专利名称：一种半色调掩模板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及掩模板技术领域，具体地，涉及一种半色调掩模板。
背景技术：
半色调掩模板(Half Tone Mask,HTM)通常是在透明的基板上设置非透射区域、半透射区域和全透射区域，其中，半透射区域的透射率介于非透射区域和全透射区域之间。在使用半色调掩模板对晶片或基板上的光刻胶进行曝光时，光从半色调掩模板的全透射区域和半透射区域照射到光刻胶上，对光刻胶进行曝光处理，然后对经过曝光处理的光刻胶进行显影，晶片或基板上分别与半色调掩模板的非透射区域、半透射区域和全透射区域对应的位置上的光刻胶将被全部保留、部分保留和全部除去，从而可以在一片晶片或基板上同时形成具有两个不同厚度光刻胶的区域，晶片或基板上部分保留光刻胶的区域为灰色调区域(Gray Tone)。在现有技术中，半色调掩模板通常是在透明的基板上设置非透射区域、半透射区域和全透射区域，其中，非透射区域通常为金属铬(Cr)。图1为现有技术中半色调掩模板的制程示意图，其中掩模板部分为俯视示意图。如图1所示，半色调掩模板包括非透射区域 101、半透射区域102和全透射区域103 (透明基板未示出)，其中，半透射区域102是由第二掩模材料构成，第二掩模材料通常是氧化硅、氧化铬或氧化钼等，半透射区域的透射率可以通过调整第二掩模材料的透过率和/或厚度来改变。图1示出了经过半色调掩模板对基板 201上的光刻胶202进行曝光的示意图，图2为图1中光刻胶显影后的结构示意图，图3为图2中光刻胶在经过蚀刻后的结构示意图。如图2所示，光刻胶202经过显影后平坦度较高，但是后续对基板201进行灰化或蚀刻工艺时，灰化或蚀刻工艺中的等离子体会对光刻胶202产生一定程度灰化或蚀刻，从而降低光刻胶202的平坦度以及光刻胶202构成的图形的清晰度，导致增大光刻胶202所形成的图形的偏差(Bias)，从而降低产品的良率。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型提供一种半色调掩模板，用于解决现有技术中在蚀刻工艺后，光刻胶的平坦度和所构成图形清晰度差的问题。为此，本实用新型提供一种半色调掩模，包括基板，设置在所述基板上的非透射区域、半透射区域和全透射区域，其中，还包括半透射区域的周边区域，所述周边区域形成在所述半透射区域与所述全透射区域的邻接位置。其中，所述非透射区域由第一掩模材料层形成，所述半透射区域由第二掩模材料层形成，所述半透射区域的周边区域由第三掩膜材料层形成。其中，所述半透射区域的周边区域的透过率小于半透射区域的透过率。进一步地，所述半透射区域的周边区域的透过率为零。其中，所述第三掩模材料层为金属铬。其中，所述半透射区域的周边区域的宽度在0. 01-1. 5um之间。[0011]其中，所述第一掩模材料层为金属铬。其中，所述第二掩模材料包括如下之一氧化硅、氧化铬和氧化钼。其中，所述第一掩膜材料层位于所述基板的一面，所述第二掩膜材料层和所述第三掩膜材料层位于所述基板的另一面。本实用新型具有下述有益效果本实用新型提供的实施例中，由于该半色调掩模板中半透射区域的周边区域的存在，利用其进行曝光、显影后，可以在半透射区域对应位置处的图形化的光刻胶的各边缘处形成一个光刻胶凸起，后续对晶片进行蚀刻工艺等制程时，蚀刻用的等离子体将首先蚀刻光刻胶凸起，使图形化光刻胶的厚度更加均勻，从而提高图形化光刻胶的平坦度，使光刻胶构成的图形更加清晰，进而提高产品的品质和工艺良率。
图1为现有技术中半色调掩模板的制程示意图；图2为图1中光刻胶显影后的结构示意图；图3为图2中光刻胶在经过蚀刻后的结构示意图；图4为本实用新型半色调掩模板实施例的结构示意图；图5为本实用新型半色调掩模板实施例的制程示意图；图6为图5中光刻胶显影后的结构示意图；图7为图6中光刻胶蚀刻工艺后的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图对本实用新型提供的半色调掩模板进行详细描述。图4为本实用新型半色调掩模板实施例的结构示意图，其中透明基板未示出。如图4所示，本实施例半色调掩模板包括基板非透射区域101、半透射区域102、全透射区域 103和半透射区域的周边区域1021，该周边区域形成在半透射区域与全透射区域的邻接位置。其中，非透射区域101由第一掩膜材料层形成，第一掩摸材料层为不透光材料，可以为金属铬(Cr)。全透射区域103为透明基板上的裸露区域，可以完全透光。半透射区域102 的第二掩模材料层由半灰色调(Half Tone,HT)材料构成，例如第二掩摸材料层的透光率一般为30% 50%，可以是由氧化硅、氧化铬或氧化钼等材料中的一种或几种组成。在半透射区域102的周边形成有半透射区域的周边区域1021，该周边区域形成在半透射区域与全透射区域邻接的位置，由第三掩摸材料层形成，第三掩模材料层的透过率(即半透射区域的周边区域的透光率)小于半透射区域的透过率。优选地，第三掩模材料层的透过率为零。 第三掩模材料层的材料可以为透过率低于半透射区域的材料(即第二掩膜材料层的材料) 的任何合适的材料，优选为金属铬(Cr)。其中，半透射区域的周边区域1021的宽度可以在 0. 01-1. 5um 之间。其中，上述第一掩膜材料层、第二掩膜材料层和第三掩摸材料层可以根据实际需要设置在基板的同侧或不同侧。例如，上述第一掩膜材料层、第二掩膜材料层和第三掩摸材料层可以设置在基板的同侧，从靠近基板的位置开始依次形成第一掩膜材料层、第二掩膜材料层和第三掩摸材料层，各层根据设计需要形成特定的图案，以形成非透射区域101、半透射区域102、全透射区域103和半透射区域的周边区域1021。再例如，为了实现更好的曝光显影效果，可以将上述第一掩膜材料层设置于基板的一面，第二掩膜材料层和第三掩膜材料层设置于基板的另一面。当然，本领域的技术人员还可根据实际需要对上述第一掩膜材料层、第二掩膜材料层和第三掩摸材料层的位置进行其他设置。在本实施例中，当曝光光线从上向下竖直照射水平放置的半色调掩模板时，由于半透射区域的周边区域1021的透过率低于半透射区域102，因此半透射区域的周边区域 1021对应的光刻胶的曝光程度将小于半透射区域102对应位置处的光刻胶。图5为本实用新型半色调掩模板实施例的制程示意图，图6为图5中光刻胶显影后的结构示意图，图7为图6中光刻胶蚀刻工艺后的结构示意图。如图5所示，在曝光光刻胶的制程工艺中，将半色调掩模板和涂覆光刻胶202的晶片201分别水平放置并保持平行， 曝光激光通过半色调掩模板竖直照射到光刻胶202上。由于半透射区域的周边区域1021 的透过率低于半透射区域102，因此半透射区域的周边区域1021对应的光刻胶的曝光程度将小于半透射区域102对应位置处的光刻胶。完成曝光工艺后，对晶片201上的光刻胶202 进行显影处理，得到图形化的光刻胶202，如图6所示，由于曝光程度不同，显影后图形化的光刻胶202的各边缘处会有一个光刻胶凸起2021。如图7所示，在后续对晶片201进行蚀刻工艺等制程时，蚀刻用的等离子体同时会对光刻胶202进行蚀刻，蚀刻时的等离子体将首先蚀刻光刻胶凸起2021，蚀刻结束后，光刻胶凸起2021将被蚀刻去除，从而使图形化的光刻胶202的厚度更加均勻，进而提高光刻胶202的平坦度和光刻胶202构成图形的清晰度。在本实施例中，由于该半色调掩模板中半透射区域的周边区域的存在，利用其进行曝光、显影后，可以在半透射区域对应位置处的图形化的光刻胶的各边缘处形成一个光刻胶凸起，后续对晶片进行蚀刻工艺等制程时，蚀刻用的等离子体将首先蚀刻光刻胶凸起， 使图形化光刻胶的厚度更加均勻，从而提高图形化光刻胶的平坦度，使光刻胶构成的图形更加清晰，进而提高产品的品质和工艺良率。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种半色调掩模板，包括基板，设置在所述基板上的非透射区域、半透射区域和全透射区域，其特征在于，还包括半透射区域的周边区域，所述周边区域形成在所述半透射区域与所述全透射区域的邻接位置。
2.根据权利要求1所述的半色调掩模板，其特征在于，所述非透射区域由第一掩模材料层形成，所述半透射区域由第二掩模材料层形成，所述半透射区域的周边区域由第三掩膜材料层形成。
3.根据权利要求1所述的半色调掩模板，其特征在于，所述半透射区域的周边区域的透过率小于半透射区域的透过率。
4.根据权利要求3所述的半色调掩模板，其特征在于，所述半透射区域的周边区域的透过率为零。
5.根据权利要求2所述的半色调掩模板，其特征在于，所述第三掩模材料层为金属铬。
6.根据权利要求1、2、3或4任一所述的半色调掩模板，其特征在于，所述半色调区域的周边区域的宽度在0. 01-1. 5um之间。
7.根据权利要求2所述的半色调掩模板，其特征在于，所述第一掩模材料层为金属铬。
8.根据权利要求2所述的半色调掩模板，其特征在于，所述第二掩模材料包括如下之氧化硅、氧化铬和氧化钼。
9.根据权利要求2所述的半色调掩模板，其特征在于，所述第一掩膜材料层位于所述基板的一面，所述第二掩膜材料层和所述第三掩膜材料层位于所述基板的另一面。
专利摘要本实用新型提供一种半色调掩模板，包括基板，设置在所述基板上的非透射区域、半透射区域和全透射区域，其中，还包括半透射区域的周边区域，所述周边区域形成在所述半透射区域与所述全透射区域的邻接位置。在本实用新型实施例中，由于该半色调掩模板中半透射区域的周边区域的存在，利用其进行曝光、显影后，可以在半透射区域对应位置处的图形化的光刻胶的各边缘处形成一个光刻胶凸起，后续对晶片进行蚀刻工艺等制程时，蚀刻用的等离子体将首先蚀刻光刻胶凸起，使图形化光刻胶的厚度更加均匀，从而提高图形化光刻胶的平坦度，使光刻胶构成的图形更加清晰，进而提高产品的品质和工艺良率。
文档编号G03F1/00GK202003137SQ20112011386
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者刘圣烈, 宋泳锡, 崔承镇 申请人:京东方科技集团股份有限公司