[发明专利]使用蚀刻反应器蚀刻纳米压印模板

说明书

技术领域

本发明的具体实施涉及利用纳米压印技术的结构的加工。

背景技术

紫外纳米压印技术用于进行微米和纳米结构的加工。纳米压印是一种机械复制技术，其中模具被压入旋涂于基板上的紫外固化抗蚀剂中。通过压印区内所述模具的抗蚀剂的紫外光照射导致抗蚀剂的聚合和固化。然后取走所述模具，从而留下在抗蚀剂中形成的图案的的倒置三维复制品(inverted threedimensional replica)。取走所述压印后的抗蚀剂中的多个薄层部分，以在抗蚀剂层产生多个开口，形成用于蚀刻在抗蚀剂层下面的一个或多个层的掩模。这一技术使高速高精度压印降至10nm的间隔，并使图形保真度达到一个很大的程度。

然而，大多数传统的蚀刻过程，如趋于等向性地蚀刻的湿刻，无法清晰地传递如此小的图形到下层材料上。尤其，底切现象将在蚀刻后的下层材料上产生未均匀间隔并且不具有所需的垂直侧壁的构图后的部件，从而器件的临界尺寸损失(loss)。此外，对于部件的等向性蚀刻将以高深宽比过蚀刻部件的侧壁，导致失去部件的临界尺寸。

等离子体蚀刻工艺，即干刻工艺或干刻，提供了一种较湿刻工艺更加非等向性的蚀刻方法。干刻工艺已经通过更直的侧壁和更平的底面表现出产生更小的底切，同时提高保持使用传统光刻技术形成的光掩模部件的临界尺寸。然而，干刻可能会过蚀刻或者不精确地蚀刻在抗蚀剂材料中形成的开口或者图案的侧壁，该开口或者图案用于限定下层的临界尺寸。过度去除抗蚀剂材料的侧面将导致构图后的抗蚀剂部件的临界尺寸的损失，这将转变为在由构图后的抗蚀剂定义出的下层中形成的部件的临界尺寸的损失。而且，不精确的蚀刻将不能充分地蚀刻部件以提供必要的临界尺寸。未能将部件充分地蚀刻至临界尺寸被称为临界尺寸的“增益”。金属层临界尺寸的损失或增加程度被称为“蚀刻偏差(etching bias)”或“CD偏差(CD bias)”。

尽管临界尺寸损失控制是基本上所有蚀刻应用所关注的，但在光掩模加工中这是一个尤其显著的问题。在包括光掩模中间掩模(photomask reticle)的下层中形成的图案的临界尺寸损失或者增益能够对光的通过产生极恶劣的影响并且产生大量的构图缺陷并且在由光刻中间掩模构图的衬底上产生随后的蚀刻缺陷。光掩模的临界尺寸的损失或增加将导致蚀刻高深宽比亚微米部件的光刻性能不足，并且，如果临界尺寸的损失或增加足够严重，会导致光刻中间掩模或最终蚀刻器件的失败。因为纳米压印技术会产生狭小的孔，所以传统的蚀刻技术无法使得有效图案以稳定光掩模加工能够接受的程度转移至在压印的抗蚀剂下面的层。

因此，仍需要一种适用于应用纳米压印技术的结构的制造的方法和化学物质(chemistry)。

发明内容

本发明提供了应用压印后的抗蚀剂材料蚀刻金属层的一些方法。在这里所提供的方法特别适合光掩模中间掩模加工，但不仅限于此。

在一个实施方式中，提供了一种用于处理光刻中间掩模的方法，该方法包括：提供具有形成于光学透明衬底上的金属光掩模层以及沉积于金属光掩模层上的压印后的抗蚀剂材料的中间掩模，在第一蚀刻步骤中蚀刻经过压印的抗蚀剂材料的凹陷区域以暴露部分金属光掩模层，以及在第二蚀刻步骤中透过经过压印的抗蚀剂材料而蚀刻金属光掩模层的暴露部分，其中第一蚀刻或第二蚀刻步骤的至少其中之一利用由包括含氧气体、含氯气体以及含卤素气体的工艺气体形成的等离子体。

在另一实施方式中，用于第一和第二蚀刻步骤中的工艺气体包括含氧气体、含氯气体以及含卤素气体。

在另一实施方式中，用于第一和第二蚀刻步骤中的工艺气体包括不同比例的含氧气体、含氯气体以及含卤素气体。

在另一实施方式中，第一和第二蚀刻步骤在同一个处理腔室中进行。

附图说明

因此为了更详细地理解本发明的以上所述特征，将参照附图中示出的实施方式对以上简要所述的本发明进行更具体描述。

然而，应该注意，附图中只示出了本发明的典型实施方式，因此不能认为是对本发明范围的限定，本发明可以允许其他等效的实施方式。

图1示出了蚀刻腔室的一个实施方式的示意性截面图；

图2示出了根据本发明的一个实施方式的用于处理衬底的序列的流程图；以及

图3A-3G示出了本发明的另一个实施方式的蚀刻序列的示意性截面图。

为了便于理解，在此尽可能用相同的附图标记表示附图中相同的元件。无需进一步说明，一个实施方式的特征可有利地用在其它实施方式中。

具体实施方式