一种光掩膜基板加工方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术提供了一种光掩膜基板加工方法，光掩膜基板原材料为玻璃基板，加工方法包括：对玻璃基板进行磨边、磨棱、倒角、喷淋清洗，获得玻璃基板加工用测量数据，根据测量数据确定加工方案，使用不同精度金刚石砂轮依次进行不同精度磨削；磨削后使用抛光设备对玻璃基板依次进行粗抛与精抛，通过使用不同精度金刚石砂轮依次进行不同精度磨削，在快速改善原材料平面度的同时，逐步去除上一次磨削后玻璃基板表面的损伤层，在原材料沿X轴方向往复运动时，金刚石砂轮沿Y轴连续进刀，在玻璃基板行进轨迹类似W型，磨削后可以获得无走刀痕迹和台阶的均匀磨砂表面，对原材料要求不高，工艺流程简便，加工效率高，生产成本低，经济效用高。济效用高。济效用高。

【技术实现步骤摘要】
一种光掩膜基板加工方法


[0001]本专利技术涉及光掩膜基板，尤其涉及一种光掩膜基板加工方法。

技术介绍

[0002]掩膜版又称光罩，是微电子制造过程中的图形转移母版，广泛应用于半导体、平板显示、印刷电路板等领域。掩膜版的功能类似于传统照相机的“底片”，其作用是在光刻机、光刻胶的配合下，将设计好的电路图形，通过光刻、显影、刻蚀等工序转移到晶圆或石英衬底上的光刻胶膜上，进行电路图形的复制，从而实现批量化生产。
[0003]根据下游应用行业的不同，掩膜版可分为面板掩膜版、半导体掩膜版、触控掩膜版和电路板掩膜版。面板掩膜版可用于薄膜晶体管液晶显示TFT
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LCD、AMOLED、精细金属掩膜版FMM等领域。面板掩膜版朝着大尺寸和高精度两个方向演进。一方面，受益于平板电视、智能手机、电脑等消费类电子产品的屏幕尺寸不断增加，全球平板显示产业发展呈现尺寸大型化，掩膜版尺寸也相应大型化，对掩膜版的制造提出了更高的挑战。另一方面，为了满足消费者对显示产品要求的不断提高，推动着平板显示向着更高清、高色彩饱和度发展。研究机构预测，未来显示屏的显示精度将从450PPI(每英寸像素)逐步提高到650PPI以上。每英寸像素数的不断提高，也会带来对平板显示掩膜版的光刻分辨率、CD均匀性、缺陷尺寸、套刻精度等参数要求的提升。
[0004]掩膜版中最重要的原材料是掩膜基板，掩膜基板作为掩膜版图形的载体，对掩膜版产品的精度和品质起到重要作用。基板衬底必须具备良好的光学透光特性、尺寸及化学稳定性、平面度等，无夹砂、气泡等微小缺陷。由于石英玻璃的化学性能稳定、光学透过率高、热膨胀系数低，近年来已成为制备掩膜版的主流原材料。对于大尺寸掩膜基板，表面平面度与微小缺陷是决定其精度的关键因素。若大尺寸掩膜基板的平面度较低，其光线直射时，相对于理想平面，将会导致光线发生偏转，光刻图形尺寸发生变化(放大或缩小)，降低光刻分辨率。因此，保证掩膜基板的高平面度，是获得高精度的基本前提。
[0005]现有的大尺寸光掩膜基板的平面度加工方法，采用研磨、磨削和抛光中的至少一种方法来实现。主要目的是获得高平面度的光掩膜基板，以提高光刻分辨率。
[0006]专利技术专利CN1437045A
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大尺寸衬底及其制造方法，公开了一种大尺寸衬底，它具有不小于500mm的对角线长度和不大于6.0
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6的平面度/对角线长度比率。该方法先对原材料板材进行双面研磨加工，预先使平行度达到50um甚至是10um以下，否则后续加工将会使板材有较厚的部分被去除，导致加工时间长，板材去除厚度过多。之后，通过控制喷砂器的加工参数，对板材表面高点进行局部加工。该方法对原材料平行度要求较高，且喷砂过程较为复杂，对操作人员及加工设备有较高的要求，致使应用受到一定的限制。
[0007]专利技术专利CN101246312
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大尺寸光掩模基板的重复利用，公开了一种具有图案化的遮光膜的用过的大尺寸光掩膜基板的重复利用方法。该方法使用喷砂+抛光工艺，来制备重复利用的光掩膜基板。但该方法要求原材料厚度至少3mm，同样通过复杂的喷砂工艺对玻璃基板进行表面重修。
[0008]专利技术专利CN101804589A
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加工半导体用人造石英玻璃基板的方法，公开了一种采用小型旋转式抛光部件来加工半导体用人造石英玻璃基板的方法。该方法要求待抛光的基板表面平整度至少应为2um，方可进行抛光加工。而且，当待加工玻璃基板的面积大于1
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105mm2(对角线约223.6mm)时，由于该小型旋转式工具的接触面积相对于基板来说太小，会导致加工时间会非常长。

技术实现思路

[0009]鉴于目前存在的光掩膜基板加工方法，在光掩膜基板尺寸较大时，对原材料的厚度、平面度、平行度等具有较高的限制，工艺流程相对复杂，且加工时间长，经济效用较低，本专利技术提供一种光掩膜基板加工方法，通过使用不同精度金刚石砂轮依次进行不同精度磨削，在快速改善原材料平面度的同时，逐步去除上一次磨削后玻璃基板表面的损伤层，在原材料沿X轴方向往复运动时，金刚石砂轮沿Y轴连续进刀，在玻璃基板行进轨迹类似W型，磨削后可以获得无走刀痕迹和台阶的均匀磨砂表面。
[0010]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0011]一种光掩膜基板加工方法，所述光掩膜基板原材料为玻璃基板，所述加工方法包括：
[0012]对玻璃基板进行初步处理；
[0013]对玻璃基板进行喷淋清洗；
[0014]获得玻璃基板加工用测量数据，根据测量数据确定加工方案；
[0015]根据加工方案对玻璃基板进行加工。
[0016]依照本专利技术的一个方面，所述对玻璃基板进行磨边、磨棱、倒角包括：将玻璃基板平放至精雕机的橡胶真空吸盘上，进行磨边、磨棱、倒角工艺加工。
[0017]依照本专利技术的一个方面，所述喷淋清洗玻璃基板包括：将玻璃基板放置在水槽内，喷淋清洗玻璃基板的正面和反面，喷淋清洗之后，用洁净压缩空气吹干玻璃基板正面和反面的水迹。
[0018]依照本专利技术的一个方面，所述测量玻璃基板基础数据包括：使用平面度影像测试仪，测量玻璃基板的平面度、平行度、厚度以及表面形状，根据玻璃基板表面形状，算出磨削加工的总进刀量。
[0019]依照本专利技术的一个方面，所述加工方案包括：
[0020]选取平面度较差的面作为正面，另一面为背面，所述正面为第一个加工的面；
[0021]对玻璃基板进行磨削加工；
[0022]对玻璃基板进行抛光加工。
[0023]依照本专利技术的一个方面，所述对玻璃基板进行磨削加工包括：将玻璃基板平放在平面磨床的磁吸工作台面上，使用不同厚度的精密间隙尺，测量原材料玻璃基板和工作台面之间的临近间隙，通过合适厚度的精密间隙尺填充调整间隙，选用不同粒径的金刚石砂轮依次对玻璃基板进行粗磨削、半精磨削、精磨削，且每次磨削过后对玻璃基板进行喷淋清洗。
[0024]依照本专利技术的一个方面，所述粗磨削的方法包括：采用粒径为270#的金刚石砂轮进行粗磨削，玻璃基板沿X轴方向往复运动，金刚石砂轮沿Y轴方向连续进刀，Y轴方向往复
运动一次后，金刚石砂轮沿Z轴方向垂直玻璃基板正面再断续进刀一次，玻璃基板正面粗磨削、喷淋清洗后，对玻璃基板背面进行粗磨削、喷淋清洗，测量磨削后玻璃基板表面平面度。
[0025]依照本专利技术的一个方面，所述半精磨削的方法包括：采用粒径为500#的金刚石砂轮进行半精磨削，玻璃基板沿X轴方向往复运动，金刚石砂轮沿Y轴方向连续进刀，Y轴方向往复运动一次后，金刚石砂轮沿Z轴方向垂直玻璃基板正面再断续进刀一次，玻璃基板正面半精磨削、喷淋清洗后，对玻璃基板背面进行半精磨削、喷淋清洗，测量磨削后玻璃基板表面平面度。
[0026]依照本专利技术的一个方面，所述精磨削的方法包括：采用粒径为800#
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1340#的金刚石砂轮进行精磨削，玻璃基板沿X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光掩膜基板加工方法，所述光掩膜基板原材料为玻璃基板，其特征在于，所述加工方法包括：对玻璃基板进行初步处理；对玻璃基板进行喷淋清洗；获得玻璃基板加工用测量数据，根据测量数据确定加工方案；根据加工方案对玻璃基板进行加工。2.根据权利要求1所述的一种光掩膜基板加工方法，其特征在于，所述对玻璃基板进行初步处理包括：将玻璃基板平放至精雕机的橡胶真空吸盘上，进行磨边、磨棱、倒角工艺加工。3.根据权利要求1所述的一种光掩膜基板加工方法，其特征在于，所述喷淋清洗玻璃基板包括：将玻璃基板放置在水槽内，喷淋清洗玻璃基板的正面和反面，喷淋清洗之后，用洁净压缩空气吹干玻璃基板正面和反面的水迹。4.根据权利要求3所述的一种光掩膜基板加工方法，其特征在于，所述测量玻璃基板基础数据包括：使用平面度影像测试仪，测量玻璃基板的平面度、平行度、厚度以及表面形状，根据玻璃基板表面形状，算出磨削加工的总进刀量。5.根据权利要求4所述的一种光掩膜基板加工方法，其特征在于，所述加工方案包括：选取平面度较差的面作为正面，另一面为背面，所述正面为第一个加工的面；对玻璃基板进行磨削加工；对玻璃基板进行抛光加工。6.根据权利要求5所述的一种光掩膜基板加工方法，其特征在于，所述对玻璃基板进行磨削加工包括：将玻璃基板平放在平面磨床的磁吸工作台面上，使用不同厚度的精密间隙尺，测量原材料玻璃基板和工作台面之间的临近间隙，通过合适厚度的精密间隙尺填充调整间隙，选用不同粒径的金刚石砂轮依次对玻璃基板进行粗磨削、半精磨削、精磨削，且每次磨削过后对玻璃基板进行喷淋清洗。7.根据权利要求6所述的一种光掩膜基板加工方法，其特征在于，所述粗磨削的方法包括：采用粒径为270#的金刚石砂轮进行粗磨削，玻璃基板沿X轴方向往复运...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志刚，张诚，李伟，周学文，胡丹，
申请(专利权)人：湖南普照信息材料有限公司，
类型：发明
国别省市：