TW202416055A - 微影方法及微影系統 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種微影方法及微影系統，該方法包括以下步驟：（1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在負光阻層上形成正光阻層；（2）對負光阻層和正光阻層進行圖形化，從而在正光阻層和負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，正圖形區大於負圖形區；（3）用正光阻顯影液對正光阻層進行顯影，以去除正圖形區中的正型光阻劑；以及（4）用負光阻顯影液對負光阻層進行顯影，以去除位於負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與正圖形區、負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露基底材料。與現有的微影技術相比，本發明的微影方法更簡單，通過圖案輪廓化，實現比傳統技術更小的線寬，該方法可廣泛應用於半導體製程，並具有廣泛研究和應用價值。

Description

微影方法及微影系統
本發明涉及半導體微結構加工技術領域，具體涉及一種微影方法及微影系統。
積體電路的飛速發展有賴於相關的製造製程——微影技術的發展，微影技術是迄今所能達到的最高精度的加工技術。微影技術是一種精密的微細加工技術。常規微影技術是採用波長為135-4500 Å的紫外光作為圖像訊息載體，以光致抗蝕劑為中間或圖像記錄媒介，實現圖形的變換、轉移和處理，最終把圖像訊息傳遞到晶圓(主要指矽片)、或介質層上的一種製程。
從原理上，微影技術是指在光照作用下，借助光致抗蝕劑（又名光阻劑）將遮罩板上的圖形轉移到基片上的技術。其主要過程為：首先，紫外光通過遮罩板照射到附有一層光阻劑薄膜的基片表面，引起曝光區域的光阻劑發生化學反應；再通過顯影技術溶解去除曝光區域或未曝光區域的光阻劑，使遮罩板上的圖形被複製到光阻劑薄膜上；最後，利用蝕刻技術或沉積技術將圖形轉移到基片上。其中，光阻劑主要可以分為正型光阻劑和負型光阻劑。正型光阻劑具有如下特性：其曝光部分會發生光化學反應而溶於顯影液，而未曝光部分不溶於顯影液。負型光阻劑具有如下特性：其曝光部分會因交聯固化或光化學反應而不溶於顯影液，而未曝光部分溶於顯影液。
微影是積體電路最重要的加工製程，它的作用，如同金工車間中車床的作用。在整個晶片製造製程中，幾乎每個製程的實施，都離不開微影的技術。微影也是製造晶片的最關鍵技術，它占晶片製造成本的35%以上。
微影技術按曝光源主要分為光學微影，常見的光源包括紫外光源(UV)、深紫外光源(DUV)、極紫外光源(EUV)，以及粒子束微影，常見的粒子束微影主要有X射線、電子束和離子束微影等。
通常，在光學微影中，UV只能實現一微米左右的圖案解析度。而DUV、EUV等雖然能實現更高的解析度，但其價格昂貴。此外，在粒子束微影中，電子束微影、聚焦離子束微影雖然也能一定程度上提高解析度，但需要耗時長、多次迴圈的書寫程式，大大降低了工作效率。
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種方法簡單、比傳統技術具有更小的線寬、可廣泛應用於半導體製程並具有廣泛研究和應用價值的微影方法。
本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在於，提供一種微影方法，利用正負型光阻劑即正光阻和負光阻對光源響應的不同和曝光中得到曝光能量的不同，利用相互匹配的正負型光阻劑實際顯影後圖案大小的差異，得到基於原遮罩圖案特徵的輪廓線型圖案，該輪廓線型圖案的線寬小於原遮罩圖案特徵的線寬，從而可實現線條密度倍增，之後可以通過結合針對基底材料的沉積製程或者蝕刻製程，將輪廓線型圖案進一步轉移至目標材料。 解決技術問題的技術方案
為了解決上述問題，本發明的第一方面所涉及的微影方法中，包括以下步驟： （1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑；以及 （4）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
此外，本發明的第二方面所涉及的微影方法中，包括以下步驟： （1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑； （4）用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致；以及 （5）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
此外，本發明的第三方面所涉及的微影方法中，包括以下步驟： （1）在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑； （4）用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致；以及 （5）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
進一步地，在所述步驟(2)中，在曝光源下，使用載有模板圖案的微影遮罩板或者通過聚焦直寫，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區。
進一步地，在所述步驟(2)中，利用投影式曝光的方式，在曝光源下，透過載有所述模板圖案的微影遮罩板，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光；或者利用遮蔽式曝光的方式，在曝光源下，透過載有所述模板圖案的微影遮罩板，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光；或者利用反射式曝光的方式，在曝光源下，通過在載有所述模板圖案的微影遮罩板上進行反射，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光。
進一步地，所述聚焦直寫包括紫外光直寫、深紫外光直寫、極紫外光直寫、離子束直寫、電子束直寫或X射線直寫。
進一步地，所述曝光源的波長為1～500nm，曝光後烘乾的溫度為30～300℃。
進一步地，所述正型光阻劑包括正性紫外光阻劑、正性深紫外光阻劑、正性極紫外光阻劑、正性電子束微影光阻劑、正性離子束微影光阻劑或正性X射線光阻劑；所述負型光阻劑包括負性紫外光阻劑、負性深紫外光阻劑、負顯影深紫外光阻劑、負性極紫外光阻劑、負性電子束微影光阻劑、負性離子束微影光阻劑或負性X射線光阻劑。
進一步地，所述正光阻顯影液是與所述正型光阻劑相對應的顯影液，所述負光阻顯影液是與所述負型光阻劑相對應的顯影液。
進一步地，所述微影方法還包括：通過材料沉積技術或者蝕刻技術在所述基底材料上形成圖案的步驟。
進一步地，所述材料沉積技術包括電化學沉積、電鍍、CVD沉積、雷射濺鍍、磁控濺鍍、熱蒸鍍、電子束蒸鍍或原子層沉積；所述蝕刻技術包括濕蝕刻或乾蝕刻，所述濕蝕刻包括電化學蝕刻或選擇性蝕刻液體蝕刻，所述乾蝕刻包括離子蝕刻或化學反應離子蝕刻。
進一步地，所述基底材料包括半導體、金屬、絕緣體、聚合物或複合材料。
進一步地，所述隔離層包括無機物、聚合物或複合材料。
本發明的第四方面還提供一種微影系統，包括層形成部、圖形化部、正光阻顯影部、負光阻顯影部，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部，在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層； （2）使用所述圖形化部，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述正光阻顯影部，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑；以及 （4）使用所述負光阻顯影部，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
本發明的第五方面還提供一種微影系統，包括層形成部、圖形化部、正光阻顯影部、隔離層顯影蝕刻部、負光阻顯影部，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部，在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層； （2）使用所述圖形化部，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述正光阻顯影部，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑； （4）使用所述隔離層顯影蝕刻部，用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致；以及 （5）使用所述負光阻顯影部，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
本發明的第六方面還提供一種微影系統，包括層形成部、圖形化部、負光阻顯影部、隔離層顯影蝕刻部、正光阻顯影部，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部，在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層； （2）使用所述圖形化部，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述負光阻顯影部，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑； （4）使用所述隔離層顯影蝕刻部，用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致；以及 （5）使用所述正光阻顯影部，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
本發明還提供一種微影系統控制方法，用於控制上述第四方面至第六方面所述的微影系統執行各個步驟。
本發明還提供一種電腦設備，包括：記憶體、處理器及儲存在所述記憶體上並可在所述處理器上運行的電腦程式，其特徵在於，所述處理器執行所述電腦程式時實現上述的微影系統控制方法。
本發明還提供一種電腦可讀取媒體，其上儲存有電腦程式，該電腦程式被處理器執行時實現上述的微影系統控制方法。 發明效果
與現有技術相比，本發明具有以下優點： （1）本發明具有效率高、成本低、操作簡單的特點，實現了針對原始遮罩圖案的尺寸微縮，通過圖案輪廓化，可實現比傳統技術更小的線寬； （2）本發明通過在兩層光阻劑之間塗覆隔離層薄膜，從而還能夠避免或者減少兩層光阻劑在塗覆過程中發生溶解的現象。
下面結合圖式和具體實施方式對本發明進行詳細說明。本實施方式在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施方式。
為了描述的方便，可在此使用空間相對術語，例如「之下」、「下方」、「下」、「上方」、「上」等，來描述如圖所示的一個元件或特性相對於另一元件或特性的關係。應理解，空間相對術語旨在包括除了在圖中所示的指向之外的使用或操作的器件不同指向。例如，如果將圖中的器件翻轉，描述為在其它元件或特性「之下」或「下」的元件將被定向為在其它元件或特性「之上」。
除非另外限定，在此使用的術語具有與本發明所屬領域的普通技術人員所通常理解相同的含義。術語應理解為具有與相關技術的上下文中的含義一致的含義，並不應以理想化或過度形式化來理解，除非在此明顯地這樣限定。
實施方式1
＜基於雙層光阻劑的微影方法＞
本發明的實施方式1提供一種微影方法，該方法包括以下步驟： （1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑；以及 （4）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
下面，參照圖1A、圖1B、圖1C、圖1D、圖1E、圖1F、圖1G、圖1F’、圖1G’，對上述基於雙層光阻劑的微影方法的實施方式1進行詳細說明。在各圖式中，對於相同或相當的部分，附加相同標號進行說明。
圖1A是示出本發明實施方式1的微影方法中在基底上塗覆負光阻的步驟1A的示意圖。圖1B是示出本發明實施方式1的微影方法中在負光阻上塗覆正光阻的步驟2A的示意圖。
首先，如圖1A所示，在步驟1A中，在基底101A上旋塗一層負型光阻劑102A(即負光阻層)，並烘乾；然後，如圖1B所示，在步驟2A中，在負型光阻劑102A上旋塗一層正型光阻劑103A(即正光阻層)，並烘乾(對應於在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層)。
所述負型光阻劑包括負性紫外光阻劑、負性深紫外光阻劑、負顯影深紫外光阻劑、負性極紫外光阻劑、負性電子束微影光阻劑、負性離子束微影光阻劑或負性X射線光阻劑，包括但是不限於NANO™ SU-8 Series系列，HSQ，AZ系列光阻劑（例如AZ N4000，AZ N6000），HNR系列光阻劑，SC系列光阻劑，ma-N 系列光阻劑（例如ma-N 400, ma-N 1400），AZ® nLOF® 2000 Series，AZ® nLOF® 5500 Photoresis，NR7-PY Series，NR9-PY Series，JSR WPR Series，NR71 Series NR9 Series等。
正型光阻劑包括正性紫外光阻劑、正性深紫外光阻劑、正性極紫外光阻劑、正性電子束微影光阻劑、正性離子束微影光阻劑或正性X射線光阻劑，包括但是不限於MICROPOSIT S1800 系列光阻劑, BCI-3511光阻劑，AZ 系列光阻劑（例如AZ111, AZ 1500, AZ 3300, AZ 4999, AZ 6600, AZ 8112, AZ 3000, AZ 1075, AZ 700, AZ 900）, HNR 500系列光阻劑，OiR系列光阻劑， TDMR-AR80 HP 6CP，PR1系列光阻劑，ma-P 1200系列光阻劑，SPR 系列光阻劑（例如SPR 220, SPR 660, SPR3000等），PMMA系列光阻劑等。
此外，不同型號的正負光阻劑需要預先確認匹配度，下面給出兩個正負光阻劑配對組的示例。第一組：正型光阻劑型號為HTI 751，負型光阻劑型號為SUN 9i；第二組：正型光阻劑型號為AZ 1500，負型光阻劑型號為AZ nlof 2020。
作為一個示例，旋塗負型光阻劑（以SUN 9i，AZ nlof 2020為例）的過程為：先在800-1000轉/分的轉速下旋塗5-10秒（此步驟可以省去），再在4000-8000轉/分的轉速下旋塗30-40秒，以95-100℃烘烤60-90秒。
作為一個示例，旋塗正型光阻劑（以HTI 751，AZ 1500為例）的過程為：先在800-1000轉/分的轉速下旋塗5-10秒（此步驟可以省去），再在2000-5000轉/分的轉速下旋塗30-40秒，以90-100℃烘烤30-50秒。
此外，不同的轉速決定光阻劑的膜厚大小；根據不同的膜厚，調整前烘的溫度和時間、以及之後的曝光量、曝光時間、顯影時間等。
此外，基底的材料包括半導體、金屬、絕緣體、聚合物或複合材料。
圖1C是示出本發明實施方式1的微影方法中對兩層光阻劑進行曝光的步驟3A的示意圖。
步驟2A之後，如圖1C所示，在步驟3A中，在曝光源下，使用載有模板圖案的微影遮罩板或者通過聚焦直寫(圖1C中示出了微影遮罩板108A的示例)，對兩層光阻劑102A、103A進行曝光。曝光後，在負型光阻劑102A和正型光阻劑103A上分別形成大小不同的曝光圖案104A、105A（即負圖形區、正圖形區），然後進行烘乾(對應於對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區)。
其中，曝光源包括紫外光源、深紫外光源、極紫外光源、離子束、電子束或X射線。作為一個示例，所述曝光源的波長可為1-500 nm，曝光後烘乾的溫度可為30-300℃。進一步地，所述曝光源的波長可為350-400 nm，曝光後烘乾的溫度可為95-105℃。
聚焦直寫包括紫外光直寫、深紫外光直寫、極紫外光直寫、離子束直寫、電子束直寫或X射線直寫。作為一個示例，所述模板圖案的特徵線寬或者特徵尺寸可為2 nm-1000 μm。進一步地，所述模板圖案的特徵線寬或者特徵尺寸可為2 nm-1 μm。
作為一個示例，將前烘過的作為基底的矽片固定在遮罩板下，之後置於紫外光光源之下，打開紫外光光源進行微影。曝光時間根據使用的正負光阻劑配對組調整。以上面提到的配對為例，350-400 nm波長下100-200 mJ/cm 2的曝光通量適用於HTI 751與SUN 9i、或者AZ 1500與AZ nlof 2020的光阻劑配對組。UV波長的使用和曝光通量應考慮不同厚度的正型光阻劑（例如HTI 751，AZ 1500）對紫外光的吸收作用，以確保在下層的負型光阻劑（例如SUN 9i，AZ nlof 2020）能獲得足夠的曝光通量。因為HTI 751與SUN 9i，AZ 1500與AZ nlof 2020的光阻劑配對組對特定波長下的曝光通量響應不同，可以得到基於遮罩板圖案的不同尺寸的圖案（例如圖1C中的104A、105A）。
作為一個示例，所述曝光可採用單次曝光的方式。作為一個示例，所述曝光還可採用多次曝光的方式。即，也可以分解為多次更短時間或者更小劑量的多次曝光疊加實現。
圖1D是示出本發明實施方式1的微影方法中對正光阻進行顯影的步驟4A的示意圖。圖1E是示出本發明實施方式1的微影方法中對負光阻進行顯影的步驟5A的示意圖。
步驟3A之後，如圖1D所示，在步驟4A中，用正光阻顯影液對正型光阻劑進行顯影(對應於用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑)；然後，如圖1E所示，在步驟5A中，用負光阻顯影液對負型光阻劑進行可控顯影，僅洗去負型光阻劑上曝光圖案104A的邊緣部分，並暴露基底材料，從而將模板圖案轉換成輪廓線型圖案(對應於用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料)。
所述正光阻顯影液是與所述正型光阻劑相對應的顯影液，所述負光阻顯影液是與所述負型光阻劑相對應的顯影液。比如，正光阻顯影液可以是TMAH 2.38%, MF-26A，負光阻顯影液可以是TMAH 2.38%, SU-8 developer等。
作為一個示例，將曝光後的矽片置於對應的正型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，使矽片上被曝光的正型光阻劑被清洗掉，從而產生與曝光圖案相反的圖形，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體。然後，將曝光後的矽片置於對應的負型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，通過調控顯影時間，使矽片上未被曝光的負型光阻劑被部分（非全部）洗掉，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體，從而產生曝光圖案的輪廓線型圖案。
此外，如果正負光阻的顯影液相同，例如均為TMAH，則兩步顯影的步驟4A和步驟5A可以合併，中間無需額外的清洗乾燥步驟。此外，應當對正光阻和負光阻以及對應的顯影液進行交叉實驗，從而制訂最合適的顯影步驟。
圖1F是示出本發明實施方式1的微影方法中通過沉積技術進行沉積的步驟6A的示意圖。圖1G是示出本發明實施方式1的微影方法中在沉積之後去除光阻劑的步驟7A的示意圖。
步驟5A之後，如圖1F所示，在步驟6A中，可通過材料沉積技術形成沉積層106A。然後，如圖1G所示，在步驟7A中，去除光阻劑，留下輪廓線型圖案。
材料沉積技術包括電化學沉積、電鍍、CVD沉積、雷射濺鍍、磁控濺鍍、熱蒸鍍、電子束蒸鍍或原子層沉積。
圖1F’是示出本發明實施方式1的微影方法中通過蝕刻技術進行蝕刻的步驟6A’的示意圖。圖1G’是示出本發明實施方式1的微影方法中在蝕刻之後去除光阻劑的步驟7A’的示意圖。
步驟5A之後，如圖1F’所示，在步驟6A’中，可通過蝕刻技術形成凹槽107A。然後，如圖1G’所示，在步驟7A’中，去除光阻劑，留下輪廓線型圖案。
此外，圖4是示出利用本發明實施方式的微影方法基於遮罩圖案得到的輪廓線型圖案的示意圖。
如圖4所示，通過採用本發明的實施方式1，可得到基於遮罩圖案的輪廓線型圖案，該輪廓線型圖案的線寬小於遮罩圖案的線寬，從而可實現線條密度倍增，可實現針對原始遮罩圖案的尺寸微縮。此外，圖4中，從左往右分別示出了遮罩圖案為第一長方形、第二長方形、正方形、圓形以及不規則圖形的示例，但本發明並不局限於此，可根據需要採用任意形狀的遮罩圖案，從而可實現任意形狀的輪廓線型圖案。
下面，對本發明的基於雙層光阻劑的微影方法的具體實施例進行詳細說明。
(實施例1a)
作為一個示例，本實施例1a具體包括以下步驟：
（1）塗覆負型光阻劑 將矽片放置於勻膠系統並固定。使負型光阻劑SUN 9i或AZ nlof 2020在1000 rpm×5 s+4000 rpm×40 s的條件下，進行光阻劑的旋塗，然後以100 - 100℃烘烤60秒。
（2）塗覆正型光阻劑 將冷卻過後的矽片放置於勻膠系統並固定。使正型光阻劑HTI 751或AZ 1500在800 rpm×5 s+2500 rpm×30 s的條件下，進行光阻劑的旋塗，然後以95 - 100℃烘烤40秒。
（3）曝光 將經過以上步驟的矽片基底緊密固定在遮罩板下，抽真空並正置於紫外光光源之下，打開光源進行微影操作。根據光阻劑配對組的種類和光阻劑層的厚度調整曝光時間。曝光結束後，取下遮罩板，將曝光過的矽片移到加熱臺上，以100℃烘烤45秒。其中，曝光通量例如為100 mJ/cm 2，曝光通量可以根據需求進行改變。
（4）正型光阻劑顯影 將曝光後的矽片置於對應的正型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，使矽片上被曝光的正型光阻劑被清洗掉，從而產生與曝光圖案相反的圖形，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體。
（5）負型光阻劑顯影 將曝光後的矽片置於對應的負型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，通過調控顯影時間，使矽片上未被曝光的負型光阻劑被部分（非全部）洗掉，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體，從而產生基於遮罩圖案的輪廓線型圖案。
注意，如果正負光阻的顯影液相同，例如均為TMAH，兩步顯影（4）（5）可以合併，中間無需額外的清洗乾燥步驟。
本實施例1a中，作為一個示例，可在上述步驟(1)～(5)的基礎上進一步實施如下的沉積步驟：
（6）材料沉積 將顯影之後的矽片置於蒸發鍍膜儀內，分子泵抽真空到10 -6Pa，用1 Å/s和0.5 Å/s的速率分別熱蒸鍍2奈米的鉻薄膜和50奈米的金薄膜。2奈米的鉻薄膜用作金薄膜的黏附層。
（7）去除光阻劑 待腔體冷卻後，解除真空，將鍍膜之後的矽片取出。把矽片浸沒在丙酮中，超聲清洗直到光阻劑被全部除去，留下金的輪廓線型圖案。
本實施例1a中，作為一個示例，還可在上述步驟(1)～(5)的基礎上進一步實施如下的蝕刻步驟：
（6’）乾蝕刻 將作為微影後的矽晶圓置於離子蝕刻機內，通過電漿氣體以光阻劑圖案為遮罩，蝕刻裸露的矽基底，即可在輪廓線型圖案處，將圖案蝕刻到矽晶圓上。
（7’）去除光阻劑 將矽晶圓浸沒在丙酮中，超聲清洗直到光阻劑被全部除去，從而在矽晶圓表面製備出輪廓線型圖案。
(實施例1b) 關於曝光，在實施例1a中，使用了將矽片基底緊密固定在遮罩板下抽真空並正置於紫外光光源之下的曝光方式，但本發明並不局限於此。例如，本發明的正負雙層光阻劑微影技術也可使用投影式曝光的方式。以下，在本實施例1b中，以紫外光波長小於400 nm的投影式紫外微影系統為例，對本發明的正負雙層光阻劑微影技術的曝光步驟進行說明（由於其餘步驟與實施例1a相類似，因此這裡僅對曝光步驟（3）進行說明，而省略關於其餘步驟的重複說明）。
（3）投影式紫外曝光 將經過以上步驟的矽片基底緊密固定在投影式微影機的樣品臺上，透過微影遮罩板，進行投影式紫外曝光操作。根據光阻劑配對組的種類和光阻劑層的厚度調整曝光時間。曝光結束後，將曝光過的矽片移到加熱臺上，以110℃烘烤90秒。其中，曝光通量例如為100 mJ/cm 2，其可以根據需求進行改變。
(實施例1c) 關於曝光，在實施例1a中，使用了將矽片基底緊密固定在遮罩板下抽真空並正置於紫外光光源之下的曝光方式，在實施例1b中，使用了投影式曝光的方式，但本發明並不局限於此。例如，本發明的正負雙層光阻劑微影技術也可使用紫外直寫曝光的方式。以下，在本實施例1c中，對使用紫外直寫曝光的本發明的正負雙層光阻劑微影技術的曝光步驟進行說明（由於其餘步驟與實施例1a相類似，因此這裡僅對曝光步驟（3）進行說明，而省略關於其餘步驟的重複說明）。
（3）紫外直寫曝光 將經過以上步驟的矽片基底緊密固定在曝光源下，打開紫外直寫系統進行直寫曝光操作。根據光阻劑配對組的種類和光阻劑層的厚度調整曝光時間。曝光結束後，取下遮罩板，將曝光過的矽片移到加熱臺上，以110℃烘烤60秒。其中，曝光通量例如為100 mJ/cm 2，其可以根據需求進行改變。
(實施例1d) 關於曝光，在實施例1a中，使用了將矽片基底緊密固定在遮罩板下抽真空並正置於紫外光光源之下的曝光方式，在實施例1b中，使用了投影式曝光的方式，在實施例1c中，使用了紫外直寫曝光的方式，但本發明並不局限於此。例如，本發明的正負雙層光阻劑微影技術也可使用電子束直寫曝光的方式。以下，在本實施例1d中，對使用電子束直寫曝光的本發明的正負雙層光阻劑微影技術的主要步驟進行說明。
（1）旋塗負型光阻劑 將清洗過後的矽片放置于旋塗儀，真空固定。滴塗負性電子束微影光阻劑HSQ，進行光阻劑的旋塗，進行前烘。
（2）旋塗正型光阻劑 將冷卻過後的矽片放置于旋塗儀，真空固定。滴塗正性電子束微影光阻劑PMMA，進行光阻劑的旋塗，進行前烘。
（3）電子束直寫曝光 將經過以上步驟的矽片基底放置於電子束直寫系統內，進行電子束直寫操作。根據光阻劑配對組的種類和光阻劑層的厚度調整電子束曝光劑量。電子束直寫曝光結束後，將曝光過的矽片移到加熱臺上，進行後烘。其中，曝光通量例如為500 μC/cm 2，其可以根據需求進行改變。
（4）正型光阻劑顯影 後烘結束，待矽片冷卻到室溫後，進行分別顯影，過程為：將微影後的矽片置於正性電子束微影光阻劑顯影液（MIBK:IPA顯影液）中，使矽片上被曝光的正型光阻劑被清洗掉；之後將矽片取出並用水清洗，用氮氣流吹乾。
（5）負型光阻劑顯影 再將矽片置於負性電子束微影光阻劑顯影液（TMAH顯影液）中，部分去除未曝光過的正型光阻劑下面的未被曝光過的負型光阻劑PMMA；之後將矽片取出並用水清洗，用氮氣流吹乾。製備出基於模板圖案的輪廓線型圖案。
後續可進一步結合材料沉積或者乾/濕蝕刻等步驟去實現凸起或者下凹的結構，由於與實施例1a中的步驟（6）（7）、步驟（6’）（7’）相似，這裡不再進行重複說明。
實施方式2
＜基於負光阻＋隔離層薄膜＋正光阻的微影方法＞
本發明的實施方式1提供一種基於負光阻＋隔離層薄膜＋正光阻的微影方法，該方法包括以下步驟： （1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑； （4）用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致；以及 （5）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
下面，參照圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、圖2I、圖2H’、圖2I’，對上述基於負光阻＋隔離層薄膜＋正光阻的微影方法的實施方式2進行詳細說明。在各圖式中，對於相同或相當的部分，附加相同標號進行說明。此外，對於本實施方式2中與上述實施方式1相類似的部分，省略重複說明。
圖2A是示出本發明實施方式2的微影方法中在基底上塗覆負光阻的步驟1B的示意圖。圖2B是示出本發明實施方式2的微影方法中在負光阻上塗覆隔離層的步驟2B的示意圖。圖2C是示出本發明實施方式2的微影方法中在隔離層上塗覆正光阻的步驟3B的示意圖。
首先，如圖2A所示，在步驟1B中，在基底101B上旋塗一層負型光阻劑102B(即負光阻層)，並烘乾；然後，如圖2B所示，在步驟2B中，在負型光阻劑102B上塗覆隔離層薄膜110B；然後，如圖2C所示，在步驟2C中，在隔離層薄膜110B上旋塗一層與所述負型光阻劑102B相匹配的正型光阻劑103B(即正光阻層)，並烘乾(對應於在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層)。
負型光阻劑包括負性紫外光阻劑、負性深紫外光阻劑、負性極紫外光阻劑、負性電子束微影光阻劑、負性離子束微影光阻劑或負性X射線光阻劑。正型光阻劑包括正性紫外光阻劑、正性深紫外光阻劑、正性極紫外光阻劑、正性電子束微影光阻劑、正性離子束微影光阻劑或正性X射線光阻劑。
此外，不同型號的正負光阻劑需要預先確認匹配度，下面給出兩個正負光阻劑配對組的示例。第一組：正型光阻劑型號為HTI 751，負型光阻劑型號為SUN 9i；第二組：正型光阻劑型號為AZ 1500，負型光阻劑型號為AZ nlof 2020。
作為一個示例，旋塗負型光阻劑（以SUN 9i，AZ nlof 2020為例）的過程為：先在800-1000轉/分的轉速下旋塗5-10秒（此步驟可以省去），再在4000-8000轉/分的轉速下旋塗30-40秒，以95-100℃烘烤60-90秒。
作為一個示例，旋塗正型光阻劑（以HTI 751，AZ 1500為例）的過程為：先在800-1000轉/分的轉速下旋塗5-10秒（此步驟可以省去），再在2000-5000轉/分的轉速下旋塗30-40秒，以90-100℃烘烤30-50秒。
此外，不同的轉速決定光阻劑的膜厚大小；根據不同的膜厚，調整前烘的溫度和時間、以及之後的曝光量、曝光時間、顯影時間等。
此外，基底的材料包括半導體、金屬、絕緣體、聚合物或複合材料。
圖2D是示出本發明實施方式2的微影方法中對兩層光阻劑進行曝光的步驟4B的示意圖。
步驟3B之後，如圖2D所示，在步驟4B中，在曝光源下，使用載有模板圖案的微影遮罩板或者通過聚焦直寫(圖2D中示出了微影遮罩板108B的示例)，對兩層光阻劑102B、103B進行曝光。曝光後，在負型光阻劑102B和正型光阻劑103B上分別形成大小不同的曝光圖案104B、105B(即負圖形區、正圖形區)，然後進行烘乾(對應於對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區)。
其中，曝光源包括紫外光源、深紫外光源、極紫外光源、離子束、電子束或X射線。聚焦直寫包括紫外光直寫、深紫外光直寫、極紫外光直寫、離子束直寫、電子束直寫或X射線直寫。模板圖案的特徵線寬或者特徵尺寸為2 nm-1000 μm。
作為一個示例，將前烘過的作為基底的矽片固定在遮罩板下，之後置於紫外光光源之下，打開紫外光光源進行微影。曝光時間根據使用的正負光阻劑配對組調整。以上面提到的配對為例，350-400 nm波長下100-200 mJ/cm 2的曝光通量適用於HTI 751與SUN 9i、或者AZ 1500與AZ nlof 2020的光阻劑配對組。UV波長的使用和曝光通量應考慮不同厚度的正型光阻劑（例如HTI 751，AZ 1500）對紫外光的吸收作用，以確保在下層的負型光阻劑（例如SUN 9i，AZ nlof 2020）能獲得足夠的曝光通量。因為HTI 751與SUN 9i，AZ 1500與AZ nlof 2020的光阻劑配對組對特定波長下的曝光通量響應不同，可以得到基於遮罩板圖案的不同尺寸的圖案（例如圖2D中的104B、105B）。
作為一個示例，所述曝光可採用單次曝光的方式。作為一個示例，所述曝光還可採用多次曝光的方式。即，也可以分解為多次更短時間或者更小劑量的多次曝光疊加實現。
圖2E是示出本發明實施方式2的微影方法中對正光阻進行顯影的步驟5B的示意圖。圖2F是示出本發明實施方式2的微影方法中對隔離層進行圖案化的步驟6B的示意圖。圖2G是示出本發明實施方式2的微影方法中對負光阻進行顯影的步驟7B的示意圖。
步驟4B之後，如圖2E所示，在步驟5B中，用正光阻顯影液對正型光阻劑進行顯影(對應於用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑)；然後，如圖2F所示，在步驟6B中，用隔離層薄膜顯影液對隔離層薄膜進行顯影，或者以顯影後的正型光阻劑的圖案為抗蝕刻遮罩對隔離層薄膜進行蝕刻，以使得隔離層薄膜的圖案與顯影後的正型光阻劑的圖案一致(對應於用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致)；然後，如圖2G所示，在步驟7B中，用負光阻顯影液對負型光阻劑進行可控顯影，僅洗去負型光阻劑上曝光圖案104B的邊緣部分，並暴露基底材料，從而將模板圖案轉換成輪廓線型圖案(對應於用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料)。
作為一個示例，將曝光後的矽片置於對應的正型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，使矽片上被曝光的正型光阻劑被清洗掉，從而產生與曝光圖案相反的圖形，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體。然後，將曝光後的矽片置於對應的隔離層薄膜顯影液中，例如TMAH顯影液，或者採用乾蝕刻等手段，以正光阻圖案為抗蝕刻遮罩，使正型光阻劑的圖案轉移至下方隔離層薄膜上，之後根據情況將矽片進行清洗乾燥，從而使得隔離層薄膜獲得與正光阻圖案一致或者接近的圖案。然後，將曝光後的矽片置於對應的負型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，通過調控顯影時間，使矽片上未被曝光的負型光阻劑被部分（非全部）洗掉，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體，從而得到曝光圖案的輪廓線型圖案。
此外，如果正光阻、負光阻、隔離層薄膜的顯影液相同，或者其中兩者的顯影液相同，則對應的顯影步驟可以根據實際情況進行合併，從而可減少清洗乾燥步驟。此外，應當對正光阻、負光阻和隔離層薄膜以及對應的顯影液進行交叉實驗，從而制訂最合適的顯影步驟。
圖2H是示出本發明實施方式2的微影方法中通過沉積技術進行沉積的步驟8B的示意圖。圖2I是示出本發明實施方式2的微影方法中在沉積之後去除光阻劑的步驟9B的示意圖。
步驟7B之後，如圖2H所示，在步驟8B中，可通過材料沉積技術形成沉積層106B。然後，如圖2I所示，在步驟9B中，去除光阻劑，留下輪廓線型圖案。
材料沉積技術包括電化學沉積、電鍍、CVD沉積、雷射濺鍍、磁控濺鍍、熱蒸鍍、電子束蒸鍍或原子層沉積。
圖2H’是示出本發明實施方式2的微影方法中通過蝕刻技術進行蝕刻的步驟8B’的示意圖。圖2I’是示出本發明實施方式2的微影方法中在蝕刻之後去除光阻劑的步驟9B’的示意圖。
步驟7B之後，如圖2H’所示，在步驟8B’中，可通過蝕刻技術形成凹槽107B。然後，如圖2I’所示，在步驟9B’中，去除光阻劑，留下輪廓線型圖案。
通過採用本發明的實施方式2，如圖4所示，也可得到基於遮罩圖案的輪廓線型圖案，該輪廓線型圖案的線寬小於遮罩圖案的線寬，從而可實現線條密度倍增，可實現針對原始遮罩圖案的尺寸微縮；並且，通過在兩層光阻劑之間塗覆隔離層薄膜，從而還能夠避免或者減少兩層光阻劑在塗覆過程中發生溶解的現象。
(實施例2a)
作為一個示例，本實施例2a具體包括以下步驟：
（1）塗覆負型光阻劑 將矽片放置於勻膠系統並固定。使負型光阻劑SUN 9i或AZ nlof 2020在1000 rpm×5 s+4000 rpm×40 s的條件下，進行光阻劑的旋塗，然後以100 - 100℃烘烤60秒。
（2）塗覆隔離層薄膜 將矽片放置進隔離層薄膜塗覆系統（氣相鍍膜、刮塗、噴塗或旋塗等方式），進行隔離層薄膜塗覆。隔離層薄膜包括無機物、聚合物或複合材料。隔離層的作用是避免或者減少兩層光阻劑在塗覆過程中產生溶解的現象。
（3）塗覆正型光阻劑 將冷卻過後的矽片放置於勻膠系統並固定。使正型光阻劑HTI 751或AZ 1500在800 rpm×5 s+2500 rpm×30 s的條件下，進行光阻劑的旋塗，然後以95 - 100℃烘烤40秒。
（4）曝光 將經過以上步驟的矽片基底緊密固定在遮罩板下，抽真空並正置於紫外光光源之下，打開光源進行微影操作。根據光阻劑配對組的種類和光阻劑層的厚度調整曝光時間。曝光結束後，取下遮罩板，將曝光過的矽片移到加熱臺上，以100℃烘烤45秒。其中，曝光通量例如為100 mJ/cm 2，曝光通量可以根據需求進行改變。
（5）正型光阻劑顯影 將曝光後的矽片置於對應的正型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，使矽片上被曝光的正型光阻劑被清洗掉，從而產生與曝光圖案相反的圖形，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體。
（6）隔離層薄膜圖案化 將曝光後的矽片置於對應的隔離層薄膜顯影液中，例如TMAH顯影液，或者採用乾蝕刻等手段，以正光阻圖案為抗蝕刻遮罩，使正型光阻劑的圖案轉移至下方隔離層薄膜上，之後根據情況將晶圓進行清洗乾燥，從而使得隔離層薄膜獲得與正光阻圖案一致或者接近的圖案。
（7）負型光阻劑顯影 將曝光後的矽片置於對應的負型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，通過調控顯影時間，使矽片上未被曝光的負型光阻劑被部分（非全部）洗掉，之後將矽片進行清洗，除去顯影液並進行乾燥，除去殘留液體，從而產生基於遮罩圖案的輪廓線型圖案。
注意，如果正光阻、負光阻、隔離層薄膜的顯影液相同，或者其中兩者的顯影液相同，則對應的顯影步驟可以根據實際情況進行合併，從而可減少清洗乾燥步驟。
本實施例2a中，作為一個示例，可在上述步驟(1)～(7)的基礎上進一步實施如下的沉積步驟：
（8）材料沉積 將顯影之後的矽片置於蒸發鍍膜儀內，分子泵抽真空到10-6 Pa，用1 Å/s和0.5 Å/s的速率分別熱蒸鍍2奈米的鉻薄膜和50奈米的金薄膜。2奈米的鉻薄膜用作金薄膜的黏附層。
（9）去除光阻劑 待腔體冷卻後，解除真空，將鍍膜之後的矽片取出。把矽片浸沒在丙酮中，超聲清洗直到光阻劑被全部除去，留下金的輪廓線圖案。
本實施例2a中，作為一個示例，還可在上述步驟(1)～(7)的基礎上進一步實施如下的蝕刻步驟：
（8’）乾蝕刻 將作為微影後的矽晶圓置於離子蝕刻機內，通過電漿氣體以光阻劑圖案為遮罩，蝕刻裸露的矽基底，即可在輪廓線型圖案處，將圖案蝕刻到矽晶圓上。
（9’）去除光阻劑 將矽晶圓浸沒在丙酮中，超聲清洗直到光阻劑被全部除去，從而在矽晶圓表面製備出輪廓線型圖案。
此外，與上述的實施例1b的投影式曝光、實施例1c的紫外直寫曝光、實施例1d的電子束直寫曝光相類似地，本實施方式2中，也可對實施例2a進行變形，從而得到採用了投影式曝光的實施例2b、採用了紫外直寫曝光的實施例2c、採用了電子束直寫曝光的實施例2d。在此，省略關於實施例2b的投影式曝光、實施例2c的紫外直寫曝光、實施例2d的電子束直寫曝光的重複說明。
實施方式3
＜基於正光阻＋隔離層薄膜＋負光阻的微影方法＞
本發明的實施方式3提供一種基於正光阻＋隔離層薄膜＋負光阻的微影方法，該方法包括以下步驟： （1）在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑； （4）用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致；以及 （5）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
下面，參照圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、圖3F、圖3G，對上述基於正光阻＋隔離層薄膜＋負光阻的微影方法的實施方式3進行詳細說明。在各圖式中，對於相同或相當的部分，附加相同標號進行說明。此外，對於本實施方式3中與上述實施方式2相類似的部分，省略重複說明。
圖3A是示出本發明實施方式3的微影方法中在基底上塗覆正光阻的步驟1C的示意圖。圖3B是示出本發明實施方式3的微影方法中在正光阻上塗覆隔離層的步驟2C的示意圖。圖3C是示出本發明實施方式3的微影方法中在隔離層上塗覆負光阻的步驟3C的示意圖。
首先，如圖3A所示，在步驟1C中，在基底101C上旋塗一層正型光阻劑103C(即正光阻層)，並烘乾；然後，如圖3B所示，在步驟2C中，在正型光阻劑103C上塗覆隔離層薄膜110C；然後，如圖3C所示，在步驟3C中，在隔離層薄膜110C上旋塗一層與所述正型光阻劑103C相匹配的負型光阻劑102C(即負光阻層)，並烘乾(對應於在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層)。
負型光阻劑包括負性紫外光阻劑、負性深紫外光阻劑、負性極紫外光阻劑、負性電子束微影光阻劑、負性離子束微影光阻劑或負性X射線光阻劑。正型光阻劑包括正性紫外光阻劑、正性深紫外光阻劑、正性極紫外光阻劑、正性電子束微影光阻劑、正性離子束微影光阻劑或正性X射線光阻劑。
此外，不同型號的正負光阻劑需要預先確認匹配度，下面給出兩個正負光阻劑配對組的示例。第一組：正型光阻劑型號為HTI 751，負型光阻劑型號為SUN 9i；第二組：正型光阻劑型號為AZ 1500，負型光阻劑型號為AZ nlof 2020。
作為一個示例，旋塗負型光阻劑（以SUN 9i，AZ nlof 2020為例）的過程為：先在800-1000轉/分的轉速下旋塗5-10秒（此步驟可以省去），再在4000-8000轉/分的轉速下旋塗30-40秒，以95-100℃烘烤60-90秒。
作為一個示例，旋塗正型光阻劑（以HTI 751，AZ 1500為例）的過程為：先在800-1000轉/分的轉速下旋塗5-10秒（此步驟可以省去），再在2000-5000轉/分的轉速下旋塗30-40秒，以90-100℃烘烤30-50秒。
此外，不同的轉速決定光阻劑的膜厚大小；根據不同的膜厚，調整前烘的溫度和時間、以及之後的曝光量、曝光時間、顯影時間等。
此外，基底的材料包括半導體、金屬、絕緣體、聚合物或複合材料。
圖3D是示出本發明實施方式3的微影方法中對兩層光阻劑進行曝光的步驟4C的示意圖。
步驟3C之後，如圖3D所示，在步驟4C中，在曝光源下，使用載有模板圖案的微影遮罩板或者通過聚焦直寫(圖3D中示出了微影遮罩板108C的示例)，對兩層光阻劑102C、103C進行曝光。曝光後，在負型光阻劑102C和正型光阻劑103C上分別形成大小不同的曝光圖案104C、105C(即負圖形區、正圖形區)，然後進行烘乾(對應於對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區)。
其中，曝光源包括紫外光源、深紫外光源、極紫外光源、離子束、電子束或X射線。聚焦直寫包括紫外光直寫、深紫外光直寫、極紫外光直寫、離子束直寫、電子束直寫或X射線直寫。模板圖案的特徵線寬或者特徵尺寸為2 nm-1000 μm。
作為一個示例，將前烘過的作為基底的矽片固定在遮罩板下，之後置於紫外光光源之下，打開紫外光光源進行微影。曝光時間根據使用的正負光阻劑配對組調整。以上面提到的配對為例，350-400 nm波長下100-200 mJ/cm 2的曝光通量適用於HTI 751與SUN 9i、或者AZ 1500與AZ nlof 2020的光阻劑配對組。UV波長的使用和曝光通量應考慮不同厚度的負型光阻劑（例如SUN 9i，AZ nlof 2020）對紫外光的吸收作用，以確保在下層的正型光阻劑（例如HTI 751，AZ 1500）能獲得足夠的曝光通量。因為HTI 751與SUN 9i，AZ 1500與AZ nlof 2020的光阻劑配對組對特定波長下的曝光通量響應不同，可以得到基於遮罩板圖案的不同尺寸的圖案（例如圖3D中的104C、105C）。
作為一個示例，所述曝光可採用單次曝光的方式。作為一個示例，所述曝光還可採用多次曝光的方式。即，也可以分解為多次更短時間或者更小劑量的多次曝光疊加實現。
圖3E是示出本發明實施方式3的微影方法中對負光阻進行顯影的步驟5C的示意圖。圖3F是示出本發明實施方式3的微影方法中對隔離層進行圖案化的步驟6C的示意圖。圖3G是示出本發明實施方式3的微影方法中對正光阻進行顯影的步驟7C的示意圖。
步驟4C之後，如圖3E所示，在步驟5C中，用負光阻顯影液對負型光阻劑進行顯影(對應於用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑)；然後，如圖3F所示，在步驟6C中，用隔離層薄膜顯影液對隔離層薄膜進行顯影，或者以顯影後的正型光阻劑的圖案為抗蝕刻遮罩對隔離層薄膜進行蝕刻，以使得隔離層薄膜的圖案與顯影後的正型光阻劑的圖案一致(對應於用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致)；然後，如圖3G所示，在步驟7C中，用正光阻顯影液對正型光阻劑進行可控顯影，僅洗去正型光阻劑上曝光圖案105C的邊緣部分，並暴露基底材料，從而將模板圖案轉換成輪廓線型圖案(對應於用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料)。
作為一個示例，將曝光後的矽片置於對應的負型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，使矽片上未被曝光的負型光阻劑被清洗掉，從而產生曝光圖案的圖形，之後將矽片進行清洗，除去顯影液，並進行乾燥，除去殘留液體。然後，將曝光後的矽片置於對應的隔離層薄膜顯影液中，例如TMAH顯影液，或者採用乾蝕刻等手段，以負光阻圖案為抗蝕刻遮罩，使負型光阻劑的圖案轉移至下方隔離層薄膜上，之後根據情況將矽片進行清洗乾燥，從而使得隔離層薄膜獲得與負光阻圖案一致或者接近的圖案。然後，將曝光後的矽片置於對應的正型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，通過調控顯影時間，使矽片上被曝光的正型光阻劑被部分（非全部）洗掉，之後將矽片進行清洗，除去顯影液，並進行乾燥，除去殘留液體，從而得到曝光圖案的輪廓線型圖案。
此外，如果正光阻、負光阻、隔離層薄膜的顯影液相同，或者其中兩者的顯影液相同，則對應的顯影步驟可以根據實際情況進行合併，從而可減少清洗乾燥步驟。此外，應當對正光阻、負光阻和隔離層薄膜以及對應的顯影液進行交叉實驗，從而制訂最合適的顯影步驟。
(實施例3a)
作為一個示例，本實施例3a具體包括以下步驟：
（1）塗覆正型光阻劑 將矽片放置進勻膠系統並固定，將正型光阻劑（例如HTI 751或者AZ 1500），在800 rpm×5 s+2500 rpm×30 s的條件下，進行光阻劑的旋塗，然後以95 - 100℃烘烤40秒。
（2）塗覆隔離層薄膜 將矽片放置進隔離層薄膜塗覆系統（氣相鍍膜、刮塗、噴塗或旋塗等方式），進行隔離層薄膜塗覆。隔離層薄膜包括無機物、聚合物或複合材料。隔離層的作用是避免或者減少兩層光阻劑在塗覆過程中產生溶解的現象。
（3）塗覆負型光阻劑 將冷卻過後的晶圓放置進勻膠系統並固定，將負型光阻劑（例如SUN 9i，AZ nlof 2020），在1000 rpm×5 s+4000 rpm×40 s的條件下，進行光阻劑的旋塗，然後以100 - 110℃烘烤60秒。
（4）曝光 將經過以上步驟的矽片基底緊密固定在遮罩板下，抽真空並正置於紫外光光源之下，打開光源進行微影操作。根據光阻劑配對組的種類和光阻劑層的厚度調整曝光時間。曝光結束後，取下遮罩板，將曝光過的矽片移到加熱臺上，以100℃烘烤45秒。其中，曝光通量例如為100 mJ/cm 2，曝光通量可以根據需求進行改變。
（5）負型光阻劑顯影 將曝光後的矽片置於對應的負型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，使矽片上未被曝光的負型光阻劑被清洗掉，從而產生曝光圖案的圖形，之後將矽片進行清洗，除去顯影液，並進行乾燥，除去殘留液體。
（6）隔離層薄膜圖案化 將曝光後的矽片置於對應的隔離層薄膜顯影液中，例如TMAH顯影液，或者採用乾蝕刻等手段，以負光阻圖案為抗蝕刻遮罩，使負型光阻劑的圖案轉移至下方隔離層薄膜上，之後根據情況將矽片進行清洗乾燥，從而使得隔離層薄膜獲得與負光阻圖案一致或者接近的圖案。
（7）正型光阻劑顯影 將曝光後的矽片置於對應的正型光阻劑顯影液中，例如TMAH顯影液，通過調控顯影時間，使矽片上被曝光的正型光阻劑被部分（非全部）洗掉，之後將矽片進行清洗，除去顯影液，並進行乾燥，除去殘留液體，從而得到曝光圖案的輪廓線型圖案。
注意，如果正光阻、負光阻、隔離層薄膜的顯影液相同，或者其中兩者的顯影液相同，則對應的顯影步驟可以根據實際情況進行合併，從而可減少清洗乾燥步驟。
本實施例3a中，作為一個示例，可在上述步驟(1)～(7)的基礎上進一步實施沉積步驟或蝕刻步驟，由於沉積步驟、蝕刻步驟的具體內容與上述實施例2a中的沉積步驟、蝕刻步驟相類似，因此在這裡省略重複說明。
此外，與上述的實施例1b的投影式曝光、實施例1c的紫外直寫曝光、實施例1d的電子束直寫曝光相類似地，本實施方式3中，也可對實施例3a進行變形，從而得到採用了投影式曝光的實施例3b、採用了紫外直寫曝光的實施例3c、採用了電子束直寫曝光的實施例3d。在此，省略關於實施例3b的投影式曝光、實施例3c的紫外直寫曝光、實施例3d的電子束直寫曝光的重複說明。
通過採用本發明的實施方式3，如圖4所示，也可得到基於遮罩圖案的輪廓線型圖案，該輪廓線型圖案的線寬小於遮罩圖案的線寬，從而可實現線條密度倍增，可實現針對原始遮罩圖案的尺寸微縮；並且，通過在兩層光阻劑之間塗覆隔離層薄膜，從而還能夠避免或者減少兩層光阻劑在塗覆過程中發生溶解的現象。
＜微影系統＞
下面，對本發明實施方式的微影方法所對應的微影系統的結構進行詳細說明。
圖5是示意性地示出本發明實施方式1的微影方法所對應的微影系統的框圖。
如圖5所示，本發明實施方式1的微影方法所對應的微影系統10A包括層形成部1001A、圖形化部1002A、正光阻顯影部1003A、負光阻顯影部1004A，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部1001A，在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層； （2）使用所述圖形化部1002A，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述正光阻顯影部1003A，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑；以及 （4）使用所述負光阻顯影部1004A，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
作為一個示例，層形成部1001A例如包括旋塗部、烘乾部；圖形化部1002A例如為曝光部。此外，根據需要，微影系統10A例如還可包括沉積蝕刻部、光阻劑去除部等（圖5中未示出）。
圖6是示意性地示出本發明實施方式2的微影方法所對應的微影系統的框圖。
如圖6所示，本發明實施方式2的微影方法所對應的微影系統10B包括層形成部1001B、圖形化部1002B、正光阻顯影部1003B、隔離層顯影蝕刻部1005B、負光阻顯影部1004B，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部1001B，在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層； （2）使用所述圖形化部1002B，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述正光阻顯影部1003B，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑； （4）使用所述隔離層顯影蝕刻部1005B，用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致；以及 （5）使用所述負光阻顯影部1004B，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
作為一個示例，層形成部1001B例如包括旋塗部、烘乾部；圖形化部1002B例如為曝光部。此外，根據需要，微影系統10B例如還可包括沉積蝕刻部、光阻劑去除部等（圖6中未示出）。
圖7是示意性地示出本發明實施方式3的微影方法所對應的微影系統的框圖。
如圖7所示，本發明實施方式3的微影方法所對應的微影系統10C包括層形成部1001C、圖形化部1002C、負光阻顯影部1004C、隔離層顯影蝕刻部1005C、正光阻顯影部1003C，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部1001C，在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層； （2）使用所述圖形化部1002C，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述負光阻顯影部1004C，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑； （4）使用所述隔離層顯影蝕刻部1005C，用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致；以及 （5）使用所述正光阻顯影部1003C，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
作為一個示例，層形成部1001C例如包括旋塗部、烘乾部；圖形化部1002C例如為曝光部。此外，根據需要，微影系統10C例如還可包括沉積蝕刻部、光阻劑去除部等（圖7中未示出）。
此外，本發明還提供一種微影系統控制方法，用於控制上述的微影系統執行各個步驟。
此外，本發明還提供一種電腦設備，包括：記憶體、處理器及儲存在所述記憶體上並可在所述處理器上運行的電腦程式，其特徵在於，所述處理器執行所述電腦程式時實現上述的微影系統控制方法。
此外，本發明還提供一種電腦可讀取媒體，其上儲存有電腦程式，該電腦程式被處理器執行時實現上述的微影系統控制方法。 產業上利用性
本發明的微影方法及微影系統可廣泛應用於半導體製程、晶片製造等領域，其具有廣泛的研究和應用價值。
101A,101B,101C:基底 102A,102B,102C:負型光阻劑(負光阻層) 103A,103B,103C:正型光阻劑(正光阻層) 104A,104B,104C:負型光阻劑上的曝光圖案(負圖形區) 105A,105B,105C:負型光阻劑上的曝光圖案(正圖形區) 106A,106B:沉積層 107A,107B:凹槽 108A,108B,108C:微影遮罩板 110B,110C:隔離層 10A,10B,10C:微影系統 1001A,1001B,1001C:層形成部 1002A,1002B,1002C:圖形化部 1003A,1003B,1003C:正光阻顯影部 1004A,1004B,1004C:負光阻顯影部 1005B,1005C:隔離層顯影蝕刻部
圖1A是示出本發明實施方式1的微影方法中在基底上塗覆負光阻的步驟1A的示意圖。 圖1B是示出本發明實施方式1的微影方法中在負光阻上塗覆正光阻的步驟2A的示意圖。 圖1C是示出本發明實施方式1的微影方法中對兩層光阻劑進行曝光的步驟3A的示意圖。 圖1D是示出本發明實施方式1的微影方法中對正光阻進行顯影的步驟4A的示意圖。 圖1E是示出本發明實施方式1的微影方法中對負光阻進行顯影的步驟5A的示意圖。 圖1F是示出本發明實施方式1的微影方法中通過沉積技術進行沉積的步驟6A的示意圖。 圖1G是示出本發明實施方式1的微影方法中在沉積之後去除光阻劑的步驟7A的示意圖。 圖1F’是示出本發明實施方式1的微影方法中通過蝕刻技術進行蝕刻的步驟6A’的示意圖。 圖1G’是示出本發明實施方式1的微影方法中在蝕刻之後去除光阻劑的步驟7A’的示意圖。 圖2A是示出本發明實施方式2的微影方法中在基底上塗覆負光阻的步驟1B的示意圖。 圖2B是示出本發明實施方式2的微影方法中在負光阻上塗覆隔離層的步驟2B的示意圖。 圖2C是示出本發明實施方式2的微影方法中在隔離層上塗覆正光阻的步驟3B的示意圖。 圖2D是示出本發明實施方式2的微影方法中對兩層光阻劑進行曝光的步驟4B的示意圖。 圖2E是示出本發明實施方式2的微影方法中對正光阻進行顯影的步驟5B的示意圖。 圖2F是示出本發明實施方式2的微影方法中對隔離層進行圖案化的步驟6B的示意圖。 圖2G是示出本發明實施方式2的微影方法中對負光阻進行顯影的步驟7B的示意圖。 圖2H是示出本發明實施方式2的微影方法中通過沉積技術進行沉積的步驟8B的示意圖。 圖2I是示出本發明實施方式2的微影方法中在沉積之後去除光阻劑的步驟9B的示意圖。 圖2H’是示出本發明實施方式2的微影方法中通過蝕刻技術進行蝕刻的步驟8B’的示意圖。 圖2I’是示出本發明實施方式2的微影方法中在蝕刻之後去除光阻劑的步驟9B’的示意圖。 圖3A是示出本發明實施方式3的微影方法中在基底上塗覆正光阻的步驟1C的示意圖。 圖3B是示出本發明實施方式3的微影方法中在正光阻上塗覆隔離層的步驟2C的示意圖。 圖3C是示出本發明實施方式3的微影方法中在隔離層上塗覆負光阻的步驟3C的示意圖。 圖3D是示出本發明實施方式3的微影方法中對兩層光阻劑進行曝光的步驟4C的示意圖。 圖3E是示出本發明實施方式3的微影方法中對負光阻進行顯影的步驟5C的示意圖。 圖3F是示出本發明實施方式3的微影方法中對隔離層進行圖案化的步驟6C的示意圖。 圖3G是示出本發明實施方式3的微影方法中對正光阻進行顯影的步驟7C的示意圖。 圖4是示出利用本發明實施方式的微影方法基於遮罩圖案得到的輪廓線型圖案的示意圖。 圖5是示意性地示出本發明實施方式1的微影方法所對應的微影系統的框圖。 圖6是示意性地示出本發明實施方式2的微影方法所對應的微影系統的框圖。 圖7是示意性地示出本發明實施方式3的微影方法所對應的微影系統的框圖。

Claims (19)

  1. 一種微影方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟： （1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑；以及 （4）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
  2. 一種微影方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟： （1）在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑； （4）用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致；以及 （5）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
  3. 一種微影方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟： （1）在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層； （2）對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑； （4）用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致；以及 （5）用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
  4. 根據請求項1至3中任一項所述的微影方法，其特徵在於， 在所述步驟(2)中，在曝光源下，使用載有模板圖案的微影遮罩板或者通過聚焦直寫，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區。
  5. 根據請求項4所述的微影方法，其特徵在於， 在所述步驟(2)中， 利用投影式曝光的方式，在曝光源下，透過載有所述模板圖案的微影遮罩板，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光；或者 利用遮蔽式曝光的方式，在曝光源下，透過載有所述模板圖案的微影遮罩板，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光；或者 利用反射式曝光的方式，在曝光源下，通過在載有所述模板圖案的微影遮罩板上進行反射，對所述正光阻層和所述負光阻層進行曝光。
  6. 根據請求項4所述的微影方法，其特徵在於， 所述聚焦直寫包括紫外光直寫、深紫外光直寫、極紫外光直寫、離子束直寫、電子束直寫或X射線直寫。
  7. 根據請求項4所述的微影方法，其特徵在於， 所述曝光源的波長為1～500nm，曝光後烘乾的溫度為30～300℃。
  8. 根據請求項1至3中任一項所述的微影方法，其特徵在於， 所述正型光阻劑包括正性紫外光阻劑、正性深紫外光阻劑、正性極紫外光阻劑、正性電子束微影光阻劑、正性離子束微影光阻劑或正性X射線光阻劑； 所述負型光阻劑包括負性紫外光阻劑、負性深紫外光阻劑、負顯影深紫外光阻劑、負性極紫外光阻劑、負性電子束微影光阻劑、負性離子束微影光阻劑或負性X射線光阻劑。
  9. 根據請求項1至3中任一項所述的微影方法，其特徵在於， 所述正光阻顯影液是與所述正型光阻劑相對應的顯影液， 所述負光阻顯影液是與所述負型光阻劑相對應的顯影液。
  10. 根據請求項1至3中任一項所述的微影方法，其特徵在於，還包括： 通過材料沉積技術或者蝕刻技術在所述基底材料上形成圖案的步驟。
  11. 根據請求項10所述的微影方法，其特徵在於， 所述材料沉積技術包括電化學沉積、電鍍、CVD沉積、雷射濺鍍、磁控濺鍍、熱蒸鍍、電子束蒸鍍或原子層沉積； 所述蝕刻技術包括濕蝕刻或乾蝕刻，所述濕蝕刻包括電化學蝕刻或選擇性蝕刻液體蝕刻，所述乾蝕刻包括離子蝕刻或化學反應離子蝕刻。
  12. 根據請求項1至3中任一項所述的微影方法，其特徵在於， 所述基底材料包括半導體、金屬、絕緣體、聚合物或複合材料。
  13. 根據請求項2或3所述的微影方法，其特徵在於， 所述隔離層包括無機物、聚合物或複合材料。
  14. 一種微影系統，包括層形成部、圖形化部、正光阻顯影部、負光阻顯影部，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部，在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，並利用正型光阻劑在所述負光阻層上形成正光阻層； （2）使用所述圖形化部，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述正光阻顯影部，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑；以及 （4）使用所述負光阻顯影部，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
  15. 一種微影系統，包括層形成部、圖形化部、正光阻顯影部、隔離層顯影蝕刻部、負光阻顯影部，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部，在基底材料上利用負型光阻劑形成負光阻層，在所述負光阻層上形成隔離層，並利用正型光阻劑在所述隔離層上形成正光阻層； （2）使用所述圖形化部，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述正光阻顯影部，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區中的正型光阻劑； （4）使用所述隔離層顯影蝕刻部，用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的正光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的正光阻層的圖案一致；以及 （5）使用所述負光阻顯影部，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除位於所述負圖形區附近的負型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
  16. 一種微影系統，包括層形成部、圖形化部、負光阻顯影部、隔離層顯影蝕刻部、正光阻顯影部，所述微影系統用於執行以下步驟： （1）使用所述層形成部，在基底材料上利用正型光阻劑形成正光阻層，在所述正光阻層上形成隔離層，並利用負型光阻劑在所述隔離層上形成負光阻層； （2）使用所述圖形化部，對所述負光阻層和所述正光阻層進行圖形化，從而在所述正光阻層和所述負光阻層上分別形成正圖形區和負圖形區，其中，所述正圖形區大於所述負圖形區； （3）使用所述負光阻顯影部，用負光阻顯影液對所述負光阻層進行顯影，以去除所述負圖形區以外的負型光阻劑； （4）使用所述隔離層顯影蝕刻部，用隔離層顯影液對所述隔離層進行顯影，或者以顯影後的負光阻層的圖案為抗蝕刻遮罩對所述隔離層進行蝕刻，以使得所述隔離層的圖案與顯影後的負光阻層的圖案一致；以及 （5）使用所述正光阻顯影部，用正光阻顯影液對所述正光阻層進行顯影，以去除所述正圖形區的邊緣部分的正型光阻劑，進而提供與所述正圖形區、所述負圖形區的尺寸相關的暴露區，以暴露所述基底材料。
  17. 一種微影系統控制方法，用於控制請求項14至16中任一項所述的微影系統執行各個步驟。
  18. 一種電腦設備，包括：記憶體、處理器及儲存在所述記憶體上並可在所述處理器上運行的電腦程式，其特徵在於，所述處理器執行所述電腦程式時實現請求項17所述的微影系統控制方法。
  19. 一種電腦可讀取媒體，其上儲存有電腦程式，該電腦程式被處理器執行時實現請求項17所述的微影系統控制方法。
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