使用倍频干涉光刻的线栅偏振器制造方法技术

本公开整体涉及用于使用Markle‑Dyson曝光系统和双重显影(DTD)倍频制造线栅偏振器(WGP)的方法和系统。在一个实施方式中，所述方法包括：将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；使用Markle‑Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；以及将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中以制造具有例如小于或等于约100nm的更精细的间距和增大的频率的WGP。

Manufacturing method of line grid polarizer using double frequency interference lithography

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用倍频干涉光刻的线栅偏振器制造方法背景领域本公开的实施方式一般涉及平板显示器制造工艺。更具体地，公开了用于制造液晶显示器(LCD)的线栅偏振器的系统和方法。现有技术的描述LCD是使用夹在交叉偏振器之间的液晶的光调制性质来显示图像的显示器。LCD用于广泛应用中，包括但不限于高清晰度电视机、计算机监视器和移动装置。在典型LCD中，液晶盒在两个线性偏振器之间对准，这两个线性偏振器彼此正交地取向，使得这两者的光轴交叉。偏振器用于通过阻挡内反射光进入观看者的眼睛来增强对比度。常规地，已经使用偏振膜作为线性偏振器。偏振膜允许垂直于偏振器的导体线偏振的光通过，同时反射平行于偏振器的导体线偏振的光。然而，偏振膜非常昂贵。实际上，偏振膜通常占LCD面板的总成本的超过30％。另外地，偏振膜具有较低消光比，这是膜的衰减垂直于膜的透射轴线偏振的光的能力的测量。最近，已经使用线栅偏振器(WireGridPolarizer，WGP)将未偏振束转换为具有单一线性偏振的束。WGP在玻璃衬底上包括微观金属接线水平阵列，所述阵列选择性地透射p偏振光，同时反射s偏振光。WGP放置在垂直于入射光束的平面中。平行(s偏振)于接线对准的电场引起电子的沿所述接线的长度的移动。由于电子在金属栅中自由地移动，因此WGP在反射光时表现得与金属表面的方式类似。小部分的能量因在接线中的加热而损失，并且其余的波沿入射光束向后反射。对于垂直(p偏振)于接线对准的电场，电子不能跨每个接线的宽度移动太远。因此，几乎没有能量损失或反射，并且入射光束能够行进穿过WGP。因此，由于透射波现在仅在垂直于接线的方向上具有电场，因此它变为线性偏振的。另外地，WGP具有比偏振膜更高的消光比，并且因此具有更好的性能。因此，WGP已经用于发光二极管(LED)，诸如OLED和AMOLED。随着器件尺寸不断缩小和消费者对更高分辨率器件的需求不断增长，这些应用的WGP生产技术变得更复杂，因为线栅需要更细并具有减小的特征间距，以便避免影响LED的效率或显示器的色彩分辨率。因此，需要的是用于制造具有更精细的特征间距(诸如小于或等于100纳米(nm))的WGP的改进的方法和系统。
技术实现思路
本公开一般涉及用于使用Markle-Dyson曝光系统和双重显影(DTD)倍频制造线栅偏振器(WGP)的方法和系统。在一个实施方式中，所述方法包括：将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；以及将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中以制造具有例如小于或等于约100nm的更精细的间距和增大的频率的WGP。在一个实施方式中，公开了一种用于制造线栅偏振器的方法。所述方法包括：将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；以及将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中。在另一个实施方式中，公开了一种线栅偏振器制造方法。所述方法包括：将底部抗反射涂覆层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；将光刻胶层沉积在所述涂覆铝的显示器衬底之上；使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中；以及将任何剩余的光刻胶从所述涂覆铝的显示器衬底去除。在又一个实施方式中，公开了一种线栅偏振器制造方法。所述方法包括：将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案，所述光刻胶图案具有高光曝光强度部分、中光曝光强度部分和低光曝光强度部分，并且所述双重显影包括：使用第一显影溶液去除所述高光曝光强度部分；以及使用第二显影溶液去除所述低光曝光强度部分；将所述光刻胶图案蚀刻到所述涂覆铝的显示器衬底中；以及将任何剩余的光刻胶从所述涂覆铝的显示器衬底去除。附图说明为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可以参考实施方式得到以上简要地概述的本公开的更特定的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的典型的实施方式，并且因此不应视为对本公开的范围的限制，因为本公开可以允许其他等效实施方式。图1是根据本文描述的实施方式的用于将WGP图案印刷到显示器衬底上的光刻系统。图2A是根据本文描述的实施方式的图1的光刻系统的Markle-Dyson曝光系统。图2B是根据本文描述的实施方式的图2A的Markle-Dyson系统的一部分的放大图。图2C是根据本文描述的实施方式的图2B的Markle-Dyson系统的部分的一部分的放大图。图3是在根据本文描述的实施方式的图2A的Markle-Dyson系统中有用的主镜的平面图。图4是概述根据本文描述的实施方式的方法的流程图。图5A-5E描绘了根据本文描述的实施方式的在显示器衬底上的WGP的制造阶段的示意性横截面侧视图。图6是根据本文描述的实施方式的Markle-Dyson系统。图7是示出根据本文描述的实施方式的沿光栅长度的激光照射束的高斯轮廓的图。图8是示出根据本文描述的实施方式的沿光栅线的激光照射束的轮廓的图。图9是示出光栅线高度(或长度)随距中心线的距离的变化的图。为了便于理解，已经尽可能地使用相同的附图标记标示各图共有的相同元件。另外，一个实施方式中的要素可以有利地适于在本文描述的其他实施方式中使用。具体实施方式本公开一般涉及用于使用Markle-Dyson曝光系统和双重显影(DTD)倍频制造线栅偏振器(WGP)的方法和系统。在一个实施方式中，所述方法包括：将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；以及将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中以制造具有例如小于或等于约100nm的更精细的间距和增大的频率的WGP。图1是用于将WGP图案印刷到平板显示器衬底上的系统100。系统100包括多个Markle-Dyson(或“半Dyson”)曝光系统102(示出了六个)、激光测量仪104、激光测量镜106和衬底台109。多个Markle-Dyson曝光系统102一般跨衬底台109的宽度均匀地分布，所述衬底台被配置为支撑大面积衬底。例如，当系统100被配置为用于将有约2200毫米(mm)的宽度和约2500mm的长度的第8代平板显示器图案化时，在各个Markle-Dyson曝光系统102之间的间距一般是约367mm。在另外的实施方式中，系统100可以被配置为将第8代、第10代和下一代平板显示器衬底图案化。在操作中，多个Markle-Dyson曝光系统102一般并行地用于将用于大面积衬底的WGP的精细几何线和空间图案化。如图1所示，系统100具有六个Markle-Dyson曝光系统102，对应于跨平板显示器衬底的宽度的六个列。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线栅偏振器制造方法，包括：/n将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；/n使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；以及/n将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170516 US 62/506,6621.一种线栅偏振器制造方法，包括：
将光刻胶层沉积在涂覆铝的显示器衬底之上；
使用Markle-Dyson系统通过双重显影将所述光刻胶层图案化以形成光刻胶图案；以及
将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶图案包括高光曝光强度部分、中光曝光强度部分和低光曝光强度部分，并且其中所述双重显影还包括：
使用第一显影溶液去除所述高光曝光强度部分；以及
使用第二显影溶液去除所述低光曝光强度部分。


3.如权利要求1所述的方法，其中将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中包括蚀刻所述涂覆铝的显示器衬底。


4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在将所述光刻胶图案转移到所述涂覆铝的显示器衬底中之后，去除任何剩余的光刻胶层。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶层包括酚醛树脂和重氮萘醌。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶层包括正性作用酚醛树脂和重氮萘醌光刻胶与负性作用聚乙烯醇缩醛聚合物水溶性光活性化合物的混合物。


7.如权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶层包括与具有可由负性光刻胶显影剂显影的光活性化合物添加剂的负性作用光刻胶材料共混的正性光刻胶材料。


8.如权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶图案由具有单一间距的线栅组成。


9.如权利要求9所述的方法，其中所述单一间距小于或等于约200纳米。


10.一种线栅偏振器制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：建峰·陈，克里斯托弗·丹尼斯·本彻，D·马克莱，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US