适于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种适于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组，所述掩膜板包括多块掩膜板，掩膜板的个数为m+1，m为套刻次数，其中，每块掩膜板上均匀划分多个图案区，图案区的总面积等于掩膜板的表面积，图案区的个数至少为m+1；每个图案区上设置有遮光层，遮光层上开设有透光图形，透光图形的种数为m+1；每块掩膜板上且处于相同位置上的图案区所开设的透光图形互不相同，并设掩膜板上处于同一位置上的m+1个透光图形为一套刻序组；任意两个对应位置上的套刻序组不同。本实用新型掩膜板组在进行多次套刻工艺时，无需考虑图形结构的加工顺序，便可得到不同时序的顺序排列方式，方便了不同时序加工流程，同时节约了掩膜板的数量，降低了成本。
【专利说明】
适于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组
技术领域
[0001] 本实用新型涉及半导体器件制备技术领域，尤其涉及一种适于多次套刻的多时序 光刻图案的掩膜板组。
【背景技术】
[0002] 光刻技术是在一片平整的硅片上构建半导体M0S管和电路的技术，是一种精密的 微细加工技术。
[0003] 现有的光刻工艺进行多次套刻时，一般会按照固定的加工顺序进行加工。以三次 套刻的十字图形为例，如图1所示了参与三次套刻过程中四种十字图形（1)、（2)、（3)、（4)。 如图2示出了四种十字图形套刻后的光刻图案。如图3所示，掩膜板分为a、b、c、d。在工艺过 程中，一般掩膜板的使用顺序为a-b-c-d，则套刻顺序为(1)-(2)-(3)_(4)。
[0004] 但新兴的MEMS微机械加工要求和原来的MEMS加工要求不同，其要求机械机构的加 工灵活多变，故加工顺序可以根据实验员的要求随意变换。继续以上述图3的掩膜板为例， 若掩膜板的使用顺序为c-a-b-d，则套刻顺序为(4)-(2)-(3)-(1)。此时，第(4)种十字图形 曝光后，第(2)块十字图形不能精确对准预设位置，会使得第(3)块十字图形在曝光时与已 曝光的第(4)种或第(2)种十字图形发生重叠现象，如图4所示。由此，现有存在的加工方式 不能随意更换掩膜板的使用顺序，即定好的掩膜板的图形不易改变，导致加工顺序不易改 变，进而影响了微机械加工的灵活性。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型提供一种适于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组，用于解决现有 技术中定好的掩膜板的图形不易改变，导致加工顺序不易改变，进而影响了微机械加工的 灵活性的问题。
[0006] 本实用新型提供一种适用于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组，包括多块掩 膜板，掩膜板的个数为m+1，m为套刻次数，其中，
[0007] 每块所述掩膜板上均匀划分多个图案区，所述图案区的总面积等于掩膜板的表面 积，图案区的个数至少为m+1;
[0008] 每个图案区上设置有遮光层，遮光层上开设有透光图形，透光图形的种数为m+1， 各种类的透光图形套设在一起形成所述光刻图案；
[0009] 每块所述掩膜板上且处于相同位置上的图案区所开设的透光图形互不相同，并设 掩膜板上处于同一位置上的m+1个透光图形为一套刻序组;任意两个对应位置上的套刻序 组不同。
[001 0]优选地，每块所述掩膜板上均匀划分个图案区，m为套刻次数。
[0011]优选地，所述掩膜板至少包括四块。
[0012]优选地，所述透光图形包括十字形、圆形或方形。
[0013] 优选地，所述光刻图案中相邻透光图形的间距为5-10um。
[0014] 由上述技术方案可知，本实用新型提供一种适于多次套刻的多时序光刻图案的掩 膜板组，所述掩膜板组在进行多次套刻工艺时，无需考虑图形结构的加工顺序，便可得到不 同时序的顺序排列方式，方便了不同时序加工流程，同时节约了掩膜板的数量，降低了成 本。
【附图说明】
[0015] 图1为三次套刻加工过程所使用的四种透光图形的结构示意图；
[0016] 图2为图1中透光图形套刻后的光刻图案示意图；
[0017] 图3为现有技术中以图1所述透光图形的掩膜板设计图；
[0018] 图4为现有技术中掩膜板曝光折叠现象示意图；
[0019] 图5为本实用新型实施例中以图1所述透光图形的掩膜板设计图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0021] 本实用新型实施例提供一种适用于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组，包括 多块掩膜板，掩膜板的个数为m+1，m为套刻次数，其中，
[0022] 每块所述掩膜板上均匀划分多个图案区，所述图案区的总面积等于掩膜板的表面 积，图案区的个数至少为m+1。若为了突出掩膜板加工顺序的多样化，每块所述掩膜板上均 匀划分个图案区，m为套刻次数。
[0023] 每个图案区上设置有遮光层，遮光层上开设有透光图形，透光图形的种数为m+1， 各种类的透光图形套设在一起形成所述光刻图案；
[0024]每块所述掩膜板上且处于相同位置上的图案区所开设的透光图形互不相同，并设 掩膜板上处于同一位置上的m+1个透光图形为一套刻序组;任意两个对应位置上的套刻序 组不同。
[0025] 下面以所述透光图形为十字图形，所述套刻次数为3次，掩膜板为4个，图案区为< 个为例，对上述本实用新型提供的掩膜板组进行详细介绍。在此，需要说明的是，所述套刻 次数是根据对最里面的透光图形(如图1中阴影部分的第（1)种十字图形)依次套刻几次成 为最终的光刻图案所决定的，即根据最里面的透光图形外围存在几个透光图形所决定。
[0026] 如图1所示了参与三次套刻过程中四种十字图形（1)、（2)、（3)、（4)。如图2示出了 四种十字图形套刻后的光刻图案。如图5所示，掩膜板分为六3、(：、0。在每块所述掩膜板上且 处于相同位置上的图案区所开设的透光图形互不相同。例如，在掩膜板A、B、C、D的左上角的 图案区内依次为十字图形（1)、（2)、（3)、（4)，可以看出处于相同位置上的图案区所开设的 透光图形互不相同。在掩膜板A、B、C、D的右上角的图案区内依次为十字图形（2)、（1)、（4)、 (3)，可以看出处于相同位置上的图案区所开设的透光图形互不相同，并设掩膜板上处于同 一对应位置上的m+1个透光图形为一套刻序组。如图5中，套刻序组①为十字图形（1)、（2)、 (3)、（4)，套刻序组?为十字图形(3)、（2)、（4)、（1)，套刻序组@为十字图形(3)、（4)、（1)、 (2)。对于其他套刻序组不一一描述，故可知任意两个对应位置上的套刻序组不同。
[0027] 使用上述结构的掩膜板组进行光刻加工工艺，无论对四块掩膜板进行任何形式的 使用顺序调换，当第一掩膜板使用完毕后，更好第二掩膜板后均能找到第(2)种十字图形与 第一掩膜板上曝光的第（1)中十字图形进行对位。只要对位一个，其他任何位置上的十字图 形均可准确曝光。
[0028] 为此，本实用新型所述掩膜板组在进行多次套刻工艺时，无需考虑图形结构的加 工顺序，便可得到不同时序的顺序排列方式，方便了不同时序加工流程，同时节约了掩膜板 的数量，降低了成本。
[0029] 应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制， 并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利 要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词"包含"不排 除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词"一"或"一个"不排除存在多 个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的 计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同 一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单 词解释为名称。
[0030] 本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方 案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中 部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质 脱离本实用新型权利要求所限定的范围。
【主权项】
1. 一种适于多次套刻的多时序光刻图案的掩膜板组，其特征在于，包括多块掩膜板，掩 膜板的个数为m+1，m为套刻次数，其中， 每块所述掩膜板上均匀划分多个图案区，所述图案区的总面积等于掩膜板的表面积， 图案区的个数至少为m+1; 每个图案区上设置有遮光层，遮光层上开设有透光图形，透光图形的种数为m+1，各种 类的透光图形套设在一起形成所述光刻图案； 每块所述掩膜板上且处于相同位置上的图案区所开设的透光图形互不相同，并设掩膜 板上处于同一位置上的m+1个透光图形为一套刻序组;任意两个对应位置上的套刻序组不 同。2. 根据权利要求1所述的掩膜板组，其特征在于，每块所述掩膜板上均匀划分.个 图案区，m为套刻次数。3. 根据权利要求1或2所述的掩膜板组，其特征在于，所述掩膜板至少包括四块。4. 根据权利要求1所述的掩膜板组，其特征在于，所述透光图形包括十字形、圆形或方 形。5. 根据权利要求1所述的掩膜板组，其特征在于，所述光刻图案中相邻透光图形的间距 为5-lOum。
【文档编号】G03F7/00GK205594304SQ201620203434
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】陶智, 李秋实, 李海旺, 谭啸, 徐天彤, 余明星
【申请人】北京航空航天大学