光掩膜板的制作方法



1.本实用新型一般涉及掩膜板技术领域,具体涉及一种光掩膜板。


背景技术:



2.彩膜基板包括黑矩阵,黑矩阵用于界定子像素的开口,各开口内对应设置不同颜的阻。
3.目前,一般采用曝光工艺形成具有界定子像素开口的黑矩阵,即采用光掩膜板对用于形成黑矩阵的光刻胶层进行曝光,并对曝光后的光刻胶层进行显影,以形成黑矩阵。但是,由于曝光用光线会在光掩膜板的掩膜图案折弯部位发生衍射,而引起光学邻近效应(optical proximity effect;ope),导致曝光显影的图案较掩膜图案存在较大的失真,表现为折弯部位圆化、直线部位短化,从而导致开口率下降,透过率减小。


技术实现要素:



4.本技术期望提供一种光掩膜板,用以解决现有技术中,因光学邻近效应导致的曝光显影的图案较掩膜图案存在较大失真的问题。
5.第一方面,本实用新型提供一种光掩膜板,包括:
6.多个掩膜图案,各所述掩膜图案均具有折弯的边界;
7.多个第一补偿图案,各所述第一补偿图案设置于对应的所述掩膜图案外侧,且对应于所述折弯的至少部分顶角位置处;
8.在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案的膜层结构与所述第一补偿图案的膜层结构相同。
9.作为可实现方式,所述第一补偿图案为块状图案,所述块状图案的形状为矩形、正方形、菱形、梯形、正多边形、l形或t形。
10.作为可实现方式,在所述第一补偿图案采用正方形结构时,所述正方形的边长为1-4μm;所述正方形靠近所述掩膜图案的两条边,与掩膜图案折弯处对应的两条边的距离绝对值为0-2μm。
11.作为可实现方式,在所述第一补偿图案采用正方形结构时,所述正方形其中一边的中部与所述顶角相交,且,所述正方形的边长为3-6μm。
12.作为可实现方式,在所述第一补偿图案采用l形结构时,所述l形结构的阴角朝向所述顶角,且所述阴角的各边与所述顶角对应的各边之间的距离为1-3μm。
13.作为可实现方式,在所述第一补偿图案采用l形结构时,所述l形结构横竖连接的两段的长度分别与所述折弯处的边长正相关。
14.作为可实现方式,所述l形结构横竖连接的两段中,其中一段的长度为1-3μm,另一段的长度为5-7μm。
15.作为可实现方式,所述掩膜图案的外侧还设置于第二补偿图案,所述第二补偿图案为沿所述掩膜图案边缘延伸到条状图案,且所述第二补偿图案与所述第一补偿图案的透
光性相同。
16.作为可实现方式,所述第一补偿图案及所述第二补偿图案围绕所述掩膜图案交替间隔设置。
17.作为可实现方式,所述第二补偿图案距离所述第一补偿图案的距离为1-3μm,所述第二补偿图案的宽度为1-2μm,所述第二补偿图案距离所述掩膜图案对应边的距离为2-3μm。
18.上述方案,通过在掩膜图案外侧折弯的顶角位置设置第一补偿图案,并且,在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案的膜层结构与所述第一补偿图案的膜层结构相同,根据所采用的光刻胶正负性的不同,第一补偿图案相应地增强或减弱掩膜图案顶角位置的透光量,以降低光学邻近效应对曝光的影响,使得显影获得的图案更加接近于理想形状,因此,降低了曝光显影的图案较掩膜图案的失真率。
附图说明
19.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
20.图1为本实用新型施例1提供的光掩膜板的结构示意图;
21.图2为本实用新型施例2提供的光掩膜板的结构示意图;
22.图3为本实用新型施例3提供的光掩膜板的结构示意图;
23.图4为本实用新型施例提供的光掩膜板对比例的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型,而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
25.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
26.如图1所示,本实用新型实施例示出的一种光掩膜板,包括:
27.多个掩膜图案1,各所述掩膜图案1均具有折弯的边界;
28.例如但不限于,若该光掩膜板用于制备黑矩阵,则掩膜图案1对应于黑矩阵中各子像素的开口。
29.根据所需子像素的形状来确定光掩模板中的掩膜图案1的形状,例如,若子像素为矩形,相应地,掩膜图案1同样为矩形,则掩膜图案1折弯的边界即为矩形边界;如子像素为六边形,相应地,掩膜图案1同样为六边形,则掩膜图案1折弯的边界即为六边形边界,依此规则,这里不对掩膜图案1的形状进行穷举。
30.多个第一补偿图案2,各所述第一补偿图案2设置于对应的所述掩膜图案1外侧,且对应于所述折弯的至少部分顶角11位置处;
31.在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案的膜层结构与所述第一补偿图案的膜层结构相同。
32.一般地,光掩膜板包括透明基板以及设置于透明基板上的遮光薄膜,遮光薄膜为
经图案化的膜层以限定掩膜图案1及第一补偿图案2。其中,透明基板可以为透明玻璃基板,透明树脂基板等;遮光薄膜可以为铬膜、氧化铁膜、硅化钼膜、硅膜、乳胶膜等。
33.例如,若对正性光刻胶进行曝光,在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案的膜层结构与所述第一补偿图案的膜层结构相同是指,掩膜图案及第一补偿图案位置只具有透明基板的膜层,而没有遮光薄膜的膜层,在掩膜图案及第一补偿图案之外的区域是具有透明基板的膜层和遮光薄膜的膜层,则曝光用的光线可以穿过掩膜图案1与第一补偿图案2,反之,若对负性光刻胶进行曝光,在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案的膜层结构与所述第一补偿图案的膜层结构相同是指,掩膜图案及第一补偿图案位置具有透明基板的膜层和遮光薄膜的膜层,在掩膜图案及第一补偿图案之外的区域,只具有透明基板的膜层,而没有遮光薄膜的膜层,则曝光用的光线被掩膜图案1与第一补偿图案2所遮挡。这里所指的曝光用的光线例如但不限于为紫外光。
34.上述方案,通过在掩膜图案1外侧折弯的顶角11位置设置第一补偿图案2,并且,在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案1的膜层结构与所述第一补偿图案2的膜层结构相同,若对正性光刻胶进行曝光,掩膜图案1与第一补偿图案2均透光,则第一补偿图案2相应地增强掩膜图案1顶角11位置的透光量;若对负性光刻胶进行曝光,掩膜图案1与第一补偿图案2均不透光,则第一补偿图案2相应地减弱掩膜图案1顶角11位置的透光量,以降低光学邻近效应对曝光的影响,使得显影获得的图案更加接近于理想形状,因此,降低了曝光显影的图案较掩膜图案1的失真率。
35.例如,采用该光掩膜板制备黑矩阵,由于曝光显影的图案较掩膜图案1的失真率降低,则相应地,黑矩阵中各子像素的开口率上升,透过率增大。
36.作为可实现方式,所述第一补偿图案2为块状图案,所述块状图案的形状为矩形、正方形、菱形、梯形、正多边形、l形或t形。
37.作为可实现方式,在所述第一补偿图案2采用正方形结构时,所述正方形的边长为1-4μm;所述正方形靠近所述掩膜图案1的两条边,与掩膜图案1折弯处对应的两条边的距离绝对值为0-2μm。
38.例如,以掩膜图案1的边界为分隔点,远离掩膜图案1的距离为正,靠近掩膜图案1的距离为负。
39.以矩形的掩膜图案1为例,其四个角分别设置有正方形的第一补偿图案2,对于掩膜图案1左上角的第一补偿图案2来说,第一补偿图案2右侧边线和下侧边线为靠近掩膜图案1的两条边;若第一补偿图案2右侧边线位于掩膜图案1左侧边线的左侧,则第一补偿图案2右侧边线距离掩膜图案1左侧边线的距离为正,若第一补偿图案2右侧边线位于掩膜图案1左侧边线的右侧,则第一补偿图案2右侧边线距离掩膜图案1左侧边线的距离为负;若第一补偿图案2下侧边线位于掩膜图案1上侧边线的上方,则第一补偿图案2下侧边线距离掩膜图案1上侧边线的距离为正,若第一补偿图案2下侧边线位于掩膜图案1上侧边线的下方,则第一补偿图案2下侧边线距离掩膜图案1上侧边线的距离为负;以此类推,其他第一补偿图案2与掩膜图案1的距离这里不再赘述。
40.作为可实现方式,在所述第一补偿图案2采用正方形结构时,所述正方形其中一边的中部与所述顶角11相交,且,所述正方形的边长为3-6μm。
41.这里的中部,可以是其中一边的中点,也可以是中点两侧预定长度范围。优选地,
正方形其中一边的中点与顶角11相交,这样,第一补偿图案2可以关于顶角11对称,即第一补偿图案2位于顶角11两侧的图形一致,则对曝光的补偿也一致,可以降低曝光的失真率。
42.作为可实现方式,在所述第一补偿图案2采用l形结构时,所述l形结构的阴角21朝向所述顶角11,且所述阴角21的各边与所述顶角11对应的各边之间的距离为1-3μm。
43.作为可实现方式,在所述第一补偿图案2采用l形结构时,所述l形结构横竖连接的两段的长度分别与所述折弯处的边长正相关。
44.作为可实现方式,所述l形结构横竖连接的两段中,其中一段的长度为1-3μm,另一段的长度为5-7μm。
45.作为可实现方式,所述掩膜图案1的外侧还设置于第二补偿图案3,所述第二补偿图案3为沿所述掩膜图案1边缘延伸到条状图案,且所述第二补偿图案3与所述第一补偿图案2的透光性相同。
46.作为可实现方式,所述第一补偿图案2及所述第二补偿图案3围绕所述掩膜图案1交替间隔设置。
47.作为可实现方式,所述第二补偿图案3距离所述第一补偿图案2的距离为1-3μm,所述第二补偿图案3的宽度为1-2μm,所述第二补偿图案3距离所述掩膜图案1对应边的距离为2-3μm。
48.下面以其中几种具体实现方式,对该实用新型予以示例性说明,其不应理解为对该实用新型的唯一性限定。
49.示例1
50.如图1所示,该示例中,光掩膜板用于对负性光刻胶进行曝光的工序,以制备黑矩阵。该光掩膜板包括多个掩膜图案1,每个掩膜图案1对应于黑矩阵中的一个子像素的开口,各掩膜图案1为30μm
×
90μm的矩形不透光的图案,当然根据实际需要,还可以是其他尺寸的图案,相应地,掩膜图案1折弯的边界即为矩形边界;对应于掩膜图案1折弯的边界的顶角11位置处,即矩形的四个顶角11位置处,分别设置了正方形的第一补偿图案2,第一补偿图案2同样为不透光的图案,该光掩膜板的掩膜图案1和第一补偿图案2之外的区域为透光区域。下表展示了不同大小第一补偿图案2以及其距离掩膜图案1不同的距离,所获得黑矩阵的不同的子像素开口。需要说明的是,为了验证第一补偿图案2的补偿效果,以及降低验证时间及成本,每一个系列的验证,可以是在同一个验证用的光掩模板上设置不同大小及距离掩膜图案1不同位置的第一补偿图案2,以验证最优的设置参数,并以最优的参数来制备生产用的光掩模板。当然,也可以是一个光掩模板验证一个第一补偿图案2大小及距离掩膜图案1的位置参数,这样,下标所以都每一个系列,需要使用13个不同的光掩模板。以下各示例中优选在同一光掩模板中设置不同的第一补偿图案2及距离掩膜图案1的位置来进行验证,以提高验证效率,降低验证成本。
[0051][0052]
由上表可知,在该示例中,无论是系列1还是系列2,第一补偿图案2及其距离掩膜图案1的距离,采用项目2或项目6的数值,即a=3μm、b=0μm或者,a=4μm、b=0μm,可以获得较好的效果,即相较于不设置第一补偿图案2的情况,获得的开口面积更大,相应地,提高了开口率,增大了透过率。
[0053]
示例2
[0054]
如图2所示,该示例中,光掩膜板用于对负性光刻胶进行曝光的工序,以制备黑矩阵。该光掩膜板包括多个掩膜图案1,每个掩膜图案1对应于黑矩阵中的一个子像素的开口,各掩膜图案1为30μm
×
90μm的矩形不透光的图案,当然根据实际需要,还可以是其他尺寸的图案,相应地,掩膜图案1折弯的边界即为矩形边界;对应于掩膜图案1折弯的边界的顶角11位置处,即矩形的四个顶角11位置处,分别设置了l形的第一补偿图案2,第一补偿图案2同样为不透光的图案,l形的第一补偿图案2的阴角21朝向掩膜图案1的顶角11,l形结构横竖连接的两段的长度分别与折弯处的边长正相关。该光掩膜板的掩膜图案1和第一补偿图案2之外的区域为透光区域。下表展示了不同大小第一补偿图案2以及其距离掩膜图案1不同的距离,所获得黑矩阵的不同的子像素开口。
[0055][0056]
由上表可知,在该示例中,第一补偿图案2及其距离掩膜图案1的距离,采用项目1或项目7的数值,即a=3μm、b=7μm、c=1μm,或者,a=3μm、b=6μm、c=1μm,可以获得较好的效果,即相较于不设置第一补偿图案2的情况,获得的开口面积更大,相应地,提高了开口率,增大了透过率。
[0057]
示例3
[0058]
如图3所示,该示例中,光掩膜板用于对负性光刻胶进行曝光的工序,以制备黑矩
阵。该光掩膜板包括多个掩膜图案1,每个掩膜图案1对应于黑矩阵中的一个子像素的开口,各掩膜图案1为30μm
×
90μm的矩形不透光的图案,当然根据实际需要,还可以是其他尺寸的图案,相应地,掩膜图案1折弯的边界即为矩形边界;对应于掩膜图案1折弯的边界的顶角11位置处,即矩形的四个顶角11位置处,分别设置了正方形的第一补偿图案2,第一补偿图案2同样为不透光的图案,正方形的第一补偿图案2的其中一边的中点与掩膜图案1的顶角11重合,在掩膜图案1的外侧还设置于第二补偿图案3,第二补偿图案3为沿掩膜图案1边缘延伸到条状图案,且第一补偿图案2及第二补偿图案3围绕掩膜图案1交替间隔设置。第二补偿图案3同样为不透光的图案。该光掩膜板的掩膜图案1、第一补偿图案2和第二补偿图案3之外的区域为透光区域。下表展示了不同大小第一补偿图案2、第二补偿图案3以及其距离掩膜图案1不同的距离,所获得黑矩阵的不同的子像素开口。
[0059][0060]
由上表可知,在该示例中,第一补偿图案2、第二补偿图案3及其距离掩膜图案1的距离,采用项目3的数值,即a=4μm、b=4μm、c=0μm、d=2μm、e=2μm、f=2μm,可以获得较好的效果,即相较于不设置第一补偿图案2的情况,获得的开口面积更大,相应地,提高了开口率,增大了透过率。
[0061]
示例4
[0062]
如图4所示,该示例中,光掩膜板用于对负性光刻胶进行曝光的工序,以制备黑矩阵。该光掩膜板包括多个掩膜图案1,每个掩膜图案1对应于黑矩阵中的一个子像素的开口,各掩膜图案1为不规则形状的不透光图案,其具有多个顶角11。该示例中展示了四个对比例,各对比例的主要区别在于设置的第一补偿图案2的位置、数量及姿态。其中,对比例1中,掩膜图案1的部分顶角11位置设置了正方形的第一补偿图案2,且正方形的第一补偿图案2
的其中一个角与掩膜图案1对应的顶角11重合;对比例2中,掩膜图案1的部分顶角11位置设置了正方形的第一补偿图案2,且正方形的第一补偿图案2的其中一边的中点与掩膜图案1对应的顶角11重合;对比例3相较于对比例2只是设置的第一补偿图案2的数量少;对比例4相较于对比例1只是设置的第一补偿图案2的数量少。下表展示了设置不同数量,不同姿态第一补偿图案2,所获得黑矩阵的不同的子像素开口。
[0063][0064]
由上表可以看出,采用对比例1的光掩模板结构,获得的开口面积最大,相应地,开口率提高了3.7%。
[0065]
需要理解的是,上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0066]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的实用新型范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征:


1.一种光掩膜板,其特征在于,包括:多个掩膜图案,各所述掩膜图案均具有折弯的边界;多个第一补偿图案,各所述第一补偿图案设置于对应的所述掩膜图案外侧,且对应于所述折弯的至少部分顶角位置处;在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,所述掩膜图案的膜层结构与所述第一补偿图案的膜层结构相同。2.根据权利要求1所述的光掩膜板,其特征在于,所述第一补偿图案为块状图案,所述块状图案的形状为矩形、正方形、菱形、梯形、正多边形、l形或t形。3.根据权利要求2所述的光掩膜板,其特征在于,在所述第一补偿图案采用正方形结构时,所述正方形的边长为1-4μm;所述正方形靠近所述掩膜图案的两条边,与掩膜图案折弯处对应的两条边的距离绝对值为0-2μm。4.根据权利要求2所述的光掩膜板,其特征在于,在所述第一补偿图案采用正方形结构时,所述正方形其中一边的中部与所述顶角相交,且,所述正方形的边长为3-6μm。5.根据权利要求2所述的光掩膜板,其特征在于,在所述第一补偿图案采用l形结构时,所述l形结构的阴角朝向所述顶角,且所述阴角的各边与所述顶角对应的各边之间的距离为1-3μm。6.根据权利要求2或5所述的光掩膜板,其特征在于,在所述第一补偿图案采用l形结构时,所述l形结构横竖连接的两段的长度分别与所述折弯处的边长正相关。7.根据权利要求6所述的光掩膜板,其特征在于,所述l形结构横竖连接的两段中,其中一段的长度为1-3μm,另一段的长度为5-7μm。8.根据权利要求1-5任一项所述的光掩膜板,其特征在于,所述掩膜图案的外侧还设置于第二补偿图案,所述第二补偿图案为沿所述掩膜图案边缘延伸到条状图案,且所述第二补偿图案与所述第一补偿图案的透光性相同。9.根据权利要求8所述的光掩膜板,其特征在于,所述第一补偿图案及所述第二补偿图案围绕所述掩膜图案交替间隔设置。10.根据权利要求9所述的光掩膜板,其特征在于,所述第二补偿图案距离所述第一补偿图案的距离为1-3μm,所述第二补偿图案的宽度为1-2μm,所述第二补偿图案距离所述掩膜图案对应边的距离为2-3μm。

技术总结


本申请公开了一种光掩膜板,包括多个掩膜图案,各掩膜图案均具有折弯的边界;多个第一补偿图案,各第一补偿图案设置于对应的掩膜图案外侧,且对应于折弯的至少部分顶角位置处;在垂直于光掩膜板所在平面的方向上,掩膜图案的膜层结构与第一补偿图案的膜层结构相同。上述方案,通过在掩膜图案外侧折弯的顶角位置设置第一补偿图案,且,在垂直于所述光掩膜板所在平面的方向上,掩膜图案的膜层结构与第一补偿图案的膜层结构相同,根据所采用的光刻胶正负性的不同,第一补偿图案相应地增强或减弱掩膜图案顶角位置的透光量,以降低光学邻近效应对曝光的影响,使得显影获得的图案更加接近于理想形状,因此,降低了曝光显影的图案较掩膜图案的失真率。图案的失真率。图案的失真率。


技术研发人员:

钟国强 唐文浩 陈建 吉强 施申伟 刘震一 解严 朱飞飞 余娅 张然

受保护的技术使用者:

合肥鑫晟光电科技有限公司

技术研发日:

2022.05.16

技术公布日:

2022/11/1

本文发布于:2024-09-20 20:45:56,感谢您对本站的认可!

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