一種在曝光光刻中使用的立體模板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體、微電子、微納制造等領域，特別是，其中的一種在曝光光刻中使用的模板及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，光刻技術在大規模集成電路，半導體器件制造和納米技術領域得到了廣泛的應用。其主要過程包括基片表面處理、涂膠、前烘、曝光、后烘、顯影、清除殘膠、堅膜、圖形轉移、去膠等過程。
[0003]這其中，一個關鍵的步驟是所需圖形的轉移，即通過曝光將一個掩模的圖形轉移到基片上。到目前為止，現有的掩模板轉移到基片上只能形成和掩模版一樣的圖形。
[0004]隨著集成電路和微納技術的發展以及小批量個性化產品的需求，掩模所占的成本不斷提高，并逐漸成為一個重要的瓶頸問題。目前，如何降低掩模板的費用或提高其利用率已日益為人們所重視，然而由于保真性的要求掩模板的制造要求非常高，導致了掩模的高成本和小批量個性化產品需求之間的矛盾，并且這一矛盾會在相當長的時段內存在。
[0005]而目前的技術路徑很難克服上述困難，因此，業界需要從其他角度，來開發出一種新的技術方案，從而克服現有技術的缺陷。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種在曝光光刻中使用的立體模板，其能夠通過單一掩模版產生多種圖案，從而降低掩模的成本。
[0007]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0008]—種在曝光光刻中使用的立體模板，其包括基片，其中所述基片上從下到上依次設置有第一層膜和第二層膜。所述第二層膜表面上設置有由一種誘導圖案加熱獲得的浮雕型立體圖案，其中所述立體圖案能在不同的曝光距離上形成3個或以上數量不同的像模式。
[0009]進一步的，其中所述第二層膜表面上的誘導圖案是通過激光直寫方式形成的，其中所述誘導圖案為第二層膜材料楊氏模量變化但其表面不被破壞的誘導圖案。
[0010]進一步的，其中所述第一層膜的厚度是100nm-2um。
[0011]進一步的，其中所述第一層膜的組成材質包括有機物。
[0012]進一步的，其中所述第二層膜的厚度是lnm-500nm。
[0013]進一步的，其中所述第二層膜的組成材質包括金屬。
[0014]進一步的，其中所述立體圖案，其浮雕高度在1?500nm之間。
[0015]本發明的又一目的在于提供一種用于制備本發明涉及的一種在曝光光刻中使用的立體模板的制備方法，其制備出的立體模板可以實現通過單一掩模板產生多種圖案。
[0016]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0017]—種在曝光光刻中使用的立體模板的制備方法，其包括以下步驟:
[0018]提供基片，并在所述基片上形成第一層膜；
[0019]在所述第一層膜上形成第二層膜，從而形成基板；
[0020]用激光直寫在所述基板的第二層膜表面按所設計圖案進行掃描，獲得所述基板的第二層膜材料楊氏模量變化但其表面不被破壞的誘導圖案；
[0021]將所述具有圖案的基板在真空度為5X 103Pa的環境下進行加熱到溫度大于所述基板的第一層膜材料的玻璃化溫度，并保持10?20分鐘，自然冷卻后，使得所述誘導圖案形成浮雕型立體圖案，從而完成所述立體模板的制備。
[0022]進一步的，其中所述激光直寫誘導圖案時，所用激光功率保持在1?10mW之間。
[0023]進一步的，其中所述激光直寫誘導圖案時，所用激光脈寬在50_200ns。
[0024]進一步的，其中所述激光直寫誘導圖案時，所述激光誘導圖案的點間隔小于等于100nmo
[0025]進一步的，其中所述加熱溫度為高于所述模板第一層膜材料的玻璃化轉變溫度1?10攝氏度。
[0026]相對于現有技術，本發明具有以下有益效果是:本發明涉及的一種新型的在曝光光刻中使用的立體模板及其制備方法，其中所述立體模板，可以在不同的曝光距離上形成不同的像模式，這些像可以和掩模圖像相同、相似和不同，從而達成通過單一掩模板實現多種目標像的目的。
[0027]而且，這將保證在不降低掩模板制造精度的同時，獲得多個掩模板的功效，從而能有效降低小批量個性化制造的成本。此外，也將對豐富和推動掩模成像技術乃至光刻技術的發展具有重要意義。
[0028]而所述立體模板的制備方法，其制備具有工藝簡單、成本低、可大面積實現多級次復雜結構制備等優勢。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發明涉及的一個實施方式，提供的一種在曝光光刻中使用的立體模板的結構示意圖；
[0030]圖2是本發明涉及的又一個實施方式，提供的一種在曝光光刻中使用的立體模板，其局部結構的顯微照片；
[0031]圖3是本發明涉及的又一個實施方式，提供的一種在曝光光刻中使用的立體模板，其局部結構的顯微照片；
[0032]圖4是本發明涉及的又一個實施方式，提供的一種在曝光光刻中使用的立體模板，其局部結構的顯微照片。
[0033]圖1中的附圖標記說明如下:
[0034]基片10 第一層膜 12
[0035]第二層膜 14 立體圖案 16
【具體實施方式】
[0036]以下將結合說明書附圖對本發明涉及的一種新型的在曝光光刻中使用的立體模板及其制備方法的技術方案作進一步的詳細說明。
[0037]請參閱圖1所示，本發明的一個實施方式，提供了一種新型的在曝光光刻中使用的立體模板，其包括基片10。
[0038]其中在所述基片上從下到上依次設置有第一層膜12和第二層膜14，所述第二層膜14表面上設置有由一種誘導圖案加熱獲得的浮雕型立體圖案16。其中所述立體圖案16能在不同的曝光距離上形成3個或以上數量不同的像模式，其具體數量可以是，幾十個，幾百個，甚至上千個以上，并無限定。
[0039]進一步的，其中所述第二層膜表面上的誘導圖案是通過激光直寫方式形成的，其中所述誘導圖案為第二層膜材料楊氏模量變化但其表面不被破壞的誘導圖案。而所述立體圖案，其浮雕高度在1?500nm之間。
[0040]進一步的，其中所述第一層膜的厚度是100nm-2um，其組成材質包括有機物。例如，聚苯乙烯。
[0041]進一步的，其中所述第二層膜的厚度是lnm-500nm，其組成材質包括金屬。例如，金。
[0042]本發明的又一個實施方式，提供了一種制備本發明涉及的新型的在曝光光刻中使用的立體模板的制備方法，其包括以下步驟。
[0043]提供基片，并在所述基片上形成第一層膜，在所述第一層膜上形成第二層膜，從而形成基板。其中所述基片，可以采用玻璃，PDMS，PVC塑料、石英等透明基片，但不限于。
[0044]其中對于所述基片的預處理，可以包括以下步驟。依次采用雙氧水、丙酮、去離子水將基底1超聲波清洗各10分鐘，每次清洗后用N2吹干所屬基片，清洗完畢于120°C真空干燥2小時后取出備用。
[0045]進一步的，對于在所述基片上形成所述第一層膜和第二層膜的方法，可以包括干法，例如，磁控濺射、直流濺射、熱蒸鍍、電子束蒸鍍等物理氣相沉積方法；也可以是濕法，例如，電化學沉積、化學浴沉積、溶膠凝膠法等。
[0046]而其中所述第一層膜的組成材質包括有機物，例如，聚苯乙烯；其厚度可以是100nm-2um。所述第二層膜的組成材質包括有金屬，例如，金；其厚度可以是lnm-500nm。
[0047]進一步的，用激光直寫在所述基板表面按所設計圖案進行掃描，獲得所述基板的第二層膜材料楊氏模量變化但