專利名稱：反射式掩膜版、曝光裝置及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種反射式掩膜版，曝光裝置及曝光方法。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)是目前電子行業(yè)普遍使用的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于制造電路圖案，在顯示基板領(lǐng)域制造濾光層和黑矩陣，在立體顯示領(lǐng)域制造光柵和相位差板。在光刻技術(shù)中，曝光工序需要用掩膜版，光線透過掩膜版對光敏材料進(jìn)行曝光，目前掩膜版大多是透射式掩膜版，常見的光敏材料包括光刻膠，光阻膠，光取向?qū)拥?。光刻技術(shù)用于制造電路圖案的流程如下先在基板上沉積一層金屬或其他材料，然后再在上面涂覆一層光刻膠，然后在上面設(shè)置一片透射式掩膜版，通過透射式掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光；其中被曝光的光刻膠將表現(xiàn)出于不曝光的光刻膠不一樣的性能，例如對于有的光刻膠，曝光的光刻膠在顯影時(shí)就會(huì)被洗掉，這樣就會(huì)將下面的金屬或其他材料曝露出來，然后進(jìn)行刻蝕，形成電路圖案。光刻技術(shù)用于在顯示基板領(lǐng)域制造濾光層和黑矩陣，立體顯示領(lǐng)域制造光柵的具體流程如下先在基板上涂覆光阻膠，然后在透射式掩膜版下曝光，然后顯影，曝光的部分就會(huì)被保留，其余的部分洗掉；被保留的就用作立體顯示領(lǐng)域的光柵。但是，上述光刻技術(shù)中的透射式掩膜版和曝光方法存在的問題在于，一旦所需要的電路圖案，濾光層，黑矩陣和光柵發(fā)生變化，就必須重新制造與之對應(yīng)的透射式掩膜版，這樣，導(dǎo)致透射式掩膜版的通用性比較差，生產(chǎn)成本比較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種反射式掩膜版，曝光裝置及曝光方法，本發(fā)明增強(qiáng)了透射式掩膜版的通用性，降低了生產(chǎn)成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案—種反射式掩膜版，包括襯底，所述襯底上包括可反射曝光光線的反射區(qū)域，所述襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域；其中，所述反射區(qū)域形成反射式掩膜版的圖案。優(yōu)選地，所述反射區(qū)域的表面是可發(fā)生鏡面反射的表面，所述非反射區(qū)域是可吸收曝光光線的吸收區(qū)域或可透過曝光光線的透過區(qū)域。本發(fā)明還提供了以下技術(shù)方案一種曝光裝置，包括上述任一所述的反射式掩膜版。優(yōu)選地，基板承載單元，用于承載需要進(jìn)行曝光的基板；曝光光源，用于形成曝光光線；所述反射式掩膜版具有圖案的一面可接收曝光光線，且所述反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角是銳角且可調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述曝光光線與所述需要進(jìn)行曝光的基板相平行。
優(yōu)選地，還包括掩膜版承載單元，用于承載所述反射式掩膜版，所述掩膜版承載單元可相對于與基板承載單元調(diào)節(jié)以調(diào)整所述反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角。
優(yōu)選地，所述曝光光源是近紫外光線曝光光源或遠(yuǎn)紫外光線曝光光源或紅外光線光源或可見光光源或激光光源。
本發(fā)明還提供了以下技術(shù)方案
一種曝光方法，包括如下步驟
在基板上涂覆光敏材料，并將涂覆有光敏材料的基板水平放置；
曝光光線照射到反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光；其中，反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角可調(diào)；
基板上形成與反射式掩膜版的圖案相關(guān)的曝光圖案；
其中，反射式掩膜版采用上述任一所述的反射式掩膜版。
優(yōu)選地，所述曝光光線與基板相平行；
在曝光光線照射到反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光的步驟中具體包括如下步驟
根據(jù)反射式掩膜版圖案的反射區(qū)域的寬度W和所需要的曝光后反射區(qū)域在光敏材料上形成的曝光圖案的單元的寬度F，計(jì)算出所需要的反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角θ，Θ =arccos(ff/2F)；
調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角使其等于Θ ;
其中，反射式掩膜版圖案的反射區(qū)域的寬度W是指反射區(qū)域在和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角等于Θ的·方向上的長度，曝光圖案的單元是指反射區(qū)域曝光后在曝光圖案上形成的部分。
優(yōu)選地，所述光敏材料可以為光刻膠，光阻膠或光取向?qū)印?br>
優(yōu)選地，調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角使其等于Θ包括如下步驟
將所述反射式掩膜版固定在掩膜版承載單元上；
調(diào)整掩膜版承載單元以調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角。
本發(fā)明提供的反射式掩膜版，曝光裝置及曝光方法，所述反射式掩膜版通過反射區(qū)域形成的圖案對曝光光線的反射，能夠得到與反射式掩膜版的圖案相關(guān)的曝光圖案；在反射式掩膜版與曝光方法相結(jié)合的情況下，可以通過調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角來實(shí)現(xiàn)用同一塊反射式掩膜版通過改變傾斜角度，得到不同的曝光圖案，增強(qiáng)了透射式掩膜版的通用性，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的曝光裝置通過簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了曝光方法。
圖1為本發(fā)明的反射式掩膜版的一個(gè)實(shí)施例的示意圖2為圖1所示反射式掩膜版的A-A剖視圖；圖3本發(fā)明的反射式掩膜版的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4為圖3所示反射式掩膜版的B-B剖視圖；圖5為本發(fā)明的反射式掩膜版的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖6為圖5所示反射式掩膜版的C-C剖視圖；圖7為本發(fā)明的曝光裝置和曝光方法的示意圖；圖8為本發(fā)明的曝光方法的流程圖；圖9為本發(fā)明的曝光方法的原理示意圖；圖10為本發(fā)明的曝光方法的反射式掩膜版具有圖案的一面與基板上表面朝向曝光光線的夾角為另一角度時(shí)示意圖。主要附圖標(biāo)記說明如下100反射式掩膜版，110襯底，120反射區(qū)域，130非反射區(qū)域，200曝光光源，310基板，320光敏材料。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明的反射式掩膜版，包括襯底，所述襯底上包括可反射曝光光線的反射區(qū)域，所述襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域；其中，所述反射區(qū)域形成反射式掩膜版的圖案。例如圖1和圖2所示的反射式掩膜版100，襯底110是長方體，襯底上包括六條沿襯底的長度方向分布的周期性條狀反射區(qū)域120，形成反射式掩膜版的圖案，襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域130。又如圖3和圖4所示的反射式掩膜版100，襯底110是長方體，襯底上包括六列X四行分布的周期性圓形反射區(qū)域120，形成反射式掩膜版的圖案，襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域130。如圖5和圖6所示的反射式掩膜版100，襯底110是長方體，襯底上包括多個(gè)形狀不同的反射區(qū)域120，如位于襯底110最下方的反射區(qū)域依次為包括圓形反射區(qū)域，長方形反射區(qū)域和三角形反射區(qū)域，形成反射式掩膜版的圖案，襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域130。需要說明的是，圖1，圖2和圖3，圖4和圖5，圖6所示的反射式掩膜版只是用來舉例進(jìn)行說明的，而不是全部的實(shí)施例，不用來限定本發(fā)明的反射式掩膜版。本發(fā)明的反射式掩膜版，通過反射區(qū)域形成的反射式掩膜版的圖案對曝光光線的反射，能夠在基板上得到與反射式掩膜版的圖案相關(guān)的曝光圖案；在與下述本發(fā)明的曝光方法相結(jié)合的情況下，可以用同一塊反射式掩膜版通過改變該反射式掩膜版的傾斜角度，得到不同的曝光圖案，增強(qiáng)了透射式掩膜版的通用性，降低了生產(chǎn)成本。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述反射區(qū)域的表面是可發(fā)生鏡面反射的表面，所述非反射區(qū)域是可吸收曝光光線的吸收區(qū)域或可透過曝光光線的透過區(qū)域。所述反射區(qū)域反射率很高，不會(huì)發(fā)生漫反射。這樣，能夠降低散射和漫反射。進(jìn)一步地，反射區(qū)域可以用鉻、鋁等反射率高的材料做成，以提高反射區(qū)域的反射率。
本發(fā)明的曝光裝置，如圖7所示，包括上述任一所述的反射式掩膜版100。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，如圖7所示,還包括
基板承載單元，用于承載需要進(jìn)行曝光的基板310 ；
曝光光源200,用于形成曝光光線；
所述反射式掩膜版具有圖案的一面可接收曝光光線，且所述反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角是銳角且可調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步地，所述曝光光線是與所述需要進(jìn)行曝光的基板相平行的曝光光線。
進(jìn)一步地，還包括掩膜版承載單元，用于承載所述反射式掩膜版，所述掩膜版承載單元可相對于與基板承載單元調(diào)節(jié)以調(diào)整所述反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角。
進(jìn)一步地，所述曝光光源是是近紫外光線曝光光源或遠(yuǎn)紫外光線曝光光源或紅外光線光源或可見光光源或激光光源。
本發(fā)明的曝光方法，如圖7和圖8所示，包括如下步驟
在基板310上涂覆光敏材料320，并將涂覆有光敏材料的基板310水平放置；
曝光光線照射到反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光；其中，反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角可調(diào)；
基板上形成與反射式掩膜版的圖案相關(guān)的曝光圖案；
其中，反射式掩膜版上述任一所述的反射式掩膜版，曝光圖案是指反射式掩膜版的圖案曝光后在基板上形成的圖案。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，如圖7和圖8所示，所述曝光光線與基板相平行；在曝光光線照射到反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光的步驟中具體包括如下步驟
根據(jù)反射式掩膜版圖案的反射區(qū)域的寬度W和所需要的曝光后反射區(qū)域的長度在光敏材料上形成的曝光圖案單元的寬度F，計(jì)算出所需要的反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角θ，Θ =arccos (W/2F)；
調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角使其等于Θ ;
其中，其中，反射式掩膜版圖案的反射區(qū)域的寬度W是指反射區(qū)域在和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角等于Θ的方向上的長度，曝光圖案的單元是指反射區(qū)域曝光后在曝光圖案上形成的部分。
本發(fā)明的曝光方法的原理,如圖9所不，CA, DB是與基板上表面相平行的曝光光線，AA’為CA的反射線，BB’為DB的反射線；AB線段代表在反射式掩膜版的反射區(qū)域的長度，用W表示；A’B’線段代表曝光后反射區(qū)域在光敏材料上形成的曝光圖案單元的寬度，用 F 表示；CA Il DB Il A’ B’ ；
在AB長度一定的情況下，Z Α0Α’決定了 A’B’的長度。其比例如下
A，B，BP是平行四邊形，即A，B，=BP ；
Z ABD= Z BAA’，即 AP=BP，所以
權(quán)利要求
1.一種反射式掩膜版，其特征在于，包括 襯底，所述襯底上包括可反射曝光光線的反射區(qū)域，所述襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域； 其中，所述反射區(qū)域形成反射式掩膜版的圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式掩膜版，其特征在于，所述反射區(qū)域的表面是可發(fā)生鏡面反射的表面，所述非反射區(qū)域是可吸收曝光光線的吸收區(qū)域或可透過曝光光線的透過區(qū)域。
3.—種曝光裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1或2任一所述的反射式掩膜版。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其特征在于，還包括 基板承載單元，用于承載需要進(jìn)行曝光的基板； 曝光光源，用于形成曝光光線； 所述反射式掩膜版具有圖案的一面可接收曝光光線，且所述反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角是銳角且可調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光光線與所述需要進(jìn)行曝光的基板相平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的曝光裝置，其特征在于，還包括掩膜版承載單元，用于承載所述反射式掩膜版，所述掩膜版承載單元可相對于與基板承載單元調(diào)節(jié)以調(diào)整所述反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光光源是近紫外光線曝光光源或遠(yuǎn)紫外光線曝光光源或紅外光線光源或可見光光源或激光光源。
8.—種曝光方法，其特征在于，包括如下步驟 在基板上涂覆光敏材料，并將涂覆有光敏材料的基板水平放置； 曝光光線照射到反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光；其中，反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角可調(diào)； 基板上形成與反射式掩膜版的圖案相關(guān)的曝光圖案； 其中，反射式掩膜版采用權(quán)利要求1或2中任一所述的反射式掩膜版。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光光線與基板相平行； 在曝光光線照射到反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光的步驟中具體包括如下步驟 根據(jù)反射式掩膜版圖案的反射區(qū)域的寬度W和所需要的曝光后反射區(qū)域在光敏材料上形成的曝光圖案單元的寬度F，計(jì)算出所需要的反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角θ，Θ =arccos (W/2F)； 調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角使其等于Θ ; 其中，反射式掩膜版圖案的反射區(qū)域的寬度W是指反射區(qū)域在和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角等于Θ的方向上的長度，曝光圖案的單元是指反射區(qū)域曝光后在曝光圖案上形成的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的曝光方法，其特征在于，所述光敏材料可以為光刻膠，光阻膠或光取向?qū)印?br>
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的曝光方法，其特征在于，調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角使其等于Θ包括如下步驟 將所述反射式掩膜版固定在掩膜版承載單元上； 調(diào)整掩膜版承載單元以調(diào)整反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種反射式掩膜版，曝光裝置及曝光方法。反射式掩膜版包括襯底，襯底上包括可反射曝光光線的反射區(qū)域，襯底上反射區(qū)域以外的部分是不可反射曝光光線的非反射區(qū)域；其中，反射區(qū)域形成反射式掩膜版的圖案。曝光裝置包括上述任一的反射式掩膜版。曝光方法，包括如下步驟在基板上涂覆光敏材料；曝光光線照射到上述反射式掩膜版具有圖案的一面，經(jīng)反射式掩膜版的圖案反射的曝光光線照射到涂覆有光敏材料的基板上進(jìn)行曝光；基板上形成曝光圖案；其中，反射式掩膜版具有圖案的一面和基板與曝光光線位于同一側(cè)的表面之間的夾角可調(diào)。本發(fā)明可以用同一塊反射式掩膜版通過改變傾斜角度，得到不同的曝光圖案，增強(qiáng)了透射式掩膜版的通用性。
文檔編號G03F1/52GK102998893SQ20121046986
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者武延兵 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司