一種掩膜版的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掩膜版，其采用透明或半透明硬質(zhì)材料制備形成，所述掩膜版上設(shè)置有對位標記和對位標尺，且所述掩膜版采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成。在微細切割加工工藝中，人們通過肉眼或借助于顯微鏡等工具可以透過掩膜版直接觀測到掩膜版下方被切割或加工的區(qū)域，由于硬度高的材料磨損速率較低，在需要切割或加工尺寸，材料相同的區(qū)域時，本發(fā)明的掩膜版可以做到更薄，從而進一步消除由于掩膜版厚度造成的陰影對對準精度的影響，大大提高了微細切割加工工藝的精度。此外，通過設(shè)置對位標記和對位標尺，可以對掩模版進行精確定位。而采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成，克服了硬度高材料脆性大的問題。
【專利說明】一種掩膜版
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應用于微細切割加工工藝中的一種掩膜版。
【背景技術(shù)】
[0002]選定的圖像、圖形或物體，對待處理的圖像(全部或局部)進行遮擋，來控制圖像處理的區(qū)域或處理過程，用于覆蓋的特定圖像或物體稱為掩膜版。目前的掩膜版都是采用非透明材料制備的，在使用過程中，在器件加工過程中，底部的器件由于受到掩膜版遮擋，采用光學器件進行對位時，光學器件照射到掩膜板與底部器件，以實現(xiàn)對位。如圖1所示，由于掩模版I的透明性差，難以直接觀測到被切割或加工的區(qū)域，會影響對位的準確性，從而影響加工工藝的精度和良率。另外受到掩膜版I厚度的影響，光學器件在照射到掩膜版I時，會產(chǎn)生陰影，這些陰影會影響掩膜版I與下層器件2的準確對位。而且掩膜版I的厚度越厚，產(chǎn)生的陰影越大，導致對位越不準確，從而影響加工工藝的精度和良率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供一種掩膜版，以解決上述技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種掩膜版，其采用透明或半透明硬質(zhì)材料制備形成，所述掩膜版上設(shè)置有對位標記和對位標尺，便于精確對準。
[0005]作為優(yōu)選，所述掩膜版采用透明或半透明材料制備。利用光學器件使掩膜版與下層器件進行對位時，當光學器件照射到掩膜版時，照射光線就會直接透過掩膜版，可以透過掩膜版直接觀測到被切割或加工的區(qū)域，實現(xiàn)掩膜版與下層器件的精確對準，從而大大提高微細切割加工工藝的精度。
[0006]作為優(yōu)選，所述掩膜版的努氏硬度大于等于1800千克/平方毫米。該掩膜版具有更高的抗磨性，其被磨損的速率相較傳統(tǒng)掩膜材料會更慢，從而有利于長時間的微細切割加工工藝。例如:氬離子切割傳統(tǒng)掩膜版的速率是本發(fā)明掩膜版的若干倍。正因為以上磨損速率的差別，同一厚度的本發(fā)明的掩膜版被氬離子切割的壽命是傳統(tǒng)掩膜版的若干倍。
[0007]作為優(yōu)選，所述掩膜版的厚度小于1000mm，本發(fā)明的掩膜版比傳統(tǒng)掩膜版更薄。由于硬度高的材料磨損速率較低，在需要切割或加工尺寸，材料相同的區(qū)域時，本發(fā)明的掩膜版可以做到更薄，進一步消除由于掩膜版厚度造成的陰影對對準精度的影響，從而大大提高微細切割加工工藝的精度。
[0008]作為優(yōu)選，所述掩膜版采用氮化鈦、各類剛玉、碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛石、富勒烯或以上述物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的改良化合物。與傳統(tǒng)掩膜材料相比，其在壽命及精度上具有明顯優(yōu)勢。
[0009]作為優(yōu)選，所述掩膜版采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成，克服了硬度高材料脆性大的問題。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明中采用透明或者半透明硬質(zhì)材料來制備掩膜版，所述掩膜版上設(shè)置有對位標記和對位標尺，且所述掩膜版采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成。在微細切割加工工藝中，人們通過肉眼或借助于顯微鏡等工具可以透過掩膜版直接觀測到掩膜版下方被切割或加工的區(qū)域，其次，由于硬度高的材料磨損速率較低，在需要切割或加工尺寸，材料相同的區(qū)域時，本發(fā)明的掩膜版可以做到更薄，進一步消除由于掩膜版厚度造成的陰影對對準精度的影響，從而大大提高了微細切割加工工藝的精度。此外，通過對位標記和對位標尺，可以實現(xiàn)對掩模版的精確定位。而采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成，克服了硬度高材料脆性大的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)掩膜版應用示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明一【具體實施方式】中掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明一【具體實施方式】中掩模版的應用不意圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0015]如圖2所示，本發(fā)明的掩膜版10采用透明或半透明材料制備形成，且其上設(shè)置有用于精準定位的對位標記和對位標尺101。其中，半透明材料是指材料只能透過一部分光，可以通過它觀察其他物體的性質(zhì)；透明材料是指材料能夠透過全部光，可以通過它清晰地觀察其他物體的性質(zhì)。請參照圖3，本發(fā)明中采用透明或者半透明材料來制備掩膜版10，利用光學器件使掩膜版10與下層器件2進行對位時，當光學器件照射到掩膜版10時，照射光線就會直接透過掩膜版10，可以透過掩膜版10直接觀測到被切割或加工的區(qū)域，從而實現(xiàn)掩膜版10與下層器件2的精確對準，從而大大提高微細切割加工工藝的精度。
[0016]進一步，所述掩膜版10的努氏硬度大于等于1800千克/平方毫米，且厚度小于1000mm。也就是說，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的掩膜版10具有更高的耐磨性，其被磨損的速率相對于傳統(tǒng)掩膜材料較慢，從而有利于長時間的微細切割加工工藝。
[0017]請繼續(xù)參照圖2和圖3，較佳的，本發(fā)明的掩膜版10可以采用氮化鈦、各類剛玉、碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛石、富勒烯或以上述物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的改良化合物。其中，藍寶石的努式硬度值為2100千克/平方毫米、碳化硅的努式硬度值為2480千克/平方毫米，金剛石的努式硬度值為7000千克/平方毫米。與傳統(tǒng)掩膜版相比，硬度更高，且均為透明材料。具體地，氬離子切割掩膜版10下層器件2時，掩膜版10同時受氬離子切割，其中傳統(tǒng)掩膜版的速率是藍寶石材料的4-5倍；而氬離子切割的碳化硅和金剛石，則具有更高的抗磨性，磨損速率比切割藍寶石更低。正因為以上磨損速率的差別，同一厚度的藍寶石材料制備的掩膜版10被IS離子切割的壽命是傳統(tǒng)掩膜版的4-5倍,而同一厚度的碳化娃、金剛石材料制備的掩膜版10則具有比藍寶石材料制備的掩膜版10更長的壽命。
[0018]進一步的，由于硬度高的材料磨損速率較低，在需要切割或加工尺寸，材料相同的區(qū)域時，本發(fā)明的掩膜版10可以做到更薄，進一步消除由于掩膜版10厚度造成的陰影對對準精度的影響，從而大大提高微細切割加工工藝的精度。例如，在需要用氬離子切割同一區(qū)域時，一塊傳統(tǒng)掩膜版的厚度需要1000微米以上才可以達到切割區(qū)域的尺寸要求，而一塊藍寶石的掩膜版10只需要制作到200-250微米即可。由于掩膜版10的厚度更小，且由透明材料或半透明材料制成，采用光學器件對位時，其產(chǎn)生的陰影小，無論在顯微鏡下或是以肉眼觀測，掩膜版的上下邊緣以及切割區(qū)域的中心更容易被對準。當需要對于極小區(qū)域(如1-2微米)進行離子切割時，可以將藍寶石的掩膜版10厚度降低為50-100微米，這樣會將氬離子切割的精度提高幾十至上百倍。氮化鈦、其他剛玉、碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛石、富勒烯以及以上述物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的改良化合物的作用與上述藍寶石的作用相同，此處不予贅述。
[0019]作為優(yōu)選，本發(fā)明的掩膜版10采用先激光切割，再與化學機械研磨工藝配合的方式加工完成。激光切割技術(shù)解決了以前的線鋸切割硬度較大材料時產(chǎn)出量低，工具磨損大，整齊度差等問題。化學機械研磨技術(shù)則可以制作出粗糙度在納米級的掩膜版，同時克服了硬度高材料脆性大的問題，大大降低了掩膜版10的加工難度、同時提高了加工精度。
[0020]請參照圖3，并結(jié)合圖1，對于相同的下層器件2，利用本發(fā)明薄的透明硬質(zhì)材料(厚度約為200微米)制備的掩模版10和傳統(tǒng)的非透明掩膜版(厚度約為1000微米)在光學顯微鏡下進行對準。兩圖比較可知，在圖3中，不僅透過掩膜版10被加工區(qū)域清晰可見，掩膜版10的邊緣亦比圖1明顯具有更卓越的聚焦程度，更加清晰銳利。事實證明，本發(fā)明實現(xiàn)了掩膜版10與下層被加工區(qū)域的精確對準，有助于大大提高加工精度。
[0021]綜上所述，本發(fā)明的掩膜版10采用透明或半透明硬質(zhì)材料制備形成，所述掩膜版10上設(shè)置有對位標記和對位標尺101，且所述掩膜版10采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成。在微細切割加工工藝中，人們通過肉眼或借助于顯微鏡等工具可以透過掩膜版10直接觀測到掩膜版10下方被切割或加工的區(qū)域。其次，由于硬度高的材料磨損速率較低，在需要切割或加工尺寸，材料相同的區(qū)域時，本發(fā)明的掩膜版10可以做到更薄，進一步消除由于掩膜版10厚度造成的陰影對對準精度的影響，從而大大提高了微細切割加工工藝的精度。通過在掩模版10上設(shè)置對位標記和對位標尺101，可以實現(xiàn)掩模版10的精確定位，而采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成，克服了硬度高材料脆性大的問題。
[0022]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種掩膜版，其特征在于，該掩膜版采用透明或半透明硬質(zhì)材料制備形成，所述掩膜版上設(shè)置有對位標記和對位標尺。
2.如權(quán)利要求1所述的一種掩膜版，其特征在于，所述掩膜版采用激光切割工藝與化學機械研磨工藝配合加工完成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種掩膜版，其特征在于，所述掩膜版的努氏硬度大于等于1800千克/平方毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的一種掩膜版，其特征在于，所述掩膜版的厚度小于1000mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種掩膜版，其特征在于，所述掩膜版采用氮化鈦、剛玉、碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛石、富勒烯或以上述物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的改良化合物。
【文檔編號】G03F1/68GK104391426SQ201410675208
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】李曉旻, 陳以欣, 邱炳陞 申請人:勝科納米（蘇州）有限公司