專利名稱：圖形轉(zhuǎn)移方法和掩模版制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)，尤其是圖形轉(zhuǎn)移方法和掩模版制作方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路設(shè)計(jì)的高速發(fā)展，掩模版圖的圖形尺寸日益縮小，光學(xué)鄰近效應(yīng)越 來(lái)越明顯，即曝光光線穿過(guò)掩模版并投射到硅片表面的光刻膠上時(shí)，在光刻膠表面所形成 的圖案相較于掩模版圖形會(huì)出現(xiàn)變形和偏差，從而影響在硅片表面所形成的圖形，即光刻 圖形。參考圖1，由于掩模版圖110中圖案間距過(guò)小，在對(duì)掩模版圖110曝光的過(guò)程中，相 鄰圖案中所透過(guò)的曝光光線相互迭加或抵消，使得所獲得的對(duì)應(yīng)的光刻圖形120中，本不 該有圖案的位置出現(xiàn)了圖案，產(chǎn)生了橋接。而在其它情況下，還可能出現(xiàn)光刻圖形120中本 該有圖案的位置，圖案卻未曝光成功等現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)計(jì)圖形的關(guān)鍵尺寸過(guò)小，甚至小于光刻設(shè)備的分辨率時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)通常需要 將設(shè)計(jì)圖形拆分成至少兩個(gè)掩模版圖，并且采用兩次曝光來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的設(shè)計(jì)圖形的圖像 轉(zhuǎn)移。圖2至圖4為現(xiàn)有技術(shù)一個(gè)具體例子的示意圖，通過(guò)將設(shè)計(jì)圖形拆分成兩個(gè)掩模版 圖，并根據(jù)該兩個(gè)版圖進(jìn)行兩次曝光光刻，從而獲得設(shè)計(jì)圖形。具體來(lái)說(shuō)，參考圖2，首先按照光刻設(shè)備的分辨率，將設(shè)計(jì)圖形100拆分成兩個(gè)掩 模版圖，即第一版模版圖101和第二掩模版圖102，其中，第一版模版圖101的關(guān)鍵尺寸dl 或者第二掩模版圖102中的關(guān)鍵尺寸d2都大于光刻設(shè)備的分辨率。接著，參考圖3，先采用第一掩模版圖101進(jìn)行曝光和顯影，將第一掩模版圖101轉(zhuǎn) 移至硅片200上的光刻膠層201上，以光刻膠層201圖形為掩膜進(jìn)行刻蝕，進(jìn)而將圖形轉(zhuǎn)移 至硅片200上，然后，再次旋涂光刻膠202。然后，參考圖4，根據(jù)第二掩模版圖102，進(jìn)行曝光和顯影，將掩模版圖102轉(zhuǎn)移至 硅片200上的光刻膠層202上，并以光刻膠層202為掩膜進(jìn)行刻蝕，最終在硅片200上獲得 設(shè)計(jì)圖形。然而，采用現(xiàn)有光刻技術(shù)，不僅需要制作至少兩個(gè)掩模版，增加了每次光刻過(guò)程的 生產(chǎn)成本，還需要耗費(fèi)大量人力和時(shí)間，影響了生產(chǎn)效率。此外，還可通過(guò)升級(jí)光刻設(shè)備，即 采用具有更小分辨率的光刻設(shè)備，來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的刻蝕效果，然而這也使得光刻成本大大增 加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種圖形轉(zhuǎn)移方法和掩模版制作方法，對(duì)于間距小于光 刻設(shè)備分辨率的圖形，采用一次曝光的光刻方法即可。為解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種圖形轉(zhuǎn)移方法，包括在基片 上形成光阻層，所述光阻層至少包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻膠層，以及位于兩者之間的 透明材料層，其中，距離所述基片近的光刻膠層的厚度大于距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度且所述透明材料層能夠溶于所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影劑；根據(jù)待轉(zhuǎn)移圖形， 對(duì)所述光阻層進(jìn)行曝光；有選擇性地去除所述光阻層，將所述待轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移至所述距離 基片近的光刻膠層上；去除距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層；根據(jù)所述光阻層中距離基片近的 光刻膠層和透明材料層，對(duì)所述基片進(jìn)行刻蝕，實(shí)現(xiàn)所述待轉(zhuǎn)移圖形到所述基片的轉(zhuǎn)移。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種掩模版制作方法，包括在基片上形成掩模 材料層；在所述掩模材料層上形成光阻層，所述光阻層至少包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻 膠層，以及位于兩者之間的透明材料層，其中，距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度小 于距離所述掩模材料層近的光刻膠層的厚度且所述透明材料層能夠溶于所述距離基片遠(yuǎn) 的光刻膠層的顯影劑；根據(jù)設(shè)計(jì)圖形，對(duì)所述光阻層進(jìn)行曝光；有選擇性地去除所述光阻 層，將設(shè)計(jì)圖形轉(zhuǎn)移至所述距離掩模材料層近的光刻膠層上；去除距離所述掩模材料層遠(yuǎn) 的光刻膠層；根據(jù)所述光阻層中距離掩模材料層近的光刻膠層和透明材料層，對(duì)所述掩模 材料層進(jìn)行刻蝕，形成掩模版。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)在正性光刻膠和反性光刻膠層之間 夾雜透明材料層，使得在進(jìn)行曝光時(shí)，正性光刻膠和反性光刻膠能夠同時(shí)進(jìn)行曝光，并且以 正性光刻膠和反性光刻膠層之間的透明材料層起到掩膜作用，通過(guò)刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)間距小于 光刻設(shè)備分辨率的圖形到所述光刻膠層的轉(zhuǎn)移，進(jìn)而通過(guò)刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)圖形從所述光刻膠 層到所述基片或所述掩模材料層上的轉(zhuǎn)移，避免了通過(guò)曝光工藝將間距小于光刻設(shè)備分辨 率的圖形轉(zhuǎn)移至所述光刻膠層上時(shí)所產(chǎn)生的衍射效應(yīng)，以及繼而在所述基片或所述掩模材 料層上所表現(xiàn)出來(lái)的圖形的橋接等現(xiàn)象。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施方式通過(guò)采用包括正性和負(fù)性兩層光刻膠所形成的光阻層 進(jìn)行光刻，僅需要一次曝光就能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移，減少了曝光次數(shù)以及所需要制作的掩 模版和大量的人力、時(shí)間，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中由于掩模版圖案間距過(guò)小產(chǎn)生橋接的平面示意圖；圖2至圖4是采用現(xiàn)有技術(shù)的兩次曝光法對(duì)設(shè)計(jì)圖形曝光形成掩模版的剖面示意 圖；圖5是本發(fā)明圖形轉(zhuǎn)移方法一種實(shí)施方式的流程示意圖；圖6是圖5中步驟Sl —種實(shí)施方式的流程示意圖；圖7-圖9是執(zhí)行圖5中步驟Sl 一種具體實(shí)施例所獲得的器件剖面示意圖；圖10是執(zhí)行圖5中步驟Sl另一種實(shí)施方式所獲得的器件剖面示意圖；圖11是執(zhí)行圖5中步驟S2 —種實(shí)施方式所獲得的器件剖面示意圖；圖12是圖5中步驟S3 —種實(shí)施方式的流程示意圖；圖13是執(zhí)行圖12中步驟S31 —種實(shí)施方式所獲得的器件剖面示意圖；圖14是執(zhí)行圖12中步驟S32 —種實(shí)施方式所獲得的器件剖面示意圖；圖15是執(zhí)行圖5中步驟S4 —種實(shí)施方式所獲得的器件剖面示意圖；圖16是執(zhí)行圖5中步驟S5 —種實(shí)施方式所獲得的器件剖面示意圖；圖17是本發(fā)明掩模版制作方法一種實(shí)施方式的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種圖形轉(zhuǎn)移方法和掩模版制作方法，利用了正性光刻膠和反性光 刻膠的不同特性，在現(xiàn)有光刻設(shè)備的基礎(chǔ)上，僅采用一次曝光就能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移，從而 大大節(jié)省了人力和時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明圖形轉(zhuǎn)移方法實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。參考圖5，本發(fā)明提供了一種圖形轉(zhuǎn)移方法，包括步驟Si，在基片上形成光阻層， 所述光阻層至少包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻膠層，以及位于兩者之間的透明材料層，其 中，距離所述基片近的光刻膠層的厚度大于距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度且所述透明 材料層能夠溶于所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影劑；步驟S2，根據(jù)待轉(zhuǎn)移圖形，對(duì)所述 光阻層進(jìn)行曝光；步驟S3，有選擇性地去除所述光阻層，將所述待轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移至所述距 離基片近的光刻膠層上；步驟S4，去除距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層；步驟S5，根據(jù)所述光阻 層中距離基片近的光刻膠層和透明材料層，對(duì)所述基片進(jìn)行刻蝕，實(shí)現(xiàn)所述待轉(zhuǎn)移圖形到 所述基片的轉(zhuǎn)移。其中，所述待轉(zhuǎn)移圖形至少包括四個(gè)彼此間距小于光刻設(shè)備分辨率的圖案，所述 第一尺寸和所述第二尺寸分別由間隔一個(gè)圖案的每?jī)蓚€(gè)圖案的間距而確定。其中，所述透明材料層可為頂部抗反射層(TARC)。具體來(lái)說(shuō)，步驟Sl可包括先在所述基片上形成正性光刻膠層，接著在所述正性 光刻膠層上形成透明材料層，然后再在所述透明材料層上形成負(fù)性光刻膠層；其中，所述正 性光刻膠層的厚度大于所述負(fù)性光刻膠層的厚度，且所述透明材料能夠溶于所述負(fù)性光刻 膠的顯影劑。由于正性光刻膠層具有較負(fù)性光刻膠層更好的分辨力，因此，將待轉(zhuǎn)移圖形先 轉(zhuǎn)移至所述正性光刻膠層，再以所述正性光刻膠層為掩膜進(jìn)行刻蝕，進(jìn)一步將圖形轉(zhuǎn)移至 所述基片上，可使在所述基片上形成的圖形具有更好的關(guān)鍵尺寸。在一種具體實(shí)施方式
中，參考圖6，步驟Sl可包括步驟S11，在基片上涂敷正性 光刻膠；步驟S12，對(duì)涂敷了正性光刻膠的基片進(jìn)行前烘，使所述正性光刻膠層中的溶劑揮 發(fā)；步驟S13，在所述正性光刻膠上形成所述透明材料層，其中，所述透明材料層能夠溶于 所述反性光刻膠的顯影劑；步驟S14，對(duì)具有正性光刻膠和透明材料的基片進(jìn)行前烘，使其 中的溶劑揮發(fā)；步驟S15，在所述透明材料層上涂敷反性光刻膠，使所述反性光刻膠的厚度 小于所述正性光刻膠的厚度；步驟S16，對(duì)涂敷了光阻層的基片進(jìn)行前烘，以使所述反性光 刻膠中的溶劑揮發(fā)。參考圖7至圖9并結(jié)合圖6，以所述透明材料層為TARC為例，對(duì)步驟Sl進(jìn)行詳細(xì) 說(shuō)明。參考圖7，執(zhí)行步驟S11，具體來(lái)說(shuō)，在一種具體實(shí)施例中，可采用靜態(tài)涂膠法，具 體來(lái)說(shuō)，當(dāng)基片300靜止時(shí)，在基片300上滴正性光刻膠，然后使基片300加速旋轉(zhuǎn)，甩去多 余的正性光刻膠并使正性光刻膠在基片300表面均勻分布；在另一種具體實(shí)施例中，也可 采用動(dòng)態(tài)涂膠法，例如，使基片300保持低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)滴正性光刻膠，然后使基片300 加速旋轉(zhuǎn)，甩去多余的正性光刻膠并在基片表面形成均勻分布的正性光刻膠層301。接著，執(zhí)行步驟S12，通過(guò)前烘的工藝除去溶劑，增強(qiáng)光刻膠的黏附性，釋放光刻膠 膜內(nèi)的應(yīng)力，以及防止光刻膠玷污光刻設(shè)備。具體地，所述前烘的溫度和時(shí)間可分別根據(jù)所 采用的正性光刻膠的種類而確定，例如，可在80-110°C下將基片前烘50-80秒。
接著，參考圖8，執(zhí)行步驟S13，在正性光刻膠層301上形成TARC302。其中，可根據(jù) TARC的不同結(jié)構(gòu)，采用不同的形成方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，TARC層的具體形成方 法不對(duì)本發(fā)明的發(fā)明思路造成限制。接著，執(zhí)行步驟S14，對(duì)所形成的TARC302進(jìn)行前烘，具體前烘的溫度和時(shí)間可根 據(jù)具體TARC的材料和類型而確定。接著，參考圖9，執(zhí)行步驟S15，可采用和步驟Sll相同的涂膠方法，也可采用不同 的涂膠方法，在TARC302上獲得負(fù)性光刻膠層303。所形成的負(fù)性光刻膠層303的厚度要小 于步驟Sll中所形成的正性光刻膠層301的厚度。其中光刻膠涂敷厚度與光刻膠的種類、 旋轉(zhuǎn)速度以及曝光光線有關(guān)。光刻膠的種類決定光刻膠的黏度，黏度越低，光刻膠的厚度越 ??；旋轉(zhuǎn)速度越快，厚度越??；曝光光線的波長(zhǎng)也對(duì)光刻膠的厚度有一定影響，例如采用波 長(zhǎng)為365nm的I線(I-Iine)作為曝光光線時(shí)，光刻膠的厚度相較于采用波長(zhǎng)為248nm的氪 氟(KrF)準(zhǔn)分子激光或波長(zhǎng)為193nm的氬氟(ArF)準(zhǔn)分子激光的光刻膠的厚度要大。最后，通過(guò)步驟S16對(duì)負(fù)性光刻膠層303進(jìn)行前烘，具體可在80-110°C下，前烘 50-80 秒。此外，在步驟Sll之前還可包括基片的清洗處理；具體來(lái)說(shuō)，可用濃硫酸煮，以使 基片表面清潔，并通過(guò)去離子水沖洗以及烘干，使基片表面干燥，從而能使基片與光刻膠很 好地粘附。在其它實(shí)施方式中，參考圖10，步驟Sl還可包括先在基片300上形成負(fù)性光刻 膠層313，接著在負(fù)性光刻膠層313上形成透明材料層312，然后再在透明材料層312上形 成正性光刻膠層311 ；其中，負(fù)性光刻膠層313的厚度大于正性光刻膠層311的厚度，且所 述透明材料能夠溶于所述正性光刻膠的顯影劑。在基片上形成包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻膠層以及位于兩者之間的透明材料 層的光阻層之后，執(zhí)行步驟S2，采用待轉(zhuǎn)移圖形的掩模版對(duì)其進(jìn)行曝光。由于光阻層中負(fù)性 光刻膠和正性光刻膠之間為透明材料層，因此，對(duì)所述光阻層進(jìn)行曝光時(shí)，所述負(fù)性光刻膠 層和正性光刻膠將同時(shí)被曝光。在一種實(shí)施方式中，參考圖11，待轉(zhuǎn)移圖形440包括五個(gè)彼此間距小于光刻設(shè)備 分辨率的圖案401-404，其中，圖案401與圖案403之間間距為L(zhǎng)i，圖案402與圖案404之 間的間距為L(zhǎng)2。執(zhí)行步驟S2，采用待轉(zhuǎn)移圖形的掩模版對(duì)光阻層400進(jìn)行曝光，其中，光阻 層400按照距離基片300從近到遠(yuǎn)的順序依次為正性光刻膠層410、透明材料層420和負(fù) 性光刻膠層430 ；通過(guò)對(duì)曝光能量的設(shè)置，使得正性光刻膠層410中曝光部分的尺寸為L(zhǎng)2。 在一種具體例中，所述曝光能量可為20-25毫焦/平方厘米(mj/cm2)。接下來(lái)，執(zhí)行步驟S3。其中，步驟S3的具體實(shí)施方式
，相應(yīng)地，與步驟Sl中形成所 述光阻層的具體實(shí)施方式
相適應(yīng)。在一種具體實(shí)施方式
中，參考圖12，與步驟Sl按照正性光刻膠層、透明材料層和 負(fù)性光刻膠層的順序依次形成所述光阻層的實(shí)施方式相適應(yīng)，步驟S3可包括步驟S31，對(duì) 曝光后的負(fù)性光刻膠層進(jìn)行顯影，并通過(guò)控制所述負(fù)性光刻膠層的顯影時(shí)間，有選擇地去 除透明材料層，使得所述透明材料層開口的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第二尺寸；步驟S32， 以所述透明材料層為掩膜，對(duì)曝光后的正性光刻膠層進(jìn)行顯影。具體來(lái)說(shuō)，在步驟S31中，結(jié)合圖13，在曝光后的光阻層500中，采用負(fù)性顯影劑進(jìn)行顯影，顯影時(shí)間為T2。首先，負(fù)性光刻膠層530被曝光的部分與負(fù)性顯影劑接觸并溶于 負(fù)性顯影劑；接著，由于所述透明材料溶于負(fù)性光刻膠的顯影劑，當(dāng)部分負(fù)性光刻膠被去除 時(shí)，相應(yīng)地，透明材料層520中與負(fù)性顯影劑相接觸的透明材料溶于所述負(fù)性顯影劑繼而 被去除。經(jīng)過(guò)T2時(shí)間的顯影，使得負(fù)性光刻膠層530被曝光的部分完全被溶解，并且透明 材料層520中具有長(zhǎng)度為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第二尺寸的開口。在一種具體實(shí)施例中，所述 顯影時(shí)間可為50-60秒。在步驟S32中，結(jié)合圖14，以透明材料層520為掩膜，對(duì)正性光刻膠層510進(jìn)行顯 影。由于透明材料層520的阻擋作用，正性光刻膠層510中被曝光的部分無(wú)法完全溶解于 正性顯影劑并進(jìn)而被去除，因此，經(jīng)顯影之后，正性光刻膠層510中不僅留存下部分未被曝 光的圖案511和513，還留存下因透明材料層的阻擋而無(wú)法顯影的部分圖案512和514。其中，圖案511和圖案513之間的間距受到曝光范圍的尺寸限制，通過(guò)控制曝光能 量可使圖案511和圖案513之間的間距為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第一尺寸；而圖案512和圖案 514之間的間距受到透明材料的限制，通過(guò)透明材料的溶解時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)使圖案512和圖案 514之間的間距為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第二尺寸，由于透明材料溶于負(fù)性顯影劑，因此也可通 過(guò)控制負(fù)性顯影時(shí)間，以獲得需要的圖案512和圖案514之間的間距。通過(guò)上述步驟，所述待轉(zhuǎn)移圖形被轉(zhuǎn)移至距基片近的光刻膠層上。由于采用透 明材料的溶解工藝以及光刻膠的顯影工藝，在光刻膠層上形成待轉(zhuǎn)移圖形，避免了通過(guò)光 刻工藝成像所帶來(lái)的衍射效應(yīng)以及相應(yīng)的像圖像之間的橋接，從而實(shí)現(xiàn)僅通過(guò)一次曝光成 像，就能夠完成在光刻膠層上獲得間距小于光刻設(shè)備分辨率的圖案；并且，通過(guò)對(duì)光刻膠顯 影時(shí)間和曝光能量的控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待轉(zhuǎn)移圖形關(guān)鍵尺寸的控制。接下來(lái)，通過(guò)步驟S4和步驟S5，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)刻蝕工藝將光刻膠層上的圖形轉(zhuǎn)移至 基片上，保證了在基片上所形成圖形的關(guān)鍵尺寸與待轉(zhuǎn)移圖形保持一致。參考圖15，在步驟S4 —種實(shí)施方式中，去除光阻層500的負(fù)性光刻膠層530。具 體來(lái)說(shuō)，可采用濃硫酸煮沸，使膠層炭化脫落，然后用水沖洗。由于正性光刻膠層510的厚 度大于負(fù)性光刻膠層530，因此當(dāng)負(fù)性光刻膠層530完全被去除之后，正性光刻膠層510仍 然有剩余。參考圖16，在步驟S5的一種實(shí)施方式中，根據(jù)光阻層500中的正性光刻膠層510 和透明材料層520，可采用等離子體刻蝕的方法在基片300上形成圖形600，實(shí)現(xiàn)將待轉(zhuǎn)移 圖形440轉(zhuǎn)移至基片300上，所采用的刻蝕氣體與基片300的材料有關(guān)，例如可采用氯氣 (CL2)，溴化氫(HBr)，氯化氫(HCL)中的一種或其組合對(duì)硅基片進(jìn)行刻蝕。此外，還可采用 其它刻蝕方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能理解，步驟S5中具體的刻蝕方法和刻蝕劑不對(duì)本發(fā) 明的發(fā)明思路造成影響。此外，步驟S5中，將待轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移至所述基片上之后，還可包括去除距離所述 基片近的光刻膠層以及所述透明材料層，具體去除的方法可根據(jù)所述光刻膠以及所述透明 材料的類型而確定。上述各種實(shí)施方式中，所述正性光刻膠可為聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)或DQN;所 述正性顯影劑可為氫氧化鉀(KOH)、四甲基氫氧化銨(TMAH)、酮或乙酰唑胺等中型堿溶液。 所述負(fù)性光刻膠可為b-橡膠阻抗劑；所述負(fù)性顯影劑可為二甲苯溶液。所述基片可為介質(zhì) 膜，例如二氧化硅、氮化硅等，也可為金屬膜，例如鋁、鉻及其化合物等，也可為多晶硅膜或單晶硅襯底。此外，參考圖17，本發(fā)明還提供了一種掩模版制作方法，包括步驟D1，在基片上 形成掩模材料層；步驟D2，在所述掩模材料層上形成光阻層，所述光阻層至少包括正性光 刻膠層和負(fù)性光刻膠層，以及位于兩者之間的透明材料層，其中，距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的 光刻膠層的厚度小于距離所述掩模材料層近的光刻膠層的厚度且所述透明材料層能夠溶 于所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影劑；步驟D3，根據(jù)設(shè)計(jì)圖形，對(duì)所述光阻層進(jìn)行曝光； 步驟D4，有選擇性地去除所述光阻層，將設(shè)計(jì)圖形轉(zhuǎn)移至所述距離掩模材料層近的光刻膠 層上；步驟D5，去除距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層；步驟D6，根據(jù)所述光阻層中距離掩 模材料層近的光刻膠層和透明材料層，對(duì)所述掩模材料層進(jìn)行刻蝕，形成掩模版。其中，所述設(shè)計(jì)圖形至少包括四個(gè)彼此間距小于光刻設(shè)備分辨率的圖案，所述第 一尺寸和所述第二尺寸分別由間隔一個(gè)圖案的每?jī)蓚€(gè)圖案的間距而確定。其中，所述光阻層可包括在所述掩模材料層上的正性光刻膠層，在所述正性光刻 膠層上的透明材料層，以及在所述透明材料層上的負(fù)性光刻膠層；其中，所述正性光刻膠層 的厚度可大于所述負(fù)性光刻膠層的厚度，且所述透明材料層可溶于所述負(fù)性光刻膠層的顯 影劑。由于正性光刻膠層具有較負(fù)性光刻膠層更好的分辨力，因此，將設(shè)計(jì)圖形先轉(zhuǎn)移至所 述正性光刻膠層，再以所述正性光刻膠層為掩膜進(jìn)行刻蝕，進(jìn)一步將圖形轉(zhuǎn)移至所述掩模 材料層上，可使在所述掩模材料層上形成的圖形具有更好的關(guān)鍵尺寸。而在其它實(shí)施方式中，對(duì)所述掩模版的關(guān)鍵尺寸要求不太高的情況下，所述光阻 層還可包括在所述掩模材料層上的負(fù)性光刻膠層，在所述負(fù)性光刻膠層上的透明材料層， 以及在所述透明材料層上的正性光刻膠層；其中，所述負(fù)性光刻膠層的厚度可大于所述正 性光刻膠層的厚度，且所述透明材料層可溶于所述正性光刻膠層的顯影劑。其中，所述透明材料層可為頂部抗反射層。具體來(lái)說(shuō)，在步驟Dl的一種實(shí)施方式中，可通過(guò)在平整的、高光潔度的玻璃基片 上，采用直流磁控濺射(SP)沉積氮化鉻-氮氧化鉻薄膜，從而形成鉻掩模材料層。在其它 實(shí)施方式中，還可采用其它材料用于形成所述掩模材料層，以及通過(guò)其它的制作方法形成 所述掩模材料層。在步驟D3的一種實(shí)施方式中，通過(guò)控制曝光能量，使所述距離掩模材料層近的光 刻膠層曝光部分的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第一尺寸。其中，所述曝光能量為20-25毫焦
/平方厘米。在步驟D4的一種實(shí)施方式中，首先，對(duì)曝光后的距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠 層進(jìn)行顯影，并通過(guò)控制所述距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影時(shí)間，有選擇地去 除透明材料層，使得所述透明材料層開口的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第二尺寸；接著，以所 述透明材料層為掩膜，對(duì)曝光后的距離所述掩模材料層近的光刻膠層進(jìn)行顯影。在一種具 體實(shí)施方式中，所述顯影時(shí)間為50-60秒。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明上述各實(shí)施方式通過(guò)在正性光刻膠和反性光刻膠層之間 夾雜透明材料層，使得正性光刻膠和反性光刻膠同時(shí)進(jìn)行曝光，并且以正性光刻膠和反性 光刻膠層之間的透明材料層起到掩膜作用，通過(guò)刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)間距小于光刻設(shè)備分辨率的 圖形到所述光刻膠層的轉(zhuǎn)移，進(jìn)而通過(guò)刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)圖形從所述光刻膠層到所述基片或所 述掩模材料層上的轉(zhuǎn)移，避免了現(xiàn)有技術(shù)中，由于僅采用一層光刻膠層進(jìn)行曝光時(shí)，間距小于光刻設(shè)備分辨率的圖形轉(zhuǎn)移至所述光刻膠層上時(shí)所產(chǎn)生的衍射效應(yīng)，以及繼而在所述基 片或所述掩模材料層上所表現(xiàn)出來(lái)的圖形的橋接等現(xiàn)象。并且，本發(fā)明上述各實(shí)施方式通過(guò)采用包括正性和負(fù)性兩層光刻膠所形成的光阻 層進(jìn)行光刻，僅需要一次曝光就能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，減少了曝光次數(shù)， 相應(yīng)地，減少了進(jìn)行曝光所需要制作的掩模版以及花費(fèi)的人力和時(shí)間，大大節(jié)約了生產(chǎn)成 本，提高了生產(chǎn)效率。并且，本發(fā)明上述各實(shí)施方式通過(guò)對(duì)曝光能量以及顯影時(shí)間的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 轉(zhuǎn)移至所述光刻膠層上的圖形的關(guān)鍵尺寸的控制。雖然本發(fā)明已通過(guò)較佳實(shí)施例說(shuō)明如上，但這些較佳實(shí)施例并非用以限定本發(fā) 明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對(duì)該較佳實(shí)施例做出各 種改正和補(bǔ)充，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種圖形轉(zhuǎn)移方法，包括在基片上形成光阻層，所述光阻層至少包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻膠層，以及位于兩者之間的透明材料層，其中，距離所述基片近的光刻膠層的厚度大于距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度且所述透明材料層能夠溶于所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影劑；根據(jù)待轉(zhuǎn)移圖形，對(duì)所述光阻層進(jìn)行曝光；有選擇性地去除所述光阻層，將所述待轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移至所述距離基片近的光刻膠層上；去除距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層；根據(jù)所述光阻層中距離基片近的光刻膠層和透明材料層，對(duì)所述基片進(jìn)行刻蝕，實(shí)現(xiàn)所述待轉(zhuǎn)移圖形到所述基片的轉(zhuǎn)移。
2.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述透明材料層為頂部抗反射層。
3.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述在基片上形成光阻層，包括 在基片上涂敷一層光刻膠層；對(duì)基片進(jìn)行前烘，使所述光刻膠層中的溶劑揮發(fā)； 在所述距離基片近的光刻膠層上形成透明材料層； 再次對(duì)基片進(jìn)行前烘；在所述透明材料層上再涂敷一層與所述距離基片近的光刻膠層不同極性的光刻膠層， 所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度小于所述距離基片近的光刻膠層的厚度且所述透明材 料層能溶于所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層；又一次對(duì)基片進(jìn)行前烘，以使其中的溶劑揮發(fā)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述前烘采用80-1IO0C的溫度，并 持續(xù)50-80秒。
5.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述根據(jù)待轉(zhuǎn)移圖形，對(duì)所述光阻 層進(jìn)行曝光，包括控制曝光能量，使所述距離基片近的光刻膠層曝光部分的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第 一尺寸。
6.如權(quán)利要求5所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述曝光能量為20-25毫焦/平方 厘米。
7.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述有選擇性地去除光阻層，包括對(duì)曝光后的距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層進(jìn)行顯影，并通過(guò)控制所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層 的顯影時(shí)間，有選擇地去除透明材料層，使得所述透明材料層開口的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖 形的第二尺寸；以所述透明材料層為掩膜，對(duì)曝光后的距離基片近的光刻膠層進(jìn)行顯影。
8.如權(quán)利要求7所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述顯影時(shí)間為50-60秒。
9.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述光阻層包括在所述基片上的 正性光刻膠層；在所述正性光刻膠層上的透明材料層；在所述透明材料層上的負(fù)性光刻膠 層；其中，所述正性光刻膠層的厚度大于所述負(fù)性光刻膠層的厚度，且所述透明材料能夠溶 于所述負(fù)性光刻膠的顯影劑。
10.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述在基片上形成光阻層之前， 還包括基片的清洗處理。
11.如權(quán)利要求1所述的圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述實(shí)現(xiàn)待轉(zhuǎn)移圖形到所述基片 的轉(zhuǎn)移之后，還包括去除距離所述基片近的光刻膠層以及所述透明材料層。
12.一種掩模版制作方法，包括 在基片上形成掩模材料層；在所述掩模材料層上形成光阻層，所述光阻層至少包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻膠 層，以及位于兩者之間的透明材料層，其中，距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度小于 距離所述掩模材料層近的光刻膠層的厚度且所述透明材料層能夠溶于所述距離基片遠(yuǎn)的 光刻膠層的顯影劑；根據(jù)設(shè)計(jì)圖形，對(duì)所述光阻層進(jìn)行曝光；有選擇性地去除所述光阻層，將設(shè)計(jì)圖形轉(zhuǎn)移至所述距離掩模材料層近的光刻膠層上；去除距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層；根據(jù)所述光阻層中距離掩模材料層近的光刻膠層和透明材料層，對(duì)所述掩模材料層進(jìn) 行刻蝕，形成掩模版。
13.如權(quán)利要求12所述的掩模版制作方法，其特征在于，所述透明材料層為頂部抗反射層。
14.如權(quán)利要求12所述的掩模版制作方法，其特征在于，所述根據(jù)待轉(zhuǎn)移圖形，對(duì)所述 光阻層進(jìn)行曝光，包括控制曝光能量，使所述距離掩模材料層近的光刻膠層曝光部分的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖 形的第一尺寸。
15.如權(quán)利要求14所述的掩模版制作方法，其特征在于，所述曝光能量為20-25毫焦/ 平方厘米。
16.如權(quán)利要求12所述的掩模版制作方法，其特征在于，有選擇性地去除距離所述掩 模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層和所述透明材料，包括對(duì)曝光后的距離所述掩模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層進(jìn)行顯影，并通過(guò)控制所述距離所述掩 模材料層遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影時(shí)間，有選擇地去除透明材料層，使得所述透明材料層開口 的尺寸為所述待轉(zhuǎn)移圖形的第二尺寸；以所述透明材料層為掩膜，對(duì)曝光后的距離所述掩模材料層近的光刻膠層進(jìn)行顯影。
17.如權(quán)利要求16所述的掩模版制作方法，其特征在于，所述顯影時(shí)間為50-60秒。
18.如權(quán)利要求12所述的掩模版制作方法，其特征在于，所述光阻層包括在所述掩模 材料層上的正性光刻膠層；在所述正性光刻膠層上的透明材料層；在所述透明材料層上的 負(fù)性光刻膠層；其中，所述正性光刻膠層的厚度大于所述負(fù)性光刻膠層的厚度，且所述透明 材料能夠溶于所述負(fù)性光刻膠的顯影劑。
全文摘要
一種圖形轉(zhuǎn)移方法和掩模版制作方法，所述圖形轉(zhuǎn)移方法通過(guò)在基片上形成光阻層，所述光阻層至少包括正性光刻膠層和負(fù)性光刻膠層，以及位于兩者之間的透明材料層，其中，距離所述基片近的光刻膠層的厚度大于距離所述基片遠(yuǎn)的光刻膠層的厚度且所述透明材料層能夠溶于所述距離基片遠(yuǎn)的光刻膠層的顯影劑，接著，對(duì)所述光阻層進(jìn)行一次曝光、分步顯影以及刻蝕工藝，實(shí)現(xiàn)將圖形轉(zhuǎn)移至所述距離基片近的光刻膠層，進(jìn)而從所述光刻膠層轉(zhuǎn)移至所述基片上。本發(fā)明僅需要一次曝光就能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移，減少了掩模版數(shù)目，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，并且通過(guò)對(duì)曝光能量以及顯影時(shí)間的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)移至所述光刻膠層上的圖形的關(guān)鍵尺寸的控制。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101989046SQ20091005602
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者樸世鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司