一种掩模板、曝光方法和曝光设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种掩模板、曝光方法和曝光设备。该掩模板包括基板，基板包括透光图案和不透光图案，还包括光线汇聚扩散单元，光线汇聚扩散单元与透光图案相对应设置，用于使入射至透光图案区域的入射光线经过汇聚扩散之后，出射光线的传播方向和照射范围与入射光线相同。该掩模板通过设置光线汇聚扩散单元，使入射光线经过汇聚和扩散后，转换为传播方向和照射范围均与入射光线相同的出射光线，从而大大减小了衍射现象的发生，提高了曝光精度。该曝光设备由于采用了该掩模板，从而提高了其曝光精度。
【专利说明】一种掩模板、曝光方法和曝光设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，具体地，涉及一种掩模板、曝光方法和曝光设备。
【背景技术】
[0002]在显示器制造行业中，光刻几乎是必不可少的一个工艺，曝光是光刻中最基础的一个工艺。曝光工艺中通常会用到掩模板，通过设置在掩模板中的各种不同的掩模图形，我们可以曝光获得各种需要的目标图形。
[0003]曝光方式大致可分为接触式曝光、接近式曝光和投影式曝光。由于接触式曝光容易对掩模板造成损伤，投影式曝光精度又较低，所以一般情况下，对于高精度曝光，显示器制造行业中通常采用接近式曝光。
[0004]接近式曝光，如图1所示，掩模板6和被曝光物7之间通常会存在一定的间隙?’另外，在显示器制造行业中，用于曝光形成目标图形的掩模板6中的透光图案11尺寸通常都非常小，很靠近曝光光线8的波长，这很容易导致曝光光线通过透光图案11后产生衍射。衍射会使目标图形出现毛刺、缺口等不良，大大降低曝光精度。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种掩模板、曝光方法和曝光设备。该掩模板通过设置光线汇聚扩散单元，使入射光线经过汇聚和扩散后，转换为传播方向和照射范围均与入射光线相同的出射光线，从而大大减小了衍射现象的发生，提高了曝光精度。
[0006]本发明提供一种掩模板，包括基板，所述基板包括透光图案和不透光图案，还包括光线汇聚扩散单元，所述光线汇聚扩散单元与所述透光图案相对应设置，用于使入射至所述透光图案区域的入射光线经过汇聚扩散之后，出射光线的传播方向和照射范围与所述入射光线相同。
[0007]优选地，所述光线汇聚扩散单元包括光线汇聚单元和光线扩散单元，所述光线汇聚单元和所述光线扩散单元分别设置在所述基板的相对两板面上，且所述光线汇聚单元和所述光线扩散单元在所述基板的正投影方向上完全覆盖所述透光图案。
[0008]优选地，所述光线汇聚单元包括第一微透镜，所述光线扩散单元包括第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜均为凸透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜的主光轴位于同一直线上且垂直于所述基板，所述第一微透镜和所述第二微透镜的焦距之和等于所述第一微透镜和所述第二微透镜的光心之间的距离。
[0009]优选地，所述透光图案的形状为圆形、矩形或正多边形，所述透光图案的中心点位于所述第一微透镜和所述第二微透镜的主光轴上。
[0010]优选地，所述第一微透镜和所述第二微透镜的焦距相同，且其焦距等于所述基板的厚度的一半。
[0011]优选地，所述第一微透镜和所述第二微透镜采用光刻胶热熔法形成，且所述第一微透镜和所述第二微透镜采用线性酚醛树脂材料制成。
[0012]本发明还提供一种曝光方法，包括:使入射光线透过上述掩模板中的透光图案；对被曝光物进行曝光以形成目标图案，入射至所述透光图案区域的所述入射光线经过光线汇聚扩散单元处理后，出射光线的传播方向和照射范围与所述入射光线相同。
[0013]优选地，所述曝光方法具体包括:
[0014]使所述入射光线经过光线汇聚单元进行汇聚；
[0015]使发生汇聚的所述入射光线经光线扩散单元扩散为传播方向和照射范围均与所述入射光线相同的所述出射光线。
[0016]优选地，所述光线汇聚单元包括第一微透镜，所述光线扩散单元包括第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜均为凸透镜；
[0017]使所述入射光线经过所述第一微透镜，汇聚到所述掩模板内且对应着所述透光图案区域的所述第一微透镜的焦点；汇聚的所述入射光线从所述焦点射出，并经所述第二微透镜扩散为所述出射光线。
[0018]优选地，所述入射光线和所述出射光线均为平行光，且其传播方向平行于所述第一微透镜和所述第二微透镜的主光轴。
[0019]本发明还提供一种曝光设备，包括上述掩模板。
[0020]本发明的有益效果:本发明所提供的掩模板和曝光方法通过光线汇聚扩散单元，使入射光线经过光线汇聚单元后汇聚并汇聚到掩模板内且对应着透光图案区域的一点，汇聚到该点的入射光线从掩模板内射出，并经过光线扩散单元后扩散为传播方向和照射范围均与入射光线相同的出射光线。由于入射光线经过光线汇聚单元的汇聚后，其光束直径远远小于透光图案的尺寸，这就相当于在入射光线所要通过的狭缝的开口尺寸不变的情况下，使光线发生衍射的条件不再成立，从而大大减小了透光图案在透光过程中衍射现象的发生，提闻了曝光精度。
[0021]本发明所提供的曝光设备，通过采用上述掩模板，大大减小了曝光过程中衍射现象的发生，从而提高了曝光设备的曝光精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为采用现有技术中的掩模板进行曝光的剖视图；
[0023]图2为本发明实施例1中掩模板的结构剖视图；
[0024]图3为本发明实施例2中掩模板的结构剖视图。
[0025]其中的附图标记说明:
[0026]1.基板；11.透光图案；12.不透光图案；2.第一微透镜；3.第二微透镜；4.入射光线；5.出射光线；6.掩模板；7.被曝光物；8.曝光光线。
【具体实施方式】
[0027]为使本领域的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】对本发明一种掩模板、曝光方法和曝光设备作进一步详细描述。
[0028]实施例1:
[0029]本实施例提供一种掩模板，如图2所示，该掩模板包括基板1，基板I包括透光图案11和不透光图案12，还包括光线汇聚扩散单元，光线汇聚扩散单元与透光图案11相对应设置，用于使入射至透光图案11区域的入射光线4经过汇聚扩散之后，出射光线5的传播方向和照射范围与入射光线4相同。本实施例中，出射光线5即为用于对掩模板进行曝光的曝光光线。
[0030]其中，光线汇聚扩散单元包括光线汇聚单元和光线扩散单元，光线汇聚单元和光线扩散单元分别设置在基板I的相对两板面上，且光线汇聚单元和光线扩散单元在基板I的正投影方向上完全覆盖透光图案11。假定平行的入射光线4从光线汇聚单元所在侧入射，上述设置，使得入射光线4只有在经过光线汇聚单元后，才能入射至透光图案11所在的区域内，即不会有入射光线4不经过光线汇聚单元，直接入射至透光图案11所在的区域内，从而减小衍射。
[0031]本实施例中，光线汇聚单元包括第一微透镜2，光线扩散单元包括第二微透镜3，第一微透镜2和第二微透镜3均为凸透镜,第一微透镜2和第二微透镜3的主光轴位于同一直线上且垂直于基板I，第一微透镜2和第二微透镜3的焦距之和等于第一微透镜2和第二微透镜3的光心之间的距离。其中，第一微透镜2和第二微透镜3的光心都指凸透镜的中心点。本实施例中，第一微透镜2和第二微透镜3的焦距相同，且其焦距等于基板I的厚度的一半。
[0032]其中，透光图案11的形状为圆形、矩形或正多边形，透光图案11的中心点位于第一微透镜2和第二微透镜3的主光轴上。
[0033]如此设置，能够使第一微透镜2和第二微透镜3的位于两者之间的焦点重合，从而使首先经过第一微透镜2的平行的入射光线4能汇聚到第一微透镜2和第二微透镜3相重合的焦点上，而该重合的焦点恰好位于掩模板中且透光图案11所在的区域内；当汇聚的光线经过第二微透镜3后，扩散为传播方向和照射范围与入射光线4相同的出射光线5。由于平行的入射光线4经过第一微透镜2的汇聚后，入射光线4的光束直径远远小于透光图案11的尺寸，这就相当于在入射光线4所要通过的狭缝的开口尺寸不变的情况下，使光线发生衍射的条件不再成立，从而大大减小了透光图案11在透光过程中衍射现象的发生，提高了曝光精度。
[0034]需要说明的是，对于形状规则的透光图案11，通过上述第一微透镜2和第二微透镜3的设置，能够使衍射现象的发生基本不会影响到曝光后目标图案的形成，如不会使目标图案出现毛刺、缺口等不良。但对于形状不规则的透光图案11，采用上述第一微透镜2和第二微透镜3，曝光后的效果要差一些。当然，理论上，如果能将形状不规则的透光图案11分解为多个形状规则的子透光图案，并在每个规则的子透光图案的两侧分别设置第一微透镜2和第二微透镜3，也是完全能够解决问题的。
[0035]本实施例中，第一微透镜2和第二微透镜3采用光刻胶热熔法形成，且第一微透镜2和第二微透镜3采用线性酚醛树脂材料制成。
[0036]需要说明的是，第一微透镜2和第二微透镜3也可以通过光敏玻璃热成型法或离子交换法形成，鉴于这些方法都是目前【技术领域】内比较成熟的方法，这里不再赘述。
[0037]基于上述掩模板的结构，本实施例还提供一种曝光方法，包括:使入射光线4透过掩模板中的透光图案11 ;对被曝光物进行曝光以形成目标图案，入射至透光图案11区域的入射光线4经过光线汇聚扩散单元处理后，出射光线5的传播方向和照射范围与入射光线4相同。该曝光方法具体包括:
[0038]使入射光线4经过光线汇聚单元进行汇聚；使发生汇聚的入射光线4经光线扩散单元扩散为传播方向和照射范围均与入射光线4相同的出射光线5。从而减小了衍射现象，提闻了曝光精度。
[0039]其中，光线汇聚单元包括第一微透镜2，光线扩散单包括第二微透镜3，第一微透镜2和第二微透镜3均为凸透镜。使入射光线4经过第一微透镜2，汇聚到掩模板内且对应着透光图案11区域的第一微透镜2的焦点；汇聚的入射光线4从焦点射出，并经第二微透镜3扩散为出射光线5。
[0040]当然，光线汇聚单元也可以为第二微透镜3，相应地，光线扩散单元为第一微透镜2，经过与上面相同的光线传播路线，同样能实现使入射光线4经汇聚单元汇聚、并经扩散单兀扩散后转换为传播方向和照射范围均与入射光线4相同的出射光线5。
[0041]其中，入射光线4和出射光线5均为平行光，且其传播方向平行于第一微透镜2和第二微透镜3的主光轴。如此设置，能使首先经过第一微透镜2的平行的入射光线4能汇聚到第一微透镜2和第二微透镜3相重合的焦点上，而该重合的焦点恰好位于掩模板中且透光图案11所在的区域内；由于平行的入射光线4经过第一微透镜2的汇聚后，入射光线4的光束直径远远小于透光图案11的尺寸，这就相当于在入射光线4所要通过的狭缝的开口尺寸不变的情况下，使光线发生衍射的条件不再成立，从而大大减小了透光图案11在透光过程中衍射现象的发生，提高了曝光精度。
[0042]实施例2:
[0043]本实施例提供一种掩模板，如图3所示，与实施例1不同的是，本实施例中的第一微透镜2和第二微透镜3的焦距不相同。
[0044]本实施例中掩模板的其他结构与实施例1中相同，此处不再赘述。
[0045]由于第一微透镜2和第二微透镜3的焦距之和等于第一微透镜2和第二微透镜3的光心之间的距离，所以本实施例中第一微透镜2和第二微透镜3的设置同样能够减小透光图案11在透光过程中衍射现象的发生，提高曝光精度。
[0046]采用本实施例中的掩模板进行曝光的方法与实施例1中的曝光方法相同，此处不再赘述。
[0047]实施例1-2的有益效果:实施例1-2中的掩模板通过设置光线汇聚扩散单元，使入射光线经过光线汇聚单元后汇聚并汇聚到掩模板内且对应着透光图案区域的一点，汇聚到该点的入射光线从掩模板内射出，并经过光线扩散单元后扩散为传播方向和照射范围均与入射光线相同的出射光线。由于入射光线经过光线汇聚单元的汇聚后，其光束直径远远小于透光图案的尺寸，这就相当于在入射光线所要通过的狭缝的开口尺寸不变的情况下，使光线发生衍射的条件不再成立，从而大大减小了透光图案在透光过程中衍射现象的发生，提闻了曝光精度。
[0048]实施例3:
[0049]本实施例提供一种曝光设备，包括实施例1-2中任一中的掩模板。
[0050]该曝光设备通过采用上述掩模板，大大减小了曝光过程中衍射现象的发生，从而提闻了曝光设备的曝光精度。
[0051]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。
【权利要求】
1.一种掩模板，包括基板，所述基板包括透光图案和不透光图案，其特征在于，还包括光线汇聚扩散单元，所述光线汇聚扩散单元与所述透光图案相对应设置，用于使入射至所述透光图案区域的入射光线经过汇聚扩散之后，出射光线的传播方向和照射范围与所述入射光线相同。
2.根据权利要求1所述的掩模板，其特征在于，所述光线汇聚扩散单元包括光线汇聚单元和光线扩散单元，所述光线汇聚单元和所述光线扩散单元分别设置在所述基板的相对两板面上，且所述光线汇聚单元和所述光线扩散单元在所述基板的正投影方向上完全覆盖所述透光图案。
3.根据权利要求2所述的掩模板，其特征在于，所述光线汇聚单元包括第一微透镜，所述光线扩散单元包括第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜均为凸透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜的主光轴位于同一直线上且垂直于所述基板，所述第一微透镜和所述第二微透镜的焦距之和等于所述第一微透镜和所述第二微透镜的光心之间的距离。
4.根据权利要求3所述的掩模板，其特征在于，所述透光图案的形状为圆形、矩形或正多边形，所述透光图案的中心点位于所述第一微透镜和所述第二微透镜的主光轴上。
5.根据权利要求4所述的掩模板，其特征在于，所述第一微透镜和所述第二微透镜的焦距相同，且其焦距等于所述基板的厚度的一半。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的掩模板,其特征在于，所述第一微透镜和所述第二微透镜采用光刻胶热熔法形成，且所述第一微透镜和所述第二微透镜采用线性酚醛树脂材料制成。
7.—种曝光方法，其特征在于，包括:使入射光线透过如权利要求1所述掩模板中的透光图案，对被曝光物进行曝光以形成目标图案，入射至所述透光图案区域的所述入射光线经过光线汇聚扩散单元处理后，出射光线的传播方向和照射范围与所述入射光线相同。
8.根据权利要求7所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光方法具体包括: 使所述入射光线经过光线汇聚单元进行汇聚； 使发生汇聚的所述入射光线经光线扩散单元扩散为传播方向和照射范围均与所述入射光线相同的所述出射光线。
9.根据权利要求8所述的曝光方法，其特征在于，所述光线汇聚单元包括第一微透镜，所述光线扩散单元包括第二微透镜，所述第一微透镜和所述第二微透镜均为凸透镜； 使所述入射光线经过所述第一微透镜，汇聚到所述掩模板内且对应着所述透光图案区域的所述第一微透镜的焦点；汇聚的所述入射光线从所述焦点射出，并经所述第二微透镜扩散为所述出射光线。
10.根据权利要求9所述的曝光方法，其特征在于，所述入射光线和所述出射光线均为平行光，且其传播方向平行于所述第一微透镜和所述第二微透镜的主光轴。
11.一种曝光设备，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的掩模板。
【文档编号】G03F7/20GK103885296SQ201410059795
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】马群, 张琨鹏 申请人:鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司, 京东方科技集团股份有限公司