[发明专利]光刻蚀方法、光罩组合及曝光系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作领域，特别是涉及一种光刻蚀方法、光罩组合及曝光系统。

背景技术

光刻蚀加工是对薄膜表面或金属进行精密、微小和复杂图形加工的技术，尤其在半导体制造工业中，更是一项极为重要的制造技术。光刻蚀工艺流程是一个较为复杂的过程，其中曝光是光刻蚀技术中最重要的工艺环节。曝光需要光罩、光源和基底等材料。

对于半导体制作工艺来说，光刻蚀是一种多步骤的图案转移过程，首先是在光罩上形成所需要的图案，之后通过光刻工艺把所需要的图案转移到晶圆表面的每一层。具体为，首先，图案被转移到光刻胶层，即光致抗蚀剂层。光刻胶层经过一次光罩曝光后自身性质和结构发生变化，即由原来的可溶性物质变为非可溶性物质，或者相反。再通过化学溶剂把可以溶解的部分去掉，形成与光罩图案对应的镂空结构，至此，光罩的图案就转移到光刻胶层。其次，把图案从光刻胶层转移到晶圆上。主要是通过不同的刻蚀方法把晶圆上没有被光刻胶保护的部分的薄膜层去掉，这时图案转移就彻底完成。

在现有的半导体制造工艺中，每次的曝光工艺通常只使用一个光罩进行曝光，使用完这一次曝光的光罩后，因为曝光图案的不同，下一次曝光通常需要换一个新的光罩。然而，若下一次曝光的光罩上的图案相对于前次曝光的光罩上的图案只是增加或减少，也只能重新换一个新的光罩或制作一个新的光罩，对于上述情况，不仅费时，且大大提高制造成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光刻蚀方法、光罩组合及曝光系统，能够降低光罩的重新制作机率，节约成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光刻蚀方法，方法包括：在基底上形成待图案化的材料层；在材料层上形成光致抗蚀剂层；使用叠加的至少两光罩对光致抗蚀剂层进行曝光，每个光罩上设有相应图案，至少两光罩上的相应图案叠加结合而形成新图案；对曝光后的光致抗蚀剂层进行处理而得到对应新图案的镂空结构；利用镂空结构对材料层进行刻蚀，以形成图案化的材料层。

其中，相应图案叠加结合而形成一个新图案的光罩为一套光罩，每套光罩包括主光罩和辅光罩，至少两套光罩中的主光罩为相同光罩，而辅光罩为不同光罩。

其中，新图案中对应一光罩上相应图案的至少一线条位于对应另一光罩上相应图案的两相邻线条之间的位置。

其中，新图案中对应一光罩上相应图案的至少一线条位于对应另一光罩上相应图案的两相邻线条之间的中间位置。

其中，新图案中对应一光罩上相应图案的每一线条均位于对应另一光罩上相应图案的两相邻线条之间的中间位置。

其中，形成图案化的材料层的步骤之后包括：去除镂空结构的光致抗蚀剂层。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光罩组合，光罩组合包括：第一光罩，第一光罩上设有第一图案；第二光罩，第二光罩上设有第二图案；其中，在使用时第一光罩和第二光罩叠加在一起，使第一图案和第二图案叠加结合而形成第三图案。

其中，第三图案是液晶显示面板中阵列基板的半导体制作图案。

其中，相应图案叠加结合而形成一个新图案的光罩为一套光罩，每套光罩包括主光罩和辅光罩，至少两套光罩中的主光罩为相同光罩，而辅光罩为不同光罩，并且新图案中对应主光罩上相应图案的至少一线条位于对应辅光罩上相应图案的两相邻线条之间的位置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种曝光系统，曝光系统包括：光源；第一光罩，第一光罩上设有第一图案；第二光罩，第二光罩上设有第二图案；其中，在使用时第一光罩和第二光罩叠加在一起，使第一图案和第二图案叠加结合而形成第三图案，光源发出的光透过第三图案。

本发明的有益效果是：区别于现有技术使用一个光罩进行曝光的情况，本发明通过光罩分层叠加的方式进行曝光，对于相对于原始光罩只是增加或减少某些图案的新光罩而言，无需重新再制作一个包含完整图案的新光罩，减少重新制作光罩的机率，节约成本。

附图说明

图1是本发明光刻蚀方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明光刻蚀方法另一实施例中主光罩的立体示意图；

图3是本发明光刻蚀方法另一实施例中辅光罩的立体示意图；

图4是本发明光刻蚀方法另一实施例中主光罩和辅光罩叠加后的立体示意图；

图5是图4所示主光罩和辅光罩叠加后的等效示意图；

图6是本发明光刻蚀方法又一实施例中光罩叠加后的立体示意图；

图7是本发明图6所示光罩叠加后的等效示意图。