一種修補聚合物掩模的方法

文檔序號：6886647閱讀：525來源：國知局

專利名稱：一種修補聚合物掩模的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施方式涉及一種修補聚合物掩模的方法。更具體地，本發(fā)明的示例性實施方式涉及一種通過激光來修補聚合物掩才莫的制造缺陷，例如斑點和氣孔。
背景技術(shù)：
聚合物掩模是光刻掩模的一種，用于接觸曝光或近場成像。聚合物掩?？梢园ㄔ谕该髑胰嵝缘木酆衔镆r底上的不透明圖案。聚合物掩模可以通過在柔性襯底的全部區(qū)域上形成不透明的層來制造，然后用常規(guī)的光刻工藝對該不透明層進行構(gòu)圖。聚合物掩?？梢允怯糜诰?有適中分辨率的大面積光刻的快速且經(jīng)濟的方案。例如，聚合物掩模
是獲得高密度印制電路板(PCB)的好方法，其需要快速且經(jīng)濟的裝置來進行大面積曝光。聚合物掩模的常規(guī)示例可以包括在聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)襯底上的構(gòu)圖的UV固化油墨。為了制造，將UV 固化油墨噴涂在大的PET襯底上，然后該襯底通過光刻工藝而曝光于 UV光下，以選擇性地對油墨進行固化，從而形成圖案。
由于大面積的光刻曝光在顯像處理之后，因而所制造的PTE掩模很難不產(chǎn)生缺陷。缺陷可能通常包括在油墨圖案區(qū)域上的氣孔和在透明區(qū)域上的墨點，氣孔由于不正確曝光而形成，而墨點則由于不正確的顯像而形成。這些缺陷的尺寸可在幾樣t米到幾毫米的范圍內(nèi)。該缺陷可以在使用用于執(zhí)行光刻的聚合物掩模之前進行修補。但是，修補這些缺陷既困難又費時。特別地，修補微米尺度氣孔的手工修補可能是一種挑戰(zhàn)。通過機械方法(例如拋光和打磨)來除去斑點缺陷也不是實際的解決辦法。此外，由于基于聚合物的油墨與聚合物襯底之間的吸收率的差別較小，因而很難通過激光燒蝕來選擇性地除去油墨。因此，需要一種有效的修補聚合物掩模缺陷的方法。
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發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的示例性實施方式提供了一種易于修補聚合物掩模缺陷的方法。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在一種對構(gòu)圖的聚合物襯底進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的圖案層。然后，在所述圖案層和所述聚合物襯底的第一表面上檢測缺陷。此處，所述缺陷包括斑點缺陷和氣孔缺陷。通過激光輻射除去所述斑點缺陷。然后，修補所述氣孔缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案
層；然后，在所述圖案層和所述聚合物襯底的第一表面上檢測缺陷，此處，所述缺陷包括斑點缺陷和氣孔缺陷；通過激光輻射除去所述斑點缺陷。此處，所述激光輻射保持所述聚合物襯底的透明；然后，通過激光輔助的修補來修復所述氣孔缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；然后，在所述聚合物襯底的所述第一表面上檢測斑點缺陷；通過激光輻射除去所述斑點缺陷。此處，所述激光輻射足以引起有效燒蝕，所述有效燒蝕基本上保持所述聚合物襯底的所述第一表面的透明。
根據(jù)一個示例性實施方式，用于所述有效燒蝕的所述激光輻射可通過脈沖激光執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106\￥/(:1112到10"W/cn^范圍內(nèi)的輻照度?；蛘撸黾す廨椛淇赏ㄟ^脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。此外，所述激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述斑點缺陷上的束斑形狀。另外，所述激光輻射可通過遠場成像執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中的TEM。。模式的光束輪廓。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述激光輻射可形成深度約為O.ljwn 到50/mi的坑。而且，所述坑為凹形。另外，所述坑可由聚合物乳月交覆蓋，所述乳膠具有與聚合物襯底基本近似的折射率。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；然后，在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上輻射激光從而形成盲孔；然后，在所述盲孔中填充非透明的填充油墨。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述方法可進一步包括除去在所述盲孔周圍的過多的填充油墨，從而使得所述油墨只填充所述盲孔。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述激光輻射可通過脈沖激光執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106\￥/(:1112到10"W/cm、范圍內(nèi)的輻照度?；蛘撸?所述激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。此外，所述激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述斑點缺陷上的束斑形狀。另外，所述激光輻射可通過遠場成像執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中的TEMoo模式的光束輪廓。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述盲孔的深度范圍約為到 50pim。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述盲孔填充油墨可通過噴嘴而填充。此外，所述噴嘴可包括噴墨噴嘴管和針類點標記器，所述噴墨噴嘴管用于將所述填充油墨的小滴傳送到所述盲孔的噴墨噴嘴管，所述針類點標記器用于將所述填充油墨的點傳送過與所述盲孔鄰近的針管。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物村底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；然后，在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上輻射第一激光，以將所述聚合物襯底的所述第一表面暴露；然后，在暴露的所述第一表面上輻射第二激光，以形成用于俘獲入射光的衍射結(jié)構(gòu)。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述第一激光輻射可通過脈沖激光4丸行，所述脈沖激光具有約106W/cm4U 10"W/cm、范圍內(nèi)的輻照度?；?者，所述第一激光輻射和所述第二激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí) 行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。此外，所述第一激光輻射可通過波長為193nm的ArF準分子激光而執(zhí)行，所述準分子激光具有約0.1 J/cn^到100 J/cn^范圍內(nèi)的激光能量密度。所述第二激光輻射可通過波長為193nm的ArF準分子激光而執(zhí)行，所述準分子激光具有約0.01 J/ci^到0.5 J/cr^范圍內(nèi)的激光能量密度。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述第一激光輻射和所述第二激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩;^莫用于形成入射在所述氣孔缺陷上的束斑形狀。或者，所述第一激光輻射和所述第二激光輻射可通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM(K)模式的光束輪廓。
根據(jù)又一個和示例形實施方式，其中，所述衍射結(jié)構(gòu)具有多個微尺度錐體。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；然后，在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷的上方涂覆透明的感光層，其中，所述感光層包括至少一種感光顆粒；以及在所述感光層上輻射激光，從而光化學地改變所述感光層的顏色。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述感光層可包括在聚合物乳膠中的氧化鈦顆?；旌衔?。進一步，所述氧化鈦顆粒的平均尺寸約為1納米到1,000納米。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述激光輻射可通過脈沖激光而執(zhí)行，所述脈沖激光具有約10Sv/cir^到1015\￥/(^12范圍內(nèi)的輻照度。或者，所述激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。此外，所述激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述感光層上的束斑形狀。而且，所述激光輻射可通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEMoo模式的光束輪廓。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；然后，在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷的上方形成透明的光致反應層，其中，所述光致反應層包括至少一種光致反應顆粒；然后，在所述光致反應層上輻射激光，從而生成碳化碎屑。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述光致反應層包括在聚合物乳膠中的聚酰亞胺顆粒的混合物。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述激光輻射可通過脈沖激光而執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106\￥/(;1112到10"W/cm、范圍內(nèi)的輻照度?；蛘?，所述激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。此外，所述激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述光致反應層上的束斑形狀。而且，所述激光輻射可通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM(K)模式的光束輪廓。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上涂覆非透明油墨，從而防止UV光透射；在所述非透明油墨上輻射激光，從而修整在所述聚合物襯底的所述第一表面上的所述圖案區(qū)域之外的所述非透明油墨的溢出物。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述非透明油墨可通過噴嘴涂覆。所述噴嘴可包括噴墨噴嘴管和針類點標記器，所述噴墨噴嘴管用于將所述非透明油墨的小滴傳送到所述氣孔缺陷的噴墨噴嘴管，所述針類點標記器用于將所述非透明油墨的點傳送過與所述氣孔缺陷鄰近的針管。
根據(jù) 一種示例性實施方式，所述非透明油墨可包括在聚合物乳月交
中的至少一種著色劑的混合物。此外，所述非透明油墨可包括UV固化油墨，所述UV固化油墨通過在激光輻射前暴露至UV光而固化，所述UV光包括UV燈和脈沖UV激光。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述激光輻射可通過脈沖激光而執(zhí)行，
所述脈沖激光具有約106W/cm^ij 10"W/cn^范圍內(nèi)的輻照度?；蛘撸?所述激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。此外，所述激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述非透明油墨的所述溢出物上的束斑形狀。而且，所述激光輻射可通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM。。模式的光束輪廓。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法中，提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上涂覆UV固化油墨；在所述UV固化油墨上部分地輻射UV激光，從而將所述UV 固化油墨由所述UV激光輻射的區(qū)域變?yōu)椴蝗芙鉅顟B(tài)；除去所述UV 固化油墨的未由所述UV激光輻射的部分。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述非透明油墨可通過噴嘴涂覆。所述噴嘴可包括噴墨噴嘴管和針類點標記器，所述噴墨噴嘴管用于將所述非透明油墨的小滴傳送到所述氣孔缺陷的噴墨噴嘴管，所述針類點標記器用于將所述非透明油墨的點傳送過與所述氣孔缺陷鄰近的針管。
根據(jù)另一示例性實施方式，所述UV激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm?；蛘撸?所述UV激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述UV固化油墨上的束斑形狀。此外，所述UV激光輻射可通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEMo()模式的光束輪廓。而且，所述UV激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光具有約0.01 J/cm2到0.5 J/cn^范圍內(nèi)的激光能量密度。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法中，提供了具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；然后，提供了具有第一表面和第二表面的透明的覆蓋層以及形成在所述透明的覆蓋層的所述第二表面上的油墨層，其中，所述油墨層使得在所述油墨層與所述透明覆蓋層之間形成分界面；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；將所述透明的覆蓋層覆蓋于所述聚合物^f 底的所述圖案層上，從而使得所述油墨層接觸所述氣孔缺陷；在所述透明的覆蓋層的所述第一表面上輻射定位的激光，從而將所述油墨層從所述透明覆蓋層的所述第二表面上分開，其中，所述激光基本上透射過所述透明覆蓋層，并且基本上在所述分界面中吸收；然后，將所述油墨層從所述透明的覆蓋層轉(zhuǎn)錄到所述氣孔缺陷中。
根據(jù)一種示例性實施方式，所述油墨層可以包括在聚合物乳膠中至少一種著色劑的混合物。此外，所述油墨層還可以包括有色的光刻膠。
才艮據(jù)另一示例性實施方式，所述激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm?；蛘?，所述激光輻射可通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述分界面上的束斑形狀。此外，所述激光輻射可通過遠場成4象而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM冊模式的光束輪廓。而且，所述UV激光輻射可通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光具有約0.01 J/cm2到0.5 J/cm2范圍內(nèi)的激光能量密度。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明，在透明聚合物掩模中的例如斑點缺陷、氣孔缺陷等的缺陷都可以容易地除去。此外，本發(fā)明提供的方法可以容易地修補微米尺寸的氣孔。因此，用于光刻工藝的聚合物掩模的缺陷可以容易、有效地^修補。

本發(fā)明上述以及其他的特征以及優(yōu)點將通過以下結(jié)合附圖的詳細
描述變得更加顯而易見，其中
圖1A為示出了聚合物掩模上的缺陷類型的平面圖1B為圖1A中的聚合物掩模上的缺陷類型的截面圖2A至2F為示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的斑點缺陷修補方法的截面圖和圖像；
圖3A至3E為示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式、使用由激光輻射誘導的油墨注入的氣孔缺陷修補方法的截面圖和圖像；
圖4A至4E為示出了根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式、使用由激光輻射誘導的衍射結(jié)構(gòu)的氣孔缺陷修補方法的截面圖和圖像；
圖5A至5C為示出了根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施方式、使用影印來修補氣孔缺陷的方法的截面圖6A至6C為示出了根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施方式、使用激光誘導的碳化而修補氣孔缺陷的方法的截面圖7A至7D為示出了根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施方式、使用由激光修整誘導的定位油墨涂覆而修補氣孔缺陷的方法的截面圖8A至8D為示出了根據(jù)本發(fā)明第七示例性實施方式、使用由激光輻射誘導的UV固化油墨的定位曝光而修補氣孔缺陷的方法的截面圖；以及
圖9A至9D為示出了根據(jù)本發(fā)明第八示例性實施方式、使用激光誘導的油墨轉(zhuǎn)錄(transcription)而修補氣孔缺陷的方法的截面圖。
具體實施例方式
下文中將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，其中，附圖顯示了本發(fā) 明的示例性實施方式。然而，可以通過多種不同的形式實施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應被解釋為受本文的示例性實施方式的限制。相反，提供這些實施方式的目的是使本公開徹底和完全，并且將向本領(lǐng)域技術(shù) 人員充分地傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清晰起見，可能對層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸進行了放大。
應當理解，當談到元件或?qū)?位于"或"連接至"另一元件或?qū)?上時，其可以直接位于或連接至其他元件或?qū)由?，或者可能存在插?的元件或?qū)?。相反地，當談到元?直接位于"或"直接連接至"另一元件或?qū)由蠒r，則不存在插入的元件或?qū)?。全文中相同的標號指?相同的元件。本文中所使用的術(shù)語"和/或"包括所列舉的相關(guān)項目中的一個或多個的任意組合和全部組合。
應當理解，雖然術(shù)語第一、第二、第三等在本文中可以用來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應局限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將一個元件、組件、區(qū)域、層和/或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因而，下文中討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分也可稱作第二元件、組件、區(qū) 域、層或部分，而不背離本發(fā)明的教導。
本文中可以使用空間上相對的術(shù)語，例如"下方"、"上方"等，以便于描述附圖中所示的一個元件或特征與其他元件或特征的相對關(guān) 系。應當理解，空間上相對的術(shù)語旨在包含設備在使用或操作時除了附圖中所描述的定位之外的不同定位。例如，如果將附圖中的設備翻轉(zhuǎn)，被描述成"在其他元件或特征下方"或"在其他元件或特征之下" 的元件將被定向成"位于其他元件或特征上方"。因而，示例性的術(shù)語 "在......下方"能夠包含上方方向和下方方向。所述設備可以其他方
式定向(轉(zhuǎn)動90度或處于其他方位)，從而相應地解釋本文中使用的空間上相對的描述語。
本文使用的術(shù)語僅旨在描述特定的實施方式而非限制本發(fā)明。當用在本文中時，單數(shù)形式的"a"、 "an"和"the"也旨在包括復數(shù)形式，除非上下文中另有明確說明。還可進一步理解，當在本說明書中 l吏用時，術(shù)i吾"包4舌"(comprises和/或comprising)表示存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或附加有一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。
本文中，參照作為本發(fā)明的理想實施方式(和中間結(jié)構(gòu))示意圖的截面圖對本發(fā)明的示例性實施方式進行描述。同樣地，由于例如制造技術(shù)和/或公差而產(chǎn)生的示出物形狀的變化也是所預期的。應此，本發(fā)明的示例性實施方式并不應理解為限制于本文所示出區(qū)域的具體形狀，也應該包括例如，由于制造所造成的形狀偏差。圖中所示的區(qū)i或的性質(zhì)為示意性的，其形狀并不旨在示出裝置的區(qū)域的真實形狀，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
除非另有定義，本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學術(shù)語)與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同。進一步還可以理解，諸如常用字典中所定義的那些術(shù)語應該被解釋為具有與其相關(guān)領(lǐng)域中含義相一致的含義，并且除非本文明確地定義，不能以理想化或過于正規(guī)的方式對其進行解釋。
該詳細說明描述了與本公開一致的工藝的示例性實施方式，本/> 開解決了與聚合物掩模相關(guān)的問題。本發(fā)明的應用并不局限于以下示
例性實施方式。盡管有些示例性實施方式提到在通過波長為193nm的 ArF準分子激光修補的PET村底上的非透明油墨，但是，其它類型的非UV透明層和聚合物襯底也可以與本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它類型的激光一起使用。
用于光刻曝光的聚合物掩模包括在透明聚合物襯底上的油墨圖案，區(qū)別地將掩模分為圖案區(qū)域和透明區(qū)域(或，另一種說法，非透明和透明區(qū)域)。在光刻曝光時，一般使用UV燈或UV激光，圖案區(qū) 域擋住入射光，其余的透明區(qū)域透射光。
圖1A為示出了聚合物掩模的缺陷類型的平面圖，圖1B為示出了圖1A中的聚合物掩模缺陷類型的截面圖。
參考圖1A,在聚合物掩模10中具有兩種不同類型的缺陷。一種是在透明聚合物襯底14中形成的墨點16 ，而另一種則是在圖案區(qū)域 12中形成的油墨氣孔18。墨點16和油墨氣孔18這兩種缺陷的尺寸范圍可以從幾微米到幾毫米。在使用用于光刻曝光的聚合物掩模10的電子裝置或印刷電路板中，透明聚合物襯底14中不希望的墨點16可能造成短路，而圖案區(qū)域中不希望的油墨氣孔18可能造成斷if各。圖1B 示出了聚合物掩模10的截面圖，其示出了墨點16和油墨氣孔18。
圖2A至2F為示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的、修補斑點缺陷方法的截面圖和圖像。
參考圖2A，墨點16暴露在激光輻射20下。在這個示列性實施方式中，激光輻射可優(yōu)選地使用脈沖UV激光。此外，脈沖UV激光可以包括波長為157nm的F2準分子激光、波長為193nm的ArF準分子激光、波長為222nm的KrCl準分子激光、波長為248nm的KrF準分子激光、波長為308nm的XeCl準分子激光、波長為351nm的XeF準分子激光、以及波長為355nm (三倍頻)或波長為266nm (四倍頻) 的Nd: YAG(或Nd: YV04)等。上述激光的脈沖持續(xù)時間可優(yōu)選;也在飛秒到納秒的范圍內(nèi)。激光輻射20可以是利用掩模的近場成像，所述掩模用于形成入射在目標墨點16上的束斑形狀。輻射20也可以使用遠場成像。輻射20的光光束輪廓可以足夠均勻，例如高斯分布中的 TEM00。
使用激光束燒蝕聚合物取決于聚合物的吸收性質(zhì)以及激光束的特性。吸收性質(zhì)可以由吸收系數(shù)(cm")表示，并由吸收的光子在聚合物材料中的深度來確定。吸收的光子與聚合物的原子和分子發(fā)生反應，從而為了瞬間蒸發(fā)而將聚合物材料引導到激發(fā)狀態(tài)。具有強吸收性質(zhì) 的聚合物會具有高吸收系數(shù)。
激光束的特性主要取決于兩個特性，波長和脈沖持續(xù)時間。上述關(guān)系可以通過/=￡/^4力表示，其中/是輻照度[J/(cmM少)]，五是激光的脈沖能量(焦耳)，爿是激光束的面積(cm2),而f是脈沖持續(xù)時間 (秒)。當脈沖持續(xù)時間由激光的類型確定時，該關(guān)系可通過Z) =￡7^4 表示，其中D是激光能量密度(J/cm2)。脈沖能量五可以通過普蘭克光子能量公式來描述，j5:=/r(W>s),其中，A為普蘭克常數(shù)(6.62618 xlO^J'秒)，c是光速(m/秒)，以及入是波長(nm)。根據(jù)這些關(guān)系，較短的脈沖持續(xù)時間產(chǎn)生更高的輻照度，并且通過快速吸收而減少熱能轉(zhuǎn)換。較短的波長增加光子能量，有助于提高光吸收，并減少吸收深度。當脈沖持續(xù)時間固定時，高度集中的激光束(造成較小的激光束面積)明顯地提高激光能量密度。但是，過高的激光能量密度引起過多的能量轉(zhuǎn)換為熱量，從而造成目標的熱損傷?？偟膩碚f，由于光學和熱量的原因，有效的燒蝕得益于較小的激光波長和較短的脈沖持續(xù)時間。也就是說，當恰當選擇的激光特性(例如短脈沖持續(xù)時間和高光子能量)與聚合物材料的特性(例如小的吸收深度和低熱導率) 結(jié)合時，通過有效的燒蝕而使過多的熱量轉(zhuǎn)換最小化，從而使材料從小的熱感區(qū)域除去得更干凈。
例如，聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)具有較低的吸收系數(shù)值，在波長為248nm的激光束中約為幾百cm",其形成較長的穿透深度。 PMMA對波長為248nm的激光輻射的吸收較差，因此使得PMMA難以具有有效的燒蝕。相反，聚酰亞胺(Pl)在波長為248nm的激光中具有高得多的吸收系數(shù)值，大于10Scrn—1。在上述波長的穿透深度相對較短，使得P1為對入射激光束的優(yōu)良吸收體。利用最優(yōu)的激光能量密度，在波長為248nm時，Pl可以進行干凈有效的燒蝕。
參考圖2B， PET用于透明襯底14，襯底14由波長為248nm的準分子激光的直徑為100jLim的圓形斑點輻射，該激光的脈沖持續(xù)時間為 25ns且激光能量密度為2J/cm2。盡管PET在波長為248nm具有相對較高的吸收系數(shù)，1.6xlOScm—1，但是燒蝕并不是非常有效，在輻射區(qū) 域21a周圍出現(xiàn)了熔化材料的重鑄23。在輻射區(qū)域21a的底部還形成了薄層的碳化材料。當激光能量密度向燒蝕閥值減少時，輻射區(qū)域21a 處的碳化增加。另外，當激光能量密度增加時，在輻射區(qū)域21a周圍的重鑄23或熱損傷更加明顯。由此證明，使用波長為248nm準分子激光邊界來修補墨點16以燒蝕PET襯底并不有效。
相反，如圖2C所示，當同樣的PET襯底由脈沖持續(xù)時間和激光密度基本相同的波長為193nm的準分子激光輻射時，燒蝕則有效得多，形成輻射區(qū)域21b的清潔底部，并且在輻射區(qū)域21b的周圍也沒有明顯的重鑄。在波長為193nm, PET吸收系數(shù)的增加主要有助于提高燒蝕效率。這使得波長為193nm的準分子激光更適用于修補工藝。
參考圖2D，在激光輻射20之后，為了光刻曝光25，透明聚合物襯底14上的修補處22a需要維持優(yōu)良的光透射。為了維持透明聚合物襯底14的光透射，需要有效的燒蝕，從而獲得具有較小的受熱影響區(qū) 域的最小碳化。優(yōu)選地，具有修補處22a的平滑邊24a，朝向聚合物襯底表面26。例如，^修補處22a可以形成為凹形。優(yōu)選地，凹形坑的深度較淺，具體地，小于50/mi。在光刻曝光25時，平滑邊24a使得在目標27上、直接位于修補處22a的邊24a之下形成的邊影最小。
相反，如圖2E所示，當修補處22b具有尖銳且突出的邊24b時，用于光刻曝光25的入射UV光容易在邊24b處被反射或折射開。如此導致在邊24b之下的目標上形成陰影，該陰影使得在光刻曝光25時形成缺陷。
因此，如圖2F所示，當修補處22b具有邊24b時，邊影可以通過在修補處22b上形成透明層28而減少。透明層28可以是聚合物乳膠，優(yōu)選地具有匹配的折射率。聚合物乳膠可以包括懸浮在液體里的聚合物顆粒。當液體蒸發(fā)后，懸浮的聚合物顆粒聚集在一起并且結(jié)合形成更大的鏈，從而形成透明層28。此外，透明層28還可以形成在凹形 f^補處22a上，以提高光刻工藝25中的光透射。
如上所述，當使用輻照度低于106\￥/ 112的脈沖激光進行用于有效燒蝕的激光輻射時，對斑點缺陷16的有效燒蝕可能不易于執(zhí)行。相反，當使用輻照度高于1015W/cm2的脈沖激光進行用于有效燒蝕的激光輻射時，對斑點缺陷16的有效燒蝕會對襯底14造成損害。因此，用于有效燒蝕的激光輻射可以使用輻照度在約1(^W/cm"到約10"W/ci^之間的脈沖激光。
圖3A至3E為示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式、使用由通過激光輻射誘導的油墨注入來修補氣孔缺陷的方法的截面圖和圖像。
參考圖3A，激光輻射20被執(zhí)行用于油墨氣孔18上的有效燒蝕。在圖3B中，輻射20形成盲孔30。在此示例性實施方式中，盲孔30 的深度優(yōu)選地大于1 /xm,但小于聚合物襯底14的厚度。為了恰當?shù)?匹配包含油墨氣孔18的圖案區(qū)域12的形狀，盲孔30的形狀可以是具有多種形式，例如，圓形、橢圓形、方形、長方形和三角形。
圖3C示出了在盲孔30上涂覆填充油墨32?？梢钥紤]填充油墨 32的粘性，以恰當?shù)貪駶櫜⑻畛涿た?0。對于修補，高粘性的填充油墨32可以不濕潤小盲孔，但在內(nèi)部填充。填充油墨32可以是能夠在光刻曝光時阻擋入射的UV光的任何類型的油墨，包括但不局限于在溶劑或水基溶液中的顏料或基于染料的著色劑。此外，填充油墨32可以通過手工方法或小噴嘴涂覆。商用的噴嘴能夠?qū)⑻畛溆湍?2傳送到定位區(qū)域，包括但不局限于噴墨噴嘴管和針類點標記器(dot marker )。噴墨噴嘴管可以具有一個或多個噴射填充油墨32微滴的噴嘴(例如，參見出版的M.Gilliland， "Inkjet Applications (噴墨應用)，" Woodglen Press (2005)里商用噴墨管的操作)。
針類點標記器可以將填充油墨32輸送通過與掩模表面接觸的小 4十管。例J(口, 一種商用4十類才示"i己器是Hugle Electronics Inc. Toyko, Japan 的DIMARK 。
參考圖3D,盲孔30周圍的過多填充油墨32可以擦掉，在盲孔 30的底部留下一層殘留油墨34。
參考圖3E， PET襯底用于透明襯底14。激光輻射到PET襯底上 >人而形成盲孔30。輻射20通過波長為193nm的準分子激光的直徑為 100jLim的圓形斑點執(zhí)行，其脈沖持續(xù)時間約為25ns且激光能量密度為 2J/cm2。在輻射20后，盲孔30由填充油墨32填充。一部分在盲孔30 周圍的填充油墨32在盲孔30內(nèi)留下殘留油墨34。也就是說，為了修補氣孔缺陷，具有油墨34的結(jié)構(gòu)是通過僅僅在盲孔30內(nèi)填充和除去填充油墨32、也通過激光輻射20而形成的。
如上所述，當使用輻照度低于約106\￥/ 112的脈沖激光來進行用于修補氣孔缺陷18的激光輻射時，氣孔缺陷18的修補可能會不易于進行。相反，當使用輻照度大于約1015W/cm2的脈沖激光來進行用于有效燒蝕的激光輻射時，氣孔缺陷18的修補可能會對襯底14造成損害。因此，可以使用輻照度在約1(^W/cm2至約10"W/cn^之間的脈沖激光來進行用于有效燒蝕的激光輻射。
圖4A至4E為示出了根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式、使用由激光輻射誘導的衍射結(jié)構(gòu)的氣孔缺陷修補方法的截面圖和圖像。
具體地，圖4A至4E的處理代表了使用微尺度織構(gòu)(texture)(即，通過激光輻射)的衍射結(jié)構(gòu)的修補氣孔缺陷的方法。通過激光燒蝕而適當形成的織構(gòu)可以作為在光刻曝光時俘獲入射光的衍射光柵。光俘獲的程度和俘獲光的光譜范圍取決于衍射結(jié)構(gòu)的幾何因數(shù)(參見the modeling of the geometric factors in M. Niggemann et. al" "TrappingLight in Organic Plastic Solar Cells with Integrated Diffraction Gratings," 17th European Photovoltaic Solar Energy Conference Proceedings pp. 284-287 (2002))。形成微尺度的錐形脈的錐形織構(gòu)一般公知地可以有效地俘獲入射光。
參考圖4A，油墨氣孔18在激光輻射20之下。參照圖4B,激光輻射20通過有效燒蝕蝕刻圖案區(qū)域12而暴露聚合物表面40，直到使聚合物表面40暴露。參考圖4C，激光曝光的聚合物表面40又由受控激光輻射20a曝光。此處，受控激光輻射20a可以與前文所述的激光輻射20不同。
參考圖4D，受控輻射20a形成微織構(gòu)42，微織構(gòu)42作為在光刻曝光時俘獲入射光的衍射光柵。受控輻射20a意味著具有受控的激光參數(shù)的激光輻射，包括但不局限于激光能量密度、脈沖數(shù)量、波長以及^K沖持續(xù)時間。例如，當PTE^"底^皮波長為193nm的ArF分子激光輻射時，襯底上的激光能量密度是形成不同表面織構(gòu)的控制因子。也就是說，初始輻射20 (大約20脈沖)可以超過1J/cm2,以有效地從圖案區(qū)域12清除油墨，從而使PET表面暴露。暴露的聚合物表面 40可以再次用0.01J/cn^到約0.5J/cmS之間的激光能量密度輻射，進而形成圓錐織構(gòu)。形成圓錐織構(gòu)所需要的脈沖數(shù)量取決于激光能量密度。比如，在0.05J/cn^形成織構(gòu)最少需要約20個脈沖(參見B. Hopp et. al., "Formation of the surface structure of polyethylene-terephthalate (PET) due to ArF excimer laser ablation." Applied Surface Science 96-8， pp.611-616(1996)的織構(gòu)形態(tài)學)
參考圖4E，三個盲孔暴露至輻射20a(波長為193nm的20脈沖)，其具有三個不同的激光能量密度，0.05J/cm2、 0.1J/cn^以及l(fā)/cm2，分別制造不同的微織構(gòu)42a、 42b和42c。 0.05J/cm2和0.1 J/cm2的微織構(gòu) 42a形成最黑的盲孔，顯示出形成了用于俘獲入射光的有效衍射光柵。相反，1J/cn^的微織構(gòu)42c幾乎形成透明的盲孔。這顯示了形成微織構(gòu)42C的lJ/cn^的激光能量密度未形成有效的衍射光柵。
圖5A至5C為示出了根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施方式、使用影印來修補氣孔缺陷的方法的截面圖。參考圖5A，透明的感光層50在氣孔18上定位形成。感光層50 可以包括涂漬溶液中的一種或多種感光顆粒。當感光顆粒(例如氧化鈦、瓷土和云母)暴露在具有一定波長的光下時，其通過光化學反應改變自己的顏色(詳細內(nèi)容請參見第6,924,077號美國專利)。或者，可以使用例如銀納米粉的熱敏顆粒，其中熱敏顆粒的顏色通過從激光輻射20產(chǎn)生的激光誘導熱量而改變。
例如，感光層50可以是在聚合物乳膠中氧化鈦(Ti02)顆粒的混合。優(yōu)選地，氧化4太顆粒的尺寸較小，具體地為納米粉，其平均的顆粒尺寸在幾納米到幾百納米之間。在光刻曝光時，與大顆粒比較，納米尺寸的顆粒在乳膠中透射入射光的效果更好。優(yōu)選地，乳膠具有與透明聚合物襯底14相匹配的折射率。在乳膠中，納米氧化鈦的體積百分比可以在1%到50%之間變化，而涂覆在聚合物掩模IO上的混合乳膠的厚度可以在lgm到500/mi之間。氧化鈦的體積百分比可以根據(jù) 涂覆的乳膠的厚度而變化。一般地，較厚的乳膠層所需要的氧化鈦體積百分比會較少。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，當氧化鈦暴露于脈沖UV 激光時，其顏色由無色光化學地變?yōu)楹谏?br> 參考圖5B，感光層50暴露在激光輻射20下。在該示例性實施方式中，激光可以包括脈沖UV激光。
參考圖5C，在光刻曝光時，感光層50的曝光區(qū)域52光化學地改變其顏色，乂人而防止入射的UV光透射。
圖6A至6C為示出了根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施方式、使用激光誘導的碳化而修補氣孔缺陷的方法的截面圖。
參考圖6A，在油墨氣孔18上定位形成透明光致反應層60。在此示例性實施方式中，光致反應層60可以包括涂漬溶液中的一種或多種與光致反應顆粒。光致反應顆粒與入射激光束反應，并產(chǎn)生將輻射區(qū) 域變黑的碳化碎屑。優(yōu)選地，光致反應顆粒為透明并強吸收的聚合物，例如聚酰亞胺。例如，在脈沖UV輻射下的聚酰亞胺生成多晶碳并且沉淀在輻射區(qū)。在輻射區(qū)底部形成的多晶碳，可以明顯地將透明的聚酰亞胺變黑。聚酰亞胺顆?？梢曰旌显诰酆衔锶槟z中。優(yōu)選地，聚酰亞胺顆粒的尺寸較小，在幾納米到幾微米之間。優(yōu)選地，乳膠具有與透明聚合物襯底14相匹配的折射率。在乳膠中，聚酰亞胺顆粒的體積百分比可以在1%到50%之間變化，并且在聚合物掩模10上方涂覆的混合乳膠的厚度可以在1/mi到500/mi之間。聚酰亞胺顆粒的體積百分比可以根據(jù)涂覆乳膠涂層的厚度而變化。一般地，較厚的乳膠層所需要的聚酰亞胺顆粒體積百分比會較少。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，當聚酰亞胺顆粒暴露于脈沖UV激光輻射下會生成碳化碎屑(例如，參見在F. Raimondi, et. al,, "Quantification of Polyimide Carbonization after Laser Ablation," Journal of Applied Physics, vol. 88 no,6 pp, 3659-3666 (2000)中的在聚酰亞胺中生成碳化物)。
參考圖6B,光致反應層60暴露于激光輻射20。在此示例性實施方式中，激光可以包括脈沖UV激光。
參考圖6C,光致反應顆粒，通過激光輻射20曝光并生成碳化碎屑62。由碳化碎屑62變黑的底部防止在光刻曝光時入射的UV光透射。
圖7A至7D為示出了根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施方式、使用由激光修整誘導的定位油墨涂覆而修補氣孔缺陷的方法的截面圖。
圖7A示出了油墨氣孔18，圖7B示出了在油墨氣孔18之上的非透明油墨70的定位涂覆。非透明油墨70可以是在光刻曝光時阻擋入射UV光的任何類型的油墨，包括但不局限于在溶劑或水基溶液中的顏料或基于染料的著色劑。非透明油墨70還可以是UV固化油墨，當該油墨暴露在UV光下將會固化，進而變得不能溶解。非透明油墨70 的涂覆可以通過手工或前文所述的小噴嘴完成，包括但不局限于噴墨噴嘴管和針類點標記器。在定位涂覆后，油墨70會變干，在周圍空氣中或通過其它處理而固化，其中包括但不局限于空氣/氣體流動和加熱。在使用UV固化油墨的情況中，油墨可以通過整片曝光于UV燈 /LED而固化，或者通過受控地暴露在前述脈沖UV激光下而固化。
參考圖7C，為了修整，非透明的溢出由激光輻射20輻射，其中溢出表示油墨流至聚合物襯底14的圖案區(qū)域12外。也就是說，過度涂覆的多余部分固化油墨70a可以通過激光輻射20修整。
此處，當激光輻射通過輻照度低于1(^W/cn^的脈沖激光執(zhí)行時，修整會不易于進行。相反，當激光輻射通過輻照度高于10"W/cn^的脈沖激光執(zhí)行時，修整會對襯底14造成損害。因此，激光輻射應使用輻照度在約106\￥/(:1112到約10"W/cn^之間的脈沖激光。
參考圖7D,固化油墨70a的溢出選擇性地從透明聚合物表面72 上清除，從而暴露透明聚合物表面72。
但是，當由于固化油墨70a和聚合物表面72之間的吸收系數(shù)有略微差別，選擇性地清除將不再現(xiàn)實時，激光輻射20可以通過前文所述的有效燒蝕來將聚合物表面72燒穿小于100/mi的一定深度。
圖8A至8D為示出了根據(jù)本發(fā)明第七示例性實施方式、使用由激光輻射誘導的UV固化油墨的定位曝光而修補氣孔缺陷的方法的截面圖。
圖8A示出了油墨氣孔18,圖8B示出了在油墨氣孔18上方涂覆 UV固化油墨80。當暴露在UV光下時，UV固化油墨80將固化并變得不能溶解。UV固化油墨80的涂覆通過手工或前文所述噴墨頭而完成，其中包括但不局限于噴墨噴嘴管和針類點標記器。
參考圖8C，在UV固化油墨80涂覆后，只有定位在油墨氣孔18 上的區(qū)域會暴露在UV激光輻射20之下，用于使油墨80固化。優(yōu)選地，輻射20可以是UV脈沖激光，以及優(yōu)選地通過Y吏用掩才莫的近場成像，所述掩模用于形成入射在目標區(qū)域上的束斑形狀。遠場成像也可以用于輻射20,其中輻射20的光束輪廓足夠均勻，例如在高斯分布中的TEM()o。 UV激光輻射20可以使用較低的激光能量密度，優(yōu)選地，小于50mJ/cm2,低于有效燒蝕的激光能量密度。
參考圖8D，在輻射20后，除了固化的油墨80a，區(qū)域中過多的油墨都被除去，以修補氣孔缺陷18。
圖9A至9D為示出了根據(jù)本發(fā)明第八示例性實施方式、使用激光誘導的油墨轉(zhuǎn)錄(transcription)而修補氣孔缺陷的方法的截面圖。
圖9A示出了油墨氣孔18。在圖9B中，具有油墨層92的透明襯底90 (具有分界面94)位于油墨氣孔18之上。此處，透明村底90 可以稱為透明罩。
參考圖9C,油墨層92與圖案區(qū)域12放置在一起，基本上相互接觸。然后，在油墨氣孔18之上的定位區(qū)域暴露在激光輻射20之下，優(yōu)選地，該激光為脈沖UV激光之一。定位輻射可以優(yōu)選地通過4吏用掩模的近場成像來執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在目標區(qū)域上的束斑形狀。遠場成像也可以用于輻射20，其中輻射20的光束輪廓足夠均勻，例如高斯分布中的TEMoo。透明襯底90可以具有對激光輻射20 的高透射率。例如，在波長193nm，熔融石英保持超過90%的良好光透射率。相反，在波長193nm，鈉鉤玻璃的光透射率幾乎降到0%。當激光輻射20是波長為193nm的脈沖ArF準分子激光時，熔融石英可以用于透明襯底90。油墨層92可以是在光刻曝光時可阻擋入射UV 光的任何類型的油墨，包括但不局限于在溶劑或水基溶液中的顏料或基于染料的著色劑。油墨層92也可以是有色的光刻膠或具有顏料的乳膠。油墨層92可以通過手工方法或旋涂而涂覆。激光輻射20透射過透明層90并且在分界面94處被吸收。在分界面94處，使用UV激光脈沖的該選擇性的輻射，利用了 UV光在透明襯底90于油墨層92之間的透射(或吸收)的差異。激光輻射20可選擇為具有遠低于透明襯底90的吸收閥值的能量密度，從而允許激光輻射20無損害地透射過。相反，激光能量足夠高，以引起油墨層92在分界面94處的激光誘導分解，該分解使得油墨層從透明襯底90分離。此處，油墨層92的分離通過使用激光能量密度在約0.01J/cm2到約10J/cm2范圍內(nèi)的脈沖 UV激光而完成。
參考圖9D,分離后的油墨層96被轉(zhuǎn)移到油墨氣孔18上。分離的油墨層96可以在光刻曝光期間有效地阻擋入射UV光。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明，在透明聚合物掩模中，例如斑點缺陷、氣孔缺陷等的缺陷可以通過使用激光而容易地除去。因此，由于上述缺陷可以迅速而準確地修復，因而本發(fā)明的方法可以有效地用于對聚合物掩模進行修補。
盡管本公開通過示例性實施方式描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于那些實施方式。反而，本領(lǐng)域技術(shù)人員會廣泛地解釋附加的權(quán)利要求，進而包括本發(fā)明的其它變體以及實施方式，在不違背本發(fā)明的范圍及等同范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出并使用所述變體和實施方式。
權(quán)利要求
1.一種對構(gòu)圖的聚合物襯底進行修補的方法，包括提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的圖案層；在所述圖案層和所述聚合物襯底的第一表面上檢測缺陷，其中，所述缺陷包括斑點缺陷和氣孔缺陷；通過激光輻射除去所述斑點缺陷；以及修補所述氣孔缺陷。
2. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模進行修補的方法，包括提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層和所述聚合物襯底的第一表面上檢測缺陷，其中，所述缺陷包括斑點缺陷和氣孔缺陷；通過激光輻射除去所述斑點缺陷，其中，所述激光輻射保持所述聚合物襯底的透明；以及通過激光輔助的修補來修復所述氣孔缺陷。
3. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包4舌提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述聚合物襯底的所述第一表面上檢測斑點缺陷；以及通過激光輻射除去所述斑點缺陷，其中，所述激光輻射足以引起有效燒蝕，所述有效燒蝕基本上保持所述聚合物襯底的透明。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，用于所述有效燒蝕的所述激光輻射通過脈沖激光執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106W/cm2到1015W/cm2范圍內(nèi)的輻照度。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖UV 激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述激光輻射形成深度約為 O.ljLtm到50/mi的坑。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述坑為凹形。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述坑由聚合物乳膠覆蓋，似
9. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述斑點缺陷上的束斑形狀。
10. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述激光輻射通過遠場成像執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中的TEM(K)模式的光束輪廓。
11. 一種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包4舌提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上輻射激光從而形成盲孔；以及在所述盲孔中填充非透明的填充油墨。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括除去在所述盲孔周圍的過多的填充油墨，乂人而使得所述油墨只填充所述盲孔。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖激光執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106\￥/(^12到10"W/cm"范圍內(nèi)的輻照度。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖 UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述盲孔的深度范圍約為 1/rni到50/mi。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述氣孔缺陷上的束斑形狀。
17. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述激光輻射通過遠場成像執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中的TEMoo模式的光束輪廓。
18. 如^l利要求11所述的方法，其中，所述盲孔填充油墨通過噴嘴而填充。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述噴嘴包括用于將所述填充油墨的小滴傳送到所述盲孔的噴墨噴嘴管。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述噴嘴包括針類點標記器，所述針類點標記器用于將所述填充油墨的點傳送過與所述盲孔鄰近的針管。
21. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包括提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上輻射第一激光，以將所述聚合物襯底的所述第一表面暴露；以及在暴露的所述第一表面上輻射第二激光，以形成用于俘獲入射光的衍射結(jié)構(gòu)。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一激光輻射通過脈沖激光執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106\\7(;1112到10"W/cm、范圍內(nèi)的輻照度。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一激光輻射和所述第二激光輻射通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
24. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一激光輻射通過波長為193nm的ArF準分子激光而執(zhí)行，所述準分子激光具有約0.1 J/cr^到100 J/cn^范圍內(nèi)的激光能量密度。
25. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第二激光輻射通過波長為193nm的ArF準分子激光而執(zhí)行，所述準分子激光具有約0.01 J/cm2到0.5 J/cm2范圍內(nèi)的激光能量密度。
26. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一激光輻射和所述第二激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述氣孔缺陷上的束斑形狀。
27. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一激光輻射和所述第二激光輻射通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中 TEM。。模式的光束輪廓。
28. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述衍射結(jié)構(gòu)具有多個微尺度錐體。
29. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包"^舌提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷的上方涂覆透明的感光層，其中，所述感光層包」括至少一種感光顆粒；以及在所述感光層上輻射激光，從而光化學地改變所述感光層的顏色。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述感光層包括在聚合物乳膠中的氧化鈥顆?；旌衔?。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述氧化鈦顆粒的平均尺寸約為1納米到l，OOO納米。
32. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖激光而執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106W/cm4iJ 10"W/cm2范圍內(nèi)的輻照度。
33. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖 UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
34. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述感光層上的束斑形狀。
35. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述激光輻射通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM。()模式的光束輪廓。
36. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包4舌提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷的上方涂覆透明的光致反應層，其中，所述光致反應層包括至少一種光致反應顆粒；以及在所述光致反應層上輻射激光，從而生成碳化碎屑。
37. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述光致反應層包括在聚合物乳膠中的聚酰亞胺顆粒的混合物。
38. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖激光而執(zhí)行，所述脈沖激光具有約1(^W/cn^到10"W/cn^范圍內(nèi)的輻照度。
39. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖 UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
40. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述光致反應層上的束斑形狀。
41. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述激光輻射通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM。。模式的光束輪廓。
42. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包4舌提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上涂覆非透明油墨，從而防止UV光透射；以及在所述非透明油墨上輻射激光，從而修整在所述聚合物襯底的所述第一表面上的所述圖案區(qū)域之外的所述非透明油墨的溢出物。
43. 如^l利要求42所述的方法，其中，所述非透明油墨通過噴嘴涂覆。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述噴嘴包括用于將所述非透明油墨的小滴傳送到所述氣孔缺陷的噴墨噴嘴管。
45. 如權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述噴嘴包括針類點標記器，所述針類點標記器用于將所述非透明油墨的點傳送過與所述氣孔缺陷鄰近的針管。
46. 如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述非透明油墨包括在聚合物乳膠中的至少一種著色劑的混合物。
47. 如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述非透明油墨包括UV 固化油墨，所述UV固化油墨通過在激光輻射前暴露至UV光而固化，所述UV光包括UV燈和脈沖UV激光。
48. 如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述激光輻射是通過脈沖激光而執(zhí)行，所述脈沖激光具有約106\￥/(:1112到10"W/cn^范圍內(nèi)的輻照度。
49. 如4又利要求42所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
50. 如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述非透明油墨的所述溢出物上的束斑形狀。
51. 如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述激光輻射通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM。。模式的光束輪廓。
52. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包才舌提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；在所述氣孔缺陷上涂覆UV固化油墨；在所述UV固化油墨上輻射定位UV激光，從而將所述UV固化油墨的被輻射的部分變?yōu)椴蝗芙鉅顟B(tài)；以及除去所述UV固化油墨的未被輻射的部分。
53. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述UV固化油墨是通過噴嘴涂覆的。
54. 如權(quán)利要求53所述的方法，其中，所述噴嘴包括用于將所述 UV固化油墨的小滴傳送到所述氣孔缺陷的噴墨噴嘴管。
55. 如權(quán)利要求53所述的方法，其中，所述噴嘴包括針類點標記器，所述針類點標記器用于將所述UV固化油墨的點傳送過與所述氣孔缺陷鄰近的針管。
56. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述UV激光輻射通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到 400跳
57. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述UV激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述UV固化油墨上的束斑形狀。
58. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述UV激光輻射通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEM冊模式的光束輪廓。
59. 如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述UV激光輻射通過脈沖UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光具有約0.01 J/cm2到0.5J/cm2 范圍內(nèi)的激光能量密度。
60. —種對用于光刻工藝的構(gòu)圖的聚合物掩模上的缺陷進行修補的方法，包括提供具有第一表面和第二表面的透明的聚合物襯底以及位于所述聚合物襯底的所述第一表面上的非透明的圖案層；提供具有第一表面和第二表面的透明的覆蓋層以及形成在所述透明的覆蓋層的所述第二表面上的油墨層，其中，所述油墨層使得在所述油墨層與所述透明覆蓋層之間形成分界面；在所述圖案層上檢測氣孔缺陷；將所述透明的覆蓋層覆蓋于所述聚合物襯底的所述圖案層上，從而使得所述油墨層接觸所述氣孔缺陷；在所述透明的覆蓋層的所述第一表面上輻射定位的激光，從而將所述油墨層從所述透明覆蓋層的所述第二表面上分開，其中，所述激光輻射基本上透射過所述透明覆蓋層，并且基本上在所述分界面中吸收；以及將所述油墨層從所述透明的覆蓋層轉(zhuǎn)錄到所述氣孔缺陷中。
61. 如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述油墨層包括在聚合物乳膠中至少一種著色劑的混合物。
62. 如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述油墨層包括有色的光刻膠。
63. 如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖 UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光的波長范圍約為150nm到400nm。
64. 如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述激光輻射通過使用掩模的近場成像而執(zhí)行，所述掩模用于形成入射在所述分界面上的束斑形狀。
65. 如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述激光輻射通過遠場成像而執(zhí)行，所述遠場成像具有高斯分布中TEMoo模式的光束輪廓。
66. 如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述激光輻射通過脈沖 UV激光而執(zhí)行，所述脈沖UV激光具有約0.01 J/cn^到0.5 J/cn^范圍內(nèi)的激光能量密度。
全文摘要
描述、示出并主張了一種對用于光刻工藝的圖案的聚合物掩模進行修補的方法。一般地，聚合物掩模具有兩類缺陷，在透明聚合物襯底上的墨斑以及在圖案區(qū)域的油墨氣孔。墨斑通過激光的有效燒蝕來修補，該激光基本不影響聚合物襯底的透明度。油墨氣孔的修補是通過多種使用激光輔助的修補工藝的實施方式而完成的，其中，該激光輔助的修補修復了氣孔，從而在光刻曝光時阻擋UV光。
文檔編號H01L21/027GK101410947SQ200780010794
公開日2009年4月15日申請日期2007年5月11日優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者樸鐘國, 李億基申請人:飛而康公司

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