一种灰度掩模版及其制作方法与流程

本申请涉及半导体集成电路工艺制造领域，具体涉及一种利用相移掩模材料制作灰度掩模版的制作方法及通过该方法制作的灰度掩模版。

背景技术：

1、光刻(photolithography)是一种利用光化学反应原理把事先制备再掩模版(简称掩模版，mask)上的图形转印到一个衬底(substrate)的过程。光刻胶定义一般要求光刻胶图形侧壁形貌垂直于衬底，以便于能够完全地在后续的刻蚀或者掺杂工艺过程中，将光刻图形完全不失真的复制到衬底上。但在3d微纳工艺中，如倾斜光栅、闪耀光栅等应用中，往往需要获得倾斜结构等3d图形，如图1所示。

2、灰度光刻(gray scale lithography)就是利用光刻胶在低剂量曝光下光刻胶的不完全显影，使用不同位置给予不同的曝光剂量从而获得3d光刻胶结构的曝光方式。通常的灰度光刻实现手段为激光直写(无掩模版)，技术难度较大且工艺效率不高，成本较高。如果通过大规模集成电路制造批量实现灰度光刻，将有极大的价值。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种灰度掩模版及其制作方法，用于解决现有技术不能批量实现灰度光刻的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种灰度掩模版的制作方法，包括：

3、步骤一，提供一玻璃基板，在该玻璃基板上形成相移掩模层；

4、步骤二，依次实施光刻胶涂布、曝光显影、刻蚀和光刻胶去除，在该相移掩模层中形成多个凹槽；

5、步骤三，重复实施步骤二，在该相移掩模层中形成多个由上而下呈宽度逐步减小台阶状的沟槽。

6、优选的，在步骤三中，根据沟槽的深度和坡度来调整重复实施步骤二的次数。

7、优选的，相移掩模层的材料为高透光率相移遮光材料。

8、优选的，该高透光率相移遮光材料为mosi材料。

9、优选的，该mosi材料的厚度不超过200nm。

10、优选的，光刻胶为对电子束感光的光刻胶。

11、本申请还提供一种根据上述灰度掩模版的制作方法制作的灰度掩模版，其中，灰度掩模版由玻璃基底和相移掩模层组成的叠层结构构成，相移掩模层中形成有多个由上而下朝向玻璃基底呈宽度逐步减小台阶状的沟槽。

12、优选的，相移掩模层的厚度不超过200nm。

13、如上所述，本申请提供的灰度掩模版及其制作方法，具有以下有益效果：可以通过大规模集成电路制造批量实现灰度光刻。

技术特征：

1.一种灰度掩模版的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，根据所述沟槽的深度和坡度来调整重复实施所述步骤二的次数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相移掩模层的材料为高透光率相移遮光材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高透光率相移遮光材料为mosi材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述mosi材料的厚度不超过200nm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻胶为对电子束感光的光刻胶。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的方法制作的灰度掩模版，其特征在于，所述灰度掩模版由玻璃基底和相移掩模层组成的叠层结构构成，所述相移掩模层中形成有多个由上而下朝向所述玻璃基底呈宽度逐步减小台阶状的沟槽。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述相移掩模层的厚度不超过200nm。

技术总结
本申请提供一种灰度掩模版及其制作方法，该制作方法包括：步骤一，提供一玻璃基板，在该玻璃基板上形成相移掩模层；步骤二，依次实施光刻胶涂布、曝光显影、刻蚀和光刻胶去除，在该相移掩模层中形成多个凹槽；步骤三，重复实施步骤二，在该相移掩模层中形成多个由上而下呈宽度逐步减小台阶状的沟槽。通过本申请，可以通过大规模集成电路制造批量实现灰度光刻。

技术研发人员：王辉
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17