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一种光刻方法

文献发布时间:2023-06-19 19:35:22


一种光刻方法

技术领域

本申请涉及刻蚀领域,特别涉及一种光刻方法。

背景技术

光刻是指先利用曝光和显影得到具有几何结构的光刻胶层,再通过刻蚀工艺将光刻胶层的几何结构复制到目标衬底上的一种方法,光刻在半导体器件制备领域有广泛的应用。

随着科技的飞速发展,半导体器件的面积越来越小,线宽也越来越小,对光刻的分辨率的要求也越来越高。相关技术中光刻主要包括直接光刻和超衍射光刻,具体来说,直接光刻是指利用较小波长的光来将掩模图形直接复制到光刻胶层上的一种光刻方法,包括深紫外光刻、极紫外光刻、电子束光刻等,但是由于存在衍射极限,直接光刻无法将较小的掩模图形直接复制到光刻胶层,例如,当采用193nm波长时,深紫外光刻的极限分辨率只能做到半周期38nm,约为波长的20%,分辨率较低;超衍射光刻是利用光在金属表面横向传输所形成的横向激发行为来进行光刻的一种方法,可以突破衍射极限,提高分辨率,在相关技术中,只有针尖形状的光刻方式实现了线宽压缩的效果,极限成像周期为波长的33.3%,该极限成像周期还是无法满足具有更小面积的半导体器件的制备需求。鉴于此,如何得到一种具有更高极限成像周期的光刻方法是目前亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此,本申请提供了一种光刻方法,能够得到具有更高分辨率的规则的周期性成像效果,从而可以实现超高分辨率的光刻。其具体方案如下:

第一方面,本申请提供了一种光刻方法,所述方法包括:

获取待刻蚀结构,所述待刻蚀结构之上具有光刻涂层,所述光刻涂层包括交互堆叠的第一介质层和具有目标厚度的光刻胶层,且所述光刻涂层中所述第一介质层的数量比所述光刻胶层多一层,所述第一介质层的折射率小于所述光刻胶层的折射率;

根据预设波长的光和具有目标尺寸数据的掩模版,对所述光刻涂层进行曝光,所述掩模版和所述待刻蚀结构之间的距离为目标间距,所述目标厚度、所述目标尺寸数据和所述目标间距用于使所述预设波长的光在所述光刻胶层中周期性成像;

去除所述光刻胶层之上的第一介质层,并对所述光刻胶层进行显影,得到具有周期性结构的目标光刻胶层,所述目标光刻胶层用于对所述待刻蚀结构进行刻蚀。

可选的,所述目标厚度、所述目标尺寸数据和所述目标间距通过以下方式确定:

获取所述掩模版、所述第一介质层、所述光刻胶层和所述待刻蚀结构分别在所述预设波长下的光学参数,所述光学参数包括折射率和吸收系数;

根据所述光学参数和尺寸参数,构建对应的光刻仿真模型,所述尺寸参数包括所述光刻胶层的厚度、所述掩膜版的尺寸数据和所述掩膜版和所述待刻蚀结构之间的距离;

将所述尺寸参数中的多种分别作为第一尺寸数据、第二尺寸数据和第三尺寸数据,设置所述第一尺寸数据为第一预设尺寸,所述第二尺寸数据为第二预设尺寸,通过所述光刻仿真模型确定所述光刻胶层中周期性成像时的第三尺寸数据为第三目标尺寸数据;

在所述第三尺寸数据为所述第三目标尺寸数据,且所述第一尺寸数据为所述第一预设尺寸时,通过所述光刻仿真模型确定所述光刻胶层中周期性成像时的第二尺寸数据为第二目标尺寸数据;

在所述第三尺寸数据为所述第三目标尺寸数据,且所述第二尺寸数据为所述第二目标尺寸数据时,通过所述光刻仿真模型确定所述光刻胶层中周期性成像时的第一尺寸数据为第一目标尺寸数据;

根据所述第一目标尺寸数据、所述第二目标尺寸数据和所述第三目标尺寸数据确定所述目标厚度、所述目标尺寸数据和所述目标间距。

可选的,所述光刻涂层包括多个所述光刻胶层,所述光刻涂层的最外层均为所述第一介质层。

可选的,所述光刻涂层中的多个第一介质层为同种材料。

可选的,所述第一介质层包括:金属材料或在所述预设波长下折射率小于1的超材料。

可选的,所述待刻蚀结构中包括衬底、所述衬底之上的待引出结构和覆盖所述待引出结构的第二介质层,所述目标光刻胶层用于对所述第二介质层进行刻蚀。

可选的,所述掩模版和所述待引出结构的周期差异小于预设周期差异值,且所述掩模版的透光层与所述待引出结构相对设置。

可选的,所述光刻胶层的数量为1,所述方法还包括:

以所述目标光刻胶层为掩蔽,对所述光刻胶层之下的所述第一介质层进行刻蚀,得到具有周期性结构的目标第一介质层;

根据所述目标第一介质层,对所述第二介质层进行刻蚀,得到具有周期性结构的目标第二介质层,所述目标第二介质层暴露所述待引出结构的至少部分表面。

可选的,所述待引出结构包括栅极结构、源极结构和漏极结构中的一种或多种。

可选的,所述衬底和所述待引出结构之间还包括堆叠层和贯穿堆叠层的沟道结构,或所述衬底和所述待引出结构之间还包括第三介质层或掺杂层。

综上所述,本申请实施例提供了一种光刻方法,该方法包括:获取待刻蚀结构,待刻蚀结构之上具有光刻涂层,光刻涂层包括交互堆叠的第一介质层和具有目标厚度的光刻胶层,且光刻涂层中第一介质层的数量比光刻胶层多一层,第一介质层的折射率小于光刻胶层的折射率;根据预设波长的光和具有目标尺寸数据的掩模版,对光刻涂层进行曝光,掩模版和待刻蚀结构之间的距离为目标间距,目标厚度、目标尺寸数据和目标间距用于使预设波长的光在光刻胶层中周期性成像;去除光刻胶层之上的第一介质层,并对光刻胶层进行显影,得到具有周期性结构的目标光刻胶层,目标光刻胶层用于对待刻蚀结构进行刻蚀。上述方法中的光刻涂层可以形成法布里-珀罗谐振腔,在光刻胶层的目标厚度、掩模版的目标尺寸数据以及掩模版和待刻蚀结构之间的目标间距这些合适参数下,预设波长的光在光刻胶层中实现了超高分辨率的规则的周期性成像效果,从而可以实现超高分辨率的光刻。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种光刻方法的流程示意图;

图2是本申请实施例提供的一种待刻蚀结构的俯视结构图;

图3是本申请实施例提供的图2的A-A截面示意图;

图4为本申请实施例提供的一种包括光刻涂层的待刻蚀结构的的示意图;

图5为本申请实施例提供的一种待刻蚀结构和掩模版的俯视图;

图6为本申请实施例提供的一种待刻蚀结构和掩模版的曝光示意图;

图7为本申请实施例提供的一种显影后的待刻蚀结构的示意图;

图8为本申请实施例提供的根据目标光刻胶层进行刻蚀的示意图;

图9为本申请实施例提供的根据目标第一介质层进行刻蚀的示意图;

图10为本申请实施例提供的一种掩模版的尺寸数据的优化示意图;

图11为本申请实施例提供的一种光刻胶层的厚度的优化示意图;

图12为本申请实施例提供的一种掩模版和晶圆之间的距离的优化示意图;

图13是本申请实施例提供过的一种光刻胶层中的光强仿真的示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

其次,本申请结合示意图进行详细描述,在详述本申请实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本申请保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术中的描述,由于存在衍射极限,传统的光刻技术的分辨率较低,其极限分辨率R=k1*λ/NA,其中,R为分辨率,λ为波长,NA为数值孔径,k1为光刻工艺系数,理论上k1最小只能做到0.25,例如,当采用193nm波长时,深紫外光刻的极限分辨率只能做到半周期38nm,约为波长的20%。虽然超衍射光刻能够突破衍射极限,但是相关技术中,只有针尖形状的光刻方式实现了线宽压缩的效果,极限成像周期为波长的33.3%,该极限成像周期还是无法满足具有更小面积的半导体器件的制备需求。

基于以上技术问题,本申请实施例提供了一种光刻方法,能够得到具有更高分辨率的规则的周期性成像效果,从而可以实现超高分辨率的光刻。

为了便于理解,下面结合附图对本申请实施例提供的一种光刻方法进行详细的说明。

参考图1所示,图1为本申请实施例提供的一种光刻方法的流程示意图,该方法可以包括以下步骤。

S101,获取待刻蚀结构,待刻蚀结构之上具有光刻涂层,光刻涂层包括交互堆叠的第一介质层和具有目标厚度的光刻胶层,且光刻涂层中第一介质层的数量比光刻胶层多一层,第一介质层的折射率小于光刻胶层的折射率。

具体来说,待刻蚀结构上可以形成光刻涂层,以便后续步骤中可以根据掩模版对光刻涂层进行图案化,进而利用图案化后的光刻涂层对待刻蚀结构进行刻蚀。

本申请实施例的光刻涂层中包括交互堆叠的第一介质层和光刻胶层,由于光刻涂层中第一介质层的数量比光刻胶层多一层,故光刻涂层的两侧表面始终是第一介质层,如图4所示,图4为本申请实施例提供的一种包括光刻涂层的待刻蚀结构的的示意图,本申请实施例中的待刻蚀结构之上具有光刻涂层130,其中,光刻涂层130包括交互堆叠的第一介质层131、光刻胶层132和第一介质层133,也就是说,第一介质层131、光刻胶层132和第一介质层133构成了类似三明治的光学结构,由于第一介质层131和第一介质层133的折射率都小于光刻胶层的折射率,前述的类似三明治结构会构成法布里-珀罗谐振腔,从而导致光线入射之后,可以在光刻涂层130中形成反射震荡,进而增强入射光线的光强。

在实际应用中,可以利用旋涂工艺、沉积工艺或离子溅射工艺等成膜工艺依次形成交互堆叠的第一介质层131、光刻胶层132和第一介质层133,其中,为了得到保证第一介质层和光刻胶层的平坦度和厚度,在形成第一介质层131、光刻胶层132和第一介质层133之后,可以利用化学机械研磨设备对第一介质层131、光刻胶层132和第一介质层133进行研磨。

S102、根据预设波长的光和具有目标尺寸数据的掩模版,对光刻涂层进行曝光,掩模版和待刻蚀结构之间的距离为目标间距,目标厚度、目标尺寸数据和目标间距用于使预设波长的光在光刻胶层中周期性成像。

具体来说,当待刻蚀结构中包括光刻涂层130之后,可以通过掩模版来对光刻涂层130进行曝光,如图5和图6所示,图5为本申请实施例提供的一种待刻蚀结构和掩模版的俯视图,图6为本申请实施例提供的一种待刻蚀结构和掩模版的曝光示意图,图6中掩模版包括掩模基底160和掩模结构150,其中,掩模基底160为透光材料,例如石英等,掩模结构150为不透光材料,例如金属材料。

预设波长的光是指极紫外到红外的任意单色光,本申请中不对光的波长进行限制,预设波长的光可以采用在轴照明方式、离轴照明方式和偏振照明方式。

需要说明的是,光在法布里-珀罗谐振腔可以反射震荡,在本实施例中,除了第一介质层133、光刻胶层132和第二介质层131可以形成第一个法布里-珀罗谐振腔之外,衬底120、第二介质层140和第一介质层131还可以形成第二个法布里-珀罗谐振腔,第一介质层133、空气和掩模结构150还可以形成第三个法布里-珀罗谐振腔,从而可以进一步增强预设波长的光在光刻胶层132中的光强。

在本实施例中,会选取具有目标尺寸数据的掩模版,并根据目标间距将掩模版放置于待刻蚀结构之上,以便预设波长的光可以在光刻胶层中周期性成像,如图6所示,在预设波长的光和具有目标尺寸的掩模版对光刻涂层130进行曝光时,光会在光刻胶层132的目标区域132-1中成像,即光刻胶层132中会发生光化学反应,其中,目标区域132-1为发生光化学反应的区域,这也是光刻后能够将待引出结构120引出的引出区域。

需要说明的是,光刻胶层的厚度、掩模板的尺寸数据以及掩模版和待刻蚀结构之间的距离对于预设波长的光是否能够在光刻胶层中周期性成像来说至关重要,所以,在一种可能的实施方式中,可以通过以下方式确定目标厚度、目标尺寸数据和目标间距:

获取掩模版、第一介质层、光刻胶层和待刻蚀结构分别在预设波长下的光学参数,光学参数包括折射率和吸收系数;

根据光学参数和尺寸参数,构建对应的光刻仿真模型,尺寸参数包括光刻胶层的厚度、掩膜版的尺寸数据和掩膜版和待刻蚀结构之间的距离;

将尺寸参数中的多种分别作为第一尺寸数据、第二尺寸数据和第三尺寸数据,设置第一尺寸数据为第一预设尺寸,第二尺寸数据为第二预设尺寸,通过光刻仿真模型确定光刻胶层中周期性成像时的第三尺寸数据为第三目标尺寸数据;

在所述第三尺寸数据为所述第三目标尺寸数据,且所述第一尺寸数据为所述第一预设尺寸时,通过所述光刻仿真模型确定光刻胶层中周期性成像时的第二尺寸数据为第二目标尺寸数据;

在所述第三尺寸数据为第三目标尺寸数据,且第二尺寸数据为第二目标尺寸数据时,通过光刻仿真模型确定光刻胶层中周期性成像时的第一尺寸数据为第一目标尺寸数据;

根据第一目标尺寸数据、第二目标尺寸数据和第三目标尺寸数据确定目标厚度、目标尺寸数据和目标间距。

具体来说,先获取掩模版、第一介质层、光刻胶层和待刻蚀结构分别在预设波长下的光学参数,其中,光学参数主要包括折射率和吸收系数。

再根据光学参数和尺寸参数来构建光刻仿真模型,光刻仿真模型可以用于对光刻胶层的厚度、掩模板的尺寸数据以及掩模版和待刻蚀结构之间的距离进行仿真优化,以得到目标厚度、目标尺寸数据和目标间距。

为了让预设波长的光能够在光刻胶层中具有较好的周期性成像效果,需要确定光刻胶层的厚度、掩模板的尺寸数据以及掩模版和待刻蚀结构之间的距离这三个尺寸参数的目标尺寸数据,故可以将尺寸参数中的多种分别作为第一尺寸数据、第二尺寸数据和第三尺寸数据来进行优化计算,本实施例中以掩模版和待刻蚀结构之间的距离作为第一尺寸数据、光刻胶层的厚度作为第二尺寸数据以及掩模版的尺寸数据作为第三尺寸数据为例对本申请提供的优化计算方法进行说明。

可以先设置掩模版和待刻蚀结构之间的距离为预设间距和设置光刻胶层的厚度为预设厚度,再通过改变光刻仿真模型中的掩模版的尺寸数据,来得到光刻胶层中不同位置的光强随掩模版的尺寸数据的变化关系,进而将在光刻胶层中周期性成像时对应的尺寸数据作为目标尺寸数据。

如图10所示,图10为本申请实施例提供的一种掩模版的尺寸数据的优化示意图,当掩模版的周期发生变化时,对应的光刻胶层中的不同位置的光强也会发生变化,其中,图10中区域200对应的周期代表成像至光刻胶层时可以周期性成像的目标周期,也就是说,为了保证这种超分辨率的周期性成像行为,可以选择图10中的区域200对应的周期作为掩模版的目标尺寸数据。

在确定了掩模版的尺寸数据为目标尺寸数据的基础上,可以依然设置掩模版和待刻蚀结构之间的距离为预设间距,再通过改变光刻胶层的厚度,来得到光刻胶层中不同位置的光强随光刻胶层的厚度的变化关系,进而将在光刻胶层中周期性成像时对应的厚度作为目标厚度。

如图11所示,图11为本申请实施例提供的一种光刻胶层的厚度的优化示意图,当光刻胶层的厚度发生变化时,对应的光刻胶层中的不同位置的光强也会发生变化,其中,图11中区域300对应的厚度代表成像至光刻胶层时可以周期性成像的目标厚度,也就是说,为了保证这种超分辨率的周期性成像行为,可以选择图11中的区域300对应的厚度作为光刻胶层的目标厚度。

在确定了掩模版的尺寸数据为目标尺寸数据以及光刻胶层的厚度为目标厚度的基础上,通过改变掩模版和待刻蚀结构之间的距离,来得到光刻胶层中不同位置的光强随掩模版和待刻蚀结构之间的距离的变化关系,进而将在光刻胶层中周期性成像时对应的距离作为目标间距。

如图12所示,图12为本申请实施例提供的一种掩模版和晶圆之间的距离的优化示意图,图12中的晶圆是指本申请中的待刻蚀结构,当掩模版和待刻蚀结构(晶圆)之间的距离发生变化时,对应的光刻胶层中的不同位置的光强也会发生变化,其中,图12中区域400对应的掩模版和待刻蚀结构(晶圆)之间的距离代表成像至光刻胶层时可以周期性成像的目标间距,也就是说,为了保证这种超分辨率的周期性成像行为,可以选择图11中的区域400对应的掩模版和待刻蚀结构(晶圆)之间的距离作为掩模版和待刻蚀结构之间的目标间距。

此外,在确定了目标尺寸数据、目标厚度和目标间距之后,可以理由上述参数对光刻胶层中的光强进行仿真,如图13所示,图13是本申请实施例提供过的一种光刻胶层中的光强仿真的示意图,光刻胶层的内部实现横向周期性排列图案,其中成像周期为波长的27%,半周期(分辨率)为波长的13.4%,从而实现超分辨率成像,进而实现了超分辨率的光刻。

需要说明的是,在实际应用中,掩模版的目标尺寸数据可以为一个,也可以为多个,例如,在目标尺寸数据A1和目标尺寸数据A2下都可以在光刻胶层中发生较好的周期性成像行为,根据目标尺寸数据A1可以确定对应的目标厚度A1和目标间距A1,根据目标尺寸数据A2可以确定对应的目标厚度A2和目标间距A2,也就是说,可以得到多组不同的尺寸参数的优化结果,在实际应用中,可以根据技术人员的需求来选择其中的一组。

S103、去除光刻胶层之上的第一介质层,并对光刻胶层进行显影,得到具有周期性结构的目标光刻胶层,目标光刻胶层用于对待刻蚀结构进行刻蚀。

在S102中对光刻胶层进行曝光之后,可以先去除位于光刻胶层之上的第一介质层,以便对曝光后的光刻胶层进行显影,将光刻胶层中的成像区域去除,得到具有周期性结构的目标光刻胶层,如图7所示,图7为本申请实施例提供的一种显影后的待刻蚀结构的示意图,可以先去除位于光刻胶层132之上的第一介质层133,并对光刻胶层132进行显影工艺,在进行显影后,光刻胶层132中与目标区域132-1对应的部分被去除,得到具有周期性结构的光刻胶层132。

具有周期性结构的目标光刻胶层可以作为遮蔽继续对待刻蚀结构进行刻蚀。

在一种可能的实施方式中,当光刻胶层的数量为1时,可以通过如下方式来根据目标光刻胶层对待刻蚀结构进行刻蚀:

以目标光刻胶层为掩蔽,对光刻胶层之下的第一介质层进行刻蚀,得到具有周期性结构的目标第一介质层;

根据目标第一介质层,对第二介质层进行刻蚀,得到具有周期性结构的目标第二介质层,目标第二介质层暴露待引出结构的至少部分表面。

如图8所示,图8为本申请实施例提供的根据目标光刻胶层进行刻蚀的示意图,以具有周期性结构的目标光刻胶层132为掩蔽,可以对光刻胶层132之下的第一介质层131进行刻蚀,得到图8中具有周期性结构的目标第一介质层131,即实现了周期性结构从光刻胶层至第一介质层的转移。

如图9所示,图9为本申请实施例提供的根据目标第一介质层进行刻蚀的示意图,根据具有周期性结构的目标第一介质层131,可以对第二介质层140进行刻蚀,得到图9中具有周期性结构的目标第二介质层140,以暴露待引出结构120的至少部分表面,实现待引出结构120的引出。

在一种可能的实施方式中,在S101中的光刻涂层包括多个光刻胶层,光刻涂层的最外层均为第一介质层。

在实际应用中,光刻涂层可以包括不止一层光刻胶层,即光刻涂层可以包括多个光刻胶层,由于光刻涂层中光刻胶层和第一介质层交互堆叠且光刻涂层的最外层均为第一介质层,即光刻涂层在具有多个光刻胶层时,形成的是第一介质层-光刻胶层-第一介质层-光刻胶层-第一介质层等交互堆叠的多层薄膜结构,其中,每一组第一介质层-光刻胶层-第一介质层三层结构都可以构成一个法布里-珀罗谐振腔,也就是说,当光刻涂层中包括多个光刻胶层时,光刻涂层中也包括数量对应的多个法布里-珀罗谐振腔,由于光刻涂层中的法布里-珀罗谐振腔的数目越多,入射光线在光刻涂层的反射震荡效果越好,故当光刻涂层中包括多个光刻胶层时,可以进一步增强光刻涂层中入射光线的强度。

在一种可能的实施方式中,在S101中的光刻涂层中的多个第一介质层为同种材料。

在光刻涂层的实际制备过程中,制备多个第一介质层在工艺上较为复杂,故为了降低工艺难度,光刻涂层中的多个第一介质层可以为同种材料,以此来提高制备多个第一介质层的工艺速度,保证制备多个第一介质层的工艺效率。

在一种可能的实施方式中,在S101中的光刻涂层的多个第一介质层可以为不同材料,需要注意的是,不同材料的第一介质层的折射率需要均小于光刻胶层的折射率,也就是说,需要选取不同的均小于光刻胶层的折射率的材料作为第一介质层的材料。

在一种可能的实施方式中,在S101中的第一介质层包括金属材料或在预设波长下折射率小于1的超材料。

光刻胶层中的材料为光刻胶,由于光刻胶的折射率大于1,故第一介质层可以包括金属材料或在预设波长下折射率小于1的超材料,其中,金属材料可以包括金、银或铜等在深紫外光、可见光或红外光的照射下折射率小于1的材料,超材料可以是某些化合物材料和某些材料的组合,超材料并不要求是天然的,可以是人工合成的,通过各种材料的组合可以得到在某些波长下折射率小于1的超材料。

通过选择折射率小于1的超材料和金属材料作为第一介质层,可以使得第一介质层的折射率小于光刻胶层的折射率,进而导致第一介质层、光刻胶层和第一介质层可以形成法布里-珀罗谐振腔。

在一种可能的实施方式中,在S101中的待刻蚀结构中包括衬底、衬底之上的待引出结构和覆盖待引出结构的第二介质层,目标光刻胶层用于对第二介质层进行刻蚀。

如图2和图3所示,图2是本申请实施例提供的一种待刻蚀结构的俯视结构图,图3是本申请实施例提供的图2的A-A截面示意图,待刻蚀结构中可以包括衬底110和待引出结构120,其中,待引出结构位于衬底之上。

待引出结构120的材料可以为导电性较好的金属材料。

衬底110可以为半导体衬底,例如可以为Si衬底、Ge衬底、SiGe衬底、绝缘体上硅(SOI,Silicon On Insulator)或绝缘上锗(GOI,Germanium On Insulator)等。此外,半导体衬底还可以为包括其他元素半导体或化合物半导体的衬底,例如石英、GaAs、InP或SiC等,还可以为叠层结构,例如Si/SiGe等,还可以是其他外延结构,例如SGOI(绝缘体上锗硅)等。

如图4所示,待引出结构120上会形成有第二介质层140,第二介质层140会覆盖待引出结构120,由于待刻蚀结构之上具有光刻涂层130,故第二介质层140位于待引出结构120和光刻涂层130之间,以便目标光刻胶层可以用于对第二介质层140进行刻蚀来暴露待引出结构的部分表面。

第二介质层140的介质材料可以为绝缘性较好的材料,例如氧化硅等。

在实际应用中,可以采用沉积工艺沉积介质材料形成第二介质层140,在待引出结构120和不具有待引出结构120的衬底110上沉积介质材料时,形成的第二介质层140会与待引出结构120共形,使得第二介质层140的形貌与待引出结构120的形貌相近,此时为了保证第二介质层140的平坦度,可以采用化学机械掩模设备对第二介质层140进行研磨,最终得到平坦度较高的第二介质层,以便后续可以在较为平坦的第二介质层上形成光刻涂层。

在一种可能的实施方式中,待引出结构包括栅极结构、源极结构和漏极结构中的一种或多种。

在一种可能的实施方式中,衬底和所述待引出结构之间还包括堆叠层和贯穿堆叠层的沟道结构,或衬底和待引出结构之间还包括第三介质层或掺杂层。

在实际应用中,衬底和待引出结构之间还可以形成其他膜层,以形成多种用于光刻成像的半导体器件,其中,衬底和待引出结构之间可以形成有堆叠层和贯穿堆叠层的沟道结构,此时半导体器件可以作为三维存储器件;衬底和待引出结构之间可以形成有掺杂层或第三介质层,此时半导体器件可以为逻辑器件,例如晶体管。

在一种可能的实施方式中,在S102中的掩模版和待引出结构的周期差异小于预设周期差异值,且掩模版的透光层与待引出结构相对设置。

掩模版和待引出结构的周期差异小于预设周期差异值表示掩模板和待引出结构的周期相同,如图6所述,掩模结构150和待引出结构120周期相同、尺寸相同,并且掩模版的透光层与待引出结构相对设置。

通过设置与待引出结构周期相同的掩模版可以有利于预设波长的光在光刻胶层中的周期性成像行为。

综上所述,本申请实施例提供了一种光刻方法,获取待刻蚀结构,待刻蚀结构之上具有光刻涂层,光刻涂层包括交互堆叠的第一介质层和具有目标厚度的光刻胶层,且光刻涂层中第一介质层的数量比光刻胶层多一层,第一介质层的折射率小于光刻胶层的折射率;根据预设波长的光和具有目标尺寸数据的掩模版,对光刻涂层进行曝光,掩模版和待刻蚀结构之间的距离为目标间距,目标厚度、目标尺寸数据和目标间距用于使预设波长的光在光刻胶层中周期性成像;去除光刻胶层之上的第一介质层,并对光刻胶层进行显影,得到具有周期性结构的目标光刻胶层,目标光刻胶层用于对待刻蚀结构进行刻蚀。上述方法中的光刻涂层可以形成法布里-珀罗谐振腔,在光刻胶层的目标厚度、掩模版的目标尺寸数据以及掩模版和待刻蚀结构之间的目标间距这些合适参数下,预设波长的光在光刻胶层中实现了超高分辨率的规则的周期性成像效果,从而可以实现超高分辨率的光刻。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述仅是本申请的优选实施方式,虽然本申请已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

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