CN105867065A - 一种掩膜板及其制备方法、接触孔的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩膜板及其制备方法、接触孔的制备方法，以实现提高制备阶梯状的接触孔时精度，从而提高产品良率。所述掩膜板的制备方法，包括：在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，使所述第一膜层仅保留所述第一图案之外的部分，且所述第一图案暴露所述透明基板，以及使所述第二膜层仅保留第二图案，所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影落于所述第一图案范围内；其中，所述第一膜层具有第一透光率，所述第二膜层具有与所述第一透光率不相等的第二透光率。

Description

一种掩膜板及其制备方法、接触孔的制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜板及其制备方法、接触孔的制备方法。

背景技术

现有的平板显示技术中，主要包括薄膜晶体管液晶显示器(Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)和有源矩阵有机发光二极管显示器(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)。

上述的显示器通常包括阵列基板，阵列基板上设置有多个导电层(例如公共电极层、像素电极层、栅极导电层和源漏极导电层等)和多个绝缘层，而各个导电层形成导体与其它层形成的导体连接时，通常需要利用接触孔，且相同信号的各导体间经由至少一接触孔相互电连接。

而为提高产品性能，往往将接触孔形成阶梯状，以增加接触面积和稳固性。但是现有的工艺制备阶梯状的接触孔时，是采用大孔之上做小孔的方式套刻方式，容易出现小孔未做在大孔范围内的问题，造成产品不良。

发明内容

本发明的目的是提供一种掩膜板及其制备方法、接触孔的制备方法，以实现提高制备阶梯状的接触孔时精度，从而提高产品良率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种掩膜板的制备方法，包括：

在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，使所述第一膜层仅保留所述第一图案之外的部分，且所述第一图案暴露所述透明基板，以及使所述第二膜层仅保留第二图案，所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影落于所述第一图案范围内；其中，所述第一膜层具有第一透光率，所述第二膜层具有与所述第一透光率不相等的第二透光率。

本实施例中，通过使掩膜板的所述第一图案之外的区域、所述第二图案对应的区域、以及所述第一图案围绕所述第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的所述接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率。

优选的，所述在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，具体包括：

在所述透明基板上形成所述第一膜层；

通过第一次构图工艺使所述第一膜层形成第一图案，仅保留所述第一图案之外的所述第一膜层；

在完成上述步骤的所述透明基板上形成所述第二膜层；

通过第二次构图工艺使所述第二膜层形成第二图案，仅保留所述第二图案之内的所述第二膜层。

优选的，所述在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，具体包括：

在所述透明基板上形成所述第二膜层；

通过第一次构图工艺使所述第二膜层形成第一图案，仅保留所述第二图案之内的所述第二膜层；

在完成上述步骤的所述透明基板上形成所述第一膜层；

通过第二次构图工艺使所述第一膜层形成第一图案，仅保留所述第一图案之外的所述第一膜层。

优选的，所述第一透光率大于所述第二透光率。

优选的，所述第一透光率为50％，所述第二透光率为0。

优选的，所述第一次构图工艺和所述第二次构图工艺包括涂覆工艺、光刻工艺、显影工艺、蚀刻工艺和清洗工艺。

优选的，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。

优选的，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为圆形，所述第一图案的直径大于所述第二图案的直径。

本发明实施例有益效果如下：通过使掩膜板的所述第一图案之外的区域、所述第二图案对应的区域、以及所述第一图案围绕所述第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的所述接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率。

本发明实施例还提供一种掩膜板，包括：

透明基板；

形成于所述透明基板的具有第一透光率的第一膜层，所述第一膜层形成有第一图案，所述第一膜层仅保留所述第一图案之外的部分；

形成于所述第一图案暴露的所述透明基板上的、具有第二透光率的第二图案，所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影位于所述第一图案范围内，所述第二透光率与所述第一透光率不相等。

优选的，所述第一透光率大于所述第二透光率。

优选的，所述第一透光率为50％，所述第二透光率为0。

优选的，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。

优选的，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为圆形，所述第一图案的直径大于所述第二图案的直径。

本发明实施例有益效果如下：通过使掩膜板的所述第一图案之外的区域、所述第二图案对应的区域、以及所述第一图案围绕所述第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的所述接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率。

本发明实施例还提供一种接触孔的制备方法，包括：

在衬底基板上依次形成第一孔膜层和第一光刻胶层；

利用所述掩膜板通过构图工艺使所述第一孔膜层和所述第一光刻胶层形成与所述掩膜板相同的图案；

通过灰化法结合刻蚀工艺使所述掩膜板的第二图案对应的所述第一孔膜层之上的第一光刻胶层保留，以及使所述掩膜板的第一图案对应的所述第一孔膜层之外的区域的厚度减小；

在完成上述步骤的所述衬底基板上形成第二孔膜层和第二光刻胶层；

通过构图工艺使所述掩膜板的第二图案对应的所述第二孔膜层和第一光刻胶层去除，并去除残留的所述第二光刻胶层，使所述第二孔膜层形成阶梯状的接触孔。

本发明实施例有益效果如下：掩膜板的所述第一图案之外的区域、所述第二图案对应的区域、以及所述第一图案围绕所述第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的所述接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种掩膜板的制备方法的流程图；

图2至图6为本发明实施例制备掩膜板时不同阶段的俯视图；

图7为图6所示掩膜板在AB处的剖面示意图；

图8为本发明实施例提供的第二种掩膜板的制备方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的接触孔的制备方法的流程图；

图10至图17为接触孔制备方法的各阶段示意图。

附图标记：透明基板1，第一膜层2，第一图案3，第二膜层4，第二图案41，掩膜板10，光20，衬底基板11，第一孔膜层12，第一光刻胶层13，第二孔膜层14，第二光刻胶层15。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例提供一种掩膜板的制备方法，包括：

在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，使第一膜层仅保留第一图案之外的部分，且第一图案暴露透明基板，以及使第二膜层仅保留第二图案，第二图案在透明基板上的垂直投影落于第一图案范围内；其中，第一膜层具有第一透光率，第二膜层具有与第一透光率不相等的第二透光率。

需要说明的是，第一图案和第二图案的形成顺序可以依实际的工序改变，即可以先形成第一图案，再形成第二图案；也可以先形成第二图案，再形成第一图案。该顺序的改变最终形成的掩膜板是相同的，均符合本发明的思想。具体说明如下：

实施例一

以先制备第一图案再制备第二图案为例，说明如下：

参见图1，本发明实施例提供第一种掩膜板的制备方法，包括：

101，在透明基板上形成具有第一透光率的第一膜层。

102，通过第一次构图工艺使第一膜层形成第一图案，仅保留第一图案之外的第一膜层。

优选的，步骤102可以采用如下方式：

在第一膜层上形成光刻胶；

通过光刻和显影工艺使光刻胶形成与第一图案相对应的图形；

通过蚀刻工艺使第一膜层仅保留第一图案之外的部分，形成第一图案。

当然，也可以采用其它方式实现第一图案，在此不再赘述。

103，在完成上述步骤的透明基板上形成具有第二透光率的第二膜层，第二透光率与第一透光率不相等。

可以通过电铸工艺或物理气相沉积工艺在第一图案内形成第二膜层。

为了使掩膜板能够用于实现阶梯状的接触孔的制备，可以使第一透光率大于第二透光率。当第一透光率大于第二透光率时，掩膜板各部分的透光率有如下关系：第二图案的透光率>第一图案之外的膜层的透光率>第一图案围绕第二图案的区域的透光率，实际上第一图案围绕第二图案的区域的透光率为透明基板的透光率。因此，在应用该掩膜板制备阶梯状的接触孔时，不需要更换掩膜板。

优选的，第一透光率为50％，第二透光率为0。

104，通过第二次构图工艺使第二膜层形成第二图案，仅保留第二图案之内的第二膜层；其中，第二图案在透明基板上的垂直投影位于第一图案范围内。

优选的，步骤104可以采用如下方式：

在第二膜层上形成光刻胶；

通过光刻和显影工艺使光刻胶形成与第二图案相对应的图形；

通过蚀刻工艺使第二膜层仅保留第二图案之内的部分，形成第二图案。

当然，也可以采用其它方式实现第二图案，在此不再赘述。

实际上第一次构图工艺和第二次构图工艺可以包括涂覆工艺(例如涂覆光刻胶)、光刻工艺、显影工艺、蚀刻工艺和清洗工艺中的部分或全部，在此不再赘述。

需要说明的是，第一图案和第二图案的图形与接触孔的设计有关。优选的，第一图案和第二图案在透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。进一步的，第一图案和第二图案在透明基板上的垂直投影为圆形，第一图案的直径大于第二图案的直径。

本实施例中，通过使掩膜板的第一图案之外的区域、第二图案对应的区域、以及第一图案围绕第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率。

为了更易于理解本发明，结合附图2至附图7对掩膜板的制备方法进行说明，本实施例中仍以先制备第一图案再制备第二图案为例，如下：

如图2所示，提供一透明基板1，透明基板1的透光率通常为100％，但是也可以根据需要进行选择。

如图3所示，在该透明基板1上形成第一膜层2，该第一膜层2具有第一透光率。第一透光率可以根据设计需要进行选择，例如30％～80％。优选的，第一透光率为50％。

如图4所示，通过构图工艺例第一膜层2形成第一图案3，显然第一图案3处暴露透明基板1。

可选的，可以如下方法制备第一图案3：在第一膜层2上形成光刻胶；通过光刻和显影工艺使光刻胶形成与第一图案3相对应的图形；通过蚀刻工艺使第一膜层2仅保留第一图案3之外的部分，形成第一图案3。

如图5所示，在完成上述步骤的透明基板1上形成第二膜层4，第二膜层4具有第二透光率，且第二透光率与第一透光率不相等，当然，也可以仅在第一图案3内形成第二膜层4。第二膜层4可以通过电铸工艺或物理气相沉积工艺来形成。

如图6所示，通过第二次构图工艺使第二膜层4形成第二图案41，仅保留第二图案41之内的第二膜层4；其中，第二图案41在透明基板1上的垂直投影位于第一图案3范围内。图7示出了图6所示掩膜板AB处的剖面示意图。

需要说明的是，本实施例是以第一图案3和第二图案41在透明基板1上的垂直投影为圆形为例进行说明的，但是第一图案3和第二图案41在透明基板1上的垂直投影可以为多种几何图形，优选的二者的垂直投影同心且图案大小不同但形状相同。同时，本实施例中，第一图案3和第二图案41的垂直投影均为圆形，但是第二图案41在第一图案3之内，因此会遮挡一部分第一图案3所暴露的透明基板1，二者的结合表现为一个围绕第二图案41且暴露透明基板1的环状图案，该环状图案的透光率为透明基板1的透光率。

本发明实施例有益效果如下：过使掩膜板的第一图案之外的区域、第二图案对应的区域、以及第一图案围绕第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率；同时，由于用同一掩膜板即可完成阶梯状的接触孔的制备，可以减小掩膜板的使用数量，降低成本。

实施例二

参见图8，以先制备第二图案再制备第一图案为例，本发明实施例提供第二种掩膜板的制备方法，包括：

801，在透明基板上形成具有第二透光率的第二膜层。

802，通过第一次构图工艺使第二膜层形成第二图案，仅保留第二图案。

优选的，步骤802可以采用如下方式：

在第二膜层上形成光刻胶；

通过光刻和显影工艺使光刻胶形成与第二图案相对应的图形；

通过蚀刻工艺使第二膜层仅保留第二图案。

当然，也可以采用其它方式实现第二图案，在此不再赘述。

803，在完成上述步骤的透明基板上形成具有第一透光率的第一膜层，第二透光率与第一透光率不相等。

可以通过电铸工艺或物理气相沉积工艺在第一图案内形成第一膜层。

为了使掩膜板能够用于实现阶梯状的接触孔的制备，可以使第一透光率大于第二透光率。当第一透光率大于第二透光率时，掩膜板各部分的透光率有如下关系：第二图案的透光率>第一图案之外的膜层的透光率>第一图案围绕第二图案的区域的透光率，实际上第一图案围绕第二图案的区域的透光率为透明基板的透光率。因此，在应用该掩膜板制备阶梯状的接触孔时，不需要更换掩膜板。

优选的，第一透光率为50％，第二透光率为0。

804，通过第二次构图工艺使第一膜层形成第一图案，仅保留第一图案之外的第一膜层；其中，第二图案在透明基板上的垂直投影位于第一图案范围内。

优选的，步骤804可以采用如下方式：

在第一膜层上形成光刻胶；

通过光刻和显影工艺使光刻胶形成与第一图案相对应的图形；

通过蚀刻工艺使第一膜层仅保留第一图案之外的部分，形成第一图案。

当然，也可以采用其它方式实现第一图案，在此不再赘述。

实际上第一次构图工艺和第二次构图工艺可以包括涂覆工艺(例如涂覆光刻胶)、光刻工艺、显影工艺、蚀刻工艺和清洗工艺中的部分或全部，在此不再赘述。

需要说明的是，第一图案和第二图案的图形与接触孔的设计有关。优选的，第一图案和第二图案在透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。进一步的，第一图案和第二图案在透明基板上的垂直投影为圆形，第一图案的直径大于第二图案的直径。

本发明实施例有益效果如下：过使掩膜板的第一图案之外的区域、第二图案对应的区域、以及第一图案围绕第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率；同时，由于用同一掩膜板即可完成阶梯状的接触孔的制备，可以减小掩膜板的使用数量，降低成本。

如图6和图7所示，本发明实施例还提供一种掩膜板，包括：

透明基板1；

形成于透明基板1的具有第一透光率的第一膜层2，第一膜层2形成有第一图案3，第一膜层2仅保留第一图案3之外的部分；

形成于第一图案3暴露的透明基板1上的、具有第二透光率的第二图案41，第二图案41在透明基板1上的垂直投影位于第一图案3范围内，第二透光率与第一透光率不相等。

优选的，第一透光率大于第二透光率。

优选的，第一透光率为50％，第二透光率为0。

优选的，第一图案3和第二图案41在透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。

优选的，第一图案3和第二图案41在透明基板上的垂直投影为圆形，第一图案3的直径大于第二图案41的直径。

本发明实施例有益效果如下：通过使掩膜板的第一图案之外的区域、第二图案对应的区域、以及第一图案围绕第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率；同时，由于用同一掩膜板即可完成阶梯状的接触孔的制备，可以减小掩膜板的使用数量，降低成本。

参见图9，本发明实施例还提供一种接触孔的制备方法，包括：

901，在衬底基板上依次形成第一孔膜层和第一光刻胶层；

902，利用掩膜板通过构图工艺使第一孔膜层和第一光刻胶层形成与掩膜板相同的图案；

903，通过灰化法结合刻蚀工艺使掩膜板的第二图案对应的第一孔膜层之上的第一光刻胶层保留，以及使掩膜板的第一图案对应的第一孔膜层之外的区域的厚度减小；

904，在完成上述步骤的衬底基板上形成第二孔膜层和第二光刻胶层；

905，通过构图工艺使掩膜板的第二图案对应的第二孔膜层和第一光刻胶层去除，并去除残留的第二光刻胶层，使第二孔膜层形成阶梯状的接触孔。

为了更清楚的了解应用本发明的掩膜板制备接触孔的方法，结合图10至图17说明如下：

图10中以本发明提供的掩膜板10以光20进行接触孔的制备，其中，衬底基板11之上依次形成的第一孔膜层12和第一光刻胶层13。

如图11所示，利用掩膜板10进行光刻并显影后，第一光刻胶层13形成与掩膜板10相同的图案，由于掩膜板10的各区域透光率等，因此保留下的第一光刻胶层13在不同区域的厚度也不等。

如图12所示，对第一孔膜层12进行刻蚀，使第一孔膜层12也形成与掩膜板相同的图案。

如图13所示，对完成上述步骤的掩膜层10以灰化法处理，仅保留掩膜板10的第二图案对应区域的第一光刻胶13；再次进行刻蚀，使图案之外的第一孔膜层厚度减小。

清除第一光刻胶层13后，如图14至图16所示，则与以上附图相似的工艺，在第一孔膜层12上形成第二孔膜层14和第二光刻胶层15，继续以刻蚀、灰化等工艺最终形成如图17所示的阶梯状的接触孔。

显然，上述方法可以应用于制备阵列基板的工艺中，在此不再赘述。

本发明实施例有益效果如下：通过使掩膜板的第一图案之外的区域、第二图案对应的区域、以及第一图案围绕第二图案所构成的环状的区域具有不同透光率，因此可以利用同一掩膜板完成阶梯状的接触孔的制备，避免利用不同掩膜板制备阶梯状的接触孔时对位误差大所造成的接触孔不良的现象，从而提高产品良率；同时，由于用同一掩膜板即可完成阶梯状的接触孔的制备，可以减小掩膜板的使用数量，降低成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种掩膜板的制备方法，其特征在于，包括：

在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，使所述第一膜层仅保留所述第一图案之外的部分，且所述第一图案暴露所述透明基板，以及使所述第二膜层仅保留第二图案，所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影落于所述第一图案范围内；其中，所述第一膜层具有第一透光率，所述第二膜层具有与所述第一透光率不相等的第二透光率。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，具体包括：

在所述透明基板上形成所述第一膜层；

通过第一次构图工艺使所述第一膜层形成第一图案，仅保留所述第一图案之外的所述第一膜层；

在完成上述步骤的所述透明基板上形成所述第二膜层；

通过第二次构图工艺使所述第二膜层形成第二图案，仅保留所述第二图案之内的所述第二膜层。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在透明基板上分别形成包括第一图案的第一膜层和包括第二图案的第二膜层，具体包括：

在所述透明基板上形成所述第二膜层；

通过第一次构图工艺使所述第二膜层形成第一图案，仅保留所述第二图案之内的所述第二膜层；

在完成上述步骤的所述透明基板上形成所述第一膜层；

通过第二次构图工艺使所述第一膜层形成第一图案，仅保留所述第一图案之外的所述第一膜层。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一透光率大于所述第二透光率。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一透光率为50％，所述第二透光率为0。

6.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述第一次构图工艺和所述第二次构图工艺包括涂覆工艺、光刻工艺、显影工艺、蚀刻工艺和清洗工艺。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为圆形，所述第一图案的直径大于所述第二图案的直径。

9.一种掩膜板，其特征在于，包括：

透明基板；

形成于所述透明基板的具有第一透光率的第一膜层，所述第一膜层形成有第一图案，所述第一膜层仅保留所述第一图案之外的部分；

具有第二透光率的第二膜层，所述第二膜层包括垂直投影位于所述第一图案范围内，所述第二透光率与所述第一透光率不相等。

10.如权利要求9所述的掩膜板，其特征在于，所述第一透光率大于所述第二透光率。

11.如权利要求10所述的掩膜板，其特征在于，所述第一透光率为50％，所述第二透光率为0。

12.如权利要求9所述的掩膜板，其特征在于，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为同心、且大小不等的相同形状几何图形。

13.如权利要求12所述的掩膜板，其特征在于，所述第一图案和所述第二图案在所述透明基板上的垂直投影为圆形，所述第一图案的直径大于所述第二图案的直径。

14.一种接触孔的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上依次形成第一孔膜层和第一光刻胶层；

利用所述掩膜板通过构图工艺使所述第一孔膜层和所述第一光刻胶层形成与所述掩膜板相同的图案；

通过灰化法结合刻蚀工艺使所述掩膜板的第二图案对应的所述第一孔膜层之上的第一光刻胶层保留，以及使所述掩膜板的第一图案对应的所述第一孔膜层之外的区域的厚度减小；

在完成上述步骤的所述衬底基板上形成第二孔膜层和第二光刻胶层；

通过构图工艺使所述掩膜板的第二图案对应的所述第二孔膜层和第一光刻胶层去除，并去除残留的所述第二光刻胶层，使所述第二孔膜层形成阶梯状的接触孔。