本公开涉及半导体加工，尤其涉及一种近场光刻方法。
背景技术：
1、近场超分辨光刻利用超透镜等纳米金属成像结构，激发宽空间频谱范围的表面等离激元模式和增强携带高频空间信息的倏逝波强度，实现掩模图形1:1传递到感光层空间，其具有分辨率高、成本低、灵活调节图形周期等优势。
2、然而，随着加工分辨率的进一步提升，近场光刻的掩模图形特征尺寸越来越小，导致掩模制备难度越来越大、成本越来越高等问题。常规的掩模加工技术很难实现20 nm以下分辨率的掩模图形加工，造成因近场光刻分辨率受限而无法应用到更高技术节点图形加工当中的应用局限。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提供一种近场光刻方法，用于克服当前高分辨近场光刻掩模加工难度大、成本高、无法进一步提升近场光刻分辨率等问题。
2、本公开提供一种近场光刻方法，包括：在基底表面制备多层交替叠设的金属层和感光层，感光层夹设于金属层之间；基于金属层对干涉光场的调控，利用光刻掩模进行至少两次近场干涉光刻，将光刻掩模的掩模图形传递至靠近基底的感光层，在靠近基底的感光层上形成光刻图形结构，其中，靠近基底的感光层上的光刻图形结构的图形周期小于光刻掩模上掩模图形的图形周期。
3、根据本公开的实施例，在基底表面制备多层交替叠设的金属层和感光层，包括：在基底表面制备依次叠设的第一金属层、第一感光层、第二金属层、第二感光层及第三金属层。基于金属层对干涉光场的调控，利用第一光刻掩模进行至少两次近场干涉光刻，将第一光刻掩模的掩模图形传递至靠近基底的感光层，在靠近基底的感光层上形成光刻图形结构，包括：基于第二金属层和第三金属层，利用第一光刻掩模进行第一次近场干涉光刻实现一次倍频，在第二感光层上形成第一光刻图形结构；将第二感光层上的第一光刻图形结构传递到第二金属层上；基于第一金属层，以带有第一光刻图形结构的第二金属层为第二光刻掩模进行第二次近场干涉光刻实现二次倍频，在第一感光层上形成第二光刻图形结构。
4、根据本公开的实施例，基于第二金属层和第三金属层，利用第一光刻掩模进行第一次近场干涉光刻实现一次倍频，在第二感光层上形成第一光刻图形结构，包括：将第一光刻掩模与第三金属层接近或接触，基于第一光刻掩模激发的衍射光在第二金属层与第三金属层之间的共振增强及相互干涉，在第二感光层的内部进行干涉，形成第一光刻图形；去除第三金属层，对带有第一光刻图形的第二感光层进行显影，在第二感光层上形成第一光刻图形结构。基于第一金属层，以带有第一光刻图形结构的第二金属层为第二光刻掩模进行第二次近场干涉光刻实现二次倍频，在第一感光层上形成第二光刻图形结构，包括：基于第二光刻掩模激发的衍射光在第一金属层的反射作用下，在第一感光层的内部进行干涉，形成第二光刻图形；去除第二金属层，对带有第二光刻图形的第一感光层进行显影，在第一感光层上形成第二光刻图形结构。
5、根据本公开的实施例，采用化学去除液溶解第三金属层和第二金属层，以去除第三金属层和第二金属层。
6、根据本公开的实施例，第一光刻掩模激发的衍射光包括±1级衍射光，第二光刻掩模激发的衍射光包括±1级衍射光。
7、根据本公开的实施例，第一光刻图形结构的图形周期为第一光刻掩模上掩模图形的图形周期的二分之一，第二光刻图形结构的图形周期为第一光刻掩模上掩模图形的图形周期的四分之一。
8、根据本公开的实施例，第一光刻掩模上掩模图形的图形周期为60 nm ~160 nm。
9、根据本公开的实施例，第一金属层、第二金属层和第三金属层的材料包括单元素金属或合金；第一金属层的厚度为10 nm ~1000 nm，第二金属层的厚度为10 nm ~100 nm，第三金属层的厚度为10 nm ~30 nm；采用磁控溅射沉积、原子层沉积、化学气相沉积或真空蒸镀沉积的方式制备第一金属层、第二金属层和第三金属层。
10、根据本公开的实施例，第一感光层的厚度为10 nm ~100 nm，第二感光层的厚度为10 nm ~100 nm；采用旋涂的方式制备第一感光层和第二感光层。
11、根据本公开的实施例，将第二感光层上的第一光刻图形结构传递到第二金属层上，包括：采用离子束刻蚀、反应离子刻蚀或感应耦合等离子体刻蚀将第二感光层上的第一光刻图形结构刻蚀传递到第二金属层上。
12、根据本公开的实施例，还包括：将第二光刻图形结构刻蚀传递至第一金属层或基底上。
13、根据本公开实施例提供的近场光刻方法，至少包括以下有益效果：
14、通过制备多层金属层，基于相邻金属层，尤其是金属层表面分别对表面等离激元干涉光场的调控，多次进行近场干涉光刻，逐级缩小感光层中光刻图形结构的图形周期，在感光层中产生图形周期大幅度缩小的光刻图形结构，极大地提高了光刻分辨率，同时降低了掩模的加工难度与成本。
15、通过设置三层金属层，依次进行两次近场光刻，在感光层中产生了图形周期缩小4倍的光刻图形结构，从而在当前加工技术可以加工得到的常规周期掩模基础上实现了20nm以下的光刻分辨率（分辨率一般为周期的一半）。
16、该近场光刻方法通过镀膜、涂胶与刻蚀工艺，可以制备出20 nm以下及更高分辨力的图形结构，工艺简单，成本低，并且拓展了近场光刻技术的应用范围。
1.一种近场光刻方法，包括：
2.根据权利要求1所述的近场光刻方法，其中：
3.根据权利要求2所述的近场光刻方法，其中：
4.根据权利要求3所述的近场光刻方法，其中，采用化学去除液溶解所述第三金属层和所述第二金属层，以去除所述第三金属层和所述第二金属层。
5.根据权利要求3所述的近场光刻方法，其中，所述第一光刻掩模激发的衍射光包括±1级衍射光，所述第二光刻掩模激发的衍射光包括±1级衍射光。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的近场光刻方法，其中，所述第一光刻图形结构的图形周期为所述第一光刻掩模上掩模图形的图形周期的二分之一，所述第二光刻图形结构的图形周期为所述第一光刻掩模上掩模图形的图形周期的四分之一。
7.根据权利要求2所述的近场光刻方法，其中，所述第一光刻掩模上掩模图形的图形周期为60 nm ~160 nm。
8.根据权利要求2所述的近场光刻方法，其中，所述第一金属层、所述第二金属层和所述第三金属层的材料包括单元素金属或合金；
9.根据权利要求2所述的近场光刻方法，其中，所述第一感光层的厚度为10 nm ~100nm，所述第二感光层的厚度为10 nm ~100 nm；
10.根据权利要求2所述的近场光刻方法，其中，所述将所述第二感光层上的第一光刻图形结构传递到所述第二金属层上，包括：
11.根据权利要求2所述的近场光刻方法，还包括：
