CN1692312A - 光掩模坯料和光掩膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光掩模坯料和光掩模。可以防止在处理要求大型而精细的图形的坯料时发生颗粒。在只除透光基板(1)的主表面上的周缘(1S)的部分之外上形成遮光膜(2)，并在把该周缘部(1S)作为遮光膜(2)的未成膜区构成的光掩模坯料中，上述透光基板(1)的尺寸其一边是300mm以上，并且上述未成膜区(S)的宽度是3mm以上，上述遮光膜(2)用激光绘图作成图形。

Description

光掩模坯料和光掩模

技术领域

本发明涉及在蚀刻技术中用在图形转写中的掩模和作为其坯料原版的光掩模坯料。

背景技术

掩模的制作方法如下：首先通过精密研磨石英玻璃等获得透光性基板(研磨工序)，通过在已获得的透光基板的主表面上进行制成图形形成例如以铬为主要成分的遮光膜(成膜工序)，在已形成的遮光膜上涂布抗蚀剂膜(涂布工序)，选择地曝光已涂布的抗蚀剂膜(曝光工序)，通过在显影已曝光的抗蚀膜的同时进行蚀刻制成遮光膜图形(蚀剂工序)。在此把经上述成膜工序获得的光掩模的中间生成物即坯料原版称为光掩模坯料。

然而，因为无论光掩模，还是光掩模坯料在工序之间搬运它们时，要把持透光性基板的外周部和侧面部，所以在作为该把持的部分上形成的遮光膜存在容易剥落的问题。在遮光膜剥落时，作为颗粒附着在遮光膜图形上时，就会在该图形上产生遮光膜残留等缺陷，并且为了除去该剥离物不可避免地要增加对掩模或坯料的洗净次数。

在此，通过在光掩模的外周部尽量不形成遮光膜，使在处理时发生的遮光膜的剥离物(颗粒)减少是公知的(参考专利文件1、2)。这些技术适用于采用以硅片等为处理对象的蚀刻技术的光掩模。

另外，上述技术对在曝光工序中用电子射线绘图形成微细的掩模图形的场合不适用。其理由是：在描绘特别微细图形的场合，在上述曝光工序中进行电子射线绘图，为了防止用电子射线描绘微细的图形时由电子射线引起基板的充电增加，而在坯料的外周部上也必需用具有导电性的遮光膜导电(安置导电销)。

例如对于在液晶显示等显示装置的制造中用的光掩模而言，随着该显示装置的高精细化等而要求图形微细化，目前的现状是在该光掩模的制造过程中的上述曝光工序中进行电子绘图。

专利文件1、特开昭60-194446号公报(第2页，图1)

专利文件2、特公开平3-34050号公报(第2-3页，图2)

发明内容

然而，在液晶显示等的显示装置的制造中用的掩模，近年来一方面图形向高精细化方向进步，另一方面随着显示画面的大面积化而有大型化的倾向，由于越是大型的掩模，就越厚越重，所以剥离物发生问题日趋严重。也就是说，大型的掩模在受到处理时往往利用插入夹具保持住其外周部，因为掩模越重，落在与夹具的接触部即外周部上的负荷也越大，所以该部分的遮光模容易剥离。

并且有人认为，不仅通过镜面研磨基板的主表面，甚至也通过镜面研磨基板的侧面部，使在成膜时漫延到侧面部形成的遮光膜的附着力增加并使遮光膜的剥离减少，从而可以在半导体制造用的光掩模上使基板的侧面部的镜面研磨实用化。因此，在显示装置用等的大型掩模上有在侧面部上进行曝光装置(掩模对中器)中的光掩模的检测的例子，有在基板的侧面部是镜面时不能检测反射光这样的问题和在处理基板时用人手把持基板的侧面部时，因为基板的重量大(约1Kg～15Kg)，当基板的侧面部是镜面时而使滑落的危险性增加这样的问题。因而必需把侧面部变成粗糙面。因此在大型的光掩模中的侧面部的遮光膜更容易剥落。

上述那样发生剥离物的问题在近年要求的高精度的图形所形成的大型的坯料上特别严重。

因此，本发明把提供能防止在处理形成大型和微细的掩模图形的坯料和用该坯料制造的光掩模时剥离物颗粒的发生的技术作为目的。

按照本发明，提供具有如下特征的光掩模坯料，在只除透光性基板的主表面上的周缘之外的部分上形成遮光膜并将该周缘部作为遮光膜的未成膜区域构成的光掩模坯料，上述透光性基板的尺寸其一边为300mm以上，上述未成膜区的宽度是3mm以上。

按照本发明的光掩模坯料，优选的是。上述遮光模用激光绘图进行制作图形。

另外，本发明还提供用上述光掩模坯料制造的光掩模。

另外，按照本发明的光掩模坯料，对应上述透光性基板上的侧面部的表面粗糙度(Ra)是0.05～0.3μm的粗糙面的光掩模，效果特别有效。

附图说明

图1是模式地表示实施方式的光掩模坯料的图，其中(a)是平面图，(b)是剖面图。

图2是模式地表示实施方式的光掩模坯料周缘部的放大图。

具体实施方式

图1是表示实施方式的光掩模坯料的图，该光掩模坯料在只除透光性基板1的主表面上的周缘部1S之外的部分上形成遮光膜2，该周缘1S是作为遮光膜2的未成膜区形成。

透光性基板1是对曝光基本上透明的基板。该透光性基板1在平面看去形成为矩形或正方形形状，其尺寸是一边为300mm以上，也就是说，矩形形状或正方形形状的四边中至少相对的二边是300mm以上。另外，各边是300mm以上，即对矩形形状或正方形形状的四边中的四边全是300mm以上的更大型对光掩模是更有效的。这样的大型光掩模最好是用在例如液晶显示装置等的制造上。具体地说作为透光性基板的尺寸可以制成为330×450[mm]，390×610mm，500×750[mm]，520×800[mm]或者在其以上。

另外，透光性基板1的厚度不被特别限定，如本发明的光掩模那样要求高的平坦度的高精度掩模用的基板和尺寸大的基板，存在变厚的倾向。在一实施例中，把透光性基板1的厚度设定为5～15mm。

另外，在透光性基板1的主表面上的未成膜区1S的宽度A(参照图2)是3mm以上，最好是5mm，在此以上也可以。但未成膜区1S的宽度A最好设定为与用该坯料制造的光掩模的所谓绘图保证区不重合的值。具体地说，在绘图保证区是从透光性基板1的周端面中除去10mm以外的区时，最好将未成模区1S的宽度A设定在10mm以下。

另外，在一个实施例中，将未成膜区1S的宽度设定为5±1mm。

遮光膜2是基本上遮光曝光的，用例如铬等金属构成。另外该遮光膜也可以是具有含防止反射层和半透光层等多层构造或连续层构造的多层膜。在这时是指把这些所有的层作为遮光膜2。该遮光膜2用通过激光绘图装置的图形绘图制作图形。即该光掩模坯料是激光绘图用的。

以下就该光掩模坯料的制造方法和用该坯料制造的光掩模的方法进行说明。

研磨工序

首先，在精密研磨石英玻璃等后，进行倒角，获得长300mm以上、宽300mm以上的从平面看的方形尺寸的透光性基板1。因此透光性基板1的侧面部(端面1T和倒角部1C)不需要特别精密研磨，也可为粗糙状态(参照图2)。即使端面1T和倒角部1C为粗糙状态，因为在这些部分上不形成遮光膜2，所以不会发生因该遮光膜2剥离而附着在掩模图形面上。另外，如果考虑在操作时滑动困难，则基板的侧面部，特别是端面的表面粗糙度(Ra)优选的是在0.05μm以上，更优选的的是在0.1μm以上，最优选的是在0.15μm以上。另外，如果基板的侧面部过于粗糙，也存在清洗等时发生在沟槽内潜在埋入的颗粒这样的问题。如果考虑这一点，基板的侧面部特别是端面的表面粗糙度(Ra)优选的是在0.3μm以下，更优选的是在0.25μm以下，最优选的是在0.2μm以下。为了得到表面粗糙度(Ra)为0.05～0.3μm的侧面而可以通过控制研磨方法进行，例如可以通过用在金刚石刀具(埋入预定粗糙度的金刚石颗粒的轮状研磨砂轮)中#700～#2400的粒度的金刚石刀具研磨获得的。

另外，倒角部1C的宽度B(参照图2)可以设定为0.3mm～1.3mm。

成膜工序

接着在只除获得的透光性基板1的主表面上的周缘部1S以外的区上形成遮光膜2，在此所谓的周缘部1S是包括上述的端面1T和倒角部1C的区。

为了形成遮光膜2，可以用溅射，溅射可以在用图中未示出的架状保持夹具遮蔽未成膜区1S的状态，在保持该透光性基板1的状态进行。这样因为在通过在透光性基板1的主表面上的架状保持夹具遮蔽的区上，不会附着溅射目标的颗粒，所以使该区变成未成膜区1S。这时，因为以使成膜面(主表面)朝下方的方式保持该透光性基板1，所以可以减少颗粒在该成膜面上的附着现象。

另外，通过用导电的构件作为该架状保持夹具，把溅射成膜时的接地部选在该架体保持夹具上，可以防止异常放电。因为在此把未成膜区1S的宽度A设定为3mm以上，所以可以与其对应地将架状保持夹具的宽度设定在3mm以上。因为可以在溅射时确保充分的接地，所以可以确实防止异常放电，其结果是可以获得使最终的成品率提高这样的效果。

经以上的工序完成本实施方式的光掩模坯料。

涂布工序

接着，在已形成的遮光膜2上利用旋涂法涂布抗蚀剂。在此所用的抗蚀剂是激光绘图用的抗蚀剂，具体地可以举出长濑产业社制的NPR3510DG等。

曝光工序

接着在烘干已涂布的抗蚀剂膜后，通过激光绘图选择地曝光。因为这时激光绘图不需要像电子射线绘图那样在真空中进行，可以在大气中进行，所以具有不用大规模的装置就能完成的优点，另外作为在此用的激光绘图装置，具体地可以举出MICRONIC社制的LRS等。

蚀刻工序

接着通过显影已曝光的抗蚀剂膜形成抗蚀剂图形，通过把该抗蚀剂图形作为掩模蚀刻光遮光膜2，形成遮光膜图形。然后除去该抗蚀剂图形。其后进行预定的清洗，完成本实施方式的光掩模。

按照本实施方式可以获得以下的效果。

(1)因为本实施方式的光掩模坯料作为激光绘图用，可以防止在过去的电子射线绘图中的放电增加的问题发生，所以即使尺寸其一边长为300mm以上的大型的坯料并且未成膜区1S的宽为3mm以上也无任何障碍。

(2)因为大型的光掩模坯料或光掩模(以下称为光掩模等)的重量大而厚度厚，所以在搬运时必需牢固保持住它，由于把遮光膜2的未成膜区1S的宽度设计为3mm以上，而即使在用人手等把持端面1T和倒角部1C、1C的状态搬运该光掩模等时，也能确实防止该人的手等接触到遮光膜2上。从可以确实防止遮光膜2的剥离问题发生。

(3)另外，即使在用不仅要把透光性基板1的端面1T和倒角部1C、1C还要把周缘部作为保持部的保持夹具搬运该光掩模等时，因为能充分确保该保持部在3mm以上，所以可以确实防止遮光膜2的剥离问题发生，同时可以稳定牢固地保持大而重的光掩模等。

(4)如以上所述那样，因通过防止遮光膜2的外周部分的剥离而消除了微小异物(颗粒)的发生源，从而能防止异物附着在光掩模等的掩模图形面上，因此可以高成品率地制造没有缺陷的光掩模等。因此，本发明的光掩模等适合用作掩模图形要经特别精细而严格的缺陷检查的，并且因为掩模尺寸非常大，往往欠缺发生率高的，例如TFT(薄膜精品管)中制造用掩模。

(5)另外，因为可以减少过去是必需的为除去异物的光掩模等的清洗次数，所以可以提高该光掩模等的制造的一次合格率。

另外，虽然在实施方式中是以透光基板1为矩形例示的，但该透光基板也可以正方形。

工业实用性

本发明可以防止在处理要求大而精细的图形的坯料时发生颗粒。

Claims (4)

1、一种光掩模坯料，在只除透光性基板的主表面上的周缘之外的部分上形成遮光膜并将该周缘部作为遮光膜的未成膜区构成的光掩模坯料，其特征在于：

上述透光性基板的尺寸其一边为300mm以上，

上述未成膜区的宽度是3mm以上。

2、权利要求1所述的一种光掩模坯料，其特征在于：

上述遮光膜用激光绘图制成图形。

3、如权利要求1或2所述的一种光掩模坯料，其特征在于：上述透光性基板的侧面是粗糙度(Ra)为0.05～0.3μm的粗糙面。

4、一种光掩模，其特征在于：所述光掩膜是用从权利要求1至3中选出的一项所述的光掩模坯料制造。

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