基板制造方法、坯体制造方法、再生光掩模及其制造方法转让专利

申请号 : CN201110098004.4

文献号 : CN102221775B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 土屋雅誉藤本照彦

申请人 : HOYA株式会社

摘要 :

本发明涉及基板制造方法、坯体制造方法、再生光掩模及其制造方法,它们利用了在透明基板的第1主表面上形成有膜图案的已经使用过的光掩模,具有以下工序:从第1主表面上去除膜图案的工序;以及对第1主表面和第2主表面分别进行研磨的研磨工序。在研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在第1主表面和第2主表面中的转印区域外,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且使得在第2主表面中的转印区域内,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。

权利要求 :

1.一种再生光掩模用基板的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,该制造方法的特征在于,设所述透明基板的与所述第1主表面的背侧对应的表面为第2主表面时,该制造方法具有以下工序:

去除所述膜图案的工序;以及

对所述第1主表面和所述第2主表面分别进行研磨的研磨工序,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:

该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。

2.根据权利要求1所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,所述透明基板的厚度为3mm以上且10mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:所述第2主表面的研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,残留2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷。

4.根据权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,所述再生光掩模在所述第1主表面中的所述转印区域外具有标记图案,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:

该研磨量使得在所述标记图案的形成区域内的所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。

5.根据权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述研磨工序中,针对所述第1主表面进行的研磨的研磨量与针对所述第2主表面进行的研磨的研磨量相同。

6.根据权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述研磨工序中,针对所述第1主表面进行的研磨的研磨量与针对所述第2主表面进行的研磨的研磨量分别为2μm以上且20μm以下。

7.根据权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第1主表面中的所述转印区域内,不存在

2μm以上的大小的损伤缺陷。

8.根据权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,该制造方法在去除所述膜图案后,具有分别检查所述第1主表面和所述第2主表面的检查工序,在所述检查工序中,

检查在所述转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上是否存在300μm以上的大小的损伤缺陷,并且检查在所述转印区域内,在所述第2主表面上是否存在100μm以上的大小的损伤缺陷,如果至少在所述转印区域外的所述第1主表面和所述第2主表面上存在300μm以上的大小的损伤缺陷、或者在所述转印区域内的所述第2主表面上存在100μm以上的大小的损伤缺陷,则实施所述研磨工序。

9.根据权利要求8所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述检查工序中,

在向所述转印区域外的所述第1主表面和所述第2主表面照射照度50勒克斯的照射光,并在照射该照度50勒克斯的照射光的照明下目视到表示存在损伤缺陷的反射光、散射光的情况下,或者在向所述转印区域内的所述第2主表面照射照度150勒克斯的照射光,并在照射该照度150勒克斯的照射光的照明下目视到表示存在损伤缺陷的反射光、散射光的情况下,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。

10.一种再生光掩模用基板的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,该制造方法的特征在于,设所述透明基板的与所述第1主表面的背侧对应的表面为第2主表面时,该制造方法具有以下工序:

去除所述膜图案的工序;以及

对所述第1主表面和所述第2主表面分别进行研磨的研磨工序,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:

在设所述透明基板的厚度为Dmm时,所述研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,不残留20×Dμm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于20×Dμm的大小的损伤缺陷。

11.根据权利要求10所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,所述再生光掩模在所述第1主表面中的所述转印区域外具有标记图案,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:

该研磨量使得在所述标记图案的形成区域内的所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷。

12.根据权利要求10所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述研磨工序中,针对所述第1主表面进行的研磨的研磨量与针对所述第2主表面进行的研磨的研磨量相同。

13.根据权利要求10所述的再生光掩模用基板的制造方法,其特征在于,在所述再生光掩模的所述转印区域内,在所述第1主表面上不存在2μm以上的大小的损伤缺陷。

14.一种再生光掩模用基板的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,该制造方法的特征在于,设所述透明基板的与所述第1主表面的背侧对应的表面为第2主表面时,该制造方法具有以下工序:

去除所述膜图案的工序;以及

对所述第1主表面和所述第2主表面分别进行研磨的研磨工序,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:

该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不残留在照度50勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷,且残留在照度100勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷,并且该研磨量使得在所述转印区域内,在所述第2主表面上,不残留在照度150勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷。

15.一种再生光掩模用坯体的制造方法,其利用了已经使用过的光掩模,该制造方法的特征在于,准备通过权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法制造的再生光掩模用基板,在所述再生光掩模用基板的第1主表面上形成薄膜。

16.一种再生光掩模用基板,其是利用在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模制造的,且是一边长度为500mm以上且2400mm以下的方形,该再生光掩模用基板的特征在于,设所述透明基板的与所述第1主表面的背侧对应的表面为第2主表面时,所述第1主表面和所述第2主表面被研磨成:

在去除了所述膜图案后的所述第1主表面和所述第2主表面的从各自的外缘起朝向内侧的50mm以内的外周区域中,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留了2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且,在所述第2主表面的除所述外周区域以外的区域中,不残留100μm以上的损伤缺陷,且残留了2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷,并且,在所述第1主表面的除所述外周区域以外的区域中,不残留2μm以上的大小的损伤缺陷。

17.一种再生光掩模的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,该制造方法的特征在于,准备通过权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法制造的再生光掩模用基板,在所述再生光掩模用基板的第1主表面上形成新的膜图案。

18.一种再生光掩模,其在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案,且是利用已经使用过的光掩模制造的,该再生光掩模的特征在于,设所述透明基板的与所述第1主表面的背侧对应的表面为第2主表面时,在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不存在

300μm以上的大小的损伤缺陷,且存在2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且在所述转印区域内的所述第2主表面上,不存在100μm以上的大小的损伤缺陷。

19.根据权利要求18所述的再生光掩模,其特征在于,所述透明基板的厚度为3mm以上且10mm以下。

20.根据权利要求18或19所述的再生光掩模,其特征在于,所述再生光掩模在所述第1主表面中的所述转印区域外具有标记图案,在所述标记图案的形成区域内的所述第2主表面上,不存在100μm以上的大小的损伤缺陷。

21.根据权利要求18或19所述的再生光掩模,其特征在于,在所述转印区域内的所述第1主表面上,不存在2μm以上的大小的损伤缺陷。

22.一种再生光掩模,其在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案,且是利用已经使用过的光掩模制造的,该再生光掩模的特征在于,设所述透明基板的与所述第1主表面的背侧对应的表面为第2主表面,在设所述透明基板的厚度为Dmm时,

在所述再生光掩模的所述转印区域内,在所述第2主表面上,不存在20×Dμm以上的大小的损伤缺陷,且存在2μm以上且小于20×Dμm的大小的损伤缺陷。

23.一种图案转印方法,其特征在于,具有以下工序:使用权利要求18或19所述的再生光掩模,将具有i线~g线范围的波长的曝光光照射至形成在被转印体上的抗蚀剂膜上,由此,将所述转印用图案转印至所述抗蚀剂膜上。

24.一种图案转印方法,其特征在于,具有以下工序:使用通过权利要求17所述的再生光掩模的制造方法制造的再生光掩模,将具有i线~g线范围的波长的曝光光照射至形成在被转印体上的抗蚀剂膜上,由此,将所述转印用图案转印至所述抗蚀剂膜上。

说明书 :

基板制造方法、坯体制造方法、再生光掩模及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于制造例如液晶显示装置等平板显示器(Flat Panel Display:以下称为FPD)等的再生光掩模用基板的制造方法、再生光掩模用坯体的制造方法、再生光掩模及其制造方法、以及图案转印方法。

背景技术

[0002] 例如,液晶显示装置中使用的TFT(薄膜晶体管)基板是通过如下方式制造的:使用在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的光掩模,而且还使用其他的光掩模,经过例如5次~6次的光刻工序,由此制造出上述TFT基板。另外,一般而言,在用于制造上述光掩模的光掩模用基板中,透明基板的第1主表面和第2主表面被研磨成为平坦且平滑。在专利文献1(日本特开2005-191352号公报)和专利文献2(日本特开2008-151916号公报)中公开了研磨光掩模用基板的主表面的方法。在专利文献1中,记载了EUV光刻中使用的研磨透明基板的方法。而在专利文献2中,记载了在大型光掩模基板的再生工序中研磨透明基板的表面的方法。
[0003] 近年来,上述液晶显示装置制造用的光掩模正在向大型化发展。具体而言,大多使用一边为500mm以上的方形的光掩模,尤其在最近,一边为1000mm以上的方形的光掩模也不少见。其原因除了液晶显示装置自身的大型化以外,还在于对降低液晶显示装置生产成本的要求高。为了提高生产效率,比较有效的方法是使用大型的光掩模来减少转印次数。
[0004] 此外,为了进一步提高液晶显示装置的生产效率,利用了这样的多色调光掩模:该多色调光掩模能够通过1个光掩模来进行相当于以往2个以上的光掩模的转印工序。例如,当使用多色调光掩模在被转印体上的抗蚀剂膜上进行图案转印时,能够通过一次转印工序来形成具有多个抗蚀剂残膜值的抗蚀剂图案。这种具有高附加价值的光掩模非常有助于液晶生产工序的高效化,但是光掩模的生产工序复杂,且制造成本容易增大。
[0005] 有时,这些光掩模会由于重复使用而沾污,或者发生损伤而不能使用。此外,有时会随着规格变更而成为无用的光掩模。此时,发明人等认为:从降低制造成本和有效利用资源的方面出发,与废弃已经使用过的光掩模并制造新的光掩模的方式相比,重新利用已经使用过的光掩模来制造(再生)光掩模的方式更加有效。此外,在上述那样高级的光掩模(大尺寸掩模、多色调掩模)中,使用了大型且高价的透明基板,而如果能够重新利用这种透明基板,则能够得到特别显著的效果。
[0006] 但是,为了利用从已经使用过的光掩模取得的透明基板来制造(再生)光掩模,有时需要重新研磨所取得的透明基板的主表面。这是因为,在从已经使用过的光掩模取得的透明基板上,有时会如上地发生损伤,从而不满足作为光掩模用基板的质量基准。但是以往,尚没有针对以下方面进行讨论,即:在再生光掩模时,为了使透明基板的各个主表面(表面侧和背面侧)的整个面均成为与新品大致同样的状态且不会对作为光掩模的功能造成障碍,实施怎样的处理比较好。例如,即使在每一侧的表面进行100μm左右的研磨量的研磨的情况下,也没有验证过这样的研磨是否是充分必要的,忽视了制造成本增大的问题。尤其是在透明基板大的情况下,研磨成本也容易增大。此外,包含有因研磨产生的玻璃的废液的量也变多,因此其处理负荷也变大。

发明内容

[0007] 因此,本发明的目的在于,在利用已经使用过的光掩模来制造(再生)再生光掩模用基板的情况下,既能确保作为光掩模用基板的质量基准,又能降低其制造成本。
[0008] 本发明的第1方式是一种再生光掩模用基板的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,其中,具有以下工序:去除所述膜图案的工序;以及对所述第1主表面和所述透明基板的第2主表面分别进行研磨的研磨工序,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且,该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。
[0009] 本发明的第2方式是在第1方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,所述透明基板的厚度为3mm以上且10mm以下。
[0010] 本发明的第3方式是在第1或第2方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:所述第2主表面的研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,残留2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷。
[0011] 本发明的第4方式是在第1或第2方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,所述再生光掩模在所述第1主表面中的所述转印区域外具有标记图案,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在所述标记图案的形成区域内的所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。
[0012] 本发明的第5方式是在第1或第2方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述研磨工序中,针对所述第1主表面进行的研磨的研磨量与针对所述第2主表面进行的研磨的研磨量相同。
[0013] 本发明的第6方式是在第1或第2方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述研磨工序中,针对所述第1主表面进行的研磨的研磨量与针对所述第2主表面进行的研磨的研磨量分别为2μm以上且20μm以下。
[0014] 本发明的第7方式是在第1或第2方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第1主表面中的所述转印区域内,不存在2μm以上的大小的损伤缺陷。
[0015] 本发明的第8方式是一种再生光掩模用基板的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,其中,具有以下工序:去除所述膜图案的工序;以及对所述第1主表面和所述透明基板的第2主表面分别进行研磨的研磨工序,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:在设所述透明基板的厚度为Dmm时,所述研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,残留2μm以上且小于20×Dμm的大小的损伤缺陷。
[0016] 本发明的第9方式是在第8方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,所述研磨量为这样的量:使得在所述再生光掩模的作为转印区域的区域内,在所述第2主表面上,不残留20×Dμm以上的大小的损伤缺陷。
[0017] 本发明的第10方式是在第8或第9方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,所述再生光掩模在所述第1主表面中的所述转印区域外具有标记图案,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在所述标记图案的形成区域内的所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷。
[0018] 本发明的第11方式是在第8~第10方式中任意一个方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述研磨工序中,针对所述第1主表面进行的研磨的研磨量与针对所述第2主表面进行的研磨的研磨量相同。
[0019] 本发明的第12方式是在第8~第11方式中任意一个方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述再生光掩模的所述转印区域内,在所述第1主表面上不存在2μm以上的大小的损伤缺陷。
[0020] 本发明的第13方式是一种再生光掩模用基板的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,其中,具有以下工序:去除所述膜图案的工序;以及对所述第1主表面和所述透明基板的第2主表面分别进行研磨的研磨工序,在所述研磨工序中,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不残留在照度50勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷,且残留在照度100勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷,并且该研磨量使得在所述转印区域内,在所述第2主表面上,不残留在照度150勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷。
[0021] 本发明的第14方式是在第1~第13方式中任意一个方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,该制造方法在去除所述膜图案后,具有分别检查所述第1主表面和所述第2主表面的检查工序,在所述检查工序中,检查在所述转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上是否存在300μm以上的大小的损伤缺陷,并且检查在所述转印区域内,在所述第2主表面上是否存在100μm以上的大小的损伤缺陷,如果至少在所述转印区域外的所述第1主表面和所述第2主表面上存在300μm以上的大小的损伤缺陷、或者在所述转印区域内的所述第2主表面上存在100μm以上的大小的损伤缺陷,则实施所述研磨工序。
[0022] 本发明的第15方式是在第14方式所述的再生光掩模用基板的制造方法中,在所述检查工序中,在向所述转印区域外的所述第1主表面和所述第2主表面照射照度50勒克斯的照射光,并在该照明下目视到表示存在损伤缺陷的反射光、散射光的情况下,或者,在向所述转印区域内的所述第2主表面照射照度150勒克斯的照射光,并在该照明下目视到表示存在损伤缺陷的反射光、散射光的情况下,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且该研磨量使得在所述再生光掩模的转印区域内,在所述第2主表面上,不残留100μm以上的大小的损伤缺陷。
[0023] 本发明的第16方式是一种再生光掩模用坯体的制造方法,其利用了已经使用过的光掩模,其中,准备通过第1~第15方式中任意一个方式所述的再生光掩模用基板的制造方法制造的再生光掩模用基板,在所述再生光掩模用基板的第1主表面上形成薄膜。
[0024] 本发明的第17方式是一种再生光掩模用基板,其是利用在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模制造的,且为一边长度为500mm以上且2400mm以下的方形,其中,所述第1主表面和所述第2主表面被研磨成:在去除了所述膜图案后的所述透明基板的所述第1主表面和第2主表面的从各自的外缘起朝向内侧的50mm以内的外周区域中,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留了2μm以上且小于
300μm的大小的损伤缺陷,并且,在所述第2主表面的除所述外周区域以外的区域中,不残留100μm以上的损伤缺陷,且残留了2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷,并且,在所述第1主表面的除所述外周区域以外的区域中,不残留2μm以上的大小的损伤缺陷。
[0025] 本发明的第18方式是一种再生光掩模的制造方法,其利用了在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案的已经使用过的光掩模,其中,准备通过权利要求1或2所述的再生光掩模用基板的制造方法制造的再生光掩模用基板,在所述再生光掩模用基板的第1主表面上形成新的膜图案。
[0026] 本发明的第19方式是一种再生光掩模,其在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案,且是利用已经使用过的光掩模制造的,其中,在所述再生光掩模的转印区域外,在所述第1主表面和所述第2主表面上,不存在300μm以上的大小的损伤缺陷,且存在2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷,并且在所述转印区域内的所述第2主表面上,不存在100μm以上的大小的损伤缺陷。
[0027] 本发明的第20方式是在第19方式所述的再生光掩模中,所述透明基板的厚度为3mm以上且10mm以下。
[0028] 本发明的第21方式是在第19或20方式所述的再生光掩模中,所述再生光掩模在所述第1主表面中的所述转印区域外具有标记图案,在所述标记图案的形成区域内的所述第2主表面上,不存在100μm以上的大小的损伤缺陷。
[0029] 本发明的第22方式是在第19或20方式所述的再生光掩模中,在所述转印区域内的所述第1主表面上,不存在2μm以上的大小的损伤缺陷。
[0030] 本发明的第23方式是一种再生光掩模,其在透明基板的第1主表面上形成有包含转印用图案的膜图案,且是利用已经使用过的光掩模制造的,其中,在设所述透明基板的厚度为Dmm时,在所述再生光掩模的所述转印区域内,在所述第2主表面上,不存在20×Dμm以上的大小的损伤缺陷,且存在2μm以上且小于20×Dμm的大小的损伤缺陷。
[0031] 本发明的第24方式是一种图案转印方法,其中,具有以下工序:使用第19或20方式所述的再生光掩模,将具有i线~g线范围的波长的曝光光照射至形成在被转印体上的抗蚀剂膜上,由此,将所述转印用图案转印至所述抗蚀剂膜上。
[0032] 本发明的第25方式是一种图案转印方法,其中,具有以下工序:使用通过第18方式所述的再生光掩模的制造方法制造的再生光掩模,将具有i线~g线范围的波长的曝光光照射至形成在被转印体上的抗蚀剂膜上,由此,将所述转印用图案转印至所述抗蚀剂膜上。
[0033] 根据本发明,在利用已经使用过的光掩模来制造(再生)再生光掩模用基板的情况下,既能确保作为光掩模用基板的质量基准,又能降低其制造成本。

附图说明

[0034] 图1是光掩模用基板的俯视图。
[0035] 图2是例示标记图案的形成区域的俯视图。
[0036] 图3是例示本发明的一个实施方式的再生光掩模用基板、以及再生光掩模的制造工序的流程图。
[0037] 图4是例示本发明的一个实施方式的再生光掩模用基板、以及再生光掩模的制造工序的剖视图。
[0038] 标号说明
[0039] 100:光掩模;101:光掩模用基板(透明基板);101a:第1主表面;101b:第2主表面;102p:膜图案;110a:转印区域;110b:转印区域;201:再生光掩模用基板。

具体实施方式

[0040] (1)发明人的见解
[0041] 关于用于制造液晶显示装置等的大型光掩模,通常在光掩模用基板(透明基板)的表面上形成有膜图案。该膜图案是通过对形成在光掩模用基板的第1主表面上的遮光膜、半透光膜等光学膜进行构图而形成的。另外,光学膜也可以具有蚀刻阻挡功能、反射防止功能等。除了基于要使用光掩模得到的器件的转印用图案以外,膜图案还包含光掩模的定位用标记(对准标记)图案、以及用于光掩模的识别和管理的标记图案等。
[0042] 对于这种光掩模而言,在制造液晶显示装置中使用的例如薄膜晶体管(TFT)等的过程中使用过之后,有时会成为无用的光掩模、或者因缺陷或沾污而无法再使用。虽然能够针对这种已经使用过(包括无法使用的情况)的光掩模进行再生,但是为了再生,需要既能保证再生光掩模的性能、又不需要消耗过大的工作量和成本的再生方法。
[0043] 如上所述,在已经使用过的光掩模中,大多存在损伤(以下也称作损伤缺陷)。根据发明人等的深刻研究,损伤缺陷并不是在光掩模用基板的主表面上大范围均匀地产生的,而是可区分为可能存在较多损伤缺陷的场所和并非如此的场所。以下,参照图1进行说明。图1是光掩模用基板101的俯视图。
[0044] 作为光掩模用基板101上可能存在较多损伤缺陷的场所,例如可以列举出第1主表面101a(形成有膜图案的表面)和第2主表面101b(与第1主表面101a的背侧对应的表面)中曝光光的照射区域(以下也将该区域称作转印区域110a、110b)以外的区域111a、111b、和第2主表面101b中的转印区域110b内等。作为损伤缺陷,包括通过卡盘机构将光掩模设置到曝光机上时产生的裂纹、在描绘机和检查机的工作台上进行光掩模的定位时产生的拖曳损伤等。另一方面,在第1主表面101a的转印区域110a内,基本不存在损伤缺陷。
关于其原因,可以举出以下因素等:由于在第1主表面101a的转印区域110a上形成有转印图案,因而在使用时会加以细心注意来进行处理;而且形成有转印图案的第1主表面101a在大多情况下是被薄膜覆盖的。此外,即使在转印区域110a内存在损伤缺陷,在大多情况下,该损伤缺陷也比其他区域中存在的损伤缺陷小。
[0045] 这样,用于消除其他区域中存在的损伤缺陷的研磨量远远大于消除转印区域110a内存在的小的损伤缺陷所需的研磨量,因此,利用用于消除其他区域内存在的损伤缺陷的研磨量研磨基板,也能够同时消除转印区域110a内存在的损伤缺陷。
[0046] 此外,根据发明人等的深刻研究,光掩模用基板101的表面所要求达到的质量(与可允许的损伤大小等相关的质量)根据场所和表面的不同而存在(a)~(d)那样的差异。
[0047] (a)在第1主表面101a的转印区域110a以外的区域111a和第2主表面101b的转印区域110b以外的区域111b中,要求不存在例如300μm以上的损伤缺陷,优选不存在200μm以上的损伤缺陷。例如,可从与基板的主平面垂直的方向观察损伤缺陷。这里,所谓损伤缺陷的大小,是指损伤缺陷的最大直径的大小(用平行线夹着损伤缺陷时,是指平行线之间的最大距离,或者,如果是长方形的损伤则是指长边的长度,而如果是不规则形状的损伤则是指将该损伤形状投影至与基板垂直的面时的最大长度)。如果处于该大小的范围内,则在损伤缺陷中存有异物而在曝光环境中产生微粒的概率极低,并且,这样的大小在
50勒克斯(lux)照度的照明环境下实质上是无法目视到的,因此不会有损于产品的外观品质。另一方面,残留有小于300μm的损伤缺陷不会带来上述不良情况。例如,可在基板的第1主表面和第2主表面的从各自的外缘起朝向内侧50mm宽度的区域中,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的损伤缺陷。一般而言,在新品的光掩模用基板中不存在小于2μm的损伤缺陷、更优选为不存在1.5μm的损伤缺陷是最严格的基准(因处于所使用的曝光装置的分辨极限以下所致),在考虑到这一点时,可认为,存在2μm以上且小于300μm的损伤缺陷的基板能够制造新的再生光掩模。
[0048] 另外,在图1中,对于区域111a和区域111b的宽度a、b没有特别限制,例如在用尺寸表示的情况下,可分别将所述宽度a、b设为例如10mm以上50mm以下。此外,宽度a可以设为光掩模用基板101的长边的1/20~1/50、宽度b可以设为光掩模用基板101的短边的1/25~1/35。
[0049] (b)在第2主表面101b的转印区域110b内,要求不存在例如100μm以上的损伤缺陷。在第2主表面101b中,没有形成包含转印用图案的膜图案,但是在通过曝光机对转印用图案进行转印时,到达转印用图案的曝光光是从第2主表面101b入射的,因此,必须控制为在第2主表面101b中不存在一定程度以上的损伤缺陷。但是,第2主表面101b从曝光光学系的焦面偏离了光掩模用基板101的板厚的量,因此,为了不妨碍转印而允许的损伤和异物的大小大大高于第1主表面101a。这样,在考虑了利用曝光机进行转印时的散焦量的情况下,如果光掩模用基板101的板厚为3mm~10mm(例如5mm)、在第2主表面101b的转印区域110b中不存在100μm以上的大小的损伤缺陷,则能够充分确保转印性能。即,在第2主表面101b的转印区域110b内,可允许残留小于100μm的大小的损伤缺陷。另外,在满足该基准的情况下,在缺陷检查所应用的照明环境下(例如照度50勒克斯),只会残留实质上目视不到的程度的损伤缺陷。另外,对于要求更高转印性的产品等而言,作为必要条件,更优选不存在50μm以上大小的损伤缺陷。在满足该基准的情况下,即使在更亮的缺陷检查照明的环境下(例如照度250勒克斯),也只会仅残留实质上目视不到的程度的损伤缺陷。
[0050] (c)在第1主表面101a的转印区域110a上覆盖有薄膜、且在薄膜外侧配置有标记图案的情况下,即如图2所示,在第1主表面101a的转印区域110a外的区域111a中设置有标记图案的形成区域112a的情况下,标记图案的形成区域112a的第1主表面101a的表面所要求达到的质量为不存在例如2μm以上大小的损伤缺陷(与下述(d)相同)。此外,对于标记图案的形成区域112a的第2主表面101b,可与上述第2主表面101b的转印区域110b内同样地考虑。即,需要考虑曝光机或描绘机有时要用到光学手段进行标记图案的读取、尤其是有时要用到透射光进行读取,需要进行与上述(b)同样的考虑。
[0051] 另外,标记图案的形成区域112a的形状和大小没有特别限制,例如,如图2所示,可以是一边为10mm左右的四边形。此外,可将其位置设为离光掩模用基板101的外缘10~20mm左右的位置。此外,在标记图案的形成区域112a配置在薄膜内部的情况下,该区域的第1主表面101a可以与下述(d)同样地考虑,第2主表面101b可以与上述(b)同样地考虑。
[0052] (d)第1主表面101a的转印区域110a内为形成转印图案的区域。因此,在转印区域110a内,基本上不能存在曝光机所能分辨出的损伤缺陷。因此,需要严格进行管理:例如,要求不存在2μm以上的大小的损伤缺陷,更优选的是,不存在1.5μm以上的大小的损伤缺陷。不过,由于转印区域110a大多情况下被薄膜所覆盖,而且在处理时始终会给予细心的注意,因此大多不存在损伤缺陷。
[0053] 如上所述,损伤缺陷并不是在光掩模用基板101的主表面上大范围均匀地产生的,而是可区分为可能存在较多损伤缺陷的场所和并非如此的场所。而且,光掩模用基板101的表面所要求达到的质量根据场所和表面的不同而各有差异。因此,在利用从已经使用过的光掩模取得的透明基板来制造(再生)新的光掩模用基板时,只要考虑上述情况而进行充分必要的研磨即可。通过进行这样的研磨,既能确保作为光掩模用基板的质量基准,又能降低其制造成本。
[0054] (2)再生光掩模的制造工序
[0055] 以下,参照附图来说明本发明的一个实施方式的再生光掩模用基板的制造工序。图3是例示本实施方式的再生光掩模用基板201以及再生光掩模200的制造工序的流程图。图4是例示本实施方式的再生光掩模用基板201以及再生光掩模200的制造工序的剖视图。
[0056] (去除膜图案的工序(S10))
[0057] 首先,准备图4(a)所例示的已经使用过的光掩模100。光掩模100具有作为透明基板的光掩模用基板101。在光掩模用基板101的第1主表面101a上,形成有膜图案102p。此外,膜图案102p被未图示的薄膜覆盖而得到保护。另外,光掩模用基板101构成为平板,其例如由石英(SiO2)玻璃、或含有SiO2、Al2O3、B2O3、RO(R为碱土类金属)、R2O(R2为碱金属)等的低膨胀玻璃等构成。光掩模用基板101可以是例如一边为300mm~2400mm左右的方形。尤其是在一边为500mm以上的情况下,后述效果显著地显现。另外,光掩模用基板101的厚度可以是例如3mm~20mm左右。
[0058] 然后,在剥去未图示的薄膜后,实施从第1主表面101a上去除膜图案102p的工序(S10)。关于膜图案102p的去除,例如在膜图案102p由以铬Cr为主要成分的薄膜构成的情况下,可将由含有硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)和高氯酸(HClO4)的纯水构成的铬用蚀刻液供给到膜图案102p上进行蚀刻,由此来进行上述膜图案102p的去除。图4(b)例示了去除膜图案102p后的状态。
[0059] 另外,如上所述,在从已经使用过的光掩模100取得的光掩模用基板101的第1主表面101a和第2主表面101b上,有时会存在损伤缺陷。尤其是在光掩模用基板101的第1主表面101a和第2主表面101b中的转印区域110a、110b以外的区域111a、111b中,有时存在例如300μm以上的损伤缺陷。此外,在第2主表面101b中的转印区域110b内,有时也存在例如100μm以上的大小的损伤缺陷。与此相对,在第1主表面101a中的转印区域110a内,基本不存在2μm以上的大小的损伤缺陷。
[0060] (检查工序(S20))
[0061] 接着,实施这样的检测工序(S20):分别检测去除了膜图案102p后的光掩模用基板101的第1主表面101a和第2主表面101b。在检查工序(S20)中,检查在光掩模用基板101的第1主表面101a和第2主表面101b中的转印区域110a、110b以外的区域111a、111b内,是否存在例如300μm以上的大小的损伤缺陷,并且检查在第2主表面101b中的转印区域110b内,是否存在例如100μm以上的大小的损伤缺陷。
[0062] 这里,对于损伤缺陷的检查,可根据需要,通过目视来检查是否存在损伤缺陷,并且/或者利用显微镜来检查损伤缺陷的尺寸。目视检查可通过将预定光量的照射光照射至第1主表面101a和第2主表面101b,并目视反射光、散射光来进行。在该检查方法中,可通过改变照射光的照度来检查损伤缺陷的大小。具体而言,向第1主表面101a和第2主表面101b中的转印区域110a、110b以外的区域111a、111b照射照度50勒克斯的照射光。并且,在该照明下目视到表示存在损伤的反射光、散射光时,可以与在区域111a、111b中存在300μm以上的大小的损伤缺陷的情况同样地设定研磨量。并且,例如在第2主表面101b中的转印区域110b内,照射照度150勒克斯的照射光。并且,在该照明下目视到表示存在损伤的反射光、散射光时,可以与在转印区域110b内存在100μm以上的大小的损伤缺陷的情况同样地设定研磨量。
[0063] 此外,作为用于目视检查的照明,优选能够调整为所期望的照度并且能够使照度固定。例如,可从卤素灯、金属卤化物灯、白炽灯、荧光灯、LED等光源中进行选择。尤其是对于LED光源等,可以选择出具有适合于检查损伤缺陷的波长特性的光源,并且所照射的光束的波长特性和强度极其稳定,因此,非常适合作为本发明中使用的光源。
[0064] 此外,在损伤缺陷的检查和大小的判定中,作为目视和显微镜以外的方法,例如可使用光掩模用的缺陷检查机等缺陷检查装置。
[0065] (研磨工序(S30))
[0066] 如果进行检查工序(S20)后的结果是判定为至少在第1主表面101a和第2主表面101b中的转印区域110a、110b以外的区域111a、111b内存在300μm以上的大小的损伤缺陷、或者在第2主表面101b中的转印区域110b内存在100μm以上的大小的损伤缺陷,则实施对第1主表面101a和第2主表面101b分别进行研磨的研磨工序(S30)。这里,在区域111a、111b或转印区域110b内的至少一方中确认到上述损伤缺陷之后,实施研磨工序(S30)。
[0067] 第1主表面101a和第2主表面101b的研磨可使用含有氧化铈、硅胶等公知的游离磨粒的研磨液和研磨盘(pad)等来进行。此时,可以使用每次针对一侧的表面对第1主表面101a或第2主表面101b进行掩模的单面研磨法、以及同时研磨两个表面的双面研磨法中的任意一种。
[0068] 这样,在本实施方式中,仅在预定场所存在预定大小的损伤缺陷的情况下,才实施研磨工序(S30),由此,既能确保作为光掩模用基板的质量基准,又能降低其制造成本。
[0069] 另外,在本实施方式中,例如将研磨量限制在以下范围内。
[0070] 例如,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在第1主表面101a和第2主表面101b中的转印区域110a、110b以外的区域111a、111b内,不残留300μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于300μm的大小的损伤缺陷。更优选的是,该研磨是如下研磨量的研磨:该研磨量使得在第2主表面101b中的转印区域110b内不残留100μm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于100μm的大小的损伤缺陷。
[0071] 或者,进行如下研磨量的研磨:在将作为透明基板的光掩模用基板101的厚度设为Dmm时,该研磨量使得在第2主表面101b中的转印区域110b内不残留20×Dμm以上的大小的损伤缺陷,且残留2μm以上且小于20×Dμm大小的损伤缺陷。随着光掩模用基板的厚度Dmm的增加,在通过曝光将转印用图案转印至被转印体上时,残留在第2主表面101b中的转印区域110b内的损伤缺陷与具有转印图案的第1主表面(在转印时与曝光装置的光学系统的焦面实质上一致)相离厚度Dmm的量,因此,在被转印体上不容易形成成为转印缺陷的像。由此,如果残留在第2主表面101b中的转印区域110b内的损伤缺陷的大小相对于基板厚度Dmm处于上述范围内,则能够成为满足光掩模基板的质量基准的光掩模用基板。
[0072] 或者,进行如下研磨量的研磨:该研磨量使得在第1主表面101a和第2主表面101b中的转印区域110a、110b以外的区域111a、111b内,不残留在照度50勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷,且残留在照度100勒克斯的照明下能目视到的损伤缺陷。优选该研磨的研磨量是如下的研磨量:该研磨量使得在第2主表面101b中的转印区域110b内,不残留在照度150勒克斯的照明下能够目视到的损伤缺陷,且残留在照度250勒克斯的照明下能够观察到的损伤缺陷。
[0073] 通过将研磨量设定为这样的范围,既能确保作为所制造(再生)的光掩模用基板的质量基准,又能降低其制造成本。作为具体的研磨量,只要将针对第1主表面101a进行的研磨量和针对第2主表面101b进行的研磨量分别设为例如2μm以上且20μm以下、优选为5μm以上且10μm以下即可。这里所说的研磨量,是指透明基板在与研磨对象面的垂直的方向上的去除量。该研磨量是与分别对透明基板的主表面(表面侧和背面侧)自动研磨100μm左右的情况下相比,考虑了充分必要条件的研磨量。
[0074] 此外,可根据检测到的损伤缺陷的大小,从上述数值范围中选择研磨量。可预先求出损伤缺陷的大小与能够通过研磨存在该损伤缺陷的基板的表面来满足质量基准的研磨量之间的关系,根据该关系求出所需的研磨量。
[0075] 另外,在研磨工序(S30)中,优选将针对第1主表面101a进行的研磨量与针对第2主表面101b进行的研磨量设为相同。在考虑了第1主表面101a和第2主表面101b各自的转印性能和外观性能时,只要按照所需研磨量最大的区域来确定研磨量即可。此外,在利用双面研磨同时并同量地研磨第1主表面101a和第2主表面101b这两个表面时,只要按照第1主表面101a或第2主表面101b中所需的研磨量较大的表面来确定研磨量即可。或者,还可以利用根据多个已使用过的光掩模的损伤缺陷趋势而确定的规格,对第1主表面101a、第2主表面101b应用相同的基准研磨量来进行研磨。
[0076] 在研磨完成后,用纯水或有机溶剂等清洗第1主表面101a或第2主表面101b来去除残留在表面的研磨液等,从而制造出本实施方式的再生光掩模用基板201。图4(c)例示了所制造的再生光掩模用基板201的截面结构。
[0077] (成膜工序(S40))
[0078] 接着,在所制造的再生光掩模用基板201的第1主表面101a上,形成以例如Cr等为主要成分的遮光膜202。然后,在所形成的遮光膜202上,形成抗蚀剂膜203,制造出本实施方式的再生光掩模用坯体200b。另外,遮光膜202例如可通过溅射等方法来形成。此外,抗蚀剂膜203可由正性光致抗蚀剂材料或负性光致抗蚀剂材料构成。抗蚀剂膜203例如可使用狭缝涂布机(slit coater)或旋涂机等形成。图4(d)例示了所制造的再生光掩模用坯体200b的截面结构。
[0079] (膜图案形成工序(S50))
[0080] 接着,针对所制造的再生光掩模用坯体200b,利用激光绘图仪等进行描绘曝光,使抗蚀剂膜203感光,利用喷雾方式等方法向抗蚀剂膜203上供给显影液来实施显影,形成至少覆盖遮光部的形成预定区域的抗蚀剂图案203p。图4(e)例示了形成抗蚀剂图案203p后的状态。
[0081] 接着,将所形成的抗蚀剂图案203p作为掩模对遮光膜202进行蚀刻,形成遮光膜图案202p。遮光膜202的蚀刻可利用喷雾方式等方法向遮光膜202上供给上述铬用蚀刻液来进行。之后,使用剥离液等去除抗蚀剂图案203p,制造出本实施方式的再生光掩模200。另外,优选的是,利用薄膜覆盖所制造的遮光膜图案202p的上表面。图4(f)例示了所制造的再生光掩模200的剖视图。隔着所制造的再生光掩模200,将具有i线~g线范围的波长的曝光光照射至形成在被转印体上的抗蚀剂膜,由此,能够将转印用图案(遮光膜图案
202p)转印至抗蚀剂膜上。
[0082] (3)本实施方式的效果
[0083] 根据本实施方式,能够起到以下所示的1个或多个效果。
[0084] (a)根据本实施方式,能够充分发挥再生光掩模的功能,并且能够设定可合理地削减再生负荷、成本、环境负荷的研磨量,进行应用了该研磨量的研磨。该研磨量是与基板的各个主表面以及区域对应地设定的,因此,与自动对整个表面、或两个表面均应用较大的研磨量的情况相比,是非常合理的。
[0085] (b)根据本实施方式,通过将研磨量设定为预定范围,从而不会超过所要求的质量基准而过度地进行研磨,既能确保再生光掩模用基板201所要求达到的质量基准,又能降低其制造成本。
[0086] (c)本实施方式的再生光掩模用坯体200b和再生光掩模200是使用上述再生光掩模用基板201而制造的,因此,既能确保质量基准,又能降低其制造成本。
[0087] <本发明的其他实施方式>
[0088] 以上对本发明的实施方式进行了具体的说明,但本发明不限于上述实施方式,可以在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
[0089] 在上述实施方式中,对以下情况进行了说明:通过在再生光掩模用基板201上形成单层遮光膜202来制造再生光掩模用坯体200b,从而制造作为二值掩模的再生光掩模200,但本发明不限于该方式。即,本发明也非常适合于以下情况:在再生光掩模用基板201上不仅形成遮光膜,而且层叠半透光膜等,由此制造作为多色调掩模的再生光掩模200。