[发明专利]掩模基版、光掩模版及其制备方法

说明书

本申请提供一种掩模基版、光掩模版及其制备方法，应用于光刻机技术领域，其中掩模基版包括透明基底和附着于所述透明基底一表面上的上转换功能层。通过将所述掩模基版应用于光刻机后，光刻机的主光源可以照射于上转换功能层，并经上转换功能层进行荧光光子散射后，从透明基底相对于上转换功能层所在表面的另一表面出射有较短波长的混合光，从而可将该混合光作为混合光源用于光刻机的光线曝光中，使得光刻机获得更高的分辨率和对比度。

技术领域

本申请涉及光刻机技术领域，具体涉及一种无图案的掩模基版、有图案的光掩模版及其制备方法。

背景技术

光刻机（lithography，也可称为掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等）是制造半导体芯片的核心装备，采用类似照片冲印技术，把光掩模版（Photo-mask，也可称光罩）上的精细图案（pattern）通过光线的曝光投影（并缩小4倍）转移到硅片上，实现芯片电路的大规模、重复性的生产制造。其中，光掩模通常选用透光性比较好的玻璃透明基底（如石英透明基底，Quartz substrate）作为掩模基材，进而在该基材表面上覆盖一层金属（如铬Cr）作为遮光层，该金属层的厚度约为50-100nm，通过对该金属层进行制图形成芯片电路对应的精细化几何图案，如线条、孔等，从而光刻曝光中能够在硅片上投影制作出这些图案，即在硅片上的光刻胶上投影制作出电路对应的图形。

在光刻工艺中，若光刻机具有更高分辨率（resolution）和对比度（contrast），将能够在使用光掩模版进行芯片电路制造时获得更窄的光刻线宽，因而可通过减小光刻线宽来提高芯片电路制造密度。目前，在减小线宽的现有方案中，有以下常见的演进式改进方案：一是将光刻机所使用的光波波长向更短波长演进方案，如从紫外UV光刻机向深紫外DUV光刻机演进，甚至是向极紫外EUV光刻机演进；二是从提高晶圆Wafer侧的数值孔径NA加以改进，如采用新光学设计来提高孔径，又如采用浸液物镜提高物镜的数值孔径等等。但是，这些改进方案均需要对光刻机进行基础性方案改进，方案较复杂，改进量大，不便于在现有光刻机上直接改进实施，改进及实施的成本非常昂贵。

因此，亟需一种能够基本基于现有光刻机，从掩模基版着手且能够提高光刻机的分辨率和对比度的新技术方案。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种掩模基版、光掩模版及其制备方法，通过掩模基版对光刻机的主光源（即曝光用的光源）的光线进行加强后出射出新混合光源，其中混合光源中包含有原主光源的光波（即曝光光线）和波长更短的新光波（即激发光线），进而在将该混合光源作为光刻机进行光线曝光的照射光源后，能够减小光刻机的光刻线宽，从而提高光刻机的分辨率和对比度。

本说明书实施例提供以下技术方案：

本说明书实施例提供一种无图案的掩模基版，所述掩模基版包括：透明基底，包括相对的第一面和第二面；遮光层，覆盖于所述透明基底的第一面；以及，覆盖于所述透明基底的第二面上可供至少部分预设的曝光光线透过的上转换功能层，所述上转换功能层包括第一材料和第二材料，所述第一材料包括自由分散的荧光纳米点材料或荧光量子点材料，所述第二材料包括用于增强荧光团层的激发光线的表面等离子体极化金属材料；

其中，预设的曝光光线照射于所述上转换功能层后，至少部分所述曝光光线经过荧光作用（即上转换功能层的吸光和放光作用）可形成波长比所述曝光光线短的激发光线；透过所述透明基底的混合光线包括所述预设的曝光光线和所述激发光线。

本说明书实施例还提供一种有图案的光掩模版，所述光掩模版包括：如本说明书中任意一项实施例所述的掩模基版；以及，曝光窗口，形成于所述掩模基版的遮光层上；所述遮光层上的曝光窗口和遮光区域形成掩模版图形。

本说明书实施例还提供一种用于制备掩模基版的制备方法，所述制备方法包括：

提供第一透光基板，所述第一透光基板具有相对的第一面和第二面；

于所述第一透光基板的第一面上形成遮光层；