[实用新型]具有纳米级图形化尺寸的光刻掩膜版

说明书

本实用新型公开了一种具有纳米级图形化尺寸的光刻掩膜版，包括具有第一表面和第二表面的透明基板，所述透明基板的第一表面设置有掩膜层，所述掩膜层设置有纳米级图形化结构，所述透明基板的第二表面设置有光子晶体增透层；所述掩膜层的纳米级图形化结构和光子晶体增透层通过纳米压印模板压印后刻蚀得到。采用纳米压印方式制备，制作成本低，掩膜版图形化最小特征尺寸线宽可以达到纳米级，可用于制备纳米级线宽的芯片结构。其次在曝光面做了光子晶体增透层，能够提高紫外光的增透性，从而在光刻工艺中减少曝光时间，不仅提高产能，而且还延长了紫外灯部件的使用寿命，同时减少了紫外光的反射，对入射紫外光的光路均匀性具有一定的帮助。

技术领域

本实用新型属于半导体微纳加工技术领域，具体地涉及一种具有纳米级图形化尺寸的光刻掩膜版。

背景技术

半导体光刻掩膜版一直是我们国家的一个软肋，据智研发布的《2020-2026年中国掩膜版产业运营现状及发展前景分析报告》权威数据显示：2019年全球半导体用光刻掩膜版市场规模达到41亿美元，其中中国掩膜版需求全球占比56%，在全球市场中美国福尼克斯和日本凸版、DNP印刷占据全球82%的市场份额，掩膜版产品严重依赖国外厂商，国产化率低。尽管中国半导体产业的发展起步较晚，但凭借着巨大的市场容量和生产群体，中国已成为全球最大的半导体消费国。光刻掩膜版是整个半导体产业较关键的一个环节，随着国家加大对半导体产业的投入，根据CSIA、赛迪智库、SEMI等权威机构的预测数据，可见未来几年内，半导体行业将保持20%-30%的增长。而随着半导体产业的大力发展，半导体掩膜版的需求也随之爆发式的增长。

传统的半导体掩膜版分为母版和子版两种，母版是通过激光直写的方式制备的，生产效率低下，子版是通过光刻工艺在母版的基础上复制得到的，制备工艺繁琐，制备设备昂贵，要想制备纳米级线宽掩膜版所要求的设备要更先进，分辨率要求更高，成本相对来说也很高，而且制备效率低下。这个一系列的问题一直困扰着整个行业的进一步发展。

公告号为CN 105225279中国专利公开了一种公开了一种掩膜版及其制备方法和图形化方法，其中掩膜版包括：掩膜衬底；形成于所述掩膜衬底上的若干纳米凸起，所述若干纳米凸起之间具有间距；覆盖于所述若干纳米凸起表面的遮挡层。其纳米凸起具有减反增透作用设置在掩膜衬底，但是其掩膜层并没有进行图形化，无法制备纳米级线宽的芯片结构。并且纳米凸起对紫外光的增透性的作用有限。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型目的是：提供一种具有纳米级图形化尺寸的光刻掩膜版，掩膜版图形化最小特征尺寸（最小CD尺寸）线宽可以达到纳米级，可用于制备纳米级线宽的芯片结构。其次在曝光面做了光子晶体增透层，能够提高紫外光的增透性，从而在光刻工艺中减少曝光时间，不仅提高产能，而且还延长了紫外灯部件的使用寿命，同时减少了紫外光的反射，对入射紫外光的光路均匀性具有一定的帮助。

本实用新型的技术方案是：

一种具有纳米级图形化尺寸的光刻掩膜版，包括具有第一表面和第二表面的透明基板，所述透明基板的第一表面设置有掩膜层，所述掩膜层设置有纳米级图形化结构，所述透明基板的第二表面设置有光子晶体增透层。

优选的技术方案中，所述掩膜层利用溅射或电子束蒸发工艺镀膜在透明基板上，所述掩膜层的材质为金属铬材料、硅材料、非透明氧化铝材料、氧化铁材料中的一种或多种混合，所述掩膜层的厚度为100-200nm。

优选的技术方案中，所述掩膜层上设置有钝化层，所述钝化层材质为透明氧化铝材料、氮化硅材料、氧化硅材料中的一种或多种混合。

优选的技术方案中，所述钝化层的厚度为入射紫外光的1/4波长的奇数倍。

优选的技术方案中，所述掩膜层的纳米级图形化结构和光子晶体增透层通过纳米压印模板压印后刻蚀得到。