[發明專利]待光刻基板、光刻模板、近場掃描光刻方法及裝置

有效

• 申請號: 201910063140.6
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109656094B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王亮;秦金;羅慧雯
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G03F1/38
• 分類號: G03F1/38;G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華;王寶筠

本發明公開了一種待光刻基板、光刻模板、近場掃描光刻方法及裝置，在待光刻基板中設置第一雙曲色散材料層，該第一雙曲色散材料層位于第一基底與光刻膠之間，可以限制通過光刻膠層的局域光場的發射，在光刻模板中設置第二雙曲色散材料層，該第二雙曲色散材料層位于光刻膠層的入光側，可以在局域光場入射光刻膠層前限制局域光場的發散，故采用本發明技術方案所述待光刻基板和所述光刻模板，可以延長近場掃描光刻中的焦深，可以提高光刻膠層的曝光質量，并大大提高近場掃描光刻的有效工作距離。

技術領域

本發明涉及半導體工藝技術領域，更具體的說，涉及一種待光刻基板、光刻模板、近場掃描光刻方法及裝置。

背景技術

光刻技術一直是半導體領域的核心關鍵技術，其質量直接影響了后端制程與器件的性能。隨著摩爾定律的發展，器件的關鍵尺寸越來越小，需要更為精密的光刻設備來實現更小線寬的圖形定義。想要獲得更為細小的線寬，光刻機需要付出巨大的成本，進一步壓縮光源的波長，進一步增大器件的數值孔徑。尤其是目前極紫外光刻機的問世，單臺售價已經突破1.1億美金。

近年來，納米功能器件已經成為比較熱門的研究課題，尤其是一些器件的結構尺寸小于亞波長量級時，新的物理原理與物理現象催生出一批新的功能器件。例如，微機電系統(MEMS)、納米超表面材料、納米仿生材料以及金屬柔性網格等等。這些新興功能器件通常需要比較精密的光刻手段來完成百納米以下的圖形定義，而昂貴的光刻機讓這些低成本的器件制備變得困難重重。因此，發展一種低成本的可替代的光刻技術有著巨大的發展空間。

近場掃描光刻是一種利用局域表面等離激元產生的深亞納米光源，通過模板和第一基底的相對移動，完成單點直寫式的曝光技術。但是，現有的近場掃描光刻方法有效工作距離較短。

發明內容

有鑒于此，本發明技術方案提供了一種待光刻基板、光刻模板、近場掃描光刻方法及裝置，大大提高了近場掃描光刻的有效工作距離。

為了實現上述目的，本本發明提供如下技術方案：

一種待光刻基板，所述待光刻基板包括：

第一基底；

設置在所述第一基底表面的第一雙曲色散材料層；

設置在所述第一雙曲色散材料層背離所述第一基底一側表面的光刻膠層；

其中，對所述待光刻基板進行近場掃描光刻時，所述待光刻基板用于與光刻模板相對設置，所述光刻模板用于提供局域光場照射所述光刻膠層；所述第一雙曲色散材料層用于限制所述局域光場的發散。

優選的，在上述待光刻基板中，所述第一雙曲色散材料層包括：多層層疊交替設置的第一金屬層以及第一絕緣介質層；

其中，所述第一金屬層與所述第一絕緣介質層均透光。

優選的，在上述待光刻基板中，所述第一金屬層為Ag薄膜層，所述第一絕緣介質層為SiNx薄膜層。

優選的，在上述待光刻基板中，所述第一金屬層的層數為4、或5、或6。

本發明還提供了一種光刻模板，所述光刻模板包括：

第二基底，所述第二基底包括光學天線；

設置在所述第二基底表面的第二雙曲色散材料層；

其中，所述光學天線用于基于光源形成局域光場，所述第二雙曲色散材料層用于限制所述局域光場的發散；所述光刻模板用于為待光刻基板進行近場掃描光刻時，為所述待光刻基板提供所述局域光場。

優選的，在上述光刻模板中，所述第二雙曲色散材料層包括：多層層疊交替設置的第二金屬層以及第二絕緣介質層；

其中，所述第二金屬層與所述第二絕緣介質層均透光。