一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法技术

本发明专利技术公开了一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法，包括以下步骤：将目标光刻版图的密集图案拆解为N个低密度稀疏光刻图案；利用空间光调制器对曝光光束进行空间像素化调制，生成N个低密度稀疏数字掩膜图案；衬底上涂覆有光刻胶，N个低密度稀疏数字掩膜图案经过投影物镜成像于光刻胶，并交替曝光N次；进行后处理，最终得到高密度纳米线阵列光刻图案。本发明专利技术通过交替曝光N次低密度稀疏图案(最小周期不小于λ/2)，将纳米线条的密度提高N倍，实现密集图案曝光(最小周期可小于λ/2)，显著提高了投影光刻分辨率。另外，由于空间光调制器的组件中像素间距固定不存在对准误差，因此无需实体掩模板的套刻对准的步骤，即可实现一次涂胶的多重曝光工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法
本专利技术涉及数字掩模投影光刻领域，更具体地，涉及一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法。
技术介绍
光刻技术是半导体产业中不可缺少的关键技术，传统光刻采用光掩模微缩投影光刻的方式来高效制备IC的纳米图形，在光学系统未突破光学衍射极限情况下，通过多重曝光等分辨率增强技术与光刻胶非线性特性之间的配合，提高了纳米图形密集程度，并且突破了7纳米节点的光刻制程。然而，针对高端芯片超高密度晶体管的光刻，需要将密集图案拆分成不同密度稀疏图案，并结合多重曝光技术，有些时候不得不使用四重、五重乃至是六重曝光，这种多次套刻的步骤增加了光刻工艺的复杂度，需要克服纳米级的对准误差问题，不仅会导致光刻掩模板数量和费用急剧增加，还会导致生产流程加长、成本加高，良品率也很难提上来。基于空间光调制器(SLM)的数字掩模投影光刻技术，如利用数字微反射镜器件(DMD)当作SLM来生成“数字掩模”，不仅能省去掩模板及其制作设备的成本，而且提高了光刻的灵活性和生产效率，是下一代新型光刻技术一个潜在的替代方案。现有的DMD数字掩模投影光刻技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将目标光刻版图的密集图案拆解为N个结构最小周期不小于λ/2的低密度稀疏光刻图案，其中N≥2；/nS2：利用计算机控制的空间光调制器对入射的曝光光束进行空间像素化调制，生成与低密度稀疏光刻图案对应的N个低密度稀疏数字掩膜图案；/nS3：衬底上涂覆有光刻胶，N个低密度稀疏数字掩膜图案经过投影物镜成像于光刻胶上，并控制低密度稀疏数字掩膜图案阵列化像素微镜面元的开关状态，交替曝光N次；/nS4：曝光结束后进行后处理，最终得到结构周期小于λ/2的高密度纳米线阵列光刻图案。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将目标光刻版图的密集图案拆解为N个结构最小周期不小于λ/2的低密度稀疏光刻图案，其中N≥2；
S2：利用计算机控制的空间光调制器对入射的曝光光束进行空间像素化调制，生成与低密度稀疏光刻图案对应的N个低密度稀疏数字掩膜图案；
S3：衬底上涂覆有光刻胶，N个低密度稀疏数字掩膜图案经过投影物镜成像于光刻胶上，并控制低密度稀疏数字掩膜图案阵列化像素微镜面元的开关状态，交替曝光N次；
S4：曝光结束后进行后处理，最终得到结构周期小于λ/2的高密度纳米线阵列光刻图案。


2.根据权利要求1所述的一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法，其特征在于，低密度稀疏光刻图案的个数N与曝光光束的波长λ、微镜面元尺寸d和投影物镜的镜头缩放倍率β之间存在判据关系，具体为：N*d*β≥λ/2。


3.根据权利要求1所述的一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法，其特征在于，所述空间光调制器包括一个或多个可独立寻址和控制的像素阵列；所述空间像素化调制具体为像素阵列中每个像素可对透射、反射或衍射的光线进行相位、强度或开关状态的调制，可对曝光光束进行m×n个像素的光场分布编码。


4.根据权利要求3所述的一种数字掩膜投影光刻的多重曝光方法，其特征在于，曝光光束进行光场分布编码后得到低密度稀疏数字掩膜图案，其像素点(m,n)上的光场分布为：



其中Am,n(x-md,y-nd)代表像素点(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵圆圆，段宣明，陈经涛，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44