[發(fā)明專利]用于修復(fù)半色調(diào)掩模的方法和系統(tǒng)

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2010-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN102236248A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭鐘甲;金一鎬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社COWINDST
• 主分類號(hào): G03F1/14
• 分類號(hào): G03F1/14;G03F1/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于修復(fù)半導(dǎo)體中的缺陷區(qū)域或薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)中的薄膜晶體管基板的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于修復(fù)半色調(diào)掩模的方法和系統(tǒng)，其可通過一個(gè)修復(fù)過程確保修復(fù)部分處的均勻的透過率，且即便是在表層膜形成之后，也能提供從掩模中除去缺陷這一功能，所述修復(fù)過程包括：使用激光束從半色調(diào)掩模中除去缺陷；在缺陷區(qū)域上有效地形成阻擋膜；調(diào)節(jié)阻擋膜的厚度；以及實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)透過率。

背景技術(shù)

液晶顯示器TFT和濾色器具有大量的層，該大量的層沉積在彼此之上且每個(gè)都通過一個(gè)光刻過程形成圖案。由于單個(gè)層是通過光刻過程的一個(gè)周期形成的，那么如果能夠減少光刻過程每個(gè)周期的時(shí)間，則可在處理成本方面獲得很大效果。然而，由于傳統(tǒng)的光掩模被配置為僅允許在一個(gè)層中實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖案，故而是不經(jīng)濟(jì)的。

為了解決傳統(tǒng)的光掩模的這一問題，已開發(fā)了縫隙掩模、灰色調(diào)掩模、半色調(diào)掩模以及類似物。

縫隙掩模利用了光的散射。也即，縫隙掩模利用了光散射的性質(zhì)，根據(jù)光散射的性質(zhì)，穿過比某個(gè)值——該值下能確保很多被施加至狹縫的波長(zhǎng)的線性——更細(xì)的縫隙的光發(fā)生能量色散。然而，對(duì)于縫隙掩模，由于穿過細(xì)小縫隙散射的光是不均勻分布的，且因此曝光能量根據(jù)位置而變化，故而很難在最后的薄膜上獲得均勻的厚度——因?yàn)橐蛭恢玫牟煌谧詈蟮谋∧ど袭a(chǎn)生凹凸不平。

灰色調(diào)掩模具有一個(gè)允許光完全透射穿過其中的光透射部、一個(gè)完全阻擋光的光阻擋部以及一個(gè)當(dāng)光照射時(shí)允許縮減量的光穿過其中的灰色調(diào)層。由于灰色調(diào)掩模使用穿過細(xì)小圖案的光的衍射來(lái)調(diào)節(jié)光的透射量，因此很難在以下情況下獲得均勻的圖案：在灰色調(diào)圖案的區(qū)域超過預(yù)定尺寸的情況以及灰色調(diào)掩模具有預(yù)定的尺寸或更大尺寸的情況下。

半色調(diào)掩模包括：一個(gè)光透射部，其在透明的基板上形成；一個(gè)光阻擋部，其完全阻擋光；以及一個(gè)半色調(diào)部，其調(diào)節(jié)光的透射以允許光部分透射。半色調(diào)掩模可被限定成一個(gè)其上形成有半色調(diào)部的掩模。

半色調(diào)掩模允許光均勻地穿過半色調(diào)部，且因此有利于形成最終的均勻的薄膜。

半色調(diào)掩模允許掩模形成過程簡(jiǎn)化，但需要一個(gè)額外的用于生產(chǎn)該掩模的過程，由此增加了生產(chǎn)掩模的過程的數(shù)量。

也即，當(dāng)制造期間在掩模中形成一個(gè)缺陷——例如針孔或類似物——時(shí)，那么在應(yīng)用該掩模之前應(yīng)對(duì)掩模進(jìn)行修復(fù)。當(dāng)形成于掩模的半色調(diào)部中的缺陷被修復(fù)時(shí)，有必要保持所得膜的厚度均勻性——通過調(diào)節(jié)光的透過率，使適于允許同一水平(指與穿過半色調(diào)部的鄰近于缺陷區(qū)域的無(wú)缺陷區(qū)域的光的水平相同)的光穿過半色調(diào)部的缺陷區(qū)域。

當(dāng)半色調(diào)掩模的半色調(diào)部中形成一個(gè)缺陷——例如針孔——時(shí)，穿過其中的透射光量變得不同于半色調(diào)部的其他區(qū)域，由此導(dǎo)致曝光能量因位置的不同而變化——在使用光致抗蝕劑或有機(jī)電解質(zhì)膜的情況下——使得在所得膜的表面上產(chǎn)生凹凸不平，從而很難獲得均勻的膜厚度。如此，當(dāng)在膜上形成一個(gè)臺(tái)階時(shí)，由于在后處理——例如干燥、蝕刻、灰化等——期間打開一個(gè)期望之外的部分，且該期望之外的部分變成了一個(gè)缺陷，故而有必要修復(fù)半色調(diào)部的缺陷區(qū)域。

傳統(tǒng)上，為了平衡半色調(diào)部的缺陷區(qū)域和與其鄰近的無(wú)缺陷區(qū)域之間的透過率，修復(fù)過程是通過以下操作來(lái)執(zhí)行的：從半色調(diào)部除去缺陷區(qū)域，接著在半色調(diào)部的局部區(qū)域上進(jìn)行沉積。

然而，在沉積方法中，由于調(diào)節(jié)局部區(qū)域處的透過率很困難，由此導(dǎo)致半色調(diào)部的修復(fù)區(qū)域和鄰近區(qū)域之間的透過率有差異，從而引起了沉積膜的臺(tái)階被加寬的問題。沉積層的加寬的臺(tái)階在后處理過程——例如干燥、蝕刻、灰化等——期間打開了一個(gè)期望之外的部分，由此仍然會(huì)在掩模中引起缺陷。具體來(lái)說(shuō)，透過率的變化隨沉積情況而增加，使得非常難以保證修復(fù)區(qū)域具有和與其鄰近區(qū)域相同水平的透過率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明用以解決相關(guān)技術(shù)的上述問題，且本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于修復(fù)半色調(diào)掩模的方法和系統(tǒng)，其可通過執(zhí)行一個(gè)修復(fù)過程來(lái)確保修復(fù)部分均勻的透過率，且可提供從半色調(diào)掩模中除去缺陷這一功能(即便是在表層膜形成之后)，所述修復(fù)過程包括：使用激光束從半色調(diào)掩模中除去缺陷；在缺陷區(qū)域上有效地形成阻擋膜；調(diào)節(jié)阻擋膜的厚度；以及實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)透過率。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種半色調(diào)掩模修復(fù)方法，其通過向原材料照射激光束而在缺陷部分上沉積該原材料，以此來(lái)修復(fù)半色調(diào)掩模上的半色調(diào)部的缺陷部分。

該方法可包括：從半色調(diào)部除去缺陷部分；以及在半色調(diào)部的除去缺陷部分的那一部分上沉積半色調(diào)薄膜。