柱镜光栅母版制备方法和系统、狭缝掩膜版、柱镜光栅制备方法与流程

本申请涉及半导体制备，尤其涉及一种柱镜光栅母版制备方法和系统、狭缝掩膜版、柱镜光栅制备方法。

背景技术：

1、在相关技术中制作柱镜光栅时，需根据柱镜光栅的光栅参数定制匹配的掩膜版，导致掩膜版无法统一使用。当需要制备不同的柱镜光栅时，就需要重新设计和制作新的掩膜版，这不仅增加了生产成本，还延长了生产周期。此外，传统掩膜版的制作工艺复杂，对精度要求极高，进一步限制了不同柱镜光栅的制备。特别是对于一些具有特殊光栅参数或非标准周期的柱镜光栅，定制掩膜版的难度和成本会显著上升，难以满足小批量、多品种的生产需求。

技术实现思路

1、本申请提出了一种柱镜光栅母版制备方法和系统、狭缝掩膜版、柱镜光栅制备方法，旨在解决相关技术中掩膜版制备复杂，在面对不同光栅参数的柱镜光栅时，掩膜版无法统一使用的问题。

2、本申请第一方面实施例提出了一种柱镜光栅母版制备方法，包括：

3、掩膜版相对于光刻胶层沿第一方向移动；其中，所述光刻胶层形成于基片上，所述掩膜版包括至少一个沿第二方向延伸的透光狭缝，所述第二方向与所述第一方向交叉；

4、在移动过程中，光源的光线通过所述透光狭缝对所述光刻胶层进行曝光；其中，所述光刻胶层在所述第一方向上接收的曝光能量分布与目标柱镜形貌对应；

5、曝光后的光刻胶层显影后形成具有所述目标柱镜形貌的柱镜光栅母版。

6、可选地，所述曝光能量分布在所述第一方向上呈非均匀变化，以形成曲面柱镜。

7、可选地，所述曝光能量分布包括如下任一种方式控制：

8、在所述掩膜版相对于所述光刻胶层匀速移动时，所述光源的出光功率沿移动路径非均匀变化；或者，

9、在所述光源的出光功率恒定时，控制所述掩膜版相对于所述光刻胶层沿移动路径进行变速移动。

10、可选地，在所述光刻胶层上，任一曝光位置接收的曝光能量与所述曝光位置的显影深度满足对数函数关系，其中，所述曝光位置的显影深度与所述目标柱镜形貌的光栅参数相关。

11、可选地，在所述光刻胶层为正性光刻胶，且所述目标柱镜形貌为凹槽轮廓的情况下，所述光刻胶层在所述第一方向上接收的曝光能量分布呈中心区域高于两侧区域；或

12、在所述光刻胶层为正性光刻胶，且所述目标柱镜形貌为凸型轮廓的情况下，所述光刻胶层在所述第一方向上接收的曝光能量分布呈中心区域低于两侧区域。

13、可选地，当所述掩膜版仅包括一个透光狭缝时，所述曝光能量分布呈周期性变化，所述周期性变化的周期是根据所述目标柱镜形貌的光栅周期确定的。

14、可选地，当所述掩膜版包括多个透光狭缝时，任一所述透光狭缝在第一方向上的相对位移是根据所述目标柱镜形貌的光栅周期确定的。

15、可选地，所述透光狭缝的数量是根据所述目标柱镜形貌对应的柱镜光栅中包含的柱镜数量确定的。

16、可选地，所述第二方向是根据所述目标柱镜形貌对应的柱镜光栅中包含的柱镜的倾角确定的。

17、本申请第二方面实施例提出了一种柱镜光栅制备方法，包括：使用本申请任一实施例提出的柱镜光栅母版制备方法形成的柱镜光栅母版，转印形成柱镜光栅软模版；

18、基于所述柱镜光栅软模版通过压印工艺得到柱镜光栅。

19、本申请第三方面实施例提出了一种狭缝掩膜版，至少包括一个透光狭缝，应用于本申请任一实施例所述的柱镜光栅母版的制备方法中。

20、可选地，所述透光狭缝为一个。

21、可选地，所述透光狭缝为多个，相邻所述透光狭缝之间的间距是根据目标柱镜形貌的光栅周期确定的。

22、可选地，所述透光狭缝的数量是根据目标柱镜形貌对应的柱镜光栅中包含的柱镜数量确定的。

23、可选地，所述透光狭缝的延伸方向为目标柱镜形貌对应柱镜光栅中包含的柱镜的倾角方向。

24、可选地，所述透光狭缝的缝宽为1-2微米。

25、本申请第四方面实施例提出了一种柱镜光栅母版制备系统，包括：控制器和本申请任一实施例所述的狭缝掩膜版；所述控制器用于本申请任一实施例所述柱镜光栅母版制备方法。

26、根据本申请实施例提出柱镜光栅母版制备方法和系统、狭缝掩膜版、柱镜光栅制备方法，其中母版制备方法包括：掩膜版相对于光刻胶层沿第一方向移动；其中，光刻胶层形成于基片上，掩膜版包括至少一个沿第二方向延伸的透光狭缝，第二方向与第一方向交叉；在移动过程中，光源的光线通过透光狭缝对光刻胶层进行曝光；其中，光刻胶层在第一方向上接收的曝光能量分布与目标柱镜形貌对应；曝光后的光刻胶层显影后形成具有目标柱镜形貌的柱镜光栅母版。由此，在制备过程中只需通过软件根据当前柱镜光栅的光栅参数，控制柱形区域在第一方向上的曝光能量分布即可，无需对狭缝掩膜版本身进行任何物理性修改或更换。这种方式使得同一套狭缝掩膜版能够满足多种不同规格柱镜光栅的生产需求，极大降低了因光栅参数变更产生的掩膜版设计、制作成本与时间周期，显著提升了柱镜光栅制备的灵活性和经济性，为研发和生产带来了极大便利。

1.一种柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，所述曝光能量分布在所述第一方向上呈非均匀变化，以形成曲面柱镜。

3.根据权利要求2所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，所述曝光能量分布包括如下任一种方式控制：

4.根据权利要求1-3任一项所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，在所述光刻胶层上，任一曝光位置接收的曝光能量与所述曝光位置的显影深度满足对数函数关系，其中，所述曝光位置的显影深度与所述目标柱镜形貌的光栅参数相关。

5.根据权利要求1所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，在所述光刻胶层为正性光刻胶，且所述目标柱镜形貌为凹槽轮廓的情况下，所述光刻胶层在所述第一方向上接收的曝光能量分布呈中心区域高于两侧区域；或

6.根据权利要求1所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，当所述掩膜版仅包括一个透光狭缝时，所述曝光能量分布呈周期性变化，所述周期性变化的周期是根据所述目标柱镜形貌的光栅周期确定的。

7.根据权利要求1所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，当所述掩膜版包括多个透光狭缝时，任一所述透光狭缝在第一方向上的相对位移是根据所述目标柱镜形貌的光栅周期确定的。

8.根据权利要求7所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，所述透光狭缝的数量是根据所述目标柱镜形貌对应的柱镜光栅中包含的柱镜数量确定的。

9.根据权利要求7所述的柱镜光栅母版制备方法，其特征在于，所述第二方向是根据所述目标柱镜形貌对应的柱镜光栅中包含的柱镜的倾角确定的。

10.一种柱镜光栅制备方法，其特征在于，包括：使用如权利要求1-9任一项柱镜光栅母版制备方法形成的柱镜光栅母版，转印形成柱镜光栅软模版；

11.一种狭缝掩膜版，其特征在于，至少包括一个透光狭缝，应用于如权利要求1-9任一项所述的柱镜光栅母版的制备方法中。

12.根据权利要求11所述的狭缝掩膜版，其特征在于，所述透光狭缝为一个，或者，所述透光狭缝为多个，相邻所述透光狭缝之间的间距是根据目标柱镜形貌的光栅周期确定的。

13.一种柱镜光栅母版制备系统，其特征在于，包括：控制器和如权利要求11或12所述的狭缝掩膜版；所述控制器用于执行如权利要求1-9任一项所述柱镜光栅母版制备方法。