金属嵌入光罩及其制造方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103676467 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103676467 A (21)申请号 201310415053.5 (22)申请日 2013.09.12 101134458 2012.09.20 TW G03F 1/68(2012.01) (71)申请人 李永春 地址 中国台湾台南市永康区小东路 685 巷 8-22 号 13 楼 (72)发明人 李永春 张哲玮 谢易达 颜志男 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 赵蓉民 (54) 发明名称 金属嵌入光罩及其制造方法 (57) 摘要 本发明的题目是一种金属

2、嵌入光罩及其制造 方法。金属嵌入光罩的制造方法包括 ： 将至少一 金属材料形成于基板上， 基板具有多个凸部突出 于基板的表面， 各凸部具有多个侧面及顶面， 侧面 连接顶面与表面， 金属材料形成于顶面及表面 ； 贴附软性膜材于基板的顶面 ； 以及使软性膜材从 顶面脱离而将位于顶面的金属材料部分移除。本 发明的金属嵌入光罩的制造方法制程简易且大幅 降低成本， 并且本发明的金属嵌入光罩的金属材 料不会形成在凸部的顶面， 因而避免金属材料所 形成的金属层与另一基板摩擦， 能延长光罩的使 用寿命。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华

3、人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103676467 A CN 103676467 A 1/1 页 2 1. 一种金属嵌入光罩的制造方法， 包括 ： 将至少一金属材料形成于基板上， 所述基板具有多个凸部突出于所述基板的表面， 各 所述凸部具有多个侧面及顶面， 所述侧面连接所述顶面与所述表面， 所述金属材料形成于 所述顶面及所述表面 ； 贴附软性膜材于所述基板的所述顶面 ； 以及 使所述软性膜材从所述顶面脱离而将位于所述顶面的金属材料部分移除。 2. 如权利要求 1 所述的制造方法， 其中所述金属材料的形成方式为涂布法

4、、 印刷法、 物 理沉积法、 化学沉积法、 离子布植法、 电浆化学沉积法、 电子束蒸镀、 热蒸镀或溅镀。 3. 如权利要求 1 所述的制造方法， 其中所述基板的材质包括高分子有机硅化合物或是 含二氧化硅的透光材料。 4.如权利要求1所述的制造方法， 其中所述基板的材质包括聚二甲基硅氧烷、 UV树脂、 硅橡胶或聚氨酯树脂。 5. 如权利要求 1 所述的制造方法， 其中所述金属材料形成多个子层。 6. 如权利要求 1 所述的制造方法， 其中所述金属材料包括金、 铬或其组合。 7. 如权利要求 1 所述的制造方法， 其中所述软性膜材的材质包括聚对苯二甲酸乙二 酯、 硬式聚氯乙烯、 聚乙烯醇、 聚酰胺

5、或聚乳酸。 8. 一种金属嵌入光罩， 包括 ： 基板， 具有多个凸部突出于所述基板的表面， 各所述凸部具有多个侧面及顶面， 所述侧 面连接所述顶面与所述表面 ； 以及 金属层， 设置于所述表面， 且所述顶面不被所述金属层覆盖。 9. 如权利要求 8 所述的金属嵌入光罩， 其中所述基板的材质包括高分子有机硅化合 物、 或是含二氧化硅的透光材料。 10. 如权利要求 8 所述的金属嵌入光罩， 其中所述基板的材质包括聚二甲基硅氧烷、 UV 树脂、 硅橡胶或聚氨酯树脂。 11. 如权利要求 8 所述的金属嵌入光罩， 其中所述金属层包括多个子层。 12. 如权利要求 8 所述的金属嵌入光罩， 其中所述金

6、属层的材质包括金、 铬或其组合。 13. 如权利要求 8 所述的金属嵌入光罩， 其中所述金属层的厚度小于等于所述凸部的 高度的一半， 并大于等于所述凸部的所述高度的四分之一。 权 利 要 求 书 CN 103676467 A 2 1/4 页 3 金属嵌入光罩及其制造方法 技术领域 0001 本发明关于一种光罩及其制造方法， 特别关于一种金属嵌入光罩及其制造方法。 背景技术 0002 传统的光学微影技术中， 光罩对光阻层的紫外光 (UV) 曝光技术主要可以分为接 触式光学微影技术以及倍缩微影技术两种。 0003 接触式光学微影技术所使用的光罩， 其表面特征图案尺寸与实际复制于基板上的 图案为 1

7、 ： 1 的比例， 以直接贴近于光阻层表面的方式进行曝光 ； 而倍缩微影技术所使用的 光罩， 其表面特征图案尺寸则为实际复制于基板上图案的数倍， 经由光学系统投射的方式 对光阻进行曝光。 0004 其中， 在接触式光学微影技术中， 光罩表面的金属图案会与基板上的光阻层接触 摩擦， 容易造成金属图案耗损使得光罩使用寿命缩短， 并且当光罩沾上光阻层时， 光罩就需 要清洗， 随着清洗的次数越多， 光罩可使用的期限就越短。另外， 当涂布有光阻层的基板表 面不是非常平整时， 光罩与光阻层会产生不确定的空隙与距离， 而造成光线的散射与绕射， 进而造成曝光的尺寸误差， 并且造成光阻层浅层部分的侧向曝光范围扩

8、大， 因而无法制作 出高深宽比的光阻结构。 发明内容 0005 本发明的目的为提供一种金属嵌入光罩及其制造方法， 能够以简单的制程制造出 使用寿命长， 并且能产生精准的光阻结构的光罩。 0006 为达上述目的， 依据本发明的一种金属嵌入光罩的制造方法包括 ： 将至少一金属 材料形成于基板上， 基板具有多个凸部突出于基板的表面， 各凸部具有多个侧面及顶面， 侧 面连接顶面与表面， 金属材料形成于顶面及表面 ； 贴附软性膜材于基板的顶面 ； 以及使软 性膜材从顶面脱离而将位于顶面的金属材料部分移除。 0007 在一实施例中， 金属材料的形成方式为涂布法 (Coating)、 印刷法 (Printi

9、ng)、 物 理沉积法 (Physical Deposition)、 化学沉积法 (Chemical Deposition)、 离子布植法 (Ion Implantation)、 电浆化学沉积法 (Plasma Chemical Deposition)、 电子束蒸镀、 热蒸镀、 或 溅镀等。 0008 在一实施例中， 基板的材质包括高分子有机硅化合物或是含二氧化硅的透光材 料。 0009 在一实施例中， 基板的材质包括聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、 UV 树脂、 硅橡胶或聚氨 酯树脂 (PUA)。 0010 在一实施例中， 金属材料形成多个子层。 0011 在一实施例中， 金属材料包括金、 铬

10、或其组合。 0012 在一实施例中， 软性膜材的材质包括聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、 硬式聚氯乙烯 (Rigid PVC)、 聚乙烯醇 (PVA)、 聚酰胺 (PA) 或聚乳酸 (PLA)。 说 明 书 CN 103676467 A 3 2/4 页 4 0013 为达上述目的， 依据本发明的一种金属嵌入光罩包括基板以及金属层。基板具有 多个凸部突出于基板的表面， 各凸部具有多个侧面及顶面， 侧面连接顶面与表面。 金属层设 置于表面， 且顶面不被金属层覆盖。 0014 在一实施例中， 金属层包括多个子层。且金属层的材质例如包括金、 铬或其组合。 0015 在一实施例中， 金属层的厚度小于等于

11、凸部的高度的一半， 并大于等于凸部的高 度的四分之一。 0016 承上所述， 本发明的金属嵌入光罩的制造方法的制程简易因而可大幅降低成本。 并且本发明的金属嵌入光罩中， 金属材料不会形成在凸部的顶面， 因而避免金属材料的遮 光层与另一基板的光阻层摩擦， 而能延长光罩的使用寿命。 此外， 本发明的金属嵌入光罩的 凸部顶面具有良好的贴附特性， 可在大面积的微影制程中提供高平贴度， 而让光罩与光阻 层紧密贴合， 有效减少光罩与光阻层的间隙， 进而减少两者之间的光反射率并缩小光阻层 的侧向曝光范围， 而能制造出精准的光阻结构， 进而提升制程良率。 附图说明 0017 图 1 为本发明较佳实施例的一种金

12、属嵌入光罩的制造方法的流程图 ； 0018 图 2A 至图 2C 为本发明较佳实施例的金属嵌入光罩的制造方法的示意图 ； 以及 0019 图 3 为本发明较佳实施例的一种金属嵌入光罩的示意图。 具体实施方式 0020 以下将参照相关附图， 说明依本发明较佳实施例的一种金属嵌入光罩及其制造方 法， 其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。 0021 图1为本发明较佳实施例的一种金属嵌入光罩的制造方法的流程图， 图2A至图2C 为本实施例的制造方法的示意图。请参照图 1 至图 2C 以说明本实施例的金属嵌入光罩的 制造方法。 0022 请参照图 2A 所示， 步骤 S01 ： 将至少一金属材料

13、101 形成于基板 201 上， 基板 201 具有多个凸部 202 突出于基板的表面 203， 各凸部 202 具有多个侧面 204 及顶面 205， 侧 面 204 连接顶面 205 与表面 203， 金属材料 101 形成于顶面 205 及表面 203。其中， 金属材 料 101 的形成方式例如为涂布法 (Coating)、 印刷法 (Printing)、 物理沉积法 (Physical Deposition)、 化学沉积法(Chemical Deposition)、 离子布植法(Ion Implantation)、 电浆 化学沉积法 (Plasma Chemical Depositio

14、n)、 电子束蒸镀、 热蒸镀、 或溅镀等。在此以热蒸 镀为例来使金属材料 101 形成于基板 201 的凸部 202 的顶面 205 与表面 203。需注意的是， 若是通过其它方法， 则可能使得金属材料 101 也形成于凸部 202 的侧面 204。 0023 在本实施例中， 基板201可为硬式基板或软性基板， 基板201的材质例如包括含二 氧化硅的透光材料， 例如石英、 玻璃等， 或是包括高分子有机硅化合物， 例如为聚二甲基硅 氧烷 (PDMS)。在此， 基板 201 以 PDMS 基板为例， 并可提供良好的平贴度。在其它实施例中， 基板 201 的材质或可包括 UV 树脂、 硅橡胶或聚氨酯

15、树脂 (PUA) 或其它具透光性的软性高分 子材料。 0024 金属材料 101 形成于基板 201 上并作为遮光使用。在本实施例中不特别限制金属 材料的类型， 本实施例的金属材料以包括金、 铬或其组合为例。并且金属材料 101 形成为多 说 明 书 CN 103676467 A 4 3/4 页 5 个子层 102、 103( 在此以两个子层为例 )， 其中子层 102 的材质为金， 子层 103 的材质为铬。 0025 请参照图 2B 所示， 步骤 S02 ： 贴附软性膜材 301 于基板 201 的顶面 205。软性膜 材 301 的材质例如包括聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、 硬式聚氯乙

16、烯 (Rigid PVC)、 聚乙烯醇 (PVA)、 聚酰胺 (PA)、 或聚乳酸 (PLA) 或其它具有黏附特性的合适膜材 ； 在此以聚对苯二甲 酸乙二酯作为软性膜材 301 为例。 0026 请参照图2C所示， 步骤S03 ： 使软性膜材301从顶面205脱离而将位于顶面205的 金属材料部分移除。在本实施例中， 软性膜材 301 与子层 103 接触， 由于铬的黏附特性， 使 得软性膜材 301 可轻易将位于顶面 205 的金属材料的部分移除。此外， 子层 102 贴附基板 201 的凸部 202 的顶面 205， 由于金的稳定特性可避免基板 201 的凸部顶面 205 的沾附特性 遭到

17、破坏。 0027 请参照图 3 所示， 其为本发明较佳实施例的一种金属嵌入光罩 2 的示意图。金属 嵌入光罩 2 包括基板 201 以及金属层 21。基板 201 具有多个凸部 202 突出于基板 201 的表 面 203， 各凸部 202 具有多个侧面 204 及顶面 205， 侧面 204 连接顶面 205 与表面 203。金属 层 21 设置于表面 203， 且顶面 205 不被金属层 21 覆盖。 0028 基板 201 的特征已在制造方法的实施例一并详述， 故在此不再赘述。金属层 21 可 包括单一层或多个子层， 在此以两个子层 102、 103 为例。在本实施例中， 金属层 21

18、的厚度 D 小于等于凸部 202 的高度 H 的一半， 并大于等于凸部的高度 H 的四分之一。若金属层 21 的厚度太大， 则在制程中凸部顶面205的金属材料不易脱离 ； 若金属层21的厚度太小， 则会 影响将来微影制程的遮光效果。因此， 金属层 21 有一较佳范围， 通过金属层 21 的厚度 D 小 于等于凸部 202 的高度 H 的一半， 使得凸部顶面 205 上的金属材料能通过软性膜材 301 脱 离干净， 避免软性膜材 301 将位于表面 203 的金属材料移除。另外， 通过金属层 21 的厚度 D 大于等于凸部的高度 H 的四分之一， 可提供足够的遮光效果， 同时没有金属层的凸部 2

19、02 会形成一种导光柱的结构， 使光线不至于从凸部 202 侧边穿透， 而阻绝漏光现象。在本实施 例中， 金属嵌入光罩 2 可作为接触式光罩。 0029 综上所述， 本发明的金属嵌入光罩的制造方法的制程简易， 因而可大幅降低成本。 并且本发明的金属嵌入光罩的金属材料不会形成在凸部的顶面， 因而避免金属材料所形成 的金属层与另一基板的光阻层摩擦， 而能延长光罩的使用寿命。 此外， 本发明的金属嵌入光 罩的凸部顶面具有良好的贴附特性， 可在大面积的微影制程中提供高平贴度， 而让光罩与 光阻层紧密贴合， 有效减少光罩与光阻层的间隙， 进而减少两者之间的光反射率并缩小光 阻层的侧向曝光范围， 而能制造

20、出精准的光阻结构， 进而提升制程良率。 0030 以上所述仅为举例性， 而不是限制性的。 任何未脱离本发明的精神与范畴， 而对其 进行的等效修改或变更， 均应包括于权利要求中。 0031 【主要组件符号说明】 0032 101 ： 金属材料 0033 102、 103 ： 子层 0034 201 ： 基板 0035 202 ： 凸部 0036 203 ： 表面 0037 204 ： 侧面 说 明 书 CN 103676467 A 5 4/4 页 6 0038 205 ： 顶面 0039 2 ： 金属嵌入光罩 0040 21 ： 金属层 0041 301 ： 软性膜材 0042 D ： 厚度 0043 H ： 高度 0044 S01 S03 ： 制造方法步骤 说 明 书 CN 103676467 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2A 说 明 书 附 图 CN 103676467 A 7 2/2 页 8 图 2B 图 2C 图 3 说 明 书 附 图 CN 103676467 A 8