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TWI450029B - 金屬嵌入光罩及其製造方法 - Google Patents

金屬嵌入光罩及其製造方法 Download PDF

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Description

金屬嵌入光罩及其製造方法
本發明係關於一種光罩及其製造方法，特別關於一種金屬嵌入光罩及其製造方法。
傳統的光學微影技術中，光罩對光阻層的紫外光(UV)曝光技術主要可以分為接觸式光學微影技術以及倍縮微影技術兩種。
接觸式光學微影技術所使用的光罩，其表面特徵圖案尺寸與實際複製於基板上的圖案為1：1的比例，以直接貼近於光阻層表面的方式進行曝光；而倍縮微影技術所使用的光罩，其表面特徵圖案尺寸則為實際複製於基板上圖案的數倍，經由光學系統投射的方式對光阻進行曝光。
其中，在接觸式光學微影技術中，光罩表面的金屬圖案會與基板上的光阻層接觸摩擦，容易造成金屬圖案耗損使得光罩使用壽命縮短，並且當光罩沾上光阻層時，光罩就需要清洗，隨著清洗的次數越多，光罩可使用的期限就越短。另外，當塗佈有光阻層的基板表面不是非常平整時，光罩與光阻層會產生不確定的空隙與距離，而造成光線的散射與繞射，進而造成曝光的尺寸誤差，並且造成光阻層淺層部分的側向曝光範圍擴大，因而無法製作出高深寬比的光阻結構。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種金屬嵌入光罩及其製造方法，能夠以簡單的製程製造出使用壽命長，並且能產生精準的光阻結構之光罩。
為達上述目的，依據本發明之一種金屬嵌入光罩之製造方法包含：將至少一金屬材料形成於一基板上，基板具有複數凸部突出於基板之一表面，各凸部具有複數側面及一頂面，該等側面連接頂面與表面，金屬材料形成於頂面及表面；貼附一軟性膜材於基板之該等頂面；以及使軟性膜材自該等頂面脫離而將位於該等頂面之金屬材料部分移除。
在一實施例中，金屬材料之形成方式為塗佈法(Coating)、印刷法(Printing)、物理沉積法(Physical Deposition)、化學沉積法(Chemical Deposition)、離子佈植法(Ion Implantation)、電漿化學沉積法(Plasma Chemical Deposition)、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、或濺鍍等。
在一實施例中，基板之材質包含一高分子有機矽化合物、或是含二氧化矽之透光材料。
在一實施例中，基板之材質包含聚二甲基矽氧烷(PDMS)、UV樹脂、矽橡膠或聚氨酯樹脂(PUA)。
在一實施例中，金屬材料形成為複數子層。
在一實施例中，金屬材料包含金、鉻或其組合。
在一實施例中，軟性膜材之材質包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、硬式聚氯乙烯(Rigid PVC)、聚乙烯醇 (PVA)、聚醯胺(PA)、或聚乳酸(PLA)。
為達上述目的，依據本發明之一種金屬嵌入光罩包含一基板以及一金屬層。基板具有複數凸部突出於基板之一表面，各凸部具有複數側面及一頂面，該等側面連接頂面與表面。金屬層設置於表面，且頂面不被金屬層覆蓋。
在一實施例中，金屬層包含複數子層。且金屬層之材質例如包含金、鉻、或其組合。
在一實施例中，金屬層之一厚度小於等於凸部之一高度之一半，並大於等於凸部之高度之四分之一。
承上所述，本發明之金屬嵌入光罩之製造方法的製程簡易因而可大幅降低成本。並且本發明之金屬嵌入光罩中，金屬材料不會形成在凸部的頂面，因而避免金屬材料之遮光層與另一基板之光阻層摩擦，而能延長光罩之使用壽命。此外，本發明之金屬嵌入光罩之凸部頂面具有良好的貼附特性，可在大面積的微影製程中提供高平貼度，而讓光罩與光阻層緊密貼合，有效減少光罩與光阻層之間隙，進而減少兩者之間的光反射率並縮小光阻層的側向曝光範圍，而能製造出精準的光阻結構，進而提升製程良率。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種金屬嵌入光罩及其製造方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
圖1為本發明較佳實施例之一種金屬嵌入光罩之製造 方法的流程圖，圖2A至圖2C為本實施例之製造方法的示意圖。請參照圖1至圖2C以說明本實施例之金屬嵌入光罩之製造方法。
請參照圖2A所示，步驟S01：將至少一金屬材料101形成於一基板201上，基板201具有複數凸部202突出於基板之一表面203，各凸部202具有複數側面204及一頂面205，該等側面204連接頂面205與表面203，金屬材料101形成於頂面205及表面203。其中，金屬材料101之形成方式例如為塗佈法(Coating)、印刷法(Printing)、物理沉積法(Physical Deposition)、化學沉積法(Chemical Deposition)、離子佈植法(Ion Implantation)、電漿化學沉積法(Plasma Chemical Deposition)、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、或濺鍍等。於此係以熱蒸鍍為例來使金屬材料101形成於基板201之凸部202之頂面205與表面203。需注意者，若是藉由其他方法，則可能使得金屬材料101亦形成於凸部202之側面204。
在本實施例中，基板201可為一硬式基板或一軟性基板，基板201之材質例如包括含二氧化矽之透光材料，例如石英、玻璃等，或是包含一高分子有機矽化合物，例如為聚二甲基矽氧烷(PDMS)。於此，基板201係以PDMS基板為例，並可提供良好的平貼度。在其他實施例中，基板201之材質或可包含UV樹脂、矽橡膠或聚氨酯樹脂(PUA)、或其他具透光性之軟性高分子材料。
金屬材料101形成於基板201上並作為遮光之用。在 本實施例中不特別限制金屬材料之態樣，本實施例之金屬材料係以包含金、鉻或其組合為例。並且金屬材料101形成為複數子層102、103(於此係以二子層為例)，其中子層102之材質為金，子層103之材質為鉻。
請參照圖2B所示，步驟S02：貼附一軟性膜材301於基板201之該等頂面205。軟性膜材301之材質例如包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、硬式聚氯乙烯(Rigid PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚醯胺(PA)、或聚乳酸(PLA)、或其他具有黏附特性之合適膜材；於此係以聚對苯二甲酸乙二酯作為軟性膜材301為例。
請參照圖2C所示，步驟S03：使軟性膜材301自該等頂面205脫離而將位於該等頂面205之金屬材料部分移除。在本實施例中，軟性膜材301與子層103接觸，由於鉻的黏附特性，使得軟性膜材301可輕易將位於頂面205之金屬材料的部分移除。此外，子層102貼附基板201之凸部202的頂面205，由於金的安定特性可避免基板201之凸部頂面205的沾附特性遭到破壞。
請參照圖3所示，其係為本發明較佳實施例之一種金屬嵌入光罩2的示意圖。金屬嵌入光罩2包含一基板201以及一金屬層21。基板201具有複數凸部202突出於基板201之一表面203，各凸部202具有複數側面204及一頂面205，該等側面204連接頂面205與表面203。金屬層21設置於表面203，且頂面205不被金屬層21覆蓋。
基板201之特徵已於製造方法之實施例一併詳述，故 於此不再贅述。金屬層21可包含單一層或複數子層，於此係以二子層102、103為例。在本實施例中，金屬層21之一厚度D小於等於凸部202之一高度H之一半，並大於等於凸部之高度H之四分之一。若金屬層21的厚度太大，則在製程中凸部頂面205的金屬材料不易脫離；若金屬層21的厚度太小，則會影響將來微影製程的遮光效果。因此，金屬層21有一較佳範圍，藉由金屬層21之厚度D小於等於凸部202之高度H之一半，使得凸部頂面205上的金屬材料能藉由軟性膜材301脫離乾淨，也避免軟性膜材301將位於表面203的金屬材料移除。另外，藉由金屬層21之厚度D大於等於凸部之高度H之四分之一，可提供足夠的遮光效果，同時沒有金屬層的凸部202會形成一種導光柱的結構，使光線不至於從凸部202側邊穿透，而阻絕漏光現象。在本實施例中，金屬嵌入光罩2可作為接觸式光罩。
綜上所述，本發明之金屬嵌入光罩之製造方法的製程簡易，因而可大幅降低成本。並且本發明之金屬嵌入光罩之金屬材料不會形成在凸部的頂面，因而避免金屬材料所形成之金屬層與另一基板之光阻層摩擦，而能延長光罩之使用壽命。此外，本發明之金屬嵌入光罩之凸部頂面具有良好的貼附特性，可在大面積的微影製程中提供高平貼度，而讓光罩與光阻層緊密貼合，有效減少光罩與光阻層之間隙，進而減少兩者之間的光反射率並縮小光阻層的側向曝光範圍，而能製造出精準的光阻結構，進而提升製程 良率。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
101‧‧‧金屬材料
102、103‧‧‧子層
201‧‧‧基板
202‧‧‧凸部
203‧‧‧表面
204‧‧‧側面
205‧‧‧頂面
2‧‧‧金屬嵌入光罩
21‧‧‧金屬層
301‧‧‧軟性膜材
D‧‧‧厚度
H‧‧‧高度
S01~S03‧‧‧製造方法步驟
圖1為本發明較佳實施例之一種金屬嵌入光罩之製造方法的流程圖；圖2A至圖2C為本發明較佳實施例之金屬嵌入光罩之製造方法的示意圖；以及圖3為本發明較佳實施例之一種金屬嵌入光罩的示意圖。
S01~S03‧‧‧製造方法步驟

Claims (12)

  1. 一種金屬嵌入光罩之製造方法，包含：將至少一金屬材料形成於一基板上，該基板具有複數凸部突出於該基板之一表面，各該凸部具有複數側面及一頂面，該等側面連接該頂面與該表面，該金屬材料形成於該頂面及該表面；貼附一軟性膜材於該基板之該等頂面；以及使該軟性膜材自該等頂面脫離而將位於該等頂面之金屬材料移除；其中該金屬層之一厚度小於等於該凸部之一高度之一半，並大於等於該凸部之該高度之四分之一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該金屬材料之形成方式為塗佈法、印刷法、物理沉積法、化學沉積法、離子佈植法、電漿化學沉積法、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、或濺鍍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該基板之材質包含一高分子有機矽化合物、或是含二氧化矽之透光材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該基板之材質包含聚二甲基矽氧烷、UV樹脂、矽橡膠或聚氨酯樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該金屬材料形成為複數子層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該金屬 材料包含金、鉻或其組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該軟性膜材之材質包含聚對苯二甲酸乙二酯、硬式聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚醯胺、或聚乳酸。
  8. 一種金屬嵌入光罩，包含：一基板，具有複數凸部突出於該基板之一表面，各該凸部具有複數側面及一頂面，該等側面連接該頂面與該表面；以及一金屬層，設置於該表面，且該頂面不被該金屬層覆蓋；其中該金屬層之一厚度小於等於該凸部之一高度之一半，並大於等於該凸部之該高度之四分之一。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之金屬嵌入光罩，其中該基板之材質包含一高分子有機矽化合物、或是含二氧化矽之透光材料。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之金屬嵌入光罩，其中該基板之材質包含聚二甲基矽氧烷、UV樹脂、矽橡膠或聚氨酯樹脂。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之金屬嵌入光罩，其中該金屬層包含複數子層。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之金屬嵌入光罩，其中該金屬層之材質包含金、鉻、或其組合。
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