一种掩膜版的制作方法

文档序号:15541746发布日期:2018-09-28 19:49阅读:169来源:国知局

本实用新型涉及显示技术领域,特别是涉及一种掩膜。



背景技术:

光刻掩膜版在精密制造和电路集成等领域已广泛应用,如半导体器件制造、集成电路板制造、医用芯片加工等,均需要利用光刻掩膜版进行曝光刻蚀工艺,形成目标图案。

目前,用于光刻工艺的掩膜版通常采用在石英玻璃上形成金属铬图案,利用金属图案对光的遮挡作用作为光刻掩膜。由于形成的金属图案无法更改,因此,对于需要多道光刻工艺的制程中,需要配备多张掩膜版;并且,对于不同产品的生产过程又需要制备专门对应的掩膜版,该掩膜版无法应用于其他产品的制程。

现有的掩膜版的制作工艺复杂,且遮光图案不可更改,掩膜版的利用率较低,多张掩膜版的制作增加了产品制造的成本,不利于产品制作成本的控制。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种掩膜版,以解决现有技术中掩膜版制备工艺复杂,利用率低的问题。

第一方面,本实用新型提供一种掩膜版,包括相对设置的第一基板、第二基板、以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的极性粒子,所述极性粒子具有吸光或透光作用;

所述第一基板包括朝向所述第二基板设置的呈阵列排布的多个驱动电极,所述驱动电极用于接收电信号,并控制所述极性粒子移动到指定驱动电极上,形成预设图案。

可选地,所述第一基板还包括设置在所述驱动电极背离所述第二基板一侧的第一基底,设置在所述驱动电极朝向所述第二基板一侧的第一介电层和第一疏水层,其中所述第一疏水层靠近所述第二基板一侧设置;

所述第二基板包括依次层叠设置的第二基底、参比电极层、第二介电层和第二疏水层,其中所述第二疏水层靠近所述第一基板一侧设置。

可选地,所述第二基板上开设有用于所述极性粒子注入与吸出的通孔。

可选地,所述第一基板与所述第二基板通过封框胶进行密封,所述封框胶的厚度为0.1mm-1mm。

可选地,所述极性粒子为具有吸光作用的液滴,所述液滴内具有吸光物质,所述吸光物质的材料包括水杨酸酯类物质、苯酮类物质、苯并三唑类物质中的至少一种。

可选地,所述第一基板与所述第二基板均为透明基板。

可选地,所述第一介电层与所述第二介电层的材料均包括氮化硅、氧化硅、派瑞林、SU-8中的至少一种;

所述第一疏水层与所述第二疏水层的材料均包括特氟龙和Cytop中的至少一种。

与现有技术相比,本实用新型实施例具有以下优点:

本实用新型实施例的掩膜版,包括相对设置的第一基板、第二基板以及位于两基板之间的极性粒子,该极性粒子具有吸光或透光作用,通过第一基板上的呈阵列分布的驱动电极来控制极性粒子的移动,可以根据实际掩膜需要,将极性粒子移动到指定区域,遮光形状灵活可变,可以形成具有不同掩膜图案的掩膜版,通过一张掩膜版实现多张掩膜版的作用,制作工艺简单,可以大幅度降低光刻工艺掩膜版的成本,提升掩膜版的利用率。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例的掩膜版的结构示意图;

图2所示为本实用新型实施例的掩膜版的局部截面结构示意图;

图3a~b所示为掩膜版形成与使用方式示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示为,该掩膜版包括相对设置的第一基板1、第二基板2以及位于第一基板1和第二基板2之间的极性粒子3,该极性粒子3具有吸光或透光作用。

第一基板1包括朝向第二基板2设置的呈阵列排布的多个驱动电极12,该驱动电极12用于接收电信号,并控制极性粒子3移动到指定驱动电极12上,形成预设图案。

例如,若要形成预设图案的掩膜版,可以通过外部电路对各驱动电极12加载电信号,驱动电极12接收电信号后,进行充放电,相邻的驱动电极12之间存在电势差,形成电场,以驱动极性粒子3移动,通过对加载电信号的控制,使极性粒子3在电场作用下移动到指定的驱动电极12上,形成具有预设图案的掩膜版,可以理解的是,指定的驱动电极12的排列形状与预设图案一致。极性粒子3可以为带正电或负电的带电粒子,在电场作用下可以向相应的方向移动,极性粒子也可以为液滴等具有极性的粒子,电场可以改变其与基板接触的张力,从而驱动液滴移动。

可以理解的是,在第一基板1与第二基板2之间的极性粒子3可以为具有吸光作用的极性粒子,也可以为具有透光作用的粒子。

例如,当第一基板1与第二基板2之间为具有吸光作用的粒子,第一基板1与第二基板2为透明基板,通过向驱动电极12加载电信号,控制极性粒子3移动到指定的驱动电极12上,形成具有预设图案的掩膜版,则该指定的驱动电极12上的极性粒子3起到遮挡光路的作用,而其余无极性粒子的区域,光线可以顺利通过;当第一基板1与第二基板2之间为具有吸光作用的粒子,第一基板1与第二基板2可以为具有遮光效果的基板,通过向驱动电极12加载电信号,控制极性粒子3移动到指定的驱动电极12上,形成具有预设图案的掩膜版,则该指定的驱动电极12上的极性粒子3可以改变该区域内两个基板的透光性,保证该区域光线顺利通过,而其余无极性粒子的区域,光线不能通过。通过上述方式,可以实现掩膜作用。

此外,可以根据遮光面积的大小,选择具有吸光作用或透光作用的极性粒子的掩膜版,当需要遮光面积大于透光面积时,可以选择具有透光作用极性粒子的掩膜版,当需要遮光面积小于透光面积时,可以选择具有吸光作用的极性粒子的掩膜版,这样,需要极性粒子的量相对较少,相应的,对于极性粒子的驱动消耗的电量较少,节约了资源。

上述极性粒子3可以为液滴,上述第一基板1、第二基板2、极性粒子3的设置,以及通过第一基板1上呈阵列分布的驱动电极12控制极性粒子3的移动可以借鉴现有的数字微流控技术,基于介电润湿原理的数字微流控技术能够准确操控液滴,实现液滴的铺展、移动、融合、分离等操作。

本实用新型实施例的掩膜版,包括相对设置的第一基板1、第二基板2以及位于两基板之间的极性粒子3,该极性粒子3具有吸光或透光作用,通过第一基板上的呈阵列分布的驱动电极12来控制极性粒子3的移动,可以根据实际掩膜需要,将极性粒子3移动到指定的驱动电极上,遮光图案灵活可变,可以形成具有不同掩膜图案的掩膜版,通过一张掩膜版实现多张掩膜版的作用,制作工艺简单,可以大幅度降低光刻工艺掩膜版的成本,提升掩膜版的利用率。

下面以极性粒子3为具有吸光作用的液滴为例进行说明,该液滴内具有吸光物质,第一基板1和第二基板2均为透明基板。

具体的,上述第一基板1还包括设置在驱动电极12背离第二基板2一侧的第一基底11,设置在驱动电极12朝向第二基板2一侧的第一介电层13和第一疏水层14,其中,第一疏水层14靠近第二基板2一侧设置。第二基板2包括依次层叠设置的第二基底21、参比电极层22、第二介电层23和第二疏水层24,其中,第二疏水层24靠近第一基板1一侧设置。

第一基底11与第二基底21可以为玻璃基板;驱动电极12与参比电极层22的材料可以为透明电极ITO,具体的可以先在第一基板1的第一基底11上沉积ITO,再曝光刻蚀,形成阵列排布的多个驱动电极12,而参比电极层22则在第二基板2的第二基底上沉积整面的ITO即可;第一介电层13和第二介电层23的材料具体可以为如氮化硅、氧化硅、派瑞林、SU-8等;第一疏水层14与第二疏水层24的材料具体可以为特氟龙、Cytop等。

可以理解的是,参比电极层22与呈阵列分布的驱动电极12相对设置,在二者之间可以形成多个电场,受电场作用,液滴在第一介电层13和第二介电层23表面的张力减小,接触角变小,张力的改变引发液滴受力不平衡,从而驱动液滴的移动,具体的,可以对于每个驱动电极12设置一个与之对应的薄膜晶体管开关,该驱动电极12至少对应两条信号线,薄膜晶体管开关包括控制端、信号输入端、信号输出端,其中薄膜晶体开关的控制端与信号输入端分别与两条信号线连接,信号输出端与驱动电极12连接,通过该方式,可以分别控制单个驱动电极12加载的电信号,参比电极层22可以加载恒压信号。当然,参比电极层22也可以设置为与驱动电极12一一对应的阵列电极,通过分别控制参比电极层22的各电极阵列与驱动电极12,控制两个基板间的电场,来驱动液滴的移动。此外,还可以通过对每个驱动电极12连接单独的信号线,进行控制,对于驱动电极12加载电信号的方式有多种,对此,本实用新型不做限制,可以理解的是,上述薄膜晶体管开关、信号线可以集成在第一基板1上,与驱动电极12同层设置,也可以位于其他层结构中;也可以设置与第二基板2上,通过过孔实现与驱动电极12的电连接,对于其具体位置本实用新型也不做限制。

具体的,可以通过外部电路,对驱动电极12加载电信号,可以理解的是,当将上述薄膜晶体管开关和信号线设置在第一基板上时,在第一基板1上具有多条向驱动电极12输送电信号的走线,这些走线的引脚7通常集中设置在第一基板1的一侧边的边缘,方便引脚7与柔性电路板的贴合或直接从外部设备加载电信号。

进一步的,上述第一基板1和第二基板2通过封框胶4进行密封,一定厚度的封框胶4可以形成第一基板1与第二基板2之间的间隙,用于注入液滴,封框胶4的厚度可以为0.1mm-1mm,以保证液滴可以位于两基板形成的密封空间内。

在第二基板2上开设有用于极性粒子3注入与吸出的通孔25,该通孔25通常设置在第二基板2的边缘区域,防止其对掩膜图案造成影响。对于通孔的具体位置和数量,本实用新型不做限制。

根据光刻工艺中曝光光源的波长,选择不同吸光作用的极性粒子3,可以在极性粒子3中注入对不同光源进行吸光的吸光物质。例如,当曝光光源为紫外光时,则可以选择具有紫外光吸光作用的液滴,可以在液滴中溶解水杨酸酯类物质、苯酮类物质、苯并三唑类物质中的至少一种用于对紫外光的吸收。当需要调整两基板间液滴的数量时,可以从通孔25注入或吸出液滴;当更换曝光光源时,同样可以从通孔25将液滴吸出,再注入对该曝光光源有吸光作用的液滴。通孔25的设置,方便了根据实际需要调整液滴的数量与种类。

下面举例说明掩膜版的形成和使用过程,参照图3a~b所示,图中光源5可以为紫外光,光刻胶6为正性光刻胶,若要形成图3b中基板8上所示的曝光图案,则先通过在上述掩膜版的第一基板1的引脚7加载外部电信号,驱动电极12接收电信号后,控制极性粒子3如液滴移动并覆盖到图3a中深色的按预设图案排列的驱动电极12上,此时,当液滴移动到这些按预设规则排列的驱动电极12上时,停止加载电信号或对各驱动电极12加载相同的电信号,液滴会保持在这些驱动电极12上,形成具有预设图案的掩膜版;之后将掩膜版置于光源5和涂覆光刻胶6的待光刻基板8之间,起到光刻掩膜的作用;曝光后,被液滴遮挡位置的光刻胶6保留,可以在基板8上形成图3b所示的光刻图案。

可以理解的是,图示中极性粒子3占据单行单列驱动电极12,但实际应用中不限于此,可以根据实际掩膜需要使极性粒子3占据多行多列,也可以多颗极性粒子3集中在一个驱动电极12上。图示中驱动电极12为矩形,但是驱动电极12也可以为例如圆形、三角形等形状。掩膜版的曝光精度与驱动电极12与极性粒子3的大小有关,驱动电极12越小、极性粒子3越小,即可达到的最小线宽和最小线距越小,则该掩膜版调控的精度也越高,本实施例中的掩膜版的驱动电极最小可达几十微米,在实际应用中,可以根据曝光图案的精度制作不同驱动电极大小的掩膜版。

上述仅以极性粒子3为具有吸光作用的液滴为例进行说明,对于极性粒子3为具有透光作用的粒子,与上述实施例类似,在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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