TWI463248B - 空白光罩玻璃基板之製法、空白光罩之製法、光罩之製法、空白光罩玻璃基板 、空白光罩及光罩 - Google Patents

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Description

空白光罩玻璃基板之製法、空白光罩之製法、光罩之製法、空白光罩玻璃基板、空白光罩及光罩
本發明乃有關空白"光罩"(mask)玻璃基板之製法、空白光罩之製法、光罩之製法、空白光罩玻璃基板、空白光罩及光罩。
一般而言，在空白光罩玻璃基板之末端表面或背面所附的金屬薄膜附有光學可讀的區碼(參見日本專利申請公開案JP－A 2002－116,533號)。此外，亦有空白光罩的預定符號是加註在玻璃基板的邊表面(末端表面)的霧面區(參見日本專利申請公開案JP－A S59－15,938號)。
近年來，曝光源之波長已降至200奈米或以下。因此，空白玻璃基板或空白光罩的品質(例如可容許之缺陷尺寸，可容許之缺陷數目或會影響裝置之圖案特性的光阻膜之平面厚度均勻性)之要求日益升高。端賴於區碼等之形成的方式，在其後的製程中是會產生塵末的。於是不易符合所要求的品質。此外，端賴於區碼形成方式等及其形成位置，利用旋轉塗佈法所得的光阻膜之平面厚度均一性會有所減損。因此不易滿足所要求的品質。尤其近年來，為使圖案微小化而採用厚度300奈米或以下的薄光阻膜之狀況下，由於平面厚度的變化對於圖案形成之影響比以往有增無減，因此，困擾更明顯。再者，近年來，通常將空白光罩玻璃基板的邊表面鏡面磨光。因此，讀取光亮的符號等往往不能足夠的精準。
於是本發明之目的乃提供能解決前述困擾之空白光罩玻璃基板之製法、空白光罩之製法、光罩之製法、空白光罩玻璃基板、空白光罩及光罩。
為實現前述目的，本發明有下列結構：(結構1)製造空白光罩玻璃基板之方法，包括：標記步驟，其係在空白光罩玻璃基板之鏡面不妨害轉印圖案之區域用雷射光照射而形成凹孔，可做為鑑別或管理該空白光罩玻璃基板的記號。
在玻璃基板主表面之周圍區做記號(該主表面周圍區無薄膜光罩圖案)，或在玻璃基板的側表面做記號或在主表面和側表面之交界斜面等不妨害轉印之區域均可做凹孔的記號。形成凹孔記號之步驟例如可利用雷射光照射，使玻璃基板部分之鏡面熔融或昇華完成之。如此所得之記號可確保準確的讀取，且在其後的步驟中不可能產生塵末。
該記號可用來做為鑑別資訊/鑑別符號(鑑別碼)、或管理符號(管理碼)。如此可一一管理空白光罩玻璃基板，這是以往辦不到的。
此外，此種鑑別資訊可例如包括製程所得之資訊(基板資訊：缺點資訊，例如表面粗糙度或平滑度之表面形狀資訊，或例如厚度或尺寸等之形態資訊)；或玻璃基板所擁有之獨特基板資訊(包括材料、成分、組成、純度、雙折射率、透光率等)。如此可確知所得空白光罩玻璃基板的資訊。
若不用或除了有鑑別資訊/鑑別符號或管理符號之記號表示外，作記號之步驟可直接對玻璃基板之獨特資訊或製程資訊做符號。如此，則可一一對於空白光罩玻璃基板做適當的管理。
玻璃基板之材料例如是合成之石英玻璃或SiO2 －TiO2 系多成分玻璃。依據玻璃基板材料，選用雷射光波長，用該雷射光照射玻璃基板，使被照區熔融或昇華而形成凹孔。在前述玻璃基板材料之狀況下，標記步驟可例如利用二氧化碳(CO2 )氣體雷射，而形成記號。適當地調整雷射光之能量，使玻璃基板表面某部分適當地熔融或昇華，而經熔融或昇華所產生之凹孔可高精準地讀取。此外，其亦可抑制由於老化劣解而產生的龜裂。標記步驟亦可對於欲標記的地方可做多次的雷射光標記而形成許多凹孔。如此可減少許多凹孔形狀的變化。於是可改善讀取的準確性。複數的凹孔例如可形成二維的圖碼，如數據矩陣成QR碼，或是密碼或亂數碼，以防止第三者明瞭符號的內容。
若沒根據玻璃基板的材料選用合適波長的雷射光，則雷射光標記部分會例如形成龜裂狀的符號。在此種場合下，龜裂狀符號會引起非所欲的塵末。
此外，在玻璃基板的側表面、末端表面、及主表面和側表面銜接處之斜表面做記號，可防止由於做記號之操作造成玻璃基板之主表面或主表面之光罩圖案薄膜上有新的缺陷等。再者，因為利用末端表面磨光等可消除記號，即使當必要改變符號，亦即標記新的符號，亦不會減少玻璃基板之厚度。
做標記步驟例如是在精研/磨光玻璃基板，即取得玻璃基板時，或在進行精研/磨光及檢驗基板後進行。標記步驟可在精研/磨光之每一步驟進行，如在精研玻璃基板後，在玻璃基板末端表面磨光後，或在玻璃基板主表面鏡面磨光後進行之。若在基板檢測前做標記步驟，則例如可形成玻璃基板之鑑別資訊/鑑別符號或管理符號。
此外，例如在玻璃基板末端表面做精密磨光及超精密磨光時，則標記步驟可在末端表面精密磨光及超精密磨光兩步驟之間進行。如此可減少記號內側及非記號區之末端表面的表面粗糙度，於是可更有效的防止塵末的產生。精密磨光例如是利用含有氧化鈰及例如水之溶劑的研磨溶液及研磨刷或研磨墊進行磨光。超精密研磨例如利用含有矽膠及如水之溶劑的研磨溶液及研磨刷或研磨墊進行磨光。標記步驟可例如在精研及超精密磨光兩步驟之間，對於玻璃基板之主表面進行。在此狀況下，因為在主表面做標記步驟後才做超精密磨光，可進一步減少做記號產生塵末之可能性。
(結構2)仿結構1之方法，尚包括：製備有關空白光罩玻璃基板之基板資訊的步驟，其中記號及記錄基板之資訊相關。
如此可直接在玻璃基板上讀取例如玻璃基板之表面形狀、平坦度及缺陷。
玻璃基板資訊之製備包括製程中所得之基板資訊或個別玻璃基板所擁有之獨特基板資訊。例如製程所得資訊，包括基板檢視所得的基板資訊。
基板檢視步驟檢查例如厚度、表面形狀(主表面的翹曲形狀或整個主表面的凹凸狀態)、平坦度、對玻璃基板之主表面的平行度等。如此可在空白光罩製程中，有效的進行例如光罩圖案薄膜(如相轉移膜、遮光膜等)之成膜操作。
此外，基板檢視步驟檢查例如位置，缺陷種類(凸缺陷(顆粒等)、凹缺陷(針孔、龜裂等)等，相對於玻璃基板主表面之缺陷大小比較。若預知此缺陷，則例如在製造光罩時，光罩圖案可以設計成能避開此等缺陷之構圖。
(結構3)仿結構2之方法，其中基板資訊包括至少一種空白光罩玻璃基板之物性、化學性、光學性、表面形式、表面形狀、材料及缺陷。
玻璃基板之物性例如是雙折射率、折射率、吸收係數等。至於玻璃基板的化性有耐酸性、耐鹼性等。玻璃基板的光學性質有吸收係數、透光率等。玻璃基板之表面形式有表面粗糙度、波紋度、平坦度、平行度、凸形、凹形等。玻璃基板表面形狀有厚度、尺寸等。玻璃基板材料有玻璃類型、組成物等。玻璃基板之缺陷有基板內部缺陷，如細縫、泡孔、或由於雜質所造成之不正常透光率；基板表面的缺陷，如顆粒、龜裂或針孔等。如前所述，若提供玻璃基板缺陷的位置或尺寸之資訊，則例如可設計光罩圖案成能避開該缺陷，或是挑選空白光罩之等級使得該玻璃基板之缺陷不是問題，或是採用先用於相當大的波長範圍之空白光罩。
(結構4)空白光罩之一種製法，包括：在依結構1方法所得的空白光罩玻璃基板的主表面上形成光罩圖案薄膜。
空白光罩端賴於曝光波長或應用(圖案之形成)，有許多種品級。不同的品級有不同的可允許之缺陷尺寸及不同的可允許之缺陷數目等。此外，有許多種光罩圖案薄膜(相轉移模、遮光膜(不透明膜)等及多種在製造空白光罩時所形成之光阻膜。
因此，在製備空白光罩時，不易管理欲形成之薄膜及光阻膜的品級及種類。
然而，依結構4，變成可一一地管理空白光罩於是在空白光罩製備時，均能適當地管理欲形成之薄膜及光阻膜品級及種類。記號代表例如空白光罩玻璃基板之鑑別資訊/鑑別符號或管理符號。鑑別資訊/鑑別符號或管理符號例如有關於欲由空白光罩玻璃基板形成空白光罩之種類。此外，因為例如對光罩製造商等提供空白光罩之資訊時能一一可靠地管理空白光罩，則能精確地對空白光罩提供資訊。
(結構5)製造空白光罩之方法，包括：薄膜形成步驟，其係在玻璃基板主表面形成光罩圖案薄膜，及標記步驟，其係在玻璃基板表面於不妨害轉印之區域的鏡面表面用雷射光標記，形成凹孔符號，用來鑑別或管理玻璃基板及/或鑑別或管理在玻璃基板上加光罩圖案薄膜所形成的空白光罩。
依結構5，可獲得和結構4相同的效果。可按結構1之玻璃基板製程進行結構5之標記步驟，但可在玻璃基板製妥後，於光罩圖案薄膜形成前或後進行之。
(結構6)如結構5之方法，包括：在薄膜形成步驟之前，製備玻璃基板資訊記號之步驟，及基於由記號所讀取之基板資訊決定欲形成之光罩圖案薄膜的薄膜決定步驟，於是形成在薄膜決定步驟所決定之光罩圖案薄膜。
如此可例如基於基板製程資訊，決定欲在成膜步驟中所形成之光罩圖案薄膜種類，其中基板資訊尤指基板檢視步驟(包括玻璃基板的表面形狀、平坦度、及主表面之缺陷等)。因此，能有效而不浪費地製備空白光罩玻璃基板。
薄膜決定步驟例如可鑑別空白光罩玻璃基板之主表面形狀，若光罩圖案薄膜有薄膜應力存在，則在空白光罩形成時，凹的主表面之場合和凸的主表面之場合有所不同。於是基於基板檢視之結果，薄膜決定步驟可決定欲形成之光罩圖案薄膜的種類及厚度。如此，例如和預先就決定欲在成膜步驟形成光罩圖案薄膜之種類等的狀況比較起來，本法可改善收率。
(結構7)如結構5之方法，尚包括：在薄膜形成步驟後之製備有關光罩圖案薄膜製程中相關之薄膜資訊。
其中記號與得自薄膜資訊製備步驟之薄膜資訊互相關連具體而言，薄膜資訊製備步驟例如是薄膜檢視步驟，其可檢視薄膜資訊，如至少一項光罩圖案薄膜的光學性質、表面形狀及缺陷。如此可直接讀取和空白光罩有關連之資訊例如光罩圖案薄膜之光學性質、表面形狀、缺陷等之薄膜資訊。
(結構8)依結構7之方法，其中：薄膜資訊包括至少一項光罩圖案薄膜之物性、化學性質、電氣性質、光學性質、表面形狀、材料、缺陷及成膜條件。
薄膜的物性例如熱膨脹係數等。薄膜之化學性質有耐酸性、耐鹼性、耐水性等。薄膜之電氣性質有電阻等。薄膜之表面形狀有表面粗糙度、波紋、平坦度、平行度、凸形、凹形等。薄膜材料包括成分、組成物、厚度方向或平面方向的組成物分佈等。薄膜的缺陷有因摻有雜質、顆粒或針孔而造成之透光率異常。薄膜形成的條件有成膜裝置、氣體種類、氣壓、濺鍍靶資訊、氣體流量、加熱條件、成膜日期等。就像前述玻璃基板之缺陷一樣，除前述之缺陷種類外，再加註薄膜的缺陷位置及尺寸，則在光罩製程中能設計出可避開缺陷的光罩圖案，或是將薄膜用於該缺陷無所謂之品級的空白光罩。
薄膜資訊之用法可特別參考下列用法。標記步驟形成的記號可記錄空白光罩玻璃基板之厚度；空白光罩之製法，包括薄膜檢視步驟，如至少一項光學性質、表面形狀、光罩圖案薄膜之缺陷；薄膜檢視步驟，包括檢查是否符合空白光罩之規格；空白光罩之製法，尚包括經檢查不合格時，由空白光罩剝離光罩圖案薄膜，由記號資訊的讀取進行厚度鑑別步驟，亦即鑑別在薄膜剝離步驟中，已剝離光罩圖案薄膜後之空白光罩玻璃基板厚度；按照厚度鑑別步驟所得之厚度，磨光空白光罩玻璃基板之主表面的再磨光步驟；以及再磨光步驟後之空白光罩玻璃基板主表面上形成新的光罩圖案薄膜之成膜步驟。
空白光罩玻璃基板材料使用例如是合成石英玻璃或SiO2 －TiO2 系之多成分玻璃。因為此種玻璃昂貴，故希望能有效應用而不浪費。依前述方法，即使製備光罩圖案薄膜失誤，不合乎空白光罩之規格，亦能有效的循環空白光罩玻璃基板。利用循環的空白光罩玻璃基板可適當地製造新的空白光罩。循環之光罩玻璃基板可用為和循環前不同品級的(例如較低品級的)空白光罩玻璃基板。
此外，依前法，因為可在厚度鑑別步驟得知玻璃基板之厚度，故在再磨光之前可簡化厚度分類之作業。又可按所鑑別之厚度，容易且合適地設定磨光的條件(如磨除量)。再磨光步驟例如可依厚度設定磨除量，並按厚度所設定之磨除量進行研磨。經再磨光步驟後，例如於循環後，標記記號以鑑別空白光罩基材。此處需注意，在回收前之空白光罩玻璃基板之記號可例如在再磨光步驟中磨除之。
(結構9)如結構5之空白光罩製法，尚包括：在成膜步驟後，於光罩圖案薄膜上形成光阻膜之光阻膜形成步驟，及製備關於光阻膜資訊之光阻膜資訊製備步驟，其中記號乃記錄在光阻膜製備步驟中所得之光阻膜資訊。
結構9可獲得和結構4相同的效果。光阻膜資訊製備步驟具體而言例如是檢視光阻膜之光阻膜檢視步驟。
(結構10)如結構9之方法，其中光阻膜資訊包括至少一種光阻膜之物性、化性、表面形狀、材料、缺陷及成膜條件。
光阻膜之物性例如硬度等。光阻膜之化性有耐酸性、耐鹼性等。光阻膜之表面形狀有表面粗糙度、波紋、平坦度、平面厚度均勻性、平均厚度、光阻膜厚度之鳥視圖等。光阻膜之材料指樹脂材料、分子量、感光膠種類等。材料之缺陷有凸缺陷(如顆粒)、凹缺陷(如針孔)等。關於光阻膜之缺陷資訊尚可包括光阻膜中缺陷之位置或大小，於是例如可設計能避開光罩製程缺陷之光罩圖案，或是將光阻膜使用在該缺陷不是問題之品級的空白光罩上。至於光阻膜形成條件包括塗佈裝置、旋轉塗佈條件、加熱條件、加熱器、冷卻條件、冷卻器、光阻膜製造日期、光阻膜製造環境等。
運用光阻膜資訊之方式尤其可考慮下列內容。標記步驟所形成的記號可用來鑑別在光罩圖案薄膜上的光阻膜，空白光罩之製法：包括在光罩圖案薄膜上形成光阻膜步驟、及光阻膜檢視步驟，檢視例如至少一項之平面厚度均勻性及所形成之光阻膜資訊，光阻膜檢視步驟包括評判是否有符合空白光罩之規格，而空白光罩之製法尚包括經評判不及格後，由空白光罩剝離光阻膜之光阻膜剝離步驟，利用由記號所讀取的資訊，經光阻膜剝離步驟後，鑑別在玻璃基板上光罩圖案薄膜所形成之光阻膜，以及在光阻膜鑑別步驟所鑑別之光阻膜的光阻膜再形成步驟。
依前述方法，即使例如在塗佈光阻膜時有失誤，亦可適切地再塗佈/再形成光阻膜。此外，因為欲再形成之光阻膜可以可靠地選擇，故能簡化步驟之管理。
(結構11)新穎空白光罩之製法，係在空白光罩玻璃基板上有光罩圖案薄膜及在光罩圖案薄膜上有光阻膜之製妥的空白光罩之再利用，其中在鏡面上形成空白光罩玻璃基板，而在空白光罩玻璃基板表面上不影響轉印之區域具有鑑別或管理空白光罩玻璃基板之記號，該記號乃由雷射光照射標記而得，及記號記錄至少一項空白光罩玻璃基板資訊、光罩圖案薄膜資訊及光阻膜資訊；製法包括：－自製妥之空白光罩或其上之光罩圖案薄膜剝離光阻膜步驟；－形成非剝下薄膜之光阻膜或形成光罩圖案薄膜及光阻膜(而非剝下之薄膜)之薄膜再形成步驟；－獲得至少一項有關光阻膜資訊及在薄膜再形成步驟中所形成之光罩圖案薄膜之資訊的步驟，－其中至少一項光阻膜資訊及薄膜資訊乃顯示於記號中。
薄膜剝離步驟之具體例有光阻膜剝離步驟或薄膜剝離步驟。
此外，利用製妥之空白光罩(其空白光罩玻璃基板上有光罩圖案薄膜，而該光罩圖案薄膜上又有光阻膜)及用來鑑別光阻膜之記號和利用鑑別光罩圖案薄膜之記號或鑑別玻璃基板之記號的空白光罩製法包括製備步驟，其係製備已製妥之空白光罩，由製妥之空白光罩剝離光阻膜之步驟，由記號讀取之資訊選取在製妥空白光罩上欲形成之光阻膜的步驟及於光罩圖案薄膜上面再形成光阻膜之步驟，該光阻膜乃由光阻膜選取步驟中挑選由來的。
依前述之方法，即使製妥之空白光罩的光阻膜感光度有變(劣化等)，亦能有效的循環空白光罩。此外，因為記號是在空白光罩本身標記的，故空白光罩本身就有空白光罩之資訊，如此可簡化管理步驟。
(結構12)
依結構11之空白光罩之製法，其中：記號乃利用雷射光在空白光罩玻璃基板表面不影響轉印之區域的鏡似表面標記成凹孔之形狀。
如此產生塵末之機會就很小。
(結構13)
依結構11之方法，其中：光阻膜乃化學增強之光阻膜，而塗佈感光膠再經預定之時間後，就得製妥之空白光罩。
如此即使空白光罩採用感光度迅速改變之化學放大光阻膜，亦能適當地循環。化學放大之光阻膜往往在例如兩星期之短暫時間，即能大幅改變感光度。若利用具感光度變化大的光阻膜之空白光罩製備光罩，則所形成的光罩圖案的CD(結構數據)變化會太大。若採用正常的光阻膜，其感光度變化期較長，例如經約1至3個月才會改變。
(結構14)
一種光罩之製法，包括：依結構5之方法，在空白光罩上之光罩圖案光阻膜上形成圖案，於是空白光罩玻璃基板上就有圖案。
依結構14，由記號可得空白光罩資訊，故由空白光罩製造光罩之整個製程中，可以一一的可靠地管理。
(結構15)
一種空白光罩玻璃基板，包括：在空白光罩玻璃基板表面於不妨害轉印之區域之鏡狀表面有凹孔，該凹孔乃由雷射光照射而得，並可做為空白玻璃基板及/或在空白光罩玻璃基板上之光罩圖案薄膜所形成之空白光罩的鑑別或管理記號。
(結構16)依結構15之空白光罩玻璃基板，其中：凹孔之形成係在檢測圖案形成區之檢視光線之光學路徑以外的區域進行，亦即在和主表面垂直的空白光罩玻璃基板末端表面上進行標記，而光罩圖案薄膜就在該主表面上形成，該檢視光線檢查至少存在於圖案形成區之缺陷。
因為凹孔之形成係在空白光罩玻璃基板的末端表面檢測圖案形成區之缺陷的光線之光學路徑以外的區域進行，故凹孔不會妨害檢測光線。因此，空白光罩玻璃基板或空白光罩之缺陷程度可確保查覺。
(結構17)一種空白光罩玻璃基板，包括：在空白光罩玻璃基板和主表面垂直的末端表面離四角10毫米或以內之區域做凹孔記號，而在空白光罩玻璃基板離主表面兩邊1.2毫米以外的區域，用光罩圖案薄膜轉印圖案；該凹孔乃利用雷射光照射而得，所得記號可用鑑別或管理空白光罩玻璃基板及/或在空白光罩玻璃基板上貼光罩圖案薄膜所得之空白光罩。
如此可得和結構1或15相同的效果。若利用旋轉塗佈法在光罩圖案薄膜上形成光阻膜時，則因標記凹孔係在玻璃基板的末端表面，故不會妨害光阻膜橫向的厚度均勻性。
(結構18)一種如結構15或17之空白光罩玻璃基板，其中：凹孔之寬度(L1)為150微米或以上，凹孔的深度(D)為10微米或以上，而寬深比L1/D之比為10或以上。
如此可確保足夠的讀取準確性，且因凹孔內側可利用邊刷等清淨之，故可防止塵末產生。
凹孔的表面粗糙度較佳為和玻璃基板鏡狀表面不同，例如較佳為設定在Ra(算術平均的表面粗糙度)為0.1至5奈米，而尤佳為0.1至2奈米。算術平均之表面粗糙度乃依據日本工業規格JIS B0601。凹孔的表面粗糙度尤指凹溝底部之表面粗糙度。
在凹孔開口部分的四周可形成環狀凹出部分以圍住開口部分。利用這種結構，可強化記號讀取的精確性。因此，例如即使凹孔深度淺，記號仍可精確讀取。若凹孔深度淺時，則欲去除記號所需之研磨量就少。於是利用此種結構，例如欲回收空白光罩玻璃基板時，可以容易地改變記號。較佳為環狀凸出部分是滑順的突出，凸出部分之高度較佳為0.05至5微米，而更佳為0.05至1微米。
(結構19)如結構15或17之空白光罩玻璃基板，其中：記號乃記錄空白光罩玻璃基板之基板資訊。
(結構20)一種空白光罩，包括：依結構15或17之空白光罩玻璃基板，及欲形成光罩圖案之光罩圖案薄膜，該光罩圖案薄膜乃在空白光罩玻璃基板上形成。
(結構21)依結構20之空白光罩，其中：記號記錄至少一項有關空白光罩玻璃基板之資訊，有關光罩圖案薄膜之資訊，及有關在光罩圖案薄膜上所形成之光阻膜的資訊。
(結構22)一種光罩，包括：依結構15之空白光罩玻璃基板；及在空白光罩玻璃基板上形成之光罩圖案。
依本發明，可在空白光罩玻璃基板上形成塵末產生可能性極低之記號。此外，亦能有效地回收使用空白光罩玻璃基板或空白光罩。再者，能製得確知缺陷資訊之空白光罩玻璃基板或空白光罩。又，在利用旋轉塗佈法在薄膜上形成製備光罩圖案用之光阻膜之場合下，可獲得具有能防止平面厚度均勻性差的光阻膜之空白光罩玻璃基板或空白光罩，因為記號是做在末端表面。
茲參照附圖來說明較佳之實施例。
第1A圖及第1B圖乃依本發明實施例之空白光罩10的結構。第1A圖乃空白光罩10之側視圖。在本實施例中，空白光罩之照射光源為波長200奈米或以下的光，例如ArF(氟化氬)準分子雷射光(波長193奈米)，或F2 (氟)準分子雷射光(波長157奈米)，並包括玻璃基板12、光罩圖案用薄膜14及光阻膜16。
玻璃基板12乃空白光罩之玻璃基板，其材料例如是合成石英玻璃。玻璃基板12有主表面(正表面)和末端表面(側表面及轉角表面)，均已研磨至預定的表面粗糙度成為鏡面(例如其算術平均表面粗糙度Ra為1奈米或以下)。此外，在本實施例中玻璃基板12之末端表面有用來鑑別或管埋玻璃基板12之記號18。利用記號18可一一管理玻璃基板12或空白光罩10。
光罩圖案薄膜14例如是遮光膜或相轉移膜。在光罩製程中將薄膜14加上圖案做成光罩圖案。光阻膜16則形成於光罩圖案薄膜14上。
第1B圖乃記號18結構之一例。在此例中，記號18為一種二維碼，擁有許多的凹孔或凹孔20，形成二維碼。每一凹孔20均利用雷射光照射玻璃基板12之末端表面造成熔融或昇華而得。
在本實施例中，記號18是用來鑑別玻璃基板12之獨特資訊。此鑑別資訊例如有關於表面形狀、平坦度、及在空白光罩10製程中所形成之缺陷等。
第2圖乃凹孔20之詳細形狀例。在本實施例中，諸凹孔20乃用二氧化碳(CO2 )氣體雷射所造成之孔洞。凹孔20之開口部分通常呈圓形。此外，在玻璃基板12末端表面凹孔20開口部分之周圍圓滑鼓起。如此的開口部分之形狀，可加強記號18之讀取準確性(參照第1A圖及第1B圖)。凹孔20之開口部分呈多角形例如正方形或多角形，但彎角均呈圓滑形。
凹孔20之開口寬度例如是100至500微米，更佳為約150至300微米。凹孔20之底寬L2例如是10至450微米，更佳為約30至250奈米。凹孔20之傾斜部分的寬度L3例如是5至75微米，更佳為約15至60微米。例3之凹孔20的深度D為3至20微米，而更佳為約5至15微米。凹孔20之開口部分隆起的高度H例如是0.05至5微米，更佳為約0.05至1微米。此外，凹孔20之表面粗糙度Ra(算術平均表面粗糙度)例如是0.1至5奈米，更佳為0.1至2奈米。
為確保足夠的讀取準確度及容易地用邊刷等清淨凹孔20的內部以抑制塵末的產生，較佳為凹孔20之開口寬度L1為150微米或以上，凹孔20之深度D為10微米或以上，而開口的L1/D之比為10或以上。
對玻璃基板12做缺陷檢視，以檢查是否有凸缺陷(顆粒等)、凹缺陷(針孔、龜裂等)、條紋、氣泡，由於雜質而產生之不正常的透明度。例如採用日本專利3,422,935號所述的檢視方法檢查玻璃基板12之表面有否凸缺陷或凹缺陷，或在玻璃基板12內部分有條紋或氣泡。在此檢視中，針對玻璃基板12之兩主表面及至少一對和主表面垂直的側表面，而雷射光是照射在主表面和側表面交界之轉角表面，進入玻璃基板12內部，滿足全反射的條件，於是可藉由檢查由於凸或凹缺陷，所造成檢視光無法合乎全反射的條件而洩光，來檢查前述缺陷。另一方面，為檢查由於玻璃基板12內有否雜質，可由透光度是否不正常而查出，亦即由玻璃基板12之側面引入具有照射波長的光線，若玻璃基板12內部有缺陷，則該照射波長之光線之接收光量會減少。在以上兩種檢視法中，檢視光均由玻璃基板12之側表面射入。因此，若做為記號之凹孔是於基板的側表面形成，則無法再由側表面射入檢視光，即使勉強射入，亦無法足夠準確的檢查出缺陷。
因此，記號凹孔較佳為做在檢視光之光學途徑以外之區域，該檢視光是要檢查圖案形成區之缺陷，而光罩圖案薄膜是做在主表面，故記號是做在和主表面垂直的側表面(末端表面)。具體而言，在尺寸為152.4毫米×152.4毫米×6.35毫米之玻璃基板12中，較佳為記號凹孔做在玻璃基板12側表面中央132毫米以外之位置，亦即做在離玻璃基板12四角10毫米或以內之區域。
更佳為記號凹孔位於玻璃基板12四角10毫米或以內，但排除位於玻璃基板12離兩主面1.2毫米之區域。如此在前述特定之位置形成記號凹孔，於是在用旋轉塗佈法於光罩圖案薄膜上形成光阻膜時，可防止在光罩圖案薄膜上光阻膜的平面厚度均勻性的劣化。
第3圖乃顯示空白光罩10之製法流程圖的一個例子。若下面未說明，則製法的各別步驟和己知的空白光罩製法相同或類以。在此例中，利用兩邊壓夾機將具有彎角末端表面的玻璃基板12夾住(壓夾步驟S102)。
然後利用兩邊磨光機磨光玻璃基板12之末端表面及主表面(磨光步驟S104)，並在磨光後進行清淨(清淨步驟S106)。在磨光步驟S104中，例如使玻璃基板12之末端表面和主表面進行粗磨光、精密磨光及超精密磨光，以便獲得鏡表面，其表面粗糙度例如是0.2奈米或以下(以根平方粗糙度RMS計)。
然後，檢視基板以得有關玻璃基板12之表面形狀、平坦度及缺陷之資料(基板檢視步驟S108)。基板檢視步驟S108例如檢視厚度、主表面平坦度及彎曲形狀(玻璃基板整個主表面之凹凸狀態)等。此外，基板檢視步驟S108亦檢視玻璃基板12之缺陷位置、種類、大小等。在此狀況下，例如區分缺陷尺寸為0.2微米或以下、0.2至0.5微米、0.5至1微米以上。如此區分缺陷尺寸，則能適當地將玻璃基板12品級分類。
然後，例如利用二氧化碳雷射光標記機照射雷射光，使玻璃基板12末端表面部分熔融或昇華而形成記號18之凹孔20(標記步驟S110)。記號18可顯示玻璃基板之獨特鑑別資訊，該資訊乃得自基板檢視步驟S108所檢視之結果。於是利用記號18可鑑別玻璃基板12之形狀，如厚度、平坦度、凹凸形狀等，以及缺陷的位置、種類、大小等。因此，依本實施例可有效地形成光罩圖案薄膜14等。此外，例如在製備光罩時，可設計光罩圖案以避開有缺陷的地方。
在做記號步驟S110中，記號18中的每個凹孔20均可用雷射光多次照射而得。如此可避免凹孔20形狀的變化’而改善讀取記號18之準確性。
於是讀取記號18，並基於所讀取之記號18決定欲在玻璃基板12上所形成之光罩圖案薄膜14(薄膜決定步驟S112)。在本實施例中，薄膜決定步驟S112可由基板檢視步驟S108互相關聯之記號18資訊獲知玻璃基板12之表面形狀。然後，根據所得知之形狀，例如主表面之凹凸形狀，可選用適合玻璃基板12之空白光罩。基於此資料，薄膜決定步驟S112可決定遮光膜及相轉移膜等，做為空白光罩所需之光罩圖案薄膜14。
依本實施例，基於基板檢視步驟S108之檢查結果，可決定光罩圖案薄膜14之類型。因此，可有效地運用玻璃基板12而不浪費。
在本實施例中，薄膜決定步驟S112又使欲用於所選空白光罩10之光阻膜16資訊和記號18之鑑別資訊有關連。於是利用記號18可進一步鑑別欲塗在光罩圖案薄膜上的光阻膜16。
薄膜決定步驟S112後，就在玻璃基板12主表面上形成所決定之光罩圖案薄膜14(薄膜形成步驟S114)，其厚度可達所欲之光學性質，然後檢視所形成之光罩圖案薄膜(薄膜檢視步驟S116)。在本實施例中，薄膜檢視步驟包括及格/不及格判斷步驟，判斷所形成的光罩圖案薄膜14是否滿足空白光罩之規格。若在薄膜檢視步驟S116中及格(S116：及格)，則將光阻膜16塗於(形成於)光罩圖案薄膜14上(光阻膜形成步驟S118)，然後檢視所塗之光阻膜16(光阻膜檢視步驟S120)。光阻膜檢視步驟S120包括及格/不及格判斷步驟，以判斷所塗之光阻膜16是否滿足空白光罩之規格。若通過光阻膜檢視步驟S120(S120：及格)，則完成空白光罩10。
薄膜檢視步驟S116及光阻膜檢視步驟S120均檢視會影響圖案轉印之規格，例如0.2微米或更大的缺陷(針孔或顆粒)數僅為數個以下。薄膜檢視步驟S116更檢視例如預定之光學性質(透光率等)。
若在薄膜檢視步驟S116中不及格(S116：不及格)，則自玻璃基板12上剝離光罩圖案薄膜14(薄膜剝離步驟S206)。然後，讀取玻璃基板12之記號18，由基板檢視步驟S108所檢視的結果而得知記錄於記號18之玻璃基板12的厚度(厚度鑑別步驟S208)。若玻璃基板12之厚度可允許角磨光而回收(S210：可)，則玻璃基板12進行再磨光，而其研磨量乃取決於厚度鑑別步驟S208所得之厚度(再磨光步驟S212)。例如，基於所鑑別之厚度，在再研磨步驟S212中，先將玻璃基板12依厚度歸類，並按該類之可研磨量進行研磨。
再磨光後，回到清淨步驟S106，並重覆做其後的步驟。在此場合下，做記號步驟S110所得之記號18可鑑別由再研磨回收之玻璃基板12。此外，薄膜形成步驟S114乃在經再研磨步驟S212所得之玻璃基板12主表面形成新的光罩圖案薄膜14。依此例，可不浪費而有效地運用昂貴的玻璃基板12。
步驟S210判斷玻璃基板12是否可以循環，其根據是玻璃基板12再磨光能符合品質要求之最小研磨量後，能否維持空白玻璃基板所需之最小厚度。若經判斷厚度不足而無法循環(S210：不可)，則捨棄之。
另一方面，若在光阻膜檢視步驟S120不合格(S120：不及格)，則自玻璃基板12剝下光阻膜16(光阻膜剝離步驟S202)，然後判斷是否要再磨光以回收玻璃基板12(s204)。例如即使再塗光阻膜16預定之數次，光阻膜檢視亦無法通過。步驟S204判斷是否要再磨光是必要的，基於基板檢視步驟S108之檢查結果，步驟S204可判斷是否要再研磨。
若經判斷不要再磨光(S204：不要)，則讀取記號18，並基於所讀的記號18，選用欲塗於光罩圖案薄膜14上之光阻膜16(光阻膜選擇步驟S214)。然後將所選的光阻膜16再塗於光罩圖案薄膜14上(光阻膜再形成步驟S216)。依本實施例，即使光阻膜16之塗佈/形成不成功，亦能適當地進行再塗佈/再形成操作。此外，因為再塗佈/再形成之光阻膜16可以信賴地選用，故能簡化步驟的管理。
另一方面，若經判斷要再磨光(S204：要)，則重覆薄膜剝離步驟S206及其後之步驟。如此可循環玻璃基板12，本來只經再塗佈/再形成光阻膜16是不能循環該玻璃基板12的。
雖然在前文中未提及，但較佳為基板檢視步驟S108進一步判斷玻璃基板12是否滿足所欲之品質。在此狀況下，若經判斷不能滿足所欲之品質，則例如轉至做記號步驟S110進行做記號形成記號18，然後送至厚度鑑別步驟S208及其後的玻璃基板12之再磨光步驟。如此更能不浪費而有效地使用玻璃基板12。例如在玻璃基板以氟化氫ArF準分子雷射照射之狀況下，玻璃基板12所欲之品質乃指會影響圖案轉印之規格者，如表面粗糙度須0.2奈米或以下(RMS)、平坦度0.5微米或以下，或沒有0.2微米或以上的缺陷。
第4圖乃利用所製之空白光罩10製造新的空白光罩10之一實施例的流程圖。在本實施例中，空白光罩10具有化學放大之光阻膜16。
在本實施例中，首先例如由光罩製備機循環所製之空白光罩10(製備步驟S302)。製備步驟S302例如由塗光阻膜16算起經預定時間(例如一個月或以上)而得之空白光罩10。製備步驟S302可製備分別由不同光阻膜16所形成之許多類型的空白光罩10。
然後剝離空白光罩10上的光阻膜(光阻膜剝離步驟S304)。在光阻膜剝離步驟S304中，可同時剝離空白光罩10上各種類型的光阻膜16。
然後，讀取記號18，並基於所讀之記號18，在剝離光阻膜前，選擇欲形成於空白光罩10上之光阻膜16(光阻膜選擇步驟S306)。然後將所選的光阻膜16塗佈於(形成於光罩圖案薄膜14)上(光阻膜再形成步驟S308)。
於是，即使製成之空白光罩10上之光阻膜16劣化等，亦可有效地回收空白光罩10。此外，利用記號18可簡化步驟管理。
實施例1
實施例1製備ArF準分子雷射照射用之100片空白玻璃基板。在玻璃基板末端表面利用二氧化碳氣體(CO2 )雷射，形成第1B圖所示之記號。雷射光標記機(做記號機)輸出功率設定為20毫瓦/射，而每一照射形成一凹孔。整個記號之尺寸設定為3.25毫米×3.5毫米。除做記號外，其餘的步驟均和已知用ArF準分子雷射照射厚度空白光罩玻璃基板相同。在基板檢視步驟中檢視此等玻璃基板，結果均符合ArF準分子雷射照射用空白光罩玻璃基板所要求之品質。
比較例
比較例同實施例1，只是以ArF準分子雷射代替二氧化碳(CO2 )氣體雷射。在比較例中製備ArF準分子雷射照射所用之100片空白光罩玻璃基板。在基板檢視步驟中檢視此等玻璃基板，結果只有27%(亦即27片)玻璃基板符合ArF準分子雷射照射用空白光罩玻璃基板所要求之品質。
實施例2
仿實施例1之條件在每片空白光罩玻璃基板之側表面(亦即末端表面)做記號。每片玻璃基板之尺寸為152.4毫米×152.4毫米×6.35毫米。如圖所示，所形成之記號尺寸為3毫米×3毫米，其中心點離有凹孔記號玻璃基板角落7毫米，且離玻璃基板之主表面3.18毫米。形成記號之每一凹孔的開口寬度L1為170微米、深度D為17微米，於是開口寬度和深度之比(L1/D)為10。形成凹孔記號後，利用清掃刷清淨玻璃基板之末端表面，然後檢視玻璃基板之缺陷。
結果所得空白光罩玻璃基板均合乎ArF準分子雷射照射之要求。此外，在每片玻璃基板上形成光罩圖案薄膜，然後利用旋轉塗佈法在光罩圖案薄膜上塗佈光阻膜(平均厚度3200)。於是製得ArF準分子雷射照射用之空白光罩。測量每片空白光罩光阻膜之平面厚度均勻性。利用光反射型量厚度儀(Nanometric日本公司出品之AFT6100M)在玻璃基板中央區整個保證之區域(132毫米×132毫米，光罩圖案形成區)均勻地測量11×11＝121點之光阻膜厚度，而得平面的厚度分佈(由各別測量點之厚度數據綜合得之)。由此平面厚度分佈數據，可算出平面厚度均勻性：平面厚度均勻性＝最大厚度－最小厚度
結果每張光阻膜之平面厚度均勻性均小至22，亦即極佳。此外，由每張空白光罩製造光罩，所得之光罩的CD準確性符合ArF準分子雷射照射所要求之品質。
雖然，本發明係以較佳實施例說明，然而本發明之技術領域並不局限於此。顯然行家可對前述實施例做各種修改及改善，凡此種種均屬於本發明申請專利範圍所述之技術領域中。
本發明頗適用於例如空白光罩玻璃基板及空白光罩。
10．．．空白光罩
12．．．玻璃基板
14．．．光罩圖案薄膜
16．．．光阻膜
18．．．記號
20．．．凹孔
第1A圖及第1B圖顯示依本發明較佳實施例之空白光罩結構，其中第1A圖乃空白光罩之側視圖，而第1B圖乃記號結構之一例；第2圖乃記號凹孔之詳細構形例；第3圖乃空白光罩製法之流程圖例；第4圖乃利用製妥之空白光罩製造新的空白光罩之流程圖例。
10．．．空白光罩
12．．．玻璃基板
14．．．光罩圖案薄膜
16．．．光阻膜
18．．．記號
20．．．凹孔

Claims (23)

  1. 一種製造用於空白光罩之玻璃基板之方法，其包括：標記步驟，其係用雷射光照射該玻璃基板鏡狀表面中不妨害轉印之區域，而形成用於作為記號之凹孔；製備有關該玻璃基板的基板資訊之步驟，其中該記號係作為表示該玻璃基板上特有的鑑別資訊、鑑別符號、或管理符號，其中該記號係與該基板資訊互相關連，其中該凹孔係形成於該玻璃基板上和主表面垂直之末端表面離4個角落10毫米以內的區域，其中該主表面係欲變成轉印圖案之光罩圖案薄膜形成處，該凹孔排除位於離主表面兩邊1.2毫米之區域。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該凹孔係形成於檢視光線之光學路徑以外的區域，該檢視光線檢查至少存在於圖案形成區之缺陷，其中該圖案形成區係位於該玻璃基板上垂直於形成光罩圖案薄膜之主表面的末端表面。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該末端表面粗糙度係根平方粗糙度RMS為0.2奈米以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該凹孔的表面粗糙度係算術平均表面粗糙度Ra為0.1至5奈米。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該有關玻璃基板之基板資訊係包括至少一種玻璃基板之物性、化學性質、光學性質、表面形式、表面形狀、材料及缺陷之資訊。
  6. 一種製造空白光罩之方法，其包括：形成薄膜之步驟，其係在申請專利範圍第1至5項中任一項之方法所得的用於空白光罩之玻璃基板的主表面上形成光罩圖案薄膜。
  7. 一種製造空白光罩之方法，其包括：-形成薄膜步驟，其係在玻璃基板主表面形成光罩圖案薄膜；及-標記步驟，其係在該玻璃基板鏡狀表面中不妨害轉印之區域，用雷射光照射而形成用於作為記號之凹孔；及-薄膜資訊製備步驟，其係製備有關該薄膜形成步驟後有關該光罩圖案薄膜之薄膜資訊，其中該記號係表示在該玻璃基板及/或在該玻璃基板上形成光罩圖案薄膜而成之空白光罩上特有的鑑別資訊、鑑別符號、或管理符號，其中該記號係與該薄膜資訊互相關連，其中該凹孔係形成於該玻璃基板上和主表面垂直之末端表面離4個角落10毫米以內的區域，其中該主表面係欲變成轉印圖案之光罩圖案薄膜形成處，該凹孔排除位於離主表面兩邊1.2毫米之區域。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包括：-製備有關該玻璃基板的基板資訊之步驟，係在該形成薄膜步驟前，該記號係與該基板資訊互相關連；及-薄膜決定步驟，其係基於由該記號讀取之基板資訊，決定欲形成之該光罩圖案薄膜，其中該薄膜形成步驟係形成該薄膜決定步驟所決定之該光罩圖案薄膜。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中：該薄膜資訊係包括至少一項光罩圖案薄膜之物性、化學性質、電氣性質、光學性質、表面形式、材料、缺陷及薄膜形成條件之資訊。
  10. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包括：-光阻膜形成步驟，其係在該薄膜形成步驟後，於該光罩圖案薄膜上形成光阻膜；-光阻膜資訊製備步驟，其係製備有關該光阻膜之光阻膜資訊，其中該記號係與該光阻膜資訊製備步驟所得之光阻膜資訊互相關連。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中：該光阻膜資訊係包括至少一項光阻膜之物性、化學性質、表面形式、材料、缺陷及形成條件之資訊。
  12. 如申請專利範圍第7項之方法，其中：該凹孔係形成於檢視光線之光學路徑以外的區域， 該檢視光線檢查至少存在於圖案形成區之缺陷，其中該圖案形成區係位於該玻璃基板上垂直於形成光罩圖案薄膜之主表面的末端表面。
  13. 如申請專利範圍第7項之方法，其中：該末端表面粗糙度係根平方粗糙度RMS為0.2奈米以下。
  14. 如申請專利範圍第7項之方法，其中：該凹孔的表面粗糙度係算術平均表面粗糙度Ra為0.1至5奈米。
  15. 一種製造空白光罩之方法，其係藉使用製妥之空白光罩而得新的空白光罩之方法，其中，該製妥之空白光罩在用於空白光罩之玻璃基板上具有光罩圖案薄膜，且在該光罩圖案薄膜上具有光阻膜，該用於空白光罩之玻璃基板係在其表面上不妨害轉印之區域，形成作為表示該玻璃基板及/或空白光罩上特有的鑑別資訊、鑑別符號、或管理符號之記號的凹孔，該記號係與包括至少一項該玻璃基板之基板資訊、該光罩圖案薄膜之薄膜資訊，及該光阻膜之光阻膜資訊之資訊互相關連，其中該凹孔係形成於該玻璃基板上和主表面垂直之末端表面離4個角落10毫米以內的區域，其中該主表面係欲變成轉印圖案之光罩圖案薄膜形成處，該凹孔排除位於離主表面兩邊1.2毫米之區域， 此方法包括：-薄膜剝離步驟，其係剝離該製妥之空白光罩之該光阻膜，或該光阻膜及該光罩圖案薄膜；-薄膜再形成步驟，其係再形成非該剝離薄膜之其它光阻膜，或再形成非該剝離薄膜之光罩圖案薄膜及光阻膜；及-得到至少一項光阻膜資訊步驟，其包括至少一項有關在該薄膜再形成步驟中所得光阻膜之光阻膜資訊或有關所得光罩圖案薄膜之薄膜資訊的步驟，其中至少一項所得之該光阻膜資訊或該薄膜資訊與該記號互相關連。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該薄膜資訊係包括至少一項該光罩圖案薄膜之薄膜表面的表面形狀及缺陷之資訊。
  17. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該光阻膜資訊係包括至少一種該光阻膜之表面形狀、缺陷、成膜條件之資訊。
  18. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該光阻膜係化學放大型光阻膜，而經塗佈該光阻膜之空白光罩經預定時間後，而製成該製妥之空白光罩。
  19. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該記號係在該玻璃基板鏡狀表面上用雷射光照射而 成之凹孔形狀。
  20. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該凹孔係形成於檢視光線之光學路徑以外的區域，該檢視光線檢查至少存在於圖案形成區之缺陷，其中該圖案形成區係位於該玻璃基板上垂直於形成光罩圖案薄膜之主表面的末端表面。
  21. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該末端表面粗糙度係根平方粗糙度RMS為0.2奈米以下。
  22. 如申請專利範圍第15項之方法，其中：該凹孔的表面粗糙度係算術平均表面粗糙度Ra為0.1至5奈米。
  23. 一種製造光罩之方法，其包括：在藉由申請專利範圍第7或15項之方法所得之空白光罩的光罩圖案薄膜上製作圖案之步驟，於是在用於空白光罩之玻璃基板上形成光罩圖案。
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