CN117784513B - 一种掩模结构及掩模结构制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光刻曝光光学元件技术领域，公开了一种掩模结构及掩模结构制备方法，其中，掩模结构包括透光组件和阻挡层，阻挡层位于透光组件的一侧表面，阻挡层内具有多个第一通孔，多个第一通孔间隔分布在阻挡层内，多个第一通孔的形状和分布位置记录目标图案的生成信息；透光组件对目标光束的透射率大于80%，阻挡层为吸光材料，目标光束透过透光组件、穿过各个第一通孔后传输至目标层上，目标光束穿过任意一个第一通孔均发生衍射以形成衍射光束，各个衍射光束传输至目标层上干涉叠加以形成目标图案。通过该掩模结构形成目标图案时，无需经过反射，且无需配备防护罩，避免了以目标光束连续曝光导致的反射率和图案分辨率下降的影响。
Description
技术领域
本发明涉及光刻曝光光学元件技术领域，具体涉及一种掩模结构及掩模结构制备方法。
背景技术
随着集成电路制造工艺的不断发展，极紫外光刻等先进光刻技术已被广泛应用。当前主流的极紫外光刻工艺通常涉及极紫外光在反射型掩模处被反射后，通过投影物镜进行高分辨率成像，将掩模上的图案转移到晶圆表面的光致抗蚀剂中。随后，利用包含图案的光致抗蚀剂层作为掩模，对晶圆进行蚀刻等工艺，最终实现光掩模上的图案向晶圆上的转移。
光掩模是极紫外光刻工艺中的重要组件，现有的光掩模为反射型掩模，即光掩模上的图案形状与转移至晶圆上的图案形状完全一致。当光掩模被水分、颗粒及污染物污染造成缺陷时，该缺陷会立即反应到晶圆图案上。所以光掩模在使用过程中，需要配备防护罩，以避免水分、颗粒及污染物吸附在光掩模上。当采用光掩模以极紫外光连续曝光时，光掩模的反射率和图案分辨率会下降，且防护罩也会吸收曝光能量，从而导致转移后图案的分辨率和对比率下降，进而导致极紫外光刻工艺的良品率降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种掩模结构及掩模结构制备方法，以解决现有光掩模极紫外光连续曝光时，光掩模的反射率和图案分辨率会下降，且防护罩也会吸收曝光能量，从而导致转移后图案的分辨率和对比率下降的问题。
第一方面，本发明提供了一种掩模结构，包括：
透光组件；
阻挡层，所述阻挡层位于所述透光组件的一侧表面，所述阻挡层内具有多个第一通孔，多个所述第一通孔间隔分布在所述阻挡层内，多个所述第一通孔的形状和分布位置记录目标图案的生成信息；
其中，所述透光组件对目标光束的透射率大于80%，所述阻挡层为吸光材料；
所述目标光束透过所述透光组件、穿过各个所述第一通孔后传输至目标层上；
其中，所述目标光束穿过任意一个所述第一通孔均发生衍射以形成衍射光束，各个所述衍射光束传输至所述目标层上干涉叠加以形成目标图案。
当采用该掩模结构以目标光束曝光时，目标光束透过透光组件后传输至各个第一通孔，目标光束穿过任意一个第一通孔均发生衍射形成衍射光束，各个衍射光束传输至目标层上干涉叠加以形成目标图案，即可将目标图案曝光在目标层上。通过该掩模结构形成目标图案时，无需经过反射，且无需配备防护罩，避免了以目标光束连续曝光导致的反射率和图案分辨率下降的影响，且避免了防护罩对曝光能量吸收的影响，保证了生成目标图案的稳定性。其次，该掩模结构通过衍射、干涉叠加形成目标图案，因此该掩模结构设定图案的缺陷不会直接影响目标图案的质量，从而提高了采用该掩模结构，并以目标光束光刻的良品率。
在一种可选的实施方式中，所述透光组件包括：
支撑层，所述支撑层具有中空腔；
透射层，所述透射层位于所述支撑层和所述阻挡层之间，且所述透射层遮盖所述中空腔。
支撑层可对透射层提供支撑，且支撑层可提高该掩模结构的强度，减少该掩模结构碎裂的情形，并保证以目标光束连续曝光时掩模结构的完整性和稳定性。
在一种可选的实施方式中，所述支撑层包括：
保护层，所述保护层位于背离所述阻挡层的所述透射层的一侧表面，且所述保护层内具有第三通孔；
衬底层，所述衬底层位于背离所述透射层的所述保护层的一侧表面，所述衬底层具有第四通孔；
所述第三通孔和所述第四通孔连通，且所述第三通孔和所述第四通孔连通构成所述中空腔。
通过保护层对透射层进行保护，以避免在制备该掩模结构过程中透射层被破坏。
在一种可选的实施方式中，所述阻挡层包括：
金属层，所述金属层位于背离所述支撑层的所述透射层的一侧表面，所述金属层上具有第二通孔，且所述第二通孔在所述支撑层的正投影位于所述中空腔内；
非金属层，所述非金属层内具有多个第一通孔，所述非金属层均位于背离所述支撑层的所述透射层的一侧表面，且所述非金属层位于所述第二通孔内。
在一种可选的实施方式中，还包括定位柱，所述定位柱位于背离所述支撑层的所述透射层的一侧表面，且所述定位柱嵌入所述金属层内。
通过设置定位柱，以确保该掩模结构的多层构建的错位偏差在一定范围内。
在一种可选的实施方式中，所述透射层的材料为多晶硅、碳纳米管、石墨烯薄膜中的一种或多种。
透射层对目标光束的透射率大于80%，反射率小于0.01%，不均匀性小于0.4%，从而保证形成的目标图案的对比度和分辨率。
在一种可选的实施方式中，所述透射层的厚度大于20nm，小于50nm。
减少透射层对曝光能量的吸收，且保证透射层具有一定强度。
第二方面，本发明提供了一种掩模结构制备方法，包括以下步骤：
形成透光组件；
在所述透光组件的一侧表面形成阻挡层，在所述阻挡层中形成多个第一通孔，且多个所述第一通孔的形状和分布根据目标图案确定；
其中，所述透光组件对目标光束的透射率大于80%，所述阻挡层为吸光材料；
所述目标光束透过所述透光组件、穿过各个所述第一通孔后传输至目标层上；
其中，所述目标光束穿过任意一个所述第一通孔均发生衍射以形成衍射光束，各个所述衍射光束传输至所述目标层上干涉叠加以形成目标图案。
该掩模结构制备可采用现有设备进行生产，降低该掩模结构的制备成本，且该掩模结构的制备方法简单方便，提高了该掩模结构的生产效率。
在一种可选的实施方式中，形成所述透光组件的步骤包括：
提供衬底层；
在所述衬底层的一侧表面形成保护层；
在所述衬底层内形成第四通孔；
在所述保护层内形成第三通孔；
在所述背离所述衬底层的所述保护层的一侧表面形成透射层；
其中，所述第三通孔与所述第四通孔连通，且所述透射层遮盖所述第三通孔。
在一种可选的实施方式中，形成所述阻挡层的步骤包括：
在背离所述保护层的所述透射层的一侧表面形成非金属层，且所述非金属层内具有间隔分布的多个第一通孔；
在背离所述保护层的所述透射层的一侧表面形成金属层；
在所述金属层内形成第二通孔；
其中，所述非金属层位于所述第二通孔内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层和保护层的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层、保护层和透射层的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层、保护层、透射层和第一光刻胶层的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层、保护层、透射层、第一光刻胶层和第二光刻胶层的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层、保护层、透射层、第一光刻胶层、第二光刻胶层曝光后的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层、保护层、透射层、第一光刻胶层、第二光刻胶层、第四通孔的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的掩模结构制备中衬底层、保护层、透射层、第一光刻胶层、第二光刻胶层、第四通孔、第三通孔的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的掩模结构制备中去除透射层上的第一光刻胶层、去除衬底层上残留的第二光刻胶后形成透光组件的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、第三光刻胶层的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、第三光刻胶层曝光后的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、定位柱的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、定位柱、第四光刻胶层的结构示意图；
图14是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、定位柱、非金属层的结构示意图；
图15是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、定位柱、第五光刻胶层的结构示意图；
图16是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、定位柱、第五光刻胶层曝光后的结构示意图；
图17是本发明实施例提供的掩模结构制备中透光组件、定位柱、金属层、非金属层的以形成掩模结构的结构示意图。
附图标记说明：
101、支撑层；1011、保护层；1012、第三通孔；1013、衬底层；1014、第四通孔；102、透射层；
201、金属层；202、第二通孔；203、非金属层；204、定位柱；
300、第一通孔；
401、第一光刻胶层；402、第二光刻胶层；403、第三光刻胶层；404、第四光刻胶层；405、第五光刻胶层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。在附图中示出了根据本发明实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。在本发明的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
在极紫外光刻相关的技术中，光掩模是极紫外光刻工艺中的重要组件，但光掩模为反射型掩模，即光掩模上的图案形状与转移至晶圆上的图案形状完全一致，且光掩模在使用过程中，需要配备防护罩，以避免水分、颗粒及污染物吸附在光掩模上。当采用光掩模以极紫外光连续曝光时，光掩模的反射率和图案分辨率会下降，且防护罩也会吸收曝光能量，从而导致转移后图案的分辨率和对比率下降，进而导致极紫外光刻工艺的良品率降低。
因此，本发明实施例提供了一种掩模结构，通过该掩模结构形成目标图案时，无需经过反射，且无需配备防护罩，避免了以目标光束连续曝光导致的反射率和图案分辨率下降的影响，且避免了防护罩对曝光能量吸收的影响，保证了生成目标图案的稳定性。
本发明实施例提供的掩模结构，如图17所示，包括：
透光组件和阻挡层，阻挡层位于透光组件的一侧表面，阻挡层内具有多个第一通孔300，多个第一通孔300间隔分布在阻挡层内，多个第一通孔300的形状和分布位置记录目标图案的生成信息；透光组件对目标光束的透射率大于80%，阻挡层为吸光材料；目标光束透过透光组件、穿过各个第一通孔300后传输至目标层上，目标光束穿过任意一个第一通孔300均发生衍射以形成衍射光束，各个衍射光束传输至目标层上干涉叠加以形成目标图案。
具体的，透光组件可为单层薄膜，且单层薄膜对目标光束的透射率大于80%，透光组件也可为多层结构，且多层结构的局部区域对目标光束的透射率大于80%；阻挡层采用吸光材料，阻挡层覆盖透光组件除去各个第一通孔300之外的区域，阻挡层可对目标光束进行吸收，以起到阻光的作用，且避免目标光束透过阻挡层；任意一个第一通孔300均用于目标光束穿过，且任意一个第一通孔300在透光组件上的正投影均位于透光组件对目标光束透射率大于80%的局部区域内，即任意一个第一通孔300均位于透光组件对目标光束透射率大于80%的局部区域的正上方，各个第一通孔300的形状和分布位置根据目标图案确定，任意一个第一通孔300的形状可为矩形、圆形、三角形、椭圆形或其他常见图形。目标光束的波长为13.5nm或小于13.5nm，当然，目标光束的波长也可大于13.5nm。
当采用该掩模结构以目标光束曝光时，目标光束透过透光组件后传输至各个第一通孔300，目标光束穿过任意一个第一通孔300均发生衍射形成衍射光束，各个衍射光束传输至目标层上干涉叠加以形成目标图案，即可将目标图案曝光在目标层上。通过该掩模结构形成目标图案时，无需经过反射，且无需配备防护罩，避免了以目标光束连续曝光导致的反射率和图案分辨率下降的影响，且避免了防护罩对曝光能量吸收的影响，保证了生成目标图案的稳定性。其次，该掩模结构通过衍射、干涉叠加形成目标图案，因此该掩模结构设定图案的缺陷不会直接影响目标图案的质量，从而提高了采用该掩模结构，并以目标光束光刻的良品率。
在本实施例中，作为一种可选的实施方式，如图9所示，透光组件包括支撑层101和透射层102，支撑层101具有中空腔，透射层102位于支撑层101和阻挡层之间，且透射层102遮盖中空腔，目标光束穿过中空腔后传输至透射层102上。中空腔的横截面形状可为圆形、椭圆、矩形、多边形或其他常见图形，支撑层101可对透射层102提供支撑，且支撑层101可提高该掩模结构的强度，减少该掩模结构碎裂的情形，并保证以目标光束连续曝光时掩模结构的完整性和稳定性。支撑层101可为单层，支撑层101也可为多层组成。
本实施例中，作为一种可选的实施方式，如图9和图17所示，支撑层101包括保护层1011和衬底层1013，保护层1011位于背离阻挡层的透射层102的一侧表面，保护层1011内具有第三通孔1012，衬底层1013位于背离透射层102的保护层1011的一侧表面，衬底层1013具有第四通孔1014，第三通孔1012和第四通孔1014连通，且第三通孔1012和第四通孔1014连通构成中空腔。衬底层1013可为单晶硅层，衬底层1013也可为掺杂的单晶硅层，衬底层1013也可为非晶硅层，衬底层1013还可为掺杂的多晶硅层，衬底层1013还可为多晶硅层，优选的，本实施例中采用P型掺杂的单晶硅层。保护层1011为氮化硅薄膜，第三通孔1012位于第四通孔1014的正上方，第四通孔1014的孔径自衬底层1013背离保护层1011一侧表面至保护层1011逐渐减少，即第四通孔1014为喇叭状，第三通孔1012的孔径等于第四通孔1014的最小孔径，第三通孔1012位于第四通孔1014的正上方。保护层1011可对透射层102起到保护作用，避免透射层102在掩模结构制备过程中被破坏。
本实施例中，作为一种可选的实施方式，如图17所示，阻挡层包括金属层201和非金属层203，金属层201位于背离支撑层101的透射层102的另一侧表面，以图17的视角为例，金属层201和保护层1011分别位于透射层102的上下表面。金属层201上具有第二通孔202，第二通孔202在支撑层101的正投影位于中空腔内，即第二通孔202位于中空腔的正上方，第二通孔202的孔径小于或等于第三通孔1012的孔径，以使得各个第一通孔300均位于目标光束传输的范围内，金属层201的材料为金、铬中任意一种或多种。非金属层203均位于背离支撑层101的透射层102的一侧表面，以图17的视角为例，即位于透射层102的上表面，非金属层203位于第二通孔202内，非金属层203横截面的形状由多个第一通孔300的形状和分布位置进行确定，即非金属层203横截面的形状为去除各个第一通孔300后的形状，非金属层203的材料为二氧化硅。
本实施例中，作为一种可选的实施方式，如图16所示，还包括定位柱204，定位柱204位于背离支撑层101的透射层102的一侧表面，且定位柱204嵌入金属层201中，本实施例对定位柱204的数量不作限定，优选的，本实施例中定位柱204的数量为三个，三个定位柱204环绕第二通孔202设置在金属层201内，任意一个定位柱204的横截面形状均为十字形，作为可替换的实施方式，定位柱204的横截面形状也可为矩形、圆形或其他常见图形，定位柱204为金、铬中任意一种或多种，定位柱204用于确保在透射层102上的多层构建的错位偏差在一定范围内，本领域人员可根据需要确定错位偏差的范围，且定位柱204可保证透射层102上的多层图案的套刻精度小于50纳米。
本实施例中，作为一种可选的实施方式，透射层102的材料为多晶硅、碳纳米管、石墨烯薄膜中的一种或多种，透射层102对目标光束的透射率大于80%，反射率小于0.01%，不均匀性小于0.4%，保证以目标光束进行曝光后形成的目标图案的对比度和分辨率。
本实施例中，作为一种可选的实施方式，透射层102的厚度大于20nm，小于50nm，透射层102的厚度小于50nm，可减少对曝光能量的吸收，透射层102的厚度大于20nm，保证透射层102具有一定强度。
本实施例中，作为一种可选的实施方式，该掩模结构的环境压力变化承受力为3.5mbar/s，杨氏模量超过1Tpa，以使得该掩模结构具有较强的环境适应性，以在目标光束连续曝光的高强度环境下提供可靠支撑。该掩模结构能够耐受1000℃的温度，保证了在目标光束连续曝光的高强度环境下保持稳定性和结构完整性。
第二方面，本发明提供了一种掩模结构制备方法，包括以下步骤：
S1，形成透光组件；
S11，如图1所示，提供衬底层1013，本领域人员可根据需要选用不同尺寸和厚度的掺杂单晶硅，本实施例中选用8英寸，厚度为100um，晶体取向为<100>的P型掺杂硅晶圆，并对其进行表面处理。
S12，如图2所示，在衬底层1013一侧表面形成保护层1011，保护层1011的材料为氮化硅，可采用气相沉积工艺生长保护层1011，优选的，本实施例中采用等离子增强化学气相沉积工艺生长氮化硅薄膜，其中，保护层1011的厚度为50nm。
S13，如图3所示，在背离衬底层1013的保护层1011的一侧表面形成透射层102，透射层102的材料可为多晶硅，可采用气相沉积工艺生长透射层102，优选的，本实施例中采用化学气相沉积工艺生长透射层102，其中，透射层102的厚度为20nm。
S14，如图4所示，在背离保护层1011的透射层102的一侧表面旋涂第一光刻胶层401，第一光刻胶层401可为SXAR-P光刻胶、AR-P系列光刻胶、PMMA系列光刻胶、ZEP系列光刻胶中的任意一种。
S15，如图5所示，在背离保护层1011的衬底层1013的一侧表面旋涂第二光刻胶层402，第二光刻胶层402可为SXAR-P光刻胶、AR-P系列光刻胶、PMMA系列光刻胶、ZEP系列光刻胶中的任意一种。
S16，如图6所示，采用电子束对衬底层1013上的第二光刻胶层402进行曝光，曝光的图案为第四通孔1014的最大横截面形状，曝光结束后，置于显影液中显影，显影后再置于定影液中进行定影。
其中，电子束光阑选用7.5um-120um，步长设置范围为1nm-1um，束流设置为5pA-40nA，显影液为AR600-56，显影时间为90秒，定影液为IPA，定影时间为30秒。
第一光刻胶层401可对透射层102进行保护，避免制备过程中试剂、灰尘、颗粒等对透射层102造成损伤。
S17，如图7和图8所示，依次采用刻蚀工艺对衬底层1013和保护层1011进行刻蚀，依次形成第四通孔1014和第三通孔1012，刻蚀完成后，通过去离子水溶解去除残余刻蚀液，其中刻蚀液包括60%氢氧化钾刻蚀溶液和85％浓磷酸。
S18，如图9所示，去除刻蚀液完成后，将透光组件依次浸泡于丙酮溶液和异丙醇溶液中，以去除透射层102上的光刻胶和衬底层1013上残留的光刻胶。
S2，在透光组件一侧表面形成阻挡层，在阻挡层中形成多个第一通孔300，且多个所述第一通孔300的形状和分布位置根据目标图案确定；
S21，依据目标图案获取各个第一通孔300的形状和分布位置的生成信息，具体的，可通过仿真分析获取各个第一通孔300的形状和分布位置的生成信息。
S22，如图10所示，在所述透射层102背离所述保护层1011一侧表面旋涂第三光刻胶层403，第三光刻胶层403可为SXAR-P光刻胶、AR-P系列光刻胶、PMMA系列光刻胶、ZEP系列光刻胶中的任意一种，在旋涂第三光刻胶层403过程中，分别采用500rmp和2500rmp的匀胶机进行匀胶，完成旋涂后，将具有第三光刻胶层403的透光组件软烤，其中，软烤的温度为90℃，软烤的时间为3min。
S23，如图11所示，完成软烤后，采用电子光束对透射层102上的第三光刻胶层403进行曝光，电子束光阑选用7.5um-120um，步长设置范围为1nm-1um，束流设置为5pA-40nA，电子束的电压为15kV-110kV，曝光的图案为定位柱204的横截面形状，曝光完成后，置于显影液中进行显影，显影完成后，通过光镜确认显影后暴露的图案形状是否符合设定要求，本领域人员可根据需要设置该设定要求。
S24，如图12所示，在暴露的图案符合设定要求后，可采用薄膜沉积工艺形成定位柱204，优选的，采用电子束蒸发镀膜工艺形成定位层，定位层的厚度为100nm，定位层的材料为金和铬，沉积完成后，采用lift-off工艺形成定位柱204，即将具有定位层的透光组件浸泡于丙酮中，去除多余光刻胶和多余定位层，保留定位层内的定位柱204部分，在去除完成后，浸泡于丙酮溶液以去除残留光刻胶，浸泡于IPA溶液中并进行定型，浸泡完成后，采用氮气吹干。
S25，如图13，对具有定位柱204的透光组件进行清洗处理，其中采用等离子清洗机进行表面处理，清洗功率为100-150W，时间为1分钟。在透射层102背离保护层1011一侧表面旋涂第四光刻胶层404，第四光刻胶层404为HSQ光刻胶层，在旋涂过程中采用4000rmp的匀胶机进行匀胶，完成旋涂后，对具有HSQ光刻胶的透光组件进行软烤，软烤的温度为80℃，软烤的时间为3min。
S26，如图14，完成软烤后，采用电子束对HSQ光刻胶曝光，曝光图案为依据各个第一通孔300形状和分布位置获取的非金属层203横截面的形状，即为非金属层203的横截面形状去除各个第一通孔300后的形状。电子束光阑选用7.5um-120um，步长设置范围为1nm-1um，束流设置为5pA-40nA，电子束的电压为15kV-110kV，曝光完成后，将具有HSQ光刻胶的透光组件浸泡于显影液中，显影液为MF319显影液，显影时间为1min，显影完成后，采用去离子水进行清洗，清洗时间为3min，HSQ光刻胶曝光显影后形成二氧化硅非金属层203，且多个第一通孔300按照设定的形状和分布位置位于非金属层203内。
S27，如图15所示，在透射层102背离保护层1011一侧表面旋涂第五光刻胶层405，第五光刻胶层405覆盖非金属层203和定位柱204，在旋涂过程中分别采用500rmp和5000rmp的匀胶机进行匀胶，完成旋涂后，将具有第五光刻胶层405的透光组件软烤，其中，软烤的温度为90℃，软烤的时间为3min。
S28，如图16所示，完成软烤后，采用电子光束对透射层102上的第五光刻胶层405进行曝光，电子束光阑选用7.5um-120um，步长设置范围为1nm-1um，束流设置为5pA-40nA，电子束的电压为15kV-110kV，曝光的图案为第二通孔202的横截面形状，曝光完成后，置于显影液中进行显影，其中，显影液为MAD252显影液，显影时间为50秒。
S29，如图17所示，显影完成后，可采用薄膜沉积工艺形成金属层201，优选的，采用电子束蒸发镀膜工艺形成金属层201，金属层201的厚度为100nm，金属层201的材料为金和铬，沉积完成后，采用lift-off工艺形成具有第二通孔202的金属层201，即将具有金属层201的透光组件浸泡于丙酮中，去除多个非金属层203区域的光刻胶和部分金属层201，在去除完成后，浸泡于丙酮溶液以去除残留光刻胶，浸泡IPA溶液中进行定型，浸泡完成后，采用氮气吹干。
具体的，透光组件对目标光束的透射率大于80%，阻挡层为吸光材料；目标光束透过透光组件、穿过各个第一通孔300后传输至目标层上；其中，目标光束穿过任意一个第一通孔300均发生衍射以形成衍射光束，各个衍射光束传输至目标层上干涉叠加以形成目标图案。
该掩模结构制备可采用现有设备进行生产，降低该掩模结构的制备成本，且该掩模结构的制备方法简单方便，提高了该掩模结构的生产效率。
在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (8)
1.一种掩模结构，其特征在于，包括：
透光组件；
阻挡层，所述阻挡层位于所述透光组件的一侧表面，所述阻挡层内具有多个第一通孔（300），多个所述第一通孔（300）间隔分布在所述阻挡层内，多个所述第一通孔（300）的形状和分布位置记录目标图案的生成信息；
其中，所述透光组件对目标光束的透射率大于80%，所述阻挡层为吸光材料；
所述目标光束透过所述透光组件、穿过各个所述第一通孔（300）后传输至目标层上；
其中，所述目标光束穿过任意一个所述第一通孔（300）均发生衍射以形成衍射光束，各个所述衍射光束传输至所述目标层上干涉叠加以形成目标图案；
所述透光组件包括透射层（102），所述透射层（102）的材料为多晶硅、碳纳米管、石墨烯薄膜中的一种或多种；
所述透射层（102）的厚度大于20nm，小于50nm。
2.根据权利要求1所述的掩模结构，其特征在于，所述透光组件包括：
支撑层（101），所述支撑层（101）具有中空腔；
所述透射层（102）位于所述支撑层（101）和所述阻挡层之间，且所述透射层（102）遮盖所述中空腔。
3.根据权利要求2所述的掩模结构，其特征在于，所述支撑层（101）包括：
保护层（1011），所述保护层（1011）位于背离所述阻挡层的所述透射层（102）的一侧表面，且所述保护层（1011）内具有第三通孔（1012）；
衬底层（1013），所述衬底层（1013）位于背离所述透射层（102）的所述保护层（1011）的一侧表面，所述衬底层（1013）具有第四通孔（1014）；
所述第三通孔（1012）和所述第四通孔（1014）连通，且所述第三通孔（1012）和所述第四通孔（1014）连通构成所述中空腔。
4.根据权利要求2或3所述的掩模结构，其特征在于，所述阻挡层包括：
金属层（201），所述金属层（201）位于背离所述支撑层（101）的所述透射层（102）的一侧表面，所述金属层（201）上具有第二通孔（202），且所述第二通孔（202）在所述支撑层（101）的正投影位于所述中空腔内；
非金属层（203），所述非金属层（203）内具有多个第一通孔（300），所述非金属层（203）位于背离所述支撑层（101）的所述透射层（102）的一侧表面，且所述非金属层（203）位于所述第二通孔（202）内。
5.根据权利要求4所述的掩模结构，其特征在于，还包括定位柱（204），所述定位柱（204）位于背离所述支撑层（101）的所述透射层（102）的一侧表面，且所述定位柱（204）嵌入所述金属层（201）内。
6.一种掩模结构制备方法，其特征在于，包括：
形成透光组件；
在所述透光组件的一侧表面形成阻挡层，在所述阻挡层中形成多个第一通孔（300），多个所述第一通孔（300）的形状和分布位置根据目标图案确定；
其中，所述透光组件对目标光束的透射率大于80%，所述阻挡层为吸光材料；
所述目标光束透过所述透光组件、穿过各个所述第一通孔（300）后传输至目标层上；
其中，所述目标光束穿过任意一个所述第一通孔（300）均发生衍射以形成衍射光束，各个所述衍射光束传输至所述目标层上干涉叠加以形成目标图案；
所述透光组件包括透射层，所述透射层的材料为多晶硅、碳纳米管、石墨烯薄膜中的一种或多种；
所述透射层的厚度大于20nm，小于50nm。
7.根据权利要求6所述的掩模结构制备方法，其特征在于，形成所述透光组件的步骤包括：
提供衬底层（1013）；
在所述衬底层（1013）的一侧表面形成保护层（1011）；
在所述衬底层（1013）内形成第四通孔（1014）；
在所述保护层（1011）内形成第三通孔（1012）；
在背离所述衬底层（1013）的所述保护层（1011）的一侧表面形成透射层（102）；
其中，所述第三通孔（1012）与所述第四通孔（1014）连通，且所述透射层（102）遮盖所述第三通孔（1012）。
8.根据权利要求7所述的掩模结构制备方法，其特征在于，形成所述阻挡层的步骤包括：
在背离所述保护层（1011）的所述透射层（102）的一侧表面形成非金属层（203），且所述非金属层内具有间隔分布的多个第一通孔（300）；
在背离所述保护层（1011）的所述透射层（102）的一侧表面形成金属层（201）；
在所述金属层（201）内形成第二通孔（202）；
其中，所述非金属层（203）位于所述第二通孔（202）内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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