本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域，特別是涉及一種用于納米壓印光刻的壓印掩膜版及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、納米壓印是高效復(fù)制微納尺寸特征結(jié)構(gòu)的低成本制造方法，有極大潛力替代紫外光刻技術(shù)，在晶圓的實(shí)現(xiàn)納米尺度的圖案制備。該技術(shù)可以應(yīng)用于制備微流控芯片、生物芯片、衍射光學(xué)器件、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品、虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品等。近年來(lái)，基于該技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的圖形分辨率逼近10nm，其應(yīng)用領(lǐng)域也有望拓展至先進(jìn)半導(dǎo)體制造。

2、紫外光刻的衍射效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致實(shí)際加工得到的圖案與原始設(shè)計(jì)圖案存在失真，通常采用光學(xué)臨近效應(yīng)修正技術(shù)(opc)進(jìn)行修正。類比于紫外光刻的opc技術(shù)，納米壓印光刻技術(shù)在圖形轉(zhuǎn)移時(shí)，圖形分布不均會(huì)引起底膜厚度不均，進(jìn)一步引起刻蝕深度不均及刻蝕圖形與設(shè)計(jì)偏差大及良率差等問(wèn)題。

3、目前納米壓印光刻進(jìn)行復(fù)雜非規(guī)則圖案化工藝時(shí)會(huì)存在的底膜不均造成的工藝缺陷的問(wèn)題，實(shí)際使用時(shí)作為光刻圖形化工藝時(shí)，會(huì)使得器件存在明顯缺陷，從而影響器件性能。當(dāng)壓印抗蝕劑被刻蝕時(shí)，缺陷被進(jìn)一步傳遞后惡化。

4、為了使非規(guī)則壓印版圖壓印后的壓刻蝕掩膜層能夠在刻蝕后1：1的傳遞圖形，均勻的殘膠底膜厚度是必要的。

5、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本技術(shù)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于納米壓印光刻的壓印掩膜版及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中殘膠底膜均勻性較差的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于納米壓印光刻的壓印掩膜版的制備方法，所述制備方法包括：1)提供用于生產(chǎn)壓印模板的壓印版圖，所述壓印版圖包括原始設(shè)計(jì)圖形，所述原始設(shè)計(jì)圖形包含有效圖形；2)提取所述原始設(shè)計(jì)圖形的有效圖形特征，按照所述有效圖形特征的圖形種類定義圖形寬度，依據(jù)圖形種類和圖形寬度將所述原始設(shè)計(jì)圖形劃分為多個(gè)局部區(qū)域；3)對(duì)所述局部區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并計(jì)算局部區(qū)域中有效圖形的平均線寬，依據(jù)有效圖形占用網(wǎng)格數(shù)量計(jì)算局部區(qū)域中有效圖形的占空比；4)依據(jù)所述有效圖形平均線寬以及壓印材料的粘度系數(shù)，定義各局部區(qū)域的輔助圖形特征尺寸；5)依據(jù)局部區(qū)域的占空比及輔助圖形特征尺寸在局部區(qū)域中設(shè)置輔助圖形，同一局部區(qū)域中的輔助圖形的形狀和尺寸相同，所述輔助圖形置于局域區(qū)域的空白區(qū)域的各網(wǎng)格中心，以平衡有效圖形分布不均；6)依據(jù)設(shè)置輔助圖形后的壓印版圖，制備壓印掩模版。

3、可選地，按照所述有效圖形特征的圖形種類定義圖形寬度，依據(jù)圖形種類和圖形寬度將所述原始設(shè)計(jì)圖形劃分為多個(gè)局部區(qū)域，包括：以有效圖形的線寬和形狀特征作為局部區(qū)域劃分依據(jù)，其中，將等線寬且形狀相同的矩形或矩形組合視作一種圖形進(jìn)而劃分到同一局部區(qū)域；所述矩形為寬度一致的圖形，包括：1)四個(gè)頂角均為直角的矩形；2)平行四邊形，其中，將平行四邊形長(zhǎng)邊之間的平均寬度視為矩形寬度；3)梯形，其中，將梯形的高或兩腰之間的平均寬度視為矩形寬度；4)等寬圓弧矩形，其中，彎曲半徑≤90°的圓弧視為一個(gè)等寬圓弧矩形，將等寬圓弧矩形內(nèi)外兩邊的最短距離視為矩形寬度；5)圓環(huán)，其被視為4個(gè)等寬圓弧矩形的組合；所述矩形組合包括：相同矩形數(shù)量＜3的分立式矩形、相同矩形數(shù)量≥3的光柵式矩形組合以及多個(gè)矩形的重疊組合中的一種。

4、可選地，依據(jù)圖形種類和圖形寬度將所述原始設(shè)計(jì)圖形劃分為多個(gè)局部區(qū)域包括步驟：將線寬相近且圖形種類相同的圖形劃分為同一種圖形類型，以減少圖形分類，所述線寬相近是指相同的圖形種類的線寬在預(yù)先設(shè)定的線寬窗口范圍內(nèi)。

5、可選地，依據(jù)圖形種類和圖形寬度將所述原始設(shè)計(jì)圖形劃分為多個(gè)局部區(qū)域包括步驟：評(píng)估相鄰局部區(qū)域的圖形類型是否相似，若相似將相鄰的局部區(qū)域合并，以降低輔助圖形設(shè)計(jì)數(shù)量。

6、可選地，對(duì)所述局部區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分包括：將所述原始設(shè)計(jì)圖形劃分為n個(gè)局部區(qū)域，在n個(gè)區(qū)域分別計(jì)算n個(gè)局部區(qū)域的線寬平均值，第n個(gè)局部區(qū)域的平均線寬值為wn；將n個(gè)局部區(qū)域分別網(wǎng)格化，第n個(gè)區(qū)域被劃分為nn個(gè)網(wǎng)格，其中，將所述網(wǎng)格的尺寸設(shè)定為大于局部區(qū)域的平均線寬值wn。

7、可選地，定義各局部區(qū)域的輔助圖形特征尺寸包括：

8、依據(jù)壓印工藝條件，將所用壓印材料的粘度系數(shù)等效為流動(dòng)性系數(shù)，定義η0為壓印工藝因子：η0＝p0×t0，其中，p0為施加在壓印模板上的壓強(qiáng)，t0為該壓強(qiáng)的持續(xù)作用時(shí)間，則壓印材料流動(dòng)性系數(shù)為α＝η/η0，其中，η所用壓印材料的粘度系數(shù)；定義所述局部區(qū)域的輔助圖形特征尺寸為：an＝wn×α，其中，wn為第n個(gè)局部區(qū)域中有效圖形的平均線寬值。

9、可選地，所述輔助圖形為長(zhǎng)寬均為an的矩形；或者輔助圖形為與長(zhǎng)寬均為an的矩形面積相等的圓形或五邊以上的等邊多邊形。

10、可選地，所述有效圖形的占空比定義為：將一局部區(qū)域劃分為n個(gè)網(wǎng)格nn，含有效圖形的網(wǎng)格占所在局部區(qū)域的網(wǎng)格數(shù)量為x，不含有效圖形的網(wǎng)格為空白網(wǎng)格，則第n個(gè)區(qū)域的局域占空比為θn＝xn/nn，在局域占空比θn＜θmax的局部區(qū)域的空白網(wǎng)格內(nèi)插入輔助圖形，其中，θmax為該局部區(qū)域的最優(yōu)局域占空比。

11、可選地，設(shè)置輔助圖形包括：依次計(jì)算n個(gè)局部區(qū)域的局域占空比，并在第1個(gè)到第n個(gè)局部區(qū)域內(nèi)，重復(fù)進(jìn)行輔助圖形的插入。

12、可選地，制備壓印掩模版之前，還包括設(shè)置壓印材料的厚度的步驟，其中，壓印材料的厚度h由以下公式給出：s1/(s1+s2)＝2h/(h+h)，其中，s1為壓印版圖上的凹圖案區(qū)面積，s2為壓印版圖上的凸圖案區(qū)面積，h為理想凹槽圖案刻蝕深度，h為壓印前所需的壓印材料的厚度。

13、可選地，步驟6)之前還包括步驟：對(duì)設(shè)置輔助圖形后的整體版圖進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，若存在輔助圖形重疊或覆蓋有效圖形的問(wèn)題，則返回重新進(jìn)行步驟3)～步驟5)，若版圖檢查無(wú)誤，則進(jìn)行制備壓印掩模版步驟。

14、本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括步驟：基于如上任意一項(xiàng)方案所述的用于納米壓印光刻的壓印掩膜版的制備方法制備壓印掩膜版；基于所述壓印掩膜版制備半導(dǎo)體器件。

15、可選地，所述半導(dǎo)體器件包括微流控芯片、生物芯片、衍射光學(xué)器件、led顯示器件、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品及虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品中的一種。

16、本發(fā)明還提供一種壓印掩膜版，所述壓印掩膜版基于如上任意一項(xiàng)方案所述的用于納米壓印光刻的壓印掩膜版的制備方法所制備。

17、本發(fā)明還提供一種壓印設(shè)備，所述壓印設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條指令或程序，所述指令或程序由所述處理器加載并執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)如上任意一項(xiàng)方案所述的用于納米壓印光刻的壓印掩膜版的制備方法。

18、如上所述，本發(fā)明的用于納米壓印光刻的壓印掩膜版及其制備方法，具有以下有益效果：

19、本發(fā)明對(duì)納米壓印設(shè)計(jì)版圖進(jìn)行預(yù)修正，對(duì)版圖進(jìn)行智能格點(diǎn)劃分，將整個(gè)版面劃分為多個(gè)局部區(qū)域，并評(píng)估局部區(qū)域的圖形占空比和圖形線寬特征，同時(shí)，以壓印工藝因子和壓印材料流動(dòng)性系數(shù)修正輔助圖形的特征尺寸。與光刻修正輔助圖形的底層邏輯有所差別，本發(fā)明將壓印工藝特性納入考量，基于版圖特征和壓印特性的填充規(guī)則，通過(guò)增加輔助圖形以修正整個(gè)版圖的占空比和布局，從而提升壓印抗蝕劑的填充均勻性和提升壓印底膜均勻性。

20、本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在壓印版圖上增加輔助圖形以平衡復(fù)雜圖形的分布引起的壓印膠填充問(wèn)題，使得壓印版圖(壓印模具)凹處能夠容納壓印材料并均勻分布，壓印得到的設(shè)計(jì)還原度高、工藝缺陷少，該方法的校正輔助圖形能夠更好地適配局部區(qū)域線寬，匹配局部的材料流動(dòng)速度、填充效率，并優(yōu)化局部容納膠量，使得壓印膠水能夠更好的流動(dòng)并填充，進(jìn)而優(yōu)化整體版圖的殘余膠層厚均勻性，提升工藝良率。

21、本發(fā)明對(duì)壓印掩膜版工藝的改進(jìn)能夠拓展其制備器件的類型、提升工藝良率，破除目前壓印工藝用于非規(guī)則圖形器件制備中的工藝限制。