CN106933023A - 一种光罩及玻璃基底的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种光罩，该光罩包括透光区和阻光区，该光罩还包括部分透光区；所述部分透光区位于所述阻光区和透光区之间，以允许光线部分透过。所述部分透光区包括若干相同的遮光膜，相邻遮光膜之间形成透光的缝隙，所述部分透光区的透过率沿透光区向阻光区方向逐渐减小。本发明的有益效果：通过设置透光缝隙宽度沿透光区向阻光区方向呈现函数型规律变化的部分透光区，控制对应部分透光区位置的光阻的曝光程度，使得蚀刻剥膜后薄膜的边缘形成平缓的、弧面的或者其他形式的过渡面，保证交迭其上的次道薄膜爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。

Description

一种光罩及玻璃基底的制作方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器生产技术领域，尤其是涉及一种光罩及玻璃基底的制作方法。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄等优点被广泛应用于电视、电脑等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
通常液晶显示面板由彩膜基板(Color Filter，CF)、薄膜晶体管基板(Thin FilmTransisitor，TFT)、以及夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(Liquid Crystal，LC)和密封胶框组成。其成型工艺一般包括：前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的运动；中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。
其中，玻璃基底制备时，采用退光阻法同时蚀刻光阻和薄膜时，薄膜的边缘会形成锥度角(taper angle)较大的坡面，导致在其上沉积次道薄膜时，锥度角处的光阻厚度大于其它位置光阻的厚度，以致在后续的曝光、显影、蚀刻和剥膜制程中，无法完全去除锥度角处的薄膜，导致该位置薄膜残留。参见图8，显示了薄膜残留的原理。此残留会造成像素内部的共通电极短路，导致面板出现亮点缺陷，大大影响成品良率，并且锥度角过大还容易导致薄膜在爬坡时断裂。
现有技术中常规的光罩结构，包括透光区和非透光区，有的光罩结构还包括部分透光区，但其部分透光区内遮光膜之间透光的间隙保持一致，使得光罩结构在基底锥度角位置透过率仍是单一的，只是增加了一个过渡的台阶，对锥度角的改善效果并不理想。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种光罩。该光罩应用于玻璃基底的制备中，能够通过曝光区和未曝光区透过率的过渡，使得曝光区和未曝光区之间的过渡更加平缓，从而降低过渡区锥度角处光阻残留进而导致薄膜在锥度角底部无法完全蚀刻造成的风险，同时，该光罩还可以降低薄膜在锥度角处爬坡时断裂的风险。
根据本发明的一方面，提出了一种光罩，该光罩包括透光区和阻光区，该光罩还包括部分透光区；所述部分透光区位于所述阻光区和所述透光区之间，以允许光线部分透过。所述部分透光区包括若干相同的遮光膜，相邻遮光膜之间形成透光的缝隙，所述部分透光区的透过率沿透光区向阻光区方向逐渐减小。
所述光罩通过设置部分透光区，使得透过率沿透光区向阻光区方向呈现规律变化。通过该种设置，使得光阻在显影后形成平缓的过渡面，从而使得在后续的蚀刻和剥膜处理中，薄膜的边缘能够形成平缓的过渡面，保证交迭其上的次道薄膜在爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程蚀刻薄膜处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。
作为对该光罩的进一步改进，所述遮光膜为矩形。
作为对该光罩的进一步改进，所述缝隙的宽度沿透光区向阻光区方向线性减小，所述遮光膜宽度不变。
作为对该光罩的进一步改进，所述遮光膜的宽度沿透光区向阻光区方向线性增大，所述缝隙宽度不变。
该种矩形结构的遮光膜，缝隙的宽度沿透光区向阻光区方向线性减小，所述遮光膜宽度不变，或者遮光膜的宽度沿透光区向阻光区方向线性增大，所述缝隙宽度不变，使得光罩上沿透光区向阻光区方向的透过率呈现线性较小的过渡，使得光阻在显影后形成平缓的过渡面，从而使得在后续的蚀刻和剥膜处理中，薄膜的边缘能够形成平缓的过渡面，进而使得薄膜的锥度角变小，锥度角的横向宽度变大，保证交迭其上的次道薄膜在爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程蚀刻薄膜处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。
作为对该光罩的进一步改进，所述遮光膜和阻光区采用相同的遮光材料制成。
作为对该光罩的进一步改进，所述遮光膜和阻光区采用透过率为零的铬膜。
根据本发明的第二方面，提供一种玻璃基底的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、在玻璃基板上沉积薄膜；
步骤2、在所述薄膜上涂布光阻，并利用权利要求1-6中任一项所述的光罩对其进行曝光处理；
步骤3、对曝光后的玻璃基板依次进行显影、蚀刻和剥膜处理，以得到所述玻璃基底。
作为对制作方法的进一步改进，通过调整部分透光区遮光膜的宽度、数量和缝隙的宽度来调整部分透光区的干涉程度，以控制对应部分透光区位置的光阻的曝光程度。
作为对制作方法的进一步改进，所述步骤2中，利用所述缝隙的宽度沿透光区向阻光区方向线性减小，所述遮光膜宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理，或者利用所述遮光膜的宽度沿透光区向阻光区方向线性增大，所述缝隙宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理。使得光罩上沿透光区向阻光区方向的透过率呈现逐渐减小的过渡，从而使得光阻在显影后形成平缓的过渡面。
作为对制作方法的进一步改进，对所述显影后的玻璃基板进行剥膜处理后，所述薄膜的边缘形成锥度角平缓的过渡面。从而使得薄膜的锥度角变小，锥度角的横向宽度变大，保证交迭其上的次道薄膜在爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程蚀刻薄膜处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。
与现有技术相比，本发明的优点在于，通过设置沿透光区向阻光区方向透过率逐渐减小的部分透光区，控制对应部分透光区位置的光阻的曝光程度，使得蚀刻剥膜后薄膜的边缘形成锥度角平缓的过渡面，保证交迭其上的次道薄膜爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：
图1显示了根据本发明的实施例的光罩的俯视图。
图2显示了根据本发明的实施例的光罩的剖视图。
图3显示了根据本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的示意图一。
图4显示了根据本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的示意图二。
图5是对图3或图4所示的光阻层进行曝光显影后的示意图。
图6是对图5所示的光阻层进行蚀刻剥膜后的薄膜图形的示意图。
图7显示了根据本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的示意图三。
图8显示了根据本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的示意图四。
图9是对图7或图8所示的光阻层进行曝光显影后的示意图。
图10是对图9所示的光阻层进行蚀刻剥膜后的薄膜图形的示意图。
图11是利用图3或图4所述的光罩制作的玻璃基底的薄膜锥度角和常规光罩制作的玻璃基板的薄膜锥度角的对比图。
图12显示了玻璃基底锥度角过大导致蚀刻剥膜后薄膜残留的机理。
图13显示了根据本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的流程图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1和图2分别为本发明实施例的光罩的俯视图和剖视图。参见图1和图2，该光罩10包括透光区1和阻光区2，该光罩10还包括部分透光区3；所述部分透光区3位于所述阻光区2和所述透光区1之间，以允许光线部分透过；所述部分透光区3包括若干相同的遮光膜31，相邻遮光膜31之间形成透光的缝隙32，所述部分透光区3的透过率沿透光区1向阻光区2方向逐渐减小。
需要说明的是，所述部分透光区3的透过率沿透光区1向阻光区2方向的变化规律可以为线性的，也可以为非线性的。
由于该部分透光区3的透过率沿透光区1向阻光区2方向逐渐减小，比如，线性减小，从而，通过该种设置，使得光阻在显影后形成平缓的过渡面，以利于后续的制程中，不会因为过渡面锥度角太大造成产品的破坏。
在本申请的一个实施例，所述遮光膜31为矩形。
在本申请的一个实施例，所述缝隙32的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性减小，所述遮光膜31宽度不变。
在本申请的一个实施例，所述遮光膜31的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性增大，所述缝隙32宽度不变。
该种矩形结构的遮光膜31，缝隙32的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性减小，所述遮光膜31宽度不变，或者遮光膜31的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性增大，所述缝隙32宽度不变，使得光罩10上沿透光区1向阻光区2方向的等效透过率呈现逐渐减小的过渡。
参见图3和图4，本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的示意图一，该制作方法针对正光阻，图3中所使用光罩的缝隙302的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性减小，所述遮光膜301宽度不变，图4中遮光膜311的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性增大，所述缝隙312宽度不变，图3和图4中，光罩沿透光区1向阻光区2的透过率效果等效。光阻6经过图3和图4所示的光罩曝光显影后形成的光阻过渡面61比较平缓，光阻过渡面61的锥度角α11相对较小，进而，在经过蚀刻剥膜制程后，形成的薄膜过渡面51比较平缓，薄膜过渡面51的锥度角α 21平缓，参见图5和图6。
参见图7和图8，本发明的实施例的玻璃基底的制作方法的示意图二，该制作方法针对负光阻，图7中所使用光罩的缝隙322的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性减小，所述遮光膜321宽度不变，图8中遮光膜321的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性增大，所述缝隙322宽度不变，图7和图8中，光罩沿透光区1向阻光区2的透过率效果等效。光阻6经过图7和图8所示的光罩曝光显影后形成的光阻过渡面62比较平缓，光阻过渡面62的锥度角α12相对较小，进而，在经过蚀刻剥膜制程后，形成的薄膜过渡面52比较平缓，薄膜过渡面52的锥度角α22相对平缓，参见图9和图10。
参见图11，是利用图3和图4所述的光罩制作的玻璃基底的薄膜锥度角和常规光罩制作的玻璃基板的薄膜锥度角的对比图，可知利用本发明的光罩制作的玻璃基底的薄膜过渡面51明显比普通光罩制作的玻璃基底的薄膜过渡面51′平缓，且其薄膜锥度角α21相比普通光罩制作的玻璃基底的薄膜锥度角α21′小，锥度角α21的横向宽度L相比普通光罩制作的玻璃基底的薄膜锥度角的横向宽度L′大。使得交迭其上的次道薄膜爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程处理中，锥度角处次道薄膜残留的风险。
参见图12，玻璃基底锥度角过大导致蚀刻剥膜后薄膜残留的机理，在已经沉积薄膜5′的玻璃基板4′上镀光阻6′，镀光阻6′后，进行曝光显影处理，但由于该玻璃基底的锥度角过大，导致曝光显影后，锥度角处的光阻6′残留，从而导致蚀刻剥膜制程处，该锥度角处的薄膜5′残留，此残留会造成像素内部的共通电极短路，导致面板出现亮点缺陷，大大影响成品良率。
本发明的光罩的一个实施例，所述遮光膜31和阻光区2采用相同的遮光材料制成。
本发明的光罩的一个实施例，所述遮光膜31和阻光区2采用透过率为零的铬膜。
参见图13，一种玻璃基底的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、在玻璃基板上沉积薄膜；
步骤2、在所述薄膜上涂布光阻，并利用权利要求1-6中任一项所述的光罩对其进行曝光处理；
步骤3、对曝光后的玻璃基板依次进行显影、蚀刻和剥膜处理，以得到所述玻璃基底。
本发明所述制作方法的一个实施例，通过调整部分透光区3的遮光膜31的宽度、数量和缝隙32的宽度来调整部分透光区3的干涉程度，以控制对应部分透光区3位置的光阻6的曝光程度。
本发明所述制作方法的一个实施例，利用所述缝隙32的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性减小，所述遮光膜31宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理，或者利用所述遮光膜31的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性增大，所述缝隙32宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理。
本发明所述制作方法的一个实施例，对所述显影后的玻璃基板进行剥膜处理后，形成锥度角平缓的薄膜过渡面。
该种矩形结构且缝隙32的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性减小，所述遮光膜31宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理，或者利用所述遮光膜31的宽度沿透光区1向阻光区2方向线性增大，所述缝隙32宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理，使得光罩10上沿透光区1向阻光区2方向的透过率呈现逐渐减小的过渡，使得利用本发明所述制作方法制作的玻璃基底的薄膜过渡面明显比普通光罩制作的玻璃基底的薄膜过渡面平缓，且其薄膜锥度角相比普通光罩制作的玻璃基底的薄膜锥度角小，使得交迭其上的次道薄膜爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。
与现有技术相比，本发明的优点在于，通过设置沿透光区向阻光区方向透过率逐渐减小的部分透光区，控制对应部分透光区位置的光阻的曝光程度，使得蚀刻剥膜后薄膜的边缘形成锥度角平缓的过渡面，保证交迭其上的次道薄膜爬坡时不易断裂，同时降低该次道薄膜在其后制程处理中锥度角处次道薄膜残留的风险。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光罩，所述光罩包括透光区和阻光区，其特征在于，所述光罩还包括部分透光区；
所述部分透光区位于所述阻光区和透光区之间，以允许光线部分透过；
所述部分透光区包括若干相同的遮光膜，相邻遮光膜之间形成透光的缝隙，所述部分透光区的透过率沿透光区向阻光区方向逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的光罩，其特征在于，所述遮光膜为矩形。
3.根据权利要求2所述的光罩，其特征在于，所述缝隙的宽度沿透光区向阻光区方向线性减小，所述遮光膜宽度不变。
4.根据权利要求2所述的光罩，其特征在于，所述遮光膜的宽度沿透光区向阻光区方向线性增大，所述缝隙宽度不变。
5.根据权利要求1所述的光罩，其特征在于，所述遮光膜和阻光区采用相同的遮光材料制成。
6.根据权利要求1所述的光罩，其特征在于，所述遮光膜和阻光区采用透过率为零的铬膜。
7.一种玻璃基底的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在玻璃基板上沉积薄膜；
步骤2、在所述薄膜上涂布光阻，并利用权利要求1-6中任一项所述的光罩对其进行曝光处理；
步骤3、对曝光后的玻璃基板依次进行显影、蚀刻和剥膜处理，以得到所述玻璃基底。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，通过调整部分透光区遮光膜的宽度、数量和缝隙的宽度来调整部分透光区的干涉程度，以控制对应部分透光区位置的光阻的曝光程度。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述步骤2中，利用所述缝隙的宽度沿透光区向阻光区方向线性减小，所述遮光膜宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理，或者利用所述遮光膜的宽度沿透光区向阻光区方向线性增大，所述缝隙宽度不变的光罩对玻璃基板进行曝光处理。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，对所述显影后的玻璃基板进行蚀刻和剥膜处理后，所述薄膜的边缘形成锥度角平缓的过渡面。
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