CN117434791A - 基于纳米压印的金属掩模的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于纳米压印的金属掩模的制备方法，包括如下步骤：制备与金属掩模层结构相反的工作模板；在清洁的晶圆衬底表面蒸镀一层金属膜层；在金属膜层上旋涂一层纳米压印紫外胶水层；然后采用纳米压印技术，用制备的工作模板对纳米压印紫外胶水层进行压印操作，在金属膜层上得到间隔设于金属膜层上的初始光栅；利用制得的初始光栅采用刻蚀工艺对裸露出的金属膜层进行刻蚀，刻蚀完成后去除初始光栅，形成与初始光栅结构相反的金属掩模层。本发明采用纳米压印和光刻的方法在衬底材料上制备金属掩膜层，无需进行多次光刻，仅需要使用纳米压印技术来连续复制即可，效率高，成本低，适合批量加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于纳米压印的光刻金属掩模的制备方法。
背景技术
CN114164402A公开了一种用于晶圆湿法腐蚀工艺的金属掩膜制备方法，它是利用电子束蒸发或磁控溅射在晶圆表面蒸镀金属，形成由金属粘附层和金属阻挡层组成的金属复合膜，然后制作用于刻蚀晶圆图案的光刻版，对晶圆进行光刻，将图案从光刻版转移到光刻胶中，然后使用相应的腐蚀液或干法刻蚀工艺进行金属掩膜刻蚀，将图案从光刻胶中转移到金属掩膜。该方法是用光刻板对晶圆表面的金属层进行光刻的，这种方法要需要用到多次光刻，效率低，成本高。
发明内容
本发明提供基于纳米压印的金属掩模的制备方法，本发明采用纳米压印和光刻的方法在衬底材料上制备金属掩膜层，无需进行多次光刻，仅需要使用纳米压印技术来连续复制即可，效率高，成本低，适合批量加工。
本发明通过以下技术方案实现：
一种基于纳米压印的金属掩模的制备方法，包括如下步骤：
(一)制备与金属掩模层结构相反的工作模板；
(二)在清洁的晶圆衬底表面蒸镀一层金属膜层；
(三)在步骤(二)的金属膜层上旋涂一层纳米压印紫外胶水层；
(四)然后采用纳米压印技术，用步骤(一)制备的工作模板对步骤(三)的纳米压印紫外胶水层进行压印操作，在金属膜层上得到间隔设于金属膜层上的初始光栅；
(五)利用步骤(四)制得的初始光栅采用刻蚀工艺对裸露出的金属膜层进行刻蚀，刻蚀完成后去除初始光栅，形成与步骤(四)初始光栅结构相反的金属掩模层。
最后就可以利用金属掩模层对晶圆进行深宽比光栅结构的刻蚀。
具体地，所述的工作模板用与金属掩模层结构和周期相同的母版制备而成。
具体地，所述的母版采用半导体光刻技术加工而成。
具体地，用母版制备工作模板时，先在母版上采用蒸镀或旋涂的方法进行抗粘处理；然后采用纳米压印技术用二甲基硅氧烷复制软模工作模板。
具体地，所述的晶圆衬底为玻璃、硅、氮化硅或碳化硅。
具体地，步骤(四)和步骤(五)之间还包括用等离子体设备处理掉位于步骤(四)的初始光栅相邻光栅间隙中的残胶。目的是可以去除初始光栅结构的残胶。
具体地，步骤(五)的刻蚀工艺可以为干刻或湿刻。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明采用纳米压印和光刻的方法在衬底材料上制备金属掩膜层，无需进行多次光刻，仅需要使用纳米压印技术来连续复制即可，效率高，成本低，适合批量加工。
附图说明
图1是步骤(一)的工作模板的结构示意图。
图2是经步骤(二)后的结构示意图。
图3是经步骤(三)后的结构示意图。
图4是步骤(四)的流程示意图。
图5是经步骤(五)后的结构示意图。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步阐释
实施例1
一种基于纳米压印的金属掩模的制备方法，包括如下步骤：
(一)制备与金属掩模层6结构相反的工作模板1；
(二)在清洁的晶圆衬底2表面蒸镀一层金属膜层3；
(三)在步骤(二)的金属膜层3上旋涂一层纳米压印紫外胶水层4；
(四)然后采用纳米压印技术，用步骤(一)制备的工作模板对步骤(三)的纳米压印紫外胶水层4进行压印操作，在金属膜层3上得到间隔设于金属膜层3上的初始光栅5；
(五)利用步骤(四)制得的初始光栅5采用刻蚀工艺对裸露出的金属膜层3进行刻蚀，刻蚀完成后去除初始光栅5，形成与步骤(四)初始光栅5结构相反的金属掩模层6。
最后就可以利用金属掩模层对晶圆进行深宽比光栅结构的刻蚀。
具体地，所述的工作模板1用与金属掩模层6结构和周期相反的母版制备而成。
具体地，所述的母版采用半导体光刻技术加工而成。
具体地，用母版制备工作模板时，先在母版上采用蒸镀或旋涂的方法进行抗粘处理；然后采用纳米压印技术用二甲基硅氧烷复制软模工作模板。
具体地，所述的晶圆衬底2为玻璃、硅、氮化硅或碳化硅。
具体地，步骤(四)和步骤(五)之间还包括用等离子体设备处理步骤(四)的初始光栅5。目的是可以去除初始光栅结构6是的残胶。
具体地，步骤(五)的刻蚀工艺可以为干刻或湿刻。
本发明不仅限于上述实施例，凡是依据本发明原理所作出的简单改进和等同替换均在本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：包括如下依序的步骤：
(一)制备与金属掩模层(6)结构相反的工作模板(1)；
(二)在清洁的晶圆衬底(2)表面蒸镀一层金属膜层(3)；
(三)在步骤(二)的金属膜层(3)上旋涂一层纳米压印紫外胶水层(4)；
(四)然后采用纳米压印技术，用步骤(一)制备的工作模板(1)对步骤(三)的纳米压印紫外胶水层(4)进行压印操作，然后去除工作模板(1)，在金属膜层(3)上得到间隔设于金属膜层(3)上的初始光栅(5)；
(五)利用步骤(四)制得的初始光栅(5)采用刻蚀工艺对裸露出的金属膜层(3)进行刻蚀，刻蚀完成后去除初始光栅(5)，形成与步骤(四)初始光栅(5)结构相反的金属掩模层(6)。
2.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：所述的工作模板(1)用与金属掩模层(6)结构和周期相同的母版制备而成。
3.根据权利要求2所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：所述的母版采用半导体光刻技术加工而成。
4.根据权利要求2所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：用母版制备工作模板时，先在母版上采用蒸镀或旋涂的方法进行抗粘处理；然后采用纳米压印技术用二甲基硅氧烷复制软模工作模板。
5.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：所述的晶圆衬底(2)为玻璃、硅、氮化硅或碳化硅。
6.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：步骤(四)和步骤(五)之间还包括用等离子体设备处理掉位于步骤(四)的初始光栅(5)相邻光栅间隙中的残胶。
7.根据权利要求1所述的基于纳米压印的金属掩模的制备方法，其特征在于：步骤(五)的刻蚀工艺可以为干刻或湿刻。
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- 2023-10-27 CN CN202311413316.9A patent/CN117434791A/zh active Pending
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