303" 的三维掩膜结构 303 保留在沟槽 302 中。注意， 三维掩膜结构 303 还 可以包括可以覆盖基板 301 的部分上表面 301a 的第三部分 303"', 这在图 3 中示出但是在 图 9E 中没有示出， 图 9E 可以清晰地对应于沿图 3 中的剖面线 A-A' 的剖面。
说明性地， 根据一些实施例， 包括三维 （3D） 压印图案的印模 400 可以沉积在基板301 中的沟槽 302 中， 使得 3D 图案可以至少部分地到达沟槽 320 中。没有印模 400 的沟槽 302 的部分随后可以使用沟槽填充材料 921（例如可硬化材料， 诸如例如聚合物抗蚀剂） 填 充。根据一些实施例， 可以在沉积沟槽填充材料 921 之后且在去除印模 400 之前硬化沟槽 填充材料 921。例如， 根据沟槽填充材料材料 921 是光敏抗蚀剂材料的一个实施例， 抗蚀剂 可以暴露于光以交联抗蚀剂材料中的聚合物链。在这种情况中， 印模 400 可以配置成透明 印模且使得用于曝光抗蚀剂的光经过。 根据其他实施例， 比如聚合物的抗蚀剂的交联 （或溶 解性的变化） 还可以通过应用提升的温度或电压实现。
根据一个实施例， 可以在去除印模 400 之后执行例如闪光 / 凹陷步骤的清洁步骤， 以从例如沟槽 302 的侧壁 312 去除沟槽填充材料 921（例如， 薄聚合物膜 （例如抗蚀剂膜） ） 的可能剩余物。
根据一些实施例， 如上所述， 三维 （3D） 掩膜结构 303（例如 3D 聚合掩膜） 例如可以 用于诸如图案电镀工艺之类的后续金属化工艺。例如， 根据一些实施例， 基板 301 还可以以 上面结合图 5F 和图 5G 描述的类似方式进一步处理， 且根据一些实施例， 例如可以获得如图 6 至 8 所示的相同或类似结构。
在上文中， 描述了具有配置成印模的印模装置的各个实施例。 根据一些实施例， 印 模装置例如可以包括锟或可以配置成 （结构化的） 锟。换句话说， 根据一些实施例， 印模装置 可以包括锟或可以是锟， 该锟可以结构化为使得它可以包括至少一个压印结构或图案。可 以根据此处描述的一个或更多实施例配置压印结构或图案。 具有一个或更多压印结构或图 案的锟例如可以用于在基板之上 （例如， 在印刷电路板 （PCB） 之上） 滚动。
图 10 示出印模装置 1000 的示意性剖面图， 该印模装置配置成锟且可以在根据一 个实施例的处理基板的方法中使用。如图所示， 印模装置 1000 即锟 1000 可以结构化为包 括可以用于在沟槽中凸印或压印的压印图案 402。可以根据此处描述的一个或更多实施例 配置压印图案 402。注意， 根据一些实施例， 除了图 10 中示出的压印图案 402， 锟 1000 还可 以包括附加压印图案。 如箭头 1050 所指示， 锟 1000 可以用于在基板 301 之上 （例如， 根据 一个实施例在印刷电路板 （PCB） 之上） 滚动。基板 301（例如 PCB） 可以包括沟槽 302（在 图 10 中仅示出一个沟槽 302 ； 然而， 根据其他实施例， 可以存在多于一个的沟槽） 。 可以根据 此处描述的一个或更多实施例形成沟槽 302（或多个沟槽） 。再者， 如图所示， 沟槽 302（或 多个沟槽） 可以用沟槽填充材料 1021 填充。可以根据此处描述的一个或更多实施例配置沟 槽填充材料 1021。当锟 1000 在基板 301 之上滚动时， 锟 1000 的压印图案 402 可以在沟槽 302 中凸印沟槽填充材料 1021， 得出沟槽 302 中的三维结构。类似地， 当锟 1000 继续在基 板 301 之上滚动时， 可以在基板 301 中在附加沟槽中形成附加三维结构 （未示出） 。
根据一个实施例的处理基板的方法可以包括 ： 在基板中形成沟槽 ； 至少在沟槽中 沉积压印材料 ； 使用印模装置在沟槽中凸印压印材料 ； 以及从沟槽去除印模装置。
根据一个实施例， 印模装置可以包括印模或可以是印模， 例如压印印模。
根据另一实施例， 印模装置可以包括锟或可以是锟。
根据一个实施例， 基板可以包括半导体基板或可以是半导体基板。
根据另一实施例， 基板可以包括印刷电路板 （PCB） 或可以是印刷电路板 （PCB） 。
根据另一实施例， 压印材料可以包括可硬化材料或可以由可硬化材料制成。
根据另一实施例， 压印材料可以在凸印之后且在去除印模装置之前硬化。根据另一实施例， 可硬化材料可以包括可聚合材料或可以由可聚合材料制成。
根据另一实施例， 硬化压印材料可以包括以下方式至少之一 ： 将压印材料暴露于 光， 回火基板， 向压印材料施加电压。
根据另一实施例， 填充材料可以在去除压印装置之后至少沉积到沟槽中。
根据一个实施例， 填充材料可以包括金属或可以是金属。
根据另一实施例， 沉积填充材料可以包括电镀工艺。 换句话说， 可以使用电镀工艺 来沉积填充材料。
根据另一实施例， 印模装置可以包括适合于在沟槽中凸印结构的至少一个图案。
根据另一实施例， 印模装置可以包括对应于至少要在沟槽中形成的三维掩膜结构 的压印图案。
根据另一实施例， 印模装置可以包括金属或可以由金属制成。
根据另一实施例， 印模装置可以包括柔性材料或可以由柔性材料制成。
根据另一实施例， 印模装置可以包括透明材料或可以由透明材料制成， 且硬化压 印材料可以包括将压印材料暴露于光。
根据另一实施例， 可以在基板中形成至少一个附加沟槽， 可以向该至少一个附加 沟槽中沉积压印材料， 可以使用印模装置凸印该至少一个附加沟槽中的压印材料， 且可以 从该至少一个附加沟槽去除印模装置。
根据另一实施例， 在至少一个附加沟槽中凸印压印材料可以在沟槽中凸印压印材 料之后实施。
根据另一实施例， 在该至少一个附加沟槽中凸印压印材料和在该沟槽中凸印压印 材料可以同时实施。
根据另一实施例， 至少向沟槽中沉积压印材料还包括在基板表面的至少一部分之 上沉积压印材料， 且使用印模装置凸印压印材料还可以包括凸印沉积在基板表面之上的压 印材料。
根据另一实施例的处理基板的方法可以包括 ： 在基板中形成沟槽 ； 至少在沟槽中 设置印模装置 ； 使用沟槽填充材料至少部分地填充没有印模装置的沟槽的至少一部分 ； 以 及从沟槽去除印模装置。
根据一个实施例， 印模装置可以包括印模或可以是印模， 例如压印印模。
根据一个实施例， 印模装置可以包括锟或可以是锟。
根据一个实施例， 沟槽填充材料可以包括可硬化材料或可以是可硬化材料， 且沟 槽填充材料可以在使用沟槽填充材料填充部分沟槽之后且在从沟槽去除印模装置之前硬 化。
根据另一实施例， 硬化沟槽填充材料可以包括以下方式至少之一 ： 将沟槽填充材 料暴露于光 ； 回火基板 ； 施加电压。
根据另一实施例， 在去除压印装置之后， 可以至少向沟槽中沉积填充材料。
根据一个实施例， 填充材料可以包括金属或可以是金属。
根据另一实施例， 沉积填充材料可以包括电镀工艺。 换句话说， 可以使用电镀工艺 来沉积填充材料。
根据另一实施例， 印模装置可以包括对应于至少要在沟槽中形成的三维掩膜结构的压印图案。
根据另一实施例， 印模装置可以包括金属或可以由金属制成。
根据另一实施例， 印模装置可以包括柔性材料或可以由柔性材料制成。
根据另一实施例， 印模装置可以包括透明材料或可以由透明材料制成 ； 且硬化沟 槽填充材料可以包括将沟槽填充材料暴露于光。
根据另一实施例， 可以在基板中形成至少一个附加沟槽 ； 可以至少在该至少一个 附加沟槽中设置印模装置 ； 可以使用沟槽填充材料至少部分地填充没有印模装置的该至少 一个附加沟槽的至少一部分 ； 并且可以从该至少一个附加沟槽去除印模装置。
根据另一实施例的处理基板的方法可以包括 ： 在基板中形成沟槽 ； 在基板之上沉 积压印材料， 由此使用压印材料至少部分地填充沟槽 ； 借助于具有对应于掩膜结构的反面 的压印图案的压印印模在沟槽中凸印压印材料， 由此至少在沟槽中形成掩膜结构 ； 硬化凸 印的压印材料 ； 以及从沟槽去除压印印模。
根据一个实施例， 硬化凸印的压印材料可以包括以下步骤至少之一 ： 将压印材料 暴露于光 ； 回火基板 ； 向压印材料施加电压。
根据另一实施例， 压印材料可以包括光敏压印抗蚀剂或可以由光敏压印抗蚀剂制 成， 且硬化凸印的压印材料可以包括将压印材料暴露于光。
根据另一实施例， 压印材料可以包括压印抗蚀剂或可以由压印抗蚀剂制成。
根据另一实施例， 压印材料可以包括透明材料或可以由透明材料制成。
根据另一实施例， 填充材料可以在去除压印印模之后沉积在基板之上， 由此使用 填充材料至少填充没有凸印的压印材料的沟槽的那些部分。
根据另一实施例， 填充材料可以包括金属或可以由金属制成。
在下文中， 将描述示例性实施例的某些特征、 方面和效果。
根据一些实施例， 提供用于三维 （3D） 结构化的压印类工艺。
根据一些实施例， 可以使用修改的压印步骤， 其中印模装置 （例如压印印模） 还可 以用于在第三维度 （例如， 沟槽内） 限定结构。
根据一些实施例， 可用于 “宏压印” 的印模可以设计为具有适用于在深沟槽中凸印 结构的图案。
根据一些实施例， 提供可以包括在非平面表面 （例如， 可以具有一个或更多沟槽 （例如深沟槽） 或凹陷的表面上） 印刷的工艺。
根据一些实施例， 提供可以包括在两个或更多拓扑水平的 “一步” 结构化以由此产 生三维图案的工艺。
根据一些实施例， 提供可以使用印模 （或多个印模） 的工艺， 该印模 （或多个印模） 可以具有不仅用于在平面表面 （例如平面的晶片表面） 上印刷结构的图案 （或多个图案） 且 还具有用于在第三维度 （例如沟槽内） 凸印结构的图案 （或多个图案） 。
某些实施例的效果可以是或可以包括 ： － （例如， 与多步光刻工艺相比） 可以使用较少数目的工艺步骤实现 3D 结构化和 / 或 －可以以较低的成本实现 3D 结构化 （例如， 避免诸如双光子吸收的昂贵工艺或昂贵工 具） 。
根据一些实施例， 可以实现使用诸如例如标准光刻工艺的标准工艺不能 （或仅在相对高的复杂度和 / 或成本的条件下） 实现的 3D 目标结构。例如， 根据一些实施例， 可以实 现深基板沟槽中的 3D 掩膜结构化。在这种情况中， 标准光刻将面临严重的问题 （抗蚀剂厚 度， 聚焦的深度不足， 边缘的杂散光的发生， 由于烘焙的溶剂损失导致的 （多个） 抗蚀剂壁的 不稳定性， 关于侧壁的斜率的限制等） 或甚至失效。另一方面， 因为不能到达深沟槽中的结 构， 双光子光刻也可能失效。最后， 可能不能使用标准纳米压印工艺， 因为它们仅设计为用 于在平坦的表面上印刷结构。
尽管已经参考特定实施例特别示出和描述了本发明， 本领域技术人员应当理解， 在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下， 可以做出形式和细节中的 各种变化。本发明的范围因而由所附权利要求指示， 且落在权利要求的等价的意义和范围 内的所有变化旨在被涵盖。