[发明专利]激光反射掩模以及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光反射掩模以及其制造方法，更详细地说，涉及下述的激光反射掩模以及其制造方法，其在激光束的反射区域形成预定深度的反射膜填充凹槽的基板上部依次重复层叠具有不同反射率的反射膜之后，通过进行化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)工序，或者通过进行利用激光束照射或者蚀刻溶液的剥离(Lift-off)工序，除了填充在反射膜填充凹槽中的部分以外，对层叠在其他区域上的反射膜进行去除，从而形成填充在凹槽中的反射膜图案，使得掩模的制造工序变为容易，同时可以形成精确的图案。

背景技术

薄膜技术指的是从单原子层到具有数μm厚度的膜的处理技术，利用于集成电路(IC)的电极布线、布线之间的绝缘以及电阻体的制造等，是将薄膜的制作和应用融合的技术，广泛使用于半导体、LCD(Liquid Crystal Display)、太阳能电池(Solar cell)、LED(Light Emitting Diode)等的产业。

利用这样的薄膜技术所生产的产品由各种元件组成，而且各元件通过依次层叠多层薄膜而构成为具有各个功能所需要的结构。

各层的薄膜通过真空蒸镀法、溅射方法、热氧化方法等形成，而且各层通过图案化形成为多种不同的结构。

一般的图案化工序按照如下过程进行：在形成有被蚀刻层的基板上部涂覆光刻胶(Photoresist)，通过形成所需图案的掩模，照射紫外线进行曝光工序，然后经过显影工序形成光刻胶图案，将光刻胶图案作为蚀刻掩模对被蚀刻层进行蚀刻而形成被蚀刻层图案，最后去除光刻胶图案。

这种图案化工序由于非常复杂而需要很长的工序时间，而且由于使用费用高的光刻胶，从而工序费用增加，并且由于需要经过多个步骤的工序过程，而潜在的不良原因很多，而且也降低了生产率等导致了多种问题的发生，并且为完成多个步骤的工序过程需要费用高的多种设备，因此增加了制造费用，同时由于使用大量的化学物质，而成了污染环境的原因。

另一方面，最近利用激光和光学元件，和以往的图案化工序相比，既工序简单又价格低而且环保地对薄膜进行图案化的激光直接图形加工(Laser Direct Patterning，以下简称为LDP)方式以多种形式被应用。

LDP方式是对被蚀刻层照射激光束，从而去除被蚀刻层中不需要的部分，但上述的方式有如下的问题存在：由于激光束的直径太小，而对将图案形成于基板上的被蚀刻层进行全面的图案化，需要很长的工序时间。

为解决此问题使用下述方法：设置形成有所需图案的掩模，在掩模表面上以扫描的方式照射激光束而对被蚀刻层进行图案化，从而提高工序效率。

但是在这样的工序中使用的掩模，一般在透过激光束的基板上部形成能吸收激光束的Cr等遮蔽层，经过利用光刻胶的图案化工序而对遮蔽层进行图案化而形成，在使掩模位于和基板邻近的位子而对被蚀刻层进行蚀刻时，用于蚀刻被蚀刻层的激光束的能量会损伤掩模，因此在基板和掩模之间设置能聚焦激光束的投影透镜，然后对掩模照射和在蚀刻被蚀刻层时使用的激光束能量相比，具有更低的能量的激光束，通过投影透镜将能量聚焦而对被蚀刻层进行蚀刻。

由于由上述的结构构成，而图案化系统的结构变复杂，而且由于要移动基板或者包括激光束的光学系统而对基板上的被蚀刻层进行蚀刻，因此由上述移动所发生的误差，很难实现所需形状的图案，从而发生生产率降低的问题。

为解决这样的问题，美国专利第4,923,722提出了：在掩模基板上重复层叠对激光束的反射率较低的电介物质和反射率较高的电介物质，利用光刻胶对层叠的电介物质统一进行图案化，从而反射激光束的反射掩模。

图1是依次示出根据现有技术的激光反射掩模的制造过程的剖面图。

参照图1，激光反射掩模经过如下的过程形成：在透过激光束的基板110上部依次重复层叠反射率较低的第一反射膜122a与和第一反射膜122a相比反射率较高的第二反射膜124a，从而形成反射膜120a，在反射膜120a上部涂覆光刻胶130a之后，利用形成有所需图案的掩模140照射紫外线(步骤a)，对光刻胶130a进行显影而形成光刻胶图案130b(步骤b)之后，将光刻胶图案130b作为蚀刻掩模对反射膜120a进行蚀刻而形成反射膜图案120b(步骤c)，最后去除光刻胶图案130b(步骤d)。