CN104252098A - 相移掩膜板及其制作方法、阵列基板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种相移掩膜板及其制作方法、阵列基板及其制作方法，属于显示领域。其中，该相移掩模板，用于制作阵列基板像素区和扇出区的信号线，所述相移掩膜板包括依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。本发明的技术方案能够减少像素区的信号线和扇出区的信号线之间的线宽差异。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，特别是指一种相移掩膜板及其制作方法、阵列基板及其制作方法。
背景技术
掩模板(mask)又称光掩模或光罩，是连接设计端与工艺制造端的纽带和桥梁。随着设计技术与制造工艺的进步，目前出现了相移掩模板，相移掩模板即在衬底上方形成图案的同时，还形成相移层区和非相移层区，在利用相移掩模板进行曝光工艺时，通过相移层区的光线会产生180°的相位改变，从而达到更好的控制图案关键尺寸(CD)的目的。
未来平板显示的技术发展趋势之一就是高分辨率的实现，为了这个目标，边缘相移掩模板作为一种重要的提高高分辨率的技术，也应用于薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板的制备中。如图1A和图1B所示，现有技术中常用的边缘相移掩模板的结构为：在具有较稳定的热光电性能的衬底1上通过一定的工艺形成图案，通常采用石英等透明介质作为衬底1；在衬底1上方通过图案材料的沉积、光刻，显影，刻蚀，剥离等工序形成透过率低(8％左右)的具有图案的相移层2，通常相移层使用光透过率低且能使光线的相位反转180°±10°的材料；在相移层2上通过图案材料的沉积、光刻，显影，刻蚀，剥离等工序形成不透光的遮光层3，由图1B可以看出，遮光层3位于相移层2之上，且遮光层3的宽度小于对应相移层2的宽度，通常遮光层采用铬来制作。使用该边缘相移掩模板可以将图案投影在基板上，从而在基板上方完成薄膜晶体管阵列基板的各构成层的图形的转印，进而制备完成薄膜晶体管阵列基板。通过边缘相移掩模板的相移层区的光线的相位发生了反转(180°)，而通过非相移层区的光线的相位保持不改变。边缘相移掩模板中，由于相消干涉(即光的干涉被破坏)，因此能提高采用相移掩模板图案形成的图形的分辨率。
在应用边缘相移掩膜板制作阵列基板像素区和扇出区的信号线之后，如图2所示，发现在相移掩膜板上同样的图案，光刻工艺后形成在像素区的信号线的线宽比形成在扇出区的信号线的线宽要窄，彼此之间的差异能达到2-3um。导致这种不良的原因有：(1)从布局上看，像素区的信号线走线比较稀疏，而扇出区的信号线走线比较稠密。在形成信号线时，是对信号线之间的光刻胶进行曝光，而对信号线上的光刻胶不进行曝光，以正性光刻胶为例，受到曝光的光刻胶变性而被显影掉。这样在显影时，由于扇出区的信号线走线十分稠密所以信号线之间的光刻胶较难被显影掉，使得扇出区信号线的宽度比较大；(2)从光强分布来看，扇出区的信号线走线十分稠密，对光强的影响较大，因此，扇出区的信号线之间的光刻胶接受到的光强就比较弱，以正性光刻胶为例，受到曝光被显影掉掉的光刻胶比较少，进一步使得扇出区信号线的宽度比较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种相移掩膜板及其制作方法、阵列基板及其制作方法，能够减少像素区的信号线和扇出区的信号线之间的线宽差异。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种相移掩模板，用于制作阵列基板像素区和扇出区的信号线，所述相移掩膜板包括依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。
进一步地，所述第一遮光图案由位于衬底上的相移层形成，所述第二遮光图案由位于衬底上的相移层和位于相移层上的不透光层形成。
进一步地，所述不透光层的材料为铬。
进一步地，所述第一遮光图案对应于像素区的信号线，所述第二遮光图案对应于扇出区的信号线。
进一步地，每一信号线包括有位于像素区的第一走线和与所述第一走线连接、位于扇出区的第二走线，以第n+1条信号线的第一走线和第二走线所成角的平分线为界，将第n条信号线划分为像素区侧的第一部分和扇出区的第二部分，所述第一遮光图案对应于信号线的所述第一部分，所述第二遮光图案对应于信号线的所述第二部分，其中，所述第n+1条信号线位于所述第n条信号线的第一方向上，所述第一方向为扇形区信号线由疏到密的方向。
进一步地，所述信号线包括数据线和栅线。
本发明实施例还提供了一种上述相移掩模板的制作方法，所述制作方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。
进一步地，所述在所述衬底上形成依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案包括：
在所述衬底上依次形成相移层和不透光层，并在所述不透光层上涂覆光刻胶；
显影后去除所述遮光图案区域外的光刻胶；
通过干刻工艺刻蚀掉所述遮光图案区域外的相移层和不透光层；
通过湿刻工艺对剩余的不透光层进行刻蚀减薄；
去除剩余的光刻胶；
在经过上述步骤的衬底上涂覆光刻胶；
显影后去除第一遮光图案区域的光刻胶；
通过干刻工艺刻蚀掉所述第一遮光图案区域的不透光层；
去除剩余的光刻胶。
本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括：
形成导电层；
在所述导电层上涂覆光刻胶；
使用上述的相移掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后形成对应于所述遮光图案的光刻胶保留区域；
通过刻蚀工艺形成像素区的信号线和扇出区的信号线；
去除剩余的光刻胶。
本发明实施例还提供了一种阵列基板，为采用上述的制作方法制成。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，相移掩膜板的每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强，相移掩膜板的这种设计能够使得在曝光时，像素区的信号线之间的光刻胶接受到的光强比较弱，减少像素区信号线之间的光刻胶接收到的光强与扇出区信号线之间的光刻胶接收到的光强的差异，从而减少像素区信号线和扇出区信号线之间的线宽差异。
附图说明
图1A为边缘相移掩模板的平面示意图；
图1B为边缘相移掩模板的剖面示意图；
图2为像素区信号线和扇出区信号线的示意图；
图3为利用边缘相移掩膜板进行曝光的示意图；
图4为利用边缘相移掩模板进行曝光时，掩模板下方光刻胶接受到的光强分布示意图；
图5为利用无铬相移掩模板进行曝光时，掩模板下方光刻胶接受到的光强分布示意图；
图6A为本发明实施例一相移掩模板的平面示意图；
图6B为本发明实施例一相移掩模板a方向上的剖面示意图；
图6C为本发明实施例一相移掩模板b方向上的剖面示意图；
图7A为本发明实施例一相移掩模板的平面示意图；
图7B为本发明实施例一相移掩模板a方向上的剖面示意图；
图7C为本发明实施例一相移掩模板b方向上的剖面示意图；
图8为本发明实施例相移掩模板的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中像素区信号线和扇出区信号线之间的线宽差异较大的问题，提供一种相移掩膜板及其制作方法、阵列基板及其制作方法，能够减少像素区的信号线和扇出区的信号线之间的线宽差异。
本发明实施例提供了一种相移掩模板，用于制作阵列基板像素区和扇出区的信号线，其中，所述相移掩膜板包括依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。
本发明的相移掩膜板的每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强，相移掩膜板的这种设计能够使得在曝光时，像素区的信号线之间的光刻胶接受到的光强比较弱，减少像素区信号线之间的光刻胶接收到的光强与扇出区信号线之间的光刻胶接收到的光强的差异，从而减少像素区信号线和扇出区信号线之间的线宽差异。
具体地，所述第一遮光图案由位于衬底上的相移层形成，所述第二遮光图案由位于衬底上的相移层和位于相移层上的不透光层形成。
进一步地，所述不透光层的材料可以为铬。
进一步地，所述第一遮光图案对应于像素区的信号线，所述第二遮光图案对应于扇出区的信号线。
进一步地，每一信号线包括有位于像素区的第一走线和与所述第一走线连接、位于扇出区的第二走线，以第n+1条信号线的第一走线和第二走线所成角的平分线为界，将第n条信号线划分为像素区侧的第一部分和扇出区的第二部分，所述第一遮光图案对应于信号线的所述第一部分，所述第二遮光图案对应于信号线的所述第二部分，其中，所述第n+1条信号线位于所述第n条信号线的第一方向上，所述第一方向为扇形区信号线由疏到密的方向。
进一步地，所述信号线包括数据线和栅线。
本发明实施例还提供了一种如上所述相移掩模板的制作方法，所述制作方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。
本发明制作的相移掩膜板中，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用该相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强，相移掩膜板的这种设计能够使得在曝光时，像素区的信号线之间的光刻胶接受到的光强比较弱，减少像素区信号线之间的光刻胶接收到的光强与扇出区信号线之间的光刻胶接收到的光强的差异，从而减少像素区信号线和扇出区信号线之间的线宽差异。
进一步地，所述在所述衬底上形成依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案包括：
在所述衬底上依次形成相移层和不透光层，并在所述不透光层上涂覆光刻胶；
显影后去除所述遮光图案区域外的光刻胶；
通过干刻工艺刻蚀掉所述遮光图案区域外的相移层和不透光层；
通过湿刻工艺对剩余的不透光层进行刻蚀减薄；
去除剩余的光刻胶；
在经过上述步骤的衬底上涂覆光刻胶；
显影后去除第一遮光图案区域的光刻胶；
通过干刻工艺刻蚀掉所述第一遮光图案区域的不透光层；
去除剩余的光刻胶。
本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括：
形成导电层；
在所述导电层上涂覆光刻胶；
使用如上所述的相移掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后形成对应于所述遮光图案的光刻胶保留区域；
通过刻蚀工艺形成像素区的信号线和扇出区的信号线；
去除剩余的光刻胶。
本发明的制作方法中，在利用相移掩膜板对光刻胶进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强，这样能够使得在曝光时，像素区的信号线之间的光刻胶接受到的光强比较弱，减少像素区信号线之间的光刻胶接收到的光强与扇出区信号线之间的光刻胶接收到的光强的差异，从而减少像素区信号线和扇出区信号线之间的线宽差异。
本发明实施例还提供了一种阵列基板，为采用如上所述的制作方法制成。
下面结合附图以及具体的实施例对本发明的相移掩膜板及其制作方法进行详细介绍：
图4为利用边缘相移掩模板进行曝光时，掩模板下方光刻胶接受到的光强分布示意图，图5为利用无铬相移掩模板进行曝光时，掩模板下方光刻胶接受到的光强分布示意图，由图4和图5可以看出，在利用边缘相移掩模板进行曝光时，遮光图案下区域基本不接受光强，遮光图案之间区域接受到的光强比较大；在利用无铬相移掩模板进行曝光时，遮光图案下区域接受到部分光强，遮光图案之间区域接收到的光强比较小，这样将无铬相移掩膜板和边缘相移掩膜板相结合，可以减少像素区信号线之间的光刻胶接收到的光强与扇出区信号线之间的光刻胶接收到的光强的差异。
实施例一
本实施例的相移掩膜板的制作方法包括以下步骤：
步骤a1，如图8(1)所示，提供衬底1，衬底1可以为玻璃基板或石英基板。在衬底1上依次形成相移层2和不透光层3，不透光层3的材料为铬，并在不透光层3上涂覆光刻胶4；
步骤a2，如图8(2)所示，显影后去除遮光图案区域外的光刻胶，通过干刻工艺刻蚀掉遮光图案区域外的相移层2和不透光层3；
步骤a3，如图8(3)所示，通过湿刻工艺对剩余的不透光层3进行刻蚀减薄；
步骤a4，如图8(4)所示，去除剩余的光刻胶；
步骤a5，如图8(5)所示，在经过上述步骤的衬底上涂覆光刻胶4；
步骤a6，如图8(6)所示，显影后去除第一遮光图案区域的光刻胶4；
步骤a7，如图8(7)所示，通过干刻工艺刻蚀掉第一遮光图案区域的不透光层3；
步骤a8，如图8(8)所示，去除剩余的光刻胶，即可形成如图6A所示的相移掩膜板，图6A所示相移掩膜板a方向上的剖面示意图如图6B所示，图6A所示相移掩膜板b方向上的剖面示意图如图6C所示。
可见，本实施例的相移掩膜板中，对应于像素区的信号线的遮光图案由位于衬底上的相移层形成，对应于扇出区的信号线的遮光图案由位于衬底上的相移层和位于相移层上的不透光层形成。这样，在利用该相移掩膜板进行曝光制作信号线时，对应于像素区的信号线的遮光图案之间的光刻胶接收的光照比较弱，对应于扇出区的信号线的遮光图案之间的光刻胶接收的光照比较强，从而减少像素区信号线之间的光刻胶接收到的光强与扇出区信号线之间的光刻胶接收到的光强的差异，进而减少刻蚀后形成的像素区信号线和扇出区信号线之间的线宽差异，使制作的阵列基板像素区的信号线和扇出区的信号线之间的线宽差小于2um。
实施例二
本实施例的相移掩膜板的制作方法包括以下步骤：
步骤b1，如图8(1)所示，提供衬底1，衬底1可以为玻璃基板或石英基板。在衬底1上依次形成相移层2和不透光层3，不透光层3的材料为铬，并在不透光层3上涂覆光刻胶4；
步骤b2，如图8(2)所示，显影后去除遮光图案区域外的光刻胶，通过干刻工艺刻蚀掉遮光图案区域外的相移层2和不透光层3；
步骤b3，如图8(3)所示，通过湿刻工艺对剩余的不透光层3进行刻蚀减薄；
步骤b4，如图8(4)所示，去除剩余的光刻胶；
步骤b5，如图8(5)所示，在经过上述步骤的衬底上涂覆光刻胶4；
步骤b6，如图8(6)所示，显影后去除第一遮光图案区域的光刻胶4；
步骤b7，如图8(7)所示，通过干刻工艺刻蚀掉第一遮光图案区域的不透光层3；
步骤b8，如图8(8)所示，去除剩余的光刻胶，即可形成如图7A所示的相移掩膜板，图7A所示相移掩膜板a方向上的剖面示意图如图7B所示，图7A所示相移掩膜板b方向上的剖面示意图如图7C所示。
由图2可以看出，每一信号线包括有位于像素区的第一走线和与第一走线连接、位于扇出区的第二走线，以第n+1条信号线的第一走线和第二走线所成角的平分线为界，将第n条信号线划分为像素区侧的第一部分和扇出区的第二部分，其中，第n+1条信号线位于第n条信号线的第一方向上，第一方向为扇形区信号线由疏到密的方向，可以看出第一部分的信号线的宽度小于第二部分的信号线的宽度。
为了减小信号线的第一部分和第二部分的线宽差异，本实施例的相移掩膜板包括有第一遮光图案和第二遮光图案，第一遮光图案对应于信号线的第一部分，第二遮光图案对应于信号线的第二部分，第一遮光图案由位于衬底上的相移层形成，第二遮光图案由位于衬底上的相移层和位于相移层上的不透光层形成，这样，在利用该相移掩膜板进行曝光制作信号线时，第一遮光图案之间的光刻胶接收的光照比较弱，第二遮光图案之间的光刻胶接收的光照比较强，从而减少信号线的第一部分之间的光刻胶接收到的光强与信号线的第二部分之间的光刻胶接收到的光强的差异，进而减少刻蚀后形成的信号线的第一部分和第二部分的线宽差异，使制作的阵列基板信号线第一部分和第二部分之间的线宽差小于2um。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种相移掩模板，用于制作阵列基板像素区和扇出区的信号线，其特征在于，所述相移掩膜板包括依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。
2.根据权利要求1所述的相移掩模板，其特征在于，所述第一遮光图案由位于衬底上的相移层形成，所述第二遮光图案由位于衬底上的相移层和位于相移层上的不透光层形成。
3.根据权利要求2所述的相移掩模板，其特征在于，所述不透光层的材料为铬。
4.根据权利要求3所述的相移掩模板，其特征在于，所述第一遮光图案对应于像素区的信号线，所述第二遮光图案对应于扇出区的信号线。
5.根据权利要求3所述的相移掩模板，其特征在于，每一信号线包括有位于像素区的第一走线和与所述第一走线连接、位于扇出区的第二走线，以第n+1条信号线的第一走线和第二走线所成角的平分线为界，将第n条信号线划分为像素区侧的第一部分和扇出区的第二部分，所述第一遮光图案对应于信号线的所述第一部分，所述第二遮光图案对应于信号线的所述第二部分，其中，所述第n+1条信号线位于所述第n条信号线的第一方向上，所述第一方向为扇形区信号线由疏到密的方向。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的相移掩模板，其特征在于，所述信号线包括数据线和栅线。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述相移掩模板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案，每一遮光图案包括有至少对应于像素区信号线的第一遮光图案和除所述第一遮光图案之外的第二遮光图案，其中，在利用所述相移掩膜板进行曝光时，相邻第一遮光图案之间的第一区域下方的光刻胶接受到的光强小于相邻第二遮光图案之间的第二区域下方的光刻胶接受到的光强。
8.根据权利要求7所述的相移掩模板的制作方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成依次排布、与阵列基板上的多条信号线一一对应的多个遮光图案包括：
在所述衬底上依次形成相移层和不透光层，并在所述不透光层上涂覆光刻胶；
显影后去除所述遮光图案区域外的光刻胶；
通过干刻工艺刻蚀掉所述遮光图案区域外的相移层和不透光层；
通过湿刻工艺对剩余的不透光层进行刻蚀减薄；
去除剩余的光刻胶；
在经过上述步骤的衬底上涂覆光刻胶；
显影后去除第一遮光图案区域的光刻胶；
通过干刻工艺刻蚀掉所述第一遮光图案区域的不透光层；
去除剩余的光刻胶。
9.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
形成导电层；
在所述导电层上涂覆光刻胶；
使用如权利要求1-6中任一项所述的相移掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后形成对应于所述遮光图案的光刻胶保留区域；
通过刻蚀工艺形成像素区的信号线和扇出区的信号线；
去除剩余的光刻胶。
10.一种阵列基板，其特征在于，为采用如权利要求9所述的制作方法制成。
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