一种光罩铬残留的处理方法及其应用与流程

1.本发明涉及电子制造技术领域，具体涉及一种光罩铬残留的处理方法及其应用。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，对光罩产品的品质要求也越来越高，线路图形的精度和缺陷要求越来越严格和细微，尤其是高精度的tft—lcd和ic行业，精度和缺陷要求发展到了纳米级别，任何细微的缺陷和脏污等存在光罩图形上都会给客户的产品造成不良影响甚至报废。为此，光罩在出货前必须将产品上的各种缺陷处理完，才能进行清洗包装。光罩产品的缺陷主要有铬残留、铬缺、玻璃气泡、玻璃的其他损伤等，玻璃气泡和玻璃损伤是玻璃原材本身质量造成的缺陷，一般是无法修复的，只能进行报废处理。而铬残留和铬缺主要是由光罩原材的涂胶、光罩的光刻、光罩的制程工艺和各环节的污染等造成的，一般都是可以进行修复处理的。
3.目前行业上，铬残留的处理采用激光修打法，即利用激光的高温瞬间将铬残蒸发掉；铬缺的修复采用lcvd法，即利用化学气相沉积法将铬粉沉积到铬缺失的图形上，修复处理后，光罩产品符合出货要求。
4.激光修打铬残留的方法流程如下：
5.1、经aoi扫描光罩后得到缺陷的坐标位置等信息；
6.2、将缺陷的数据信息导入修打机中，同时光罩送入修打机待处理缺陷；
7.3、光罩在修打机上经过mark点对位调节水平、找中设置0点；
8.4、依据导入的缺陷数据，点击坐标后缺陷移动到镜头下；
9.5、通过微调镜头找到缺陷并将其呈现在显示屏中央；
10.6、根据铬残的大小调节激光修打光斑的大小(比铬残稍大，最大100um左右)，待光斑完全覆盖住铬残后按发射键进行修打；
11.7、重复以上4—6步骤操作，直至所有铬残留全部修打完。
12.采用激光修打铬残留的方法，一个铬残的修打正常情况下需要30秒的时间，一张光罩的铬残数量通常在几十个，修打一张版约20-60分钟。但是随着光罩尺寸的大型化、图形高精细化等要求越来越高，缺陷数量也会相应增多，另外由于原材的异常、光刻激光的异常、制程过程的异常和车间环境的异常等因素，也会造成缺陷数量的异常增多，有时一张版的铬残数量会到达数百个甚至上万个，激光修打的处理时间会达到几个小时到数十个小时，这会导致大量产品的处理滞后影响交期，同时这类版容易漏缺陷，造成客户使用异常影响公司的品质信誉，所以缺陷超标的版一般都会做报废处理。
13.另外激光修打还有一个弊端，对于超大个的铬残留(100um以上)，修打后会留下明显的修打痕迹造成透过率异常，如果铬残刚好覆盖住图形，也无法准确对照图形轮廓来修打。因此，对于以上此类异常缺陷铬版，基于生产时效性和产品品质要求，只能做报废处理。
14.因此，目前的激光修打去除铬残留的方法存在处理时间长，处理效率低，对于超大个的铬残留处理效果不好，导致报废率较高的问题。


技术实现要素：

15.本发明所要解决的技术问题是目前的激光修打去除铬残留的方法存在处理时间长，处理效率低，对于超大个的铬残留处理效果不好，导致报废率较高的问题，目的在于提供一种光罩铬残留的处理方法及其应用，解决目前的激光修打去除铬残留的方法存在处理时间长，处理效率低，对于超大个的铬残留处理效果不好，导致报废率较高的问题。
16.本发明通过下述技术方案实现：
17.一种光罩铬残留的处理方法，包括以下步骤：
18.步骤1：在存在铬残留的光罩面上涂覆一层光刻胶后进行烘烤；
19.步骤2：对步骤1中处理之后的光罩进行二次曝光处理，二次曝光处理使用的图档与第一次在玻璃基板上刻蚀铬图形时使用的图档相同，使两次曝光的图形重合；
20.步骤3：对二次曝光之后的光罩依次进行显影、蚀刻、去胶、清洗。
21.进一步的，步骤1中光刻胶将铬残留和铬图形完全覆盖。
22.进一步的，二次曝光处理使用的光刻机台、镜头配置、光刻map和图档均与第一次曝光的相同。
23.进一步的，光刻前对版子上的mark点做alignment和beam offset测量。
24.进一步的，alignment的测量方法为：将版子上的图形的x和y方向调整到与光刻机台一致，首先移动光刻机台找到一个mark点，再点击光刻机台上的alignment进行测量，之后在移动光刻机台，找到第二个mark点，再点击光刻机台上的alignment进行测量，光刻机台根据捕捉到的两个mark点的位置坐标自动算出需要调整的角度补偿，补偿后版子上的图形方向与光刻机在一个水平方向上。
25.进一步的，第二个mark点位于x方向或y方向上均可。
26.进一步的，beam offset测量的测量方法为：将版子上图形的位置坐标调整到与光刻机台重合，首先将设计图形4个角的mark位置坐标值输入offset测量框中，然后移动机台找到实际版上第一个mark并将其坐标固定在显示屏中心，之后点击offset测量，光刻机将会根据输入的坐标值依次移动捕捉4个mark，计算其实际坐标与设计坐标的偏差并补偿，补偿后实际图形和设计图形重合。
27.进一步的，步骤3中蚀刻使用的蚀刻液为硝酸铈铵的水溶液。
28.进一步的，所述硝酸铈铵的水溶液的浓度为6％-12％，蚀刻液不与玻璃基板反应。
29.进一步的，上述光罩残留的处理方法应用于包括led、lcd和ic液晶显示面板及半导体的相关光罩加工行业中；应用于去除大尺寸铬残和图形覆盖的情形。
30.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
31.(1)本发明是通过将光罩进行二次涂胶、曝光和制程，利用制程环节的蚀刻液将光罩上面的大量铬残留缺陷去除掉，可将光罩上大量的铬残留(包括大铬残和图形覆盖等)去除掉，同时二次蚀刻对图形精度影响不大，因为二次曝光的图形重合度达到
±
20nm以内，而客户图形精度要求在
±
100nm左右，完全符合出货要求；
32.(2)与现有的方法相比，本发明的处理方法明显缩短了处理时间，提高了处理效率，而且去除铬残干净无痕迹，特别适用于去除大尺寸铬残和图形覆盖的情形，避免激光修打造成品质原因的报废，为企业节约了成本。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
34.图1为本发明的一种光罩铬残留的处理方法的流程示意图；
35.图2为本发明实施例1中铬残处理前的图形效果；其中(a)为反射光图，(b)为透射光图；
36.图3是本发明实施例1中铬残处理后的图形效果；其中(a)为反射光图，(b)为透射光图；
37.图4是本发明实施例2中铬残处理前的图形效果；
38.图5是本发明实施例2中铬残处理后的图形效果；
39.图6是本发明实施例3中铬残处理前的图形效果；
40.图7是本发明实施例3中铬残处理后的图形效果；
41.图8是对比例1中铬残处理前的图像效果图；
42.图9是对比例1中铬残处理后的图像效果图；
43.图10是对比例2中铬残处理前的图像效果图；
44.图11是对比例2中铬残处理后的图像效果图。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.实施例1
49.如图1所示，该实施例提供一种光罩铬残留的处理方法，包括以下步骤：
50.步骤1：在存在铬残留的光罩面上涂覆一层光刻胶后进行烘烤；
51.步骤2：对步骤1中处理之后的光罩进行二次曝光处理，二次曝光处理使用的图档与第一次在玻璃基板上刻蚀铬图形时使用的图档相同，使两次曝光的图形重合；
52.步骤3：对二次曝光之后的光罩依次进行显影、蚀刻、去胶、清洗。
53.具体的，二次曝光处理使用的光刻机台、镜头配置、光刻map和图档均与第一次曝光的相同。
54.具体的，光刻前对版子上的mark点做alignment和beam offset测量。
55.具体的，alignment的测量方法为：将版子上的图形的x和y方向调整到与光刻机台一直，首先移动光刻机台找到一个mark点，再点击光刻机台上的alignment进行测量，之后在移动光刻机台，找到第二个mark点，再点击光刻机台上的alignment进行测量，光刻机台根据捕捉到的两个mark点的位置坐标自动算出需要调整的角度补偿，补偿后版子上的图形方向与光刻机在一个水平方向上。
56.具体的，第二个mark点位于x方向。
57.具体的，beam offset测量的测量方法为：将版子上图形的位置坐标调整到与光刻机台重合，首先将设计图形4个角的mark位置坐标值输入offset测量框中，然后移动机台找到实际版上第一个mark并将其坐标固定在显示屏中心，之后点击offset测量，光刻机将会根据输入的坐标值依次移动捕捉4个mark，计算其实际坐标与设计坐标的偏差并补偿，补偿后实际图形和设计图形重合。
58.具体的，步骤3中蚀刻使用的蚀刻液为硝酸铈铵的水溶液。
59.具体的，所述硝酸铈铵的水溶液的浓度为6％，蚀刻液不与玻璃基板反应。
60.实验验证
61.1片6寸版制作后扫描到39处铬残留缺陷，由于设计图形类似圆形，大部分铬残留覆盖了图形(如图2所示)，修打困难(激光修打只能打方形，修打圆形时会在弧形边缘留下锯齿形状，客户无法接受)，因此如果用常规激光修打法处理，则修打效果达不到出货标准，只能判定报废。采取实施例1中的光罩铬残留处理方法进行处理，蚀刻时间60秒，所有铬残留全部被刻蚀掉了，而且原有图形的形貌和精度并未受影响(如图3所示)。
62.采用实施例1的方法处理铬残缺陷的线条精度变化如表1-1所示。
63.表1-1
[0064][0065]
采用实施例1的方法处理铬残缺陷的时间记录如表1-2所示。
[0066]
表1-2
[0067][0068]
实施例2
[0069]
参照图1，该实施例提供一种光罩铬残留的处理方法，包括以下步骤：
[0070]
步骤1：在存在铬残留的光罩面上涂覆一层光刻胶后进行烘烤；
[0071]
步骤2：对步骤1中处理之后的光罩进行二次曝光处理，二次曝光处理使用的图档与第一次在玻璃基板上刻蚀铬图形时使用的图档相同，使两次曝光的图形重合；
[0072]
步骤3：对二次曝光之后的光罩依次进行显影、蚀刻、去胶、清洗。
[0073]
实施例2与实施例1的不同之处在于使用的硝酸铈铵的水溶液的浓度为9％。
[0074]
实验验证
[0075]
一片520x800x10mm版，铬残留3000多个，此版图形密集细小且为斜线条(如图4所示)，激光修打难度很大，容易造成修打印记和锯齿。采用上述二次光刻制程处理，蚀刻时间90秒，铬残留处理干净无印记无锯齿(如图5所示)。
[0076]
采用实施例2的方法处理铬残缺陷的线条精度变化如表2-1所示。
[0077]
表2-1
[0078][0079]
采用实施例2的方法处理理铬残缺陷的时间记录如表2-2所示。
[0080]
表2-2
[0081][0082]
如果采用激光修打，由于该版上的的图形复杂且铬残较大，修打时间会成倍增加且还有重复清洗-扫描-修打的可能，3000多个铬残留需要耗费的时间将近3天，而采用实施例2中的方法仅需要蚀刻11.5小时即可将所有的铬残留全部清除，因此从时间上比，采用本技术中的方法处理效率远高于常规的激光修打，同时从处理效果上比，激光修打还存在技术缺陷，导致修打的产品质量不好，报废率很高。
[0083]
将实施例1中的实验验证与实施例2中的实验验证进行比较，从实施例1中可以看出，在版子上的铬残缺比较少时，使用激光修打的方法处理时间更短，但是其处理的产品的报废品较多，存在技术缺陷。将实施例2的实验验证结果与实施例1的实验验证结果进行比较可知，采用激光修打的方法的处理时间比采用实施例2中的蚀刻方法处理所使用的总时间长6倍多。基于此可以得出，在版子上的铬残留较多时，采用本技术中的处理方法不仅处理的效率更高，同时处理的质量更好，产品的报废率更低，而在版子上的铬残较少时，虽然采用激光修打的时间比较短，但是报废品比较多。
[0084]
实施例3
[0085]
参照图1，该实施例提供一种光罩铬残留的处理方法，包括以下步骤：
[0086]
步骤1：在存在铬残留的光罩面上涂覆一层光刻胶后进行烘烤；
[0087]
步骤2：对步骤1中处理之后的光罩进行二次曝光处理，二次曝光处理使用的图档与第一次在玻璃基板上刻蚀铬图形时使用的图档相同，使两次曝光的图形重合；
[0088]
步骤3：对二次曝光之后的光罩依次进行显影、蚀刻、去胶、清洗。
[0089]
实施例3与实施例1的不同之处在于使用的硝酸铈铵的水溶液的浓度为12％。
[0090]
实验验证
[0091]
一片800x920x10mm版，铬残留200多个(如图6所示)，铬残较大(50—150um)，采用上述二次光刻制程处理，蚀刻时间120秒，铬残留处理干净无印记(如图7所示)。
[0092]
采用实施例3的方法处理铬残缺陷的线条精度变化如表3-1所示。
[0093]
表3-1
[0094][0095]
采用实施例3的方法处理理铬残缺陷的时间记录如表3-2所示。
[0096]
表3-2
[0097][0098]
对比例1
[0099]
采用激光修打法处理与实施例3中尺寸近似的大铬残，修打前如图8所示，修打后如图9所示。对比采用激光修打法修打之后的效果图和采用本技术实施例3中的处理方法处理之后的效果图可知，采用激光修打法处理的大铬残存在很明显的印记，而采用本技术的技术方法处理的大铬残完全没有印记。因此可以看出，目前的激光修打法处理的大铬残的效果很不好，处理之后的产品质量很低，而采用本技术中的方法处理大铬残之后不存在印记，属于高质量产品。
[0100]
对比例2
[0101]
采用激光修打法处理与实施例2类似图形的版子(如图10所示)，图形密集细小且为斜线条，修打后如图11所示。对比采用激光修打法修打之后的效果图和采用本技术实施例2中的处理方法处理之后的效果图可知，采用激光修打法处理的图形中存在明显的印记和锯齿，而采用本技术的技术方案处理之后的图形中不存在任何的处理痕迹。因此可以看出，目前的激光修打法存在较大的技术缺陷，仅能处理部分图形结构，而大多图形结构采用激光修打法处理之后均存在瑕疵。
[0102]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在存在铬残留的光罩面上涂覆一层光刻胶后进行烘烤；步骤2：对步骤1中处理之后的光罩进行二次曝光处理，二次曝光处理使用的图档与第一次在玻璃基板上刻蚀铬图形时使用的图档相同，使两次曝光的图形重合；步骤3：对二次曝光之后的光罩依次进行显影、蚀刻、去胶、清洗。2.根据权利要求1所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，步骤1中光刻胶将铬残留和铬图形完全覆盖。3.根据权利要求1所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，二次曝光处理使用的光刻机台、镜头配置、光刻map和图档均与第一次曝光的相同。4.根据权利要求1所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，光刻前对版子上的mark点做alignment和beam offset测量。5.根据权利要求4所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，alignment的测量方法为：将版子上的图形的x和y方向调整到与光刻机台一致，首先移动光刻机台找到一个mark点，再点击光刻机台上的alignment进行测量，之后在移动光刻机台，找到第二个mark点，再点击光刻机台上的alignment进行测量，光刻机台根据捕捉到的两个mark点的位置坐标自动算出需要调整的角度补偿，补偿后版子上的图形方向与光刻机在一个水平方向上。6.根据权利要求5所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，第二个mark点位于x方向或y方向上均可。7.根据权利要求4所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，beam offset测量的测量方法为：将版子上图形的位置坐标调整到与光刻机台重合，首先将设计图形4个角的mark位置坐标值输入offset测量框中，然后移动机台找到实际版上第一个mark并将其坐标固定在显示屏中心，之后点击offset测量，光刻机将会根据输入的坐标值依次移动捕捉4个mark，计算其实际坐标与设计坐标的偏差并补偿，补偿后实际图形和设计图形重合。8.根据权利要求1所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，步骤3中蚀刻使用的蚀刻液为硝酸铈铵的水溶液。9.根据权利要求8所述的一种光罩铬残留的处理方法，其特征在于，所述硝酸铈铵的水溶液的浓度为6％-12％，蚀刻液不与玻璃基板反应。10.一种权利要求1-9任意一项所述的光罩残留的处理方法应用于包括led、lcd和ic液晶显示面板及半导体的相关光罩加工行业中；应用于去除大尺寸铬残和图形覆盖的情形。

技术总结
本发明公开了一种光罩铬残留的处理方法及其应用，涉及电子制造技术领域，首先在存在铬残留的光罩面上涂覆一层光刻胶后进行烘烤；然后将处理之后的光罩进行二次曝光处理，二次曝光处理使用的图档与第一次在玻璃基板上刻蚀铬图形时使用的图档相同，使两次曝光的图形重合；最后对二次曝光之后的光罩依次进行显影、蚀刻、去胶、清洗。该处理方法明显缩短了处理时间，提高了处理效率，而且去除铬残干净无痕迹，特别适用于去除大尺寸铬残和图形覆盖的情形，避免激光修打造成品质原因的报废，为企业节约了成本。业节约了成本。业节约了成本。


技术研发人员：吕振群
受保护的技术使用者：成都路维光电科技有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/9