CN116027625A - 一种掩膜装置与曝光装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光刻技术领域，提供一种掩膜装置与曝光装置。所述掩膜装置，包含一透明衬底，在透明衬底上形成的多条遮光膜和多条相移膜，每一相移膜紧邻一遮光膜，所述相移膜、遮光膜所覆盖区域分别叫相移区与遮光区，所述剩余空白区域为透光区，所述遮光膜一侧为相移区，另一侧为透光区。所述遮光膜的宽度为X，所述相移膜的宽度为0.5X～1X，所述相邻的遮光膜之间的间距宽度大于2X。通过增加相邻的遮光膜之间的间距宽度，使得相邻相移膜之间不产生干扰，进而解决接近式曝光装置难以刻制精细化线路以及线路厚度不均匀的问题。

Description

一种掩膜装置与曝光装置

技术领域

本申请涉及一种光刻技术领域，尤其涉及一种在显示面板行业中使用的制作细线宽的掩膜装置与曝光装置。

背景技术

当前，为了实现图案精细化发展，出现了相移掩膜(phase shift mask，PSM)技术，相移掩膜是光刻工艺中主要的分辨率增强技术之一。该技术常用于投影式光刻装置制作IC领域的精细化密集线路。图1～2为现有制作密集线路的相移掩膜10的结构示意图。图1所示的相移掩膜包含在透明衬底101上形成的多条遮光膜102和多条相移膜103，每一相移膜103紧邻一遮光膜102，所述相移膜103、遮光膜102所覆盖区域分别叫相移区与遮光区，所述剩余空白区域为透光区。通过相移区的光与透光区之间的光波形成干涉，消除遮光区边缘的杂波，进而制作线宽更小的线路。由于当前的相移掩膜技术均应用于密集线路制作领域，其遮光区之间的间隙均较窄，一般遮光区的宽度与其间隙宽度大约为1:1关系，为了实现相移掩膜效果，需要提升相移膜103在遮光区的间隙中所占面积比例。

如图1所示，所述相移膜103交替式覆盖两个相邻的遮光区的间隙中的一个间隙区域。如图2所示，在所述遮光膜102的两侧边缘均设置有相移膜103。然而，图1～2所示的相邻的相移膜103之间间距太小(图1所示相邻的两个遮光膜102之间的一个相移膜103实际可视为该两个遮光膜102分别对应的两个相移膜103)，容易使得通过相邻相移区的光产生相互干涉，或者相邻相移区的光对杂波的消除方向不能达成完全一致，进而形成新的杂波，导致制作精细化图形的难度很大，制作的图形厚度均匀性很差，容易降低良品率。

为了解决上述问题，当前只能通过内部设置具有调焦功能的光学机构使得通过相邻相移区的光对杂波的消除达成一致，该种光学机构价格极为昂贵，而当前常见的接近式曝光装置均不具有该光学机构。

针对接近式曝光装置难以刻制精细化线路，或者制作的精细化线路的厚度差异较大的问题，成为了一个需要攻克的课题。

申请内容

针对上述技术问题，

本申请提供的解决其技术问题的技术方案如下：

本申请提供一种掩膜装置，包含一透明衬底，在透明衬底上形成的多条遮光膜和多条相移膜，每一相移膜紧邻一遮光膜，所述相移膜、遮光膜所覆盖区域分别叫相移区与遮光区，所述剩余空白区域为透光区，所述遮光膜一侧为相移区，另一侧为透光区。所述遮光膜的宽度为X，所述相移膜的宽度为0.5X～1X，所述相邻的遮光膜之间的间距宽度大于2X。所述X可为1～10um。

本申请还提供一种曝光装置，所述曝光装置包含上述掩膜装置，还包括一光源机构和转印机构，所述掩膜装置的透明衬底101与转印机构之间的距离为50～200um。

本申请提出的掩膜装置与曝光装置参考如下的菲涅耳衍射式，并进行相应校正后，通过遮光膜两侧的相移区的光与透光区的光之间形成干涉，消除遮光区边缘的杂波，进而制作线宽更小的线路。

式中，ξ和η分别表示移相掩模上的X坐标和Y坐标。即，U(ξ,η)是移相掩模上的坐标(ξ,η)处的光的振幅信息。另外，z表示邻近间隙、λ表示曝光光的波长、k表示波数、j表示虚数单位。

同时，本申请通过增加相邻的遮光膜之间的间距宽度，使得相邻相移膜之间不产生干扰，进而解决接近式曝光装置难以刻制精细化线路以及线路厚度不均匀的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本申请作进一步说明，附图中：

图1为现有技术的掩膜装置的第一剖面示意图；

图2为现有技术的掩膜装置的第二剖面示意图；

图3为本申请的掩膜装置的第一剖面示意图；

图4为本申请的掩膜装置的第二剖面示意图。

图中标记的含义为：

101、透明衬底；102、遮光膜；103、相移膜；104、转印机构。

具体实施方式

为说明本申请提供的掩膜装置，以下结合说明书附图及实施例的文字说明进行详细阐述。

如图3所示，本申请提供一种掩膜装置的实施例，包含一透明衬底101，在透明衬底101上形成的多条遮光膜102和多条相移膜103，每一相移膜103紧邻一遮光膜102，所述相移膜103、遮光膜102所覆盖区域分别叫相移区与遮光区，所述剩余空白区域为透光区，所述遮光膜102一侧为相移区，另一侧为透光区。所述遮光膜102的宽度为X，所述相移膜103的宽度为0.5X～1X，所述相邻的遮光膜102之间的间距宽度大于2X。

优选的方案中，所述相邻的遮光膜102之间的间距宽度大于4X。

在具体的实施例中，所述X为1～10um，即所述遮光膜102的宽度为1～10um，所述相移膜103的宽度为0.5～5um，所述相邻的遮光膜102之间的间距宽度大于20um。

在此种间距条件下，所述相移膜103均位于所述遮光膜102的同一侧。

如图4所示，本申请提供另一种掩膜装置的实施例，若不同的相移膜103分别位于对应的相邻遮光膜102的不同侧，所述相邻的遮光膜之间的间距宽度需要大于4X。

优选的方案中，所述相邻的遮光膜之间的间距宽度大于8X。

在具体的实施例中，所述相移膜103对光的透光率为10％～90％。

在优选的方案中，所述相移膜103的透光率为70％～90％，增加透光率，有利于制作出所需图案。

在可选的方案中，所述光源可为波长313～365nm的光源。

在可选的方案中，相移量大于180°。

在优选的方案中，相移量大于200°，且相移量小于300°。

如图5所示，本申请提供一种曝光装置，所述曝光装置包含上述掩膜装置，还包括一光源机构(图上未示出)和转印机构104，所述曝光装置为接近式曝光装置。所述掩膜装置的透明衬底101与转印机构104之间的距离z为50～200um。

以上为本申请提供的掩膜装置为较佳实施例，并不能理解为对本申请权利保护范围的限制，本领域的技术人员应知晓，在不脱离本申请构思的前提下，还可做多种改进或替换，所有的改进或替换都应在本申请的权利保护范围内，即本申请的权利保护范围应以权利要求为准。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

Claims (10)

1.一种掩膜装置，包括：一透明衬底(101)，在透明衬底(101)上形成的多条遮光膜(102)和多条相移膜(103)，每一相移膜(103)紧邻一遮光膜(102)，所述相移膜(103)、遮光膜(102)所覆盖区域分别叫相移区与遮光区，所述剩余空白区域为透光区，所述遮光膜(102)一侧为相移区，另一侧为透光区，其特征在于，所述遮光膜的宽度为X，所述相移膜的宽度为0.5X～1X，所述相邻的遮光膜之间的间距宽度大于2X。

2.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，所述相邻的遮光膜(102)之间的间距宽度大于4X。

3.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，所述遮光膜(102)的宽度X为1～10um，所述相移膜(103)的宽度为0.5～5um，所述相邻的遮光膜(102)之间的间距宽度大于20um。

4.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，所述相移膜(103)均位于所述遮光膜(102)的同一侧。

5.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，不同的相移膜(103)分别位于对应的相邻遮光膜(102)的不同侧，所述相邻的遮光膜之间的间距宽度大于8X。

6.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，所述相移膜(103)对光的透光率为10％～90％。

7.如权利要求6所述的掩膜装置，其特征在于，所述相移膜(103)的透光率为70％～90％。

8.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，所述光源可为波长313～365nm的光源。

9.如权利要求1所述的掩膜装置，其特征在于，相移量大于200°，且相移量小于300°。

10.一种曝光装置，包括权利要求1-9中任一项所述的掩膜装置，还包括一光源机构和转印机构(104)，所述掩膜装置的透明衬底(101)与转印机构104之间的距离z为50～200um。

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