TWI226971B - Photomask blank and photomask - Google Patents

Description

1226971 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在光微影技術中用於圖案轉印的光罩及 其素材原版的光罩毛胚。 【先前技術】 光罩係藉由首先通過在精密研磨石英玻璃等而得到的 透光性基板（研磨步驟）的主表面進行濺鍍等，形成例如鉻 為主成份的遮光膜（成膜步驟），塗敷光阻膜於所形成的遮 光膜上（塗敷步驟），選擇性將光所塗敷的光阻膜曝光（曝光 步驟），將所曝光的光阻膜顯像的同時進行蝕刻處理，以圖 案加工遮光膜（蝕刻步驟）所製成。在此，將經由上述成膜 步驟所得到的光罩的中間生成物，亦即素材原版稱為光罩 毛胚。 但是，無論是光罩還是光罩毛胚，均有在各步驟間作搬 運時等，因把持透光性基板的外周部及側面部而容易剝落 形成於其欲把持部分的遮光膜的問題。在遮光膜被剝落的 情況，若其剝離物作為粉粒黏附於遮光膜圖案上時，便會 於該圖案上產生遮光膜殘留等的缺陷，另外，為除去該剝 離物則無法避免光罩或毛胚的洗淨次數的增加。 在此，利用在光罩的外周部不形成遮光膜，以減低把持 時所產生的遮光膜的剝離物（粉粒）的技術，已廣為所知（參 照專利文獻1、2 )。此等技術可適用於將矽晶圓等作為處 理對象的光微影技術中所使用的光罩。 另一方面，上述技術對於在曝光步驟中使用電子束以形 5 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011 1226971 成微細的遮罩圖案的毛胚並不適用。這是因為尤其是在描 繪微細圖案的情況，在上述曝光步驟雖進行電子束描繪， 但在使用電子束描繪微細的圖案時，為防止該電子束引起 的基板的電荷上升’而有必要在毛胚的外周部也以具有導 電性的遮光膜以便可導電（設置導通接腳）的緣故。 例如，在用於液晶顯示器等的顯示裝置的製造的光罩 中，伴隨著該顯示裝置的高精細化等，要求圖案的微細化， 在上述光罩的製造過程中，在上述曝光步驟中，現實情況 是進行電子描繪。 (專利文獻1 ) 曰本專利特開昭6 0 - 1 9 4 4 4 6號公報（參照第2頁及圖1 ) (專利文獻2 ) 曰本專利特公平3 - 3 4 0 5 0號公報（參照第2、3頁及圖2 ) 【發明内容】 但是，用於液晶顯示器等的顯示裝置的製造的光罩，近 年來，隨著圖案高精度化的深入，有伴隨著顯示晝面的大 面積化而逐漸大型化的趨勢，遮罩越為大型，則其越厚而 且重，因此使得剝離物的產生的問題越發嚴重。也就是說， 大型遮罩在處理時，具有使用夾住其外周部的夾具牢固予 以保持的情況，遮罩越重則與夾具的接觸部，亦即施加於 外周部的荷重也越大，因此該部分的遮光膜變得容易剝落。 另外，不僅是基板的表面，也可考慮藉由將基板的側面 作鏡面研磨，使成膜時繞於側面部而形成的遮光膜的附著 力增加，以減低遮光膜的剝離的方法，在半導體製造用的 6 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011 1226971 光罩中，在基板的側面部施以鏡面研磨已被實用化。但是， 在顯示裝置用等的大型遮罩中，具有在側面部進行曝光裝 置（遮罩對準器）的光罩檢測的例子，若基板的側面部為鏡 面部時則有無法檢測反射光的問題，及在以人手取用基板 而把持基板的側面部時，因為基板的重量重（約1 k g〜 1 5 k g )，若基板的側面部為鏡面部時則有滑落下的危險增加 的問題，因此，必須要求側面部為一粗面。因此，在大型 光罩中具有側面部的遮光膜容易被剝落的狀況。 如上述的產生剝離物的問題，在近年來要求形成為高精 度的圖案的大型毛胚中尤其嚴重。 在此，本發明之目的在於，提供一種在取用形成大型且 微細的光罩圖案的毛胚或使用該毛胚所製造的光罩時，可 防止剝離物等的粉粒產生的技術。 根據本發明，提供一種光罩毛胚，其係僅於透光性基板 主表面上之除了外緣以外的部分上形成遮光膜，將該外緣 部作為遮光膜之未成膜區域而成者，其特徵為：上述透光 性基板的尺寸，一邊為3 0 0 (in m )以上，同時，上述未成膜 區域的寬度為3(mm)以上。 在本發明之光罩毛胚中，最好上述遮光膜係使用雷射描 繪以進行圖案加工。 另外，在本發明之光罩毛胚中，對於上述透光性基板側 面部的表面粗縫度（Ra)為0.05〜0.3// πι的粗面，尤其有 效。 另外，根據本發明，即可提供一種使用上述光罩毛胚來 7 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011 1226971 製造的光罩。 【實施方式】 圖1顯示本實施形態之光罩毛胚。該光罩毛胚係僅於透 光性基板1主表面上之除了外緣1 S以外的部分上形成遮光 膜2，將該外緣部1 S作為遮光膜2的未成膜區域者。 透光性基板1對於曝露光實質透明的基板。該透光性基 板1係為俯視形成為矩形形狀或正方形形狀，其尺寸為一 邊為3 0 0 ( m m )以上，亦即，在矩形形狀或正方形形狀的四 邊中，至少相對面的二邊為300(mni)以上。又，對各邊為 3 0 0 ( m m )以上，亦即，在矩形形狀或正方形形狀的四邊中， 四邊全為300(mni)以上的大型光罩，更為有效。如此的大 型光罩最為適用於例如液晶顯示裝置等的製造。具體而 言，透光性基板1的尺寸可為330x 450(mm)、390x 610(mm)、5 Ο 0 x 750(mm)、520χ 800(mm) » 或此以上。 又，對透光性基板1的厚度並無特別的限定，如本發明 之光罩要求高平坦度的高精度遮罩用的基板及尺寸大的基 板，具有較厚的傾向。作為一實施例，設定透光性基板1 的厚度為5〜15(mm)。

另外，透光性基板1主表面上之未成膜區域1 S的寬度 A(參照圖2)為3(mm)以上，最好為5(mm)，也可為此以上。 但是，未成膜區域1 S的寬度A係以設為該未成膜區域1 S 未重疊使用該毛胚所製造的光罩的所謂描繪保證區域的值 為佳。具體而言，在描繪保證區域為從透光性基板1的外 端面除去1 0 ( m m )的區域的情況，則未成膜區域1 S的寬度A 8 312/發明說明書(補件)/93-02/9213401 ] 1226971 最好為1 Ο ( m m )以下。 又，在一實施例中，令未成膜區域1 S的寬度A為5 土 1 ( m m ) 〇 遮光膜2為實質遮蔽曝露光者，例如，可使用鉻等的金 屬來構成。又，該遮光膜也可為具有包含反射防止層或半 透光層等的多層構造或連續層構造者，該情況，係指此等 所有層包含在内為遮光膜2。該遮光膜2係使用依雷射描 繪裝置的雷射描繪以進行圖案加工。也就是說，該光罩毛 胚為雷射描繪用者。 以下，說明該光罩毛胚的製造方法，及使用該毛胚的光 罩的製造方法。 (研磨步驟） 首先，在精密研磨石英玻璃等後進行倒角，得到縱向 3 0 0 ( m m )以上，橫向3 0 0 ( m m )以上的俯視為四角徑的透光性 基板1。在此，無特別在透光性基板1的側面部（端面1T 及倒角部1 C )進行精研磨加工的必要，也可為粗面（參照圖 2 )。即使端面1 T及倒角部1 C為粗面，因為此等的部分未 形成遮光膜2，因此仍無該遮光膜2被剝離而黏附於光罩 圖案加工面的問題。又，考慮到以手把持時的滑動難易度， 基板的側面部、尤其是端面，其表面粗糙度（R a )最好為 0·05//ηι以上的粗面，尤佳為以上，最佳為0.15 // m以上。另外，若基板的侧面部過粗時，有隱藏埋設於 溝内的粉粒於洗淨時等產生的問題。考慮到該點，基板的 側面部、尤其是端面，其表面粗糙度（R a )最好為0 . 3 μ m 9 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011 1226971 以下的粗面，尤佳為Ο . 2 5 // m以下，最佳為Ο . 2 μ m以下。 為得到表面粗糙度（R a )為Ο . Ο 5〜Ο . 3 // m的側面部，可藉由 控制研磨方法來進行，例如，在鑽石工具（埋設有指定粗度 的鑽石顆粒的輪狀的研磨砂輪）中，藉由使用# 7 0 0〜# 2 4 0 0 的顆粒度的鑽石工具的研磨便可獲得。 又，倒角部1 C的寬度B (參照圖2 )，例如可為0 . 3 (in m )〜 1 . 3 ( m m ) 〇 (成膜步驟） 接著，僅於所得到的透光性基板1主表面上之除了外緣 1 S以外的區域上形成遮光膜2。在此所稱的外緣1 S係為包 含上述端面1 T及倒角部1 C的區域。 遮光膜2的形成可使用濺鍍處理。濺鍍也可在藉由未圖 示的框狀的保持元件遮蔽未成膜區域1 S的狀態，以保持該 透光性基板1的狀態來進行。藉此，因為在藉由透光性基 板1的主表面上的框狀保持元件所遮蔽的區域，未附著濺 射靶子的顆粒，因此可將該區域設為未成膜區域1 S。此 時，以成膜面（主表面）面向下方的方式保持透光性基板 1，便可減低粉粒對該成膜面的黏附的問題。 另外，藉由使用具導電性者作為該框狀保持元件，在該 框狀保持元件採用濺鍍成膜時的接地，便可防止異常放 電。在此，因為將未成膜區域1 S的寬度A設為3 ( m m)以上， 因此可與此對應將框狀保持元件的寬度設為3 ( m m )以上。 藉此，因為在濺鍍時可充分確保接地，因此可確實避免異 常放電，其結果有可提高良率的效果。 10 312/發明說明書(補件)/93-02/9213401】 1226971 經由以上的步驟，完成本實施形態之光罩毛胚。 (塗敷步驟） 接著，藉由旋塗法等塗敷光阻膜於所形成的遮光膜2 上。在此所使用的光阻，係為雷射描繪用的光阻，作為具 體例，可列舉長瀨產業公司製的N P R 3 5 1 0 P G等。 (曝光步驟） 接著，在將所塗敷的光阻烘烤後，藉由雷射描繪選擇性 進行曝光。此時的雷射描繪無如電子束描繪般在真空中進 行的必要，而可在空氣中進行，因此，具有不使用大型裝 置便可的優點。又，在此所使用的雷射描繪裝置，作為具 體例，可列舉Μ I C R Ο N I C公司製的L R S等。 (蝕刻步驟） 接著，將所曝光的光阻膜顯像以形成光阻圖案，將該光 阻圖案作為遮罩以蝕刻處理遮光膜2，形成遮光膜圖案。 然後，除去該光阻膜圖案，其後，施以指定的洗淨以完成 本實施形態的光罩。 根據本實施形態，可獲得如下的效果。 (1 )本實施形態之光罩毛胚，藉由使用雷射描繪，可避 免習知的電子束描繪的電荷上升的問題，因此，即使在尺 寸上，一邊為300(mm)以上的大型裝置，同時，未成膜區 域1 S的寬度A為3 ( mm)以上，仍無任何的障礙。 (2)因為大型的光罩毛胚或光罩（以下稱為光罩等）的重 量也重，在必須於搬運時等牢固保持此時，藉由將遮光膜 2的未成膜區域1 S的寬度A設為3 ( m m )以上，即使在以人 11 312/發明說明書(補件)/93-02/92 Π40 Π 1226971 手等把持端面1 T及倒角部1 C、1 C的狀態搬送該光罩 情況，仍可確實避免該人手等接觸於遮光膜2的情況 此，可確實防止遮光膜2的剝離的問題。 (3 )另外，即使在使用不僅保持透光性基板1的端i 及倒角部1 C、1 C還保持外緣部1 S的保持元件來搬送 罩等的情況，仍可充分確保該保持部分為3 ( mm)以上 此，可確實防止遮光膜2的剝離的問題，同時，可穩 牢固保持大型且重的光罩等。 (4 )如上述，藉由防止遮光膜2的外緣部分的剝離 除去微小異物（粉粒）的產生源，可防止異物黏附於光 的光罩圖案面，可良率很好地製造無缺陷的光罩。藉 本發明之光罩等，為尤其將其遮罩圖案執行微細而嚴 缺陷檢查者，另外，因遮罩尺寸非常大的緣故，也招 陷的產生率變高，因此較為適用於作為例如TFT (薄膜 體）的製造用的遮罩。 (5 )另外，因為可減低除去習知必須會有的異物用ί 罩等的洗淨次數，因此可提高該光罩等的製造的執行 又，在本實施形態中，作為透光性基板1例示了矩 板，但該透光性基板也可為正方形基板。 (產業上的可利用性） 根據本發明，在取用要求大型且微細圖案的光罩毛 時，可防止粉粒的產生。 【圖式簡單說明】 圖1為顯示本實施形態之光罩毛胚的模式圖，圖1 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011 等的 。因 1 1Τ 該光 ，因 定而 以 罩等 此， 格的 致缺 電晶 i光 率。 形基 胚 :a) 12 1226971 為俯視圖，圖1 ( b )為剖視圖。 圖2為顯示本實施形態之光罩毛胚的外緣部的模式放大 圖。 (元件符號說明） 1 透光性基板 1C 倒角部 1 S 外緣（未成膜區域） 1 T 端面 2 遮光膜 A 未成膜區域1 S的寬度 B 倒角部1 C的寬度 13 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011

Claims (1)

1226971 拾、申請專利範圍： 1 . 一種光罩毛胚，其係僅於透光性基板主表面上之除了 外緣以外的部分上形成遮光膜，將該外緣部作為遮光膜之 未成膜區域而成者，其特徵為： 上述透光性基板的尺寸，一邊為300ιώπι以上，同時， 上述未成膜區域的寬度為3mm以上。 2.如申請專利範圍第1項之光罩毛胚，其中，上述遮光 膜係使用雷射描繪以進行圖案加工。 3 .如申請專利範圍第1項之光罩毛胚，其中，上述透光 性基板側面部的表面粗糙度（R a )為0 . 0 5〜0 . 3 // m的粗面。 4.如申請專利範圍第2項之光罩毛胚，其中，上述透光 性基板側面部的表面粗糖度（R a)為0 · 0 5〜0 . 3 // m的粗面。 5 . —種光罩，係使用申請專利範圍第1至4項中任一項 之光罩毛胚來製造。 14 312/發明說明書(補件)/93-02/92134011