[发明专利]掩模基版、掩模版及光刻设备

说明书

本公开涉及一种掩模基版、掩模版及光刻设备。所述掩模基版包括：基底，设置于所述基底入光侧的光致发光层，以及设置于所述基底出光侧的遮光层；所述光致发光层可使入射的第一曝光光束转变为具有更短波长的第二曝光光束射出。所述掩模版包括：基底，设置于所述基底入光侧的光致发光层，以及设置于所述基底出光侧的遮光层；所述遮光层中形成有掩模图案；所述光致发光层可使入射的第一曝光光束转变为具有更短波长的第二曝光光束射出。所述光刻设备包括：曝光机以及所述掩模版；所述曝光机用于向所述掩模版照射所述第一曝光光束。本公开可以有效提高光刻分辨率，以实现低成本、高效率且大面积的纳米光学光刻，并确保光刻图案的刻蚀精度。

技术领域

本公开涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种掩模基版、掩模版及光刻设备。

背景技术

随着人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)、第五代移动通信技术(5thGeneration Mobile Communication Technology，简称5G)、大数据、人工智能物联网(Artificial IntelligenceInternet of Things，简称AIoT)以及自动驾驶等创新型技术的发展，微处理器(CPU)和动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称DRAM)中器件特征尺寸的缩减呈现了加速和偏离摩尔定律的趋势，这无形中也加剧了半导体器件的制备难度。

然而，半导体制造过程中最复杂也是最难的步骤就是光刻，它的成本能例如可以占到整个生产过程的1/3，光刻设备也因此成为了最重要的半导体制造装备之一。光刻分辨率作为影响光刻设备性能的核心技术指标，提高光刻分辨率虽然可以通过缩短光源波长、降低工艺系数因子和提高光刻物镜数值孔径等来实现。但是由于技术限制，目前光刻物镜数值孔径增加已接近极限，所用光源的波长也已经从紫外波段缩小到深紫外波段，在受限于工艺设计及工艺方案的基础上，光刻分辨率也很难再有较大突破。

发明内容

基于此，本公开实施例提供了一种掩模基版、掩模版及光刻设备，可以有效提高光刻分辨率，以实现低成本、高效率且大面积的纳米光学光刻，并确保光刻图案的刻蚀精度。

为了实现上述目的，一方面，本公开一些实施例提供了一种掩模基版，包括：基底，设置于所述基底入光侧的光致发光层，以及设置于所述基底出光侧的遮光层。所述光致发光层可使入射的第一曝光光束转变为具有更短波长的第二曝光光束射出。

本公开实施例提供的掩模基版，结构简单，可以利用设置于基底入光侧的光致发光层减小第一曝光光束的波长，并使得第一曝光光束可以转变为具有更短波长的第二曝光光束射出；也即，可以突破现有光波长的曝光光束而实现更短波长的曝光光束。从而能够在可见光源或紫外光源基础上获得更短波长的曝光光束而达到更高的光刻分辨率，以进一步提高光刻图案的刻蚀精度。相较于采用更短波长但价格昂贵的激光系统，本公开实施例利用掩模基版来实现曝光波长的减小，具有更高的性价比。并且，本公开实施例提供的掩模基版具有较好的光学光刻技术兼容性，以匹配相关的配套技术(例如曝光机、投影镜头或光刻胶等)，便于推广应用。如此，本公开实施例提供的掩模基版能够用于实现低成本、高效率且大面积的纳米光学光刻，并确保光刻图案的刻蚀精度。

可选地，所述光致发光层包括上转换发光层或光子倍增发光层，以有效减小第一曝光光束的波长。

可选地，所述光致发光层包括掺镨的氟化镥锂层、掺铒的氟化钇钠层或掺镨的正硅酸钇层。

在一些实施例中，所述掩模基版还包括：设置于所述光致发光层与所述基底之间的光选择层；所述光选择层用于使特定范围内波长的光透过。从而能够对射出的曝光光束的波长进行精确控制。

在一些实施例中，所述光选择层包括二向色滤光膜。如此，二向色滤光膜可以选择一种波长范围内的光透过，而对另一些波长范围内的光进行反射，以有效控制射出的曝光光束的波长。