本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝，具體來說是一種光刻掩模及采用該光刻掩模的強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)成型工藝。

背景技術(shù)：

1、與傳統(tǒng)顯示器相比，micro?oled是將單晶硅芯片作為驅(qū)動背板，在其上制作oled顯示器件，取消外置ddic，有效地提高了微顯示器顯示面積。

2、micro?oled作為顯示行業(yè)的新星，具有重量輕，體積小，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(ar)與虛擬現(xiàn)實(shí)(vr)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

3、為了提高micro?oled的發(fā)光效率，常會采用強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)。

4、為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)微腔需要刻蝕不同深度的溝槽，然后填充sio。

5、傳統(tǒng)工藝是通過三次光刻+刻蝕形成此結(jié)構(gòu)，這樣工藝復(fù)雜且對各個像素光刻時的overlay要求高。

6、隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，光刻技術(shù)在微納結(jié)構(gòu)制造中扮演著至關(guān)重要的角色。

7、光刻掩模作為光刻工藝中的關(guān)鍵工具，其設(shè)計(jì)和制造直接影響到光刻圖案的精度和質(zhì)量。

8、傳統(tǒng)的光刻掩模通常采用單一透光率設(shè)計(jì)，難以滿足復(fù)雜微納結(jié)構(gòu)制造中對不同區(qū)域不同曝光程度的需求。

9、這導(dǎo)致在制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)時，需要多次光刻和刻蝕工藝，增加了制造成本和工藝復(fù)雜性。

10、同時，在強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的制造過程中，保護(hù)層的顯影速率控制以及刻蝕工藝的精確性也是關(guān)鍵因素。

11、現(xiàn)有的刻蝕工藝在不同區(qū)域的刻蝕深度控制上存在困難，難以實(shí)現(xiàn)一次光刻+刻蝕完成溝槽成型。

12、現(xiàn)有專利cn111584357a-一種深溝槽刻蝕方法中未明確公開解決上述技術(shù)問題的技術(shù)內(nèi)容。

13、所以為了改善或解決上述至少一個問題，就需要對現(xiàn)有強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)成型的設(shè)備或工藝進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)不同區(qū)域具有不同顯影速率的光刻掩模結(jié)構(gòu)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種光刻掩模，包括光刻掩模本體，在光刻掩模本體上設(shè)有顯影開放區(qū)；

4、每個所述顯影開放區(qū)均包括紅光開放區(qū)、綠光開放區(qū)以及藍(lán)光開放區(qū)；

5、所述紅光開放區(qū)、綠光開放區(qū)以及藍(lán)光開放區(qū)內(nèi)設(shè)有透光層；所述紅光開放區(qū)、綠光開放區(qū)以及藍(lán)光開放區(qū)中透光層的透光率相異。

6、所述紅光開放區(qū)中透光層的透光率大于綠光開放區(qū)中透光層的透光率；所述綠光開放區(qū)中透光層的透光率大于藍(lán)光開放區(qū)中透光層的透光率。

7、一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，所述成型工藝使用所述光刻掩模；通過光刻掩?？刂票Ｗo(hù)層的顯影速率。

8、所述成型工藝包括如下步驟:

9、步驟1：在驅(qū)動背板上，使用物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積依次沉積ti層、tin層、al層以及保護(hù)層；

10、步驟2：使用光刻掩模對保護(hù)層進(jìn)行光刻顯影；

11、步驟3：通過刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)保護(hù)層或/和al層刻蝕；

12、步驟4：步驟3完成后，強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)中不同深度的溝槽成型完成，如果需要新的強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的溝槽成型，重復(fù)上述步驟1-3即可。

13、所述刻蝕工藝包括如下步驟：

14、s1:初步刻蝕；采用硬模版；使用刻蝕氣體進(jìn)行保護(hù)層的初步刻蝕；

15、s2：混合刻蝕；采用硬模版，使用刻蝕氣體分別逐步實(shí)現(xiàn)強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)中r區(qū)、g區(qū)以及b區(qū)中溝槽刻蝕。

16、所述保護(hù)層包括sio層以及sin層；所述步驟1中要求在驅(qū)動背板上，使用物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積依次沉積ti層、tin層、al層、sio層以及sin層。

17、所述s1中要求刻蝕后，強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)中r區(qū)刻蝕停在al層處，g區(qū)刻蝕停在sio層處，b區(qū)刻蝕停在sin層處。

18、所述s1中刻蝕氣體采用f基氣體；所述s2中刻蝕氣體采用f基氣體和cl基氣體；對al層刻蝕時采用cl基氣體；對保護(hù)層刻蝕時采用f基氣體。

19、所述s2中要求多次刻蝕實(shí)現(xiàn)r區(qū)、g區(qū)以及b區(qū)中溝槽刻蝕成型；

20、刻蝕順序如下：

21、第一次刻蝕：以cl基氣體為主刻蝕氣體，先刻蝕r區(qū)的al層，直至刻蝕至r區(qū)al層至設(shè)定位置處；

22、第二次刻蝕；更換刻蝕氣體，以f基氣體主刻蝕氣體，刻蝕g區(qū)的sio層至al層處；

23、第三次刻蝕：以cl基氣體為主刻蝕氣體，然后刻蝕r區(qū)以及g區(qū)的al層；直至刻蝕至r區(qū)以及g區(qū)al層至設(shè)定位置處；

24、第四次刻蝕：更換刻蝕氣體，以f基氣體主刻蝕氣體；刻蝕b區(qū)的sio層至al層處；

25、第五次刻蝕：以cl基氣體為主刻蝕氣體，然后刻蝕r區(qū)、g區(qū)以及b區(qū)的al層；直至刻蝕至r區(qū)、g區(qū)以及b區(qū)中al層至設(shè)定位置處；得到r區(qū)、g區(qū)以及b區(qū)中溝槽深度。

26、所述步驟4結(jié)束后；還需要對保護(hù)層進(jìn)行去除；進(jìn)行保護(hù)層去除前，要求在al層對應(yīng)溝槽內(nèi)填充保護(hù)材料；然后再使用干法刻蝕去除保護(hù)層；保護(hù)層去除后，再使用o基氣體去除保護(hù)材料。

27、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

28、本發(fā)明公開了一種光刻掩模及采用該光刻掩模的強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)成型工藝。

29、本發(fā)明通過控制光刻掩模對應(yīng)區(qū)域的透光率，得以實(shí)現(xiàn)曝光時在pr不同區(qū)域的曝光程度不同；從而顯影速率各不相同，搭配刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)不同區(qū)域具有不同的溝槽深度，可以通過一次光刻+刻蝕就可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)中溝槽的成型，大大節(jié)約了成本與工藝流程，并且形成的溝槽還可以聚集偏離垂直角度的光線，增強(qiáng)光強(qiáng)并減少光串。

技術(shù)特征：

1.一種光刻掩模，其特征在于，包括光刻掩模本體，在光刻掩模本體上設(shè)有顯影開放區(qū)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻掩模，其特征在于，所述紅光開放區(qū)中透光層的透光率大于綠光開放區(qū)中透光層的透光率；所述綠光開放區(qū)中透光層的透光率大于藍(lán)光開放區(qū)中透光層的透光率。

3.一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述成型工藝使用如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述光刻掩模；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述成型工藝包括如下步驟:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述刻蝕工藝包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述保護(hù)層包括sio層以及sin層；所述步驟1中要求在驅(qū)動背板上，使用物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積依次沉積ti層、tin層、al層、sio層以及sin層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述s1中要求刻蝕后，強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)中r區(qū)刻蝕停在al層處，g區(qū)刻蝕停在sio層處，b區(qū)刻蝕停在sin層處。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述s1中刻蝕氣體采用f基氣體；所述s2中刻蝕氣體采用f基氣體和cl基氣體；對al層刻蝕時采用cl基氣體；對保護(hù)層刻蝕時采用f基氣體。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述s2中要求多次刻蝕實(shí)現(xiàn)r區(qū)、g區(qū)以及b區(qū)中溝槽刻蝕成型；

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于制造強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)的成型工藝，其特征在于，所述步驟4結(jié)束后；還需要對保護(hù)層進(jìn)行去除；進(jìn)行保護(hù)層去除前，要求在al層對應(yīng)溝槽內(nèi)填充保護(hù)材料；然后再使用干法刻蝕去除保護(hù)層；保護(hù)層去除后，再使用o基氣體去除保護(hù)材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝，具體來說是一種光刻掩模及采用該光刻掩模的強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)成型工藝，包括光刻掩模本體，在光刻掩模本體上設(shè)有顯影開放區(qū)；每個所述顯影開放區(qū)均包括紅光開放區(qū)、綠光開放區(qū)以及藍(lán)光開放區(qū)；所述紅光開放區(qū)、綠光開放區(qū)以及藍(lán)光開放區(qū)內(nèi)設(shè)有透光層；所述紅光開放區(qū)、綠光開放區(qū)以及藍(lán)光開放區(qū)中透光層的透光率相異；本發(fā)明通過控制光刻掩模對應(yīng)區(qū)域的透光率，得以實(shí)現(xiàn)曝光時在PR不同區(qū)域的曝光程度不同，從而顯影速率各不相同，搭配刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)不同區(qū)域具有不同的溝槽深度，可以通過一次光刻+刻蝕就可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)微腔結(jié)構(gòu)中溝槽的成型，大大節(jié)約了成本與工藝流程。

技術(shù)研發(fā)人員：王杰,李雪原,盧曉雅,申國慶,桂挺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽熙泰智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8