[发明专利]一种纳米压印光刻装置及其方法

说明书

一种纳米压印光刻装置，用于对表面涂有电感性光刻胶的衬底进行光刻，包括：模板基板、压印模板和电子源；压印模板具有导电性，位于模板基板的表面上，与衬底上的光刻胶面相向设置，压印模板具有与形成目标图案的反向凹凸图案，与被刻衬底上的电感光刻胶接触；电子源为压印模板中凹凸图案提供电子流；其中，当压印模板上的凸图案与被刻衬底上的电感光刻胶接触时，凸图案上的电子流对电感性光刻胶进行图像化感光。本发明是结合纳米压印技术和电子束曝光技术的优点，使得其具有高度工艺兼容性，提高对准和套刻精度，能更好的控制缺陷，从而获得更高的产率和分辨率。

技术领域

本发明属于集成电路制造技术领域，特别涉及一种纳米压印光刻装置及其方法。

背景技术

随着半导体器件的关键尺寸越来越小，集成电路产业面临越来越多的挑战。所面临的重要挑战之一是由于光学光刻(Photo Lithography)的光刻机曝光光源所决定，光刻关键尺寸已经接近曝光机台的极限分辨率。

半导体业界在着力于研发新架构和新概念的光刻平台，目前一种主流的开发方向为纳米压印光刻技术(Nano Imprint Lithography)。

纳米压印技术是指通过将一个具有纳米级图形的模板压印在硅片上的光刻胶表面，再通过一定的处理，例如热处理或者紫外光照射处理使得模板上的纳米图形能够传导到光刻胶表面。由于纳米压印技术不需要传统光刻的复杂精密的光学系统和高能激光源，纳米压印技术的一大优点是工艺简单和成本低。且基于对模板的精加工，也可以实现很高的分辨率。

然而，目前的纳米压印技术还存在诸多需要解决的难题，例如：热塑性压印中的表面会产生废气而面临的排气问题；压印模板和衬底由于加热后膨胀而造成的对准和套刻精度下降；压印时需要相互施加压力，反复压印的压力对模板的损伤问题；以及目前现有的热塑性与传统半导体工艺区别较大需要重新投入的兼容性问题等。

业界致力于对纳米压印技术进行优化改良，使得保留其优点的同时能够尽量克服纳米技术的现有缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米压印技术，该纳米技术可以实现更好的缺陷控制、更高的光刻分辨率、更高的产率和更好的工艺兼容性。

为达到上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种纳米压印光刻装置，用于对表面涂有电感性光刻胶的衬底进行光刻，其包括：模板基板、压印模板和电子源；压印模板具有导电性，其位于模板基板的表面上，与衬底上的光刻胶面相向设置，压印模板具有与形成目标图案的反向凹凸图案，工作时，反向凹凸图案与被刻衬底上的电感光刻胶接触；电子源为压印模板中凹凸图案提供电子流；其中，当压印模板上的凸图案与所述被刻衬底上的电感光刻胶接触时，凸图案上的电子流对电感性光刻胶进行图像化感光。

优选的,上述纳米压印光刻装置中，其压印模板的材料为金属。

优选的,上述纳米压印光刻装置中，其压印模板的尺寸与衬底尺寸相同。

优选的,上述纳米压印光刻装置中，其压印模板的尺寸小于衬底尺寸。

优选的,上述纳米压印光刻装置中，其压印模板的形状为矩形，三角形或者圆形。

优选的,上述纳米压印光刻装置中，其电子源可以为电子束式，或为接触式。

优选的,上述纳米压印光刻装置中，其接触式电子源均匀的排布。

为达到上述目的，本发明还包括一种纳米压印光刻方法包括如下步骤：

步骤S1：在压印模板上制作具有与形成目标图案的反向凹凸图案；

步骤S2：在衬底表面上涂电感性光刻胶；

步骤S3：将压印模板与衬底对准；