本发明专利技术涉及一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法，属于半导体光刻技术领域，本发明专利技术的基板上设置有凹槽，金属掩膜层位于凹槽的底部及侧壁上，金属掩膜层的高度小于凹槽的深度，制备方法包括：在透明基板上均匀涂覆一层负性光刻胶并进行曝光和显影处理，使用湿法刻蚀或干法刻蚀工艺在没有光刻胶覆盖区域腐蚀出深度为300～400nm的凹槽，之后在基板上沉积一层金属掩膜层，最后剥离得到与设计图案一致的光刻掩膜版。本发明专利技术将金属铬薄膜层沉积在凹槽结构内，通过凹槽对金属铬薄膜层进行保护，避免了金属铬薄膜层突出而导致容易发生硌伤等缺陷而发生漏光。等缺陷而发生漏光。等缺陷而发生漏光。
【技术实现步骤摘要】
一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法，属于半导体光刻
技术介绍
[0002]半导体光刻技术指的是将光刻掩膜版上的图形转移到半导体晶圆表面上的技术，光刻掩膜版上所谓的图形是由透光区域以及不透光区域组成，一般来说，透光区域是光刻版的基板，一般采用高透光率的玻璃或石英作为基板，而不透光区域一般由铬构成，铬具有高的不透光性、坚硬耐磨以及化学稳定性等优点，目前应用非常广泛，尤其在半导体激光器制备领域，现有铬版掩膜版制备的主要工艺过程为：在透明基板上利用沉积技术形成铬薄膜层，之后在其上涂覆一层光刻胶，利用电子束曝光根据设计的版图对光刻胶进行曝光，之后通过显影去除曝光区域的光刻胶得到所设计的图案，最后利用湿法或干法刻蚀工艺去除没有被光刻胶覆盖的铬膜得到最终的带有设计图案的光斑版。
[0003]现有技术中，铬膜是突出于基板的，因此导致其在存储以及使用的过程中容易发生损坏，尤其在接触式曝光中，铬版光刻掩膜版一般只能使用80～100次就需要更换，主要的原因为铬膜比较薄，一般为60～80个纳米，因此在使用过程中容易发生损坏，出现透光缺陷并失去掩膜的作用。并且受到光的散射以及光刻胶的影响，铬薄膜层不能做的很厚，同时，随着光刻掩膜版的使用次数增加和存放时间增长，光刻掩膜版表面会生长结晶缺陷，这种缺陷会直接导致图形发生失真从而导致良率下降。
[0004]中国专利CN103048875A“一种光刻版结构及其制备方法”，该方法主要利用一层或多层透明保护膜将不透光区域进行保护，并在基板上安装蒙膜，这种方法可以对不透光图形起到很好的保护作用，但该种工艺较为复杂，需要在完成光刻掩膜版的制备后沉积透明保护层，并需要对沉积后的透明保护层进行平坦化处理，因此其光刻掩膜版的制备成本较大且良率无法得到有效保证。并且该种光刻掩膜版由于存在保护层，导致其无法实现接触式曝光，因此其无法应用在接触式曝光机中。
[0005]中国专利CN107065432A“一种制备铬版掩膜版的方法”，该方法主要讲的是利用剥离技术对铬膜进行剥离，与传统的刻蚀技术相比，其工艺较为简单且适合批量生产，但其没有改变铬膜突出于基板的问题，导致后续的使用中其寿命较短。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种长寿命铬版光刻掩膜版及其制备方法，将金属铬薄膜层沉积在凹槽结构内，通过凹槽对金属铬薄膜层进行保护，避免了金属铬薄膜层突出而导致容易发生硌伤等缺陷而发生漏光。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种长寿命铬版光刻掩膜版，包括基板和金属掩膜层，所述基板上设置有凹槽，所述金属掩膜层位于凹槽的底部及侧壁上，所述金属掩膜层的高度小于凹槽的深度。
[0009]优选的，所述凹槽深度为300～400nm，所述金属掩膜层的厚度为200～250nm。
[0010]优选的，所述金属掩膜层包括遮光层和吸光层，其中吸光层直接与基板接触，遮光层位于吸光层上。
[0011]一种长寿命铬版光刻掩膜版的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)对透明的基板进行清洗，本步骤中，清洗方式可以采用湿法清洗或采用硫酸腐蚀液进行清洗；
[0013](2)通过常规甩胶工艺在基板表面均匀涂覆一层负性光刻胶，要求负性光刻胶厚度大于所需沉积的金属掩膜层的厚度，如果金属掩膜层的厚度比较厚大的话，则负性光刻胶上的金属与基板表面的金属会连接在一起，后续无法进行剥离工艺；
[0014](3)对涂覆有负性光刻胶的基片进行烘烤，烘烤温度为60～70℃；
[0015](4)根据所设计的光刻掩膜版图形，使用曝光设备对基板表面的负性光刻胶进行曝光处理；
[0016](5)对基板进行显影，显影后露出与所设计的光刻掩膜版图形一致的基板表面图案，之后对基板进行后烘，烘烤温度为80～90℃；
[0017](6)对基板进行腐蚀处理，在没有负性光刻胶覆盖的地方腐蚀出深度为300～400nm的凹槽结构；
[0018](7)在带有负性光刻胶和凹槽的基板上沉积金属掩膜层，金属掩膜层的厚度为200～250nm；
[0019](8)将沉积结束后的基板放入剥离液中进行剥离，使得负性光刻胶以及负性光刻胶上方覆盖的金属掩膜层都被去除掉，得到带有与设计图案一致的铬版光刻掩膜版。
[0020]优选的，步骤(1)中基板为石英、石英玻璃或K9玻璃，基板的厚度为3～5mm。
[0021]优选的，步骤(2)中负性光刻胶的粘度不小于60CP。
[0022]优选的，步骤(4)中的曝光设备为电子束曝光设备。
[0023]优选的，步骤(4)中，需要将负性光刻胶去除的区域为曝光的位置，不去除负性光刻胶的区域为不曝光位置。
[0024]优选的，步骤(6)中采用干法或湿法刻蚀工艺进行凹槽结构的腐蚀。
[0025]优选的，步骤(7)中所述金属掩膜层包括遮光层和吸光层，其中吸光层直接与基板接触，遮光层位于吸光层上；
[0026]优选的，步骤(7)中所述遮光层为厚度150～200nm的铬薄膜层，吸光层为厚度为50～100nm的氧化铬薄膜层，并确保金属掩膜层总厚度小于凹槽结构的深度。
[0027]步骤(7)中的沉积方式为电镀或溅射等爬坡工艺较好的沉积工艺，使得凹槽结构侧壁存在金属掩膜层。
[0028]本专利技术能够长寿可表现在以下两方面：
[0029]A、金属掩膜层位于凹槽内，而传统光刻版的金属掩膜层为突出结构，突出结构在使用以及清洗时容易发生硌伤、损坏、脱落等问题；
[0030]B、本专利技术的金属掩膜层的厚度可以做大，而传统的光刻版由于为突出结构，金属掩膜层的厚度受到限制，厚度较小则会因为较小力度的硌伤而发生透光进而失效，厚度大则不容易失效，延长使用寿命。
[0031]本专利技术未详尽之处，均可采用现有技术。
[0032]本专利技术的有益效果为：
[0033]1、本专利技术采用凹槽结构将金属掩膜层保护起来，避免金属掩膜层突出而导致在使用时发生硌伤等缺陷；
[0034]2、本专利技术的金属掩膜层位于凹槽内，因此其厚度可以做的很大，可以有效延长寿命；
[0035]3、本专利技术的制备方法所采用的工艺为常规腐蚀工艺，工艺成熟，合格率高；
[0036]4、本专利技术的凹槽结构侧壁上存在金属掩膜层，因此其掩膜效果与传统的突出状的铬薄膜层一致，可以实现接触式曝光。
[0037]5、本专利技术采用负性光刻胶剥离工艺，仅采用一次匀胶过程即可完成腐蚀以及剥离过程，实现了节能降耗以及降低废物排放的目的，并且采用负性光刻胶剥离使得铬薄膜层的线条更加笔直，提高了光刻掩膜版图形质量。
附图说明
[0038]图1是本专利技术的一种长寿命铬版光刻掩膜版的结构示意图；
[0039]图2是本专利技术某一实施例中使用负性光刻胶匀胶后的结构示意图；
[0040]图3是本专利技术某一实施例中曝光显影后光刻胶结构示意图；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长寿命铬版光刻掩膜版，其特征在于，包括基板和金属掩膜层，所述基板上设置有凹槽，所述金属掩膜层位于凹槽的底部及侧壁上，所述金属掩膜层的高度小于凹槽的深度。2.根据权利要求1所述的长寿命铬版光刻掩膜版，其特征在于，所述凹槽深度为300～400nm，所述金属掩膜层的厚度为200～250nm。3.根据权利要求1所述的长寿命铬版光刻掩膜版，其特征在于，所述金属掩膜层包括遮光层和吸光层，其中吸光层直接与基板接触，遮光层位于吸光层上。4.一种权利要求1所述的长寿命铬版光刻掩膜版的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对透明的基板进行清洗；(2)通过常规甩胶工艺在基板表面均匀涂覆一层负性光刻胶，要求负性光刻胶厚度大于所需沉积的金属掩膜层的厚度；(3)对涂覆有负性光刻胶的基片进行烘烤，烘烤温度为60～70℃；(4)根据所设计的光刻掩膜版图形，使用曝光设备对基板表面的负性光刻胶进行曝光处理；(5)对基板进行显影，显影后露出与所设计的光刻掩膜版图形一致的基板表面图案，之后对基板进行后烘，烘烤温度为80～90℃；(6)对基板进行腐蚀处理，在没有负性光刻胶覆盖的地方腐蚀出深度为300～400nm的凹槽结构；(7)在带有负性光刻胶和凹槽的基板上沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷方军，孙春明，苏建，郑兆河，徐现刚，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。