[发明专利]一种光罩的制作方法及所制得光罩的应用

说明书

本发明提供了一种光罩的制作方法及所制得光罩的应用，该制作方法包括步骤S1、将所述光罩划分为透光区域和不透光区域，二者间通过设置在所述光罩上的框架分隔开；所述透光区域设置在所述框架内，而所述不透光区域设置在所述框架外；步骤S2、在所述透光区域内设置不透光的第一图形和第二图形；所述第一图形的数量为多个，且间隔布设在所述透光区域内的中部；所述第二图形的数量为多个，且环向间隔设置在所有第一图形的外部；所述第二图形的宽度尺寸小于所述第一图形的宽度尺寸。该应用是将所述制作方法制得的光罩在生产图形化衬底方面的应用。本发明能够解决因曝光区域拼接处曝光能量不足带来的曝光视场边缘图形形变，成品率降低的问题。

技术领域

本发明涉及半导体光刻技术领域，具体涉及一种光罩的制作方法及所制得光罩的应用。

背景技术

图形化衬底技术是通过在衬底表面进行图案化处理，减少外延材料(如GaN)与衬底材料的晶格失配，提升外延材料结晶质量，从而提升芯片的品质。同时，衬底表面图案化处理，还有增强光反射效率的作用，提升芯片发光效率。

常用的衬底表面图案化处理的过程如下：首先，在衬底表面涂光刻胶；其次，采用光刻工艺在衬底上制作出周期性图案；最后，采用干法刻蚀工艺，对衬底进行腐蚀，制作出图形化衬底结构。

在光刻工艺中，使用步进光刻机，其光罩(具体为工业化量产的光罩，光罩上的各图案均为等大的图案)上的图案通过光源照射、镜头缩放投影到衬底表面上(如图1所示)；在衬底上需要分多个曝光区域进行曝光，每个曝光区域都是要通过边界拼接形成完整图形，保证整个衬底上曝光图形的一致性与重复性(如图2所示)。但是，随着图案占空比(图案与图案间间距的比值叫占空比)越做越大，在曝光区域与曝光区域之间，因为边缘曝光能量较中心区域曝光能量小，容易出现镜头畸变导致拼接处图形形变问题(如图3所示)，使得产品图形一致性下降，成品率降低。

发明内容

本发明目的在于提供一种光罩的制作方法及所制得光罩的应用，具体技术方案如下：

在第一方面，本发明提供了一种光罩的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1、将所述光罩划分为透光区域和不透光区域，二者间通过设置在所述光罩上的框架分隔开；所述透光区域设置在所述框架内，而所述不透光区域设置在所述框架外；

步骤S2、在所述透光区域内设置不透光的第一图形和第二图形；所述第一图形的数量为多个，且间隔布设在所述透光区域内的中部；所述第二图形的数量为多个，且环向间隔设置在所有第一图形的外部；所述第二图形的宽度尺寸小于所述第一图形的宽度尺寸。

可选的，在步骤S2中，令所述第一图形的宽度尺寸为D1，所述第二图形的宽度尺寸为D2，所述D1与D2满足关系式D2＝Y·D1，其中，Y表示系数，其取值小于1；采用黄光工艺调控系数Y的取值范围为0.92-0.97。

可选的，所述黄光工艺调控过程如下：

步骤S2.1、确认黄光制程工艺窗口，采用曝光工艺参数曝光第一图形，获得第一图形的宽度尺寸为D1微米；所述曝光工艺参数包括曝光时间为175-190ms，曝光焦距为-0.2-0.2微米；

步骤S2.2、更新曝光时间，对第二图形进行单shot曝光，获得第二图形的宽度尺寸为D2微米；显影后采用扫描电镜测量D2，并用显微镜观察单shot曝光的颜色变化；

步骤S2.3、若颜色变化存在色差，则再次更新曝光时间重复步骤S2.2，直至颜色变化无色差为止；此时，计算D2与D1的比值，即获得系数Y的取值范围为0.92-0.97。

可选的，所述曝光时间的更新范围是185-190ms。

可选的，所述透光区域为矩形区域。

可选的，所述第一图形的形状和第二图形的形状均包括圆形、三角形和多边形中的至少一种。