[發明專利]一種電子束曝光圖形的轉移方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 202111284113.5
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114038738A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 賀曉彬;楊濤;唐波;劉金彪;李亭亭;李俊峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/033;G03F7/16;G03F7/20
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發明公開一種電子束曝光圖形的轉移方法、裝置及電子設備，涉及半導體納米加工技術領域。方法包括：在襯底上通過旋涂的方式形成硬掩模層；在硬掩模層上形成電子束膠層；通過電子束曝光技術在所述電子束膠層上形成第一曝光圖形；以所述電子束膠層為掩膜刻蝕所述硬掩模層，基于所述第一曝光圖形在所述硬掩模層上形成目標曝光圖形；將所述目標曝光圖形轉移到所述襯底上，避免了在只通過電子束膠層將曝光圖形轉移至襯底時由于使用的電子束膠層厚度很薄導致該電子束膠無法用于刻蝕阻擋層，無法將形成的圖形傳遞至襯底表面的問題，解決了由于電子束膠無法通過常規的去膠工藝進行去除導致電子束返工過程無法進行的問題，提高了曝光的穩定性和可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體納米加工技術領域，尤其涉及一種電子束曝光圖形的轉移方法、裝置及電子設備。

背景技術

電子束曝光技術在納米電子學和光電器件制備中有著廣泛應用。電子束曝光利用高能聚焦電子束在涂有抗蝕劑的襯底上直接進行描畫或投影復制圖形。由于電子束中電子的德布羅意波長范圍為0.04-0.1埃，所以分辨率不受衍射效應的影響。電子束曝光可以在50-500納米的范圍內保證圖形精確及邊緣光滑。電子束曝光相比與光學曝光有著分辨率稿，不需要制作掩模版等優勢。

隨著集成電路器件對圖形尺寸的要求越來越高，目前需要10納米以下的曝光圖形，電子束也變得難以實現，目前為了達到10納米以下的分辨率，通常通過選用特定的電子束膠，例如氫倍半硅氧烷聚合物(Hydrogen Silsesquioxane Polymers，HSQ)，并且還需要將特定的電子束膠以很薄的厚度涂覆。

但是，在集成電路器件加工過程中，電子束返工是無法避免的，HSQ是一種很難去除的物質，在曝光烘烤后會變為二氧化硅，無法通過常規的去膠工藝進行去除，也即是無法通過干法氧氣去膠以及濕法硫酸雙氧水混合液進行去除，導致電子束返工過程無法進行，并且，由于使用的HSQ電子束膠厚度很薄，導致該電子束膠無法用于刻蝕阻擋層，無法將形成的圖形傳遞至襯底表面，降低了曝光的穩定性和可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電子束曝光圖形的轉移方法、裝置及電子設備，用于解決現有電子束膠厚度很薄，導致該電子束膠無法用于刻蝕阻擋層，無法將形成的圖形傳遞至襯底表面，降低了曝光的穩定性和可靠性的問題。

第一方面，本發明提供一種電子束曝光圖形的轉移方法，包括：

在襯底上通過旋涂的方式形成硬掩模層；

在所述硬掩模層上形成電子束膠層；

通過電子束曝光技術，在所述電子束膠層上形成第一曝光圖形；

以所述電子束膠層為掩膜，刻蝕所述硬掩模層，基于所述第一曝光圖形在所述硬掩模層上形成目標曝光圖形；

將所述目標曝光圖形轉移到所述襯底上。

與現有技術相比，本申請實施例提供的電子束曝光圖形的轉移方法，可以在襯底上通過旋涂的方式形成硬掩模層，在所述硬掩模層上形成電子束膠層，通過電子束曝光技術，在所述電子束膠層上形成第一曝光圖形，以所述電子束膠層為掩膜，刻蝕所述硬掩模層，基于所述第一曝光圖形在所述硬掩模層上形成目標曝光圖形，將所述目標曝光圖形轉移到所述襯底上。本申請通過硬掩模層將目標曝光圖形轉移至襯底上，避免了在只通過電子束膠層將曝光圖形轉移至襯底時，由于使用的電子束膠層厚度很薄，導致該電子束膠無法用于刻蝕阻擋層，無法將形成的圖形傳遞至襯底表面的問題，以及，解決了由于電子束膠無法通過常規的去膠工藝進行去除導致電子束返工過程無法進行的問題，提高了曝光的穩定性和可靠性。

在一種可能的實現方式中，所述目標曝光圖形為對所述第一曝光圖形進行縮小處理得到的圖形。

在一種可能的實現方式中，所述以所述電子束膠層為掩膜，刻蝕所述硬掩模層，基于所述第一曝光圖形在所述硬掩模層上形成目標曝光圖形包括：