有辅助相位区的相移掩模制造技术

有辅助相位区的相移掩模。一种相移掩模，有棋盘形阵列和包围的子分辨率辅助相位图形。该棋盘形阵列包括有180度相对相位差的交替相移区R。该子分辨率辅助相位区R′驻留在相邻的对应的相移区R，并对该相移区R有180度的相对相位差。该子分辨率辅助相位区R′被配置成当用光刻法形成光刻胶特征时，减轻不需要的边缘效应。使用该相移掩模形成LED的方法也被公开。

【技术实现步骤摘要】
有辅助相位区的相移掩模交叉参考相关申请本申请是2010年12月21日递交的美国专利申请序列No.12/928,862、标题为“PhotolithographicLEDfabricationusingphase-shiftmask”的部分继续申请，该申请通过引用被合并入本文。
本公开一般涉及在光刻中使用的相移掩模，尤其涉及有辅助相位区的相移掩模。
技术介绍
相移掩模被用于各种光刻应用，以形成半导体集成电路和发光二极管(LED)。相移掩模与常用的铬-玻璃(chrome-on-glass)掩模不同在于相移掩模中的透明区有相对相位差，而在铬-玻璃掩模中，透明区全都有相同的相对相位。相移掩模中透明区有选择的相位差的优点是，该透明区能够被配置成使电场振幅按导致更锐像强度(像对比度)的方式添加。这样当在光刻胶中印出特征时又导致增加的成像分辨率。示例性相移掩模能够包含交替相移区，即，0度和180度(π)相位区的周期图形。这样的相移掩模对增强重复图形的特征分辨率是有用的。然而，该改进的像对比度因为该重复图形必须在光刻曝光场的边缘(周界)结束而停止。结果是，相邻场边缘而形成的特征图形趋于由不那样有利的相位干涉中的不连续性引起畸变。通过把相移掩模和成像场配置成使畸变特征印在最终不被用于形成实际装置的晶片上的区中，这个问题已经在过去被解决。然而，不是所有制造应用都有这种适应性，从而该常用的交替相位的相移掩模不能够被采用。场边缘上的畸变特征能够成为问题的一个示例性制作应用是在LED制造中。由于LED制作和LED设计的不断改进，LED变得日益更加有效。然而，对LED光发射效率的一般限制是由于LED内产生的光的全内反射。例如，在基于氮化镓(GaN)的LED中，n掺杂和p掺杂的GaN层由有表面的半导体基片(如蓝宝石)支承。该n掺杂和p掺杂的GaN层中间夹着激活层，且GaN层之一存在与空气对接的表面。光在激活层中被产生并沿所有方向同样地被发射。然而，GaN有约3的相对高的折射率。结果是，在GaN-空气界面存在最大入射角锥(“出射锥”)，在该“出射锥”内，光从p-GaN-空气界面出射，但在该“出射锥”外，由于Snell定律，光被反射回去，进入GaN结构。为改进LED光发射效率，某些LED已经用粗糙化的基片表面制作。该粗糙化的基片表面散射内反射光，使一些光落入该出射锥内并从该LED出射，从而改进LED的光发射效率。在制作环境中，需要有可控的和一致的形成粗糙化的基片表面的方法，以便LED有相同的结构和相同的性能。为此目的，需要该粗糙化的基片表面被形成而没有上述特征图形畸变。
技术实现思路
本公开的一方面，是一种供有分辨率极限的光刻成像系统使用的相移掩模。该相移掩模有被做成分辨率极限大小或该分辨率极限以上大小的相移区R的棋盘形阵列。相邻的相移区R有180度的相对相位差，且该阵列有周界。该相移掩模还有多个辅助相位区R′。该辅助相位区R′被布置在紧邻该周界的至少一部分，每一辅助相位区R′被做成分辨率极限以下大小并相对于相邻的相移区R有180度的相对相移差。在该相移掩模中，该周界最好包含四个边缘。该相移区最好被布置成与该四个边缘的每一个相邻。在该相移掩模中，该周界最好包含由该四个边缘定义的四个拐角。该辅助相位区R′分别被布置成与该四个拐角相邻。在该相移掩模中，该辅助相位区R′最好被布置成与该棋盘形阵列的整个周界紧邻。该相移掩模最好还有不透明层，紧邻由辅助相位区R′定义的周界。本公开的另一方面，是一种供有分辨率极限和波长的光刻成像系统使用的相移掩模。该相移掩模有掩模体。该掩模体有表面，且该掩模体一般对光刻成像系统的波长是透明的。该相移掩模包含相移区R的棋盘形阵列，该相移区R受该掩模体表面支承并被做成分辨率极限大小或该分辨率极限以上大小，相邻的区R有180度的相位差。该棋盘形阵列有包含多个边缘和四个拐角的周界。该相移掩模还包含受基片表面支承的多个辅助相位区R′。每一辅助相位区R′被做成分辨率极限以下大小。该辅助相位区R′被布置成紧邻该多个边缘和四个拐角，以便包围该周界，每一辅助相位区R′相对于相邻的相移区R和相对于相邻的辅助相位区R′有180度的相移差。该相移掩模最好还包含不透明层，紧邻由辅助相位区R′定义的周界。本公开的另一方面，是一种用光刻法使半导体基片生成图形的方法。该方法包含提供有支承光刻胶层的表面的半导体基片。该方法还包含用光刻法使相移掩模图形成像在光刻胶层上。该相移掩模图形包含相移区R的棋盘形阵列，相邻的相移区R有180度的相位差。该棋盘形阵列有周界。还有每个被做成分辨率极限以下大小的多个辅助相位区R′。该辅助相位区R′被布置成紧邻该周界的至少一部分。每一辅助相位区R′相对于相邻的相移区R有180度的相移差。该方法还包含处理该光刻胶层以形成光刻胶特征的周期性阵列。该方法最好还包含处理该光刻胶特征以建立定义粗糙化的基片表面的基片杆(substratepost)的阵列。该方法也最好还包含在该粗糙化的基片表面顶部形成p-n结多层结构。在该方法中，该半导体基片最好由蓝宝石制成。在该方法中，该光刻成像有标称365nm的波长和单位放大率。在该方法中，该基片杆最好有1微米或更小的尺寸。还有，该方法最好再包括在0.5或更小的数值孔径上进行光刻成像。在该方法中，该相移掩模最好还包含不透明层，紧邻由辅助相位区R′定义的周界。在该方法中，该用光刻法成像最好包含把曝光场缝合在一起，以在大体上整个基片上的光刻胶层中，建立光刻胶杆的大体上连续的阵列。本公开的另一方面，是一种形成LED的方法。该方法包含用光刻法使受半导体基片支承的光刻胶曝光以在其中形成光刻胶杆的阵列，包含使照明光通过有棋盘形相移图形的相移掩模，该棋盘形相移图形有被子分辨率辅助相位区的阵列包围的周界。该方法还包含处理该光刻胶杆的阵列，以形成定义粗糙化基片表面的基片杆的阵列。该方法此外包含在该粗糙化的基片表面顶部形成p-n多层结构以形成LED。该粗糙化的基片表面，与有非粗糙化的基片表面的LED相比，起散射由p-n多层结构产生的光的作用，以增加由该LED发射的光的量。在该方法中，该相移掩模最好还有不透明层，紧邻由子分辨率辅助相位区定义的周界。在该方法中，用光刻法使光刻胶曝光最好是以0.5或更小的数值孔径完成。在该方法中，用光刻法使光刻胶曝光最好以标称365nm的波长和单位放大率完成。在该方法中，该用光刻法使光刻胶曝光，最好包含把曝光场缝合在一起，以在大体上整个基片上，建立光刻胶杆的大体上连续的阵列。该方法最好还包含曝光场的重叠部分，与相移掩模的辅助相位区对应。本公开更多的特征和优点在下面的详细描述中阐明，且部分对那些从该描述或通过实施本文描述的实施例而认识本公开的本领域熟练技术人员，将是显而易见的，其中包含下面的详细描述、权利要求书、以及附图。该权利要求书构成本说明书的一部分，因而通过引用被结合进详细的描述中。应当理解，前面的一般描述和下面给出的详细描述，都是意图提供概况或框架，以便理解如权利要求的本公开的本性和特点。附图被包含，以提供本公开的进一步理解，并被结合进本说明书中且构成本说明书的一部分。这些图示出本公开的各种实施例，并与该描述一道起解释本公开的原理和操作的作用。附图说明图1是示例性GaN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供有分辨率极限的光刻成像系统使用的相移掩模，包括：被做成该分辨率极限大小或该分辨率极限以上大小的相移区R的棋盘形阵列，相邻的相移区R有180度的相对相位差，该阵列有周界；和紧邻该周界的至少一部分布置的多个辅助相位区R′，每一辅助相位区R′被做成分辨率极限以下大小并相对于相邻的相移区R有180度的相对相移差。

【技术特征摘要】
2011.04.25 US 13/066,8041.一种供有分辨率极限的光刻成像系统使用的相移掩模，包括：被做成该分辨率极限大小或该分辨率极限以上大小的相移区R的棋盘形阵列，相邻的相移区R有180度的相对相位差，该阵列有周界；和紧邻该周界的至少一部分布置的多个辅助相位区R′，每一辅助相位区R′被做成分辨率极限以下大小并相对于相邻的相移区R有180度的相对相移差。2.权利要求1的相移掩模，其中该周界包含四个边缘，而该相移区被布置成与该四个边缘的每一个相邻。3.权利要求2的相移掩模，其中该周界包含由该四个边缘定义的四个拐角，辅助相位区R′分别被布置成与该四个拐角相邻。4.权利要求1到3任一项的相移掩模，其中该辅助相位区R′被布置成与棋盘形阵列的整个周界紧邻。5.权利要求1到3任一项的相移掩模，还包括不透明层，紧邻由辅助相位区R′定义的周界。6.一种供有分辨率极限和波长的光刻成像系统使用的相移掩模，包括：有表面的掩模体，该掩模体一般对光刻成像系统波长是透明的；相移区R的棋盘形阵列，该相移区R受该掩模体表面支承并被做成分辨率极限大小或该分辨率极限以上大小，相邻的区R有180度的相位差，该棋盘形阵列有包含四个边缘和四个拐角的周界；和多个辅助相位区R′，受该基片表面支承，每一个被做成分辨率极限以下大小，该辅助相位区R′被布置成与该四个边缘和四个拐角紧邻以便包围该周界，每一辅助相位区R′相对于相邻的相移区R和相对于相邻的辅助相位区R′有180度的相移差。7.权利要求6的相移掩模，还包括不透明层，紧邻由辅助相位区R′定义的周界。8.一种用光刻法使半导体基片生成图形的方法：提供有支承光刻胶层的表面的半导体基片；用光刻法使相移掩模图形成像在该光刻胶层上，该相移掩模图形包括相移区R的棋盘形阵列，相邻的相移区R有180度的相位差，该棋盘形阵列有周界，以及每个被做成分辨率极限以下大小的多个辅助相位区R′，该辅助相位区R′...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·辛赫，W·W·弗莱克，
申请(专利权)人：超科技公司，
类型：发明
国别省市：