[發明專利]利用碳納米管薄膜作掩模版光罩的制備方法

在審

• 申請號: 202210084172.6
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114545725A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 弓曉晶;許敬
• 申請（專利權）人: 常州大學;江蘇江南烯元石墨烯科技有限公司
• 主分類號: G03F1/22
• 分類號: G03F1/22;C23C16/26;C23C16/34;C23C16/56
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 周文杰

本發明涉及半導體加工技術領域，尤其涉及一種利用碳納米管薄膜作掩模版光罩的制備方法。主要包括SiN支撐層的制備和在支撐層上生長碳納米管薄膜。具體包括如下步驟：在基底兩側沉積SiN和SiO₂，在SiN上涂覆光刻膠，在光刻膠上進行圖案化曝光、顯影、刻蝕和去膠，再經刻蝕去除表面SiO₂后得到圖案化的SiN支撐層，在支撐層上沉積一層碳納米管薄膜，進一步將支撐層和基底進行刻蝕去除后，得到圖案化的碳納米管掩模版光罩。涉及的掩模版光罩具有高的透光率高，良好的化學穩定性和熱穩定性，成本低的特點。

技術領域

本發明涉及一種半導體加工，尤其涉及一種利用碳納米管薄膜作掩模版光罩的制備方法。

背景技術

為防止光刻機長時間工作時的雜質濺射污染，需要在掩模版前加一層防護罩。防護罩的材料是有非常高的要求的，首先當然是對EUV光有很高的透過率，其次，當EUV光照射到防護罩時，膜的溫度會升高至600—1000℃，因此防護材料必須具有高的化學穩定性、熱穩定性；當然機械強度也有很高的要求。EUV光刻機如果沒有防護罩可能會產生巨大的經濟損失。如果顆粒落在掩模上，光刻機可能會在芯片上批量產生缺陷，這會對產量產生負面影響。

目前光刻機使用的極紫外光，固體材料對極紫外光是不透明的，這需要極薄的極紫外薄膜。薄膜會吸收一些入射光和出射光，導致薄膜溫度升高。因此，薄膜很容易降解，因為這種加熱導致的材料厚度或成分的微小變化就會改變薄膜的機械、物理、化學和光學性能。碳納米管具有很好物理化學性能，當碳納米管薄膜暴露在EUV光刻機中，能夠很好地保持化學和熱穩定性，并且由于碳納米管在所有檢測波長下都是透明的，可以用普通的DUV和光學手段進行檢測。

發明內容

本發明旨在解決上述缺陷，提供一種利用碳納米管薄膜作掩模版光罩的制備方法。

為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種利用碳納米管薄膜作掩模版光罩的制備方法，該制備方法包括：

第一步、SiN支撐層的制備：

a、在石英玻璃基底或半導體硅基底兩側通過低壓化學氣相沉積法沉積SiN層，工作環境的壓強為10-500Pa，工作環境溫度為600-800℃；

b、在基底正面SiN層上干氧氧化沉積一層SiO₂保護層，工作環境溫度為1000-1200℃；

c、在背面SiN層上涂覆一層光刻膠；

d、在光刻膠層上進行圖案化曝光、顯影、刻蝕和去膠，基底背面得到圖案化的SiN層；

e、再將基底翻轉，經氫氟酸刻蝕去除基底正面的SiO₂保護層后得到裸露的SiN支撐層；

第二步、在SiN支撐層上生長碳納米管薄膜：

a、在SiN支撐層正面通過化學氣相沉積法沉積一層500nm厚的碳納米管薄膜，以二茂鐵為催化劑，乙醇為碳源，氫氣為載氣，在管式爐中沉積碳納米管薄膜，爐內溫度為600-800℃；

b、將SiN支撐層翻轉，按照背面的圖案將基底用濃度30%的KOH溶液刻蝕；

c、SiN支撐層背面用160℃的熱磷酸進行刻蝕去除后，得到碳納米管掩模版光罩。

本發明的有益效果是：這種利用碳納米管薄膜作掩模版光罩的制備方法利用碳納米管薄膜作掩模版光罩，這種光罩透光率高，化學和熱穩定性好。碳納米管薄膜暴露在光刻環境中時對氫氣等離子體環境具有很好的化學刻蝕抗性，并且能夠保護基底材料防止氧化。碳納米管薄膜的厚度可控，機械抗沖擊性好，對于更小線寬更精密的掩模版具有提高利用率，降低成本增加收益的優點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式