CN1831642A - 光掩模及其制造方法、电子仪器的制造方法 - Google Patents

光掩模及其制造方法、电子仪器的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的光掩模的制造方法,其中具备:喷出工序,使用液滴喷出法,向基板上的规定位置喷出含有遮光性材料的液体之液滴;和干燥工序,使所述液体干燥,在所述基板上形成由所述遮光性材料构成的遮光图案。

Description

光掩模及其制造方法、电子仪器的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光掩模及其制造方法、电子仪器的制造方法,尤其涉及使用液滴喷出法的光掩模的制造方法。
背景技术
至今,在半导体器件、各种显示器等的电子仪器的制造过程中采用如下方法,即在薄膜图案的形成中使用光刻技术,在涂布于基板上的光致抗蚀剂等感光性材料上复制光掩模的图案。
当制造光掩模时,一般的方法是在根据CAD数据制作交叉线后,重复执行缩小投影曝光,制作光掩模,批量生产工作掩模(拷贝)。
作为工作掩模的具体制造方法,一般使用如下方法,即在石英玻璃等透明基板上,成膜例如铬蒸镀膜,使用涂布抗蚀剂、曝光、显影、蚀刻、去除抗蚀剂等、与半导体器件的制造工序同样的光刻技术,复制交叉线的图案,图案形成铬膜(例如参照特开平9-73166号公报)。此外,还采用基于电子射线的直接描绘法等。
使用完成的光掩模来实际制造电子仪器的结果,有必要修正光掩模的图案。或者,在制造如称为ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特定用途集成电路)的半导体器件那样,事先准备具备具有特定功能的几个电路块之半成品,通过仅关联改变布线,制造符合顾客要求的半定制IC的情况下,在获得顾客规格的时刻,需要形成、修正布线。
针对这种图案形成、修正、变更等的要求,现有的方法需要从交叉线修正开始,重新进行全部光刻工序,制作新的光掩模,所以花费庞大的时间和成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以低成本、迅速、容易地对应图案形成、修正、变更等的要求的光掩模及其制造方法。另外,本发明的目的在于提供一种使用该光掩模的电子仪器的制造方法。
本发明的光掩模的制造方法具备:喷出工序,使用液滴喷出法,向基板上的规定位置喷出含有遮光性材料的液体之液滴;和干燥工序,使所述液体干燥,在所述基板上形成由所述遮光性材料构成的遮光图案。
即,在本发明的光掩模的制造方法中,不通过现有的光刻法来形成存在于基板上的多个遮光图案中全部的遮光图案,而是通过液滴喷出法来形成至少一部分遮光图案。
具体而言,使用喷墨法等液滴喷出法,使将例如铬等金属微粒子作为遮光性材料而分散于溶剂中的液体的液滴喷出到基板上,之后,使液体干燥,使遮光性材料残留于基板上,形成遮光图案。利用液滴喷出法使含有金属微粒子的液体喷出的技术,作为金属布线形成技术,于近年来被提议,并可实现。
若仅在需要新的图案形成或图案修正、变更等的部位适用该方法,则该部分不必光刻技术,可以低成本、迅速、容易地实现图案形成、修正、变更等。
另外,在制造上述ASIC等时,即便在准备具备具有特定功能的电路块之半成品的阶段使用现有的光刻技术,只要在从布线形成工序开始至完成为止使用上述液滴喷出法,也可缩短从获得顾客的规格开始至制品出厂为止的工期,还可降低成本。
另外,也可通过激光照射来进行所述液体的干燥。
液体的干燥可通过任意方法加热液体来实现,但若采用基于激光照射的方法,则可仅局部加热液体,所以不会对基板上的其它部分造成热变形等损害,可在短时间内使液体干燥。
不用说,上述干燥工序也可在向基板上喷出所述液体的液滴之后,照射激光,但也可代之以在对基板上的所述液体的喷出目标位置事先照射激光的状态下,通过向所述喷出目标位置喷出液体,在液体的液滴落于基板上的同时,进行干燥。
根据该方法,可抑制液滴的扩散,形成细微的遮光图案,同时,可大幅度缩短从液体的喷出至干燥的处理时间。
另外,也可具备如下工序,在向喷出于基板上的所述液体照射激光、使液体干燥之后,在干燥的液体上进而层叠液滴。
重要的是光掩模的遮光图案具有充分的遮光性。但是,在使液体的液滴干燥、使遮光性材料残留于基板上、形成遮光图案时,还考虑不同情况下不能充分确保遮光图案的膜厚,不能充分降低光透过率。在这种情况下,若进一步使液滴层叠于干燥的液滴上,则可增加遮光图案的膜厚,得到充分的遮光性。此时,可任意设定层叠的层数。
另外,也可在向基板上的所述液体喷出目标位置周围事先照射了激光的状态下,向所述喷出目标位置喷出液体,利用激光引导液滴的喷出位置,使液体的液滴落于基板上的喷出目标位置上。
例如,在使液滴的直径为微小以形成细微的遮光图案时,担心由于气流等产生液滴的飞行变形,不能在期望的位置形成高精度的图案。
此时,若使用基于激光的引导,则可使液滴确实落于基板上的喷出目标位置上,可在期望的位置形成高精度的图案。另外,所谓基于激光的引导利用了如下现象,即向喷出目标位置周围照射激光,若将激光束形成为例如带状,则假设产生液滴的飞行变形,若液滴接触激光束,则所接触的部分的溶剂气化,由该气压,沿离开激光束的方向(宛如液滴被激光束顶回那样)将液滴诱导至喷出目标位置。
并且,还可具备如下工序,即通过向经过干燥工序后形成的遮光图案照射激光或电子射线,进行遮光图案的修整。
根据该方法,也可不仅由液滴喷出工序与干燥工序来形成完全的遮光图案,例如在形成大的遮光图案之后,通过实施利用激光或电子射线来切削多余部分等的修整,可得到期望形状的遮光图案。
也可通过所述喷出工序与所述干燥工序来形成光掩模上的多个遮光图案中、属于布线区域的遮光图案。
虽然可任意选择对光掩模的多个遮光图案中哪个部分适用液滴喷出法,但若假设例如ASIC等半导体器件用的光掩模,则功能块区域内组装各种存储器或逻辑电路,图案密度高,另一方面,布线区域内,空间较多,图案密度低。在使用液滴喷出法来形成图案的情况下,由于无论如何与光刻法相比,都难以提高图案的精细度,所以优选适用于图案密度低的布线区域。
本发明的光掩模的特征在于,通过上述本发明的光掩模的制造方法来制造。
根据本发明,可实现以低成本、迅速、容易地对应图案修正、变更等的要求的光掩模。
本发明的电子仪器的制造方法的特征在于,使用上述本发明的光掩模来形成图案。
根据本发明,可提供以低成本、短周期,弹性对应于图案修正、变更等的要求的电子仪器。
附图说明
图1是表示使用本发明的光掩模制作的半导体器件一例的平面图。
图2是表示本发明的第1实施方式的图案形成装置和图案形成方法的工序图。
图3是图2工序图的后续。
图4是图2工序图的后续。
图5是放大看遮光图案的平面图。
图6是表示本发明的第2实施方式的图案形成装置的图。
图7是表示本发明的第3实施方式的图案形成装置的图。
图8是表示图7的图案形成装置的激光引导原理的图。
图9是表示图7的图案形成装置的激光引导原理的图。
图10是表示本发明的第4实施方式的图案形成装置的图。
图11A、11B、11C和11D是表示本发明的第3实施方式的图案形成方法的图。
图12是表示本发明的电子仪器之一例的液晶显示装置的立体图。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面,参照附图说明本发明的第1实施方式。
图1是使用本实施方式的光掩模而制作的半导体器件的示意构成图。在本实施方式中,以制作作为ASIC之一种的液晶显示装置的驱动用LSI来作为半导体器件一例的实例来进行说明。
本实施方式的半导体器件501,如图1所示,具备ROM(Read-Only-Memory)、RAM(Random-Access-Memory)等构成的存储器部502、由多个MOS晶体管构成的多个逻辑电路部503、配置连接存储器部502或多个逻辑电路部503之间的多个布线的布线部504(布线区域)、输入输出栅极部505、外部端子506等。与存储器部502、逻辑电路部503等相比,布线部504的遮光图案密度低。
该半导体器件是ASIC的一种,在获得顾客规格之前,准备具备存储器部502、多个逻辑电路部503等的半成品,在获得顾客规格时,通过仅形成布线部504内的布线,制作符合顾客要求的半定制集成电路(semicustom IC)。例如,若假设作为布线层之一的铝层的图案形成用光掩模,则在本实施方式中,以如下设定来进行说明,即通过光刻法来事先形成有存储器部502、多个逻辑电路部503的部分遮光图案,使用液滴喷出法来仅形成布线部504内的遮光图案。另外,在本实施方式中,制作用于倍率为1/10的缩小投影曝光装置中的光掩模。因此,在半导体器件上对应于1微米宽度布线的遮光图案的宽度为10微米。该尺寸可由现有的喷墨技术来充分描绘。
下面,用图2~图4来说明本实施方式的遮光图案的形成方法。
图2~图4是在表示形成遮光图案用的图案形成装置(液滴喷出装置)100的同时、表示遮光图案的形成步骤的工序图。
如图2所示,控制部102向喷出头120、基板托架130、激光照射部140(和光源)、和执行元件(省略图示)分别输出驱动信号,控制系统整体。该控制部102包含CPU、时钟、存储遮光图案的信息之存储器等。在溶液罐110中,贮藏有将成为遮光图案材料的例如铬等微粒子分散到例如C14H30(正十四烷)等有机溶剂中的粘度为20mPa·s左右的液滴。喷出头120使用基于压电元件的机电变换方式,在控制部102的控制下,从溶液罐110接受溶液的提供,将溶液液滴化后喷出。
作为液滴喷出法的喷出技术,例如带电控制方式、加压振动方式、机电变换式、电热变换方式、静电吸引方式等。带电控制方式利用带电电极对材料付与电荷(使材料带电),利用偏转电极控制材料的飞行方向,使材料从喷嘴128喷出。
另外,加压振动方式向材料施加30kg/cm2左右的超高压,使材料喷出到喷嘴末端侧,在不施加控制电压的情况下,材料直进后从喷嘴128喷出,若施加控制电压,则材料间产生静电排斥,材料飞散,不从喷嘴128喷出。另外,机电变换方式利用压电元件接受脉冲电信号后变形的性质,利用压电元件变形,经可挠物质向贮藏材料的空间提供压力,从该空间中压出材料,从喷嘴128喷出。另外,作为液滴喷出方式,也可采用加热液体材料,利用产生的泡(气泡)来使液体材料喷出的气泡(热)方式,但由于基于压电方式的液滴喷出不对材料施加热,所以具有不对材料的组成造成影响的优点。
另外,作为构成光掩模的遮光性材料的微粒子,优选用铬。另外,也可使用银、铜、金、镍、锰等。遮光性材料的微粒子为了提高分散性,也可在表面涂布有机物等来使用。作为涂布在微粒子的表面的涂布材料,例如有诱发立体障碍或静电排斥的聚合物。另外,微粒子的粒径优选在5nm以上、0.1微米以下。若比0.1微米大,则容易堵塞喷嘴,喷出头120难以喷出。若比5nm小,则涂布剂相对微粒子的体积比变大,所得膜中的有机物比例过多。
另外,作为分散介质,只要可分散上述微粒子,不引起凝聚即可,不特别限定,除正十四烷外,还例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类化合物;或正庚烷、正辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯、杜稀、茚、双戊烯、四氢化萘、十氢化萘、环己苯等烃类化合物;或者乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、对二噁烷等醚类化合物;γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等极性化合物。其中,在微粒子的分散性与分散液的稳定性、或适用于液滴喷出方式的难易方面,优选是水、醇类、烃类化合物、醚类化合物,作为尤其优选的分散介质,例如水、烃类化合物。这些分散介质可单独使用、也可作为两种以上的混合物来使用。
基板托架(carriage)130在控制部102的控制下,相对喷出头120使基板132沿水平方向相对移动(搬运)。此时,基板托架130根据存储在包含于控制部102中的存储器中的遮光图案的信息,扫描基板132。
由此,在基板132上,利用从喷出头120喷出的液滴,描绘遮光图案。在本实施方式中,设在控制部102的存储器中,存储与图中A方向平行延伸的直线状遮光图案的信息,基板132的扫描方向为A方向。在本实施方式中,使用最佳的石英玻璃等透明基板等作为光掩模用的基板132。
在溶液罐110的侧面设置有激光照射部140。激光照射部140对应于从控制部102输出的驱动信号,射出两种强度(高电平或低电平)的激光,使激光聚集到包含基板132上面的水平面内。具体而言,聚集激光,使连续该聚光位置P1与从喷出头120喷出的液滴之弹落位置P2的直线与基板132的扫描方向(在本例中为A方向)平行。喷出到基板132上的液滴通过基板132的A方向扫描,通过激光的聚光位置P1。从激光照射部140射出的激光中、强度为低电平的激光担负着促进喷出到基板132上的液滴的干燥,使该液滴定影于基板132上的涂布位置上的作用。另一方面,强度为高电平的激光担负着烧成包含于该液滴中的铬微粒子群的作用。
下面,说明上述构成的图案形成装置100中的遮光图案的图案形成动作。在该动作说明中,说明通过基板132的5次扫描来图案形成与A方向平行延伸的布线的实例。首先,在第1次扫描时,控制部102通过喷出头120开始喷出液滴,之后每隔规定时间间隔喷出液滴。之后,控制部102通过基板托架130沿A方向扫描基板132,使从喷出头120喷出的液滴弹落于基板132上,以描绘遮光图案。此时,基板托架130以时间上连续喷出的液滴分别弹落于彼此间隔的位置上的速度来扫描基板132。结果,以各液滴间隔的状态来涂布基板132。
如此使液滴隔开来涂布是基于如下理由。通常,若多个液滴彼此连续地涂布液滴,则该液滴的连续体由于表面张力的作用,变形为接近球形,产生局部移动。因此,在本实施方式中,使液滴彼此隔开地涂布,将各液滴保留在涂布位置。如此彼此隔开地涂布的液滴分别伴随基板托架130搬运基板132,被依次搬运到从激光照射部140射出的激光之聚光位置P1。
若液滴到达聚光位置P1,则控制部102使激光照射部140射出低电平强度的激光,使激光聚光到基板132上面。对应于喷出头120与基板132的距离、液滴的喷出速度、输出到喷出头120的驱动信号、弹落位置P2与聚光位置P1的距离等来确定该低电平强度的激光之射出定时。
基板132上的液滴在通过聚光位置P1时被激光加热,包含于液滴中的有机溶剂气化。基板托架130以液滴通过聚光位置P1期间、液滴干燥至有机溶剂剩余一些的程度之速度来扫描基板132。
该扫描速度可对应于包含于液滴中的有机溶液的量或激光的强度等来设定。通过这种激光的照射,包含于液滴中的铬微粒子离散地定影于基板132上。另外,若通过1次扫描使液滴没有所必要地充分干燥,则也可仅对向液滴照射激光的处理进行再扫描。这样,在包含于液滴中的溶剂等的成分剩余少许的程度使液滴部分气化,使液滴增粘以使遮光性材料(在本例中为铬微粒子)不偏离其弹落位置,在本说明书中将此称为‘干燥’。
图3是表示第2次扫描的状态的图。如图3和图5所示,基板托架130搬运基板132,使从喷出头120喷出的液滴弹落于填埋通过第1次扫描涂布的液滴之间隙的位置上。这里,若使液滴如此弹落,则新涂布的液滴与通过第1次扫描涂布的液滴部分连接,但通过第1次扫描涂布的液滴已被激光干燥。因此,不必担心新涂布的液滴与通过第1次扫描涂布的液滴融合,引起局部的移动。之后,将新涂布的液滴分别依次搬运至激光的聚光位置P1,由激光加热后干燥。之后,图案形成装置100同样执行第3次、第4次,使液滴干燥,同时,根据遮光图案来层叠包含于溶液中的铬微粒子。
图4是表示第5次扫描的状态的图。该第5次扫描与上述第1次至第4次为止的处理不同,进行关于铬微粒子群烧成的处理,来代替液滴的干燥处理。控制部102将激光照射部140的激光强度从低电平切换为高电平。接着,控制部102使喷出头120开始喷出液滴,之后,每隔规定时间间隔喷出液滴。另外,基板托架130搬运基板132,使从喷出头120喷出的液滴弹落于第4次扫描中干燥的液滴的间隙。由此,彼此隔开地将喷出液滴涂布在基板132上。
如此涂布的液滴与通过上次之前的扫描干燥的液滴(铬微粒子群134)一起被搬运到激光的聚光位置P1。激光照射部140向新涂布的液滴与铬微粒子群134照射高电平强度的激光,将铬微粒子群134加热到约300度,烧成铬微粒子群134。由此,包含于铬微粒子群134中的各铬微粒子充分结合,完成遮光图案。
如本实施方式的实例所示,如仅ASIC中的布线部504内的遮光图案那样,仅在需要形成新图案等的部位适用液滴喷出法,则该部分不必光刻技术,可以低成本、迅速、容易地实现图案形成。另外,在制造ASIC等时,即便在准备具备具有特定功能的电路块之半成品阶段使用现有的光刻技术,只要在从布线形成工序开始至完成为止使用上述液滴喷出法,也可缩短从获得顾客的规格开始至制品出厂为止的工期,还可降低成本。
另外,根据本实施方式的图案形成装置100,通过向液滴照射激光,在涂布之后使液滴干燥。由此,不偏离涂布位置地使包含于液滴中的铬微粒子在基板132上干燥、定影。
另外,根据本实施方式的方法,由激光来强制地使涂布的液滴干燥。因此,与重复执行液滴的涂布工序与涂布的液滴之自然干燥工序的现有图案形成技术相比,可大幅度缩短处理时间。或者,与加热基板整体的方法相比,由于照射激光并仅局部加热基板132中的铬微粒子134部分,所以基板132中基本不产生热膨胀,对准偏移的可能性或产生断路的可能性。并且,根据本实施方式,由于不加热基板132整体、而仅局部加热铬微粒子群134,所以与加热每个基板132的方式相比,可大幅度降低能量消耗量。
[第2实施方式]
下面,参照附图来说明本发明的第2实施方式。
在第1实施方式中,说明在涂布包含遮光性材料的液滴之后,向该液滴照射低电平强度的激光,使该液滴干燥,形成遮光图案的图案形成装置100。相反,在第2实施方式中,说明基本上在液滴涂布的同时,向该液滴照射激光使液滴干燥的图案形成装置。本实施方式的图案形成装置构成中,与上述第1实施方式一样的构成使用相同符号来说明。
图6是第2实施方式的图案形成装置200的构成图。如图所示,该装置200与第1实施方式的图案形成装置100相比,在激光的光路中新追加反射体180。该反射体180反射从激光照射部140射出的激光,使之聚光到基板132上面中从喷出头120喷出的液滴之弹落位置P2上。假设,在从喷出头120喷出液滴之后至弹落期间,若基本上不扫描基板132,则反射体180使激光聚光到基板132上面中、设置在喷出头120上的喷嘴128之垂直下方的地点。
通过这种构成,在图案形成时,激光被反射体180聚光到液滴的弹落位置P2上。由此,从喷出头120喷出的液滴大致在弹落的同时被激光加热,大致在弹落的同时被干燥。结果,与上述第1实施方式一样,可使包含于液滴中的铬微粒子定影于涂布位置(弹落位置P2)上。即,在本构成中,通过在事先向基板上的液滴喷出目标位置照射激光的状态下向喷出目标位置喷出液滴,在液滴弹落于基板上的同时进行干燥,可抑制液滴的扩散,形成细微的遮光图案,同时,可大幅度缩短从液滴的喷出至干燥的处理时间。
另外,在本实施方式中,示出使用反射体180将反射光(激光)聚光到弹落位置P2的实例,但本发明不限于此。例如,也可构成为在将从激光照射部140射出的直接光(激光)聚光到弹落位置P2的位置上设置激光照射部140。
[第3实施方式]
下面,参照附图来说明本发明的第3实施方式。
在第1、第2实施方式中,说明了向包含遮光性材料的液滴照射激光,使液滴干燥后形成遮光图案的图案形成装置。与此相对,在第3实施方式中,说明利用激光的照射来引导液滴的前进路径的图案形成装置。
图7是图案形成装置10的构成图。控制部5统一图案形成装置10各部的动作。在溶液罐3中,与第1、第2实施方式一样,容纳由正十四烷分散铬微粒子的溶液,作为液状体。容纳于溶液罐3中的溶液经配管4提供给喷出部25,之后,作为液滴从喷出部25的喷嘴喷出。本实施方式的图案形成装置100将铬微粒子分散液作为液滴喷出到基板9上,之后,通过蒸发基板9上的分散介质,使铬残留在基板9上,由此形成遮光图案。
喷出部25是向基板9喷出铬微粒子分散液作为液滴的部件。实际的头部20备有多个这种喷出部25,由控制部5向各个喷出部25提供驱动信号。另外,激光照射部21向基板9射出激光。实际的头部20备有多个(在本实施方式中为6个)这种激光照射部21。各激光照射部21配置成包围各喷出部25。
图8图示从这种头部20进行液滴的喷出和激光射出时的液滴和激光的前进路径方向(轨迹)。图8中,着眼于一个喷出部25和配置在该喷出头25周围的激光照射部21,示出了液滴和激光的前进路径。
若可忽视喷出的堵塞和空气阻抗的影响,则如图8所示,从喷嘴喷出的液滴,由提供的运动量弹落于基板9的目标位置上。
这里,由头部20与台12的相对位置调整而事先调整喷出目标位置9Z。在本实施例中,假设喷出目标位置9Z位于喷嘴的正下方。
另一方面,图9图示由于喷嘴的堵塞和空气阻抗的影响等、液滴的前进路径变形的情况。
如图9所示,液滴的前进路径方向偏移到基板9上的喷出目标位置9Z以外的方向,但该液滴与激光之任一个冲突。并且,通过该冲突,液滴变更前进路径至折回方向。由此,液滴不会弹落于基板9的喷出目标位置9Z。另外,图9中,图示液滴与激光仅冲突一次的实例,但有时在重复多次冲突之后,液滴最终弹落于喷出目标位置9Z。
液滴与激光冲突、液滴折回到激光的现象基于液滴的一部分由于激光的光能而气化。即,若液滴接近激光,则液滴中接近激光的部分温度上升,该部分气化。
利用气化时产生的能量,接近激光的液滴变更前进路径,远离激光。本发明人如此着眼于若向喷出目标位置9Z的附近位置(周围位置)照射激光,则液滴前进(弹落)到由激光包围的区域内,最终弹落于喷出目标位置9Z上。
这里,为了防止液滴跳出相邻的激光之间,只要考虑液滴的半径与激光的束径,确定照射激光的位置间隔即可。另外,可根据气化时产生的能量或液滴的运动量来分析液滴被激光折回的现象。因此,优选事先进行模拟实验,求出液滴被折回到激光的最佳条件。
以上是本实施方式的图案形成装置10的动作原理。这样,根据图案形成装置10,即便在由于喷出头25的堵塞或空气阻抗的影响等、液滴的前进路径方向偏移指向喷出目标位置9Z的方向的情况下,该液滴也会边变更前进路径以折回到周围的激光,边弹落于原来的喷出目标位置9Z上(弹落)。
如上所述,根据本实施方式的图案形成装置10,要使铬微粒子分散液的液滴以高的位置精度弹落于基板上。结果,可制作遮光图案的尺寸精度或位置精度好的光掩模。
[第4实施方式]
下面,参照附图来说明本发明的第4实施方式。
在本实施方式中,说明优选通过激光照射,在基板上层叠多个喷出的液滴,形成厚膜的遮光图案之图案形成装置。
图10是表示图案形成装置的示意构成图。
图案形成装置备有液滴喷出头1与控制装置CONT和台7。台7支撑由该图案形成装置涂布铬微粒子分散液的基板P。液滴喷出头1是具备多个喷出嘴的多喷嘴类型的液滴喷出头,以规定间隔将多个喷出嘴设置在液滴喷出头1的下面。从液滴喷出头1的喷出嘴向支撑于台7上的基板P喷出包含上述铬微粒子的分散液。
另外,在本实施方式中,如图10所示,在液滴喷出头1的扫描方向的一侧配置光检测器11,在液滴喷出头1的扫描方向的另一侧对多个喷嘴每个分别设置激光照射部12。光检测器11向液滴喷出头1的正下方位置照射检测光,检测其反射光,从而检测层叠的液滴之顶部位置,将检测结果输出到控制装置CONT。另外,作为液滴的顶部位置检测,也可使用调查反射光宽度的方法,调查衍射光分布的方法等。并且,也可事先求出液滴的喷出数与重叠的液滴的顶部位置的关系,对应于喷出的液滴数来求出顶部位置。此时,可省略光检测器。
激光照射部12在控制装置CONT的控制下,向液滴喷出头1的下方斜入射来照射激光,在内部设置有聚光激光的光学元件(省略图示)。控制装置CONT通过调整光学元件的位置,可调整激光的焦点位置、即基于激光的光能量提供位置。另外,在本实施方式中,为了向微小直径的液滴有效提供光能量,设为束中心的光强度变高的束轮廓。
下面,说明使用上述图案形成装置的液滴涂布方法。
首先,相对液滴喷出头1,将基板P移动到应形成遮光图案的位置,定位。之后,从头1的喷嘴25喷出第一滴液滴L,涂布于基板P上。涂布的液滴L(设为L1)由于表面张力而暂时为球状态,但若亲液化基板P的表面,则在经过规定时间、或对应于液滴表面能量的时间(例如约20微秒)后,扩散至对应于基板P的表面能量与液滴表面能量的接触角。由于该时间已知,所以控制装置CONT在液滴L1在基板P的表面扩散之前使激光(例如1毫秒1.0W/mm2)从激光照射部12照射。通过激光照射提供光能量的液滴L1干燥或烧成。由于激光对该液滴L1的照射只要重叠下面(第二滴)液滴即可,所以未必烧成,只要是表面干燥程度的能量即可。
一旦第1一滴液滴L1定影,则控制装置CONT从液滴喷出头1向该液滴L1上喷出第2滴液滴L2,在将液滴L2涂布于液滴L1上之后,马上照射激光。此时,应照射激光的位置(聚光位置)为比向液滴L1照射激光时高的位置。因此,控制装置CONT根据光检测器11检测到的液滴L2之顶部位置,使激光照射部12的光学元件移动,将激光的焦点位置(光能量的提供位置)变更到液滴L2的顶部。
另外,虽然在基板P上涂布液滴L1,但由于在液滴L1上涂布液滴L2,所以激光照射点的反射率不同。因此,若向液滴L2提供与液滴L1同等的光能量,则有可能施加于液滴L2上的热大,蒸发。因此,控制装置CONT对应于液滴的弹落部位的材质来设定光能量的提供量,以向第2滴以后的液滴提供比第1滴液滴L1小的光能量(例如1毫秒0.5W/mm2)。
这样,通过向液滴L2提供光能量并干燥或烧成,可在液滴L1上层叠液滴L2的状态下使之涂布、定影。
另外,按同样的步骤,依次重叠在液滴L2上涂布液滴L3以后的液滴,干燥或烧成,并且沿扫描方向重复该动作,可在基板P上形成高度为数百微米左右的遮光图案。
重要的是光掩模的遮光图案具有充分的遮光性,但当形成遮光图案时,还考虑不同情况下不能充分确保遮光图案的膜厚,不能使光透过率充分下降。在这种情况下,如本实施方式那样,若在干燥的液滴上进一步层叠液滴,则增加遮光图案的膜厚,可得到充分的遮光性。
[第5实施方式]
下面,参照附图来说明本发明的第5实施方式。
在第1~第4实施方式中,以使用液滴喷出法来从最初开始描绘遮光图案的设定来进行了说明,但在本实施方式中,说明对部分已形成的遮光图案使用液滴喷出法来形成修正图案的实例。
在本实施方式中,如图11A所示,在使用液滴喷出法来形成遮光图案之前,事先形成直线状的遮光图案30a、30b。这些遮光图案30a、30b与布线部504以外的存储器部502、逻辑电路部503等遮光图案一起,例如由光刻法来同时形成。
之后,如图11B所示,与第1~第4实施方式所述一样,使用喷墨法,向基板上的图案修正部位喷出铬微粒子分散液的液滴。这里,在遮光图案30a、30b之间形成液滴的存留部分31。该存留部分31可由一滴液滴形成,也可由多个液滴形成,可配合图案修正部位的大小来适当设定。
之后,如图11C所示,干燥、烧成喷出到基板上的铬微粒子分散液的液滴。此时,如第1实施方式所述,使用激光来干燥、烧成,或通过基板加热等来进行。或者,如第2实施方式所述,通过向喷出目标位置事先照射激光,在弹落的同时干燥、烧成。无论哪种方法,在液滴的干燥、烧成之后,液滴的存留部分31都比图11B所示的干燥前的存留部分31小。
之后,如图11D所示,对液滴的存留部分31实施修整,形成期望的遮光图案33a、33b。具体而言,照射高强度的激光,将圆形的存留部分32的周缘部削除为直线状,同时,通过将存留部分32的中央部切割成直线状,根据两条直线状的遮光图案30a、30b,形成两个コ字状的遮光图案33a、33b。
根据本实施方式的方法,也可不仅由液滴喷出工序与干燥工序来形成期望的遮光图案,例如在形成大的遮光图案(图11C的液滴存留部分32)之后,实施由激光切削多余部分的修整,由此得到期望形状的遮光图案33a、33b。
另外,在上述实施方式中,单独执行图11C的干燥工序与图11D的修整工序,但若在干燥液滴之前照射高强度的激光,则由于液滴流动,逃离该部分,所以也可同时执行干燥工序与修整工序。
并且,在上述实施方式中,在修整中使用激光,但也可使用电子射线来代替激光。若使用电子射线,则可进行更精细的修整(去除)。
[电子仪器]
通过使用上述实施方式中说明的光掩模来实施多个光刻(涂布抗蚀剂、曝光、显影、蚀刻、去除抗蚀剂)工序,可制作图1所示的液晶显示装置的驱动用LSI。
图12是表示作为装载了该驱动用LSI的电子仪器之一例的液晶显示装置的立体图。如图所示,在构成液晶显示装置1304的两个透明基板1304a、1304b之一上,连接在形成金属布线图案的聚酰亚胺带1332上安装了驱动用LSI1324的TCP(Tape Carrier Package)1320,构成液晶显示装置。
根据本构成,通过采用使用上述实施方式的光掩模来制作的驱动用LSI,可实现可以以低成本、短周期弹性对应于图案修正、变更等的要求的电子仪器。
另外,本发明的技术范围不限于上述实施方式,在不脱离本发明精神的范围内可进行各种变更。例如,可对遮光图案的构成材料、图案形成装置的详细构成、制造条件等具体记载作适当变更。另外,在上述实施方式中,以ASIC中形成布线层为例进行了说明,但不限于ASIC,在其它半导体器件用光掩模的遮光图案故障修正时也可使用本发明。此时,故障的修正可以以低成本、短周期容易地实施,得到大的效果。

Claims (12)

1、一种光掩模的制造方法,其中具备:
喷出工序,使用液滴喷出法,向基板上的规定位置喷出含有遮光性材料的液体之液滴;和
干燥工序,使所述液体干燥,在所述基板上形成由所述遮光性材料构成的遮光图案。
2、根据权利要求1所述的光掩模的制造方法,其中:
所述液体的干燥工序具有向所述液体照射激光的工序。
3、根据权利要求2所述的光掩模的制造方法,其中:
在向所述基板照射了所述激光的状态下,向所述基板上喷出所述液滴。
4、根据权利要求3所述的光掩模的制造方法,其中:
在向所述基板上的所述液滴的喷出目标位置照射了所述激光的状态下,向所述基板上的所述喷出目标位置喷出所述液滴。
5、根据权利要求3或4所述的光掩模的制造方法,其中:
在所述液滴弹落于所述基板上的同时,进行所述液体的干燥。
6、根据权利要求1~5的任一项所述的光掩模的制造方法,其中:
还具备在干燥的所述液体上进而层叠液滴的工序。
7、根据权利要求1~6的任一项所述的光掩模的制造方法,其中:
通过激光来引导所述液滴的前进路径。
8、根据权利要求7所述的光掩模的制造方法,其中:
在向所述基板上的所述液滴喷出目标位置周围照射了所述激光的状态下,向所述基板上的所述喷出目标位置喷出所述液滴。
9、根据权利要求1~8的任一项所述的光掩模的制造方法,其中还具备如下工序:通过向形成于所述基板上的遮光图案照射激光或电子射线,进行所述遮光图案的修整。
10、根据权利要求1~8的任一项所述的光掩模的制造方法,其中:
所述遮光图案属于所述光掩模中的多个遮光图案中的布线区域。
11、一种光掩模,通过权利要求1~10的任一项所述的光掩模制造方法制造。
12、一种电子仪器的制造方法,使用权利要求11所述的光掩模而形成图案。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103037976A (zh) * 2010-06-30 2013-04-10 联邦科学与工业研究组织 液滴产生系统和方法
CN104793468A (zh) * 2014-01-20 2015-07-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 图形化装置和形成抗刻蚀图形的方法
WO2019033810A1 (zh) * 2017-08-16 2019-02-21 君泰创新(北京)科技有限公司 太阳能电池浆料的干燥方法及系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7615483B2 (en) * 2006-12-22 2009-11-10 Palo Alto Research Center Incorporated Printed metal mask for UV, e-beam, ion-beam and X-ray patterning
JP2009202400A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Seiko Epson Corp 印刷装置
JP4798185B2 (ja) * 2008-08-05 2011-10-19 パナソニック電工株式会社 積層造形装置
JP5448639B2 (ja) * 2009-08-19 2014-03-19 ローランドディー.ジー.株式会社 電子回路基板の製造装置
KR102103684B1 (ko) * 2013-12-12 2020-05-29 카티바, 인크. 두께를 제어하기 위해 하프토닝을 이용하는 잉크-기반 층 제조
TWI563890B (en) * 2014-12-19 2016-12-21 T Top Technology Optical Co Ltd Solder mask manufacturing method for substrates
US10549542B2 (en) * 2015-12-16 2020-02-04 Shenzhen Dfst Technologies Co., Ltd. Laser printer for pathological embedding cassettes and printing method thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60152027A (ja) 1984-01-20 1985-08-10 Hitachi Ltd パタ−ン欠陥修正方法
JPS60196942A (ja) * 1984-03-21 1985-10-05 Hitachi Ltd フオトマスク欠陥修正方法
JPS60254729A (ja) * 1984-05-31 1985-12-16 Toppan Printing Co Ltd マスク基板上のマスクパタ−ンの修正方法
JPS61264344A (ja) 1985-05-20 1986-11-22 Hitachi Ltd 修正液の塗布方法
JPH02963A (ja) 1988-06-03 1990-01-05 Toshiba Corp パターン修正方法及び装置
JP2877200B2 (ja) 1995-06-29 1999-03-31 日本電気株式会社 露光用フォトマスクおよびその製造方法
JP4003273B2 (ja) * 1998-01-19 2007-11-07 セイコーエプソン株式会社 パターン形成方法および基板製造装置
US5981110A (en) * 1998-02-17 1999-11-09 International Business Machines Corporation Method for repairing photomasks
JP4741045B2 (ja) * 1998-03-25 2011-08-03 セイコーエプソン株式会社 電気回路、その製造方法および電気回路製造装置
JPH11323410A (ja) 1998-05-14 1999-11-26 Fujitsu Ltd クロム微粒子の生成方法、フォトマスクの製造方法及びフォトマスクの修正方法
JP2000328252A (ja) 1999-05-24 2000-11-28 Hyper Photon System:Kk 金属パターン形成方法
DE10043315C1 (de) * 2000-09-02 2002-06-20 Zeiss Carl Projektionsbelichtungsanlage
JP3794406B2 (ja) * 2003-01-21 2006-07-05 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置、印刷装置、印刷方法および電気光学装置
JP4296943B2 (ja) 2003-01-28 2009-07-15 ソニー株式会社 露光用マスクの製造方法および露光方法ならびに3次元形状の製造方法
JP4244382B2 (ja) 2003-02-26 2009-03-25 セイコーエプソン株式会社 機能性材料定着方法及びデバイス製造方法
JP2004342716A (ja) 2003-05-14 2004-12-02 Konica Minolta Holdings Inc バンプ形成方法及びバンプ形成装置
JP3673263B2 (ja) 2003-05-30 2005-07-20 株式会社東芝 露光マスク基板製造方法、露光マスク製造方法、及び半導体装置製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103037976A (zh) * 2010-06-30 2013-04-10 联邦科学与工业研究组织 液滴产生系统和方法
CN103037976B (zh) * 2010-06-30 2015-11-25 联邦科学与工业研究组织 液滴产生系统和方法
CN104793468A (zh) * 2014-01-20 2015-07-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 图形化装置和形成抗刻蚀图形的方法
WO2019033810A1 (zh) * 2017-08-16 2019-02-21 君泰创新(北京)科技有限公司 太阳能电池浆料的干燥方法及系统

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Publication number Publication date
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US7776492B2 (en) 2010-08-17

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