光罩及光罩的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种光罩及其制造方法。
【背景技术】
[0002]传统的光学微影技术中，光罩对光阻层的紫外光(UV)曝光技术主要可以分为接触式光学微影技术以及倍缩微影技术两种。
[0003]接触式光学微影技术所使用的光罩，其表面特征图案尺寸与实际复制于基板上的图案为1:1的比例，以直接贴近于光阻层表面的方式进行曝光；而倍缩微影技术所使用的光罩，其表面特征图案尺寸则为实际复制于基板上图案的数倍，经由光学系统投射的方式对光阻进行曝光。
[0004]其中，在接触式光学微影技术中，光罩表面的遮光图案会与基板上的光阻层接触摩擦，容易使得遮光图案耗损使得光罩使用寿命缩短。另外，当涂布有光阻层的基板表面不是非常平整时，光罩与光阻层会产生不确定的空隙与距离，而造成光线的散射与绕射，进而造成曝光的尺寸误差，并且造成光阻层浅层部分的侧向曝光范围扩大，因而无法制作出高深宽比的光阻结构。
[0005]因此，如何提供一种低成本、工艺速度较快、操作温度较低、容易制作、增加光罩与光阻层的密合度的光罩及其制作方法，已成为课题之一。
【发明内容】
[0006]有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种低成本、工艺速度较快、操作温度较低、容易制作、增加光罩与光阻层的密合度的光罩及其制作方法。
[0007]为达上述目的，依据本发明的一种光罩的制造方法，其步骤包括:提供可挠性基板。于可挠性基板形成多个微结构。于可挠性基板上涂布遮光材料，使可挠性基板上形成遮光层。固化遮光层，且遮光层为单一层体。
[0008]在一实施例中，可挠性基板的材质为聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，PVA)、紫外光硬化树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其组合。
[0009]在一实施例中，遮光层的材质为碳黑光阻、红光阻或绿光阻。
[0010]在一实施例中，遮光层与微结构直接形成图案化遮光层。
[0011]在一实施例中，固化遮光层后移除部分遮光层，以形成图案化遮光层。
[0012]在一实施例中，固化遮光层后移除部分遮光层的步骤还包括:提供热塑性高分子板材贴附于遮光层上。使热塑性高分子板材与遮光层接合。移除热塑性高分子板材，使部分遮光层随同热塑性高分子板材移除。
[0013]在一实施例中，热塑性高分子板材为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、硬式聚氯乙烯(Rigid PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺(PA)、或聚乳酸(PLA)所构成。
[0014]在一实施例中，遮光材料藉由旋转涂布、雾化喷涂、刮刀涂布、或是浸润涂布形成于基板。
[0015]本发明还可提供一种光罩，其包括可挠性基板以及遮光层。可挠性基板的表面具有多个微结构。遮光层充填于所述微结构且为单一层体，遮光层与微结构形成图案化遮光层。
[0016]在一实施例中，图案化遮光层的材质为碳黑光阻、红光阻或绿光阻。
[0017]在一实施例中,遮光层同时设置于所述微结构之间的基板表面。
[0018]综上所述，本发明通过于可挠性基板上形成多个微结构，并以涂布的方式将遮光材料形成于基板，此种制作方式相较习知的采用金属层体为遮光材料的方式更为成本更低、工艺速度较快、操作温度较低、容易制作以外，因遮光材料为溶液，亦可使得遮光层的层体均匀性较佳。此外，藉由选用可挠性基板还可使得光罩与半导体基板的密合度较高，曝光显影的精度较佳。
【附图说明】
[0019]图1为本发明较佳实施例的光罩制作流程图。
[0020]图2A?2F为本发明较佳实施例的光罩制作示意图。
[0021]图2G为应用本发明的光罩形成的半导体晶圆结构。
[0022]图3为图1的光罩制作的步骤S5的详细流程图。
[0023]图4A?4C为本发明较佳实施例的光罩又一制作示意图。
[0024]图5A?5B为本发明较佳实施例的光罩制作过程中旋转涂布旋转碳黑光阻剂于具有圆洞结构的光罩的观测图及局部放大图。
[0025]图6A?6B为图5A?5B移除部分碳黑光阻剂后的光罩观测图及局部放大图。
【具体实施方式】
[0026]以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种光罩及其制作方法，其中相同的组件、步骤将以相同的参照符号加以说明。以下实施例及附图中，与本发明非直接相关的组件、步骤均已省略而未绘示；且附图中各组件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。
[0027]需先说明的是，本发明的光罩以及其制作方法可应用于半导体以及光电显示器的黄光微影工艺，或者应用于发光二极管制作图案化蓝宝石基板时黄光微影工艺但不以上述应用为限制。此外，本发明的光罩可为接触式立体光罩。
[0028]请一并参考图1至图2F，其中图1为本发明较佳实施例的光罩制作流程图。图2A?2F为本发明较佳实施例的光罩制作示意图。
[0029]本实施例的光罩，其包括可挠性基板11以及遮光层12。可挠性基板11的表面具有多个微结构11a。本实施例以微结构11a呈现凹陷构形为例，但不以此为限。遮光层12充填于所述微结构11a且为单一层体,遮光层12与微结构11a形成一图案化遮光层。但于其它实施方面中，亦可有遮光层同时设置于微结构11a之间的可挠性基板11表面。亦即，可依据不同的设计，使得遮光层仅设置于微结构11a，或者遮光层可设置于微结构11a以及部分或全部可挠性基板11的表面。
[0030]本实施例所称的「遮光层」是为制造过程中遮光材料固化后的层体，而「图案化遮光层」则是光罩完成后实际设置于基板的遮光层。须注意的是，若遮光层涂布时已形成图案化的外观，则所述实施例的遮光层等同于图案化遮光层。而若所述实施例的遮光层涂布后尚须其它步骤方能形成光罩完成后的遮光层外观，则所述实施例中遮光层仅为制作过程的中间产物，且遮光层与图案化遮光层不同。
[0031]以下将详述，本实施例的光罩的制作过程。
[0032]本实施例的光罩制作步骤至少包括:提供可挠性基板11 (步骤S1)。
[0033]本实施例的可挠性基板11的材质为聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol, PVA)、紫外光硬化树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、前述材质的组合、或其它具透光性的软性高分子材料。其中聚二甲基硅氧烷(PDMS)可依据不同的需求选用h-PDMS、s-PDMS、UV-PDMS 其中之一。
[0034]本实施例中采用可挠性基板的好处在于，即便晶圆尺寸增大而同时使得晶圆表面的不平整度一并随之放大，相较于传统的刚性基板所制成的光罩，由可挠性基板所制成的光罩因可挠曲而能与晶圆表面有较佳的贴合度，故能够降低在曝光显影工艺中因晶圆表面不平整所产生的误差而使制得的晶圆电路亦有较佳的线宽精度。
[0035]接着，于可挠性基板11上形成多个微结构11a (步骤S2)。可挠性基板11上的微结构11a可通过基板11以浇铸的的方式从主模具10复制而成，或者以机械加工或化学蚀刻方式于基材形成板件后于其表面加工制作。而本实施例以可挠性基板11以浇铸方式从主模具10复制为例。
[0036]请一并参考图2A?2C，首先，本实施例采用硅晶圆作为主模具10的材质，并通过化学干式蚀刻方式于硅晶圆表面制作多个凸出柱状的微结构，形成主模具10。接着，再将基材(例如PDMS)以浇铸方式，填充于主模具表面(图2B)，并加热使基材固化形成可挠性基板11。最后，再将完全固化的可挠性基板11自主模具10剥离，形成如图2C所示表面具凹陷洞状结构的PDMS透光基板。本实施例的其一实验例可采用40°C?100°C加热使基材固化形成可挠性基板11。
[0037]于可挠性基板11上涂布遮光材料，使可挠性基板11上形成遮光层12 (步骤S3)。然而，本实施例采用旋转涂布(Spin Coating)的方式,但亦可有实施方面的遮光材料是通过雾化喷涂搭配气刀刮除的方式设置于可挠性基板11。或者可通过刮刀涂布、或是浸润涂布的方式亦可达成相似的涂布效果。
[0038]遮光材料是一溶液，例如可为碳黑光阻剂、红光阻剂或绿光阻剂或任何可遮蔽特定波长的可旋转涂布遮光材料的溶液。此外，亦可