CN108051982B - 一种掩膜版及其制备方法、光刻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种掩膜版及其制备方法、光刻方法，涉及光掩膜技术领域，以通过单个掩膜板实现两种图案的光刻，从而降低显示基板的制作成本。所述掩膜版包括透光基板，透光基板包括相对的第一表面和第二表面；第一表面和第二表面均形成有单向透光图案层，第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向与第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向相反。所述掩膜版的制作方法用于制作上述掩膜版。本发明提供的掩膜版及其制备方法、光刻方法用于光掩膜制作显示面板中。

Description

一种掩膜版及其制备方法、光刻方法

技术领域

本发明涉及光掩膜技术领域，尤其涉及一种掩膜版及其制备方法、光刻方法。

背景技术

制作显示基板时，经常采用光掩模技术制作显示基板所包含的图案化膜层，这使得在制作显示基板时，需要使用大量的掩膜版实现光掩膜，使得显示基板的制作成本比较高。

目前，常见的掩膜版使用石英基板作为基底，在石英基板上按照掩膜图案制作铬膜，从而形成掩膜版；但是这种掩膜版只能制作一种图案化的膜层，没有充分利用石英基板的空间，导致制作显示基板前，需要按照显示基板膜层的图案先完成每种图案对应的掩膜版的制作，才能开始显示基板制作，导致显示基板的制作周期较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩膜版及其制备方法、光刻方法，以通过单个掩膜板实现两种图案的光刻，从而降低显示基板的制作成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种掩膜版，该掩膜版包括透光基板，所述透光基板包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面和所述第二表面均形成有单向透光图案层，所述第一表面所形成的单向透光图案层的图案和所述第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，所述第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向与所述第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向相反。

与现有技术相比，本发明提供的掩膜版中，透光基板的第一表面和第二表面均形成有单向透光图案层，第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向与第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向相反，这使得本发明提供的掩膜版中，如果从第一表面到第二表面传播的光线能够穿过第一表面的单向透光图案层，而无法从第二表面的单向透光图案层穿过，那么从第二表面传播的光线能够穿过第二表面的单向透光图案层，就无法从第一表面的单向透光图案层穿过，而且，由于第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，使得需要光刻第一表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板的第一表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的光线全部穿过第二表面的单向透光图案层，并利用第一表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮光，从而将第一表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上，而需要光刻第二表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板的第二表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的光线全部穿过第一表面的单向透光图案层，并利用第二表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮光，从而将第二表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上。

同理，如果从第一表面到第二表面传播的光线能够穿过第二表面的单向透光图案层，而无法从第一表面的单向透光图案层穿过，那么从第二表面到第一表面传播的光线能够穿过第一表面的单向透光图案层，就无法从第二表面的单向透光图案层穿过，而且，由于第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，使得需要光刻第一表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板的第二表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的一部分光线被第一表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮挡，剩余一部分光线全部穿过第二表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮光，从而将第一表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上，而需要光刻第二表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板的第一表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的一部分光线被第二表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮挡，剩余一部分光线全部穿过第一表面的单向透光图案层，从而将第二表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上。

因此，本发明提供的掩膜版能够独立的实现两种图案的光刻，使得显示基板的制作过程中所使用的掩膜版数量减少，从而降低了显示基板的制作成本和制作周期。

本发明还提供了一种掩膜版的制作方法，该掩膜版的制作方法包括：

提供一透光基板，所述透光基板包括相对的第一表面和第二表面；

在所述第一表面和所述第二表面分别形成单向透光图案层，使得所述第一表面所形成的单向透光图案层的图案和所述第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，所述第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向与所述第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向相反。

与现有技术相比，本发明提供的掩膜版的制作方法的有益效果与上述技术方案提供的掩膜版的有益效果，在此不做赘述。

本发明还提供了一种光刻方法，其应用上述技术方案提供的所述的掩膜版，所述光刻方法包括：

提供一待曝光基板；

将所述掩膜版设置在所述待曝光基板与曝光机的曝光光线出口之间；

所述曝光机发出的曝光光线全部透过第一表面的单向透光图案层，使得所述待曝光基板形成第二表面的单向透光图案层的图案；或，

所述曝光机发出的曝光光线全部透过第二表面的单向透光图案层，使得所述待曝光基板形成第一表面的单向透光图案层的图案。

与现有技术相比，本发明提供的光刻方法的有益效果与上述技术方案提供的掩膜版的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的掩膜版的侧视示意图；

图2为本发明实施例中单向透光图案层的侧视示意图；

图3为本发明实施例中第一光子晶体单元和第二光子晶体单元的俯视图；

图4为本发明实施例提供的掩膜版的制作方法流程图；

图5为本发明实施例中单向透光图案层的第一种制作方法流程图；

图6为本发明实施例中单向透光图案层的第二种制作方法流程图；

图7为本发明实施例提供的光刻方法的流程图。

附图标记：

1-掩膜版， 10-透光基板；

11-第一单向透光图案层， 12-第二单向透光图案层；

100-光子晶体复合单元， 101-第一空气孔阵列；

102-第二空气孔阵列， a1-第一空气孔阵列中空气孔孔径；

b1-第一空气孔阵列的点阵常数， a2-第二空气孔阵列中空气孔孔径；

b2-第二空气孔阵列的点阵常数。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的掩膜版1包括透光基板10，透光基板10包括相对的第一表面和第二表面；透光基板10一般为石英基板(石英玻璃)，或其他材料基板，在此不做详细说明。

本发明实施例中第一表面和第二表面均形成有单向透光图案层，第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向与所述第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向相反。

具体实施时，如图1和图4所示，可采用如下步骤制作掩膜版1，具体步骤包括：

步骤S100：提供一透光基板10，透光基板10包括相对的第一表面和第二表面；

步骤S200：在所述第一表面和所述第二表面分别形成单向透光图案层。

光刻时，如图1和图7所示，可按照如下步骤进行光刻，具体步骤包括：

步骤S100'：提供一待曝光基板，待曝光基板一般表面形成有膜层，需要利用光刻工艺对其进行光刻。

步骤S200'：将掩膜版1设置在待曝光基板与曝光机的曝光光线出口之间，此时掩膜版1与待曝光基板需要光刻的膜层相对，将掩膜版1与待曝光基板需要光刻的膜层相对的表面称作掩膜版1的相对面。

步骤S300'：曝光机发出的曝光光线被透光基板10的其中一个表面相对，使得待曝光基板形成掩膜版1一个表面的单向透光图案层的图案。

如：当第一表面与待曝光基板相对时，如果第一表面的单向透光图案层透过曝光光线，第二表面的单向透光图案层遮挡曝光光线(不透过曝光光线)，则待曝光基板的膜层形成掩膜版1形成第二表面的单向透光图案层的图案；如果第二表面的单向透光图案层透过曝光光线，第一表面的单向透光图案层遮挡曝光光线(不透过曝光光线)，则待曝光基板的膜层形成掩膜版1形成第一表面的单向透光图案层的图案。

当第二表面与待曝光基板相对时，如果第一表面的单向透光图案层透过曝光光线，第二表面的单向透光图案层遮挡曝光光线(不透过曝光光线)，则待曝光基板的膜层形成掩膜版1形成第二表面的单向透光图案层的图案；如果第二表面的单向透光图案层透过曝光光线，第一表面的单向透光图案层遮挡曝光光线(不透过曝光光线)，则待曝光基板的膜层形成第一表面的单向透光图案层的图案。

基于本发明实施例提供的掩膜版1的具体结构和具体实施过程可知，透光基板10的第一表面和第二表面均形成有单向透光图案层，第一表面的单向透光图案层所遮挡的光线传播方向与第二表面的单向透光图案层所遮挡的光线传播方向相反，这使得本发明提供的掩膜版1中，如果从第一表面到第二表面传播的光线能够穿过第一表面的单向透光图案层，而无法从第二表面的单向透光图案层穿过，那么从第二表面传播的光线能够穿过第二表面的单向透光图案层，就无法从第一表面的单向透光图案层穿过，而且，由于第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，使得需要光刻第一表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板10的第一表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的光线全部穿过第二表面的单向透光图案层，并利用第一表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮光，从而将第一表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上，而需要光刻第二表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板10的第二表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的光线全部穿过第一表面的单向透光图案层，并利用第二表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮光，从而将第二表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上。

同理，如果从第一表面到第二表面传播的光线能够穿过第二表面的单向透光图案层，而无法从第一表面的单向透光图案层穿过，那么从第二表面到第一表面传播的光线能够穿过第一表面的单向透光图案层，就无法从第二表面的单向透光图案层穿过，而且，由于第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，使得需要光刻第一表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板10的第二表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的一部分光线被第一表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮挡，剩余一部分光线全部穿过第二表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮光，从而将第一表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上，而需要光刻第二表面的单向透光图案层对应图案时，只需要将透光基板10的第一表面与需要进行光刻的待曝光基板相对，就可以使得曝光机发出的一部分光线被第二表面的单向透光图案层所包含的遮光部遮挡，剩余一部分光线全部穿过第一表面的单向透光图案层，从而将第二表面的单向透光图案层对应的图案光刻到待曝光基板上。

因此，本发明实施例提供的掩膜版能够独立的实现两种图案的光刻，使得显示基板的制作过程中所使用的掩膜版数量减少，从而降低了显示基板的制作成本和制作周期。

另外，由于显示基板的制作过程中所使用的掩膜版数量减少，降低了显示基板制作过程中更换掩膜版的次数，从而提高了显示基板的制作效率。当然这也减少了存放掩膜版的空间，有利于生产的管理。

示例性的，以彩膜基板的制作为例，当采用常规的掩膜版时，制作彩膜基板一般需要至少4张掩膜版，具体包括制作黑矩阵所需要的掩膜版，制作蓝色色阻和红色色阻所共用的掩膜版，制作绿色色阻所需要的掩膜版，制作隔垫物所需要的掩膜版。而采用本发明实施例提供的掩膜版时，只需要2张掩膜版，具体包括制作黑矩阵和绿色色阻共用的掩膜版，制作蓝色色阻、红色色阻和隔垫物所共用的掩膜版。对于制作黑矩阵和绿色色阻共用的掩膜版来说，其实质是在透光基板10的一面制作具有黑矩阵图案的单向透光图案层，在透光基板10的另一面制作绿色色阻图案的单向透光图案层。对于作蓝色色阻、红色色阻和隔垫物所共用的掩膜版来说，在透光基板10的一面制作具有红色色阻和蓝色色阻的单向透光图案层，在透光基板10的另一面制作具有隔垫物图案的单向透光图案层。可见，本发明实施例提供的掩膜版能够降低彩膜基板制作过程中所使用的掩膜版数量，从而降低彩膜基板的制作成本。

为了方便后续描述，如图1所示，本发明实施例中第一表面形成的单向透光图案层定义为第一单向透光图案层11，第二表面形成的单向透光图案层定义为第二单向透光图案层12。

其中，上述实施例中第一单向透光图案层11和第二单向透光图案层12的具体实现方式多种多样，只要第一单向透光图案层11和第二单向透光图案层12的图案不同即可。下面结合附图给出两种具体结构。

第一种具体结构：如图2和图3所示，本发明实施例中第一单向透光图案层11为具有第一掩膜图案的光子晶体层，第二单向遮光图案为具有第二掩膜图案层的光子晶体层，第一掩膜图案和第二掩膜图案不同，具有第一掩膜图案的光子晶体层所遮挡的光线传播方向与具有第二掩膜图案的光子晶体层所遮挡的光线传播方向不同，这样就能够保证光线通过第一单向透光图案层11时，光线无法通过第二单向透光图案层12，或者光线通过第二单向透光图案层12时，光线无法通过第一单向透光图案层11。

至于第一表面和第二表面的光子晶体层的结构，可根据实际需要设定。例如：光子晶体层都包括介电薄膜层，以及交替设置在介电薄膜层的第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102，介电膜层所使用的材料为LiNbO₃、LiTaO₃等。第一空气孔阵列的点阵常数b1与第二空气孔阵列的点阵常数b2不同，第一空气孔阵列中空气孔孔径a1和第二空气孔中空气孔孔径不同，此时通过第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102的相互匹配可实现光子晶体层的单向透光性能。其中，相邻的第一空气孔点阵对应的介电薄膜层和第二空气孔点阵对应的介电薄膜层构成光子晶体复合单元100。

而光子晶体层的单向透光波长的大小，与第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102的参数有关。但无论如何，上述实施例中第一空气孔阵列的点阵常数b1为λ/2n，λ为曝光机发出的光线波长，n为有效折射率，即b1＝λ/2n；第一空气孔阵列中空气孔孔径a1是第一空气孔阵列的点阵常数b1的三分之二，即b1＝2a1/3；第二空气孔阵列的点阵常数b2为mλ₀/[2(n₂-n₁)]，m为准相位匹配阶数，λ₀为曝光机发出的基频光波长，n₁为曝光机发出的基频光折射率，n₂为曝光机发出的倍频光折射率，第二空气孔阵列中空气孔孔径a2是第二空气孔阵列的点阵常数b2的二分之一，即a2＝1b2/2。

本发明实施例提供的掩膜版1中，第一单向透光图案层11和第二单向透光图案层12均采用如下方法制作；其中，为方便下文描述，第一表面的介电膜层定义为第一介电膜层，第二表面的介电膜层定义为第二介电膜层。

如图1和图5所示，在第一表面形成第一单向透光图案层11具体包括如下步骤：

第一步：在透光基板10的第一表面形成第一介电膜层，形成方式可以为溅射工艺或其他成膜工艺。

第二步，在第一介电膜层开设交替排布的第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102，且第一空气孔阵列的点阵常数b1为λ/2n，λ为曝光机发出的光线波长，n为有效折射率；第一空气孔阵列中空气孔孔径a1是第一空气孔阵列的点阵常数b1的三分之二；第二空气孔阵列的点阵常数b2为mλ₀/[2(n₂-n₁)]，m为准相位匹配阶数，λ₀为曝光机发出的基频光波长，n₁为曝光机发出的基频光折射率，n₂为曝光机发出的倍频光折射率，第二空气孔阵列中空气孔孔径a2是第二空气孔阵列的点阵常数b2的二分之一。

第三步，根据掩膜版设计版图，在第一介电膜层采用刻蚀工艺形成第一掩膜图案，得到第一表面的单向透光图案层。

在第二表面形成第二单向透光图案层12具体包括如下步骤：

第一步：在透光基板10的第二表面形成第二介电膜层，形成方式可以为溅射工艺或其他成膜工艺。

第二步，在第二介电膜层开设交替排布的第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102，且第一空气孔阵列的点阵常数b1为λ/2n，λ为曝光机发出的光线波长，n为有效折射率，第一空气孔阵列中空气孔孔径a1是第一空气孔阵列的点阵常数b1的三分之二；第二空气孔阵列的点阵常数b2为mλ₀/[2(n₂-n₁)]，m为准相位匹配阶数，λ₀为曝光机发出的基频光波长，n₁为曝光机发出的基频光折射率，n₂为曝光机发出的倍频光折射率，第二空气孔阵列中空气孔孔径a2是第二空气孔阵列的点阵常数b2的二分之一。

第三步，根据掩膜版设计版图，在第二介电膜层采用刻蚀工艺形成第二掩膜图案，得到第二表面的单向透光图案层。

需要说明的是，对第一介电膜层和第二介电膜层所开设的交替排布的第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102的参数进行限定后，使得从透光基板10外直接向第一单向透光图案层11光线可以全部通过，而光线从透光基板10的第一表面所在方向穿过透光基板10射向第二表面所在方向，然后照射到第二单向透光图案层12的光线，只能通过被刻蚀的区域通过，而没有被刻蚀的区域无法通过没有被刻蚀的区域。同理，从透光基板10外直接向第二单向透光图案层12光线可以全部通过，而光线从透光基板10的第二表面所在方向穿过透光基板10射向第一表面，然后照射到第一单向透光图案层11的光线，只能通过被刻蚀的区域通过，而没有被刻蚀的区域无法通过没有被刻蚀的区域。因此，本发明实施例中第一单向透光图案层11和第二单向透光图案层设在相对的两个面，使得第一单向透光图案层11所透过的光线传播方向与第二单向透光图案层12所透过的光线传播方向相反。

第二种具体结构：如图1和图6所示，第一单向透光图案层11为具有第一掩膜图案的偏光膜层，第二表面的单向透光图案层为具有第二掩膜图案的偏光膜层，第一表面的偏光膜层的偏振方向与第二表面的偏光膜层的偏振方向垂直，以保证能够通过第一表面的偏光膜层的光线，不会通过第二表面的偏光膜层的光线。为了后文描述方便，将第一表面的偏光膜层定义为第一偏光膜层，将第二白马的偏光膜层定义为第二偏光膜层。

制作第一单向透光图案层11包括如下步骤：

第一步：在第一表面形成第一偏光膜层；

第二步：在第一偏光膜层形成第一掩膜图案，得到第一表面的单向透光图案，形成第一掩膜图案的方式具体可采用刻蚀工艺形成。

制作第二单向透光图案层12可包括如下步骤：

第一步：在第二表面形成第二偏光膜层；第一表面的偏光膜层的偏振方向与第二表面的偏光膜层的偏振方向相互垂直

第二步：在第二偏光膜层形成第二掩膜图案，得到第二表面的单向透光图案，形成第二掩膜图案的方式具体可采用刻蚀工艺形成。

当需要在待曝光基板上形成第一掩膜图案时，可将第一表面与待曝光基板相对，并选择与第二表面的第二偏光膜层偏振方向一致的曝光光线，使得曝光光线全部穿过第二偏光膜层到达透光基板10的第一表面，第一表面的第一偏光膜层将部分曝光光线遮挡后，其他光线通过第一表面的第一偏光膜层被刻蚀的部分穿过，实现对待曝光基板的光刻，这样就能够保证待曝光基板能够形成第一掩膜图案。

同理，当需要在待曝光基板上形成第二掩膜图案时，可将第二表面与待曝光基板相对，并选择与第一表面的偏光膜层偏振方向一致的曝光光线，使得曝光光线全部穿过第一偏光膜层到达透光基板10的第二表面，第二表面的第二偏光膜层将部分曝光光线遮挡后，其他光线通过第二表面的第二偏光膜层被刻蚀的部分穿过，实现对待曝光基板的光刻，这样就能够保证待曝光基板能够形成第二掩膜图案。

如图1和图4所示，本发明实施例还提供了一种掩膜版1的制作方法，该掩膜版1的制作方法包括：

步骤S100：提供一透光基板10，透光基板10包括相对的第一表面和第二表面；

步骤S200：在第一表面和第二表面分别形成单向透光图案层，使得第一表面所形成的单向透光图案层的图案和第二表面所形成的单向透光图案层的图案不同，第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向与第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向相反。

与现有技术相比，本发明实施例提供的掩膜版1的制作方法的有益效果与上述技术方案提供的掩膜版1的有益效果相同，在此不做赘述。

具体的，本发明实施例中单向透光图案层包括两种制作方法：

第一种制作方法如图1-图3和图5所示，在第一表面和第二表面分别形成单向透过图案层包括：

步骤S211：在第一表面和第二表面分别形成介电薄膜层；

步骤S212：在:第一表面的介电薄膜层和第二表面的介电薄膜层开设交替排布的第一空气孔阵列101和第二空气孔阵列102，第一空气孔阵列的点阵常数b1为λ/2n，λ为曝光机发出的光线波长，n为有效折射率，第一空气孔阵列中空气孔孔径a1是第一空气孔阵列的点阵常数b1的三分之二；第二空气孔阵列的点阵常数b2为mλ₀/[2(n₂-n₁)]，m为准相位匹配阶数，λ₀为曝光机发出的基频光波长，n₁为曝光机发出的基频光折射率，n₂为曝光机发出的倍频光折射率，第二空气孔阵列中空气孔孔径a2是第二空气孔阵列的点阵常数b2的二分之一；

步骤S213：在第一表面的介电薄膜层形成第一掩膜图案，得到第一表面的单向透光图案层；在第二表面的介电薄膜层形成第二掩膜图案，得到第二表面的单向透光图案层。

第二种制作方法如图1和图6所示，在所述第一表面和所述第二表面分别形成单向透光图案层包括：

步骤S221：在第一表面和第二表面分别形成偏光膜层，第一表面的偏光膜层的偏振方向与第二表面的偏光膜层的偏振方向垂直；

步骤S222：在第一表面的偏光膜层形成第一掩膜图案，得到第一表面的单向透光图案；在第二表面的偏光膜层形成第二掩膜图案，得到第二表面的单向透光图案。

本发明实施例还提供了一种光刻方法，其应用上述实施例提供的掩膜版掩膜，如图1和图7所示，该光刻方法包括：

步骤S100'：提供一待曝光基板；

步骤S200'：将掩膜版1设置在待曝光基板与曝光机的曝光光线出口之间；

步骤S300'：曝光机发出的曝光光线全部透过第一表面的单向透光图案层，使得待曝光基板形成第二表面的单向透光图案层的图案；或，

曝光机发出的曝光光线全部透过第二表面的单向透光图案层，使得待曝光基板形成第一表面的单向透光图案层的图案。

与现有技术相比，本发明实施例提供的光刻方法的有益效果与上述技术方案提供的掩膜版的有益效果相同，在此不做赘述。

具体的，当第一表面与所述待曝光基板相对，若第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第二表面所在方向到第一表面所在方向传播，第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第一表面所在方向到第二表面所在方向传播，此时曝光机发出的曝光光线的一部分被第二表面的单向透光图案层遮挡，剩余部分全部穿过所述第一表面的单向透光图案层，从而使得待曝光基板形成第二表面的单向透光图案层的图案。

若第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第一表面所在方向到第二表面所在方向传播，第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第二表面所在方向到第一表面所在方向传播，此时曝光机发出的曝光光线全部穿过第二表面的单向透光图案层，曝光光线的一部分被第一表面的单向透光图案层遮挡，从而使得待曝光基板形成第一表面的单向透光图案层的图案。

当第二表面与待曝光基板相对，若第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第二表面所在方向到第一表面所在方向传播，第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第一表面所在方向到第二表面所在方向传播，此时曝光机发出的曝光光线的全部透过第一表面的单向透光图案层，曝光光线中的一部分被第二表面的单向透光图案层遮挡，从而使得待曝光基板形成第二表面的单向透光图案层的图案。

若第一表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第一表面所在方向到第二表面所在方向传播，第二表面的单向透光图案层所透过的光线传播方向是从第二表面所在方向到第一表面所在方向传播，此时曝光机发出的曝光光线的一部分穿过第一表面的单向透光图案层，另一部分全部穿过第二表面的单向透光图案层，使得待曝光基板形成第一表面的单向透光图案层的图案。

如图1所示，上述实施例中第一表面的单向透光图案层为具有第一掩膜图案的偏光膜层，第二表面的单向透光图案层为具有第二掩膜图案的偏光膜层，第一表面的偏光膜层的偏振方向与第二表面的偏光膜层的偏振方向相互垂直；

当曝光机发出的曝光光线全部透过第一表面的单向透光图案层，使得待曝光基板形成第二表面的单向透光图案层的图案，第一表面与曝光机的曝光光线出口相对，曝光机发出的曝光光线的偏振方向与第一表面的偏光膜层的偏振方向相同；

当曝光机发出的曝光光线全部透过第二表面的单向透光图案层，使得待曝光基板形成第一表面的单向透光图案层的图案，第二表面与曝光机的曝光光线出口相对，曝光机发出的曝光光线的偏振方向与所述第二表面的偏光膜层的偏振方向相同。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种掩膜版，其特征在于，包括透光基板，所述透光基板包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面形成有单向透光的、具有第一掩膜图案的光子晶体层，所述第二表面形成有单向透光的、具有第二掩膜图案的光子晶体层，所述第一掩膜图案与所述第二掩膜图案分别通过刻蚀所述第一表面的光子晶体层和所述第二表面的光子晶体层而形成，且所述第一掩膜图案与所述第二掩膜图案不同，具有第一掩膜图案的光子晶体层所透过的光线传播方向与具有第二掩膜图案的光子晶体层所透过的光线传播方向相反。

2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第一表面的光子晶体层和所述第二表面的光子晶体层均包括介电薄膜层，以及交替设置在所述介电薄膜层的第一空气孔阵列和第二空气孔阵列；

所述第一空气孔阵列的点阵常数为λ/2n，λ为曝光机发出的光线波长，n为有效折射率，所述第一空气孔阵列中空气孔孔径是第一空气孔阵列的点阵常数的三分之二；所述第二空气孔阵列的点阵常数为mλ₀/[2(n₂-n₁)]，m为准相位匹配阶数，λ₀为曝光机发出的基频光波长，n₁为曝光机发出的基频光折射率，n₂为曝光机发出的倍频光折射率，所述第二空气孔阵列中空气孔孔径是第二空气孔阵列的点阵常数的二分之一，通过所述第一空气孔阵列和所述第二空气孔阵列的相互匹配实现所述光子晶体层的单向透光性能。

3.一种掩膜版，其特征在于，包括透光基板，所述透光基板包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面形成有具有第一掩膜图案的偏光膜层，所述第二表面形成有具有第二掩膜图案的偏光膜层，所述第一掩膜图案与所述第二掩膜图案分别通过刻蚀所述第一表面的偏光膜层和所述第二表面的偏光膜层而形成，且所述第一掩膜图案与所述第二掩膜图案不同，所述第一表面的偏光膜层的偏振方向与所述第二表面的偏光膜层的偏振方向相互垂直。

4.一种掩膜版的制作方法，其特征在于，

提供一透光基板，所述透光基板包括相对的第一表面和第二表面；

在所述第一表面和所述第二表面分别形成介电薄膜层；

在所述第一表面的介电薄膜层和所述第二表面的介电薄膜层开设交替排布的第一空气孔阵列和第二空气孔阵列，以在所述第一表面和所述第二表面分别形成光子晶体层，所述第一空气孔阵列的点阵常数为λ/2n，λ为曝光机发出的光线波长，n为有效折射率，所述第一空气孔阵列中空气孔孔径是第一空气孔阵列的点阵常数的三分之二；所述第二空气孔阵列的点阵常数为mλ₀/[2(n₂-n₁)]，m为准相位匹配阶数，λ₀为曝光机发出的基频光波长，n₁为曝光机发出的基频光折射率，n₂为曝光机发出的倍频光折射率，所述第二空气孔阵列中空气孔孔径是第二空气孔阵列的点阵常数的二分之一，通过所述第一空气孔阵列和所述第二空气孔阵列的相互匹配实现所述光子晶体层的单向透光性能，使得所述第一表面的光子晶体层透过的光线传播方向和所述第二表面的光子晶体层透过的光线传播方向相反；

通过刻蚀在所述第一表面的光子晶体层形成第一掩膜图案；

通过刻蚀在所述第二表面的光子晶体层形成与所述第一掩膜图案不同的第二掩膜图案。

5.一种掩膜版的制作方法，其特征在于，

提供一透光基板，所述透光基板包括相对的第一表面和第二表面；

在所述第一表面和所述第二表面分别形成偏光膜层，所述第一表面的偏光膜层的偏振方向与所述第二表面的偏光膜层的偏振方向垂直；

通过刻蚀在所述第一表面的偏光膜层形成第一掩膜图案；

通过刻蚀在所述第二表面的偏光膜层形成与所述第一掩膜图案不同的第二掩膜图案。

6.一种光刻方法，其特征在于，应用权利要求1～2任一项所述的掩膜版，所述光刻方法包括：

提供一待曝光基板；

将所述掩膜版设置在所述待曝光基板与曝光机的曝光光线出口之间；

所述曝光机发出的曝光光线全部透过第一表面的具有第一掩膜图案的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第二掩膜图案；或，

所述曝光机发出的曝光光线全部透过第二表面的具有第二掩膜图案的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第一掩膜图案。

7.根据权利要求6所述的光刻方法，其特征在于，所述曝光机发出的曝光光线全部透过具有第一掩膜图案的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第二掩膜图案包括：

所述第一表面与所述待曝光基板相对，所述曝光机发出的曝光光线的一部分被所述第二表面的光子晶体层遮挡后，剩余部分全部穿过所述第一表面的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第二掩膜图案。

8.根据权利要求6所述的光刻方法，其特征在于，所述曝光机发出的曝光光线全部透过具有第一掩膜图案的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第二掩膜图案包括：

所述第二表面与所述待曝光基板相对，所述曝光机发出的曝光光线的全部透过所述第一表面的光子晶体层后，所述曝光光线中的一部分被所述第二表面的光子晶体层遮挡，使得所述待曝光基板形成所述第二掩膜图案。

9.根据权利要求6所述的光刻方法，其特征在于，所述曝光机发出的曝光光线全部透过具有第二掩膜图案的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第一掩膜图案包括：

所述第一表面与所述待曝光基板相对，所述曝光机发出的曝光光线全部穿过所述第二表面的光子晶体层后，所述曝光光线的一部分被所述第一表面的光子晶体层遮挡，使得所述待曝光基板形成所述第一掩膜图案。

10.根据权利要求6所述的光刻方法，其特征在于，所述曝光机发出的曝光光线全部透过具有第二掩膜图案的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第一掩膜图案包括：

所述第二表面与所述待曝光基板相对，所述曝光机发出的曝光光线的一部分被所述第一表面的光子晶体层遮挡后，其余部分全部穿过所述第二表面的光子晶体层，使得所述待曝光基板形成所述第一掩膜图案。

11.一种光刻方法，其特征在于，应用权利要求3所述的掩膜版，所述光刻方法包括：

提供一待曝光基板；

将所述掩膜版设置在所述待曝光基板与曝光机的曝光光线出口之间；

所述第一表面与所述曝光机的曝光光线出口相对，所述曝光机发出的曝光光线的偏振方向与所述第一表面的偏光膜层的偏振方向相同，所述曝光机发出的曝光光线全部透过第一表面的偏光膜层，使得所述待曝光基板形成所述第二掩膜图案。

12.一种光刻方法，其特征在于，应用权利要求3所述的掩膜版，所述光刻方法包括：

提供一待曝光基板；

将所述掩膜版设置在所述待曝光基板与曝光机的曝光光线出口之间；

所述第二表面与所述曝光机的曝光光线出口相对，所述曝光机发出的曝光光线的偏振方向与所述第二表面的偏光膜层的偏振方向相同，所述曝光机发出的曝光光线全部透过第二表面的偏光膜层，使得所述待曝光基板形成所述第一掩膜图案。

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