TWI478210B - 光罩 - Google Patents

Description

光罩

本發明係關於一種光罩，特別關於一種應用於接觸式光學微影技術之光罩。

傳統的光學微影技術中，光罩對光阻層的紫外光(UV)曝光技術主要可以分為接觸式光學微影技術以及倍縮微影技術兩種。

接觸式光學微影技術所使用的光罩，其表面特徵圖案尺寸與實際複製於基板上的圖案為1：1的比例，以直接貼近於光阻層表面的方式進行曝光；而倍縮微影技術所使用的光罩，其表面特徵圖案尺寸則為實際複製於基板上圖案的數倍，經由光學系統投射的方式對光阻進行曝光。

其中，在接觸式光學微影技術中，光罩表面的金屬圖案會與基板上的光阻層接觸摩擦，容易造成金屬圖案耗損使得光罩使用壽命縮短，並且當光罩沾上光阻層時，光罩就需要清洗，隨著清洗的次數越多，光罩可使用的期限就越短。另外，當塗佈有光阻層的基板表面不是非常平整時，光罩與光阻層會產生不確定的空隙與距離，而造成光線的散射與繞射，進而造成曝光的尺寸誤差，並且造成光阻層淺層部分的側向曝光範圍擴大，因而無法製作出高深寬比的光阻結構。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種光罩，能夠延長其使用壽命且能製造出精準的光阻結構。

為達上述目的，依據本發明之一種光罩包含一基板以及一遮光層。基板具有複數凸狀部突出於基板之一表面，各凸狀部具有複數側面及一頂面，該等側面連接頂面與表面。遮光層設置於各凸狀部之該等側面上以及表面，且各頂面之至少一部分不被遮光層覆蓋。

在一實施例中，各頂面係完全不被遮光層覆蓋。即凸狀部之頂面即為曝光之透光區。

在一實施例中，基板之材料為石英、玻璃材料、陶瓷材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。

在一實施例中，基板之材料為高分子聚合物(polymer)系列材料、有機材料、塑膠材料、半導體材料、無機材料、金屬材料，或上述材料中任二者以上所合成之材料。

在一實施例中，基板之材料包含可撓性材料。藉此光罩為可撓式光罩，在進行接觸曝光過程中，光罩與光阻層能夠緊密貼合，而減少兩者之間隙，進而降低光罩透光區與光阻層之入射光反射率，並且避免光阻層淺層部分的側向曝光範圍擴大。

在一實施例中，凸狀部係呈陣列設置。

在一實施例中，各凸狀部係呈長條形、圓柱形、梯形或其他幾何形狀。

在一實施例中，遮光層之材料為金屬材料、石英、玻璃材料、陶瓷材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。

在一實施例中，遮光層之材料為高分子聚合物系列材料、有機材料、塑膠材料、半導體材料、無機材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。遮光層之材料可視曝光所使用之光源種類而調整。

在一實施例中，光罩係應用於接觸式光學微影技術。

承上所述，本發明之光罩之基板具有凸狀部，且凸狀部之頂面可完全不被遮光層覆蓋。藉此，當在接觸曝光過程中，基板之凸狀部之頂面係直接頂抵光阻層，且由於頂面沒有遮光層，因而大部分的遮光層不會受到光阻層的摩擦耗損，進而可延長光罩的使用壽命。此外，由於凸狀部之頂面直接頂抵光阻層，因而光罩與光阻層能夠緊密貼合，而有效減少光罩與光阻層之間隙，進而減少兩者之間的光反射率以及縮小光阻層的側向曝光範圍，而能製造出高深寬比的光阻結構。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種光罩，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1為本發明較佳實施例之一種光罩1的剖面示意圖，光罩1包含一基板11以及一遮光層12。本實施例之光罩1係應用於接觸式光學微影技術。另外，本實施例之光罩1係非相位移光罩(phase shifting mask)。

本發明不特別限制基板11之材料，其例如是包含高分子聚合物(polymer)系列材料、有機材料、塑膠材料、半導體材料、無機材料、金屬材料，或上述材料中任二者以上所合成之材料。基板11之材料例如為石英、玻璃材料、陶瓷材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料、或其他材料。基板11需至少部分透光。此外，基板11之材料可包含可撓性材料，以使光罩1為可撓式光罩1。基板11具有複數凸狀部111突出於基板11之一表面112，各凸狀部111具有複數側面113及一頂面114，該等側面113連接頂面114與表面112。

遮光層12之材料可例如為高分子聚合物系列材料、有機材料、塑膠材料、半導體材料、無機材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。遮光層12之材料例如為金屬材料、石英、玻璃材料、陶瓷材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。遮光層12用以遮住曝光光源所發出之光線，但其材料可依光線種類而選定。遮光層12設置於各凸狀部111之該等側面113上以及表面112，且各頂面114之至少一部分不被遮光層覆蓋。於此，各頂面114係完全不被遮光層12覆蓋。

上述係以凸狀部111的角度來說明光罩1；換言之，在凸狀部111之間即存在凹槽，而凹槽之所有側壁即設有遮光層12。

圖2為利用本實施例之光罩1進行曝光的示意圖，其中光罩1之圖案係轉印至一具有光阻層21之基板22上，使基板22具有如圖3A所示之光阻結構23a。圖3A係以光阻層21為負光阻的角度來說明光阻結構23a；換言之，光阻層21亦可為正光阻，因此進行曝光顯影後可使基板22具有如圖3B所示之光阻結構23b。如圖2所示，由於光罩1之凸狀部111直接頂抵光阻層21，因而光罩1與光阻層21能夠緊密貼合，而有效減少光罩1與光阻層21之間隙以及側向曝光範圍，並且能降低光罩1與光阻層21之間的反射率。此外，凸狀部111之側面113設有遮光層12，因而凸狀部111之頂面114即為光罩1之透光區。由於上述因素，本實施例之光罩1能製造出高深寬比之光阻結構23a、23b。此外，由於頂面114完全沒有設置遮光層12，而使光罩1沾上光阻層21之光阻的區域大大降低，並且與光阻層接觸之遮光層的部分大大減少，而延長光罩1的使用壽命。

在本實施例中，凸狀部111可為陣列設置，例如一維陣列或二維陣列，並且凸狀部111可呈長條形、圓柱形、梯形、或其他幾何形狀。圖4為圖1之光罩1的下視示意圖，於此，光罩1之凸狀部111係以長條形為例，且呈一維陣列設置。

另外，凸狀部111之頂面114可例如為弧形、鋸齒狀或其他幾何形狀。圖5至圖7分別為凸狀部111之頂面114為弧形與鋸齒狀的示意圖。凸狀部111之形狀可依曝光需求而設計。

圖8為本實施例之可撓式光罩1與一彎曲基板31進行曝光的示意圖，可撓式光罩1係以可撓性材料製成，並且可隨著彎曲基板31而彎曲，使得光罩1與基板31緊密貼合，進而降低光罩透光區與光阻層之入射光反射率並縮小光阻層的側向曝光範圍。

綜上所述，本發明之光罩之基板具有凸狀部，且凸狀部之頂面可完全不被遮光層覆蓋。藉此，當在接觸曝光過程中，基板之凸狀部之頂面係直接頂抵光阻層，且由於頂面沒有遮光層，因而大部分的遮光層不會受到光阻層的摩擦耗損，進而可延長光罩的使用壽命。此外，由於凸狀部之頂面直接頂抵光阻層，因而光罩與光阻層能夠緊密貼合，而有效減少光罩與光阻層之間隙，進而減少兩者之間的光反射率以及縮小光阻層的側向曝光範圍，而能製造出高深寬比的光阻結構。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．光罩

11．．．基板

111．．．凸狀部

112．．．表面

113．．．側面

114．．．頂面

12．．．遮光層

21．．．光阻層

22．．．基板

23a、23b．．．光阻結構

31．．．彎曲基板

圖1為本發明較佳實施例之一種光罩的剖面示意圖；

圖2為利用本發明較佳實施例之光罩進行曝光的示意圖；

圖3A與圖3B為利用本發明較佳實施例之光罩進行曝光所得到之光阻結構，其中圖3A之光阻層為負光阻，圖3B之光阻層為正光阻；

圖4為圖1之光罩的下視示意圖；

圖5至圖7為本發明較佳實施例之一種光罩具有不同態樣之凸狀部的示意圖；以及

圖8為本本發明較佳實施例之可撓式光罩與一彎曲基板進行曝光的示意圖。

1．．．光罩

11．．．基板

111．．．凸狀部

112．．．表面

113．．．側面

114．．．頂面

12．．．遮光層

Claims (9)

1. 一種光罩，包含：一基板，具有複數凸狀部突出於該基板之一表面，各該凸狀部具有複數側面及一頂面，該等側面連接該頂面與該表面；以及一遮光層，設置於各該凸狀部之該等側面上以及該表面，且各該頂面係完全不被該遮光層覆蓋。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該基板之材料為石英、玻璃材料、陶瓷材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該基板之材料為高分子聚合物系列材料、有機材料、塑膠材料、半導體材料、無機材料、金屬材料，或上述材料中任二者以上所合成之材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該基板之材料包含可撓性材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該等凸狀部係呈陣列設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中各該等凸狀部係呈長條形、圓柱形或梯形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該遮光層之材料為金屬材料、石英、玻璃材料、陶瓷材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該遮光層之 材料為高分子聚合物系列材料、有機材料、塑膠材料、半導體材料、無機材料、或上述材料中任二者以上所合成之材料。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其係應用於接觸式光學微影技術。