[发明专利]一种掩膜版、图形化衬底及其光刻方法

说明书

本发明公开了一种掩膜版、图形化衬底及其光刻方法。掩膜版包括：第一图形区，第一图形区内包括阵列排布的多个第一掩膜图案；至少一个第二图形区，第二图形区内包括第二掩膜图案；其中第一掩膜图案不透光，第二掩膜图案透光。利用上述掩膜版对平片衬底进行光刻工艺流程后，平片衬底中被第一掩膜图案遮挡过的区域形成平片衬底表面的多个胶柱，被第二掩膜图案遮挡过的区域形成平片衬底表面的至少一个空缺位置。在后续对平片衬底表面的胶柱进行观测时，待观测胶柱可从空缺位置处暴露，进而在不对衬底进行破坏性切片的情况下，实现对胶柱形貌尺寸参数的准确测量。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种掩膜版、图形化衬底及其光刻方法。

背景技术

光刻工艺是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤，在部分半导体工艺制程中，需要在衬底上形成阵列排布的图形结构。光刻工艺是指对衬底进行涂胶、软烘、曝光和显影等一系列工艺，以在衬底表面制备出胶柱阵列，后续以胶柱阵列为掩膜，利用其他刻蚀工艺制备出图形阵列。可见，光刻工艺后形成的胶柱的参数与最终图形化衬底的图形参数息息相关。因此，需要对光刻工艺制备的胶柱的尺寸等参数进行监控测量。

发明内容

本发明提供一种掩膜版、图形化衬底及其光刻方法，以降低胶柱的观测难度，实现对衬底的无损检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种掩膜版，用于对平片衬底进行光刻，以在所述平片衬底表面形成多个胶柱以及至少一个空缺位置，所述掩膜版包括：

第一图形区，所述第一图形区内包括阵列排布的多个第一掩膜图案；

至少一个第二图形区，所述第二图形区内包括第二掩膜图案；其中，所述第一掩膜图案不透光，所述第二掩膜图案透光，所述第一掩膜图案用于形成所述多个胶柱，所述第二掩膜图案用于形成所述至少一个空缺位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种图形化衬底的光刻方法，利用本发明第一方面所述的掩膜版完成，

所述光刻方法包括：

提供平片衬底；

在所述平片衬底的一侧表面形成光刻胶层，所述光刻胶层采用正性光刻胶制备；

将所述平片衬底和所述掩膜版置于光刻系统中，并利用所述掩膜版对所述光刻胶层进行曝光；其中，且所述第一掩膜图案不透光，所述第二掩膜图案透光；

对曝光后的所述光刻胶层进行显影，以通过所述第一掩膜图案在所述平片衬底上形成多个胶柱，通过所述第二掩膜图案在所述平片衬底上形成至少一个空缺位置；其中，多个所述胶柱中包括至少一个待观测胶柱，沿所述图形化衬底的至少一个观测方向，所述待观测胶柱从所述空缺位置暴露；所述观测方向为所述待观测胶柱侧壁的任意位置指向所述待观测胶柱底部中心的方向。

第三方面，本发明实施例还提供了一种图形化衬底，利用本发明第二方面所述的图形化衬底的光刻方法制备而成。

本发明实施例提供的掩膜版包括：第一图形区，第一图形区内包括阵列排布的多个第一掩膜图案；至少一个第二图形区，第二图形区内包括第二掩膜图案；其中，第一掩膜图案不透光，第二掩膜图案透光。利用本申请提供的掩膜版对平片衬底进行光刻工艺流程后，平片衬底中被第一掩膜图案遮挡过的区域形成平片衬底表面的多个胶柱，被第二掩膜图案遮挡过的区域形成平片衬底表面的至少一个空缺位置。在后续对平片衬底表面的胶柱进行观测时，待观测胶柱可从空缺位置处暴露，进而在不对衬底进行破坏性切片的情况下，实现对胶柱形貌尺寸参数的准确测量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种掩膜版的俯视图；

图2为本发明实施例提供的一种黄光片的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种平片衬底的区域划分示意图；