CN1248050C - 光掩模用基板及其制造方法、光掩模坯料及光掩模 - Google Patents

光掩模用基板及其制造方法、光掩模坯料及光掩模 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光掩模用基板、光掩模坯料及光掩模。本发明的光掩模用基板，具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面(T)、形成在所述端面(T)与表面及背面之间的倒角面(C)，并具有透光性，其特征在于：所述基板，其主表面的尺寸为，其一边(L)的长度大于等于300mm，所述端面(T)及所述倒角面(C)是表面粗度(Ra)为0.05～0.3μm的粗面。由此，可减少由侧面部发生的微粒，且在用手拿起其侧面部时不容易滑落的大型光掩模用基板。

Description

光掩模用基板及其制造方法、光掩模坯料及光掩模
技术领域
本发明涉及在制造显示装置时的光刻技术中用于进行图案复制的大型光掩模的基板。
背景技术
人们知道有一种用于在透光性基板上形成遮光膜图案的光掩模。该光掩模所使用的基板是由合成石英玻璃等构成的表面形状为四角形的基板，但考虑到其表面在使用光掩模时光的散射，一般是进行镜面研磨。另外，在专利文献1中，公开了一种为了防止残留在侧面部上的存在于研磨沟中的碎屑在制造光掩模时附着在表面上而形成杂质缺陷等，对质量造成不良的影响，对基板的侧面部(端面及倒角面)进行镜面研磨的技术。
(专利文献1：特开昭56-46227)
另外，在光掩模中还有例如，在半导体制造时使用缩小投影曝光装置(步进曝光装置)的图案复制中所使用的光掩模(中间掩模)和在制造液晶显示器的TFT阵列等的显示装置时采用等倍一次性曝光方式的曝光装置的掩模对准器的图案复制中所使用的光掩模等。步进曝光装置用的光掩模与掩模对准器用的光掩模具有不同的光掩模尺寸。步进曝光装置用的光掩模一般是边长为5英寸或6英寸的正方形，而掩模对准器用的光掩模一般是形成根据监视器及电视显示画面尺寸的长方形。而且，这种光掩模应显示画面的大面积化的发展及一次制造多个画面的要求等，基板尺寸趋向于大型化。
关于半导体制造用光掩模，如专利文献1所述的那样，目前的技术是对基板的侧面部进行镜面研磨。但是对于显示装置用的大型光掩模来说，不特别要求侧面部做成镜面，而现实是保留其侧面部的粗面。并且，还有在掩模对准器中的光掩模的检测是通过基板的侧面部来进行的实例，况且在该情况下，还存在着如果使基板的侧面部为镜面，则不能检测出反射光的问题，因此还是希望其侧面部为粗面。
但是，近年来，随着显示装置用光掩模中的图案向细微化、高精度化的发展，在制造过程中，需要对附着在光掩模上的异物缺陷进行更严格的控制。
例如，以往技术是如图2所示那样，通过旋转具有适当粗度的金刚石磨具对端面(T面)及倒角面(C面)进行研磨，在完成研磨后，在研磨方向上形成研磨沟。在该研磨沟1内潜入有微粒2，通过清洗将其逐渐地洗出来，在光掩模的表面附着上微粒2’，即使进行多次的清洗，也不能获得达到近年来所要求的缺陷水平的光掩模。(参照图3)。
并且，关于光掩模的保管夹具和清洗装置等的保持夹具等，由于基本是支撑基板的侧面部，所以存在着通过表面粗的侧面部与所述夹具的接触，所述夹具被切削而产生碎屑的问题。
因此，即使是上述的大型光掩模，也可以考虑将基板的侧面部做成镜面。但是，光掩模在制造时及使用时，通常是人们用手拿住基板的侧面部进行搬运，但由于越来越趋于大型化，使得基板的重量也不断地增加(约1Kg～15Kg)，在用手搬运时需要非常谨慎。在这样的情况下，如果侧面部为镜面，则侧面部非常容易打滑，增加了在用手搬运时光掩模滑落的危险性，由此而存在着不能安全地处理光掩模的严重的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而作出的，其目的是提供一种减少了由侧面部发生的微粒、并且在用手拿住侧面部时不容易打滑的大型光掩模用基板。
本发明具有如下的构成。
(构成1).一种光掩模用基板，具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面、形成在所述端面与表面及背面之间的倒角面，并具有透光性，其特征在于：
所述基板，其主表面的尺寸为，其一边的长度大于等于300mm，
所述端面及所述倒角面是表面粗度Ra为0.03～0.3μm的粗面。
(构成2).在(构成1)的光掩模用基板中，所述端面及所述倒角面是表面粗度Ra为0.05～0.3μm的粗面。
(构成3).在(构成1)的光掩模用基板中，所述粗面的表面粗度Ra为0.15～0.20μm。
(构成4).一种光掩模坯料，其特征在于：在构成1的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜。
(构成5).一种光掩模，其特征在于：在构成1的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜图案。
(构成6).一种光掩模用基板的制造方法，所述光掩模用基板具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面、形成在所述端面与表面及背面之间的倒角面，并具有透光性，
所述基板，其主表面的尺寸为，其一边的长度大于等于300mm，
所述方法的特征在于，使用粒度为#700～#2400的研磨磨具研磨而成所述端面及所述倒角面。
(构成7).在(构成6)的制造方法中，对所述倒角面进行研磨所使用研磨磨具的粒度为#800～#000。
(构成8).在(构成6)的制造方法中，使用研磨磨具和研磨剂进行所述倒角面的研磨。
(构成9).一种光掩模用基板，具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面、形成在所述端面与表面及背面之间的倒角面，并具有透光性，其特征在于：
所述基板，其主表面的尺寸为，其一边的长度大于等于300mm，
将所述端面做成粗面，将所述倒角面做成其表面粗度比所述端面小的面。
(构成10).在(构成9)的光掩模用基板中，所述端面的表面粗度Ra大于等于0.05μm。
(构成11).一种光掩模坯料，其特征在于：在构成9的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜。
(构成12).一种光掩模，其特征在于：在构成9的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜图案。
附图说明
图1的(1)是大型光掩模用基板的侧视图，(2)是大型光掩模用基板的俯视图，(3)是大型光掩模用基板的侧面部的局部放大图。
图2是用于说明应用可同时研磨端面(T面)及倒角面(C面)的金刚石磨具的研磨方法的图。
图3是用于说明从用金刚石研磨磨具形成的研磨沟产生的微粒的情况的图。
图4是用于说明在磨刷清洗时通过C面与清洗夹具的接触而潜入在C面中的异物尤其会造成问题的情况的图。
图5是用于将光掩模置于保管夹具上的状态等的说明图，图5(1)是侧视图，图5(2)是图5(1)的局部放大图。
图6是用于说明在实施方式2中应用的使用金刚石磨具只研磨C面的研磨方法的图。
图中：1-研磨沟；2-微粒；2’-微粒；T面-端面；C面-倒角面。
具体实施方式
图1的(1)是大型光掩模用基板的侧视图，(2)是大型光掩模用基板的俯视图，(3)是大型光掩模用基板的侧面部的局部放大图。
在本发明中，所谓大型光掩模是指其矩形基板或正方形基板的一边(L)(最好是各个边)都大于等于300mm的光掩模。在为矩形基板的情况下，其短边大于等于300mm。具体而言，有330×450mm、390×610mm、500×750mm、520×800mm的规格，或大于等于该规格。另外，本发明对于四边全都大于等于300mm的大型光掩模具有更佳的效果。
在大型光掩模中其厚度b大约为5～15mm，倒角面(C面)的宽度a为0.3～1.3mm。
(实施方式1)
实施方式1所列举的大型光掩模用基板，是把构成大型光掩模用基板的侧面部的倒角面(C面)及端面(T面)，在基板的全周上形成表面粗度(Ra)为0.03～0.3μm的粗面。
这里，如果C面及T面的表面粗度(Ra)小于0.03μm，则容易打滑，当用手拿起时随时有滑掉的危险。另外，如果C面及T面的表面粗度(Ra)大于0.3μm，则由侧面部发生的微粒很明显。
C面及T面的表面粗度(Ra)的理想下限最好是大于等于0.05μm，更好是大于等于0.1μm，最理想的是大于等于0.15μm。C面及T面的表面粗度(Ra)的理想上限最好是小于等于0.25μm，最理想的是小于等于0.2μm。
即，在本发明中，侧面部的“表面粗度(Ra)为0.03～0.3μm的粗面”是规定的表面粗度的粗面，具有减少从侧面部发生的微粒且用手拿住侧面部时不容易滑落的两方面的效果。另外，在这里所说的粗面通常是指比小于等于0.01μm的镜面粗的面，也包括(0.03～0.1μm左右)的准镜面。站在利于手拿的角度，最好是大于0.1μm的磨砂玻璃状(半透明)的表面，而站在防止发生微粒的角度，则最好是准镜面的表面。
下面，对上述的实施方式1的大型光掩模用基板的制造方法进行说明。
为了获得上述规定范围的粗面，可采用使用粒度为#700～#2400的研磨磨具，通过适当调整粒度等的条件进行研磨的方法。作为这样的研磨磨具，例如有金刚石磨具(镶嵌规定粗度的金刚石颗粒的轮状研磨石)。
如果使用粒度大于等于#700的研磨磨具，则可使Ra≤0.3μm。
如果使用粒度小于等于#2400的研磨磨具，则可使Ra≥0.03μm
另外，最好使用粒度为#800～#1000的研磨磨具。
另外，关于为了获得上述规定范围的粗面的研磨方法，也可以采用使用研磨剂、研磨垫或研磨刷的研磨方法。如果采用该研磨方法，则与使用金刚石磨具的情况相比，即使形成相同的表面粗度，但由于构成研磨沟的曲面平缓，可减少存留在研磨沟内的微粒，因此上述研磨方法是理想的。
(实施方式1的实施例1)
沿着基板的全周，使用粒度为#800的金刚石磨具研磨光掩模用基板的侧面部(C面及T面)。将侧面部(C面及T面)研磨成Ra为0.2μm的粗面。该表面在目视的情况下为不清透的半透明表面。这里，表面粗度Ra是通过在侧面部的任意部位的约10mm的线上进行测定。
对该基板上形成了遮光膜的光掩模坯料进行浸泡清洗。然后，对该被清洗后的光掩模坯料的表面进行异物检查，通过检查，基本没有检查出有可能由基板的侧面部产生的微粒。
而且，该基板在用手拿起时尤其不会发生问题。
(实施方式2)
实施方式2所列举的大型光掩模用基板，是把构成大型光掩模用基板的侧面部的倒角面(C面)及端面(T面)，在基板的全周上，将所述端面T形成粗面，将倒角面C形成比所述端面的表面粗度小的粗面。
这里，通过将倒角面C做成比所述端面的表面粗度小的粗面，具备如下的优点。
第1，在基板和光掩模坯料及光掩模的清洗过程中，除了(1)将基板浸泡在清洗液中的所谓浸泡清洗和(2)一边供给清洗液一边旋转基板的所谓旋转清洗以外，还有(3)对基板的表面用海绵或刷子等的清洗工具进行接触刷洗的所谓磨刷清洗等。在磨刷清洗的过程中，虽然是通过使基板和/或清洗工具一边移动一边对基板的表面整体进行刷洗，但由于在该过程中C面与清洗工具发生接触，所以尤其成问题的是存留在有潜入C面内的异物(参照图4)。因此，通过将C面做成比所述端面的表面粗度小的粗面，可使C面上的研磨沟比T面上的少，在磨刷清洗中，明显减少由C面发生的微粒，其结果，可减少由侧面部发生的微粒。
第2，在用光掩模的保管夹具或清洗装置等的保持夹具等支撑基板时，在支撑在基板的侧面部的情况下，主要是与C面的接触(参照图5)，特别是在安放基板时，由于常常使C面在导槽中滑动，因此，由C面会对夹具造成摩擦，因此，通过将C面做成比所述端面的表面粗度小的粗面，可明显减少由侧面部发生的粉尘。
这里，比端面的表面粗度小的面的理想状态是达到实质上不存在研磨沟的程度。具体而言，理想的是，倒角面(C面)的表面粗度(Ra)为0.1μm，并且为小于0.05μm的镜面或准镜面。
在实施方式2中，通过将端面T做成粗面，在用手拿起时不容易滑落，可提高安全性。另外，由于端面T在磨刷清洗的过程中与清洗夹具(海绵、磨刷等)的接触少，并由于成为微粒的原因的尘屑从研磨沟中被扫出的危险性小，所以，即使是粗面也基本不会发生问题。
这里，关于端面T的粗面的程度(下限)，其表面粗度(Ra)最好大于0.05μm，而形成大于等于0.1μm的磨砂玻璃状(半透明)的表面则更好，更为理想的是在大于等于0.15μm。
此外，关于端面T的粗面的程度(上限)，其表面粗度(Ra)虽然也可以大于0.3μm，而最好是通过使其小于等于0.3μm，即使在浸泡清洗等中，也可以防止由端面发生微粒。关于端面T的粗面的程度(上限)，其表面粗度(Ra)最好是小于等于0.25μm，更为理想的是小于等于0.2μm。
下面，对上述的实施方式2的大型光掩模用基板的制造方法的一例进行说明。该大型光掩模用基板是，把构成大型光掩模用基板的侧面部的倒角面(C面)及端面(T面)，在基板的全周上，将所述端面T形成粗面，将倒角面C形成比所述端面的表面粗度小的粗面。
作为制造方法的一例，可采用分别或同时使用金刚石磨具等将C面和T面分别研磨成具有不同粗度的研磨方法。
另外，也可以仅对C面的镜面研磨采用使用研磨剂和研磨磨具(研磨垫或研磨刷等)的研磨方法。如果采用该研磨方法，则与使用金刚石磨具的情况相比，即使形成相同的表面粗度，但由于构成研磨沟的曲面平缓，可减少存留在研磨沟内的微粒，因此上述研磨方法是理想的。
(实施方式2的实施例2)
使用粗度为#400的金刚石磨具研磨光掩模用基板的侧面部(C面及T面)。分别将侧面部(C面及T面)研磨成Ra为0.4μm的粗面。该表面在目视的情况下为不清透的半透明表面。
然后，使用只研磨C面的#2400的金刚石磨具将C面研磨成镜面。使C面形成目视下的清透表面。C面为表面粗度(Ra)小于0.05μm的镜面。此外，关于表面粗度(Ra)的测定方法与实施方式1的实施例1的方法相同。
对该基板上形成了遮光膜的光掩模坯料进行浸泡清洗。然后，对该被清洗后的光掩模坯料的表面进行异物检查，通过检查，基本没有检查出有可能由基板的侧面部产生的微粒。
而且，由于T面为粗面，所以用手拿起该基板时不会发生问题。
(比较例1)
对光掩模用基板的侧面部(C面及T面)使用粗度为#400的金刚石磨具进行了研磨。分别将侧面部(C面及T面)研磨成Ra为0.4μm的粗面。
然后对该基板进行浸泡清洗。然后通过对该清洗后的光掩模坯料的表面进行异物检查，发现了一些预测由基板的侧面部发生的微粒。而且，即使重复8次以上的清洗，也未能将微粒数量减少到规定的范围内。另外，对该基板实施磨刷清洗的结果也是同样，即便进行多次的清洗，也未能将微粒数量减少到规定的范围内。
[发明效果]
根据本发明，可获得对应各种清洗方法可有效降低由侧面部发生的微粒，且在用手拿起侧面部时不容易滑落的大型光掩模用基板。

Claims (12)

1.一种光掩模用基板，具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面、形成在所述端面与表面及背面之间的倒角面，并具有透光性，其特征在于：
所述基板，其主表面的尺寸为，其一边的长度大于等于300mm，
所述端面及所述倒角面是表面粗度Ra为0.03～0.3μm的粗面。
2.根据权利要求1所述的光掩模用基板，其特征在于：所述端面及所述倒角面是表面粗度Ra为0.05～0.3μm的粗面。
3.根据权利要求1所述的光掩模用基板，其特征在于：所述粗面的表面粗度Ra为0.15～0.20μm。
4.一种光掩模坯料，其特征在于：在根据权利要求1所述的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜。
5.一种光掩模，其特征在于：在根据权利要求1所述的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜图案。
6.一种光掩模用基板的制造方法，所述光掩模用基板具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面、形成在所述端面与表面及背面之间的倒角面，并具有透光性，
所述基板，其主表面的尺寸为，其一边的长度大于等于300mm，
所述方法的特征在于，使用粒度为#700～#2400的研磨磨具研磨而成所述端面及所述倒角面。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：对所述倒角面进行研磨所使用研磨磨具的粒度为#800～#1000。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：使用研磨磨具和研磨剂进行所述倒角面的研磨。
9.一种光掩模用基板，具有由表面及背面构成的主表面、形成在基板厚度方向上的端面、形成在所述端面与表面及背面之间的倒角面，并具有透光性，其特征在于：
所述基板，其主表面的尺寸为，其一边的长度大于等于300mm，
将所述端面做成粗面，将所述倒角面做成其表面粗度比所述端面小的面。
10.根据权利要求9所述的光掩模用基板，其特征在于：所述端面的表面粗度Ra大于等于0.05μm。
11.一种光掩模坯料，其特征在于：在根据权利要求9所述的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜。
12.一种光掩模，其特征在于：在根据权利要求9所述的光掩模用基板的表面上具有遮光性膜图案。
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