[发明专利]一种在曝光光刻中使用的立体模板及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种在曝光光刻中使用的立体模板及其制备方法，其中所述立体模板从下到上依次包括基片、在基片上设置的第一层膜和第二层膜，所述第二层膜表面上设置有由一种诱导图案加热获得的浮雕型立体图案。其中所述立体图案能在不同的曝光距离上形成3个或以上数量的不同像模式。

技术领域

本发明涉及半导体、微电子、微纳制造等领域，特别是，其中的一种在曝光光刻中使用的模板及其制备方法。

背景技术

目前，光刻技术在大规模集成电路，半导体器件制造和纳米技术领域得到了广泛的应用。其主要过程包括基片表面处理、涂胶、前烘、曝光、后烘、显影、清除残胶、坚膜、图形转移、去胶等过程。

这其中，一个关键的步骤是所需图形的转移，即通过曝光将一个掩模的图形转移到基片上。到目前为止，现有的掩模板转移到基片上只能形成和掩模版一样的图形。

随着集成电路和微纳技术的发展以及小批量个性化产品的需求，掩模所占的成本不断提高，并逐渐成为一个重要的瓶颈问题。目前，如何降低掩模板的费用或提高其利用率已日益为人们所重视，然而由于保真性的要求掩模板的制造要求非常高，导致了掩模的高成本和小批量个性化产品需求之间的矛盾，并且这一矛盾会在相当长的时段内存在。

而目前的技术路径很难克服上述困难，因此，业界需要从其他角度，来开发出一种新的技术方案，从而克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在曝光光刻中使用的立体模板，其能够通过单一掩模版产生多种图案，从而降低掩模的成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种在曝光光刻中使用的立体模板，其包括基片，其中所述基片上从下到上依次设置有第一层膜和第二层膜。所述第二层膜表面上设置有由一种诱导图案加热获得的浮雕型立体图案，其中所述立体图案能在不同的曝光距离上形成3个或以上数量不同的像模式。

进一步的，其中所述第二层膜表面上的诱导图案是通过激光直写方式形成的，其中所述诱导图案为第二层膜材料杨氏模量变化但其表面不被破坏的诱导图案。

进一步的，其中所述第一层膜的厚度是100nm-2um。

进一步的，其中所述第一层膜的组成材质包括有机物。

进一步的，其中所述第二层膜的厚度是1nm-500nm。

进一步的，其中所述第二层膜的组成材质包括金属。

进一步的，其中所述立体图案，其浮雕高度在1～500nm之间。

本发明的又一目的在于提供一种用于制备本发明涉及的一种在曝光光刻中使用的立体模板的制备方法，其制备出的立体模板可以实现通过单一掩模板产生多种图案。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种在曝光光刻中使用的立体模板的制备方法，其包括以下步骤：

提供基片，并在所述基片上形成第一层膜；

在所述第一层膜上形成第二层膜，从而形成基板；

用激光直写在所述基板的第二层膜表面按所设计图案进行扫描，获得所述基板的第二层膜材料杨氏模量变化但其表面不被破坏的诱导图案；

将所述具有图案的基板在真空度为5×10³Pa的环境下进行加热到温度大于所述基板的第一层膜材料的玻璃化温度，并保持10～20分钟，自然冷却后，使得所述诱导图案形成浮雕型立体图案，从而完成所述立体模板的制备。

进一步的，其中所述激光直写诱导图案时，所用激光功率保持在1～10mW之间。