CN101191997A - 光掩模及其制作方法与图案定义的方法 - Google Patents

Abstract

一种光掩模，其包括一光掩模基板、一遮蔽图案以及多个凸起件。其中，光掩模基板的一表面可划分为一图案区以及图案区之外的一非图案区。遮蔽图案配置于图案区，而凸起件配置于非图案区内，且凸起件相对于表面的高度大于遮蔽图案的厚度。使用此光掩模对一待定义基板进行图案定义的步骤时，可藉由凸起件接触待定义基板，并使光掩模与待定义基板之间维持一较小的间距，以提升图案定义的解析度。

Description

光掩模及其制作方法与图案定义的方法

技术领域

本发明涉及一种光掩模、光掩模的制作方法以及图案定义的方法，尤其涉及一种具有凸起件的光掩模、此光掩模的制作方法以及利用此光掩模对基板进行图案定义的方法。

背景技术

光刻(photolithography)工艺已被广泛应用于各类平面显示器、半导体装置等高科技产品的制造中，以藉由对于堆叠的各材料层分别进行图案定义的方式，而形成各类平面显示器与半导体装置所需的元件。然而，在元件集成度不断提升的趋势下，光刻工艺中对于曝光解析度的要求也不断提高。

以液晶显示器为例，在大尺寸液晶显示器的制造过程中通常采用近接式曝光，其具有成本低与产能高的优点，但却存在曝光解析度较差的问题，而在液晶显示器的尺寸更大时，曝光解析度不佳的问题更加严重。

图1绘示为利用现有光掩模对一基板上的材料层进行图案化时，基板与光掩模的相对位置的示意图。如图1所示，为了提升曝光解析度，一般会将光掩模130尽可能地接近基板100上的光致抗蚀剂层120而进行曝光，但以避免光掩模130接触光致抗蚀剂层120为前提，防止光掩模130受光致抗蚀剂层120的污染，同时确保曝光图案的正确性。但是，在光掩模130的尺寸越做越大的状况下，光掩模130很容易受到重力的影响而产生弯曲变形，导致光掩模130的中央部分与光致抗蚀剂层120接触。为了避免上述情形发生，光掩模130与光致抗蚀剂层120之间的间距也就无法缩短，导致曝光解析度无法提升，而且光掩模130的弯曲变形使得光掩模130与光致抗蚀剂层120之间的间距大小不一，更会影响曝光图案的正确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种光掩模，以改善图案定义的解析度。

本发明的再一目的是提供一种光掩模的制作方法，以改善图案定义的解析度。

本发明的又一目的是提供一种图案定义的方法，以提升图案定义的解析度。

为达上述或其他目的，本发明提出一种光掩模，其包括一光掩模基板、一遮蔽图案以及多个凸起件。其中，光掩模基板的一表面可划分为一图案区以及图案区之外的一非图案区。遮蔽图案配置于图案区，而凸起件配置于非图案区内，且凸起件相对于光掩模基板的表面的高度大于遮蔽图案的厚度。

在本实施例中，凸起件相对于光掩模基板的表面的高度例如是介于30微米至150微米，而其优选高度是介于30微米至50微米。此外，凸起件的材质例如是感光材料或是非感光材料。

本发明再提出一种光掩模的制作方法，此方法是先提供一光掩模基板，其中光掩模基板的一表面划分为一图案区以及图案区之外的一非图案区。接着，于光掩模基板的图案区内形成一遮蔽图案。之后，于光掩模基板的非图案区内形成多个凸起件，其中凸起件相对于光掩模基板的表面的高度大于遮蔽图案的厚度。

在本实施例中，于光掩模基板的非图案区内形成多个凸起件的方法例如是进行一喷墨工艺、一贴附工艺或一光刻工艺。

本发明又提出一种图案定义的方法，其是先提供一待定义基板以及一上述的光掩模，其中待定义基板上依序配置有一材料层以及一光致抗蚀剂层。然后，定位待定义基板与光掩模的相对位置，并且使光掩模的凸起件接触待定义基板。之后，使用光掩模对光致抗蚀剂层进行一曝光工艺与一显影工艺，以形成一图案化光致抗蚀剂层，并以此图案化光致抗蚀剂层为掩模以将材料层图案化。

在本实施例中，使凸起件接触待定义基板之前，例如还包括移除与凸起件位置相对应的部分光致抗蚀剂层，以暴露出部分的材料层。另外，在凸起件接触待定义基板之后，例如使光掩模基板的表面与材料层维持一间距，且间距例如是介于30微米至150微米，而光掩模基板的表面与材料层之间的优选距离是介于30微米至50微米。此外，在定位待定义基板与光掩模的相对位置的步骤中，待定义基板与光掩模例如是垂直摆放或是水平摆放。图案化材料层的方法例如是对材料层进行一蚀刻工艺。曝光工艺所使用的光源例如是宽频带(broad band)光源或窄频带(narrow band)光源。

本发明的光掩模于其非图案区具有多个凸起件，且凸起件相对于光掩模基板表面的高度比光掩模基板上的遮蔽图案的高度为高。当对待定义基板进行图案定义的步骤时，光掩模是藉由凸起件接触待定义基板的表面，使得光掩模表面可与待定义基板的表面间维持一定的间距。值得注意的是，使用本发明的光掩模所得到的间距比使用现有光掩模的间距来得小且均匀，因此可以增加曝光解析度以及曝光图案的正确性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为利用现有光掩模对一基板上的材料层进行图案化时，基板与光掩模的相对位置的示意图；

图2A～2C依序绘示为本发明一优选实施例的光掩模制作的流程图；

图3A～3E依序绘示为使用本发明的光掩模以进行图案定义的方法；

图4绘示为本发明一优选实施例的光掩模上视图。

主要元件符号说明

100：材料基板

110、310：材料层

120、320：光致抗蚀剂层

130、240：光掩模

210：光掩模基板

212：图案区

214：非图案区

220：遮蔽图案

230：凸起件

300：待定义基板

具体实施方式

图2A～2C依序绘示为本发明一优选实施例的光掩模制作的流程图。首先请参考图2A，提供一光掩模基板210，此光掩模基板210的一表面划分为一图案区212以及一非图案区214。在一实施例中，此光掩模基板210的材质例如是石英玻璃。

然后请参考图2B，在图案区212中形成遮蔽图案220。在一实施例中，形成遮蔽图案220的方法包括光刻，而遮蔽图案220是由不透光的材质所构成，例如是金属。

之后请参考图2C，在光掩模基板210的非图案区214内形成多个凸起件230，其中凸起件230相对于光掩模基板210的表面的高度大于遮蔽图案220的厚度。在一实施例中，例如是进行一喷墨工艺(Ink Jet Printing)而在光掩模基板210的非图案区214上形成凸起件230。在另一实施例中，形成凸起件230的方法例如是在光掩模基板210的非图案区214上进行一光刻工艺。此外，凸起件230的材质可以是感光材料或是非感光材料。在再一实施例中，形成凸起件230的方法例如是在光掩模基板210的非图案区214上进行一贴附工艺。详细地来说，是将较不沾黏光致抗蚀剂的胶带裁切成适当尺寸之后，再将胶带贴附在光掩模基板210的非图案区214上，以形成凸起件230。其中，凸起件230的高度可由胶带的叠加次数决定。值得一提的是，胶带的表面例如具有一光致抗蚀剂阻绝层，而光致抗蚀剂阻绝层的材料可以是铁弗龙(Teflon)，以避免光致抗蚀剂会黏附于凸起件230上。另外，凸起件230相对于光掩模基板210表面的高度例如介于30微米至150微米，而其优选高度例如是介于30微米至50微米。在光掩模基板210上形成凸起件230之后，便大致完成了光掩模240的制作。

图3A～3E依序绘示为使用本发明的光掩模以进行图案定义的方法。如图3A所示，首先提供一待定义基板300。其中，此待定义基板300上依序配置有一材料层310以及一光致抗蚀剂层320。在一实施例中，此待定义基板300例如是玻璃基板。

接着如图3B所示，提供一上述的光掩模240，并且定位待定义基板300以及光掩模240的相对位置。在本实施例中，待定义基板300以及光掩模240例如是以水平摆放的方式来进行定位的步骤。而在另一优选实施例中，待定义基板300以及光掩模240可以垂直摆放的方式来进行定位的步骤。

之后如图3C所示，使光掩模240的凸起件230接触待定义基板300。在一优选实施例中，在使光掩模240的凸起件230接触待定义基板300之前，可选择性但非必要地先利用显影工艺、激光或其他适当方式移除与凸起件230位置相对应的部分光致抗蚀剂层320，以暴露出部分的材料层310。此时，光掩模240的凸起件230是与待定义基板300的材料层310的表面接触。

另外，在光掩模240的凸起件230接触到待定义基板300后，光掩模基板210的表面与光致抗蚀剂层320之间是维持一间距d1，而间距d1例如是介于30微米至150微米，且间距d1的优选值是介于30微米至50微米。

接着，使用光掩模240将光致抗蚀剂层320图案化，此图案化的步骤是以光掩模240上的遮蔽图案220为掩模来对待定义基板310上的光致抗蚀剂层320进行曝光工艺以及显影工艺。在本实施例中，对光致抗蚀剂层320进行曝光工艺时所使用的光源可以是宽频带光源或窄频带光源。

之后如图3D以及图3E所示，使用图案化的光致抗蚀剂层320为掩模以形成图案化的材料层310。在本实施例中，图案化材料层310的方法例如是以光致抗蚀剂层320为掩模，对材料层310进行蚀刻工艺。

图4绘示为本发明一优选实施例的光掩模上视图。请同时参考图3C及图4，在本实施例中，凸起件230例如是于非图案区214内整齐且对称排列的矩型。但是，本发明并不限定凸起件230的形状以及凸起件230于非图案区214内的排列位置及方法。更详细地来说，凸起件230例如是圆形、方形等各类规则与不规则形状或这些形状的组合，且凸起件230可随意排列于非图案区214内，但凸起件230相对于待定义基板300表面的高度必须一致，以避免凸起件230接触到待定义基板300后，光掩模240与待定义基板300之间无法维持一定的间距。而值得注意的是，在凸起件230在与待定义基板300接触后，若凸起件230遗留些微的残留物于材料层310上，这些残留物将会影响待定义基板300的良率。因此，凸起件230优选是位于待定义基板300的非图案区214内，更优选是位于非图案区214的基板切割线之外。如此一来，待定义基板300接触到凸起件230的部分将在后续工艺中被切除而不出现于产品中，进而可以维持产品良率。

综上所述，使用本发明的光掩模以对待定义基板进行图案定义的步骤时，由于光掩模具有凸起件，因此可藉由凸起件接触待定义基板的表面，而使光掩模与待定义基板之间维持一均匀且固定的微小间距。所以，使用本发明的光掩模对待定义基板进行图案化的步骤，不仅可改善如现有因光掩模产生弯曲现象而引起曝光效果不佳的问题，还可更进一步缩短光掩模与待定义基板之间的距离，进而提升曝光工艺的解析度。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种光掩模，包括：

光掩模基板，该光掩模基板的表面划分为图案区以及该图案区之外的非图案区；

遮蔽图案，配置于该图案区内；以及

多个凸起件，配置于该非图案区内，该些凸起件相对于该表面的高度大于该遮蔽图案的厚度。

2.如权利要求1所述的光掩模，其中该些凸起件相对于该表面的高度介于30微米至150微米。

3.一种光掩模的制作方法，包括：

提供光掩模基板，该光掩模基板的表面划分为图案区以及该图案区之外的非图案区；

于该光掩模基板的该图案区内形成遮蔽图案；以及

于该光掩模基板的该非图案区内形成多个凸起件，该些凸起件相对于该表面的高度大于该遮蔽图案的厚度。

4.如权利要求3所述的光掩模的制作方法，其中形成该些凸起件的方法包括进行喷墨工艺。

5.如权利要求3所述的光掩模的制作方法，其中形成该些凸起件的方法包括进行光刻工艺。

6.如权利要求3所述的光掩模的制作方法，其中形成该些凸起件的方法包括进行贴附工艺。

7.一种图案定义的方法，包括：

提供待定义基板，其中该待定义基板上依序配置有材料层以及光致抗蚀剂层；

提供如权利要求1所述的光掩模；

定位该待定义基板与该光掩模的相对位置；

使该光掩模的该些凸起件接触该待定义基板；

使用该光掩模对该光致抗蚀剂层进行曝光工艺与显影工艺，以形成图案化光致抗蚀剂层；以及

以该图案化光致抗蚀剂层为掩模而图案化该材料层。

8.如权利要求7所述的图案定义的方法，其中在使该些凸起件接触该待定义基板之前，还包括移除与该些凸起件的位置相对应的部分该光致抗蚀剂层，以暴露部分该材料层。

9.如权利要求7所述的图案定义的方法，其中在该些凸起件接触该待定义基板后，是使该光掩模基板的该表面与该光致抗蚀剂层维持一间距，且该间距介于30微米至150微米。

10.如权利要求7所述的图案定义的方法，其中图案化该材料层的方法包括进行蚀刻工艺。

Images