基于纳米压印的金属掩模的制备方法与流程

本发明涉及一种基于纳米压印的光刻金属掩模的制备方法。

背景技术：

1、cn114164402a公开了一种用于晶圆湿法腐蚀工艺的金属掩膜制备方法，它是利用电子束蒸发或磁控溅射在晶圆表面蒸镀金属，形成由金属粘附层和金属阻挡层组成的金属复合膜，然后制作用于刻蚀晶圆图案的光刻版，对晶圆进行光刻，将图案从光刻版转移到光刻胶中，然后使用相应的腐蚀液或干法刻蚀工艺进行金属掩膜刻蚀，将图案从光刻胶中转移到金属掩膜。该方法是用光刻板对晶圆表面的金属层进行光刻的，这种方法要需要用到多次光刻，效率低，成本高。

技术实现思路

1、本发明提供基于纳米压印的金属掩模的制备方法，本发明采用纳米压印和光刻的方法在衬底材料上制备金属掩膜层，无需进行多次光刻，仅需要使用纳米压印技术来连续复制即可，效率高，成本低，适合批量加工。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种基于纳米压印的金属掩模的制备方法，包括如下步骤：

4、(一)制备与金属掩模层结构相反的工作模板；

5、(二)在清洁的晶圆衬底表面蒸镀一层金属膜层；

6、(三)在步骤(二)的金属膜层上旋涂一层纳米压印紫外胶水层；

7、(四)然后采用纳米压印技术，用步骤(一)制备的工作模板对步骤(三)的纳米压印紫外胶水层进行压印操作，在金属膜层上得到间隔设于金属膜层上的初始光栅；

8、(五)利用步骤(四)制得的初始光栅采用刻蚀工艺对裸露出的金属膜层进行刻蚀，刻蚀完成后去除初始光栅，形成与步骤(四)初始光栅结构相反的金属掩模层。

9、最后就可以利用金属掩模层对晶圆进行深宽比光栅结构的刻蚀。

10、具体地，所述的工作模板用与金属掩模层结构和周期相同的母版制备而成。

11、具体地，所述的母版采用半导体光刻技术加工而成。

12、具体地，用母版制备工作模板时，先在母版上采用蒸镀或旋涂的方法进行抗粘处理；然后采用纳米压印技术用二甲基硅氧烷复制软模工作模板。

13、具体地，所述的晶圆衬底为玻璃、硅、氮化硅或碳化硅。

14、具体地，步骤(四)和步骤(五)之间还包括用等离子体设备处理掉位于步骤(四)的初始光栅相邻光栅间隙中的残胶。目的是可以去除初始光栅结构的残胶。

15、具体地，步骤(五)的刻蚀工艺可以为干刻或湿刻。

16、较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：

17、本发明采用纳米压印和光刻的方法在衬底材料上制备金属掩膜层，无需进行多次光刻，仅需要使用纳米压印技术来连续复制即可，效率高，成本低，适合批量加工。

技术特征：

1.一种基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：包括如下依序的步骤：

2.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：所述的工作模板(1)用与金属掩模层(6)结构和周期相同的母版制备而成。

3.根据权利要求2所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：所述的母版采用半导体光刻技术加工而成。

4.根据权利要求2所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：用母版制备工作模板时，先在母版上采用蒸镀或旋涂的方法进行抗粘处理；然后采用纳米压印技术用二甲基硅氧烷复制软模工作模板。

5.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：所述的晶圆衬底(2)为玻璃、硅、氮化硅或碳化硅。

6.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：步骤(四)和步骤(五)之间还包括用等离子体设备处理掉位于步骤(四)的初始光栅(5)相邻光栅间隙中的残胶。

7.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：步骤(五)的刻蚀工艺可以为干刻或湿刻。

技术总结
本发明涉及基于纳米压印的金属掩模的制备方法，包括如下步骤：制备与金属掩模层结构相反的工作模板；在清洁的晶圆衬底表面蒸镀一层金属膜层；在金属膜层上旋涂一层纳米压印紫外胶水层；然后采用纳米压印技术，用制备的工作模板对纳米压印紫外胶水层进行压印操作，在金属膜层上得到间隔设于金属膜层上的初始光栅；利用制得的初始光栅采用刻蚀工艺对裸露出的金属膜层进行刻蚀，刻蚀完成后去除初始光栅，形成与初始光栅结构相反的金属掩模层。本发明采用纳米压印和光刻的方法在衬底材料上制备金属掩膜层，无需进行多次光刻，仅需要使用纳米压印技术来连续复制即可，效率高，成本低，适合批量加工。

技术研发人员：朱元强,李书比,黄书惠
受保护的技术使用者：福建福特科光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25