[发明专利]一种掩模板及在同一硅片上加工多种深度结构的方法

说明书

本发明公开了一种掩模板以及在同一硅片上加工多种深度结构的方法，所述掩模板为：在掩模板上设有到掩模板的中心的距离不相等的第一对准标记和第二对准标记；第一对准标记包括第一基准标记和第一对位标记，第一对位标记在掩模板旋转90°后能与第一基准标记在前次光刻留在硅片上的基准图案对准；第二对准标记包括第二基准标记和第二对位标记，第二对位标记在掩模板旋转90°后能与第二基准标记在前次光刻留在硅片上的基准图案对准；第一对位标记和第二对位标记分布在第一方向上的两侧，第一基准标记和第二基准标记分布在第二方向上的两侧，第一方向与第二方向沿掩模板中心且垂直。本发明在同一张硅片上仅使用一张掩模板就可以加工出多种深度结构。

技术领域

本发明涉及微加工技术领域，特别是一种掩模板及在同一硅片上加工多种深度结构的方法。

背景技术

半导体技术的发展，尤其是以硅材料为芯片基底的微加工技术的发展推动了上世纪电子时代的崛起。上世纪六十年代，将半导体微加工技术应用到微机电系统加工的尝试为二十一世纪物联网的发展奠定了基础。现阶段，广泛用于集成电路和微机电系统加工的微加工技术主要是基于光刻的平面加工技术。

现在通行的平面加工技术一般包括匀胶、对准、曝光、显影、刻蚀和镜检等工艺。对于多层结构的加工，一般需要根据结构的不同深度进行多次套刻。通常来说，在光刻过程中一张掩模版对应一种加工深度，因而对于需要多次套刻的加工情况下，掩模板数量的增加会使得加工成本增高，这种情况在小批量的微机电系统加工和试验性加工中尤为突出，往往一次试验性小批量芯片加工中，多张掩模板的成本占据了加工成本的很大一部分。同时不同掩模板之间的加工偏差也会复刻到所加工的硅片上，造成二次对准误差。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种掩模板及在同一硅片上加工多种深度结构的方法，在同一张硅片上仅使用一张掩模板就可以加工出多种深度结构，同时满足光刻加工过程中不同加工层之间的对准关系。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

在所述掩模板上设有到所述掩模板的中心的距离不相等的第一对准标记和第二对准标记，所述第一对准标记包括第一基准标记和第一对位标记，所述第二对准标记包括第二基准标记和第二对位标记，所述第一对准标记和第二对准标记选择以下方式I和II之一：

方式I：所述第一对位标记在所述掩模板旋转90°后能与所述第一基准标记在前一次光刻时留在硅片上的基准图案对准；所述第二对位标记在所述掩模板旋转90°后能与所述第二基准标记在前一次光刻时留在硅片上的基准图案对准；所述第一对位标记和第二对位标记分布在沿着所述掩模板中心的第一方向上且在所述掩模板的中心的两侧，所述第一基准标记和第二基准标记分布在沿着所述掩模板中心的第二方向上且在所述掩模板的中心的两侧，所述第一方向与所述第二方向垂直；

方式II：所述第一对位标记在所述掩模板旋转180°后能与所述第一基准标记在前一次光刻时留在硅片上的基准图案对准；所述第二对位标记在所述掩模板旋转180°后能与所述第二基准标记在前一次光刻时留在硅片上的基准图案对准；所述第一对位标记、所述第一基准标记、所述第二对位标记、所述第二基准标记均分布在沿着所述掩模板中心的第一方向上，且所述第一对位标记和所述第二基准标记位于在所述第一方向上的所述掩模板的中心的一侧，所述第一基准标记和所述第二对位标记在所述第一方向上的所述掩模板的中心的另一侧。

优选地：

所述第一对准标记和第二对准标记到所述掩模板的中心的距离满足：d1＝d2>d3+a＝d4+a，其中，d1、d2、d3和d4分别是所述第一对位标记(1)、所述第一基准标记(2)、所述第二对位标记(3)和所述第二基准标记(4)到所述掩模板中心的距离，在所述方式I中：a是所述第二对位标记(3)在所述第一方向上的长度或所述第二基准标记(4)沿所述第二方向上的长度；在所述方式II中，a是所述第二对位标记(3)或所述第二基准标记(4)在所述第一方向上的长度。