专利名称：掩模以及相关的光刻方法
技术领域：
本发明涉及一种掩才莫(photomask)以及相关的光刻方法，且特别涉及 一种辅助辨识图案的掩模以及相关的光刻方法。
背景技术：
光刻(lithography)是制作晶片的关键步骤之一，其影响产品的成品率 甚深。 一般而言，光刻工艺包括主要的八个步骤气相涂底、旋转涂布、软 烤、对准及曝光、曝光后烘烤、显影、硬烤、显影后^r纟见。其中在对准及曝 光步骤中，首先，提供掩模及覆盖光刻胶的晶片，掩才莫需和覆盖光刻胶的晶 片的适当位置对准。接着，对准的掩模与晶片曝露于紫外(UV)光下，紫 外光可使光刻胶中的光敏化合物活化，由此将掩模的图案成功地转移至涂有 光刻胶的晶片上。转移至晶片的图案可定义元件的尺寸或用于后续的蚀刻及 离子注入等工艺。
图1绘示已知的掩4莫100。掩模100包括基底101，基底101通常为玻 璃板或石英板。基底101具有有效面积区110以及环绕有效面积区110的静 电环.120,在有效面积区110内有掩模图案103形成在基底101上。掩模图 案103是由不透明的铬(chromium)薄膜所构成，可通过光刻工艺将掩模图 案103转移至晶片以定义晶片上的元件或线路。为使每一道掩模所投影的影 像与晶片上的图案正确匹配，有效面积区110内更具有对准图案(alignment key) 105，对准图案105不但辅助掩模图案103准确地转移至晶片的正确位 置，且对准图案105可辅助生产线上的操作人员辨识掩模100的使用方向。 一般而言，在有效面积区110之外，掩模100具有辨识码107，辨识码107 为一组肉眼可辨识的编码，生产线上的操作人员可通过辨识码107辨识及选 择所期望的掩模。
然而，不同掩模的辨识码间的相似程度往往很大，因此在晶片生产线上 仍然时常发生用错掩模的情形而必须返工，因而增加生产成本。
发明内容
本发明的目的之一在于降低生产线上用错掩模的频率，并且辅助生产线 上操作人员辨识掩模使用的方向正确性。
有鉴于此，本发明提供一种掩模，包括基底，具有有效面积区；第一 图案，在该有效面积区之中，其中该第一图案由多个切割道环绕；以及第二 图案，在该基底上，其中该第二图案为自该第一图案放大。
本发明再提供一种掩模，包括基底，具有有效面积区；第一图案，在 该有效面积区之中；第二图案，在该基底上，其中该第二图案为自该第一图 案放大；对准图案，在该有效面积区之中；以及第三图案，在该基底上，其 中该第三图案为自该对准图案放大。
本发明再提供一种光刻的方法，包括提供基材；提供光源;提供掩模, 位于该基材与该光源之间，该掩模为上述的掩模；以及转移该掩模的图案至 该基材上。
图1绘示已知的掩模100;
图2绘示本发明实施例的掩模200;
图3绘示本发明实施例的掩模200的应用
附图标记说明 100、 200 ~掩模 103-掩冲莫图案 107、 207~辨识码 120、 220~静电环 213~第二图案 300 ~晶片
101、 202 ~基底 105、 205 ~对准图案 110、 210-有效面积区 203 ~第一图案 215~第三图案 400 ~光
具体实施例方式
本发明实施例的掩模将在以下作详尽的说明。然而，以下实施例并非本 发明唯一的运用，本实施例仅是说明实施本发明的特定结构或方法，其非用 以限定本发明及专利范围。
图2至3分别绘示本发明实施例的掩模200及其应用。请参照图3,本发明实施例的掩模200可利用于各种光刻工艺，例如可用于发光二极管 (LED)的光刻工艺。掩模200具有透明及不透明的区域；在工艺中晶片300 是作为被转移掩模200上图案203的基材，晶片300包括用以制造发光二极 管的基材，例如硅、磷化镓、砷化镓、或氮化镓等材料；晶片300的表面覆 盖有光刻胶层(图中未绘示)。自光源发出的光线400，例如紫外(UV)光， 可穿过对准后的掩模200的透明区域而转移掩模上的图案203至晶片300。 在一实施例中，晶片300为2英寸的硅晶片，掩模200边长为4英寸的正方 形。在光刻工艺中，掩模200可接触晶片300的表面或者，掩模200与晶 片300的表面可有具有大于零的间距S。在其他实施例中，在掩模200与晶 片300表面之间可具有透镜。
请参照图2,掩才莫200包括基底202,基底202可包括透明基底，例如 玻璃板或石英板。基底202具有有效面积区210以及环绕有效面积区210的 静电环220。基底210可为正方形或矩形，在一实施例中，基底210为正方 形，其边长L1约为4英寸。有效面积区210可为正方形或矩形，在一实施 例中，有效面积区210为正方形，其边长L2约为3英寸。在有效面积区210 之外，掩才莫200具有辨识码207，辨识码207为一组肉眼可辨识的编码，生 产线上的操作人员可通过辨识码207辨识及选择每次光刻工艺所欲使用的掩 模。掩模200更具有肉眼可辨识的图案213与图案215，以下将仔细说明。
在有效面积区210内有第一图案203形成在基底202上。第一图案203 为掩模图案，例如单一芯片的完整图案，其可由多个切割道(scribe line )230 所环绕。基底202上可遍布多个相同的芯片图案阵列，.而芯片图案与芯片图 案之间则以切割道230作为分隔。第一图案203可由不透明的铬(chromium) 薄膜所构成。可通过光刻工艺将第一图案203转移至晶片，以定义晶片上的 元件、线路或用于后续的蚀刻及离子注入等工艺。
有效面积区210内更具有对准图案(alignment key) 205，对准图案205 可使半导体工艺中的每一道掩模所投影的影像与晶片上已存在的图案正确 匹配。通过在显微镜下^r视对准图案205，对准图案205不但辅助第一图案 203准确地转移至晶片的正确位置，且对准图案205可辅助生产线上的操作 人员辨识掩模200的使用方向。
与已知掩模不同的是，掩模200在基底202上具有第二图案213，其中 第二图案213为自第一图案203放大。第二图案213可为芯片图案的放大图案，且第二图案213为肉眼可辨识，由此生产线上的操作人员不需于显微镜 下辨识掩模200所对应的图层，而可快速的检视掩模上的图案。举例而言， 第二图案213为自第一图案203放大约1倍至100倍，但不以此为限，只要 第二图案213的尺寸可让线上操作人员以肉眼辨识，且不因占据过多掩模 200的有效面积区210而影响晶片的图案化为佳。在一实施例中，第二图案 213位于有效面积区210之内，且位于有效面积区210的角落，第二图案213 的尺寸约l'公分x l公分。
掩模200更可在基底202上具有第三图案215,其中第三图案215为自 对准图案205放大。第三图案215为肉眼可辨识，生产线上的操作人员不需 使用显微镜观察对准图案205,而可由肉眼直接辨识对准图案205的图形， 由此，不但增加掩模的图层辨识度，且操作人员可快速辨识掩模使用的方向。 举例而言，第三图案215为自对准图案205放大约1倍至IOO倍，但不以此 为限，只要第三图案215的尺寸可让线上操作人员以肉眼辨识，且不因占据 过多掩模200的有效面积区210而影响晶片的图案化为佳。在 一 实施例中， 第三图案215位于有效面积区210之内，且位于有效面积区210的角落，第 二图案213的尺寸约1公分x 1公分。较佳者，第二图案213与第三图案215 分别位于有效面积区的两个角落。
第二图案213与第三图案215可以在掩模200上的任何地方。只是第二 图案213与第三图案215的位置与大小，最好不要让第二图案213与第三图 案215，在后续的光刻工艺中，会被转印到晶片300中，以避免浪费了晶片 300中可用的面积。由图3可知，掩模200是一个长方形，而晶片300大约 是位于该长方形中的一个圆形。明显地，掩模200的四个角落中的部分区域 内图案的改变是不会对晶片300产生影响的，所以角落可以利用来放置第二 图案213与第三图案215。
根据上述实施例的说明，在掩模上形成第二图案213及/或第三图案215 不但降低生产线上用错掩模的频率，并且辅助生产线上操作人员辨识掩模使 用的方向正确性。
虽然本发明已以优选实施例，坡露如上，然其并非用以限定本发明，本领 域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发 明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种掩模，包括基底，具有有效面积区；第一图案，在该有效面积区之中，其中该第一图案由多个切割道环绕；以及第二图案，在该基底上，其中该第二图案为自该第一图案放大。
2. 如权利要求1所述的掩模，其中该第二图案为肉眼可辨识。
3. 如权利要求1所述的掩模，其中该第二图案为自该第一图案放大约1 倍至100倍。
4. 如权利要求1所述的掩模，还包括 对准图案，在该有效面积区之中。
5. 如权利要求4所述的掩模，还包括第三图案，在该基底上，其中该第三图案为自该对准图案放大。
6. 如权利要求5所述的掩模，该第三图案为自该对准图案放大约1倍至 100倍。
7. 如权利要求5所述的掩模，其中该第三图案为肉眼可辨识。
8. 如权利要求5所述的掩模，其中该第三图案位于该有效面积区的角落。
9. 如权利要求5所述的掩模，其中该第二图案及该第三图案分别位于该 有效面积区的两个角落。
10. 如权利要求1所述的掩模，其中该第二图案位于该有效面积区的角落。
11. 如权利要求1所述的掩模，还包括 辨识码，在该基板上。
12. 如权利要求11所述的掩模，其中该辨识码在该有效面积区之外。
13. 如权利要求1所述的掩模，其中该基底包括透明基底。
14. 如权利要求1所述的掩模，其中该基底包括玻璃或石英。
15. 如权利要求1所述的掩模，其中该有效面积区为正方形或矩形。
16. 如权利要求1所述的掩模，其中该基底包括静电环，该静电环环绕该 有》文面积、区。
17. —种掩模，包括 基底，具有有效面积区； 第一图案，在该有效面积区之中；第二图案，在该基底上，其中该第二图案为自该第一图案放大；对准图案，在该有效面积区之中；以及第三图案，在该基底上，其中该第三图案为自该对准图案放大。
18. 如权利要求17所述的掩模，其中该第二图案为肉眼可辨识。
19. 如权利要求17所述的掩模，其中该第二图案为自该第一图案放大约 1倍至100倍。
20. 如权利要求17所述的掩模，其中该第三图案为自该对准图案放大约 1倍至IO(H咅。
21. 如权利要求17所述的掩模，其中该第三图案为肉眼可辨识。
22. 如权利要求17所述的掩模，其中该第二图案位于该有效面积区的角落。
23. 如权利要求17所述的掩模，其中该第三图案位于该有效面积区的角落。
24. 如权利要求17所述的掩模，其中该第二图案及该第三图案分别位于 该有效面积区的两个角落。
25. 如权利要求17所述的掩模，还包括 辨识码，在该基板上。
26. 如权利要求25所述的掩模，其中该辨识码在该有效面积区之外。
27. 如权利要求17所述的掩模，其中该基底包括透明基底。
28. 如权利要求17所述的掩模，其中该基底包括玻璃或石英。
29. 如权利要求17所述的掩模，其中该有效面积区为正方形或矩形。
30. 如权利要求17所述的掩模，其中该基底包括静电环，该静电环环绕 该有凌丈面积、区。
31. —种使用于制造发光元件的光刻方法，包括 提供基材；提供光源；提供掩模，位于该基材与该光源之间，该掩模为权利要求1所述的掩模;以及转移该掩模的图案至该基材上。
32. 如权利要求31所述的光刻方法，该基材包括发光二极管的基材。
33. —种使用于制造发光元件的光刻方法，包括 提供基材；提供光源；提供掩模，位于该基材与该光源之间，该掩模为权利要求17所述的掩 模；以及转移该掩模的图案至该基材上。
34. 如权利要求33所述的光刻方法，该基材包括发光二极管的基材。
全文摘要
本发明提供一种掩模以及相关的光刻方法。该掩模包括基底，具有有效面积区；第一图案，位于该有效面积区之中，其中该第一图案由多个切割道环绕；以及第二图案，在该基底上，其中该第二图案为自该第一图案放大。
文档编号G03F1/38GK101354528SQ20071013813
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者张家祯, 徐宸科, 杨礼光, 纪喨胜 申请人:晶元光电股份有限公司