專利名稱：一種掩模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于掩模板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種掩模板的制作方法。
背景技術(shù)：
隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，為了提高效率，減少工藝步驟，目前很多TFT-LCD公司都從 五次光刻轉(zhuǎn)到四次光刻，又從四次光刻減化到三次光刻。相應(yīng)的，制造過程中使用的掩模板 (MASK)也從原來使用的兩張掩模板，轉(zhuǎn)化為使用一張灰階掩模板GTM(Gray Tone Mask)或 者半灰階掩模板(HTM =Half Tone Mask)。例如對于用于制造如TFT-IXD、OLED用半灰階掩模板(HTM)，一般的TFT (Thin Film Transistor，薄膜晶體管)半灰階掩模制板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括柵電極501、 信號線電極502、源電極503、漏電極504、通孔505和像素電極506。其中，源電極503與漏 電極504之間形成TFT溝道602，501柵電極源電極503、漏電極504等部分形成TFT開關(guān)器 件601。目前半灰階掩模板一般采用的原材料結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括石英玻璃301，金屬鉻 及氧化鉻薄膜302和光刻膠層303。其制作工藝流程如圖3所示，即投入如圖2的原材料， 開始第一次曝光，第一次顯影，第一次刻蝕，剝離光刻膠，進行掩模板清洗，然后沉積半灰階 掩模層，涂敷光刻膠，進行第二次曝光對位，第二次曝光，第二次顯影，第二次刻蝕，第二次 去掉光刻膠，形成如圖7所需的圖形，清洗掩模板，缺陷檢查，修復(fù)與貼膜，最后包裝出貨， 共需要17步主要工序完成。上述工藝比較復(fù)雜，且浪費工時。同時，我們也發(fā)現(xiàn)在沉積半 灰階掩模層進行第二次曝光過程中，模板中半灰階掩模層與數(shù)據(jù)設(shè)計值存在二次對位偏差 現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種掩模板的制作方法，其 工藝簡單，無需沉積半灰階掩模層工序，節(jié)約工時，且避免了二次對位偏差。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種掩模板的制作方法，是用于原材料結(jié)構(gòu)為襯底層、灰階 掩模層、基礎(chǔ)材質(zhì)層及光刻膠層的掩模板的制作，其中光刻膠層的厚度為to，所述制作方法 包括以下步驟(a)制作第一圖形和第二圖形，采用第一圖形對光刻膠層進行第一次曝光，使對應(yīng) 區(qū)域內(nèi)的光刻膠層的厚度減薄至tl ；(b)采用第二圖形對光刻膠層進行第二次曝光，使對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的光刻膠層的厚度 減薄至t2，t2不等于tl，使光刻膠層呈t0，tl, t2三個厚度互不相等的區(qū)域；(c)將光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(d)刻蝕步驟(C)中去除光刻膠層區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層及灰階掩模層；(e)再將所余光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(f)刻蝕步驟(e)中去除光刻膠層區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層。具體地，所述第二圖形包括第一圖形的區(qū)域，第一次曝光為對第一圖形閉合區(qū)域
3內(nèi)進行曝光，第二次曝光為對第二圖形閉合區(qū)域外進行曝光，且第二次曝光的能量高于第 一次曝光的能量。具體地，在第二次曝光工序后，進行第一次顯影工序，以將光刻膠層最薄處的區(qū)域 內(nèi)的光刻膠去除。更具體地，在步驟(d)之后，進行第二次顯影工序，以將所余光刻膠層最薄處的區(qū) 域內(nèi)的光刻膠去除?；蛘撸龅谝粓D形包括第二圖形的區(qū)域，第一次曝光是對第一圖形閉合區(qū)域外 進行的曝光，第二次曝光是對第二圖形閉合區(qū)域內(nèi)進行的曝光，且第一次曝光的能量高于 第二次曝光的能量。進一步地，所述掩模板還包括刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層位于灰階掩模層上方。優(yōu)選地，所述襯底層的材料為石英玻璃。優(yōu)選地，所述基礎(chǔ)材質(zhì)層的材料為鉻與氧化鉻。進一步地，步驟(f)完成后，還包含以下處理工藝掩模板清洗、檢查修復(fù)、貼膜和 包裝出貨工序。本發(fā)明提供的一種掩模板的制作方法，其不需要進行沉積灰階掩模層的工序，工 藝流程簡單，可直接連續(xù)使用兩組或兩組以上圖形進行兩次或多次曝光，掩模板無需移位， 不需要進行二次對位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中二次對位時偏差大的技術(shù)問題，且縮短了曝光時 間，縮短了生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種掩模板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種掩模板原材料結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種掩模板的制造流程示意圖；圖4是本發(fā)明實施例一提供的一種掩模板的制作方法的掩模板原材料結(jié)構(gòu)示意 圖；圖5是本發(fā)明實施例一提供的一種掩模板的制作方法的第一圖形的示意圖；圖6是本發(fā)明實施例一提供的一種掩模板的制作方法的第二圖形的示意圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的一種掩模板的制作方法的掩模板上最終所得到產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是本發(fā)明實施例一提供的一種掩模板的制作方法的制造流程示意圖；圖9是本發(fā)明實施例二提供的一種掩模板的制作方法的第一圖形的示意圖；圖10是本發(fā)明實施例二提供的一種掩模板的制作方法的第二圖形的示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。實施例一如圖4 圖8所示，本發(fā)明實施例提供的一種掩模板的制作方法，是用于原材料結(jié)
4構(gòu)為襯底層401、灰階掩模層402、刻蝕阻擋層403、基礎(chǔ)材質(zhì)層404及光刻膠層405的掩模 板的制作(參考圖4所示)，其中光刻膠層405的厚度為t0，本實施例提供的掩模板制作方 法可用于制作生產(chǎn)液晶顯示屏?xí)r所需的掩模板，具體可用于TFT-IXD、OLED或其它液晶顯 示屏的生產(chǎn)過程，所述制作方法包括以下步驟(a)制作第一圖形和第二圖形，采用第一圖形710對光刻膠層405進行第一次曝 光，使對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的光刻膠層405的厚度減薄至tl ；(b)采用第二圖形720對光刻膠層405進行第二次曝光，使對應(yīng)區(qū)域外的光刻膠 層405的厚度減薄至t2，t2不等于tl，使光刻膠層405呈t0，tl, t2三個厚度互不相等的 區(qū)域；(c)將光刻膠層405最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(d)刻蝕步驟(c)中去除光刻膠層405區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層404、刻蝕阻擋層403 及灰階掩模層402 ；(e)再將所余光刻膠層405最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(f)刻蝕步驟(e)中去除光刻膠層405區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層404及刻蝕阻擋層 403。掩模板上包括灰階掩模層402，本實施例中灰階掩模層402緊貼襯底層401，并且 灰階掩模層402在基礎(chǔ)材質(zhì)層404下部，形成下置結(jié)構(gòu)；當(dāng)然，灰階掩模層402也可以在基 礎(chǔ)材質(zhì)層404上部，形成上置結(jié)構(gòu)，灰階掩模層402也可在基礎(chǔ)材質(zhì)層404上下均設(shè)置，且 灰階掩模層402可以設(shè)置一層、二層或多層；或者，灰階掩模層402也可在襯底層401上下 均設(shè)置，也就是說，只要掩模板上具有灰階掩模層402，均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明 實施例提供的掩模板的制作方法可制作灰階掩模板GTM(Gray Tone Mask)或者半灰階掩模 U (HTM =Half Tone Mask)或者多灰階掩模板MTM(Multi Tone Mask)，灰階掩模層402可 以為半灰階掩模層或多灰階掩模層或普通的灰階掩模層，本實施例中灰階掩模層402為半 灰階掩模層。因為掩模板材料本身具有灰階掩模層402，所以無需在第一次曝光和第二次 曝光之間沉積灰階掩模層402，縮短了工藝流程、提高了生產(chǎn)效率、縮短了生產(chǎn)周期、提高了 產(chǎn)能，且降低了生產(chǎn)成本，通過這種制作方式，在曝光工序時掩模板相對于設(shè)備平臺沒有移 位，使第一次曝光和第二次曝光可連續(xù)進行，不需要二次對位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中二次對位 導(dǎo)致偏差較大的技術(shù)問題，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了產(chǎn)品的不合格率，具有很好的應(yīng)用前
旦
ο另外地，也可以使用三組或三組以上的圖形對光刻膠進行3次或3次以上的曝光， 均屬于本發(fā)明的保護范圍。進一步地，所述掩模板還包括刻蝕阻擋層403，刻蝕阻擋層403簡稱ES(Etch Stop，刻蝕阻擋)層，所述刻蝕阻擋層403位于灰階掩模層402上方，防止灰階掩模層在后 序刻蝕工序中的厚度損失。具體地，所述第二圖形720包括第一圖形710的區(qū)域，第一次曝光為對第一圖形 710閉合區(qū)域內(nèi)進行曝光，由于曝光時光線發(fā)散，也會對其余區(qū)域的光刻膠造成損耗，所以 光刻膠的厚度將會產(chǎn)生微量變化，故此時第一圖形710區(qū)域外的光刻膠厚度基本還為t0。 第一圖形710閉合區(qū)域內(nèi)的光刻膠的厚度為tl (如圖7所示)，第二次曝光為對第二圖形 720閉合區(qū)域外進行曝光，第二圖形720區(qū)域外的光刻膠的厚度減薄至t2 (除如圖7中所示
5的t0和tl區(qū)域之外的區(qū)域的光刻膠的厚度均減薄至t2)。由于曝光時光線發(fā)散，也會對 其余區(qū)域的光刻膠造成損耗，光刻膠的厚度將會產(chǎn)生微量變化，所以第二圖形720與第一 圖形710不重疊的區(qū)域厚度基本還為t0，且第二次曝光的能量高于第一次曝光的能量，t2 小于tl，tl小于t0，得到厚度為t0、tl、t2三個不同厚度的區(qū)域，然后對最薄處厚度為t2 的區(qū)域進行顯影以去除此區(qū)域的光刻膠，然后將基礎(chǔ)材質(zhì)層404、刻蝕阻擋層403及灰階掩 模層402通過刻蝕的方式全部去除或部分去除，刻蝕的深度視具體要求而定；由于掩模板 還存在厚度在tl和t0區(qū)域的光刻膠，可保護這些區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)材質(zhì)層404及灰階掩模層 402不被刻蝕；然后，將厚度為tl的光刻膠區(qū)域進行顯影以去除此區(qū)域的光刻膠，然后將該 區(qū)域的基礎(chǔ)材質(zhì)層404及刻蝕阻擋層403通過刻蝕的方式全部去除或部分去除，刻蝕的深 度視具體要求而定；再將殘留的光刻膠清洗去除，從而得到所需的掩模板結(jié)構(gòu)730(如圖7 所示)，圖7中陰影區(qū)域的厚度與非陰影區(qū)域不相同。具體地，在第二次曝光工序后，進行第一次顯影工序，以將光刻膠層405三個厚度 不等的區(qū)域中最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除。此時光刻膠層由原三個厚度不等的區(qū)域變成 兩個厚度不等的區(qū)域。更具體地，在步驟(d)之后，進行第二次顯影工序，以將所余光刻膠層405上兩個 厚度不等的區(qū)域中最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除。在第二次刻蝕工序時，第二次刻蝕工序 要把灰階掩模層上方的基礎(chǔ)材質(zhì)層404完全刻蝕掉，以得到合格的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。第一圖形710可以呈“凹”字形，第二圖形720可以包括第一圖形710且呈“凸”字 狀，當(dāng)然，第一圖形710和第二圖形720并不完全局限于各種形狀，但只要是采用了本發(fā)明 所提供的掩模板的制作方法，無論是采用何種形狀的第一圖形710和第二圖形720，均在本 發(fā)明保護范圍之內(nèi)。優(yōu)選地，所述襯底層401的材料為石英玻璃，以承托并固定灰階掩模層402及其他 膜層；另外地，也可以選擇其它合適的材料作為襯底層401，均屬于本發(fā)明的保護范圍。優(yōu)選地，所述基礎(chǔ)材質(zhì)層404的材料為鉻與氧化鉻，以利于作為掩模板的基礎(chǔ)材 質(zhì)；另外地，也可以選擇其它合適的材料作為基礎(chǔ)材質(zhì)層404，均屬于本發(fā)明的保護范圍。進一步地，上述步驟(f)完成后，還包含以下處理工藝掩模板清洗、檢查修復(fù)、貼 膜和包裝出貨工序，工藝流程圖如圖8所示。本發(fā)明實施例所提供的一種掩模板制作方法，其一次制作掩模板便可完成，由于 掩模板材料本身具有灰階掩模層402，不需要進行二次沉積灰階掩模層工序，所以在曝光工 序時掩模板相對設(shè)備平臺沒有移位；工藝流程簡單，可直接連續(xù)使用兩組或兩組以上圖形 進行曝光，解決了現(xiàn)有技術(shù)中二次對位時偏差大的技術(shù)問題，且縮短了曝光時間，縮短了生 產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)能。當(dāng)?shù)谝粓D形710和第二圖形720之間沒有包含關(guān)系或沒有重疊時，可對第一次圖 形710、第二圖形720分別采用不同的能量進行曝光，從而可得到三個或多個(采用多種圖 形時)厚度不等的光刻膠區(qū)域；采用了本發(fā)明所提供的掩模板的制作方法，無論是采用何 種形狀的第一圖形710和第二圖形720，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。當(dāng)然從上述實施例中我 們可以看出，不論第一圖形710與第二圖形720是否存有包含關(guān)系，不論兩種圖形的形狀及 位置在哪里，也不論圖形的曝光先后順序，只要是通過改變幾次曝光能量而完成制作，均在 本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
實施例二 作為上述內(nèi)容的替代方案，如圖4、圖9和圖10所示，所述第二圖形820包括第一 圖形810的區(qū)域，第一次曝光是對第一圖形810閉合區(qū)域外進行的曝光，使第一圖形810閉 合區(qū)域外的光刻膠減薄至tl，第二次曝光是對第二圖形820閉合區(qū)域外進行的曝光，使第 二圖形820閉合區(qū)域外的厚度減薄至t2，第一圖形810閉合區(qū)域與第二圖形820閉合區(qū)域 之間重疊處的光刻膠厚度to保持不變，且第一次曝光的能量與第二次曝光的能量可以相 等，也可以不相等，則t2小于tl，tl小于t0。得到厚度為t0、tl、t2三個不同厚度的區(qū)域，然 后對最薄處厚度為t2的區(qū)域進行顯影以去除此區(qū)域的光刻膠，然后將基礎(chǔ)材質(zhì)層404及灰 階掩模層402通過刻蝕的方式全部去除或部分去除，刻蝕的深度視具體要求而定；由于掩 模板還存在厚度在tl和t0區(qū)域的光刻膠，可保護這些區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)材質(zhì)層404及灰階掩 模層402不被刻蝕；然后，將厚度為tl的光刻膠區(qū)域進行顯影以去除此區(qū)域的光刻膠，然后 將該區(qū)域的基礎(chǔ)材質(zhì)層404及刻蝕阻擋層403通過刻蝕的方式全部去除或部分去除，刻蝕 的深度視具體要求而定；再將殘留的光刻膠清洗去除，從而得到所需的掩模板結(jié)構(gòu)730 (如 圖7所示)，圖7中陰影區(qū)域的厚度與非陰影區(qū)域不相同。當(dāng)?shù)谝粓D形810和第二圖形820之間沒有包含關(guān)系或沒有重疊時，可對第一次圖 形810、第二圖形820分別采用不同的能量進行曝光，從而可得到三個或多個(采用多種圖 形時)厚度不等的光刻膠區(qū)域；采用了本發(fā)明所提供的掩模板的制作方法，無論是采用何 種形狀的第一圖形810和第二圖形820，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。當(dāng)然從上述實施例中我 們可以看出，不論第一圖形810與第二圖形820是否存有包含關(guān)系，不論兩種圖形的形狀及 位置在哪里，也不論圖形的曝光先后順序，只要是通過改變幾次曝光能量而完成制作，均在 本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種掩模板的制作方法，是用于原材料結(jié)構(gòu)為襯底層、灰階掩模層、基礎(chǔ)材質(zhì)層及光刻膠層的掩模板的制作，其中光刻膠層的厚度為t0，其特征在于所述制作方法包括以下步驟(a)制作第一圖形和第二圖形，采用第一圖形對光刻膠層進行第一次曝光，使對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的光刻膠層的厚度減薄至t1；(b)采用第二圖形對光刻膠層進行第二次曝光，使對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的光刻膠層的厚度減薄至t2，t2不等于t1，使光刻膠層呈t0，t1，t2三個厚度互不相等的區(qū)域；(c)將光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(d)刻蝕步驟(c)中去除光刻膠層區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層及灰階掩模層；(e)再將所余光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(f)刻蝕步驟(e)中去除光刻膠層區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于所述第二圖形包括第一 圖形的區(qū)域，第一次曝光為對第一圖形閉合區(qū)域內(nèi)進行曝光，第二次曝光為對第二圖形閉 合區(qū)域外進行曝光，且第二次曝光的能量高于第一次曝光的能量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于所述第一圖形包括第二 圖形的區(qū)域，第一次曝光是對第一圖形閉合區(qū)域外進行的曝光，第二次曝光是對第二圖形 閉合區(qū)域內(nèi)進行的曝光，且第一次曝光的能量高于第二次曝光的能量。
4.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于在第二次曝光工序后，進 行第一次顯影工序，以將光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除。
5.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于在步驟⑷之后，進行第 二次顯影工序，以將所余光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除。
6.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于所述掩模板還包括刻蝕 阻擋層，所述刻蝕阻擋層位于灰階掩模層上方。
7.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于所述襯底層的材料為石 英玻璃。
8.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于所述基礎(chǔ)材質(zhì)層的材料為鉻與氧化鉻。
9.如權(quán)利要求1所述的一種掩模板的制作方法，其特征在于步驟(f)完成后，還包含 以下處理工藝掩模板清洗、檢查修復(fù)、貼膜和包裝出貨工序。
全文摘要
本發(fā)明適用于掩模板制造技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種掩模板的制作方法，是用于原材料結(jié)構(gòu)為襯底層、灰階掩模層、基礎(chǔ)材質(zhì)層及光刻膠層的掩模板的制作，所述制作方法包括以下步驟(a)制作第一圖形和第二圖形，采用第一圖形對光刻膠層進行第一次曝光；(b)采用第二圖形對光刻膠層進行第二次曝光；(c)將光刻膠層最薄處的區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(d)刻蝕步驟(c)中去除光刻膠層區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層及灰階掩模層；(e)將所余光刻膠層最薄處區(qū)域內(nèi)的光刻膠去除；(f)刻蝕步驟(e)中去除光刻膠層區(qū)域處的基礎(chǔ)材質(zhì)層。本發(fā)明提供的一種掩模板的制作方法，可直接連續(xù)使用兩組圖形進行兩次曝光，解決了現(xiàn)有技術(shù)中二次對位時偏差大的技術(shù)問題。
文檔編號G03F7/20GK101916039SQ20101022945
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者戴海哲, 李春蘭, 洪志華, 熊啟龍, 譚景霞, 鄧振玉 申請人:深圳清溢光電股份有限公司