[发明专利]一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法

说明书

本发明涉及一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法，属于半导体光刻技术领域，本发明的基板上设置有凹槽，金属掩膜层位于凹槽的底部及侧壁上，金属掩膜层的高度小于凹槽的深度，制备方法包括：在透明基板上均匀涂覆一层负性光刻胶并进行曝光和显影处理，使用湿法刻蚀或干法刻蚀工艺在没有光刻胶覆盖区域腐蚀出深度为300～400nm的凹槽，之后在基板上沉积一层金属掩膜层，最后剥离得到与设计图案一致的光刻掩膜版。本发明将金属铬薄膜层沉积在凹槽结构内，通过凹槽对金属铬薄膜层进行保护，避免了金属铬薄膜层突出而导致容易发生硌伤等缺陷而发生漏光。

技术领域

本发明涉及一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法，属于半导体光刻技术领域。

背景技术

半导体光刻技术指的是将光刻掩膜版上的图形转移到半导体晶圆表面上的技术，光刻掩膜版上所谓的图形是由透光区域以及不透光区域组成，一般来说，透光区域是光刻版的基板，一般采用高透光率的玻璃或石英作为基板，而不透光区域一般由铬构成，铬具有高的不透光性、坚硬耐磨以及化学稳定性等优点，目前应用非常广泛，尤其在半导体激光器制备领域，现有铬版掩膜版制备的主要工艺过程为：在透明基板上利用沉积技术形成铬薄膜层，之后在其上涂覆一层光刻胶，利用电子束曝光根据设计的版图对光刻胶进行曝光，之后通过显影去除曝光区域的光刻胶得到所设计的图案，最后利用湿法或干法刻蚀工艺去除没有被光刻胶覆盖的铬膜得到最终的带有设计图案的光斑版。

现有技术中，铬膜是突出于基板的，因此导致其在存储以及使用的过程中容易发生损坏，尤其在接触式曝光中，铬版光刻掩膜版一般只能使用80～100次就需要更换，主要的原因为铬膜比较薄，一般为60～80个纳米，因此在使用过程中容易发生损坏，出现透光缺陷并失去掩膜的作用。并且受到光的散射以及光刻胶的影响，铬薄膜层不能做的很厚，同时，随着光刻掩膜版的使用次数增加和存放时间增长，光刻掩膜版表面会生长结晶缺陷，这种缺陷会直接导致图形发生失真从而导致良率下降。

中国专利CN103048875A“一种光刻版结构及其制备方法”，该方法主要利用一层或多层透明保护膜将不透光区域进行保护，并在基板上安装蒙膜，这种方法可以对不透光图形起到很好的保护作用，但该种工艺较为复杂，需要在完成光刻掩膜版的制备后沉积透明保护层，并需要对沉积后的透明保护层进行平坦化处理，因此其光刻掩膜版的制备成本较大且良率无法得到有效保证。并且该种光刻掩膜版由于存在保护层，导致其无法实现接触式曝光，因此其无法应用在接触式曝光机中。

中国专利CN107065432A“一种制备铬版掩膜版的方法”，该方法主要讲的是利用剥离技术对铬膜进行剥离，与传统的刻蚀技术相比，其工艺较为简单且适合批量生产，但其没有改变铬膜突出于基板的问题，导致后续的使用中其寿命较短。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法，将金属铬薄膜层沉积在凹槽结构内，通过凹槽对金属铬薄膜层进行保护，避免了金属铬薄膜层突出而导致容易发生硌伤等缺陷而发生漏光。

本发明采用以下技术方案：

一种长寿命铬版光刻掩膜版，包括基板和金属掩膜层，所述基板上设置有凹槽，所述金属掩膜层位于凹槽的底部及侧壁上，所述金属掩膜层的高度小于凹槽的深度。

优选的，所述凹槽深度为300～400nm，所述金属掩膜层的厚度为200～250nm。

优选的，所述金属掩膜层包括遮光层和吸光层，其中吸光层直接与基板接触，遮光层位于吸光层上。

一种长寿命铬版光刻掩膜版的制备方法，包括以下步骤：

(1)对透明的基板进行清洗，本步骤中，清洗方式可以采用湿法清洗或采用硫酸腐蚀液进行清洗；

(2)通过常规甩胶工艺在基板表面均匀涂覆一层负性光刻胶，要求负性光刻胶厚度大于所需沉积的金属掩膜层的厚度，如果金属掩膜层的厚度比较厚大的话，则负性光刻胶上的金属与基板表面的金属会连接在一起，后续无法进行剥离工艺；