[发明专利]待光刻基板、光刻模板、近场扫描光刻方法及装置

说明书

本发明公开了一种待光刻基板、光刻模板、近场扫描光刻方法及装置，在待光刻基板中设置第一双曲色散材料层，该第一双曲色散材料层位于第一基底与光刻胶之间，可以限制通过光刻胶层的局域光场的发射，在光刻模板中设置第二双曲色散材料层，该第二双曲色散材料层位于光刻胶层的入光侧，可以在局域光场入射光刻胶层前限制局域光场的发散，故采用本发明技术方案所述待光刻基板和所述光刻模板，可以延长近场扫描光刻中的焦深，可以提高光刻胶层的曝光质量，并大大提高近场扫描光刻的有效工作距离。

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，更具体的说，涉及一种待光刻基板、光刻模板、近场扫描光刻方法及装置。

背景技术

光刻技术一直是半导体领域的核心关键技术，其质量直接影响了后端制程与器件的性能。随着摩尔定律的发展，器件的关键尺寸越来越小，需要更为精密的光刻设备来实现更小线宽的图形定义。想要获得更为细小的线宽，光刻机需要付出巨大的成本，进一步压缩光源的波长，进一步增大器件的数值孔径。尤其是目前极紫外光刻机的问世，单台售价已经突破1.1亿美金。

近年来，纳米功能器件已经成为比较热门的研究课题，尤其是一些器件的结构尺寸小于亚波长量级时，新的物理原理与物理现象催生出一批新的功能器件。例如，微机电系统(MEMS)、纳米超表面材料、纳米仿生材料以及金属柔性网格等等。这些新兴功能器件通常需要比较精密的光刻手段来完成百纳米以下的图形定义，而昂贵的光刻机让这些低成本的器件制备变得困难重重。因此，发展一种低成本的可替代的光刻技术有着巨大的发展空间。

近场扫描光刻是一种利用局域表面等离激元产生的深亚纳米光源，通过模板和第一基底的相对移动，完成单点直写式的曝光技术。但是，现有的近场扫描光刻方法有效工作距离较短。

发明内容

有鉴于此，本发明技术方案提供了一种待光刻基板、光刻模板、近场扫描光刻方法及装置，大大提高了近场扫描光刻的有效工作距离。

为了实现上述目的，本本发明提供如下技术方案：

一种待光刻基板，所述待光刻基板包括：

第一基底；

设置在所述第一基底表面的第一双曲色散材料层；

设置在所述第一双曲色散材料层背离所述第一基底一侧表面的光刻胶层；

其中，对所述待光刻基板进行近场扫描光刻时，所述待光刻基板用于与光刻模板相对设置，所述光刻模板用于提供局域光场照射所述光刻胶层；所述第一双曲色散材料层用于限制所述局域光场的发散。

优选的，在上述待光刻基板中，所述第一双曲色散材料层包括：多层层叠交替设置的第一金属层以及第一绝缘介质层；

其中，所述第一金属层与所述第一绝缘介质层均透光。

优选的，在上述待光刻基板中，所述第一金属层为Ag薄膜层，所述第一绝缘介质层为SiNx薄膜层。

优选的，在上述待光刻基板中，所述第一金属层的层数为4、或5、或6。

本发明还提供了一种光刻模板，所述光刻模板包括：

第二基底，所述第二基底包括光学天线；

设置在所述第二基底表面的第二双曲色散材料层；

其中，所述光学天线用于基于光源形成局域光场，所述第二双曲色散材料层用于限制所述局域光场的发散；所述光刻模板用于为待光刻基板进行近场扫描光刻时，为所述待光刻基板提供所述局域光场。

优选的，在上述光刻模板中，所述第二双曲色散材料层包括：多层层叠交替设置的第二金属层以及第二绝缘介质层；

其中，所述第二金属层与所述第二绝缘介质层均透光。