一种掩膜板、曝光装置以及膜层图案化的制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种掩膜板、包括上述掩膜板的曝光装置以及使用上述曝光装置制作膜层图案的方法；其中，掩膜板包括：第一掩膜区域，包括若干第一透光区和若干第一遮光区；第二掩膜区域，包括若干第二透光区和若干第二遮光区；第一透光区的实际线宽大于理论线宽；理论线宽等于待制作的膜层相应位置处图案的线宽；本发明专利技术可以解决由于扫描曝光方式造成固定区域处图案大小差异的问题。在不引入新的制作步骤，不增加制作成本的同时，改善因为光强差异造成的线宽不均一的问题，不仅提高了产品良率，还保证了显示面板的显示画面的品质。

A mask plate, an exposure device, and a method for patterning a film layer

The invention describes a method of the mask, the mask includes exposure device and exposure device using the film production pattern; wherein, the mask includes a first mask region comprises a plurality of first transmission zone and a plurality of first light shading area; second mask region, including a plurality of second regions and a plurality of light second shading area; the first actual linewidth of the transparent area larger than the theoretical linewidth; linewidth linewidth is equal to the corresponding location theory film pattern to be produced; the invention can solve the scanning exposure method causes fixed area pattern size difference problem. In the introduction of new production steps, without increasing the production cost at the same time, improve the linewidth of light intensity difference because of uneven problems, not only improves the yield of the product, but also ensure the quality of the picture display panel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示领域，特别是涉及一种掩膜板、曝光装置以及膜层图案的制作方法方法。
技术介绍
光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。光刻工艺的主要作用是将掩膜板上的图形复制到基板上，或为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。尤其在显示领域中，液晶显示元件和半导体元件中的各种膜层，如金属层、黑矩阵层、彩色滤光层、透明导电层等膜层，通过涂覆、曝光和显影工艺以及刻蚀等工艺形成于基板之上的。根据各种膜层的需要，在玻璃基板上涂覆感光基材，通过曝光装置对感光基材进行曝光以及显影，由图案化后的感光基材形成膜层图案，或者进一步用图案化后的感光基材作为阻挡，刻蚀光敏树脂图案下层的膜层得到需要的膜层图案。随着显示面板的显示区域大型化发展，即使使用尺寸最大光罩的扫描曝光机，也无法将所有显示面板的图形一次曝光完成，因此，扫描型曝光机被主要运用在曝光过程中。该曝光装置配置有多个透镜，从光源出射的光线经投射在感光基材上，并对感光基材进行曝光。为了使投射区域良好衔接，避免曝光照度不均，相邻的投射区域的边缘被重复曝光。但是，在曝光装置扫描过程中，重复曝光处的的感光基材的反应状况依旧与重复曝光处外的感光基材的反应状况存在差异，最终导致显示面板亮度不一，造成产品显示不均匀等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于制作膜层图案的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括第一掩膜区域和第二掩膜区域；所述第一掩膜区域包括若干第一透光区和若干第一遮光区；所述第二掩膜区域包括若干第二透光区和若干第二遮光区；其中，所述第一透光区的实际线宽大于理论线宽；所述理论线宽等于待制作的膜层相应位置处图案的线宽。本专利技术还提供了一种曝光装置，其特征在于，所述曝光装置可对待曝光材料进行扫描曝光，所述曝光装置包括依次设置的光源、上述掩膜板以及若干透镜；所述透镜配置成依定量位移形成相邻的投射区域；沿与所述扫描方向直交的方向，相邻所述投射区域的相邻端部重叠形成重叠区；所述掩膜板的所述第一掩膜区域对应所述投射区域的所述重叠区域设置。本专利技术还提供了一种膜层图案的制作方法，包括：在基板上形成待图案化的膜层；使用上述曝光装置对所述膜层进行曝光；对所述膜层进行刻蚀，形成膜层图案。与现有技术相比，本专利技术通过对光刻工艺中使用的掩膜板及曝光装置进行改进，可以解决由于扫描曝光方式造成固定区域处图案大小差异的问题。在不引入新的制作步骤，不增加制作成本的同时，改善因为光强差异造成的线宽不均一的问题，不仅提高了产品良率，还保证了显示面板的显示画面的品质。附图说明图1是现有技术中的曝光装置在透镜扫描过程示意图；图2(a)到2(c)是现有技术制作的不同参数的显示面板的实验数据；图3是本专利技术一种实施例提供的掩膜板的平面示意图；图4(a)是本专利技术一种实施例提供的曝光装置的示意图；图4(b)是图4(a)中基板的俯视图；图5是图4沿Y方向的截面的示意图图6(a)到图6(c)是本专利技术一种实施例提供的膜层图案的制作方法的示意图；图7(a)到图7(c)是通过本专利技术的制作方法制作的显示面板的实验数据。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。本专利技术附图中各膜层厚度和区域大小、形状不反应各膜层的真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。如图1所示，图1为现有技术中的曝光装置在透镜扫描过程示意图，在扫描曝光的过程中，光经过透镜130，投射在基板140上涂覆的感光树脂层150上，对感光树脂层150进行曝光，其中，图中感光树脂层150上阴影部分为被扫描过的部分。光经过每个透镜130，投射在感光树脂层150所在平面上，形成投射区域160。落入投射区域160内的感光树脂层150被曝光。透镜130可以沿X方向(即扫描方向)相对基板140移动，投射区域160随着透镜130在感光树脂层150上移动，实现对大尺寸显示设备所用元件的扫描曝光。由于每个透镜130的边缘区域的光学性能与透镜130的中间区域的光学性能存在一定的差异，因此，投射区域160的边缘区域161的光的强度与投射区域160的中间区域162的光的强度存在差异。因此，将透镜在Y方向(即与扫描方向正交的方向)上相互错，使相邻的投射区域160相邻边缘区域161重叠形成重叠区170，补偿边缘区域161与中间区域162的光强差异。现以七个透镜131到137为例进行说明。也就是说，透镜131、透镜133、透镜135、透镜137沿着Y方向排列并具有相同X轴坐标x1；透镜132、透镜134、透镜136沿着Y方向排列并具有相同X轴坐标x2；x1与x2不相等；这样相邻130可以在Y方向上相互靠近，相邻的投射区域160相互靠近的边缘区域161具有相同Y轴坐标，相邻的投射区域160相互靠近的边缘区域161在在扫描过程中重叠。因此，在透镜130沿X方向移动，使曝光装置对感光树脂层150进行曝光时，相邻边缘区域161先后扫过感光树脂层150的同一区域，在感光树脂层150所在平面上形成在重叠区170。但是，落入重叠区170内的感光树脂层150虽然被重复曝光，但是，由于相邻边缘区域161是分先后经过重叠区170而不是同在一时刻叠加在重叠区170。因此在同一时刻内，重叠区170内的光强实际上并不能做到与重叠区170外的光强相等，在重叠区170内的感光树脂层150的反应状况依旧与重叠区170外的的感光树脂层150的反应状况存在差异。而且，边缘区域161是分先后经过重叠区170，导致重叠区170内的两次曝光存在一段时间差，对重叠区170内的感光树脂层150反应也会造成很大影响。造成落入重叠区域170内的感光树脂层150影后的线宽与非重叠区域内形成的感光树脂图案影后的线宽不同，进而导致由感光树脂层150组成的膜层或者需感光树脂层150覆盖刻蚀的膜层图案线宽不一致，导致显示面板亮度不一，造成产品显示不均匀等问题。进行如下实验，将显示面板调至白画面，电测白画面，发现在显示面板上出现明显的白条区(mura区)，对显示面板的遮光层(即黑矩阵，BM)检测。试验中，分别选取BM对应在mura区和非mura区上的若干点，测量选取点处的BM线宽。图2为现有技术制作的不同参数的显示面板的实验数据。横坐标为选取点的编号，纵坐标为该点处BM的实际线宽(单位：μm)。其中，所测量的显示面板对应的BM的理论线宽，即满足设计要求的线宽大小应当为5.5μm。如图2(a)所示，在非mura区上的若干点处BM的实际线宽基本维持在理论线宽要求的5.5μm，部分测量点处BM线宽在误差允许的范围内波动；而对于对于在mura区上的若干点处BM的实际线宽普遍小于理论线宽要求，基本维持在5.3μm上下，超出误差允许的范围。为了改善曝光差异造成的显示不均显示，尝试了从工艺参数上进行调整，例如，改变曝光时间，曝光环境等，但最终只能改善不均程度，无法杜绝mura的出现。此外，还尝试了对感光基材，即对色阻的调整，例如在色阻的组成材料、厚度上做搭配，还是无法完全杜绝mura的出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作膜层图案的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括第一掩膜区域和第二掩膜区域；所述第一掩膜区域包括若干第一透光区和若干第一遮光区；所述第二掩膜区域包括若干第二透光区和若干第二遮光区；其中，所述第一透光区的实际线宽大于理论线宽；所述理论线宽等于待制作的膜层相应位置处图案的线宽。

【技术特征摘要】
1.一种用于制作膜层图案的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括第一掩膜区域和第二掩膜区域；所述第一掩膜区域包括若干第一透光区和若干第一遮光区；所述第二掩膜区域包括若干第二透光区和若干第二遮光区；其中，所述第一透光区的实际线宽大于理论线宽；所述理论线宽等于待制作的膜层相应位置处图案的线宽。2.如权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，其特征在于，所述第一透光区的所述实际线宽比所述理论线宽大0.1～0.5μm。3.如权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，其特征在于，所述第一透光区的所述实际线宽比所述理论线宽大0.2μm。4.一种曝光装置，其特征在于，所述曝光装置可对待曝光材料进行扫描曝光，所述曝光装置包括依次设置的光源、权利要求1到3中任一项所述的掩膜板以及若干透镜；所述透镜配置成依定量位移设置，并使所述光源发出的光在待曝光膜层图案所在平面上形成相邻的投射区域；沿与所述扫描方向直交的方向，相邻所述投射区域的相邻端部重叠形成重叠区；所述掩膜板的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢振清，
申请(专利权)人：厦门天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35