CN101609691A - 制造用于纳米压印图案化磁记录盘的母模的方法 - Google Patents

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    • G11B5/855—Coating only part of a support with a magnetic layer

Abstract

本发明涉及制造母模的方法，该母模用于纳米压印图案化介质磁记录盘。该方法使用常规光学或电子束光刻在衬底上形成基本径向的条的图案，所述条分组为环形区或带。嵌段聚合物材料沉积在所述图案上，导致嵌段聚合物被导引从而自组装成其组分，以使所述基本径向的条倍增为交替的嵌段聚合物组分的基本径向的线。一种组分的径向线被去除且留下的组分的径向线用作蚀刻掩模来蚀刻衬底。在蚀刻及去除抗蚀剂之后，母模具有布置成圆环的柱，圆环分组成环形带。

Description

制造用于纳米压印图案化磁记录盘的母模的方法
技术领域
本发明总地涉及图案化介质磁记录盘，其中每个数据位存储于盘上的磁隔离的数据岛中，更特别地，涉及制造母模(master mold)的方法，该母模用于纳米压印所述图案化介质盘。
背景技术
已经提出了具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器来增大数据密度。在图案化介质中，盘上的磁记录层被图案化成布置于同心数据道中的小的隔离的数据岛。为了产生图案化数据岛所需的磁隔离，岛之间的间隙的磁矩必须被破坏或者充分减小从而使这些间隙基本为非磁的。在一类图案化介质中，数据岛是升高的区域或者是柱，其延伸到“沟槽(trench)”之上且磁材料覆盖柱和沟槽，沟槽中的磁材料通常通过用材料例如硅(Si)来污染以使其成为非磁的。图案化介质盘可以是纵向磁记录盘，其中磁化方向平行于记录层或在记录层平面内，或者是垂直磁记录盘，其中磁化方向垂直于记录层或者离开记录层的平面。
一种提出的制造图案化介质盘的方法是用具有形貌表面图案的模板或者模具(有时也称为压模(stamper))进行纳米压印(nanoimprinting)。在该方法中，在其表面上具有聚合物膜的磁记录盘衬底被压在模具上。聚合物膜接收模具图案的相反图像且然后成为掩模，用于后面蚀刻盘衬底从而在盘上形成柱。然后，磁记录盘所需的磁层和其他层沉积到被蚀刻的盘衬底上和柱的顶部以形成图案化介质盘。模具可以是用于直接压印盘的母模。然而，更可能的途径是制造具有与盘所期望的柱图案对应的柱图案的母模，且使用该母模来制造复制模(replica mold)。因此复制模将具有与母模上的柱图案对应的孔图案。然后复制模用于直接压印所述盘。Bandic等人在“Patternedmagnetic media：impact of nanoscale patterning on hard disk drives”，Solid StateTechnology S7+Suppl.S，SEP 2006中且Terris等人在“TOPICAL REVIEW：Nanofabricated and self-assembled magnetic structures as data storage media”，J.Phys.D：Appl.Phys.38(2005)R199-R222中描述了图案化介质的纳米压印。
在图案化介质中，有与布置于同心道中的离散数据岛的图案或阵列的位纵横比(BAR)相关的两个相反要求。BAR是径向或跨道方向的道间距或节距(pitch)对圆周或沿道方向的岛间距或节距的比，其与在沿道方向上以每英寸位数(BPI)计的岛线密度对在跨道方向上以每英寸道数(TPI)计的道密度的比相同。BAR还等于位单元的径向尺寸对位单元的圆周向尺寸的比，其中数据岛位于位单元内。位单元不仅包括磁数据岛，还包括该数据岛与其直接相邻的数据岛之间的非磁间距的一半。数据岛具有岛纵横比(IAR)或径向长度对圆周向长度的比，其基本上接近BAR。第一个要求是，为了最小化制造岛所需的分辨率要求，优选地岛的阵列具有低的BAR(约为1)。第二个要求是，为了允许较宽的写头极(这对于实现高写场从而允许为了热稳定性而使用高矫顽力介质而言是必要的)，优选地岛阵列具有较高的BAR(约2或更大)。此外，从具有常规连续介质的盘驱动器转变到具有图案化介质的盘驱动器能得到简化，如果BAR高的话，因为在常规盘驱动器中BAR为约5至10之间。较高BAR的其他优点包括较低的道密度，这简化了头定位伺服要求，以及较高的数据速率。
母模板或母模的制造是困难且挑战性的过程。使用利用高斯束旋转台电子束写入器的电子束(e-beam)光刻被视为制造能纳米压印BAR约为1、道节距(径向或跨道方向上的岛-岛间距)约为35nm、岛节距(圆周方向或沿道方向上的岛-岛间距)约为35nm的图案化介质盘的母模的可行方法。如果数据岛的径向长度和圆周向宽度均为约20nm以用于为1的IAR，则这些尺寸大致上将图案化介质盘的位面密度限制到约500Gb/in2。为了实现具有超高位面密度(约1Tb/in2)和较高BAR的图案化介质盘，将需要50nm的道节距和约12.5nm的岛节距，这将导致4的BAR。然而，不能用电子束光刻的分辨率实现能纳米压印具有12.5nm岛节距的图案化介质盘的母模。
需要一种母模及其制造方法，能得到具有所需的高的位面密度和较高的BAR(约2或更大)的图案化介质磁记录盘。
发明内容
本发明是一种制造母模的方法，该母模用于纳米压印具有大于1，优选约2或更大的BAR的图案化介质磁记录盘。该方法使用常规光学或电子束光刻在衬底上形成基本径向的条的图案，所述条分组为环形区或带。嵌段共聚物材料沉积在所述图案上，导致嵌段共聚物被导引地自组装成其组分，从而将所述基本径向的条倍增为交替的嵌段共聚物组分的基本径向的线。一种组分的径向线被去除且留下的组分的径向线用作蚀刻掩模来蚀刻衬底。常规光刻用于在基本径向的线上形成同心环。在蚀刻及去除抗蚀剂之后，母模具有布置成圆环的柱，圆环分组成环形带。选择同心环的间距，使得在蚀刻工艺之后母模具有柱的阵列，所述阵列具有所需的BAR，其大于1，优选约2或者更大。母模可用于直接纳米压印盘，但是更可能用作制造复制模，复制模然后用于直接纳米压印盘。
嵌段共聚物可以是具有结构(A-b-B)的A和B组分的双嵌段共聚物，例如聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)。选择A组分的分子量与B组分的分子量的比，使得A组分的径向线形成为B组分的基质中的圆柱(cylinder)或者形成为由交替的B组分的片层分隔开的交替的片层(lamellae)。两种或更多不融合的聚合嵌段组分微相分开成为纳米级的两种或更多不同的微域(microdomain)，从而形成离析的纳米尺寸结构单元的有序图案，所述有序图案具有重复的A-B域单元的周期性或块周期(L0)。选择嵌段共聚物具有约8nm和25nm之间范围内的L0，这对应于将用作蚀刻掩模的A组分径向线的圆周向间距。然而，用于引导嵌段共聚物自组装成其A和B组分的基本径向的条具有大约nL0的圆周向间距，其中n是等于或大于2的整数。
为了更全面地理解本发明的本质和优点，请结合附图参照下面的详细说明。
附图说明
图1是已有技术描述的具有图案化介质型磁记录盘的盘驱动器的俯视图；
图2是图案化介质型磁记录盘的放大部分的俯视图，示出盘衬底表面上的带(band)之一中的数据岛的详细布置；
图3是一类图案化介质盘的侧剖视图，示出如升高的、间隔开的柱的数据岛，其延伸到盘衬底表面之上，柱之间具有沟槽；
图4是图案化介质盘的示意图，示出三个环形带中的径向线的图案，每条径向线意图代表来自带中所有同心道的数据岛；
图5A、5B和5C是在根据本发明的制造母模的方法的连续阶段中，母模的一个环形带的小部分的视图；
图6A、6B和6C是通过基本垂直于径向方向的平面截取的在制造母模的方法的一个实施例的各阶段的侧剖视图；
图6D是制造母模的方法的一个实施例的一个阶段的俯视图；
图6E、6F和6G是通过基本垂直于径向方向的平面截取的在制造母模的方法的一个实施例的各阶段的侧剖视图；
图6H是制造母模的方法的一个实施例的一个阶段的俯视图；
图6I是通过基本垂直于径向方向的平面截取的制造母模的方法的一个实施例的一个阶段的侧剖视图；
图6J、6K和6L是制造母模的方法的一个实施例的各阶段的俯视图；
图6M、6N、6O、6P和6Q是通过基本垂直于径向方向的平面截取的在图6C-6D所示的方法的替代实施例的各阶段的侧剖视图；
图7A是通过基本垂直于径向方向的平面截取的图6A-6I所示的方法的变型的一个阶段的侧剖视图；
图7B、7C、7D和7E是图6A-6L所示的方法的变型的各阶段的俯视图；
图8A、8B和8C是通过基本垂直于径向方向的平面截取的在制造母模的方法的另一实施例的各阶段的侧剖视图。
具体实施方式
图1是已有技术描述的具有图案化磁记录盘10的盘驱动器100的俯视图。驱动器100具有外壳或基座112，其支承致动器130和驱动马达，驱动马达用于使磁记录盘10绕其中心13旋转。致动器130可以是音圈马达(VCM)旋转致动器，其具有刚性臂134且绕枢轴132转动，如箭头124所示。头悬臂组件包括悬臂121和头载具122例如气垫滑块，悬臂121的一端连接到致动器臂134的端部，头载具122连接到悬臂121的另一端。悬臂121允许头载具122维持为非常接近盘10的表面。磁致电阻读头(未示出)和感应写头(未示出)一般形成为集成的读/写头，其构图于在头载具122的拖尾表面上，如本领域公知的那样。
图案化磁记录盘10包括盘衬底11和衬底11上的可磁化材料的离散数据岛30。数据岛30用作用于存储数据的离散磁位且以径向间隔开的环形道(track)118布置，道118被分组为环形带119a、119b、119c。将数据道分组成环形带允许分带记录，在各带中数据岛的角间隔不同，且因此数据速率不同。在图1中，仅一些岛30和代表性的道118示于内带119a和外带119c中。当盘10沿箭头20的方向绕其中心13旋转时，致动器130的移动允许头载具122的拖尾端上的读/写头访问盘10上的不同数据道118。致动器130绕枢轴132转动以使得头载具122的拖尾端上的读/写头从靠近盘内径(ID)移动到靠近盘外径(OD)，这将导致读/写头以弓形路径横越盘10。
图2是盘10的放大部分的俯视图，示出根据已有技术在盘衬底11的表面上的带之一中的数据岛30的详细布置。岛30示为圆形且因此具有为1的BAR。岛30包含可磁化记录材料且布置在径向或跨道方向间隔开的道中，如道118a-118e所示。道通常间隔开几乎固定的道节距或间距TS。在各个道118a-118e中，岛30大致相等地间隔开几乎固定的沿道岛节距或间距IS，如一般的岛30a、30b所示，其中IS是道中两个相邻岛的中心之间的间距。岛30还布置成基本径向的线，如径向线129a、129b和129c所示，其从盘中心13(图1)延伸。因为图2仅示出盘衬底11的仅有一些数据岛的非常小的部分，所以岛30的图案显示为两组垂直线。然而，道118a-118e是以盘10的中心13为中心的同心环，线129a、129b、129c不是平行线，而是从盘10的中心13延伸的径向线。因此，对于径向内道(如道118e)中的线129a和129b中的相邻岛，从盘的中心13测量的相邻岛之间的角间隔与径向外道(如道118a)中的线129a和129b中的相邻岛的角间隔相同。
所述基本径向的线(如线129a、129b和129c)可以是极佳的径向直线，但是优选为弧形或者弓形径向线，其复制旋转的致动器上的读/写头的弓形路径。当头横跨数据道扫动时，这样的弓形径向线提供数据岛的恒定相位置。读头和写头之间有非常小的径向偏移，因此用于对道写入的同步场实际上读取自不同的道。如果两个道之间的岛同相(这是径向线为弓形时的情况)，则大大简化了写入。
如图2所示的图案化介质盘可以是纵向磁记录盘，其中可磁化记录材料中的磁化方向平行于岛中的记录层或在记录层面内，或者可以是垂直磁记录盘，其中磁化方向垂直于岛中的记录层或离开记录层的平面。为了产生图案化数据岛的所需磁隔离，岛之间的区域的磁矩必须被破坏或者基本减小到使这些间隔实质上是非磁的。图案化介质可以通过若干已知技术的任一种制造。在一类图案化介质中，数据岛是升高的间隔开的柱，其延伸到盘衬底表面之上从而定义柱之间的衬底表面上的谷或沟槽。此类图案化介质示于图3的剖视图中。在此类图案化介质中，可以使用母模板或母模以较低成本和较高产量的纳米压印工艺制造具有柱31和柱之间的沟槽或区域的预蚀刻图案的衬底11。然后磁记录层材料沉积于预蚀刻衬底的整个表面上从而覆盖柱31的端部和柱31之间的沟槽，得到磁记录层材料的数据岛30和磁记录层材料的沟槽32。记录层材料的沟槽32可以与读/写头间隔开足够远从而不负面影响对岛30中的记录层材料的读或写，或者沟槽可以通过用材料例如Si“污染”而成为非磁的。此类图案化介质描述于Moritz等人的“Patterned MediaMade From Pre-Etched Wafers：A Promising Route Toward Ultrahigh-DensityMagnetic Recording”，IEEE Transactions on Magnetics，Vol.38，No.4，July2002，pp.1731-1736中。
图4是图案化介质盘10的示意图，示出三个环形带119a-119c中的径向线的图案。每条径向线意图代表来自带中所有同心道的数据岛。径向线的圆周密度在所有三个带中类似，在带中，线的角间隔被调整，使得沿盘内径(ID)到外径(OD)的方向具有更小的角间隔，从而径向线的圆周密度以及因而数据岛的“线性”或沿道密度在盘上的所有带上保持相对恒定。实际上，通常的盘分成约20个环形带，这允许跨所有带线密度在几个百分比之内保持恒定。在每个带内，径向线再分(未示出)成布置成同心环的非常短的径向段或节，每个环是数据道，且每个径向段或节是离散的数据岛。每个环形带例如带119c具有带ID和带OD。另外，实际上基本径向的线更常见地是基本上弓形的线，其复制安装在旋转的致动器的端部上的读/写头的路径。
制造母模板或母模以实现超高密度图案化介质盘是困难和挑战性的过程。使用利用高斯束旋转台电子束写入器的电子束光刻被视为制造母模的可行方法。然而，为了实现具有较高的位面密度(约1Tb/in2)和较高BAR两者的图案化介质盘，需要50nm的道节距和约12.5nm的岛节距，这将导致BAR为4。由于电子束光刻的分辨率限制，难以制造能纳米压印具有12.5nm岛节距的图案化介质盘的母模。
本发明涉及制造母模的方法，所述母模用于纳米压印工艺，以制造具有利用电子束光刻的分辨率难以实现的岛节距的图案化介质盘，从而能够实现更高的位面密度(1Tb/in2和更高)和高BAR(大于1)。母模可以用于直接纳米压印盘，但是更可能用于制造复制模，然后复制模用于直接纳米压印盘。该方法使用常规或电子束光刻来在衬底上形成基本径向的条的图案，条分组成为环形区或带。嵌段共聚物(block copolymer)材料沉积在图案上，嵌段共聚物被引导地自组装(guided self-assembly)成为其组分(component)，从而将基本径向的条增殖成基本径向的线。径向线比径向条更适宜具有更高的圆周密度。然后使用常规光刻来在基本径向的线上形成同心环。在蚀刻和抗蚀剂去除之后，母模具有布置成圆环的柱，圆环分组为环形带。选择同心环的间距，使得蚀刻工艺之后，母模具有柱的阵列，其具有所需的BAR，该BAR大于1，优选为约2或更大。由于本发明允许母模的柱的圆周密度从仅利用电子束光刻可以达到的密度至少加倍，所以后来纳米压印的图案化介质盘可具有高BAR(大于1且优选为约2或更大)和超高面密度。
图5A-5C示出本发明方法的概略表示，显示了母模的一个环形带的小部分，径向或跨道方向为竖直的，圆周或沿道方向为水平的。在图5A中，第一步骤是以常规电子束或其他光刻能实现的密度在衬底200上产生基本径向的条204的图案。接着，在图5B中，由于嵌段共聚物被引导地自组装成为其组分(component)，径向条204的圆周密度加倍，得到代表嵌段共聚物组分之一的基本径向的线212。径向线212用作蚀刻掩模来在衬底中蚀刻径向线，并进行第二常规电子束或其他光刻步骤来将衬底材料的径向线切割成柱228构成的圆周向的段(segment)213。柱228对应于将要被纳米压印的盘上的数据岛且段213对应于数据道。柱228具有利用电子束光刻的分辨率难以实现的圆周向节距。柱228的阵列具有大于1的BAR，优选约2或更大。
已经提出了自组装嵌段共聚物以用于产生周期性纳米(nm)级的特征。自组装嵌段共聚物通常含有彼此不融合(immiscible)的两种或更多不同的聚合嵌段组分，例如组分A和B。在适当的条件下，所述两种或更多不融合的聚合嵌段组分分开成为纳米级的两种或更多不同相或微域(microdomain)，从而形成离析的纳米尺寸结构单元的有序图案。有很多类型的嵌段共聚物可用于形成自组装周期性图案。如果组分A或B中的一种可选择性地去除而不必去除另一种，那么可以形成未去除组分的有序排列的结构单元。有很多文献描述了自组装嵌段共聚物，包括US 7347953B2，Kim等人的“Rapid Directed Self-Assembly of Lamellar Microdomains from a BlockCopolymer Containing Hybrid”，Proc.of SPIE Vol.6921，692129，(2008)；Kim等人的“Device-Oriented Directed Self-Assembly of Lamella Microdomainsfrom a Block Copolymer Containing Hybrid”，Proc.of SPIE Vol.6921，69212B，(2008)；以及Kim等人的“Self-Aligned，Self-Assembled Organosilicate LinePatterns of～20nm Half-Pitch from Block Copolymer Mediated Self-Assembly”，Proc.of SPIE Vol.6519，65191H，(2007)。
可用于形成自组装周期性图案的合适的嵌段共聚物的具体例子包括但不限于：聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(poly(styrene-block-methylmethacrylate)，PS-b-PMMA)，聚环氧乙烷-聚异戊二烯嵌段共聚物(poly(ethylene oxide-block-isoprene)，PEO-b-PI)，聚环氧乙烷-聚丁二烯嵌段共聚物(poly(ethylene oxide-block-butadiene，PEO-b-PBD)，聚环氧乙烷-聚苯乙烯嵌段共聚物(poly(ethylene oxide-block-styrene)，PEO-b-PS)，聚环氧乙烷-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(poly(ethylene oxide-block-methylmethacrylate)，PEO-b-PMMA)，聚环氧乙烷-聚乙基乙烯嵌段共聚物(poly(ethylene oxide-block-ethylethylene)，PEO-b-PEE)，聚苯乙烯-聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物(poly(styrene-block-vinylpyridine)，PS-b-PVP)，聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段共聚物(poly(styrene-block-isoprene)，PS-b-PI)，聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物(poly(styrene-block-butadiene)，PS-b-PBD)，聚苯乙烯-聚二茂铁基二甲基硅烷(poly(styrene-block-ferrocenyldimethylsilane)，PS-b-PFS)，聚丁二烯-聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物(poly(butadiene-block-vinylpyridine)，PBD-b-PVP)，聚异戊二烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(poly(isoprene-block-methyl methacrylate)，PI-b-PMMA)，以及聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物(poly(styrene-block-dymethylsiloxane)，PS-b-PDMS)。
通过嵌段共聚物形成的具体的自组装周期图案由第一和第二聚合嵌段组分A和B之间的分子体积之比决定。当第二聚合嵌段组分B的分子体积与第一聚合嵌段组分A的分子体积之比小于约80∶20但大于约60∶40时，嵌段共聚物将形成在由第二聚合嵌段组分B构成的基质(matrix)中的第一聚合嵌段组分A构成的有序圆柱体阵列。当第一聚合嵌段组分A的分子体积与第二聚合嵌段组分B的分子体积之比小于约60∶40但大于约40∶60时，嵌段共聚物将形成由第一和第二聚合嵌段组分A和B构成的交替片层(lamellae)。在本发明中，未去除的组分用作用于形成基本径向的线的蚀刻掩模，如图5B所示，因而交替片层的有序阵列和交替的圆柱体的有序阵列是人们所感兴趣的。
周期性图案中重复结构单元的周期性或块周期(bulk period)(L0)由本征聚合特性例如聚合度N和Flory-Huggins相互作用参数χ决定。L0与聚合度N成比例，聚合度N又与分子量M相关。因此，通过调整本发明的嵌段共聚物的总分子量，可以选择重复结构单元的块周期(L0)。
为了形成自组装周期性图案，嵌段共聚物首先溶解在合适的溶剂体系中以形成嵌段共聚物溶液，然后该溶液施加到衬底表面上从而形成嵌段共聚物薄层，接着进行嵌段共聚物薄层的退火，这引起嵌段共聚物中含有的不同聚合嵌段组分之间的相分离。用于溶解嵌段共聚物和形成嵌段共聚物溶液的溶剂体系可包括任何适合的溶剂，包括但不限于：甲苯(toluene)，丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA)，丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether，PGME)，和丙酮(acetone)。嵌段共聚物溶液可以通过任何合适的技术施加到衬底表面，包括但不限于：旋铸(spin casting)、涂覆(coating)、喷涂(spraying)、墨涂(ink coating)、浸涂(dip coating)等。优选地，嵌段共聚物溶液旋铸到衬底表面上以形成嵌段共聚物薄层。嵌段共聚物薄层应用到衬底表面上之后，整个衬底被退火来实现嵌段共聚物中包含的不同嵌段组分的微相(microphase)偏析(segregation)，从而形成具有重复结构单元的周期性图案。
上述技术中的嵌段共聚物膜自组装而没有任何定向或导引。该非定向的自组装导致有缺陷的图案，因而其对于要求长程有序的应用(例如用于在用于纳米压印图案化介质盘的母模上制造径向线的环形带)是不实用的，
已经提出了光刻构图的表面来引导或定向嵌段共聚物域(domain)的自组装。一种方法使用干涉光刻实现域的有序，下面的化学对比图案(chemicalcontrast pattern)配准在衬底上。通过该技术片层域和圆柱域可形成在衬底上，如文献US 6746825中所描述的。然而，干涉光刻不能用来制造径向线的环形带。文献US 2006/0134556A1描述了用于生成化学对比图案的技术，该化学对比图案引导嵌段共聚物的自组装以形成非周期图案。另外，在这两种在衬底上生成化学对比图案以引导嵌段共聚物的自组装的方法中，下面的化学对比图案的周期性匹配嵌段共聚物的块周期L0。例如，在文献US2006/0134556A1中，L0为大约40nm，因而用于引导自组装的光刻构图的衬底也具有约40nm的周期，这可以通过常规或电子束光刻实现。然而，难以用常规或电子束光刻生成用于具有8nm和25nm之间的L0的嵌段共聚物的化学对比图案。
现在将参照附图6A-6L说明用于制造母模的本发明的方法的第一实施例。图6A-6C、6E-6G和6I是在该制造方法的各个阶段通过基本垂直于径向方向的平面截取的侧剖视图，图6D、6H和6J-6L在该方法的各阶段的俯视图。
在该方法的第一实施例中，如图6A所示，母模衬底包括可由Si或SiO2形成的基底200、优选地为约10nm厚的非晶碳层的第一衬底层202、优选地为约5nm厚的锗层(Ge)的第二衬底层204。可以使用其他材料组合，只要可以选择材料和蚀刻剂以允许接续的所述工艺所需的材料的选择性去除(而不干扰其他)。用于第一层202的材料的例子包括A1、碳、Cr、Si3N4和能够承受用于蚀刻石英衬底的反应离子蚀刻(RIE)工艺的各种其他材料。如果使用不同的衬底材料，则用于层202的材料的选择更宽泛。对于第二层204，可以使用下面的材料之一(但不同于第一层202的材料)：Cr、Al、SiO2、Si、Ge、碳、Si3N4、W或各种其他材料，只要它们能承受用于蚀刻第一层的RIE。
Ge层204在其表面将具有原生Ge氧化物膜。中性层205沉积到Ge层204上，中性层205的材料对聚合物嵌段的一个不表现出比对另一个强的润湿亲合性。中性层可以是但不限于官能化聚合物刷(polymer brush)、可交联聚合物、官能化聚合物“A”或“B”或者官能化无规共聚物“A-r-B”或者“A”和“B”的混合，其中“A”和“B”是嵌段共聚物的组成嵌段材料。官能团可以是例如羟基。在本实例中，中性层205是比所用的嵌段共聚物更低分子量的端羟基聚苯乙烯刷。所述刷材料旋涂在Ge层204上至大约1-10nm的厚度(6nm以下是优选的)。中性层的目的是充分调节表面能从而促进所需的域取向(垂直片层或平行圆柱)以及提供用于密度倍增的足够润湿条件。
在图6B中，抗蚀剂层已经沉积在刷层205上并构图为基本径向的抗蚀剂棒(bar)210。抗蚀剂层通过电子束被构图并被显影从而形成通过径向间隙211分隔开的径向棒210的图案，径向间隙211暴露部分刷层205。电子束设备构图抗蚀剂层，使得径向间隙211具有近似为L0的整数倍(即，nL0)的圆周间距，L0是后续将沉积的选定嵌段共聚物的已知块周期。在图6B中，n为2。每个径向间隙211的圆周向宽度选择为大约0.5L0。
在图6C中，通过氧等离子体反应离子蚀刻(O2RIE)，所述结构被蚀刻从而去除刷层205的在径向间隙211中的部分，这暴露作为基本径向的条204的部分Ge层。供选地，径向间隙211中的刷层205的暴露部分的化学结构可被改变，使得对于共聚物之一其具有优选亲合性。在图6D的俯视图中，抗蚀剂210被去除，在衬底上留下通过基本径向的Ge条204分开的聚合物刷材料的基本径向的棒205的图案。在该图案中，基本径向的条204具有0.5L0的圆周向宽度和2L0的圆周向节距。图6D中的具有基本径向的条204的结构基本对应于图5A中所示的步骤。由于图6D仅是母模的非常小的部分，所以条204呈现为平行的条。然而，条204基本径向布置，如图4所示。条204可以是极佳的径向直条，但是优选为弧形或者弓形径向条，其复制旋转致动器上的读/写头的弓形路径。
然后，在图6E中，嵌段共聚物材料层220沉积在刷材料的径向棒205和径向间隙211中的Ge层的径向条204(或化学改变的刷)之上。优选的嵌段共聚物材料是L0在约8nm和25nm之间的双嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)，且通过旋涂沉积至约0.5L0至3L0的厚度。
在图6F中，嵌段共聚物层已被退火，这导致嵌段共聚物中含有的不同组分之间的相分离。在该示例中，B组分(PMMA)对于Ge条的氧化物表面或者对于化学改变的刷204的极性基团具有亲合性，因而在径向Ge条204的顶上形成为基本径向的线215。因为Ge条204的圆周向宽度为大约0.5L0，所以A组分(PS)在聚合物刷材料的径向棒205上形成为相邻的径向线212。由于A和B组分的自组装，这导致B组分还在聚合物刷材料的每个径向棒205的中心上形成为基本径向的线215。基本径向的Ge条204(或化学改变的刷)因而引导PS和PMMA组分的自组装，从而形成结构中交替的径向线212、215，如图6F所示。尽管A和B组分倾向以具有L0周期的平行线自组装，但是径向条204的衬底图案引导交替的线212、215以形成为径向线，这意味着L0在整个径向长度上不能是恒定的。然而，如果从L0的变化不超过大约10％，则可以实现交替径向线212、215的图案而没有任何严重缺陷。因此，为了实现这点，径向条240的圆周间距在带ID处应该不小于大约0.9nL0，且径向条240的圆周间距在带OD处应该不大于大约1.1nL0。
然后，在图6G中，B组分(PMMA)通过湿法蚀刻(乙酸、IPA或其他选择性溶剂)或干法蚀刻工艺(O2RIE)选择性去除，留下A组分(PS)的基本径向的线212。图6H是图6G的俯视图，示出了具有圆周间距L0的基本径向的A组分线212。图6H基本对应于图5B中所示的步骤，其中径向线212的圆周密度已经从图5A中的径向条204的圆周密度加倍。
在图6I中，Ge层204已经利用PS径向线212作为蚀刻掩模通过氟基反应离子蚀刻(RIE)工艺进行蚀刻。径向线212中的PS材料和下面的聚合物刷层205已经通过干法蚀刻工艺(O2RIE)去除。这留下碳层202上的基本径向的Ge线208。Ge线208与图6H中的PS材料的径向线212具有相同的圆周间距L0。
然后，进行第二常规电子束或其他光刻步骤以将径向线208切割成将与将通过母模被纳米压印的图案化介质盘上的道对应的段。在作为俯视图的图6J中，图6I的结构被涂覆以电子束抗蚀剂层217。然后抗蚀剂217在旋转台电子束设备中曝光从而暴露窄的同心边界区207，其对应于将被纳米压印的图案化介质盘的道之间的边界。抗蚀剂217可以是正电子束抗蚀剂，如来自Zeon Chemicals，L.P的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或ZEP520。显影之后，这将留下覆盖有抗蚀剂217的圆周向的段213，其对应于将被纳米压印的图案化介质盘上的道，道之间的边界区域207未被抗蚀剂覆盖。通过调节曝光和显影条件，可以根据需要调节未被覆盖的边界区域的宽度。
在图6K中，氟基RIE用来蚀刻边界区域207中暴露的Ge。然后抗蚀剂217在湿蚀刻工艺比如热的N-甲基吡咯烷酮(NMP)或者干蚀刻工艺比如氧RIE中被去除。这留下了碳层202上的Ge柱226。
然后，在图6L中，使用Ge柱226作为蚀刻掩模，氧RIE用来从Ge柱226之间的区域中的衬底200蚀刻碳层202。然后Ge柱226通过氟基RIE工艺被去除，在衬底基底200上留下碳柱228。这留下图6L所示的结构，碳柱228布置成圆周向的段213，段213对应于将被纳米压印的图案化介质盘的同心道。图6M中的所得结构基本对应于图5C所示的步骤。碳柱228具有大于1的IAR，优选地为大约2或更大。图6L的结构开始于具有碳层202和Ge层204的衬底基底200，现在已经被蚀刻从而部分衬底保留为碳柱228形式的形貌图案。图6L的结构能用作母模，碳柱228用作用于纳米压印复制模的形貌图案。作为替代方案，图6L中的碳柱228能用作蚀刻掩模，用于利用氟RIE工艺蚀刻下面的衬底基底200的额外蚀刻步骤。在该替代方案中，在蚀刻和去除碳柱228之后，得到的将是这样的母模，其中柱由与衬底基底200相同的材料形成。
在图6L中，柱228具有大约15nm的圆周向节距和大约8nm的圆周向宽度以及大约25nm的径向长度且径向节距为大约30nm，得到大于约2的BAR。沿圆周方向的15nm的柱间距或节距大致对应于L0且是定义图6D中的径向条204的电子束光刻步骤中使用的节距的一半。该阵列可以用作用于纳米压印密度为大约1.4Gb/in2的图案化介质盘的母模。
图6C-6F所示的步骤的替代步骤也将在衬底上产生必要图案。这示于图6M-6Q中。图6B中的结构作为起点。在图6M中，对两种聚合物嵌段中的一种具有润湿亲合性的材料250例如SiO2沉积在径向间隙211中至约1nm的厚度。在图6N中，抗蚀剂径向棒210被去除，在衬底上留下通过聚合物刷材料的基本径向的间隔205分开的基本径向的SiO2条250的图案。在该图案中，基本径向的条250具有0.5L0的圆周向宽度和2L0的圆周向节距。由于图6N仅是母模的非常小的部分，所以条250表现为平行的条。然而，条250基本径向布置，如图4所示。条250可以是极佳的径向直条，但是优选为弧形或者弓形径向条，其复制旋转致动器上的读/写头的弓形路径。然后，在图6O中，嵌段共聚物材料层沉积在SiO2径向条250和聚合物刷材料径向间隔205之上。优选的嵌段共聚物材料是L0在约8nm和25nm之间的双嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)，且通过旋涂沉积至约0.5L0至3L0的厚度。在图6O中，嵌段共聚物层已经退火，导致嵌段共聚物中含有的不同组分之间的相分离。在该示例中，B组分(PMMA)对径向SiO2条250的氧化物表面具有亲合性，因而在径向SiO2条250的顶上形成为基本径向的线215。因为径向SiO2条250的圆周向宽度为大约0.5L0，所以A组分(PS)在聚合物刷材料的径向间隔205中形成为相邻的径向线212。由于A和B组分的自组装，这导致B组分还在聚合物刷材料的每个径向间隔205的中心中形成为基本径向的线215。基本径向的SiO2条250因而引导PS和PMMA组分的自组装，从而形成结构中交替的径向线212、215，如图6O所示。然后，在图6P中，B组分(PMMA)通过湿法蚀刻(乙酸、异丙醇(IPA)或其他选择性溶剂)或干法蚀刻工艺(O2RIE)选择性去除，留下A组分(PS)的基本径向的线212和基本径向的SiO2条250。在图6Q中径向SiO2条250已经通过选择性湿法或干法蚀刻去除。对于SiO2，这可以是用于湿法蚀刻的氢氟酸或者用于干法蚀刻的CHF4等离子体。然后径向线212之间的间隙中留下的暴露的刷层205通过O2RIE去除，留下A组分(PS)的基本径向的线212和Ge的基本径向的线204。这时该结构与图6G所示的结构相同，且工艺可以如上所述地继续进行。
图6A-6Q所示方法的实施例的变型示于图7A-7E中，其中图7A是通过基本垂直于径向方向的平面截取的侧剖视图，图7B-7E是该方法的各阶段的俯视图。在该变型中，如图7A所示，母模衬底是基底200，其是具有原生氧化物层的Si衬底。图7A对应于图6G所示的方法的阶段。B组分(PMMA)已经通过湿法蚀刻或干法蚀刻工艺消除，留下A组分(PS)的基本径向的线212。图7B是图7A的俯视图，示出了具有圆周向间距L0的基本径向的线212。图7A基本对应于图5B所示的步骤，其中径向线212的圆周密度已经从图5A中的径向条204的圆周密度加倍。
然后，进行第二常规电子束或其他光刻步骤以将径向线212切割成将与将被母模纳米压印的图案化介质盘上的道对应的段。在作为俯视图的图7C中，图7A-7B的结构被涂覆以电子束抗蚀剂层217。然后抗蚀剂217在旋转台电子束设备中曝光从而暴露窄的同心边界区207，其对应于将被纳米压印的图案化介质盘的道之间的边界。抗蚀剂217可以是正电子束抗蚀剂，如PMMA或ZEP520。显影之后，这将留下覆盖有抗蚀剂217的圆周向的段213，其对应于将被纳米压印的图案化介质盘上的道，道之间的边界区域207未被抗蚀剂覆盖。通过调节曝光和显影条件，可以根据需要调节未被覆盖的边界区域的宽度。
然后，在图7D中，径向线212的在边界区域207中的暴露部分中的PS(嵌段共聚物组分A)通过O2RIE工艺被去除。然后，抗蚀剂217在湿蚀刻工艺比如热NMP中被去除。这留下了衬底200上的PS柱226’。
然后，在图7E中，使用PS柱226’作为蚀刻掩模，使用干法蚀刻工艺来蚀刻在PS柱226’之间的区域中的衬底200。然后PS柱226’通过O2RIE工艺去除，在衬底200上留下衬底材料的柱228’。这留下图7E所示的结构，柱228’布置成圆周向的段213，段213对应于将被纳米压印的图案化介质盘的同心道。图7E的所得结构基本对应于图5C所示的步骤。图7E的结构开始于基底200构成的衬底，现在已经被蚀刻从而部分衬底保留为柱228’形式的形貌图案。图7E的结构能用作这样母模，其中柱228’用作用于纳米压印复制模的形貌图案。
用于制造母模的方法的另一实施例示于图8A-8C中。图8A是通过基本垂直于径向方向的平面截取的侧剖视图，图8A所示的结构通过从衬底300开始而进行制造，衬底300可以由Si或SiO2形成。然后，中性聚合物刷材料的层305沉积在衬底300的整个表面上。然后抗蚀剂层沉积在刷层305上并利用常规光学或电子束光刻被构图。曝光和显影之后形成了暴露下面的刷层305的基本径向的条的图案。刷材料通过O2RIE工艺从这些区域去除且然后如Ge或非晶Si的材料沉积在构图的抗蚀剂之上，进入径向条的区域中。然后去除抗蚀剂，留下图8A所示的具有基本径向的条304的结构，径向条304限定具有nL0的圆周向宽度的沟槽，其中n是大于或等于2的整数(在图8A的例子中n＝9)。沟槽的底部由中性刷层305形成且径向条304的壁304a具有原生氧化物表面。
然后，在图8B中，嵌段共聚物材料层已经沉积在径向条304之间且在中性刷层305上。优选的嵌段共聚物材料是L0在约8nm和25nm之间的双嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)，且通过旋涂沉积至约0.5L0至3L0的厚度。嵌段共聚物然后被退火，导致嵌段共聚物中含有的不同组分之间的相分离。在该示例中，B组分(PMMA)对径向条304的壁304a的氧化物表面具有亲合性。由于B组分在径向条304的壁304a上形成为径向线215a，且由于径向条304的壁304a之间的圆周向宽度为L0的整数倍(在图8B的例子中是9L0)，所以迫使B组分径向线215a之间的A和B组分自组装成交替的径向线212、215，每条线具有大约0.5L0的圆周向宽度。然而，B组分径向线215a的圆周向宽度为大约0.25L0。于是，基本径向的条304(其分隔开以限定具有大约nL0的圆周向宽度的沟槽)引导PS和PMMA组分的自组装，从而形成结构中交替的径向线212、215，如图8B所示。尽管A和B组分倾向以具有L0周期的平行线自组装，但是衬底300上的径向条304的图案引导交替的线212、215形成为径向线，这意味着L0在带的整个径向长度上不能是恒定的。然而，如果从L0的变化不超过大约10％，可以实现交替径向线212、215的图案而没有任何严重缺陷。因此，沟槽在带ID处的圆周向宽度应该不小于大约0.9nL0，且沟槽在带OD处的圆周向宽度应该不大于大约1.1nL0。
然后，在图8C中，形成图8B中的径向线215a和215的B组分(PMMA)通过湿法蚀刻工艺(乙酸、IPA或其他选择性溶剂)或通过干法蚀刻工艺(O2RIE)被消除，留下A组分(PS)的基本径向的线212。图8C的结构因而处在与第一实施例的图7A所示的阶段对应的阶段。因此，在图8C的阶段之后，接着进行与上面参照图7B-7E所述的步骤相同的步骤，从而得到与图7E所示的母模基本相同的母模。然而，由于界定圆周向沟槽所需的径向条304，由通过图8A-8C所示的方法制造的母模纳米压印的图案化介质盘将在每个道中在可预见的角间隔处将有丢失的位。在图案化介质盘中，期望相对恒定的位间距以用于精确的写同步和读回检测，因为如果位之间的间距不恒定，则会产生相误差。如果由于丢失的位导致的相误差变得大于位间距的若干百分比，则误差会是不可接受的。对图8A-8C的方法的修改将避免由于径向条304导致的任何相误差。这可以通过设置条304使得壁304a间隔开(n+1/2)L0的宽度(例如在图8A中为9.5L0)来实现。径向条304的圆周向宽度选择为0.5L0。每个壁表面304a然后涂覆以约0.25L0厚的PMMA刷，使得被涂覆的壁之间的间距为9L0。然后施加嵌段共聚物且工艺与上面所述相同。径向条304代替一个PS条，同时引导嵌段共聚物的自组装。壁304a上的PMMA刷补偿丢失的材料。
在参照图6A-6L所述的方法的实施例(以及参照图7A-7E所述的变型)中和在参照图8A-8C所述的方法的实施例中，两种嵌段共聚物组分示出为自组装成交替的片层，例如如图6F中交替的径向线212、215所示。为使A和B组分(PS和PMMA)形成为交替的片层，A与B组分的分子量的比应该在大约40∶60和60∶40之间，优选地接近50∶50。然而，对于A组分(PS)形成为B组分(PMMA)基质内的径向排列的圆柱(cylinder)，其也在本发明的范围内。为实现A组分的圆柱在B组分材料的交替的径向线215中形成径向线212的此类结构，组分B与组分A的分子量之比应该小于大约80∶20但大于大约60∶40，优选地接近70∶30。
图6L和7E所示的母模是柱形母模，可用于制造复制模。复制模因此将具有与母模的柱图案对应的孔图案。当复制模用于制造盘时，则所得盘将具有柱图案，柱对应于数据岛。然而，替代地母模可以是孔型母模，其能用于直接纳米压印盘。
虽然已经参照优选实施例特别显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以进行形式和细节上的各种变化而不偏离本发明的思想和范围。因此，所公开的发明仅是示范性的，本发明的范围仅由所附权利要求定义。

Claims (28)

1.一种制造母模的方法，所述母模用于压印磁记录盘，该方法包括使用具有块周期L0的嵌段共聚物，且该方法包括：
在具有中心的衬底上形成布置成环形带的径向的条的图案，所述条具有大约nL0的圆周向间距，其中n是等于或大于2的整数；以及
在所述图案化的衬底上沉积包括具有块周期L0的嵌段共聚物材料层，由此所述共聚物材料被所述条引导从而自组装成交替的第一和第二共聚物组分的径向的线，每种组分的所述径向的线具有大约L0的圆周向间距。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述共聚物材料是双嵌段共聚物材料。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述双嵌段共聚物材料是聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
4.如权利要求1所述的方法，其中L0在8nm和25nm之间。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述径向的条的在所述环形带的内径处的所述圆周向间距不小于0.9nL0且所述径向的条的在所述环形带的外径处的所述圆周向间距不大于1.1nL0。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述径向的条具有弓形形状。
7.如权利要求1所述的方法，其中在所述衬底上形成布置成环形带的径向的条的图案包括将所述条形成为多个径向间隔开的环形带。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述衬底的表面包括氧化物，且其中在所述衬底上形成所述图案包括：
在所述衬底上沉积中性聚合物刷材料层，所述中性聚合物刷材料对于任何共聚物组分没有强亲合性；
在所述聚合物刷材料层上形成径向棒抗蚀剂图案；
蚀刻所述聚合物刷材料的未被所述抗蚀剂保护的部分从而暴露径向的氧化物条，所述氧化物条具有大约nL0的所述圆周向间距；以及
去除所述抗蚀剂。
9.如权利要求1所述的方法，其中在所述衬底上形成所述图案包括：
在所述衬底上沉积中性聚合物刷材料层，所述中性聚合物刷材料对于任何共聚物组分没有强亲合性；
在所述聚合物刷材料层上形成抗蚀剂径向棒图案；
在所述径向棒之间的径向间隙中形成一材料，该材料对共聚物组分之一具有优选亲合性；
去除所述抗蚀剂径向棒从而暴露对共聚物组分之一具有优选亲合性的所述材料的径向条，所述径向条具有大约nL0的所述圆周向间距。
10.如权利要求1所述的方法，其中在所述衬底上形成所述图案包括形成径向脊，所述脊限定具有大约nL0的圆周向宽度的沟槽，且还包括在沉积所述嵌段共聚物材料层之前，在所述径向脊之间的所述沟槽中的所述衬底上沉积中性聚合物刷材料层，所述中性聚合物刷材料对于任何共聚物组分没有优选亲合性。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述脊具有壁，圆周向相邻的脊的所述壁分开(n+0.5)L0的宽度，所述壁涂覆有0.25L0厚的聚合物刷材料。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：
去除所述第一共聚物组分的所述径向的线，留下所述第二共聚物组分的所述径向的线；
在所述第二共聚物组分的所述径向的线之上形成同心环的抗蚀剂图案；
蚀刻所述第二共聚物组分的所述径向的线的未被所述抗蚀剂保护的部分；
去除所述抗蚀剂，留下所述第二共聚物组分的柱的图案；
利用所述第二共聚物组分的所述柱作为蚀刻掩模，蚀刻所述衬底；以及
去除所述第二共聚物组分的所述柱，留下具有衬底材料构成的柱的图案的衬底。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述衬底包括衬底基底，所述衬底具有形成在所述基底上的衬底层，其中蚀刻所述衬底包括蚀刻所述衬底层，且其中在去除所述第二共聚物组分的所述柱之后，衬底层材料构成的柱的图案留在所述基底上。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述衬底材料构成的柱的同心环的径向间距与所述衬底材料构成的柱的圆周向间距之比大于1。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述衬底包括衬底基底，所述衬底具有形成在所述基底上的衬底层，该方法还包括：
去除所述第一共聚物组分的所述径向的线，留下所述第二共聚物组分的所述径向的线之间的暴露的衬底层材料的径向线；
利用所述第二共聚物组分的所述径向的线作为蚀刻掩模，蚀刻所述暴露的衬底层材料的径向线；
去除所述第二共聚物组分的所述径向的线，留下下面的衬底层材料的径向线；
在所述衬底层材料的径向线之上形成抗蚀剂的同心环图案；
蚀刻所述衬底层材料的径向线的未被所述抗蚀剂保护的部分；以及
去除所述抗蚀剂，在所述衬底基底上留下所述衬底层材料的柱的图案。
16.如权利要求15所述的方法，还包括利用所述衬底层材料的柱作为蚀刻掩模，蚀刻所述衬底基底。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述衬底层包括锗。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述衬底层材料的柱的同心环的径向间距与所述衬底层材料的柱的圆周向间距之比大于1。
19.一种制造母模的方法，所述母模用于压印磁记录盘，该方法包括使用具有A和B组分和块周期L0的嵌段共聚物，且该方法包括：
提供具有氧化物表面的衬底；
在所述衬底的所述氧化物表面上沉积中性聚合物刷材料层，所述中性聚合物刷材料对于任何共聚物组分没有优选亲合性；
在所述聚合物刷材料层上形成径向棒抗蚀剂图案，所述径向棒具有大约nL0的圆周向间距，其中n是等于或大于2的整数；
蚀刻所述聚合物刷材料的未被所述抗蚀剂保护的部分从而暴露径向的氧化物条，所述径向的氧化物条具有大约nL0的所述圆周向间距；
去除所述抗蚀剂，留下聚合物刷材料的径向棒；
在所述径向的氧化物条和所述聚合物刷材料的径向棒上沉积具有A和B组分和块周期L0的嵌段共聚物材料层，由此所述共聚物材料被所述径向的氧化物条引导从而自组装成交替的A和B组分的径向的线，每种组分的所述径向的线具有大约L0的圆周向间距。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述共聚物材料是聚苯乙烯A组分和聚甲基丙烯酸甲酯B组分的双嵌段共聚物材料。
21.如权利要求19所述的方法，其中L0在8nm和25nm之间。
22.如权利要求19所述的方法，其中所述径向的氧化物条具有弓形形状。
23.如权利要求19所述的方法，其中形成径向棒抗蚀剂图案包括将所述径向棒形成为多个径向间隔开的环形带，由此所述径向的氧化物条布置成多个径向间隔开的环形带。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述径向的氧化物条的在每个环形带的内径处的所述圆周向间距不小于0.9nL0且所述径向的氧化物条的在每个环形带的外径处的所述圆周向间距不大于1.1nL0。
25.如权利要求19所述的方法，其中所述衬底包括衬底基底，所述衬底具有形成在所述基底上的衬底层，所述衬底层具有氧化物表面，该方法还包括：
去除所述B组分的径向的线，留下所述A组分的径向的线之间的暴露的衬底层材料的径向线；
利用所述A组分的径向的线作为蚀刻掩模，蚀刻所述暴露的衬底层材料的径向线；
去除所述A组分的径向的线，留下下面的衬底层材料的径向线；
在所述衬底层材料的径向线之上形成同心环的抗蚀剂图案；
蚀刻所述衬底层材料的径向线的未被所述抗蚀剂保护的部分；以及
去除所述抗蚀剂，在所述衬底基底上留下所述衬底层材料的柱的图案。
26.如权利要求25所述的方法，还包括利用所述衬底层材料的柱作为蚀刻掩模，蚀刻所述衬底基底。
27.如权利要求25所述的方法，其中所述衬底层包括锗，其中所述衬底还包括所述衬底基底和所述锗层之间的碳层，该方法还包括：
利用锗柱作为蚀刻掩模来蚀刻所述碳层，且然后去除所述锗柱，在衬底基底上留下碳柱；以及
利用所述碳柱作为蚀刻掩模，蚀刻所述衬底基底。
28.如权利要求25所述的方法，其中所述衬底层材料的柱的同心环的径向间距与所述衬底层材料的柱的圆周向间距之比大于1。
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