一种掩膜版及其制备方法、阵列基板的制备方法与流程

文档序号:15142381发布日期:2018-08-10 20:02阅读:199来源:国知局

本发明属于显示技术领域,具体涉及一种掩膜版及其制备方法、阵列基板的制备方法。



背景技术:

在阵列基板上的各功能层构图工艺中常利用掩膜版形成相应的图案。通常,掩膜版的图案与欲形成的功能层的图案相对应,掩膜版包括透光区和不透光区,在透光区,光线可以全部透过以进行曝光,从而将此区的光刻胶全部去除;不透光区的光刻胶保留,经过刻蚀后,即可得到功能层的相应图案。

在4mask工艺阵列基板的tft的源漏极制作中,常用半色调掩膜版(halftonemask)构图,半色调掩膜版如图1所示,包含全透区40、半透区30及不透光区20三种不同区域,其中,半透区30仅允许部分光线透过,对光刻胶进行半曝光,以便后续形成tft沟道。利用半透掩膜板对两个薄膜层进行一次曝光和多次刻蚀以形成两个膜层图案,能够大幅简化阵列基板制作工艺,降低制作成本。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题:掩膜版的图案的尺寸一般较小,由于光线的衍射作用,在不透光区的边缘位置处,衍射光线照射到光刻胶上,造成无法按设计的尺寸得到相应的图案。这在半色调掩膜版中造成的不良更明显:如图1所示,半透区30边缘位置(虚线圆圈起的位置)的衍射现象致使经过刻蚀后得到的tft沟道尺寸不可避免的增大。



技术实现要素:

本发明针对现有的掩膜版不透光区的边缘位置处存在衍射光线,无法按设计尺寸得到相应图案的问题,提供一种掩膜版及其制备方法、阵列基板的制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是:

一种掩膜版,包括衬底,且所述掩膜版包括不透光区,以及邻近所述不透光区设置的至少部分光可透过区;

其中,所述至少部分光可透过区的临近不透光区的边缘位置处包括相移区,所述相移区设有相移掩膜,相移掩膜用于改变通过其的光线的相位,以降低由相移区透过的光的光强。

可选的是,所述衬底由透光材料构成,所述不透光区设有用于阻挡光透过的第二掩膜,所述第二掩膜和所述相移掩膜设于所述衬底的同一侧。

可选的是,所述至少部分光可透过区包括全透区和/或半透光区。

可选的是,所述相移掩膜的材料包括含硅和钼的氧化物。

可选的是,所述相移掩膜可使射向半透膜的光线的相位转变180°。

可选的是,所述衬底由透光材料构成,所述至少部分透光区包括半透光区,所述半透光区设有半透膜。

可选的是,所述半透膜与所述相移掩膜位于衬底的同一侧,且所述半透膜相较于所述相移掩膜更靠近所述衬底设置。

本发明还提供一种掩膜版的制备方法,所述掩膜版包括不透光区,以及邻近所述不透光区设置的至少部分光可透过区,所述至少部分光可透过区的临近不透光区的边缘位置处包括相移区;所述方法包括以下制备步骤:

提供衬底;

在相移区形成相移掩膜,所述相移掩膜可改变通过其的光线的相位,以降低由相移区透过的光的光强。

可选的是,所述形成相移掩膜包括以下步骤:

采用溅射工艺形成包括含硅和钼的氧化物膜层;

对所述含硅和钼的氧化物膜进行构图得到相移掩膜。

本发明还提供一种阵列基板的制备方法,所述方法包括采用上述的掩膜版形成导电层的步骤。

本发明的掩膜版的至少部分光可透过区的临近不透光区的边缘位置处设置相移区,在相移区设有相移掩膜,这样在该边缘位置处即使发生光线衍射现象,相移掩膜可以降低由相移区透过的光的光强,相当于衍射光线被叠加相消,使得对应不透光区的边缘位置的光刻胶不被衍射光线照射,最终可按设计尺寸得到相应图案。本发明的掩膜版适用于制备各种阵列基板,尤其适用于高

ppi、tddi、oled等高端产品的生产制作。

附图说明

图1为现有的掩膜版的结构示意图;

图2为本发明的实施例1的掩膜版的结构示意图;

图3、图4为本发明的实施例2的掩膜版的结构示意图;

其中,附图标记为:10、衬底;20、不透光区;30、半透区;40、全透区;50、至少部分光可透过区;1、相移掩膜;2、第二掩膜;3、半透膜。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1:

本实施例提供一种掩膜版,如图2所示,该掩膜版包括衬底10,且所述掩膜版包括不透光区20,以及邻近所述不透光区20设置的至少部分光可透过区50;其中,至少部分光可透过区50的临近不透光区的边缘位置处包括相移区,所述相移区设有相移掩膜1,用于改变通过其的光线的相位,以降低由相移区透过的光的光强。

本实施例的掩膜版的至少部分光可透过区50的临近不透光区的边缘位置处设置相移区,在相移区设有相移掩膜1,这样在该边缘位置处即使发生光线衍射现象,相移掩膜1可以降低由相移区透过的光的光强,相当于衍射光线被叠加相消,使得对应不透光区20的边缘位置的光刻胶不被衍射光线照射,最终可按设计尺寸得到相应图案。本实施例的掩膜版适用于制备各种阵列基板,尤其适用于高ppi、tddi、oled等高端产品的生产制作。

实施例2:

本实施例提供一种掩膜版,如图3所示,该掩膜版包括衬底10,且所述掩膜版包括不透光区20,以及邻近所述不透光区20设置的至少部分光可透过区50;其中,至少部分光可透过区50的临近不透光区的边缘位置处包括相移区,所述相移区设有相移掩膜1,用于改变通过其的光线的相位,以降低由相移区透过的光的光强;其中,所述衬底10由透光材料构成,所述不透光区20设有用于阻挡光透过的第二掩膜2。

本实施例掩膜版中的衬底10可以为玻璃基板或石英基板,还可以是其它材料构成的透光基板。本实施例中不透光区20、至少部分光可透过区50仅为区域的划分,实际应用中可以采用在不透光区20增设不透膜的方式实现不透光,也可以采用在该区域的衬底10基板的基体中混合遮光物质等方式实现区域不透光。本实施例中设置第二掩膜的方式是一种较方便的实施方案,本实施例中用于阻挡光透过的第二掩膜2的材料可以为铬。优选的是,所述第二掩膜2和所述相移掩膜1设于所述衬底10的同一侧。

具体的,参见图3,光源(图中未示出)设于衬底10的上方,所述第二掩膜2和所述相移掩膜1同设于所述衬底10的下表面,光源射出的光射向衬底10的上表面,衬底10下方的a曲线为图1的对比例中光强分布,b曲线为相移掩膜1可改变的光线的光强分布,c曲线为本实施例的相移区实际的光强分布,可以理解为,本实施例中相移掩膜1的作用是降低射向相移区的光线的光强,相当于相移区的衍射光线被叠加相消,使得相移区的光强分布更集中,最终可按设计尺寸得到相应图案。

作为本实施例中的一种优选实施方案,所述至少部分光可透过区50为全透区40;或者所述至少部分光可透过区50为半透区30,或者所述至少部分光可透过区50包含全透区40和半透区30。

也就是说,同一衬底上可以同时包含全透区40、半透区30及不透光区20三种不同区域;可以仅仅在全透区40的边缘设置相移掩膜1,或者仅仅在半透区30的边缘设置相移掩膜1;还可以在全透区40和半透区30的边缘均设置相移掩膜1。具体的,全透区40光线可100%通过掩膜版,在全透区40设置相移掩膜1的具体实施方式与图3中示出的方式类似,在此不再赘述。

在一个实施例中,所述衬底由透光材料构成,所述至少部分透光区包括半透光区,所述半透区30设有半透膜3。

本实施例对应的附图4中显示了至少部分光可透过区50为半透区30的具体实施示意图,在半透区30设有半透膜3,半透膜3与第二掩膜2和所述相移掩膜1均设于所述衬底10的下方。具体的,半透膜3的边缘位置为相移区,相移掩膜1设于半透膜3的边缘位置处。更具体的,可以如图4所示,所述半透膜3相较于所述相移掩膜1更靠近所述衬底10设置;也可以将相移掩膜1设于衬底10与半透膜3之间。

作为本实施例中的一种优选实施方案,所述相移掩膜1可使射向半透膜3的光线的相位转变180°。

本实施例中相移掩膜的主要作用是引入180°(或其奇数倍)的位相差或再辅之以透过率变化,以改变衍射光束之间的干涉状态。

作为本实施例中的一种优选实施方案,所述相移掩膜的材料包括含硅和钼的氧化物。

本实施例中的相移掩膜可选择市售的相移掩膜,具体应用中可根据实际需要选择不同型号、不同尺寸、不同材料的相移掩膜,例如,可以选择含硅和钼的氧化物材料构成的相移掩膜。此外,本实施例中相移掩膜的还可以直接形成于衬底上,具体应用中可根据实际需要选择不同原料,不同工艺得到相应尺寸的相移掩膜。

显然,上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化;在本实施例对应的附图中,附图所示各结构的大小、厚度等仅为示意。在工艺实现中,各结构层在衬底上的投影面积可以相同,也可以不同;同时,附图所示结构也不限定各结构的几何形状,例如可以是附图所示的矩形,还可以是梯形,或其它刻蚀所形成的形状。

实施例3:

本实施例提供一种掩膜版的制备方法,所述掩膜版包括不透光区,以及邻近所述不透光区设置的至少部分光可透过区,所述至少部分光可透过区的临近不透光区的边缘位置处包括相移区;所述方法包括以下制备步骤:

s01、提供衬底;衬底可以为玻璃基板或石英基板。

s02、通过沉积工艺在衬底表面形成第二掩膜层,对第二掩膜层进行构图得到第二掩膜,其中,第二掩膜的材料可以为铬,衬底表面保留的第二掩膜覆盖形成于不透光区。

可选的,s03、通过沉积工艺在第二掩膜表面形成半透膜层,对半透膜层进行构图得到半透膜;其中,半透膜覆盖形成于半透区,半透膜与第二掩膜无交叠。

s04、在半透膜表面形成相移掩膜,用于降低由相移区透过的光的光强。相移掩膜覆盖的区域为相移区,其形成于半透膜的边缘。

作为本实施例的一种优选方案,所述形成相移掩膜包括以下步骤:

s04a、采用溅射工艺形成包括含硅和钼的氧化物膜层;

s04b、对所述含硅和钼的氧化物膜进行构图得到相移掩膜。

本实施例的掩膜版的制备方法工艺简单,适于工业化生产。采用该方法得到的掩膜版中的相移掩膜可以降低由相移区透过的光的光强,使得对应不透光区的边缘位置的光刻胶不被衍射光线照射,最终可按设计尺寸得到相应图案。需要说明的是,本实施例的方法步骤的先后顺序可以根据实际需要进行调整和改变,例如,可以先在衬底上对应相移区的位置处形成相移掩膜,然后再形成第二掩膜和半透膜;还可以在形成第二掩膜与半透膜之间形成相移掩膜。

实施例4:

本实施例提供了一种阵列基板的制备方法,所述方法包括采用上述的实施例掩膜版形成导电层的步骤。

具体的,所述阵列基板的制备方法中形成形成导电层的步骤为形成tft的源漏极的步骤,即导电层是源漏极,该步骤中采用实施例2中对应图4的方式进行制备,由于该掩膜版对应半透区的边缘位置设置了相移掩膜,因此使得在半透区的光强分布更集中,可得到更窄的半曝光区域,故制备得到的tft的沟道尺寸较窄,其适用于高ppi、tddi、oled等高端产品。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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