[发明专利]一种应用于双光束激光光刻的掩膜版制造方法

说明书

本发明公开了一种应用于双光束激光光刻的掩膜版制造方法，步骤包括：于掩膜基板表面依次沉积过渡层、金属层、抗反射层和光刻胶层，形成掩膜叠层；采用由制造光和辅助光组合形成的双光束激光，将光刻图案转印至所述光刻胶层上；对所述光刻胶层进行显影，除去由所述制造光辐照的光刻胶；对所述金属层和所述抗反射层进行腐蚀，并除去剩余光刻胶。本发明通过制造光与辅助光组合形成的双光束激光对掩膜叠层进行光刻，使所制掩膜版突破衍射极限，较单光束制备掩膜版的方案来说，特征尺寸缩小且分辨率提高；同时该方案较电子束制备掩膜版的方案来说，成本更低，效率更高。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别是一种应用于双光束激光光刻的掩膜版制造方法。

背景技术

光刻掩膜板是微纳加工技术中常用的光刻工艺所使用的母版图形，由不透明的遮光模板在透明基板上形成掩膜图形结构，再通过曝光过程将图形信息转移到产品基片上；掩膜板制造是光刻工艺中非常重要的一个环节，掩膜板上如果有缺陷，那么缺陷会随着掩膜板转移到集成电路上，严重影响电路的性能，所以制备高质量的掩膜板是保证高性能集成电路的前提条件。

由于光的衍射效应，光学系统对于光束的聚焦存在极限尺寸，衍射极限与光的波长成正比，与聚焦物镜的数值孔径成反比，德国科学家Ernst Abbe发现，光学系统光聚焦的最小特征尺寸大致等于光的波长除以两倍的数值孔径值。因此传统单光束激光直写方式受制于光学衍射极限的限制，使得单光束制造微纳图案的精细程度受到限制，该限制具体体现在两个方面：第一是所制造图案和结构的特征尺寸难以很小，比如所制造图案和结构中线的线径难以在100纳米一下；第二是所制造图案和结构的特征密度难以很小，故采用单光束方式制造的掩膜版难以达到较高的分辨率。

而为制得分辨率较高的掩膜版，传统手段采用的是电子束直写曝光方式，虽然该方式制备的掩膜版特征尺寸和最小分辨率可低于10nm，但这种方式成本高昂，且加工时间较长，不利于大规模生产。故需要提出一种新的掩膜版制造方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种应用于双光束激光光刻的掩膜版制造方法，用于解决现有技术中单光束制造掩膜版精度低，而电子束制造掩膜版的成本高且效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于双光束激光光刻的掩膜版制造方法，步骤包括：于掩膜基板表面依次沉积过渡层、金属层、抗反射层和光刻胶层，形成掩膜叠层；采用由制造光和辅助光组合形成的双光束激光，将光刻图案转印至光刻胶层上；对光刻胶层进行显影，除去由制造光辐照的光刻胶；对金属层和抗反射层进行腐蚀，并除去剩余光刻胶。

优选的，制造光与辅助光通过合束系统组合形成双光束激光。

优选的，合束系统包括制造光发射器、辅助光发射器、相机窗口、第一双色镜、第二双色镜、物镜和基台，其中，相机窗口、第一双色镜、第二双色镜、物镜和基台沿同一光路依次设置，掩膜叠层设置于基台上，并位于物镜与基台之间；辅助光发射器发出的辅助光依次经第一双色镜、第二双色镜和物镜后达到掩膜叠层表面，制造光发射器发出的制造光依次经第二双色镜和物镜后达到掩膜叠层表面。

优选的，于相机窗口处观察制造光与辅助光的光斑位置，并调节第一双色镜和第二双色镜的角度，或调节物镜的位置，以完成制造光与辅助光的组合。

优选的，制造光与辅助光以同轴线的方式进行组合，且辅助光的光路呈空心柱状将制造光的光路包裹于内腔中。

优选的，光刻胶经制造光辐照后材料性能发生改变，光刻胶经辅助光辐照后材料性能不发生改变。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过制造光与辅助光组合形成的双光束激光对掩膜叠层进行光刻，使所制掩膜版突破衍射极限，较单光束制备掩膜版的方案来说，特征尺寸缩小且分辨率提高；同时该方案较电子束制备掩膜版的方案来说，成本更低，效率更高。

附图说明