[發明專利]掩膜板及曝光方法

有效

• 申請號: 201811652807.8
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111381437B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 任書銘;章磊;李成立
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G03F1/76
• 分類號: G03F1/76;G03F7/20
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發明提供了一種掩膜板及曝光方法，所述掩膜圖形是由多個呈多邊形的單位圖形規則排布而成的，且每個所述單位圖形均包括不透光部分及圍繞所述不透光部分的透光部分，通過所述掩膜圖形對所述LED基底的若干曝光區域執行曝光后，可以在每個所述曝光區域構成曝光圖形，并且多個所述曝光圖形規則拼接并構成所述PSS圖形，由于所述PSS圖形是由相同的曝光圖形拼接而來的，每個拼接區的圖形大小及樣式一致，解決拼接區的邊緣圖形光強不一致問題，提升了邊緣圖形的均勻性，減弱了色差的程度。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種掩膜板及曝光方法。

背景技術

圖形化藍寶石基底(Patterned Sapphire Substrate，PSS)，也就是在藍寶石基底上生長干法刻蝕用掩膜，用標準的光刻工藝形成PSS圖形，利用ICP刻蝕技術刻蝕藍寶石，并去掉掩膜，再在其上生長GaN材料，使GaN材料的縱向外延變為橫向外延，一方面可以有效減少GaN外延材料的位錯密度，從而減小有源區的非輻射復合，減小反向漏電流，提高LED的壽命；另一方面有源區發出的光，經GaN和藍寶石基底界面多次散射，改變了全反射光的出射角，增加了LED的光從LED基底出射的幾率，從而提高了光的提取效率，綜合這兩方面的原因，使PSS上生長的LED的出射光亮度比傳統的LED大大提高，同時反向漏電流減小，LED的壽命也得到了延長。圖1為一種PSS圖形的結構示意圖，由于藍寶石基底晶像原因，PSS圖形為多個六邊形呈蜂巢狀排列而成(圓形部分凸出部，其余部分向下凹陷)。如圖2所示，由于現有的曝光視場Q’采取的是矩形樣式，并且由于曝光鏡頭制作的原因，離開光瞳中心越遠的位置，像質越差(圖2中的同心圓表示不同的像質區，且越靠近中心位置像質越好，Ⅳ像質區以內的區域均為可用像質區)，曝光視場Q’邊緣跨過不同像質區，尤其是矩形曝光視場Q’的四角位置會坐落在最差的可用像質區Ⅳ內，由于像質不一樣，其對應的工藝窗口不一致，因此拼接區部分區域圖形超出工藝窗口的圖形樣貌會變化，人眼感官上就出現了色差，其中曝光視場Q’的四個角上，色差情況最為嚴重。所以，為使PSS圖形的拼接處工藝質量達標，往往需要以矩形的曝光視場Q’四角作為邊界減小曝光視場大小，以使所有曝光視場內圖形的像質都可用，從而導致光刻機產率大大下降。為了使矩形的曝光視場Q’處于可用像質區內，單次曝光視場大小有限，為形成整片PSS圖形的制作，需要使用拼接曝光的方法，現有拼接區域劃分的方法如圖1及圖3所示(正交線劃分)，圖中虛擬線為拼接線，不會實際成像，拼接區域可能需要4個矩形的曝光視場來完成，此方案中，由于靠近拼接區邊緣的圖形的大小不一致，實際成像時圖形受到的光強會不一致，從而進一步加劇了拼接區邊緣圖形形貌的變異，加重了色差問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種掩膜板及曝光方法，以解決現有的PSS圖形制作過程中拼接區邊緣的圖形光強不一致的問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種掩膜板，用于對一LED基底進行曝光以形成PSS圖形，其特征在于，所述掩膜板包括基板及形成于所述基板上的掩膜圖形，所述掩膜圖形包括多個呈多邊形的單位圖形，多個所述單位圖形規則拼接以使所述掩膜圖形整體呈齒輪形。

可選的，所述單位圖形包括不透光部分及圍繞所述不透光部分的透光部分，所述不透光部分的中心與所述單位圖形的中心重合，所述不透光部分的邊緣與所述單位圖形的邊緣具有間隙，所述間隙構成所述透光部分。

可選的，所述LED基底的PSS圖形中具有與所述不透光部分對應的凸出部，所述凸出部的總數量為所述掩膜圖形中不透光部分的總數量的n倍，其中n為曝光次數。

可選的，所述單位圖形為正六邊形，所述不透光部分為圓形。

可選的，所述掩膜圖形外邊緣的不透光部分的中心點順次相連后構成一平行四邊形或正六邊形，以使所述掩膜圖形在一曝光系統的可用像質區內的面積實現最大化。

可選的，相鄰所述單位圖形之間的拼接為無縫拼接。

本發明還提供了一種曝光方法，包括：