[发明专利]全透明无铬移相掩模实现100纳米图形加工的方法

摘要

一种采用全透明无铬移相掩模实现100纳米图形加工的方法，具有优化处理的掩模图形数据；合适的掩模图形曝光工艺；合适的显影条件；严格控制铬模腐蚀条件；曝光后的掩模处理工艺；选择干法刻蚀的移相器制作工艺，合适的移相层厚度的确定等特点，且采用g线436nm波长的光源制备出分辨率高的100nm图形。本发明方法，大大提高了g线436nm波长光源的曝光分辨率，使得我们在没有昂贵的193nm波长光源的光学光刻设备(在1100万美元)的情况下，也能曝光出分辨率非常高的图形。本发明是一种经济实用的制造100nm图形的新方法，可以满足纳米电子器件研究迫切需要廉价的纳米加工手段的需求。

主权项

1.一种采用全透明无铬移相掩模实现100纳米图形加工的方法，具有优化处理的掩模图形数据；合适的掩模图形曝光工艺；合适的显影条件；严格控制铬模腐蚀条件；曝光后的掩模处理工艺；选择干法刻蚀的移相器制作工艺，合适的移相层厚度的确定等特点，且采用g线436nm波长的光源制备出分辨率高的100nm图形，其特征在于，包括下列步骤：第一步，处理掩模图形的数据：a.根据用户提供的图纸、数据、磁带或磁盘，分析原始版图图形层的数据特征，确定移相层数据；b.将移相层数据单独取出；c.将用户提供的数据转换成移相掩模制造设备识别的数据格式，具体的：如果采用GCA3600图形发生器制造掩模图形则转换成GCA3600格式，如果采用JBX-6AII电子束曝光设备制造掩模图形则转换成JEOL51格式；第二步，准备制备移相层掩模图形的衬底，选择石英衬底的铬版装入GCA3600图形发生器工件台或JBX-6AII电子束曝光机腔体；第三步，将第二步所得基片进行移相层掩模图形曝光；可以分别采用GCA3600图形发生器和JBX-6AII电子束曝光系统制造移相层掩模图形；当采用GCA3600图形发生器制造移相层掩模图形时：a.设定曝光条件；b.在专用显影液中显影；采用JBX-6AII电子束曝光系统制造移相层掩模图形时：a.采用合适的曝光剂量和曝光电流进行曝光；b.将曝光后移相层掩模进行显影；第四步，对第三步得到的移相层掩模进行强紫外光工艺处理；第五步，对第四步处理后的移相层掩模用掩模清洗机清洗；第六步，采用铬模腐蚀液湿法腐蚀去除移相层掩模的铬；第七步，将已经去除铬的移相层掩模在AZ光致抗蚀剂去胶液中浸泡去胶，最后采用高压纯净水冲洗移相层掩模，以保证移相层掩模表面光洁度；再用氮气吹干；第八步，将第七步得到的移相层掩模装入反应离子刻蚀机的反应室里，在刻蚀开始之前先通氧气打底胶；第九步，对打完底胶的移相层掩模进行移相层刻蚀工艺；刻蚀过程必须严格控制膜厚，通常根据膜厚监测结果及相应条件下的刻蚀速率计算补刻刻蚀时间精确调整台阶深度，同时检测时注意扣除未清除的铬膜厚度；第十步，对刻蚀完的移相层掩模用掩模清洗机清洗，再烘干，完成了移相层掩模的制备；第十一步，以第十步得到的移相层掩模作为曝光用的掩模图形，以硅片为衬底曝光、显影，得到分辨率非常高的100nm图形；第十二步，将第十一步得到的硅片基底用去离子水冲洗干净，用电子显微镜测量曝光后的图形，合格后，得成品。