数字曝光方法、电子元器件基板及其制备方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域，具体涉及曝光方法、电子元器件基板及其制备方法。


背景技术：

2.数字曝光机是一种新型的曝光设备，它通过数字微镜器件(dmd)调制光的反射，得到曝光图案，与传统的曝光机相比(如nikon)，数字曝光机将设计版图的信息数字化，不需要掩膜版(mask，光罩)，极大的降低了生产成本，还便于设计的优化，缩短了开发周期。实现数字化曝光的核心器件是dmd，dmd反射光的效率取决于应用专属的设计变量，如照明波长、照明角度、投影孔径尺寸、dmd微镜阵列的填充率等，综合上述各种因素dmd阵列中各个微镜片的总光学效率存在一定差异，这直接影响着光学成像的均一性。
3.目前提高dmd成像均一性的方法主要有两种：一是控制dmd阵列成像的范围，二是通过多次扫描叠加曝光，但控制dmd阵列成像的范围，选取dmd镜片反射均一性更高的区域进行曝光，减少了一次扫描成像的有效面积，增加了扫描次数，影响设备的产能；而控制机台的移动实现同一位置多次扫描曝光，多次扫描叠加成像也增加了扫描次数，对曝光机的产能有不利影响。
4.因而，目前数字曝光相关技术仍有待改进。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种有效提高数字曝光成像均一性且对曝光机产能没有不利影响的数字曝光方法、制备电子元件的方法和曝光图形。
6.在本发明的一个方面，本发明提供了一种数字曝光方法。根据本发明的实施例，该方法包括：提供由多个图案单元构成的目标图案，每个所述图案单元具有目标曝光剂量；确定每个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量，得到第一实际曝光剂量分布图；根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案，每个分解图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且多个所述分解图案叠加得到所述目标图案；根据多个所述分解图案进行叠加曝光。根据本发明实施例的数字曝光方法，可以大大提高曝光均匀性，成像质量得到明显改善，一方面，曝光图案的关键尺寸波动范围明显变小，另一方面，曝光图案的边缘光滑度得到明显改善，更加平滑。
7.根据本发明的实施例，所述第一实际曝光剂量分布图是通过光热转化传感器或光电转化传感器确定的。
8.根据本发明的实施例，所有所述图案单元的所述目标曝光剂量均相同，所述根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案包括：根据经过相同理论剂量的曝光后图案单元接收到的实际曝光剂量由大到小，将多个所述图案单元划分为图案单元组1、
……
、图案单元组n，每个所述图案单元组中，任意两个所述图案单元经过相同理
论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量大致相同，n为大于等于2的整数；根据每个所述图案单元组对应确定一个所述分解图案，其中，图案单元组i对应的分解图案i的形状与图案单元组i至图案单元组n中的图案单元构成的形状相同，i为1～n的整数。
9.根据本发明的实施例，定义一次曝光后图案单元组j接收到的实际曝光剂量为d
j
，图案单元组j对应的分解图案j的曝光次数为n
j
，所述图案单元组的曝光次数满足以下条件：n1＝a
÷
d1，其中，a为所述目标曝光剂量，j为1～n的整数，k为2～n的整数，l为2～n的整数。
10.根据本发明的实施例，该方法还包括曝光次数验证步骤，所述曝光次数验证步骤包括：若n2
……
n
n
≤n1/2，则验证合格；若n2
……
n
n
＞n1/2，则使曝光镜头相对所述目标图案进行移动，然后根据前面所述的方法重新对所述目标图案进行拆分得到新的分解图案，直至验证合格。
11.根据本发明的实施例，所述目标剂量的相对误差为a，分解图案m的曝光次数满足以下条件：a
×
(1
‑
a)
÷
d
m
‑
n1＜n
m
＜a
×
(1 a)
÷
d
m
‑
n1，其中，m为2～n的整数。
12.根据本发明的实施例，该方法还包括第一效果验证步骤，所述第一效果验证步骤包括：根据多个所述分解图案进行模拟计算，得到目标图案的模拟实际曝光剂量分布图；若所述模拟实际曝光剂量分布图的曝光不均匀度小于等于第一阈值，则验证合格；若所述模拟实际曝光剂量分布图的曝光不均匀度大于所述第一阈值，则重新对所述目标图案进行拆分，直到验证合格。
13.根据本发明的实施例，该方法还包括第二效果验证步骤，所述第二效果验证步骤包括：检测根据多个所述分解图案进行叠加曝光得到的实际曝光图形的曝光不均匀度；若所述实际曝光图形的曝光不均匀度小于等于第二阈值，则验证合格；若所述实际曝光图形的曝光不均匀度大于所述第二阈值，则重新对所述目标图案进行拆分，直到验证合格。
14.根据本发明的实施例，多个所述图案单元的所述目标曝光剂量不相同，所述根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案包括：将所述目标图案拆分为多个子目标图案，每个所述子目标图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且每个所述子目标图案中的多个所述图案单元的目标曝光剂量相同；针对每个所述子目标图案，按照前面所述的方法将所述子目标图案拆分为多个分解图案。
15.根据本发明的实施例，该方法还包括：测量显影图案的关键尺寸；根据所述显影图案的关键尺寸的变化，确定第二实际曝光剂量分布图；将所述第一实际曝光剂量分布图和所述第二实际曝光剂量分布图叠加，得到第三实际曝光剂量分布图；根据所述第三实际曝光剂量分布图，将所述目标图案拆分为多个所述分解图案。
16.在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备电子元器件基板的方法。根据本发明的实施例，该方法包括前面所述的数字曝光方法。具体的，电子元器件基板中至少一个结构或者部件是利用前面所述的数字曝光方法制备得到的。
17.在本发明的又一方面，本发明提供了一种电子元器件基板。根据本发明的实施例，该电子元器件基板中的至少一个部件是通过前面所述的数字曝光方法制备得到的。该电子元器件基板上通过所述数字曝光方法制备得到的部件的关键尺寸波动范围较小，边缘平滑度较高，且均一性较好。
18.根据本发明的实施例，电子元器件基板上通过所述数字曝光方法制备得到的部件的关键尺寸的波动范围小于0.2微米。
附图说明
19.图1是本发明一个实施例的数字曝光方法的流程示意图。
20.图2是本发明一个实施例的目标图案的第一实际曝光剂量分布图。
21.图3是本发明一个实施例的曝光基板的第一实际曝光剂量分布图。
22.图4是本发明一个实施例的目标图案拆分为多个分解图案的示意图。
23.图5是本发明另一个实施例的目标图案拆分为多个分解图案的示意图。
24.图6是本发明另一个实施例的目标图案拆分为多个分解图案的示意图。
25.图7是本发明一个实施例的数字曝光方法的流程示意图。
26.图8是相关技术中利用目标图案直接进行曝光和采用分解图案进行叠加曝光的效果对比图。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
28.在本发明的一个方面，本发明提供了一种数字曝光方法。根据本发明的实施例，参照图1，该方法包括以下步骤：
29.s100：提供由多个图案单元构成的目标图案，每个所述图案单元具有目标曝光剂量。
30.具体的，目标图案是根据使用需要设计的图案，目标图案的具体形状没有特别限制，可以根据实际需要灵活调整和设计，例如可以为几何形状、字母形状、汉字形状以及动物、植物、景物等形状。可以理解，根据实际使用要求，目标图案中的不同位置处需要的曝光剂量可以相同，也可以不同，具体根据要得到的目标曝光图形确定，当然也可以理解，本文中描述的目标图案包括两方面内容，即既包括图案的形状，也包括其中各位置处(即各个图案单元)对应的目标曝光剂量，相应的，后文描述的分解图案同样既包括形状，也包括各个图案单元对应的目标曝光剂量。
31.具体的，数字曝光主要是通过dmd进行光学成像，具体靠微镜转动完成，dmd的每个像素上均有一个可以转动的微镜，微镜的位置不同，反射光的出射角度就不同，通过转动调整不同像素上的微镜位置，即可实现光学成像。在进行数字曝光的实际操作过程中，曝光机的曝光镜头将光反射照向曝光基板，在曝光基板上形成目标图案，相应的，曝光基板上的一个位点可以与曝光镜头中dmd阵列中的一个像素对应。而如前所述，目标图案中包括多个图案单元，根据具体使用要求以及测量精度等，目标图案中的一个图案单元可以为一个或者多个dmd中的像素照射到曝光基板上的图形，出于提高精确度考虑，目标图案中的一个图案单元可以为一个dmd中的像素照射到曝光基板上的图形。进一步的，每个图案单元的形状和面积大小没有特别限制，具体可以根据实际需要灵活选择，例如形状包括但不限于正方形、矩形、三角形等几何图形或不规则图形，面积大小可以为dmd中一个或者多个像素在曝光基
板上的照射面积。
32.s200：确定每个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量，得到第一实际曝光剂量分布图。
33.理论上，曝光机的设定曝光剂量相同的情况下，经过dmd阵列中的多个微镜反射到曝光基板上的光的能量应该是相同的(即曝光基板不同位置处接收到的实际曝光剂量应该是相同的)，但是由于照明波长、照明角度、投影孔径尺寸、dmd微镜阵列的填充率、微镜反射率差异、dmd阵列形变，以及曝光镜头中光学镜片畸变、照明光源不均匀性等因素的影响，dmd中多个像素对应发出的光的能量之间是存在差异的，相应的曝光基板接收到的实际曝光剂量是不均匀的，即存在曝光不均匀性，也就是说，整个目标图案按照曝光机设定的相同的理论曝光剂量进行曝光，但是实际得到的曝光图案中不同位置处实际接收到的曝光剂量是存在差异的。而该步骤中，通过采用合适的检测方法，测定每个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量，得到第一实际曝光剂量分布图。具体的，以目标图案10的形状为字母“f”形为例，得到的第一实际曝光剂量分布图可参照图2，图2中不同填充效果表示相应图案单元11接收到的实际曝光剂量不同。
34.具体的，该步骤中可以直接检测整个曝光基板经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量分布图(参照图3)，然后将目标图案的形状对应到曝光基板的相应位置上，即可得到目标图案的第一实际曝光剂量分布图。由此，无论目标图案怎样变化，均可以通过一次检测获得目标图案的第一实际曝光剂量分布图，操作简单，方便，耗时短，效率高。
35.具体以图3所示显示基板100的实际曝光剂量分布图为例说明，可以直接检测获得整个曝光基板100的实际曝光剂量分布图，然后将目标图案的f形状对应到曝光基板100的相应位置上，即可得到目标图案f形的第一实际曝光剂量分布图。其中，需要说明的是，为了更直观地在显示基板的实际曝光剂量分布图上看清目标图案的形状，目标图案f形部分图案单元采用黑色填充，但黑色填充的图案单元的实际曝光剂量与曝光基板中未填充的图案单元的实际曝光剂量是相同的，图3中仅是为了突显目标图案的形状而采用不同的填充效果。
36.根据本发明的实施例，该步骤中可以采用光热转化传感器或光电转化传感器确定的确定目标图案的第一实际曝光剂量分布图。由此，操作简单，方便，且检测准确度高，可以实现dmd像素级曝光剂量分布图的检测(即目标图案中的每个图案单元对应一个dmd像素)。
37.根据本发明的实施例，该步骤中理论剂量的大小没有特别限制，可以为曝光机一次曝光的剂量，也可以为曝光机多次曝光的累加剂量，具体的，一次曝光后检测实际曝光剂量，曝光次数少，操作简单方便，而随着曝光次数增多，累加曝光剂量逐渐变大，不同图案单元之间接收的实际曝光剂量的差值也相应逐渐增大，更易于检测，实际操作过程中，具体采用一次曝光或是多次曝光，可以根据实际需求灵活选择。
38.s300：根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案，每个分解图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且多个所述分解图案叠加得到所述目标图案。
39.具体的，该步骤中，将目标图案拆分为多个分解图案，可以有针对性的对于经过相同理论剂量曝光后接收到的实际曝光剂量较低的图案单元加大理论曝光剂量，减小其与其他图案单元接收到的实际曝光剂量之间的差异，增加曝光图形的均一性，进而有效提高曝
光产品的质量。具体的，分解图案的形状没有特别限制，具体可以根据测得的第一实际曝光剂量分布图设置。一般情况下，至少一个分解图案的形状为目标图案的形状的一部分，至少一个分解图案的形状与目标图案的形状相同。由此，通过形状与目标图案的形状相同的分解图案可以快速达到目标曝光剂量，减少曝光次数，利于提高曝光机产能，而通过形状为目标图案的形状的一部分的分解图案可以有针对性的对于经过相同理论剂量曝光后接收到的实际曝光剂量较低的图案单元进行补偿曝光，进而有效降低曝光不均匀度。
40.需要说明的是，本文中的描述“多个所述分解图案叠加得到所述目标图案”是指多个分解图案的形状叠加后的图形的形状与目标图案的形状一致，且多个分解图案中相应的图案单元的曝光剂量叠加与目标图案中相应图案单元的曝光剂量大致相同。可以理解，本文中描述的“大致相同”是指两个数值可以存在一定的误差范围，具体误差范围可以根据测量精度、使用性能要求等进行设定，例如可以为5％，2％，1％等，具体以两个数值x和y大致相同、允许的误差范围为5％为例说明，即|x－y|/max(x,y)
×
100％≤5％，其中，max(x,y)表示x和y中的较大者。
41.具体的，只要可以通过分解图案对接收的实际曝光剂量偏小的图案单元进行补偿曝光，且多个分解图案叠加可以得到目标图案，具体的拆分图案的方式没有特别的限制，可以根据每个图案单元实际接收的曝光剂量，目标图案的整体形状等，结合数学计算的方式进行拆分。一个具体实施例中，参照图4，f形的目标图案10可以拆分为三个分解图案101、102和103。可以理解，为了便于操作，每个分解图案中的所有图案单元的目标曝光剂量大致相同。
42.如前所述，目标图案中多个图案单元的目标曝光剂量可以相同，也可以不同，下面分别针对多个图案单元的目标曝光剂量相同和不同的情况，举例说明分解图案的具体拆分方法。
43.一些具体实施例中，目标图案中所有图案单元的目标曝光剂量均相同，此时，根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案可以包括：根据经过相同理论剂量的曝光后图案单元接收到的实际曝光剂量由大到小，将多个所述图案单元划分为图案单元组1、
……
、图案单元组n，每个所述图案单元组中，任意两个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量大致相同，n为大于等于2的整数；根据每个所述图案单元组对应确定一个所述分解图案，其中，图案单元组i对应的分解图案i的形状与图案单元组i至图案单元组n中的图案单元构成的形状相同，i为1～n的整数。由此，分解图案的数量，利于提高曝光机产能。
44.具体的，以目标图案为f形，测得的第一实际曝光剂量分布图如图1所示为例进行说明。具体参照图1和图5，图1中示出三种实际曝光剂量不同的图案单元111、112和113，以实际曝光剂量111＞112＞113为例，目标图案中的图案单元可以划分为三个图案单元组，即所有的图案单元111构成图案单元组1，所有的图案单元112构成图案单元组2，所有的图案单元组113构成图案单元组3，相应的，根据图案单元组1确定分解图案1(参照图5中的(a))，即分解图案1的形状与图案单元组1、2和3中的图案单元构成的形状相同，也就是分解图案1的形状与目标图案的形状相同；根据图案单元组2确定分解图案2(参照图5中的(b))，即分解图案2的形状与图案单元组2和3中的图案单元构成的形状相同；根据图案单元组3确定分解图案3(参照图5中的(c))，即分解图案3的形状与图案单元组3中的图案单元构成的形状
相同。
45.根据本发明的实施例，每个分解图案中的多个图案单元的目标剂量可以通过数学计算方法确定，只要多个分解图案叠加后得到目标图案即可，而为了达到分解图案中图案单元的目标曝光剂量，每个分解图案可以进行一次曝光，也可以进行多次曝光，具体可以根据曝光机的性能进行灵活调整。
46.一般情况下，数字曝光机一次曝光的曝光剂量有限，每个分解图案通常会需要多次曝光，为了减少曝光次数。可以理解，从操作更简便、产能更高的角度出发，曝光次数越少越好。基于此，定义一次曝光后图案单元组j接收到的实际曝光剂量为d
j
，图案单元组j对应的分解图案j的曝光次数为n
j
，不同图案单元组的曝光次数满足以下条件：n1＝a
÷
d1；其中，a为所述目标曝光剂量，j为1～n的整数，k为2～n的整数，l为2～n的整数。由此，利于减少曝光次数，提高曝光机产能。其中需要说明的是，当根据上述公式计算曝光次数时，当计算结果为非整数时，可以根据四舍五入的方式得到曝光次数。
47.可以理解，由于多种因素的影响，即使所有图案单元的目标剂量相同，最终得到的目标图案中多个图案单元的实际曝光剂量也很难做到完全一致，会存在一定的波动范围，具体的波动范围大小可以视产品的需求而定。一些具体实施例中，为了满足上述波动范围要求，同时减少曝光次数，分解图案m的曝光次数可以满足以下条件：a
×
(1
‑
b)
÷
d
m
‑
n1＜n
m
＜a
×
(1 b)
÷
d
m
‑
n1，其中，b为设定所述目标剂量的相对误差(或称波动范围为b，即目标剂量在a
±
a
×
b范围内波动)，m为2～n的整数。
48.下面根据一个具体示例，详细描述本发明的数字曝光方法。具体的，假设目标图案的形状为整个曝光基板的形状，目标图案中所有图案单元的目标剂量均为30mj，波动范围b为5％，曝光机每次曝光的曝光剂量为0.5mj。理想情况下，曝光区域内曝光剂量分布均匀，只需利用目标图案的形状进行60次曝光即可。但实际上曝光像素之间能量存在差异，根据本发明的数字曝光方法，对整个曝光基板进行相同理论剂量的曝光后，测得曝光基板接收到的实际曝光剂量分布图如图6所示，据此，可以将目标图案中的图案单元分为两个图案单元组，图案单元组1(图6中未填充的图案单元)经过一次曝光后接收到的实际曝光剂量为0.5mj，而图案单元组2(图6中有填充效果的图案单元)经过一次曝光后接收到的实际曝光剂量为0.45mj，如果按照理想状态直接进行60次曝光，则图案单元组2实际接收到的曝光剂量只有27mj，这必引起曝光的不均匀。而根据本发明的方法，将目标图案200拆分为分解图案201和202，然后采用分解图案1进行60次曝光(n1＝30/0.5)，采用分解图案2进行7次补偿曝光(n2＝(30
‑
0.45
×
60)/0.45，四舍五入得7次)，经过7次补偿曝光后，最终得到的目标图案中与分解图案2对应的图案单元的实际曝光剂量为0.45
×
60 0.45
×
7＝30.15，整个目标图案区域的曝光剂量可以控制在30～30.15mj左右，符合a为5％的设定，同时补偿曝光次数满足30
×
(1
‑
5％)
÷
0.45
‑
60＝3.3＜n2＝7＜30
×
(1 5％)
÷
0.45
‑
60＝10。而相对于直接进行60次曝光，目标图案的曝光均匀度明显提高。
49.可以理解，本发明的该方法中，分解图案的数量和曝光次数越少，操作越简单，耗时越短，产能越高，且正常情况下，不同图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量的差异不会过大，如果拆分出的分解图案需要过多的曝光次数才能使曝光剂量达到目标曝光剂量，则考虑dmd像素可能出现坏点，不受电信号控制等情况，此时可以考虑更
换分解图案。基于此，本发明的该方法还可以包括曝光次数验证步骤，具体的，所述曝光次数验证步骤可以包括：若n2
……
n
n
≤n1/2，则验证合格；若n2
……
n
n
＞n1/2，则使曝光镜头相对所述目标图案进行移动，然后按照前面所述的方法重新对所述目标图案进行拆分得到新的分解图案，直至验证合格。由此，通过曝光基板和曝光镜头的相对移动，可以更改用于曝光目标图案的dmd像素，进而可以避免采用dmd坏点进行曝光而影响曝光质量，进一步提高曝光均匀度。
50.根据本发明的实施例，上述相对移动没有特别限制，可以为准静态移动(即曝光之前进行相对移动，曝光过程中曝光镜头和曝光基板保持相对静止)，也可以为动态移动(即曝光的同时曝光镜头和曝光基板进行相对移动，不同时刻调用不同位置的dmd像素进行曝光)。当需要准静态移动或者动态移动时，前面步骤中可以直接获得整个曝光基板的第一实际曝光剂量分布图，也就是获得了曝光机中所有曝光像素的实际曝光剂量分布图，则在移动过程中可以直接根据整个曝光基板的第一实际曝光剂量分布图进行计算目标图案中各个图案单元的实际曝光剂量。
51.根据本发明的实施例，为了达到更好的曝光效果，该方法还可以包括第一效果验证步骤，所述第一效果验证步骤包括：根据多个所述分解图案进行模拟计算，得到目标图案的模拟实际曝光剂量分布图；若所述模拟实际曝光剂量分布图的曝光不均匀度小于等于第一阈值，则验证合格；若所述模拟实际曝光剂量分布图的曝光不均匀度大于所述第一阈值，则重新对所述目标图案进行拆分，直到验证合格。
52.根据本发明的实施例，该方法还可以包括第二效果验证步骤，所述第二效果验证步骤包括：检测根据多个所述分解图案进行曝光得到的实际曝光图形的曝光不均匀度；若所述实际曝光图形的曝光均匀度小于等于第二阈值，则验证合格；若所述实际曝光图形的曝光不均匀度大于所述第二阈值，则重新对所述目标图案进行拆分，直到验证合格。可以理解，第二效果验证步骤可以在该方法量产前进行，通过实际效果验证后，再进行量产，可以保证产品良率，避免损失。
53.可以理解，上述第一阈值和第二阈值的大小没有特别的限制要求，可以根据实际产品的质量要求设定。
54.可以理解，数字曝光主要用于光刻胶的图案化的步骤，具体可以在需要进行图案化的膜层上涂覆光刻胶，然后通过数字曝光方法对光刻胶进行曝光，再对经过曝光的光刻胶进行显影，即可得到图案化的光刻胶。在该图案化过程中，光刻胶的涂覆、显影液的选择(如成分、浓度等)等因素也会对曝光不均匀度产生影响，而此种影响也可以通过分解图案补偿曝光的方式进行调整，以提高曝光均一性。基于此，本发明的数字曝光方法还可以包括：测量显影图案(即显影后得到的图案化光刻胶)的关键尺寸；根据所述显影图案的关键尺寸的变化，确定第二实际曝光剂量分布图；将所述第一实际曝光剂量分布图和所述第二实际曝光剂量分布图叠加，得到第三实际曝光剂量分布图；根据所述第三实际曝光剂量分布图，将所述目标图案拆分为多个所述分解图案。
55.具体的，可以通过光学显微镜测量显影图案的关键尺寸，而根据所述显影图案的关键尺寸，确定第二实际曝光剂量分布图具体可以是：首先计算量测位置关键尺寸与设计尺寸的差异，根据关键尺寸与曝光量的关系曲线，计算出关键尺寸差异对应的曝光量差异，根据关键尺寸图形在基板上的位置和对应的曝光量差异，绘制所述第二实际曝光剂量分布
图。所述第二实际曝光剂量分布图是通过曝光量修正非曝光工艺对关键尺寸的影响，光刻过程中的非曝光工艺有光刻胶的涂覆、光刻胶的显影、光刻胶的烘烤等。
56.需要说明的是，本文中描述的“关键尺寸”是指曝光工艺过程中需要关注的图形的大小，具体的，曝光中可能同时形成很多不同大小的图形，比如同时曝光2μm和5μm的线条，通常条件下达成2μm曝光的条件一定可以达成5μm的线条，这时我们只需要关注2μm的线条即可，在这次曝光中，2μm就是关键尺寸。而关键尺寸与曝光量的关系曲线由光刻胶材料、显影时间等工艺条件决定，具体可以通过常规实验测得，在此不再一一赘述。
57.在本发明的一个具体示例中，参照图7，该数字曝光方法可以包括：提供目标图案，检测得到目标图案的第一实际曝光剂量分布图，基于测得的第一实际曝光剂量分布图将目标图案拆分为多个分解图案，然后通过数学计算方法得到分解图案的曝光次数，通过上述曝光次数验证对分解图案的曝光次数进行验证，若曝光次数验证不合格，则返回上一步骤，重新对目标图案进行拆分，若曝光次数验证合格则根据多个分解图案模拟计算根据多个分解图案叠加曝光得到的曝光图案的曝光不均匀度，若不均匀度大于第一阈值，则返回拆分步骤，重新对目标图案进行拆分，若曝光不均匀度小于等于第一阈值，则根据分解图案进行叠加曝光，然后计算叠加曝光得到的曝光图案的曝光不均匀度，若曝光不均匀度大于第二阈值，则返回拆分步骤，重新对目标图案进行拆分，若曝光不均匀度小于等于第二阈值，则该分解图案可以量产，即可进行产品应用。
58.需要说明的是，本文中描述的“曝光不均匀度”是指曝光基板接收到的能量波动范围(即曝光剂量范围)占曝光基板接收到的平均能量的比例，可以通过公式(曝光基板上的图案单元接收到的最大曝光剂量
‑
曝光基板上的图案单元接收到的最小曝光剂量)
÷
曝光基板上的所有图案单元接收到的曝光剂量的平均值
×
100％得到。
59.一些具体实施例中，目标图案中的多个所述图案单元的所述目标曝光剂量不相同，所述根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案包括：将所述目标图案拆分为多个子目标图案，每个所述子目标图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且每个所述子目标图案中的多个所述图案单元的目标曝光剂量相同；针对每个所述子目标图案，按照前面所述的方法将目标图案拆分为多个分解图案。具体拆分步骤与前文描述一致，在此不再一一详述。
60.s400：根据多个所述分解图案进行叠加曝光。
61.该步骤中，根据多个分解图案依次进行曝光即可，具体曝光步骤均可参照常规技术进行。一些具体实施例中，根据多个分解图案对曝光基板进行叠加曝光，而多个分解图案的曝光顺序没有限制要求，可以根据需要灵活调整。具体的，为减少机台移动的次数，优先对不需要基板移动的分解图案进行曝光，然后对需要曝光基板进行移动的分解图案进行曝光。
62.根据本发明实施例的数字曝光方法，可以大大提高曝光图案的均匀性，成像质量得到明显改善，一方面，曝光图案的关键尺寸波动范围明显变小，另一方面，曝光图案的边缘光滑度得到明显改善，更加平滑，相关技术中利用目标图案直接进行曝光(直接曝光)和采用分解图案进行叠加曝光(分解曝光)的效果对比图可参照图8。
63.在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备电子元器件基板的方法。根据本发明的实施例，该方法包括前面所述的数字曝光方法。具体的，电子元器件基板中至少一个结
构或者部件是利用前面所述的数字曝光方法制备得到的。
64.根据本发明的实施例，该电子元器件基板的具体种类没有特别限制，例如包括但不限于集成电路的基板、显示器件的显示基板、彩膜基板、背光模组的导光板、半导体器件的基板等等，在此不做特别限制，而可以采用上述数字曝光方法制备得到的结构可以为集成电路中的走线图案、显示基板中的薄膜晶体管阵列、导光板上的导光图案等等。
65.可以理解，除了前面所述的数字曝光方法，该电子元器件基板的制备方法中还可以包括制备该电子元器件基板必要的步骤，具体可以参照常规工艺进行，在此不再一一赘述。
66.在本发明的又一方面，本发明提供了一种电子元器件基板。根据本发明的实施例，该电子元器件基板中的至少一个部件是通过前面所述的数字曝光方法制备得到的。该电子元器件基板上通过所述数字曝光方法制备得到的部件的关键尺寸波动范围较小，边缘平滑度较高，且均一性较好。
67.一些具体实施例中，所述电子元器件基板上通过所述数字曝光方法制备得到的部件的关键尺寸小于0.2微米，例如可以为小于等于0.2微米、小于等于0.1微米等等。由此，曝光均一度好，得到的部件的边沿更平滑，有助于提高数字曝光制作产品的信赖性。
68.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
70.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种数字曝光方法，其特征在于，包括：提供由多个图案单元构成的目标图案，每个所述图案单元具有目标曝光剂量；确定每个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量，得到第一实际曝光剂量分布图；根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案，每个分解图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且多个所述分解图案叠加得到所述目标图案；根据多个所述分解图案进行叠加曝光。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一实际曝光剂量分布图是通过光热转化传感器或光电转化传感器确定的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标图案中所有所述图案单元的所述目标曝光剂量均相同，所述根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案包括：根据经过相同理论剂量的曝光后图案单元接收到的实际曝光剂量由大到小，将多个所述图案单元划分为图案单元组1、
……
、图案单元组n，每个所述图案单元组中，任意两个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量大致相同，n为大于等于2的整数；根据每个所述图案单元组对应确定一个所述分解图案，其中，图案单元组i对应的分解图案i的形状与图案单元组i至图案单元组n中的图案单元构成的形状相同，i为1～n的整数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，定义一次曝光后图案单元组j接收到的实际曝光剂量为d
j
，图案单元组j对应的分解图案j的曝光次数为n
j
，所述图案单元组的曝光次数满足以下条件：n1＝a
÷
d1；其中，a为所述目标曝光剂量，j为1～n的整数，k为2～n的整数，l为2～n的整数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括曝光次数验证步骤，所述曝光次数验证步骤包括：若n2
……
n
n
≤n1/2，则验证合格；若n2
……
n
n
＞n1/2，则使曝光镜头相对所述目标图案进行移动，然后根据权利要求1～5中任一项所述的方法重新对所述目标图案进行拆分得到新的分解图案，直至验证合格。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标剂量的相对误差为a，分解图案m的曝光次数满足以下条件的至少之一：a
×
(1
‑
a)
÷
d
m
‑
n1＜n
m
＜a
×
(1 a)
÷
d
m
‑
n1其中，m为2～n的整数。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括第一效果验证步骤，所述第一效果验证步骤包括：根据多个所述分解图案进行模拟计算，得到目标图案的模拟实际曝光剂量分布图；
若所述模拟实际曝光剂量分布图的曝光不均匀度小于等于第一阈值，则验证合格；若所述模拟实际曝光剂量分布图的曝光不均匀度大于所述第一阈值，则重新对所述目标图案进行拆分，直到验证合格。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括第二效果验证步骤，所述第二效果验证步骤包括：检测根据多个所述分解图案进行叠加曝光得到的实际曝光图形的曝光不均匀度；若所述实际曝光图形的曝光不均匀度小于等于第二阈值，则验证合格；若所述实际曝光图形的曝光不均匀度大于所述第二阈值，则重新对所述目标图案进行拆分，直到验证合格。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述图案单元的所述目标曝光剂量不相同，所述根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案包括：将所述目标图案拆分为多个子目标图案，每个所述子目标图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且每个所述子目标图案中的多个所述图案单元的目标曝光剂量相同；针对每个所述子目标图案，按照权利要求3～8中任一项所述的方法将所述子目标图案拆分为多个分解图案。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：测量显影图案的关键尺寸；根据所述显影图案的关键尺寸的变化，确定第二实际曝光剂量分布图；将所述第一实际曝光剂量分布图和所述第二实际曝光剂量分布图叠加，得到第三实际曝光剂量分布图；根据所述第三实际曝光剂量分布图，将所述目标图案拆分为多个所述分解图案。11.一种制备电子元器件基板的方法，其特征在于，包括权利要求1～10中任一项所述的数字曝光方法。12.一种电子元器件基板，其特征在于，所述电子元器件基板中的至少一个部件是通过权利要求1～10中任一项所述的数字曝光方法制备得到的。13.根据权利要求12所述的电子元器件基板，其特征在于，所述电子元器件基板上通过所述数字曝光方法制备得到的部件的关键尺寸波动范围小于等于0.2微米。
技术总结
本发明提供了数字曝光方法、电子元器件基板及其制备方法，该数字曝光方法包括：提供由多个图案单元构成的目标图案，每个所述图案单元具有目标曝光剂量；确定每个所述图案单元经过相同理论剂量的曝光后接收到的实际曝光剂量，得到第一实际曝光剂量分布图；根据所述第一实际曝光剂量分布图，将目标图案拆分为多个分解图案，每个分解图案的形状与所述目标图案的形状相同或者为所述目标图案的形状的一部分，且多个所述分解图案叠加得到所述目标图案；根据多个所述分解图案进行叠加曝光。该方法可以大大提高曝光均一性。法可以大大提高曝光均一性。法可以大大提高曝光均一性。


技术研发人员：栾兴龙 冯京 苌川川 王志冲 刘鹏 袁广才 董学
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/6/29