CN102645838B - 掩膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种掩膜及其制造方法。掩膜包括一透明基板以及一图案化玻璃胶层。透明基板具有一图案区以及一非图案区。图案化玻璃胶层位于图案区的部分为透光状态，且位于非图案区的部分是不透光状态。本发明更提出一种掩膜的制造方法。首先，提供一透明基板，透明基板具有一图案区以及一非图案区。接着，在透明基板上配置一玻璃料层。再来，固化玻璃料层，以形成不透光的一玻璃胶层。最后，将位于图案区的玻璃胶层转换为透光状态，以形成一图案化玻璃胶层。本发明的掩膜及其制造方法可减少化学药剂的使用量、降低成本并且简化制造流程。
Description
技术领域
本发明涉及一种掩膜及其制造方法。
背景技术
现今掩膜的制造流程主要是在基板上形成光阻层后，利用曝光机曝出所需的图案，接着，使用显影液留下需要的光阻图案。若要利用金属制作掩膜，则需利用蒸镀或溅镀将金属覆盖在基板上，再使用清洁剂(stripper)将光阻去除，留下金属图案以完成掩膜。由于金属易与大气起反应且容易剥落，故通常会在掩膜表面进行表面硬化处理(hard coating)，以提高掩膜耐久度及使用次数。目前，亦有掩膜是使用黑色光阻以省去制造金属掩膜的步骤，但此类掩膜仍需进行表面硬化处理以提高耐用度。
由上述的工艺可知，在掩膜的制造过程中需要使用大量的化学溶剂，废液处理对环境造成极大的负担。此外，上述工艺中，需要使用到涂布机、烘箱、曝光机、显影机、蒸镀机以及去光阻机，不但所需设备众多且生产流程繁复。并且，在蒸镀或溅镀金属的过程中，材料使用率偏低使得制造成本增加。另外，由于光阻与金属的化学稳定性不佳，且硬度不够，因此尚需对掩膜表面进行表面硬化处理来当作金属与黑色光阻的保护层，增加了工序与成本。
发明内容
本发明提供一种掩膜的制造方法，其可减少化学溶剂的使用量、节省成本且工艺简单。
本发明提供一种掩膜，其制造容易，成本低且耐用度高。
本发明提出一种掩膜的制造方法。首先，提供一透明基板，透明基板具有一图案区以及一非图案区。接着，在透明基板上配置一玻璃料层。再来，固化玻璃料层，以形成一玻璃胶层，其中玻璃胶层是不透光状态。最后，将位于图案区的玻璃胶层转换为透光状态，以形成一图案化玻璃胶层。
在本发明的一实施例中，上述的固化玻璃料层的方法包括烧结工艺。
在本发明的一实施例中，上述的固化玻璃料层的方法包括前段烧结(pre-sintering)工艺，以去除玻璃料层的一溶剂；以及后段烧结(post-sintering)工艺，以形成玻璃胶层。
在本发明的一实施例中，上述的转换该玻璃胶层为透光状态的方法包括照射一光源在图案区的玻璃胶层。其中光源包括激光或红外线。
在本发明的一实施例中，上述的配置玻璃料层的方法为旋转涂布或网版印刷。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃胶层包含总重量百分比低于25％的氧化锰(MnOX)、氧化锌(ZnO)与氧化镁(MgO)。
本发明更提出一种掩膜，包括一透明基板以及一图案化玻璃胶层。透明基板具有一图案区以及一非图案区。图案化玻璃胶层设置于透明基板上，其中位于图案区的部分为透光状态，而位于非图案区的部分是不透光状态。
在本发明的一实施例中，上述的图案化玻璃胶层位于图案区的部分通过一光源将一玻璃胶层从不透光状态转换为透光状态。其中光源包括激光或红外线。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃胶层包含总重量百分比低于25％的氧化锰(MnOX)、氧化锌(ZnO)与氧化镁(MgO)。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃胶层包含总重量百分比低于10％的氧化锰(MnOX)。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃胶层包含总重量百分比低于10％的氧化锌(ZnO)。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃胶层包含总重量百分比低于5％的氧化镁(MgO)。
在本发明的一实施例中，上述的图案化玻璃胶层远离透明基板的表面为平滑表面。
基于上述，本发明直接将位于图案区上的玻璃胶层由不透光状态转变为透光状态，以制成掩膜，可简化流程、减少化学药剂的使用量、提高材料使用率以及降低成本。并且，由于玻璃胶层的化学稳定性及强度较佳，故可省去表面硬化处理的工序。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A至图1E是依照本发明的一实施例的一种掩膜的制造方法的流程示意图；
图1F是图1E的A-A’线段截面示意图。
其中，附图标记
10：光源
100：掩膜
110：透明基板
112：图案区
114：非图案区
120：玻璃料层
130：玻璃胶层
140：图案化玻璃胶层
142：透光区
144：不透光区
S：烧结工艺
具体实施方式
图1A至图1E是依照本发明的一实施例的一种掩膜的制造方法的流程示意图。本实施例的掩膜100的制造方法如下。首先，提供一透明基板110，其中透明基板110上定义有一图案区112以及一非图案区114(如图1A所示)。图案区112为预定形成在掩膜100上的图案的区域。图案区112的边界可以是虚拟的，也可以是利用适当方法将图案区112的边界以肉眼或机器可辨识的方法标示在透明基板110上。
接着，在透明基板110上配置一玻璃料层120(如图1B所示)。在本实施例中，玻璃料层120例如是玻璃浆料(frit)，包含有玻璃粉末、用以塑形的填充剂(filler)、溶剂(solvent)以及粘结剂(binder)等材料，其中填充剂成分也可为玻璃。玻璃料层120例如为胶状，可利用旋转涂布(spin coating)的方式配置透明基板110上。旋转涂布是将多于实际所需的玻璃料层120的材料放置于透明基板110上，利用快速旋转产生离心力，多余的材料会被抛出透明基板110外，以制作出高均匀膜厚的玻璃料层120。在其他实施例中，玻璃料层120亦可使用网版印刷(screen-printing)的方式配置透明基板110上。
再来，固化玻璃料层120，以形成一玻璃胶层130，其中玻璃胶层130是不透光状态(如图1C所示)。在本实施例中，玻璃胶层130的颜色为黑色，但玻璃胶层130的颜色不以此为限制，只要光线不能穿透即可。固化玻璃料层的方法包括烧结工艺S。在本实施例中，烧结工艺包括前段烧结(pre-sintering)工艺及后段烧结(post-sintering)工艺。前段烧结工艺例如为低温工艺，主要包含去除玻璃料层的溶剂。在本实施例中，前段烧结工艺例如是以摄氏350度的温度加热30分钟以去除玻璃料层的溶剂。后段烧结(post-sintering)工艺例如为高温工艺，其操作温度高于前段烧结工艺，用来熔融玻璃料层，玻璃料层降温后会于透明基板110上形成玻璃胶层，在本实施例中，后段烧结工艺例如是以摄氏490度的温度加热15分钟。固化的过程中，包含溶剂或粘结剂等材料会被去除。以本实施例的制造方法所制造出的玻璃胶层包含总重量百分比低于25％的氧化锰(MnOX)、氧化锌(ZnO)与氧化镁(MgO)。其中，氧化锰(MnOX)在玻璃胶层中的重量百分比低于10％，氧化锌(ZnO)的重量百分比低于10％，且氧化镁(MgO)的重量百分比低于5％。
再来，将位于图案区112上的玻璃胶层130转换为透光状态(如图1D所示)。转换玻璃胶层130为透光状态的方法包括照射一光源10至位于透明基材110的图案区112上的玻璃胶层130。光源10可包括激光或红外线。在本实施例中，例如是使用功率范围在6瓦至8.5瓦且移动速率为5(厘米/秒)的激光来照射位于图案区112上的玻璃胶层130。玻璃胶层130经照射后会由不透光状态转换为透光状态，而使玻璃胶层130被图案化。值得一提的是，透光状态的玻璃胶层130的穿透度不限定为百分之百，只要能让足够的光线穿透即可。制造者可依据产品设计并通过调整玻璃料层的成分(例如调整氧化锰、氧化锌与氧化镁以外的成分)以及激光的参数(例如调整激光的波长、功率、移动速率等参数)来改变玻璃胶层130上透光处的穿透度。在一实施例中，玻璃胶层130上透光处的穿透度例如为50％。
最后，如图1E所示，形成一图案化玻璃胶层140于透明基材110上以完成一掩膜100。
请再参考图1E。如图1E所示，依据本发明的一实施例的一掩膜100包括一透明基板110以及一图案化玻璃胶层140。图案化玻璃胶层140设置于透明基板110上，包含一透光区142及一不透光区144。参照图1A及图1E可知，在本实施例中，透明基板110上的图案化玻璃胶层140的透光区142对应于图案区112。
请参考图1F，图1F是图1E的A-A’线段截面示意图。如图1F所示，图案化玻璃胶层140远离透明基板110的表面实质上为平滑表面。也就是说，图案化玻璃胶层140远离透明基板110的表面为连续性的平滑表面，无明显断差。在一实施例中，图案化玻璃胶层140的透光区142及不透光区144的厚度实质上相同；但图案化玻璃胶层140的透光区142及不透光区144的厚度不以此为限。图案化玻璃胶层140的透光区142受到光线10照射后主要为改变光线的穿透率度。此外，由于图案化玻璃胶层140的化学稳定性与机械强度佳，因此，本实施例的掩膜100不需要再进行表面硬化处理，相较于公知的掩膜工艺更为简化。
综上所述，本发明的掩膜及其制造方法由于不需经过曝光、显影、蒸镀等程序，可减少化学药剂的使用量、材料使用率较高、成本降低且简化流程。并且，由于玻璃胶层的化学稳定性及强度较光阻及金属为佳，故可省去表面硬化处理的工序。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (13)
1.一种掩膜的制造方法，其特征在于，包括：
提供一透明基板，该透明基板具有一图案区以及一非图案区；
在该透明基板上配置一玻璃料层；
固化该玻璃料层，以形成一玻璃胶层，其中该玻璃胶层是不透光状态；以及
将位于该图案区的该玻璃胶层转换为透光状态，以形成一图案化玻璃胶层；
其中该玻璃胶层包含氧化锰、氧化锌与氧化镁，氧化锰、氧化锌与氧化镁的总重量百分比低于25％。
2.根据权利要求1所述的掩膜的制造方法，其特征在于，其中固化该玻璃料层的方法包括烧结工艺。
3.根据权利要求1所述的掩膜的制造方法，其特征在于，其中固化该玻璃料层的方法包括：
前段烧结工艺，以去除该玻璃料层的溶剂；以及
后段烧结工艺，以形成该玻璃胶层。
4.根据权利要求1所述的掩膜的制造方法，其特征在于，其中转换该玻璃胶层为透光状态的方法包括照射一光源于该图案区的该玻璃胶层。
5.根据权利要求4所述的掩膜的制造方法，其特征在于，其中该光源包括激光或红外线。
6.根据权利要求1所述的掩膜的制造方法，其特征在于，其中配置该玻璃料层的方法为旋转涂布或网版印刷。
7.一种掩膜，其特征在于，包括：
一透明基板，该透明基板具有一图案区以及一非图案区；以及
一图案化玻璃胶层，设置于该透明基板上，其中该图案化玻璃胶层位于该图案区的部分为透光状态，而位于该非图案区的部分是不透光状态；
其中该玻璃胶层包含氧化锰、氧化锌与氧化镁，氧化锰、氧化锌与氧化镁的总重量百分比低于25％。
8.根据权利要求7所述的掩膜，其特征在于，其中该图案化玻璃胶层位于该图案区的部分通过一光源将一玻璃胶层从不透光状态转换为透光状态。
9.根据权利要求8所述的掩膜，其特征在于，其中该光源包括激光或红外线。
10.根据权利要求8所述的掩膜，其特征在于，其中该玻璃胶层包含总重量百分比低于10％的氧化锰。
11.根据权利要求8所述的掩膜，其特征在于，其中该玻璃胶层包含总重量百分比低于10％的氧化锌。
12.根据权利要求8所述的掩膜，其特征在于，其中该玻璃胶层包含总重量百分比低于5％的氧化镁。
13.根据权利要求7所述的掩膜，其特征在于，其中该图案化玻璃胶层远离该透明基板的表面为平滑表面。
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