CN110967924B - 光掩模基板的修正方法、制造方法和处理方法、光掩模的制造方法以及基板处理装置 - Google Patents

光掩模基板的修正方法、制造方法和处理方法、光掩模的制造方法以及基板处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光掩模基板、其修正方法、制造方法和处理方法、光掩模的制造方法以及基板处理装置,能够不需要时间和工时对光掩模的缺陷修正,由此提高光掩模制造的生产效率和品质。该光掩模基板的修正方法具有:准备光掩模基板(10)的工序,该光掩模基板(10)在透明基板(100)的一个主表面上形成有用于形成转印用图案的光学膜(200);和针对在光学膜(200)中产生的缺失缺陷形成修正膜的修正工序。修正工序中,将原料气体供给至光掩模基板(10)的形成有光学膜(200)的第1主表面中的缺失缺陷的位置附近,同时从光掩模基板(10)的第2主表面侧照射激光,利用透过了缺失缺陷的激光使原料气体发生反应,使修正膜堆积在第1主表面的缺失缺陷的位置。

Description

光掩模基板的修正方法、制造方法和处理方法、光掩模的制造 方法以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及光掩模基板的修正方法、光掩模基板的制造方法、光掩模基板的处理方法、光掩模基板、光掩模的制造方法以及基板处理装置。
背景技术
在光掩模基板的制造中,在光掩模基板上形成转印用图案后,在对该转印用图案进行是否有缺陷的检查并判断有缺陷的情况下,执行对该缺陷进行修正的工序。但是,这样的缺陷的检查以及修正非常需要时间和成本。
作为抑制这样的缺陷的发生的技术,已知有专利文献1中记载的技术。该专利文献1中记载了,即使在上层具有抗反射层的遮光膜的光密度为3.0以上,在抗反射层的成膜中进入的异物也会发生脱落,由此具有在抗反射层中产生针孔、光密度局部降低的问题。在专利文献1中,为了解决该问题,提出了对遮光膜的膜材料和膜厚进行设定以使得除抗反射层以外的遮光部的光密度为3.0以上的技术。
另外,专利文献2中指出,若对在铬膜上产生的针孔等缺陷进行修正,则具有制造成本增高的问题。因此,专利文献2中提出了一种可以省略掩模缺陷修正的光掩模的制造方法。在该制造方法中,对坯体掩模进行缺陷检查,找出在铬膜上存在的针孔缺陷,以缺陷坐标数据的形式记录该位置和尺寸,按照其不与掩模的实际图案坐标数据重合的方式来错开相对坐标位置。通过错开相对位置坐标,可将针孔缺陷与不需要的抗蚀剂一起除去、或者将抗蚀剂图案作为掩模对铬膜的具有针孔的区域进行蚀刻,由此能够得到实质上无针孔缺陷的光掩模。
进而,专利文献3中记载了一种对于在掩模图案上产生的白缺陷进行修正的方法,其通过将导入至处理室内的原料气体利用该白缺陷部附近存在的近场光进行分解、在该白缺陷部形成薄膜而进行修正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-3152号公报
专利文献2:日本特开平10-186635号公报
专利文献3:日本特开2011-186394号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在进行光掩模的制造时,针对在透明基板上形成了至少1个光学膜的光掩模基板(例如光掩模坯体)应用光刻来形成所期望的图案。
专利文献1的方法具有下述优点:在遮光膜的上层形成抗反射层时,即使由于进入到抗反射层中的异物的脱落而在抗反射层的表面产生凹处,也可得到充分的光密度的遮光膜。但是,与光掩模的光学膜厚小于0.5μm、更代表性地小于0.1μm(若为包含防反射膜的遮光膜,则为左右)的情况相对,成膜中产生的异物的尺寸与后述的产生原因相关,多数远大于光学膜厚,不少情况下也大于1μm。在成膜工序中这样的异物进入到膜中后,在光掩模制造工序或光掩模使用工序中这样的异物会发生脱落。若这样的异物发生脱落,则即使对遮光膜的光密度按专利文献1中所提出进行调整,也不能有效地降低出现缺失缺陷(白缺陷)的风险。
另外,根据专利文献2的方法,具有即使产生缺陷也能够省略修正工序的优点。但是,能否适用该方法除了取决于缺陷的数目、位置以外,还取决于所要制造的光掩模的图案设计。特别是在基板尺寸大(主表面的一边为300~2000mm左右)、密集配置多个面板图案的显示装置制造用光掩模中,应用该方法作为针对缺陷的对策存在限制。
进而,在专利文献3的方法中,为了对于在光掩模图案产生的缺陷进行修正,首先进行粗扫描,临时指定修正区域。接着,精确获得所应修正的白缺陷的位置信息。之后,将用于修正的原料气体导入至处理室内并照射激光等光时,利用近场光将原料气体分解,在白缺陷位置形成膜。
如上所述,在光掩模图案中不可避免会产生缺陷,为了进行缺陷修正,需要确定缺陷的位置和尺寸的图案缺陷检查工序。该工序是需要时间和工时的工序,希望有能够缩短该工序的技术。
本发明的目的在于,能够在不需要时间和工时的情况下对光掩模的缺陷进行修正,由此提高光掩模制造的生产效率和品质。
本发明的目的还在于提供适于实现上述目的的光掩模基板的修正方法、光掩模基板的制造方法、光掩模基板的处理方法、光掩模基板、光掩模的制造方法以及基板处理装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的第1方式的光掩模基板的修正方法具有下述工序:准备光掩模基板的工序,该光掩模基板在透明基板的一个主表面上形成有用于形成转印用图案的光学膜;以及针对在上述光学膜中产生的缺失缺陷形成修正膜的修正工序。上述修正工序的特征在于,将原料气体供给至上述光掩模基板的形成有上述光学膜的第1主表面中的上述缺失缺陷的位置附近,同时从上述光掩模基板的第2主表面侧照射激光,利用透过了上述缺失缺陷的上述激光使上述原料气体反应,使上述修正膜堆积在上述第1主表面的上述缺失缺陷的位置。
上述修正工序可以在未经历上述光学膜的图案缺陷检查的情况下实行。上述修正方法中,上述光学膜与上述修正膜适宜由能够利用同一蚀刻剂进行蚀刻的材料构成。通过能够利用同一蚀刻剂进行蚀刻,不会增加制造所需要的时间和工时。另外,不会妨碍后段的光掩模制造工序中的图案化,可通过平版印刷形成精致的转印用图案。另外,上述光学膜和上述修正膜可以包含Cr。上述光学膜可以包含遮光膜。
可以使上述原料气体的供给单元以及上述激光的照射单元在隔着上述光掩模基板相互对置的状态下在与上述光掩模基板平行的面内分别移动,来进行上述修正工序。另外,在该修正工序之前可以具有对上述光掩模基板进行清洗的清洗工序。另外,上述清洗工序可以包含物理清洗。
需要说明的是,可以在光掩模基板的制造方法中包括上述光掩模基板的修正方法中的各工序。
本发明的第2方式的光掩模基板的处理方法包括下述工序:准备光掩模基板的工序,该光掩模基板在透明基板的一个主表面上形成有用于形成转印用图案的光学膜;保持上述光掩模基板的工序;以及基板处理工序,将原料气体供给至被保持的上述光掩模基板的形成有上述光学膜的第1主表面侧,同时从上述光掩模基板的第2主表面侧对上述第1主表面侧照射激光,并且使进行上述激光的照射和上述原料气体的供给的对象位置相对于上述光掩模基板相对移动。上述基板处理工序中,控制上述激光的照射和上述原料气体的供给,以使得在上述光学膜存在缺失缺陷时,利用透过了上述缺失缺陷的上述激光使上述原料气体反应,使修正膜堆积在上述第1主表面的上述缺失缺陷的位置。
在该光掩模基板的处理方法的上述基板处理工序中,优选在进行上述原料气体的供给和上述激光的照射的同时对上述光掩模基板的整个面进行扫描。
另外,本发明还包括利用上述方法制造的光掩模基板。该光掩模基板的特征在于,在透明基板的一个主表面形成有用于通过图案化而形成转印用图案的光学膜,仅在上述光学膜的缺失缺陷的部分利用修正膜材料的填充而形成有修正膜。
本发明的光掩模的制造方法可以包括下述工序:准备通过上述的制造方法制造的光掩模基板(修正光掩模基板)的工序;以及通过对上述修正光掩模基板实施描绘、显影以及蚀刻而形成转印用图案的图案化工序。
另外,本发明的光掩模的制造方法可以包括下述工序:准备通过上述的光掩模基板的制造方法得到的修正光掩模基板的工序;以及通过对上述修正光掩模基板实施描绘、显影以及蚀刻而形成转印用图案的图案化工序。
本发明的第3方式的基板处理装置是对光掩模基板进行处理的基板处理装置,其中,该装置具备:用于保持上述光掩模基板的固定器;气体供给单元,将原料气体供给至所保持的上述光掩模基板的第1主表面侧;激光照射单元,用于从上述光掩模基板的第2主表面侧对上述第1主表面侧照射激光;移动单元,使上述气体供给单元以及上述激光照射单元分别在与上述光掩模基板平行的面内相对于上述光掩模基板相对移动;以及控制单元。控制单元对上述移动单元、上述气体供给单元以及上述激光照射单元进行控制,以使得上述气体供给单元和上述激光照射单元隔着上述光掩模基板相互对置地配置、并对修正对象位置进行上述原料气体的供给和上述激光的照射。
该基板处理装置中,上述移动单元能够分别使上述气体供给单元和上述激光照射单元在与保持于上述固定器上的上述光掩模基板平行的面内分别相对于第1方向以及与上述第1方向交叉的第2方向发生移动。平行于光掩模基板的面是指光掩模基板与气体供给单元或激光照射单元之间的距离大致一定的面。大致一定是指,激光照射的聚焦位置和气体的供给位置相对于光掩模基板位置得以适当地维持、且处于可进行上述修正膜的形成的距离。另外,气体供给单元可以在其表面具备防反射膜。第1方向和第2方向优选正交。
发明的效果
根据本发明,可以提供可在不需要时间和工序的情况下对光掩模的缺失缺陷进行修正、由此可提高光掩模制造的生产效率和品质的光掩模基板的修正方法、光掩模基板的制造方法、光掩模基板的处理方法、光掩模基板、光掩模的制造方法以及光掩模基板处理装置。
附图说明
图1是说明光掩模基板的制造方法(前工序)的参考例的流程图和示意图。
图2是说明光掩模基板的制造方法(后工序)的参考例的流程图和示意图。
图3是说明缺失缺陷的产生原因的示意图,其中(a)为成膜工序,(b)为成膜后的任一工序。
图4是说明本发明的实施方式的光掩模基板的制造方法(前工序)的流程图和示意图。
图5是说明本发明的实施方式的光掩模基板的制造方法(后工序)的流程图和示意图。
图6是示出本发明的实施方式的缺失缺陷的修正过程的示意图。
图7是示出缺失缺陷修正前后的光掩模基板的截面形状的示意图,其中(a)为具有缺失缺陷的光掩模基板,(b)为在缺失缺陷部中填充。
图8是示出适于实行本发明的实施方式的方法的基板处理装置的构成的一例的示意图。
图9是示出适于实行本发明的实施方式的方法的基板处理装置的构成的一部分实例的示意图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在附图中,有时也将功能相同的要素以相同标号来表示。需要说明的是,附图示出了遵循本发明的原理的实施方式和安装例,但它们是用于理解本发明,而绝非用于对本发明进行限定性解释。本说明书的记述只不过是代表性的例示,并非旨在以任何方式限定本发明的权利要求书或应用例。
本实施方式中对本发明进行了充分详细的说明以使本领域技术人员可实施本发明,但需要理解的是,也可以有其他的安装及方式,可以在不脱离本发明技术思想的范围和精神的情况下进行构成、结构的变更、多种要素的置换。因此,不能将以下的记载限定解释于此。
本实施方式中,通过对在透明基板上形成有至少1个薄膜的光掩模基板进行处理,而对该光掩模基板的缺陷进行修正。例如光掩模基板可以为在透明基板的一个主表面上形成有光学膜的光掩模坯体。光掩模坯体是具有未形成图案的光学膜的光掩模基板。光掩模基板所具有的2个主表面中,将形成有光学膜的一侧的主表面称为“第1主表面”,将另一主表面称为“第2主表面”。
需要说明的是,本说明书中的“光掩模基板”是指在透明基板上形成了至少1个薄膜(此处为光学膜)的基板,其用于通过将该光学膜图案化而制成光掩模。将该光学膜图案化而得到的转印用图案形成在第1主表面上。另外,也将形成有抗蚀剂膜的光掩模基板称为“带抗蚀剂膜的光掩模基板”,将实施了修正的光掩模基板称为“修正光掩模基板”。
首先参照图1~图5对本发明的实施方式的光掩模基板的修正方法和处理方法的概要进行说明。
在说明本发明的实施方式的修正方法和处理方法之前,参照图1和图2的流程图和示意图对光掩模基板的制造方法的参考例进行说明。该制造方法大致分成(I)前工序(步骤S1~S5)和(II)后工序(步骤S6~S12)。
(I)前工序
(步骤S1)光学膜的成膜
如图1所示,首先,在步骤S1中,在作为光掩模基板的基材的透明基板100上形成光学膜200。也可以通过获取在透明基板100上已经形成了光学膜200的状态的光掩模基板而省略该步骤S1。
透明基板100是用于制成光掩模基板的板材,其使用由透明材料构成、且按照表面和背面达到规定的平坦度、平滑度进行了加工而成的基板。作为透明基板100的材料,优选石英(SiO2)。适于使用由合成石英构成的透明基板。
在步骤S1中,在透明基板100的一个主表面上形成光学膜200。此处,将透明基板100的形成有光学膜200的面作为一个主表面,将其相反侧的主表面作为另一主表面。透明基板100的一个主表面对应于光掩模基板10的第1主表面,透明基板100的另一主表面对应于光掩模基板10的第2主表面。光学膜200由具有特定的物理、化学物性的膜材料构成,应用溅射法等公知的成膜手段以所期望的膜厚形成在透明基板100上。如下文所述,在该成膜时刻膜中会混入异物等,可能产生缺陷(缺失缺陷Df)或潜在缺陷。
(步骤S2)清洗1(涂布前清洗)
在步骤S2中,进行光学膜200成膜后的光掩模基板10的清洗,除去异物,同时对光学膜200的表面进行清洗。由此除去妨碍抗蚀剂在光学膜200上的密合的污垢。
(步骤S3)抗蚀剂涂布
在步骤S3中,利用抗蚀剂涂布器(未图示)将抗蚀剂涂布在光学膜200上,在光学膜200上形成所期望厚度(例如)的抗蚀剂膜300。作为抗蚀剂膜300,正型光致抗蚀剂或负型光致抗蚀剂均可使用,但作为显示装置制造用的光掩模基板,适于使用正型光致抗蚀剂。通过该抗蚀剂涂布,光掩模基板10成为带抗蚀剂膜的光掩模基板。
(步骤S4)描绘
在步骤S4中,对于在光学膜200上形成的抗蚀剂膜300,使用描绘装置(未图示)基于所期望的图案数据进行描绘。描绘中使用电子束或激光束等能量光束,在制造显示装置制造用光掩模时,适于使用激光描绘装置。
(步骤S5)显影-蚀刻
在步骤S5中,通过对抗蚀剂膜300进行显影而形成抗蚀剂图案。之后,将该抗蚀剂图案作为蚀刻掩模,对光学膜200实施蚀刻。作为蚀刻,可以举出湿蚀刻、干蚀刻,在显示装置制造用的光掩模的制造中,适于使用湿蚀刻。通过该工序形成由光学膜200构成的光掩模图案(转印用图案)。
(II)后工序
(步骤S6)清洗2
如图2所示,在步骤S6中,将在第1主表面上形成了图案的光掩模基板10上的抗蚀剂图案剥离,接着进行清洗,除去异物。即,除去通过抗蚀剂剥离剂未完全除去的微细的抗蚀剂残渣、或通过光学膜的蚀刻剂(若光学膜为Cr系膜,则为Cr用蚀刻剂(例如硝酸铈铵(Cerium Ammonium Nitrate)))的水解产生的残渣等污垢。由此可得到在其后进行的图案缺陷检查中的缺陷的检测或为了得到其位置等信息所需要的洁净度。
(步骤S7)图案缺陷检查
在接下来的步骤S7中,对于步骤S5中在光学膜200上形成的光掩模图案进行利用光学手段(未图示)的扫描,获取在光掩模图案上有无缺陷、所产生的缺陷的种类以及缺陷产生位置及尺寸的相关信息。图案缺陷检查可以如下进行:获取所形成的光掩模图案的图案像(透射像或反射像),将其与光掩模面内的相同设计的图案像进行比较、或者与图案数据进行比较,由此进行该图案缺陷检查,但其是伴有大负荷的工序。
(步骤S8)修正
接着,在步骤S8中,判断所检测出的缺陷是否能够修正,若能够修正,则对该缺陷进行修正。作为针对缺陷的修正单元,例如可以举出CVD激光装置或聚焦离子束装置。通过这些修正单元可除去光掩模图案的剩余物和/或在光掩模图案的缺失部分堆积修正膜,对缺陷进行修正。
(步骤S9)清洗3
在接下来的步骤S9中,对于形成有光掩模图案的光掩模基板10再次进行清洗。
(步骤S10)异物检查
在接下来的步骤S10中,进行异物检查,确认在光掩模图案面上无异物。
(步骤S11)贴附表膜
在步骤S10中确认光掩模图案面无异物时,在步骤S11中,在需要表膜的光掩模基板10的图案形成面(第1主表面侧)贴附表膜400。
(步骤S12)异物检查
接着,在步骤S12中,进一步从表膜400上进行异物检查。若万一在这里发现异物,则可以通过从表膜400上进行能量光束照射等来进行异物的除去。以上为参考例中的光掩模基板的制造方法的过程。
另外,光掩模中产生的缺陷主要分类为缺失缺陷和剩余缺陷这两类。关于缺失缺陷,由于转印用图案中的应残留光学膜的位置的光学膜缺失等理由,其光透过率超过规定值,也被称为白缺陷。缺失缺陷例如可以为贯穿光学膜的缺陷。另一方面,剩余缺陷中,在透明基板上或者已经形成的光学膜图案上残留有不需要的光学膜、或者附着有异物等,是光透过率低于规定值(包含零)的缺陷,也被称为黑缺陷。
其中,剩余缺陷可以利用对不需要的残存膜或异物照射激光束等能量光束使其升华等手段进行除去来进行缺陷修正。另一方面,对于缺失缺陷,进行使修正膜(由与光学膜不同的材料构成)堆积在缺陷部分而使其与正常的光学膜图案同样地发挥功能的修正,但与剩余缺陷不同,其在贴附表膜后难以进行修正等,对工序的负担大。
根据本发明人的研究明确了,在光掩模的制造中产生的缺陷多数为缺失缺陷,而且缺失缺陷大部分在光学膜的成膜工序中产生。因此,若能够降低缺失缺陷的修正负荷,则能够提高光掩模制造工序的效率。
参照图3对缺失缺陷的产生原因进行说明。
在透明基板100上进行光学膜200的成膜来形成光掩模基板10的情况下,用于形成光掩模图案的光学膜200是对膜厚的中央值、偏差均进行精制管理来进行成膜的。此时在光学膜200中可能混入异物(参照图3(a))。例如,在堆积(附着)在成膜装置(溅射装置等)的真空腔室的内侧的膜材料若进行某种程度生长,则可能由于自重或膜应力而发生脱离并形成异物,降落并附着在成膜中的光学膜200。其作为膜中异物AM而滞留在光掩模基板10上。需要说明的是,像这样在成膜装置的真空腔室内产生的异物的尺寸多数情况下为0.5~10μm的程度。由于随着膜的生长,容易从装置内壁等脱离,因此尺寸大于1μm并不罕见。需要说明的是,关于缺陷的尺寸,将直线重叠在缺陷区域时,可以由缺陷区域的外缘与直线相交的2个以上的交点间的距离中的最大距离来掌握。
这样的膜中异物AM在其后的光掩模制造工序中的任一阶段或者光掩模制造后的使用阶段中从光学膜200脱落时,如图3(b)所示,在光学膜200中产生针孔。并且,这样的针孔作为光掩模的缺失缺陷变得明显。
本发明人的着眼点在于,若在对进行了光学膜200的成膜的光掩模基板10实施图案化之前的阶段(例如,图1的抗蚀剂涂布阶段(步骤S3))在光学膜200中不存在缺失缺陷,则认为光掩模中的缺失缺陷的发生大致得到了抑制。这种情况下,可缩短图2所示的掩模制造工序。其原因在于,不需要进行图2中的包括图案缺陷检查(步骤S7)和修正(步骤S8)在内的至少2个工序。
因此,本发明的实施方式的光掩模制造方法中,能够使在透明基板100上形成光学膜200并在对光学膜200实施图案化之前的状态的光掩模基板10中的缺失缺陷实质上为零。下文中,有时将缺失缺陷实质上为零的光掩模基板称为“无缺陷光掩模基板”。
接着,参照图4和图5的流程图和示意图对本实施方式的光掩模制造方法进行说明。本实施方式的方法也与上述参考例的方法同样地大致分为(I)前工序(步骤S21~S27)和(II)后工序(步骤S28~S31))。
(I)前工序
(步骤S21)光学膜的成膜
首先,在步骤S21中,在透明基板100的一个主表面上形成光学膜200。这与参考例的方法的步骤S1大致相同。也可以通过获取在透明基板100上已经形成了光学膜200的状态的光掩模基板而省略该步骤S21。换言之,在准备光掩模基板(光掩模坯体)时,可以通过透明基板100上的光学膜200的成膜来进行,也可以通过获得成膜完毕的光掩模坯体来进行。需要说明的是,光学膜200作为一例为遮光膜201(参照图7),可使其为具有实质上遮断对光掩模进行曝光的曝光光的功能的膜。其光密度(OD值)为1.5以上、优选为2.0以上、更优选为3.0以上。光掩模基板优选在遮光膜201的表面上具有防反射膜202(AR膜)。防反射膜202可以在遮光膜201的成膜之后进行成膜。在遮光膜201与防反射膜202之间可以具有明确的边界,或者也可以由于组成梯度而使边界不明确。
(步骤S22)清洗1’(涂布前清洗)
接着,在步骤S22中,优选进行光学膜200的成膜后的光掩模基板10的清洗、除去异物,同时对光学膜200的表面进行倾斜。该步骤S22也与参考例的方法的步骤S2大致相同。利用该清洗工序,能够使留在光学膜200中的异物积极地脱落,使缺失缺陷变得明显。
清洗更优选为针对形成有光学膜200的第1主表面一边施加机械力一边进行的清洗处理、即为所谓的伴有物理清洗的清洗。具体地说,伴有物理清洗的清洗是指,在使用清洗液(水或试剂)的同时,利用清洗具(刷、海绵等)或液流(使用超声波、喷射流、喷淋、鼓泡之类的手段)对被清洗面施加机械力来进行的清洗。由此可促进作为缺失缺陷的潜在要因的膜中异物从光学膜200的脱落,促进缺陷变得明显。并且可预先防止在光掩模制造工序或者其后的光掩模的处理等中产生新的缺失缺陷。为了使异物有效地从光掩模基板10脱落,在物理清洗中,更优选使刷、海绵等清洗具与第1主表面物理接触的接触清洗。另外,在该接触清洗中,优选还合用试剂,这种情形,作为所使用的药剂,可例示出KOH或TMAH(四甲基氢氧化铵)等碱性试剂的稀释液、或者使用了表面活性剂的药剂。
(步骤S23)修正(基板处理)
在接下来的步骤S23中,进行缺失缺陷的修正。如图6(a)所示,在透明基板100上形成光学膜200(步骤S21),之后在清洗工序(步骤S22)中,由于从光学膜200缺失的异物而可能在光学膜200中产生缺失缺陷(针孔缺陷)。
在本实施方式中的缺失缺陷的修正工序中,如图6(b)所示,在光掩模基板10的第1主表面侧(光学膜200侧)配置气幕单元500,向该第1主表面侧供给用于形成修正膜的原料气体。气幕单元500中,作为一例,可以具备用于供给原料气体的气体供给系统501、和吸引滞留的气体并将其排出到外部的气体排气系统502。原料箱(未图示)向气幕单元500供给由惰性气体构成的载气(例如氩(Ar)气体)。原料箱中,用于修正膜形成的原料通过加热而发生升华,通过将由此气体化的原料与载气混合而生成原料气体。
另一方面,在光掩模基板10的第2主表面侧配置用于照射激光的激光源600,对第2主表面侧照射激光。激光源600优选按照与气幕单元500一起在与光掩模基板10的平面平行的面内在对应于整个第2主表面的区域能够移动的方式来构成。激光源600隔着光掩模基板10配置在与气幕单元500相反的一侧。
在光学膜200中存在缺失缺陷的情况下,从激光源600向第2主表面侧照射的激光通过(透过)该缺失缺陷。之后到达第1主表面侧,由此使第1主表面侧的原料气体发生反应。之后,如图6(c)所示,原料气体中的原料堆积在缺失缺陷附近,进行缺失缺陷的修正(激光CVD法)。即,如图7所示,即使在光掩模基板10的光学膜200(遮光膜201以及防反射膜202)产生缺失缺陷,原料气体中的原料(例如铬(Cr))也会填埋缺失缺陷,以修正膜203的形式进行堆积。
需要说明的是,照射到缺失缺陷以外的部分、即光学膜200正常堆积的位置的激光被光学膜200(遮光膜或防反射膜)遮断,不会到达第1主表面。因此,在光学膜200正常堆积的位置,修正膜203的堆积受到抑制,修正膜203仅堆积在缺失缺陷的位置。更优选可以通过对光掩模基板10整体进行加热而抑制修正膜203的膜材料堆积在不需要的部分。加热的温度例如可以为40~50℃。
修正膜203的膜厚可以通过调整来自激光源600的激光的照射时间来进行控制。但是,若修正膜203填充在缺失缺陷中,则激光不会到达该缺失缺陷,因此不会形成膜厚过大的修正膜203。关于这一点,在光掩模的图案化工序中不会对蚀刻终点的确定带来影响的方面是有利的。
需要说明的是,有时会产生下述不良状况:通过所照射的激光被遮光膜201表面反射而产生杂散光,在遮光膜201上的不需要的位置形成修正膜203。但是,在光学膜200中,在遮光膜201上形成防反射膜202的情况下,具有能够防止上述不良状况的优点。进而,为了抑制所照射的激光被气幕单元等装置构成物反射而成为杂散光、在不需要的位置形成修正膜203的情况,优选这些装置构成物也在表面、特别是与光掩模基板对置的面上形成防反射膜。例如,作为防反射膜,可例示出可降低紫外光的反射率的镀覆膜(通过无电解镀覆形成的具有凹凸的黑色覆膜)、黑色耐酸铝处理膜等。
作为修正膜203的原料,优选使用羰络金属。具体地说,可例示出羰基铬(Cr(CO)6)、羰基钼(Mo(CO)6)、羰基钨(W(CO)6)等。作为光掩模的修正膜,优选使用耐药性高的羰基铬。此处,在修正膜203中使用羰基铬,光学膜200中的遮光膜为包含Cr或其化合物(氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物或氮氧碳化物)的膜的情况下,均可利用相同的蚀刻剂(例如硝酸铈(Ⅳ)铵)进行蚀刻。这样的材料选择不会妨碍后段的光掩模制造工序中的图案化,可通过平版印刷形成精制的转印用图案,因而优选。
如上所述,气幕单元500和激光源600按照能够涉及光掩模基板10的整个表面进行移动的方式构成。通过使气幕单元500和激光源600涉及光掩模基板10的整个表面来进行移动,即使在光学膜200中发生缺失缺陷,也可以在不具体确定其位置的情况下对缺失缺陷进行修正。需要说明的是,从激光源600射出的激光优选为波长λ=380nm以下的紫外光。作为这样的激光,例如可例示出Nd.YLF激光的λ=262nm。
(步骤S24)清洗2’(涂布前清洗)
再回到图4继续说明。在通过步骤S23完成缺失缺陷的修正时,在接下来的步骤S24中进行缺陷修正后的光掩模基板10的清洗(涂布前清洗)。由此可除去在基于激光CVD法的缺失缺陷的修正工序之间堆积在光学膜200上的各种异物。
(步骤S25~S27)抗蚀剂涂布/描绘/显影-蚀刻
接着,在步骤S25~S27,实行与参考例的步骤S3~S5同样的抗蚀剂涂布、描绘以及显影-蚀刻。通过上述完成前工序。
(II)后工序
本实施方式中,作为后工序,在步骤S28中实行与参考例的步骤S6同样的抗蚀剂膜300的剥离工序和清洗工序后、在步骤S29中实行异物检查。在参考例(图1)中,在步骤S6之后实行了图案缺陷检查,但在本实施方式的方法中,可以省略步骤S28之后的图案缺陷检查。
本实施方式中,在光学膜200的成膜后,在步骤S23中实行上述修正工序。在修正工序之前不必进行图案缺陷检查。换言之,步骤S23的修正工序在不经历光学膜200的图案缺陷检查的情况下实行。
在步骤S29中通过异物检查确认有无异物,或者在修正了由异物所致的缺陷之后,接着在步骤S30中贴附表膜400,最后在步骤S31中再次实行异物检查。由此结束了本实施方式的光掩模制造工序。
如以上所说明,根据本实施方式的光掩模基板的制造工序(修正工序),能够省略用于发现光掩模基板10的光学膜200中的缺失缺陷的图案缺陷检查,由此能够削减光掩模基板的制造工序中的制造成本和工时。
[装置构成]
参照图8和图9说明适于实行本实施方式的方法的基板处理装置20的构成的一例。该基板处理装置20为下述构成的装置:在光掩模基板10中存在缺失缺陷的情况下,对该位置应用激光CVD法,能够局部地形成修正膜。
如图8所示,该基板处理装置20具备上述的气幕单元500、以及激光源600。进而,基板处理装置20具备激光位移计700、观察用光学系统800、观察用照明系统900、固定器1100、第1驱动系统1200、第2驱动系统1300以及控制部2000。控制部2000进一步具备:作为中央控制装置的主控制单元2001、控制第1驱动系统1200的第1驱动部控制部2002、驱动观察用光学系统800的观察用光学系统控制部2003、控制激光位移计700的激光位移计控制部2004、控制气幕单元500的气体控制部2005、控制第2驱动系统1300的第2驱动部控制部2006、以及控制激光源600的激光控制部2007。
激光位移计700和观察用光学系统800与气幕单元500同样地配置在光掩模基板10的第1主表面侧,与气幕单元500形成一体,按照能够利用第1驱动系统1200沿三维方向(XYZ方向)移动的方式构成。激光位移计700检测光掩模基板10的表面的位置的变化,将该检测结果向作为控制部2000的一部分的激光位移计控制部2004输出。观察用光学系统800是用于对光掩模基板10的第1主表面侧进行观察的光学系统,其观察图像可显示在未图示的监视器上。需要说明的是,本说明书中,在假设光掩模基板10的主表面未发生挠曲时,将与主表面平行的面设为XY平面,将与主表面的长边或短边平行的方向设为X方向(第1或第2方向),将XY平面内中的与X方向垂直的方向设为Y方向(第2或第1方向)。此外,将与X方向和Y方向垂直的方向(正交方向)设为Z方向。
需要说明的是,在该图8的示例中,气幕单元500通过原料气体供给管501’和气体排出管502’与气体控制部2005连接。原料气体供给管501’从原料箱(未图示)向气幕单元500供给原料气体。另外,气体排出管502’吸引滞留在气幕单元500的周边部的剩余的原料气体并从气幕单元500的周边排出。一边调整原料气体的供给与排气的压力差一边将光掩模基板10的修正对象位置和其附近设定为原料气体气氛。通过适当地调整气体供给与排气的压力差,可防止原料气体气氛变得不均匀。原料气体供给管501’与气幕单元500以一体的形式构成气体供给单元。原料气体供给管501’与气幕单元500在修正对象的光掩模基板10的第1主表面侧在与光掩模基板10平行的面内向所期望的位置移动。
需要说明的是,所照射的激光通过被遮光膜201表面反射而产生杂散光,可能会发生在遮光膜201上的不需要的位置形成修正膜203的不良状况。与之相对,在光学膜200中,在遮光膜201上形成防反射膜202时,可防止该不良状况。从同样的方面出发,在气幕单元500的对置面(与遮光膜201表面对置的面)也设置防反射膜503在防止杂散光的方面是优选的。
另一方面,观察用照明系统900向光掩模基板10的第2主表面侧照射用于观察用光学系统800的观察的照明光。光学膜200中存在缺失缺陷的情况下,照明光通过该缺失缺陷到达观察用光学系统800,由此可在观察用光学系统800中观察到缺失缺陷的图像。
观察用照明系统900与激光源600同样地配置在光掩模基板10的第2主表面侧,与激光源600形成一体,按照能够利用第2驱动系统1300沿三维方向移动的方式构成。需要说明的是,第1驱动系统1200和第2驱动系统1300中,作为一例,可以具备能够将负载物沿X方向移动的X方向导轨、能够沿Y方向移动的Y方向导轨以及能够沿Z方向移动的Z方向导轨。第1驱动系统1200和第2驱动系统1300按照气幕单元500和激光源600的XY方向的位置总是一致的方式进行协同动作。需要说明的是,气幕单元500优选按照下述方式构成:在向缺失缺陷的位置附近供给原料气体的情况下,能够按照该原料气体的均匀的供给范围至少充分大于缺失缺陷的面积的方式进行气体的供给。
固定器1100按照能够将光掩模基板10以上侧作为膜面(形成了光学膜200的第1主表面)实质上水平地进行保持的方式来构成。实质上水平包括光掩模基板10由于自重或固定器的保持等而稍有挠曲的情况。并且,在固定器1100的上侧配置用于形成修正膜203的气幕单元500(原料气体供给单元),在固定器1100的下侧配置激光源600(激光照射单元)。它们能够按照可以在光掩模基板的表面上的任意的位置沿相互对置的方向进行轴对齐的方式进行移动。在光掩模基板10产生挠曲的情况下,优选预先把握挠曲的倾向,与之相应地还能够控制Z方向的移动以使得光掩模基板10与气幕单元500或激光源600的间隔距离维持恒定的同时来进行移动。另外,固定器1100中,如图9所示,按照光掩模基板10的第2主表面侧露出、光掩模基板10能够接受来自激光源600的激光照射的方式进行构成。需要说明的是,图9中省略了固定器1100的构成的一部分而示出了简化构成。观察用光学系统800和观察用照明系统900按照XY方向的位置总是一致的方式进行位置控制。
需要说明的是,气幕单元500和激光源600只要可相对于光掩模基板10相对移动即可。关于此处所说的相对移动,可以在光掩模基板10静止的状态下移动气幕单元500和激光源600,也可以与之相反。或者,也可以使气幕单元500、激光源600以及光掩模基板10(固定器1100)均进行移动。通过该相对移动,可以使原料气体和激光到达光掩模基板10的第1主表面侧的任意位置。
气幕单元500和激光源600可以按照下述方式构成:在缺失缺陷的检测机构(未图示)检测到了缺失缺陷的位置时,停止基于第1驱动系统1200和第2驱动系统1300的相对移动(步进&重复,Step&Repeat),之后开始原料气体的供给和激光照射。或者,气幕单元500和激光源600可以在持续(不中断地)进行原料气体的供给和激光照射的同时在光掩模基板整个面上进行扫描移动(整个面扫描),来进行修正膜的堆积。这是由于,在不进行光掩模基板的缺陷检测的情况下,作为后述的“基板处理工序”,出于确实地得到无缺陷光掩模基板的目的,能够适用上述工序。需要说明的是,在整个面扫描的情况下,优选将移动速度控制为可变。这种情况下,可以通过移动速度的调整来调整修正膜的堆积量。
以上说明了光掩模基板10的缺失缺陷的修正方法。在上述例中,缺失缺陷的修正在不预先检测缺失缺陷的存在的情况下对整个面实行。但是,本发明并不限定于此,当然也可以在确定了有无存在缺失缺陷、存在的情况下缺失缺陷的位置之后实行同样的缺陷的修正工序。另外,此处所说的“整个面”是指为了确定和修正光掩模基板的缺失缺陷所需要的全部范围这样的程度,当然不限于将形成有光学膜200的区域100%扫描。
另外,本发明包含修正光掩模基板的制造方法。即,下述修正光掩模基板的制造方法也可包含在本发明的范围中,该制造方法包括下述工序:准备带光学膜的光掩模基板的工序,该带光学膜的光掩模基板是在透明基板上形成有用于通过图案化而形成转印用图案的光学膜而成的;以及应用上述的缺陷修正方法进行修正的工序。
另外,本发明包含利用该制造方法制造出的光掩模基板本身。即,下述修正光掩模基板也可包含在本发明的范围中,该修正光掩模基板中,通过实施上述修正方法将修正膜材料仅填充至在光掩模基板上形成的光学膜的缺失缺陷的部分,其他部分具有未堆积修正膜的结构。
进而,本发明包含应用上述修正方法的光掩模的制造方法。本发明还包含具有下述图案化工序的光掩模的制造方法,该图案化工序中,准备上述的修正光掩模基板,通过针对该光掩模基板实施描绘、显影以及蚀刻而形成转印用图案。此处,所准备的修正光掩模基板可以是未形成图案的光掩模坯体,另外也可以是在一部分形成了图案的光掩模中间体。
另外,根据需要,也可以在进行了缺陷修正后进行新的光学膜的成膜。利用该制造方法的光掩模也可以在对实施了上述修正的光学膜进行图案化而成的光学膜图案的上侧具有其他的光学膜或光学膜图案。只要不妨碍本发明的作用效果,对光掩模基板的膜构成、材料没有特别限制。
作为光学膜的膜材料,适宜为Cr或其化合物,但也可以为包含Mo、W(钨)、Ta、Ti的金属的硅化物、或者该硅化物的上述化合物。但是,在修正膜203和光学膜200由可利用同一蚀刻剂进行蚀刻的材料构成的情况下,在之后的图案化工序中修正膜203与光学膜200显示出相同的行为,不会妨碍蚀刻,因而优选。例如,在光学膜200由Cr系的材料构成的情况下,优选修正膜203也由Cr系的材料构成。另外,光学膜200优选为具备遮光膜201、以及在遮光膜201上形成的防反射膜202的构成,该防反射膜202也优选利用与遮光膜201的蚀刻剂相同的蚀刻剂进行蚀刻。防反射膜202的适宜材料为Cr化合物(氧化物、氮化物、氮氧化物等)。需要说明的是,应用本发明的光掩模修正方法而制造的光掩模的用途没有特别限制。
本发明的光掩模基板的修正方法特别适合于显示装置(所谓的平板显示器)制造用的光掩模。作为显示装置的示例,例如可以举出LCD(液晶显示装置)、OLED(有机EL显示装置)等。显示装置可以包含所谓的可折叠显示器和卷轴显示器。这样的显示装置制造用的光掩模的尺寸大于其他领域的光掩模,与光掩模的尺寸相应地,成膜装置也大于其他用途的装置。因此,异物发生的概率高,本发明可特别有效地发挥出功能。需要说明的是,此处的显示装置制造用是以不仅包含显示装置本身、而且还包含搭载于显示装置的显示装置用器件的制造用的含义进行使用的。另外,此处的光掩模是等倍曝光用的光掩模,但也可以为通过投影曝光进行转印的光掩模,或者可以为接近曝光用的光掩模。
本发明并不限于上述的实施例,可包括各种变形例。上述实施例中,为了容易理解地说明本发明而进行了详细说明,但本发明并不限于必须包括所说明的全部构成。另外,也可以将某一实施例的构成的一部分置换成其他实施例的构成。另外,还可以在某一实施例的构成中添加其他实施例的构成。另外,对于各实施例的构成的一部分,还可以追加、删除、置换其他实施例的构成。
符号的说明
10…光掩模基板、20…基板处理装置、100…透明基板、200…光学膜、201…遮光膜、202…防反射膜、203…修正膜、300…抗蚀剂膜、400…表膜、500…气幕单元、501…气体供给系统、501’…原料气体供给管、502…气体排气系统、502’…气体排出管、503…防反射膜、600…激光源、700…激光位移计、800…观察用光学系统、900…观察用照明系统、1100…固定器、1200…第1驱动系统、1300…第2驱动系统、2000…控制部、2001…主控制单元、2002…第1驱动部控制部、2003…观察用光学系统控制部、2004…激光位移计控制部、2005…气体控制部、2006…第2驱动部控制部、2007…激光控制部、Df…缺失缺陷、AM…膜中异物。

Claims (14)

1.一种光掩模基板的修正方法,其特征在于,该方法具有下述工序:
准备光掩模基板的工序,该光掩模基板在透明基板的一个主表面上形成有用于形成转印用图案的光学膜;以及
针对在所述光学膜中产生的缺失缺陷形成修正膜的修正工序,
所述修正工序中,在对所述光掩模基板的形成有所述光学膜的第1主表面中的所述缺失缺陷的位置附近供给原料气体的同时吸引剩余的所述原料气体,使所述缺失缺陷的位置和其附近为原料气体气氛,同时从所述光掩模基板的第2主表面侧照射激光,利用透过了所述缺失缺陷的所述激光使所述原料气体反应,使所述修正膜堆积在所述第1主表面的所述缺失缺陷的位置,
所述修正工序中,在进行所述原料气体的供给及吸引和所述激光的照射的同时对所述光掩模基板的整个面进行扫描。
2.如权利要求1所述的光掩模基板的修正方法,其特征在于,在未经历所述光学膜的图案缺陷检查的情况下实行所述修正工序。
3.如权利要求1或2所述的光掩模基板的修正方法,其特征在于,所述光学膜和所述修正膜由能够利用同一蚀刻剂进行蚀刻的材料构成。
4.如权利要求1或2所述的光掩模基板的修正方法,其特征在于,所述光学膜和所述修正膜包含Cr。
5.如权利要求1或2所述的光掩模基板的修正方法,其中,所述光学膜包含遮光膜。
6.如权利要求1或2所述的光掩模基板的修正方法,其特征在于,使所述原料气体的供给单元和所述激光的照射单元在隔着所述光掩模基板相互对置的状态下在与所述光掩模基板平行的面内分别移动,来进行所述修正工序。
7.如权利要求1或2所述的光掩模基板的修正方法,其中,在所述修正工序之前具有对所述光掩模基板进行清洗的清洗工序。
8.如权利要求7所述的光掩模基板的修正方法,其特征在于,所述清洗工序包含物理清洗。
9.一种光掩模基板的制造方法,该方法包括权利要求1~8中任一项所述的光掩模基板的修正方法。
10.一种光掩模的制造方法,该方法包括下述工序:
准备利用权利要求9所述的制造方法得到的光掩模基板的工序;以及
通过对所述光掩模基板实施描绘、显影以及蚀刻而形成转印用图案的图案化工序。
11.一种光掩模基板的处理方法,该方法包括下述工序:
准备光掩模基板的工序,该光掩模基板在透明基板的一个主表面上形成有用于形成转印用图案的光学膜;
保持所述光掩模基板的工序;以及
基板处理工序,在对被保持的所述光掩模基板的形成有所述光学膜的第1主表面侧供给原料气体的同时吸引剩余的所述原料气体,使修正对象位置和其附近为原料气体气氛,同时从所述光掩模基板的第2主表面侧对所述第1主表面侧照射激光,并且使进行所述激光的照射和所述原料气体的供给的所述修正对象位置相对于所述光掩模基板相对移动,
所述基板处理工序中,控制所述激光的照射和所述原料气体的供给,以使得在所述光学膜存在缺失缺陷时,利用透过了所述缺失缺陷的所述激光使所述原料气体反应,使修正膜堆积在所述第1主表面的所述缺失缺陷的位置,
所述基板处理工序中,在进行所述原料气体的供给及吸引和所述激光的照射的同时对所述光掩模基板的整个面进行扫描。
12.一种基板处理装置,其是对光掩模基板进行处理的基板处理装置,其中,该装置具备:
用于保持所述光掩模基板的固定器;
气幕单元,该气幕单元具备将原料气体供给至被保持的所述光掩模基板的第1主表面侧的气体供给单元和吸引剩余的所述原料气体的排出单元,使所述第1主表面的修正对象位置和其附近为原料气体气氛;
激光照射单元,用于从所述光掩模基板的第2主表面侧对所述第1主表面侧照射激光;
移动单元,使所述气幕单元和所述激光照射单元分别在与所述光掩模基板平行的面内相对于所述光掩模基板相对移动;以及
控制单元,对所述移动单元、所述气幕单元以及所述激光照射单元进行控制,以使得所述气幕单元和所述激光照射单元隔着所述光掩模基板相互对置地配置、并对所述光掩模基板的整个面进行扫描而对所述修正对象位置进行所述原料气体的供给和所述激光的照射。
13.如权利要求12所述的基板处理装置,其特征在于,所述移动单元能够分别使所述气幕单元和所述激光照射单元在与保持于所述固定器上的所述光掩模基板平行的面内分别相对于第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向发生移动。
14.如权利要求12或13所述的基板处理装置,其中,所述气体供给单元在其表面具备防反射膜。
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