掩膜版及其制备方法
文献发布时间:2024-04-18 20:01:23
技术领域
本公开涉及掩膜版技术领域,尤其涉及一种掩膜版及其制备方法。
背景技术
现有的掩膜版是由石英玻璃和金属膜层构成,通过结构设计实现了0%和100%两种透光率。
另外通过添加狭缝图案(Slit Pattern)或变更金属膜层的材质能够拥有两种及以上的透光率,但这种方式制作掩膜版的成本高昂,需要较高的曝光功率,而且以上两种及两种以上的透光率均未超过100%。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种掩膜版及其制备方法,至少在一定程度上克服透光率无法超过100%的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供了一种掩膜版,包括:
透光层,所述透光层具有第一表面,所述第一表面具有透光区和非透光区,所述透光区的厚度与所述非透光区的厚度不同;
遮光层,位于所述透光层的第一表面的一侧,所述遮光层对应所述透光层的透光区具有开口区。
在一些实施例中,所述透光区的厚度小于所述非透光区的厚度。
在一些实施例中,所述透光区的厚度为第一厚度值时,所述透光区对曝光光线具有增透效果。
在一些实施例中,所述第一厚度值,按如下方式确定:
其中,d
在一些实施例中,所述透光区的厚度为第二厚度值时,所述透光区对曝光光线具有增反效果。
在一些实施例中,所述第二厚度值,按如下方式确定:
2d
其中,d
在一些实施例中,所述遮光层还具有遮光区,所述遮光区在所述透光层的正投影与所述非透光区重叠。
在一些实施例中,所述透光层的透光区为孔型透光区和/或线型透光区。
在一些实施例中,所述遮光层的开口区在所述透光层的正投影与所述透光层的透光区重叠。
在一些实施例中,所述透光区的厚度大于或小于所述非透光区的厚度。
在一些实施例中,所述透光层还具有第二表面,所述第二表面为平面;
在所述透光区的厚度大于所述非透光区的厚度时,所述透光区为凸透镜;
在所述透光区的厚度小于所述非透光区的厚度时,所述透光区为凹透镜。
在一些实施例中,还包括:抗反射层,位于所述遮光层背离所述透光层的一侧。
根据本公开的另一个方面,还提供了一种掩膜版制备方法,包括:
在透光层的第一表面形成透光区和非透光区,所述透光区的厚度与所述非透光区的厚度不同;
在所述透光层的第一表面的一侧形成遮光层,所述遮光层对应所述透光层的透光区具有开口区。
本公开的实施例中提供的一种掩膜版及其制备方法,在透光层设置透光区与非透光区,通过控制透光区的厚度实现了透光区的增透或增反的功能,实现了聚光效果或散光效果,曝光光线在经过具有增透功能的透光区时,透光区的透光率可以大于100%,而曝光光线在经过具有增反功能的透光区时,透光区的透光率小于100%;通过控制透光区的厚度实现了同一曝光功率下的多种透光率,且透光率能大于100%,可以使得曝光功率降低,延长曝光灯寿命,又提高效率,而且改变透光区厚度的方式工艺简单,节省成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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的附图。
图1示出本公开实施例中一种掩膜版结构图。
图2示出本公开实施例中光路原理图。
图3示出本公开实施例中孔型透光区示意图。
图4示出本公开实施例中线型透光区示意图。
图5示出本公开实施例中屏幕显示区与外围区结构图。
图6示出本公开实施例中大板屏幕结构示意图。
图7示出本公开实施例中深槽结构和大断差结构示意图。
图8示出本公开实施例中坡度角改善示意图。
图9示出本公开实施例中半阶调效果示意图。
图10示出本公开实施例中掩膜版平凹透镜和平凸透镜结构图。
图11示出本公开实施例中掩膜版双凹透镜和双凸透镜结构图。
图12示出本公开实施例中孔型透光区另一实施例示意图。
图13示出本公开实施例中线型透光区另一实施例示意图。
图14示出本公开实施例中深槽结构和大断差结构另一实施例示意图。
图15示出本公开实施例中坡度角改善另一实施例示意图。
图16示出本公开实施例中半阶调效果另一实施例示意图
图17示出本公开实施例中一种掩膜版制备方法示意图。
图18示出本公开实施例中掩膜版工艺制程流程图。
图19示出本公开实施例中掩膜版制备过程示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
掩膜版(Mask),又称光罩,是由熔融石英玻璃、金属以及保护膜组成,其工作原理是利用设计的金属膜层的图案,通过透光与非透光的方式进行图案的转移复制,进而实现批量生产。
掩膜版是根据需求选择不同的玻璃基板,以具有低热膨胀系数、低钠含量、高化学稳定性及高光穿透性的石英玻璃为主,在基板上面溅射一层金属膜层,例如可以是金属铬(Cr)膜。金属铬形成的膜厚度一般为
以金属铬膜为分界,有金属铬膜的地方曝光光线不能穿透,没有金属铬膜则曝光光线可以透过石英玻璃照射在涂有光刻胶(Photoresist,PR)的基底玻璃(Glass)上,通过透光与非透光的方式实现图案的转移复制。
当前掩膜版中,一类掩膜版是二元掩膜版(Binary Mask,BNM),具有两种透光率,在具有金属膜层的位置透光率为0%,在不具有金属膜层的位置透光率为100%,此类掩膜版只能实现单一厚度的光刻胶层;另一类掩膜版具有多种透光率,例如,灰阶调掩膜版(Graytone Mask,GTM)、半阶调掩膜版(Halftone Mask,HTM)以及多阶调掩膜版(MultitoneMask,MTM),通过添加狭缝图案或或变更金属膜层的材质可以实现同一层(Layer)多种厚度的光刻胶层,具有两种及以上的透光率,但也不会超过100%。随着OLED(OrganicElectroluminescence Display,有机发光半导体)膜层越来越复杂,像素密度不断提高,屏幕显示区(Panel AA)走线不断细化,外围深槽与断差不断加大,外围残留(Reamin)与屏幕显示区的关键线宽(Criticlal Dimension,CD)确保难以兼顾,发生率急速升高;常规二元掩膜版设计越来越难以覆盖以上困境,其他GTM/HTM/MTM尽管不失为一种解决办法,但此类掩膜版的制造成本高昂,且需要较高的曝光功率,现在亟需一种性价比更高的掩膜版设计。
图1示出本公开实施例中一种掩膜版结构图,如图1所示,本公开实施例中提供的掩膜版,包括:
透光层1,透光层具有第一表面11和第二表面12,第一表面11具有透光区111和非透光区112,透光区111的厚度与非透光区112的厚度不同;
遮光层2,位于透光层1的第一表面11的一侧,遮光层2对应透光层1的透光区111具有开口区21。
本公开提供了一种新式的掩膜版设计,包括透光层1和遮光层2,透光层1是由熔融石英玻璃材料制成,具有低热膨胀系数、低钠含量、高化学稳定性及高光穿透性;遮光层2是由金属材料制成,例如采用金属铬制成需要的图案,用于阻挡曝光光线。通过控制透光区的厚度可以实现透光区的增透或增反的功能,实现了聚光效果或散光效果,曝光光线在经过增透的透光区时,透光区的透光率可以大于100%,而曝光光线在经过增反的透光区时,透光区的透光率小于100%;通过控制透光区的厚度实现了同一曝光功率下的多种透光率,且透光率能大于100%,可以使得曝光功率降低,延长曝光灯寿命,又提高效率,而且改变透光区厚度的方式工艺简单,节省成本。
通过控制透光区的厚度可以实现透光区的增透或增反的功能,具体实现原理是光经过一种介质穿过另一种介质时,会在介质的交界面上发生反射和折射,如图2所示的光路原理图,介质n
相干光干涉增强条件,需要满足光程差δ=kλ(k=0,±1,±2,±3……),λ为光波长,具体可以是曝光灯的光波长;相干光干涉减弱条件,需要满足光程差δ=(2k+1)λ/2(k=0,±1,±2,±3……),λ为光波长。
当光从光疏介质射入光密介质时,反射光会产生半个波长的光程突变,对应π的相位突变,从光密介质射入光疏介质则不会产生光程突变,由此产生附加光程差δ′(透明介质的自上而下的三层介质的折射率依次为n
其中,δ为光程差,沿着光线入射方向自上而下包括第一介质、第二介质和第三介质,d为第二介质厚度,n
而薄膜干涉规律如下:
其中,λ为光波长,沿着光线入射方向自上而下包括第一介质、第二介质和第三介质,d为第二介质厚度,n
常用增透膜和增反膜材料包括氟化镁、氧化钛、硒化锌、硫化锌陶瓷、氧化硅等,如果将以上材料设计到石英玻璃上会增加工艺流程,同时造成成本的增加。而掩膜版的透光层的基材主体是熔融石英玻璃,是天然高纯度二氧化硅经电炉高温熔融随后快速冷却制成,属于一种较为理想的增透/增反材料,因此可以通过控制透光层的厚度来实现增透功能或增反功能。
在一个实施例中,透光区111的厚度小于非透光区112的厚度。为了实现透光区111具有增透功能或增反功能,透光区111的厚度需要小于非透光区112的厚度。实现的工艺可以是通过在透光区上进行精细化雕琢,在透光层的设定位置减少一定石英玻璃,从形成透光区。通过控制透光区的厚度,可以形成聚光效果,从而实现增透功能,还可以过控制透光区的厚度,可以形成散光效果,从而实现增反功能。
在一个实施例中,曝光过程中,入射光入射角i接近0°,主流曝光光线为i线,波长λ=365nm,熔融石英折射率n
透光区111的厚度为第一厚度值时,透光区111对曝光光线具有增透效果。该第一厚度值,按如下方式确定:
其中,d
透光区111的厚度为第二厚度值时,透光区111对曝光光线具有增反效果。该第二厚度值,按如下方式确定:
2d
其中,d
以上的第一厚度值和第二厚度值均可以为多个。多个第一厚度值对应得到多个大于100%透光率的透光区。多个第二厚度值对应得到多个0~100%透光率的透光区。
在一个实施例中,遮光层2还具有遮光区22,遮光区22在透光层1的正投影与非透光区112重叠。遮光区22用于阻挡曝光光线,在光刻胶上形成预定图案,因此遮光区需要与非透光区重叠。遮光层2的开口区21在透光层1的正投影与透光层1的透光区111重叠,通过这种设计,可以使得曝光光线无遮挡的透射透光层1和遮光层2,即曝光光线投射透光区111和开口区21。遮光层2的开口区21在透光层1的正投影与透光层1的透光区111重叠。
在一个实施例中,透光层1的透光区111为孔型透光区和/或线型透光区。如图3所示的孔型透光区示意图,采用正胶曝光,在基底A1的一侧设有光刻胶A2,曝光光线A4穿过透光层1的孔型透光区111,照射在光刻胶A2上,由于遮光层2的遮光区22的遮挡,曝光光线A4在遮光区22的曝光强度A3为最小值,曝光光线A4在透光区111的曝光强度A3为最大值。在孔型透光区设置为具有增透功能,可以利用更小的曝光量(Dose)实现更快的正胶曝光。如图4所示的线型透光区示意图,采用负胶曝光,在基底A1的一侧设有光刻胶A2,曝光光线A4穿过透光层1的线型透光区111,照射在光刻胶A2上,由于遮光层2的遮光区22的遮挡,曝光光线A4在遮光区22的曝光强度为最小值,曝光光线A4在透光区111的曝光强度A3为最大值。在线型透光区设置为具有增透功能,以利用更小的曝光量实现更快的负胶曝光。利用孔型透光区和线型透光区同时使用,可以降低节拍时间(Tact Time),同时可以使曝光功率降低,延长曝光灯寿命,既节省成本,又提高效率。
在一个实施例中,掩膜版还包括:抗反射层3,位于遮光层2背离透光层1的一侧,抗反射层3在透光层1的正投影与遮光层2的遮光区22在透光层1的正投影重叠。通过在遮光层上涂布抗反射涂层,可以以增加工艺稳定性。
如图5所示的屏幕显示区与外围区结构图,显示屏幕包括屏幕显示区B1和紧邻屏幕显示区的外围区B2,在紧邻屏幕显示区B1的外围区B2,具有栅极驱动电路(Gate Drivenon Array)等区域,外围区B2的走线相比于屏幕显示区B1更加密集,同一曝光量(Dose)下,外围区B2更容易发生线间残留(Remain)导致短路(Short),常规办法是提高曝光量,结果是屏幕显示区的关键线宽(Critical Dimension,CD)难以确保,为此需要增大屏幕显示区掩膜版线宽补值(Mask CD Offset),降低了设计余量(Margin),当余量过小时为保证工艺稳定性可能需要进行拼接曝光,节拍时间(Tact time)增加,影响产能。利用本公开的掩膜版,在外围区域设置增透功能的透光区,可以兼顾屏幕显示区的标准以内关键线宽(CD SpecIn),同时降低外围残留,实现了屏幕显示区与外围区的CD确保。
如图6所示的大板屏幕结构示意图,在一张大板C1中包括多个屏幕区域C11和C22;在屏幕区域C11中具有多个有条件面板,在屏幕区域C22中具有多个有条件面板,在工艺设计上,为降低成本,同一张掩膜版经常设计不同的有条件面板(Split Panel),不同面板走线密度差异过大时,同一曝光量难以确保整张大板的标准以内关键线宽(CD Spec In)。利用本公开设计的掩膜版,在不同的有条件面板对应设置具有不同的增透/增反功能的透光区,在屏幕区域C11中的有条件面板走线较为宽松,因此可以在屏幕区域C11设置增反功能的透光区,实现减小透光率,而屏幕区域C22中的有条件面板走线较为密集,可以在屏幕区域C22设置增透功能的透光区,实现增大透光率,可以在同一曝光量下实现不同的透光率,可以有效解决不同面板走线密度带来的关键线宽不同的问题,对应不同的面板设计不同的透光率,实现了有条件面板(Split Panel)对应。
如图7所示的深槽结构和大断差结构示意图,包括:基底D1,第一衬底D2,第二衬底D6,第三衬底D7,第一电极D3,第二电极D4,光刻胶D5,遮光层2,透光层1,透光区111,曝光光线A4,A-A’截面表示的是深槽结构,B-B’截面表示的是大断差结构。随着面板膜层复杂程度日益加深,深槽和大断差处残留高发,容易导致线间短路,在残留高发位置设置具有增透功能的透光区111,在光刻胶D5的特定位置形成曝光增强,可以降低残留,避免线间短路,实现了深槽和大断差处的残留改善。
如图8所示的坡度角改善示意图,在基底A1的一侧设有光刻胶A2,曝光光线A4穿过透光层1的两个透光区111,照射在光刻胶A2上,实现增透功能时,在屏幕图形边缘设置具有增透功能的透光区,可以提高曝光光线准直度,进而提高坡度角,在两个透光区111之间并未设置遮光区,可以作为标准透光区,因此曝光强度A3在两个透光区111是大于100%,在两个透光区之间的透光率是100%;反之,实现增反功能时,在屏幕图形边缘设置具有增反功能的透光区,可以降低曝光光线准直度,进而降低坡度角,此时,曝光强度A3在两个透光区是小于100%,在两个透光区之间的透光率是100%。
如图9所示的半阶调效果示意图,同一曝光量下,常规的GTM/HTM/MTM尽管同样可以实现不同厚度的光刻胶层,但狭缝图案(Slit Pattern)以及额外添加的半透材料会降低透光率,使透光率<100%,半曝光可调性低;本公开的增透/增反膜设计,可以使透光率范围更广,在具有增透功能的透光区111-1,透光率>100%,在与非透光区厚度相等的标准透光区113,透光率=100%,在具有增反功能的透光区111-2,透光率<100%,半曝光可调性更高,工艺相对简单,可实现程度高,掩膜版的半阶调(Halftone)效果应用范围更广。
本公开实施例提供的掩膜版,通过在熔融石英上进行精细化雕琢,在掩膜版的透光层的透光区形成具有增反功能或增透功能的区域,在具有增反功能的区域形成散光效果,在具有增透功能的区域形成聚光效果,使得透光率可以超过100%,若透光区的厚度与非透光区的厚度相同,不会对曝光光线产生透光率的控制,则透光率为100%,达到具0~100%以及超过100%的多种可选透光率,以实现降本增效、屏幕显示区与外围区的CD确保、有条件面板对应、残留改善、坡度角改善、半阶调等效果。通过实验验证,增透功能可以实现200%的透光率,进一步的,通过仿真模拟控制透光区的厚度可以实现更高的透光率,在此不作限制。
在本公开实施例提供的掩膜版中,透光区111的厚度还可以大于或小于非透光区的厚度。其中,透光层还具有第二表面,第二表面为平面;在透光区的厚度大于非透光区的厚度时,透光区为凸透镜,其中,凸透镜,包括:平凸透镜,双凸透镜;在透光区的厚度小于非透光区的厚度时,透光区为凹透镜其中,凹透镜,包括:平凹透镜,双凹透镜。
在本公开实施例提供的掩膜版中,透光区111的厚度还可以大于或小于非透光区112的厚度。其中,透光层1还具有第二表面12,第二表面12为平面;在透光区111的厚度大于非透光区112的厚度时,透光区111为平凸透镜;在透光区111的厚度小于非透光区112的厚度时,透光区111为平凹透镜。
如图10所示的掩膜版平凹透镜和平凸透镜结构图,鉴于透光层的基材主体是熔融石英玻璃,通过在透光层的透光区进行特殊设计,在透光区形成微透镜,微透镜既可以是平凸透镜或双凸透镜,也可以是平凹透镜或双凹透镜。熔融石英材料相对于气体环境折射率较高,曝光光线经过透镜发生两次折射,形成聚光或散光的效果,透镜聚光/散光能力强弱由焦距大小决定,而焦距大小取决于透镜表面曲率半径,半径越小聚光/散光能力更强。
在一个实施例中,在透光层1的第一表面11进行精细化雕琢以形成微透镜,透光层1的第二表面12为平面,因此在透光区111的厚度大于非透光区112的厚度时,是在透光区111的位置设计平凸透镜,曝光光线经过平凸透镜的折射,可以实现聚光的效果,使得透光率大于100%;进一步的,在在透光区111的厚度小于非透光区112的厚度时,是在透光区111的位置设计平凹透镜,曝光光线经过平凹透镜的折射,可以实现散光的效果,使得透光率小于100%;在透光层上形成平凸透镜或平凹透镜,通过控制平凸透镜或平凹透镜的厚度,可以控制平凸透镜或平凹透镜的焦距,实现同一曝光功率下的多种透光率,且透光率能大于100%,可以使得曝光功率降低,延长曝光灯寿命,又提高效率,而且改变透光区厚度的方式工艺简单,节省成本。
如图11所示的掩膜版双凹透镜和双凸透镜结构图所示,在另一个实施例中,透光层1的第二表面12为非平面,第二表面12对应第一表面的透光区,在第一表面的透光区设计为平凸透镜时,在第二表面相应的设计为平凸透镜,从而使得透光区形成双凸透镜;在在第一表面的透光区设计为平凹透镜时,在第二表面相应的设计为平凹透镜,从而使得透光区形成双凹透镜。双凸透镜或双凹透镜的设计,可以进一步增强曝光光线的聚光/散光效果。由于在第一表面和第二表面都形成了凸透镜或凹透镜,相较于仅在第一表面形成凸透镜或凹透镜,成本和工艺上会有略微的升高,但透光率可以提升至400%甚至更高,实现了更好的聚光效果。
在一个实施例中,透光层1的透光区111为孔型透光区和/或线型透光区。如图12所示的孔型透光区另一实施例示意图,采用正胶曝光,在基底A1的一侧设有光刻胶A2,曝光光线A4穿过透光层1的孔型透光区111,孔型透光区111为平凸透镜,曝光光线A4照射在光刻胶A2上,由于遮光层2的遮光区22的遮挡,曝光光线A4在遮光区22的曝光强度A3为最小值,曝光光线A4在透光区111的曝光强度A3为最大值。在孔型透光区设置为平凸透镜或双凸透镜,可以利用更小的曝光量(Dose)实现更快的正胶曝光。如图13所示的线型透光区另一实施例示意图,采用负胶曝光,在基底A1的一侧设有光刻胶A2,曝光光线A4穿过透光层1的线型透光区111,线型透光区111为平凸透镜,曝光光线A4照射在光刻胶A2上,由于遮光层2的遮光区22的遮挡,曝光光线A4在遮光区22的曝光强度为最小值,曝光光线A4在透光区111的曝光强度A3为最大值。在线型透光区设置为平凸透镜或双凸透镜,以利用更小的曝光量实现更快的负胶曝光。利用孔型透光区和线型透光区同时使用,可以降低节拍时间(Tact Time),同时可以使曝光功率降低,延长曝光灯寿命,既节省成本,又提高效率。
在图5所示的屏幕显示区B1与外围区B2结构中,利用本公开的掩膜版,在外围区B2域设置平凸透镜或双凸透镜,可以兼顾屏幕显示区的标准以内关键线宽(CD Spec In),同时降低外围残留,实现了屏幕显示区与外围区的CD确保。
在图6所示的大板屏幕结构中,利用本公开设计的掩膜版,在不同的有条件面板对应设置具有不同的平凸透镜或双凸透镜以及平凹透镜或双凹透镜;在屏幕区域C11中的有条件面板走线较为宽松,因此在屏幕区域C11设置平凹透镜或双凹透镜,实现减小透光率,而屏幕区域C22中的有条件面板走线较为密集,可以在屏幕区域C22设置平凸透镜或双凸透镜,实现增大透光率;可以在同一曝光量下实现不同的透光率,可以有效解决不同面板走线密度带来的关键线宽不同的问题,对应不同的面板设计不同的透光率,实现了有条件面板(Split Panel)对应。
如图14所示的深槽结构和大断差结构另一实施例示意图,包括:基底D1,第一衬底D2,第二衬底D6,第三衬底D7,第一电极D3,第二电极D4,光刻胶D5,遮光层2,透光层1,透光区111,曝光光线A4,A-A’截面表示的是深槽结构,B-B’截面表示的是大断差结构。在残留高发位置设置平凸透镜或双凸透镜,在光刻胶D5的特定位置形成曝光增强,可以降低残留,避免线间短路,实现了深槽和大断差处的残留改善。
如图15所示的坡度角改善另一实施例示意图,在基底A1的一侧设有光刻胶A2,曝光光线A4穿过透光层1的两个凸透镜,照射在光刻胶A2上,实现增透功能时,在屏幕图形边缘设置平凸透镜或双凸透镜,可以提高曝光光线准直度,进而提高坡度角,在两个凸透镜之间并未设置遮光区,可以作为标准透光区,因此曝光强度A3在两个凸透镜是大于100%,在两个凸透镜之间的透光率是100%;反之,实现增反功能时,在屏幕图形边缘设置凹透镜,可以降低曝光光线准直度,进而降低坡度角此时,曝光强度A3在两个凸透镜是小于100%,在两个凸透镜之间的透光率是100%。
如图16所示的半阶调效果另一实施例示意图,本公开的平凸透镜或双凸透镜以及平凹透镜或双凹透镜设计,可以使透光率范围更广,在设计为凸透镜的透光区111-1,透光率>100%,在与非透光区厚度相等的标准透光区113,透光率=100%,在设计为凹透镜的透光区111-2,透光率<100%,半曝光可调性更高,工艺相对简单,可实现程度高,掩膜版的半阶调(Halftone)效果应用范围更广。
本公开实施例提供的掩膜版,通过在熔融石英上进行精细化雕琢,在掩膜版的透光层的透光区形成平凸透镜或双凸透镜以及平凹透镜或双凹透镜,在平凹透镜或双凹透镜区域形成散光效果,在平凸透镜或双凸透镜区域形成聚光效果,使得透光率可以超过100%,若透光区的厚度与非透光区的厚度相同,不会对曝光光线产生透光率的控制,则透光率为100%,达到具0~100%以及超过100%的多种可选透光率,以实现降本增效、屏幕显示区与外围区的CD确保、有条件面板对应、残留改善、坡度角改善、半阶调等效果。通过实验验证,增透功能可以实现200%甚至400%的透光率,进一步的,通过仿真模拟控制透光区的厚度可以实现更高的透光率,在此不作限制。
如图17所示的掩膜版制备方法示意图,本公开还提供了一种掩膜版制备方法,包括:
步骤S1702:在透光层的第一表面形成透光区和非透光区,所述透光区的厚度与所述非透光区的厚度不同;
步骤S1704:在所述透光层的第一表面的一侧形成遮光层,所述遮光层对应所述透光层的透光区具有开口区。
如图18所示的掩膜版工艺制程流程图所示,掩膜版的工艺制程,主要包括:图形设计、图形转换、图形光刻、显影、蚀刻、脱模、清洗、尺寸测量、缺陷检查、缺陷修补、清洗、贴膜、检查以及出货。其中,图形光刻、显影以及蚀刻是对遮光层的造型,为实现本公开实施例的聚光或散光的功效,需要制备具有增透功能的透光区、以及制备具有增反功能的透光区,因此在对遮光层进行造型之前,还需要对透光层进行光刻、显影以及蚀刻,形成设计的增反透光区或增透透光区。
如图19所示的掩膜版制备过程示意图,本申请的掩膜版制备过程,包括:
步骤S1901,制备或准备透光层1,透光层是由熔融石英玻璃制成;
步骤S1902,在透光层1的一侧涂覆光刻胶PR(Photoresist),并在设计为具有增透功能的透光区的位置制出窗口;
步骤S1903,在制出的窗口位置进行刻蚀,得到具有增透功能的透光区111-1;刻蚀可以化学刻蚀(例如氢氟酸HF刻蚀)或物理刻蚀的方式;
步骤S1904,去除光刻胶PR,并进行清洗;
步骤S1905,在透光层1的一侧涂覆光刻胶PR,并在设计为具有增反功能的透光区的位置制出窗口;
步骤S1906,在制出的窗口位置进行刻蚀,得到具有增反功能的透光区111-2;
步骤S1907,去除光刻胶PR,并进行清洗;
步骤S1908,在透光层1的一侧形成遮光层2,可以采用溅射的方式形成,遮光层2是由金属铬制成;
步骤S1909,在遮光层2背离透光层1的一侧涂覆光刻胶PR,在设计为具有增透功能的透光区的位置、设计为具有增反功能的透光区的位置以及设计为标准透光区的位置制出窗口;
步骤S19010,在制出的窗口位置进行刻蚀,得到具有增透功能的透光区111-1、具有增反功能的透光区111-2和标准透光区111-3,去除光刻胶PR,并进行清洗;具有增透功能的透光区111-1透光率大于100%,具有增反功能的透光区111-2透光率小于100%,标准透光区111-3透光率等于100%,实现了多种比例的透光率,且透光率能超过100%。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
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