CN111736422A - 一种掩模板和拼接曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种掩模板和拼接曝光方法。此掩模板包括:目标曝光图案和补偿曝光图案;所述补偿曝光图案位于所述目标曝光图案的拼接端;沿垂直于拼接方向上,所述目标曝光图案具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向上,所述补偿曝光图案具有第二宽度Y1;若所述第一宽度Y0与光刻装置的最小分辨能力W满足Y0≥120%W,所述补偿曝光图案邻接于所述目标曝光图案的拼接端,且60%Y0≤Y1≤99%Y0。本发明实施例的技术方案可在拼接曝光不断线的同时,有利于解决拼接位置图形变形的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光刻技术领域,尤其涉及一种掩模板和拼接曝光方法。
背景技术
随着技术的发展,显示装置和显示面板的尺寸不断增大。在制作显示面板的过程中,通常需要应用掩模曝光技术对不同膜层进行曝光,对应得到目标曝光图案,以期形成显示面板中的各种电路结构或光学结构。目前,掩模曝光过程中,由于光刻装置的曝光视场有限,当显示面板的尺寸大于曝光视场的尺寸时,往往需要应用拼接曝光技术(也可称为掩模板拼接技术),所谓拼接曝光是指利用多个较小尺寸的掩模板进行分次多步曝光,形成较大尺寸的曝光图案。
但是,掩模板拼接时,由于光学临近效应的存在,光刻胶在实际曝光时会发生内缩现象,造成曝光后靠近图形外端处发生变形,从而在拼接时较易发生断线情况。为解决该问题,可将掩模图形外端重叠拼接,但拼接重叠处的图形由于受到了两次曝光剂量的影响,此区域图形相比只受到了一次曝光剂量影响的非拼接区域线宽就会有差异,从而导致拼接位置图形变形的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种掩模板和拼接曝光方法,以在拼接曝光不断线的同时,有利于解决拼接位置图形变形的问题。
本发明实施例提供一种掩模板,该掩模板包括:
目标曝光图案和补偿曝光图案;
所述补偿曝光图案位于所述目标曝光图案的拼接端;
沿垂直于拼接方向上,所述目标曝光图案具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向上,所述补偿曝光图案具有第二宽度Y1;
若所述第一宽度Y0与光刻装置的最小分辨能力W满足Y0≥120%W,所述补偿曝光图案邻接于所述目标曝光图案的拼接端,且60%Y0≤Y1≤99%Y0。
进一步地,70%Y0≤Y1≤90%Y0。
进一步地,沿所述拼接方向,所述补偿曝光图案具有第一长度X1,1μm≤X1≤5μm。
进一步地,1.5μm≤X1≤2.5μm。
进一步地,所述补偿曝光图案中还设置有第一拼接中心线;在掩模曝光工艺中相互拼接的两个补偿曝光图案的第一拼接中心线重叠。
进一步地,沿所述拼接方向,所述第一拼接中心线位于所述补偿曝光图案的所述第一长度X1的二分之一位置处。
进一步地,所述补偿曝光图案的形状可包括半圆形、半椭圆形和多边形中的至少一种。
进一步地,所述补偿曝光图案为轴对称图形,对称轴沿所述拼接方向延伸。
本发明实施例还提供一种掩模板,该掩模板包括:
目标曝光图案和补偿曝光图案;
所述补偿曝光图案位于所述目标曝光图案的拼接端;
沿垂直于拼接方向上,所述目标曝光图案具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向上,所述补偿曝光图案具有第二宽度Y1;
进一步地,所述补偿曝光图案包括第一子补偿部分和第二子补偿部分;所述第一子补偿部分在垂直于所述拼接方向上与所述目标曝光图案交叠,所述第二子补偿部分在垂直于所述拼接方向上与所述目标曝光图案邻接;
在所述拼接方向上,所述第一子补偿部分具有第二长度X2,所述第二子补偿部分具有第三长度X3;
进一步地,0.05μm≤X2≤0.5μm,80%Y2≤X3≤120%Y2。
进一步地,所述第二子补偿部分中还设置有第二拼接中心线,在掩模曝光工艺中相互拼接的两个补偿曝光图案的第二子补偿部分的第二拼接中心线重叠。
进一步地,沿所述拼接方向,所述第二拼接中心线位于所述第二子补偿部分的所述第三长度X3的二分之一位置处。
进一步地,所述补偿曝光图案的形状可包括半圆形、半椭圆形和多边形中的至少一种。
进一步地,所述补偿曝光图案为轴对称图形,对称轴沿所述拼接方向延伸。
本发明实施例还提供一种拼接曝光方法,该拼接曝光方法利用如第一方面提供的任一种掩模板进行拼接曝光,以得到曝光图案。
本发明实施例提供的掩模板包括目标曝光图案和补偿曝光图案,通过设置所述补偿曝光图案位于所述目标曝光图案的拼接端;沿垂直于拼接方向上,所述目标曝光图案具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向上,所述补偿曝光图案具有第二宽度Y1;若所述第一宽度Y0与光刻装置的最小分辨能力W满足Y0≥120%W,所述补偿曝光图案邻接于所述目标曝光图案的拼接端,且60%Y0≤Y1≤99%Y0,可在拼接曝光不断线的同时,有利于解决拼接位置图形变形的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种掩模板的结构示意图;
图2为利用图1提供的掩模板进行拼接曝光的补偿原理示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种掩模板的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图;
图7为利用图6提供的掩模板进行拼接曝光的补偿原理示意图;
图8为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例
本发明实施例提供一种掩模板,该掩模板包括:目标曝光图案和补偿曝光图案;补偿曝光图案位于目标曝光图案的拼接端;沿垂直于拼接方向上,目标曝光图案具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向上,补偿曝光图案具有第二宽度Y1;通过设置第一宽度Y0与第二宽度Y1之间的关系可在拼接曝光不断线的同时,有利于解决拼接位置图形变形的问题。
其中,目标曝光图案位于掩模板的中间,掩模曝光过程中不会受到光学邻近效应的影响;补偿曝光图案位于目标曝光图案的拼接端,且位于掩模板的至少一个边缘,补偿曝光图案用于在拼接曝光工艺中的对位拼接。
其中,拼接方向可作如下理解:在拼接曝光过程中,存在至少两块掩模板的掩模曝光相拼接,以相邻拼接的两块掩模板为例,由其中一块掩模板指向另一块掩模板的方向即为拼接方向。
其中,第一宽度Y0与第二宽度Y1之间的关系的设置包括了Y0>Y1和Y0<Y1两方面的关系,前者称为第一方面,后者称为第二方面,下文中分情况讨论。
示例性的,图1为本发明实施例提供的一种掩模板的结构示意图。参照图1,该掩模板10包括目标曝光图案110和补偿曝光图案120,沿垂直于拼接方向X(拼接方向X也可称为第一方向X)上,即在第二方向Y上,目标曝光图案110具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向X上,补偿曝光图案120具有第二宽度Y1,若第一宽度Y0与光刻装置的最小分辨能力W满足Y0≥120%W,补偿曝光图案邻接于目标曝光图案的拼接端,且Y0>Y1;可选的,60%Y0≤Y1≤99%Y0。
其中,光刻装置的最小分辨能力W即为光刻装置可曝光的最窄线宽。
示例性的,图2为利用图1提供的掩模板进行拼接曝光的补偿原理示意图。其中,掩模板10分为相拼接的第一掩模板101和第二掩模板102,以图2中的方位为例,第一掩模板101的右侧与第二掩模板102的左侧相拼接;20代表掩模板10在掩模曝光过程中各自的实际成像效果,第一成像图形201对应于第一掩模板101的实际成像图形,第二成像图形202对应于第二掩模板102的实际成像图形;30代表掩模板拼接设计方案,即将第一掩模板101的补偿曝光图案与第二掩模板102的补偿曝光图案重叠,实际拼接时,可部分重叠,也可全部重叠,本发明实施例对此不限定;40代表拼接效果,实际成像图形401对应于利用掩模板拼接设计方案30曝光后得到的曝光图形。
参照图1和图2,第一宽度Y0还可称为目标曝光图案110的线宽,第二宽度Y1也可称为补偿曝光图案120的线宽。重叠区的补偿曝光图案120由于其线宽小于目标曝光图案110,受到了两次曝光剂量影响后,重叠区的补偿曝光图案120的线宽变化程度大于受到了一次曝光剂量影响的目标曝光图案110的线宽变化,从而有利于使补偿曝光图案120对应的区域的最终成像的线宽大小与目标曝光图案110对应的区域的最终成像的线宽大小一致,从而在拼接曝光不断线的同时,有利于解决拼接位置图形变形的问题。
此外,该线宽设计方式还可使得在利用该掩模板进行掩模曝光过程中,曝光重复性较好。
需要说明的是,图1和图2中利用斜线填充补偿曝光图案120仅仅为了较直接的示出目标曝光图案110与补偿曝光图案120的相对位置关系,在掩模板10的实际实体中,二者相连通,如图1中的下图所示。下文中其他各图中的斜线填充均为此意,下文中不再一一赘述。
可选的,70%Y0≤Y1≤90%Y0。
如此,可在较小的数值范围内设置补偿曝光图案120的第二宽度Y1,从而有利于减小拼接误差。
需要说明的是,上述本发明实施例中仅示例性的示出60%Y0≤Y1≤99%Y0或70%Y0≤Y1≤90%Y0,但并不构成对本发明实施例提供的掩模板10的限定。在其他实施方式中,还可以根据掩模板10的实际需求,设置80%Y0≤Y1≤99%Y0、75%Y0≤Y1≤85%Y0或68%Y0≤Y1≤95%Y0等,本发明实施例对此不作限定。
可选的,继续参照图1,沿拼接方向X,补偿曝光图案120具有第一长度X1,1μm≤X1≤5μm。
如此,利于使相邻拼接的掩模板10的补偿曝光图案120在拼接方向X上完全重叠或部分重叠,从而有利于拼接曝光不断线,且拼接位置对应的曝光图形不变形。
可选的,1.5μm≤X1≤2.5μm。
如此,可在较小的数值范围内设置补偿曝光图案120的第一长度X1,从而有利于减小拼接误差。
需要说明的是,上述本发明实施例中仅示例性的示出1.5μm≤X1≤2.5μm或1μm≤X1≤5μm,但并不构成对本发明实施例提供的掩模板10的限定。在其他实施方式中,还可以根据掩模板10的实际需求,设置1.5μm≤X1≤4.5μm、2μm≤X1≤3.5μm或2μm≤X1≤3μm等,本发明实施例对此不作限定。
可选的,继续参照图1,补偿曝光图案120中还设置有第一拼接中心线121;在掩模曝光工艺中相互拼接的两个补偿曝光图案120的第一拼接中心线121重叠。
如此,便于将相拼接的掩模板10的补偿曝光图案120对应的位置处进行二次曝光,从而有利于确保拼接不断线以及拼接不变形,即有利于提高拼接准确性。
需要说明的是,图1中仅示例性的示出了补偿曝光图案120中设置有一条第一拼接中心线121,但在实际掩模板10结构中,第一拼接中心线121并非实际存在的结构,而是一虚拟直线。
可选的,继续参照图1,沿拼接方向X,第一拼接中心线121位于补偿曝光图案120的第一长度X1的二分之一位置处。
如此,便于将相拼接的掩模板10中的补偿曝光图案120在预设方向X上完全重叠;且有利于相重叠的补偿曝光图案120的对称设计,从而有利于降低掩模板10的设计难度。
可选的,图3为本发明实施例提供的另一种掩模板的结构示意图,图4为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图,图5为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图。参照图1和图3-5,补偿曝光图案120的形状可包括半圆形、半椭圆形和多边形中的至少一种。
示例性的,图1中补偿曝光图案120的形状为矩形,图3中补偿曝光图案120的形状为梯形,图4中补偿曝光图案120的形状为矩形与半圆形的结合图形,图5中补偿曝光图案120的形状为设置有凹槽的矩形,凹槽设置于矩形远离目标曝光图案110的一侧;图5中示出的补偿曝光图案120还可理解为图形反向,即部分图形凹陷且凹向目标曝光图案110一侧;此外,反向图形可在补偿曝光图案120的边缘,也可在补偿曝光图案120的内部,本发明实施例对此不作限定。
上述为关于第一方面的讨论,下面讨论第二方面。
示例性的,图6为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图。参照图6,该掩模板10包括目标曝光图案110和补偿曝光图案120,沿垂直于拼接方向X(拼接方向X也可称为第一方向X)上,即在第二方向Y上,目标曝光图案110具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向X上,补偿曝光图案120具有第二宽度Y1,若第一宽度Y0与光刻装置的最小分辨能力W满足100%W≤Y0≤120%W,补偿曝光图案120包覆于目标曝光图案110的拼接端,且Y0<Y1;可选的,
其中,光刻装置的最小分辨能力W即为光刻装置可曝光的最窄线宽。
示例性的,图7为利用图6提供的掩模板进行拼接曝光的补偿原理示意图。其中,掩模板10分为相拼接的第一掩模板101和第二掩模板102,以图2中的方位为例,第一掩模板101的右侧与第二掩模板102的左侧相拼接;20代表掩模板10在掩模曝光过程中各自的实际成像效果,第一成像图形201对应于第一掩模板101的实际成像图形,第二成像图形202对应于第二掩模板102的实际成像图形;30代表掩模板拼接设计方案,即将第一掩模板101的补偿曝光图案与第二掩模板102的补偿曝光图案重叠,实际拼接时,可部分重叠,也可全部重叠,本发明实施例对此不限定;40代表拼接效果,实际成像图形401对应于利用掩模板拼接设计方案30曝光后得到的曝光图形。
参照图6和图7,第一宽度Y0还可称为目标曝光图案110的线宽,第二宽度Y1也可称为补偿曝光图案120的线宽。经过拼接补偿后的图形(可参照实际成像图形401),在曝光后,图形外端处的光刻胶内缩现象会减小,从而在拼接时断线情况不易发生,同时考虑到图形最外端仍必然会有小程度的内缩情况,因此需要设置面积非常小的重叠区域以确保不断线,由此有利于使补偿曝光图案120对应的区域的最终成像的线宽大小与目标曝光图案110对应的区域的最终成像的线宽大小一致,从而在拼接曝光不断线的同时,有利于解决拼接位置图形变形的问题。
此外,该线宽设计方式还可降低对光刻装置的最小分辨能力的要求。
如此,可在较小的数值范围内设置补偿曝光图案120的第二宽度Y1,从而有利于减小拼接误差。
可选的,继续参照图6,补偿曝光图案120包括第一子补偿部分1201和第二子补偿部分1202;第一子补偿部分1201在垂直于拼接方向X,即在第二方向Y上与目标曝光图案110交叠,第二子补偿部分1202在垂直于拼接方向X,即在第二方向Y上与目标曝光图案110邻接;在拼接方向X上,第一子补偿部分1201具有第二长度X2,第二子补偿部分1202具有第三长度X3;其中,0.01μm≤X2≤1μm,50%Y2≤X3≤150%Y2,
如此,有利于利用补偿曝光图案120补偿曝光内缩,同时有利于使得相邻拼接的掩模板10的补偿曝光图案120中的第二子补偿部分1202在拼接方向X上完全重叠或部分重叠,从而有利于拼接曝光不断线,且拼接位置对应的曝光图形不变形。
可选的,0.05μm≤X2≤0.5μm,80%Y2≤X3≤120%Y2。
如此,可在较小的数值范围内设置第一子补偿部分1201的第二长度X2和第二子补偿部分1202的第三长度X3,从而有利于减小拼接误差。
需要说明的是,上述本发明实施例中仅示例性的示出0.01μm≤X2≤1μm或0.05μm≤X2≤0.5μm,但并不构成对本发明实施例提供的掩模板10的限定。在其他实施方式中,还可以根据掩模板10的实际需求,设置0.08μm≤X2≤0.8μm、0.3μm≤X2≤0.5μm或0.05μm≤X2≤0.75μm等,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,上述本发明实施例中仅示例性的示出50%Y2≤X3≤150%Y2或80%Y2≤X3≤120%Y2,但并不构成对本发明实施例提供的掩模板10的限定。在其他实施方式中,还可以根据掩模板10的实际需求,设置75%Y2≤X3≤130%Y2、100%Y2≤X3≤120%Y2或90%Y2≤X3≤125%Y2等,本发明实施例对此不作限定。
可选的,继续参照图6,第二子补偿部分1202中还设置有第二拼接中心线122,在掩模曝光工艺中相互拼接的两个补偿曝光图案120的第二子补偿部分1202的第二拼接中心线122重叠。
如此,便于将相拼接的掩模板10的第二子补偿部分1202对应的位置进行二次曝光,从而有利于确保拼接不断线以及拼接不变形,即有利于提高拼接准确性。
需要说明的是,图6中仅示例性的示出了第二子补偿部分1202中设置有一条第二拼接中心线122,但在实际掩模板10结构中,第二拼接中心线122并非实际存在的结构,而是一虚拟直线。
可选的,继续参照图6,沿拼接方向X,第二拼接中心线122位于第二子补偿部分1202的第三长度X3的二分之一位置处。
如此,便于将相拼接的掩模板10中的第二子补偿部分1202在预设方向X上完全重叠;且有利于相重叠的第二子补偿部分1202的对称设计,从而有利于降低掩模板10的设计难度。
可选的,图8为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图,图9为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图,图10为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图,图11为本发明实施例提供的又一种掩模板的结构示意图。参照图6和图8-图11,补偿曝光图案120的形状可包括半圆形、半椭圆形和多边形中的至少一种。
示例性的,图6中补偿曝光图案120的形状为矩形,图8和图9中补偿曝光图案120的形状为梯形,图10中补偿曝光图案120的形状为矩形与半椭圆形的结合图形,图11中补偿曝光图案120的形状为设置有凹槽的矩形,凹槽设置于矩形远离目标曝光图案110的一侧;图11中示出的补偿曝光图案120还可理解为图形反向,即部分图形凹陷且凹向目标曝光图案110一侧;此外,反向图形可在补偿曝光图案120的边缘,也可在补偿曝光图案120的内部,本发明实施例对此不作限定。
可选的,继续参照图1-图11,补偿曝光图案120为轴对称图形,对称轴沿拼接方向X延伸。
如此,有利于降低补偿曝光图案120的设计难度,从而有利于降低掩模板10整体的设计难度和制作难度。
需要说明的是,图1-图11中仅示例性的以单条线条示出了掩模板10中的目标曝光图案110和补偿曝光图案120,但并非对本发明实施例提供的掩模板10的限定。在其他实施方式中,掩模板10中的目标曝光图案110和补偿曝光图案120可根据待形成的曝光图形的实际需求设置,根据待形成的曝光图形的线宽与光刻装置的最小分辨能力之间的相对大小关系,第一方面的设计和第二方面的设计可同时存在;同时,补偿曝光图案120的具体数值与光刻胶及衬底材料等有关,可根据实际应用场景在上述数值范围内具体设置,本发明实施例对此均不作限定。
在上述实施方式的基础上,本发明实施例还提供一种拼接曝光方法,该拼接曝光方法利用上述实施方式中提供的任一种掩模板10进行拼接曝光,以得到曝光图案。因此,该拼接曝光方法得到的曝光图案在不断线的同时,有利于使得拼接位置图形不变形。
需要说明的是,该拼接曝光方法可采用本领域技术人员可知的任一种拼接曝光流程,本发明实施例对此不再赘述也不作限定。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (17)
1.一种掩模板,其特征在于,包括:
目标曝光图案和补偿曝光图案;
所述补偿曝光图案位于所述目标曝光图案的拼接端;
沿垂直于拼接方向上,所述目标曝光图案具有第一宽度Y0;沿垂直于拼接方向上,所述补偿曝光图案具有第二宽度Y1;
若所述第一宽度Y0与光刻装置的最小分辨能力W满足Y0≥120%W,所述补偿曝光图案邻接于所述目标曝光图案的拼接端,且60%Y0≤Y1≤99%Y0。
2.根据权利要求1所述的掩模板,其特征在于,70%Y0≤Y1≤90%Y0。
3.根据权利要求1所述的掩模板,其特征在于,沿所述拼接方向,所述补偿曝光图案具有第一长度X1,1μm≤X1≤5μm。
4.根据权利要求3所述的掩模板,其特征在于,1.5μm≤X1≤2.5μm。
5.根据权利要求3所述的掩模板,其特征在于,所述补偿曝光图案中还设置有第一拼接中心线;在掩模曝光工艺中相互拼接的两个补偿曝光图案的第一拼接中心线重叠。
6.根据权利要求5所述的掩模板,其特征在于,沿所述拼接方向,所述第一拼接中心线位于所述补偿曝光图案的所述第一长度X1的二分之一位置处。
7.根据权利要求1所述的掩模板,其特征在于,所述补偿曝光图案的形状可包括半圆形、半椭圆形和多边形中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的掩模板,其特征在于,所述补偿曝光图案为轴对称图形,对称轴沿所述拼接方向延伸。
12.根据权利要求11所述的掩模板,其特征在于:
0.05μm≤X2≤0.5μm,80%Y2≤X3≤120%Y2。
13.根据权利要求11所述的掩模板,其特征在于:所述第二子补偿部分中还设置有第二拼接中心线,在掩模曝光工艺中相互拼接的两个补偿曝光图案的第二子补偿部分的第二拼接中心线重叠。
14.根据权利要求13所述的掩模板,其特征在于,沿所述拼接方向,所述第二拼接中心线位于所述第二子补偿部分的所述第三长度X3的二分之一位置处。
15.根据权利要求9所述的掩模板,其特征在于,所述补偿曝光图案的形状可包括半圆形、半椭圆形和多边形中的至少一种。
16.根据权利要求9所述的掩模板,其特征在于,所述补偿曝光图案为轴对称图形,对称轴沿所述拼接方向延伸。
17.一种拼接曝光方法,其特征在于,利用如权利要求1-16任一项所述的掩模板进行拼接曝光,以得到曝光图案。
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