CN111965937A - 掩模版及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种掩模版及其制备方法，首先提供具有凹槽的底模，然后在凹槽中形成不透光层，接着在底模上形成透光过渡层并盖上透光基板，透光过渡层可作为透光基板与不透光层之间的粘合层，以利于底模离模，离模之后，形成所述掩模版。本发明中不透光层凸出于透光基板，利用所述掩模版对具有坑穴的基底进行曝光时，不透光层可伸进基底的坑穴中，从而减小与坑穴底部之间的距离，增大曝光后形成的图案的边缘的锐利度和清晰度，进而提高器件的精度和可靠性。

Description

掩模版及其制备方法

技术领域

本发明涉及镜头制备技术领域，尤其涉及一种掩模版及其制备方法。

背景技术

曝光技术可以可分为接近式曝光、接触式曝光和非接近式曝光，三种曝光方式的区别在于：曝光时掩模版与基片间相对关系是接近、贴紧还是分开。接近式曝光及接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点，但由于涂覆光刻胶的基片与掩模版的接触或接近会产生静电吸附灰尘及其它颗粒，每一次接触或接近过程，会在基片和掩模版上都造成一定的缺陷，影响成品率和掩模版版寿命，对准精度的提高也受到较多的限制。因此，接近式曝光及接触式曝光一般用于精密度要求不高的器件的制备，例如镜头的分立元件的制备或中、小规模集成电路的制备。

接近式曝光及接触式曝光用的掩模版可以通用，掩模版包括透光基板及形成于透光基板上的不透光层，目前，接近式曝光及接触式曝光用的掩模版均为平整掩模版，也即，透光基板的顶表面与不透光层的顶表面的高度近似相等，使得整个掩模版的顶表面近似是平整的。利用这种平整的掩模版对具有坑穴的基底进行接触曝光时，由于不透光层与坑穴底部的距离较远，曝光后形成的图案的边缘比较模糊，图案的分辨率和精度下降，器件的精度和稳定性也随之降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩模版及其制备方法，能够提高对具有坑穴的基底进行接近式曝光后形成的图案的分辨率和精度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种掩模版的制备方法，包括：

提供底模，所述底模内具有若干凹槽，所述凹槽从所述底模的顶表面延伸至所述底模内；

形成不透光层于所述凹槽中，所述不透光层至少覆盖所述凹槽的底部；

形成透光过渡层于所述底模上，并在所述透光过渡层上盖上透光基板；以及，

将所述底模离模以形成所述掩模版。

可选的，所述不透光层完全填充所述凹槽；或者，所述不透光层填充所述凹槽的部分深度，所述透光过渡层填充所述凹槽的剩余深度。

涂布第一胶材于所述底模上并固化以形成所述透光过渡层；或者，滴入第一胶材于所述底模上并压合、固化以形成所述透光过渡层。

可选的，当所述第一胶材为热固胶时，加热所述第一胶材以进行固化；当所述第一胶材为感光胶时，采用预定波长的光照射所述第一胶材以进行固化。

可选的，涂布第一胶材于所述底模上并静置固化以形成所述透光过渡层，其中，所述第一胶材为硬化胶，且所述底模的边缘具有遮挡环。

可选的，涂布第一胶材于所述底模上之后以及固化所述第一胶材之前盖上所述透光基板。

可选的，形成不透光层于所述凹槽中的步骤包括：

滴入第二胶材至所述凹槽中并固化以形成所述不透光层，所述第二胶材不透光。

可选的，当所述第二胶材为热固胶时，加热所述第二胶材以进行固化；当所述第二胶材为感光胶时，采用预定波长的光照射所述第二胶材以进行固化；当所述第二胶材为硬化胶时，静置所述第二胶材以进行固化。

本发明还提供了一种掩模版，包括：

透光基板；

透光过渡层，位于所述透光基板上；以及，

若干不透光层，分布于所述透光过渡层上，且凸出于所述透光过渡层。

可选的，所述不透光层的顶表面与所述透光基板的顶表面之间的距离大于或等于100微米。

在本发明提供的掩模版及其制备方法中，首先提供具有凹槽的底模，然后在凹槽中形成不透光层，接着在底模上形成透光过渡层并盖上透光基板，透光过渡层可作为透光基板与不透光层之间的粘合层，以利于底模离模，离模之后，形成所述掩模版。本发明中不透光层凸出于透光基板，利用所述掩模版对具有坑穴的基底进行曝光时，不透光层可伸进基底的坑穴中，从而减小与坑穴底部之间的距离，增大曝光后形成的图案的边缘的锐利度和清晰度，进而提高器件的精度和可靠性。

进一步，通过控制凹槽的深度可以控制不透光层相对所述透光基板向外凸出的距离，从而能够适应更多的器件的制备。

进一步，第一胶材和第二胶材通过加热或曝光的方式固化，可以减少固化时间，提高制备效率。

进一步，第一胶材在固化时还可以进行压合处理，进一步减少了固化时间，并且可以减小透光过渡层的厚度，增大掩模版在制备时的工艺窗口。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的掩模版的制备方法的流程图；

图2～图6为本发明实施例一提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图，其中，图6为掩模版的结构示意图；

图7a～图7b为本发明实施例一提供的采用掩模版对一基底进行曝光的示意图；

图8a～图8b是本发明实施例一提供的两种不同的曝光距离下形成的光圈的部分示意图；

图9～图12为本发明实施例二提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图，其中，图12为掩模版的结构示意图；

图13～图14为本发明实施例三提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图；

图15～图17为本发明实施例四提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图，其中，图17为掩模版的结构示意图；

图18～图20为本发明实施例五提供的掩模版的底模的结构示意图；

其中，100-底模；101-凹槽；102-遮挡环；102a-溢胶口；201-不透光层；202-透光过渡层；203-透光基板；300-基底；301-坑穴；302-待曝光层；303-凸出部；

d-曝光距离。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

图1为本实施例提供的掩模版的制备方法的流程图。如图1所示，所述掩模版包括：

步骤S1：提供底模，所述底模内具有若干凹槽，所述凹槽从所述底模的表面延伸至所述底模内；

步骤S2：形成不透光层于所述凹槽中，所述不透光层至少覆盖所述凹槽的底部；

步骤S3：形成透光过渡层于所述底模上，并在所述透光过渡层上盖上透光基板；以及，

步骤S4：将所述底模离模以形成所述掩模版。

具体的，请参阅图2～图6，其为所述掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图，接下来，将结合图2～图6对本实施例提供的掩模版的制备方法作进一步说明，并且，为了便于描述，本实施例将以制备摄像头的光圈用的掩模版为例进行说明。应理解，本发明提供的掩模版的制备方法也可以用于制备其他掩模版。可以理解的是，本实施例中的掩模版可以用于接触式曝光，也可以用于接近式曝光，本实施例将以掩模版用于接近式曝光为例进行说明。

请参阅图2，首先执行步骤S1，提供底模100，所述底模100中具有若干凹槽101，所述凹槽101从所述底模100的顶表面延伸至所述底模100内的一定深度。所述凹槽101将对应于所述掩模版上的不透光图案，通过设计所述凹槽101的形状及分布方式可以制备出不同的不透光图案。本实施例中，由于所述掩模版是用于制备摄像头的光圈，所述凹槽101的形状为圆形，且在所述底模100呈阵列式分布。

请继续参阅图2，所述底模100的边缘具有遮挡环102，所述遮挡环102是沿着所述底模100的边缘围绕成一圈的挡板。所述遮挡环102具有一定的高度，以防止后续工艺中产生溢胶的问题，并能更好的控制后续工艺中涂布的胶材的厚度均匀性。

本实施例中，所述底模100为金属模具，利用数控机床在金属模具上加工出所述凹槽101。作为可选实施例，所述底模100也可以是塑料模具，本发明不作限制。进一步，所述遮挡环102与所述底模100是一体成型的，以简化所述底模100的制备工艺，但不以此为限。

请参阅图3，执行步骤S2，在所述凹槽101中滴入第二胶材，直至所述第二胶材完全填满所述凹槽101，然后将所述第二胶材固化形成所述不透光层201。可选的，所述第二胶材可以是热固胶、感光胶或硬化胶，当所述第二胶材为热固胶时，加热所述第二胶材以进行固化；当所述第二胶材为感光胶时，采用预定波长的光照射所述第二胶材以进行固化；当所述第二胶材为硬化胶时，静置所述第二胶材以进行固化。进一步，所述感光胶例如是UV胶，利用UV光照射进行固化；所述硬化胶例如是AB胶或硅胶等静置即可固化的胶材。

应理解，由于胶材通常是透光的，在所述凹槽101中滴入所述第二胶材之前，所以需要在所述第二胶材内滴入黑色的染料，使得所述第二胶材呈黑色(根据需要，也可以是其他颜色染料，只要能在曝光过程中挡住光线即可)，固化后形成的所述不透光层201即可不透光。当然，所述第二胶材也可以直接选取黑色的胶材省略滴入黑色的染料的步骤。

由于所述第二胶材完全填满所述凹槽101，所述不透光层201也会完全填充所述凹槽101。从图3中可见，每个所述凹槽101中均具有一所述不透光层201，且所述不透光层201的厚度等于所述凹槽101的深度，如此一来，通过控制所述凹槽101的深度即可控制所述不透光层201的厚度。

请参阅图4，执行步骤S3，在所述底模100的顶表面上涂布第一胶材并立即盖上透光基板203，使得所述第一胶材同时粘附在所述透光基板203及所述不透光层201上。本实施例中，所述第一胶材为硬化胶，通过静置即可固化，固化后的所述第一胶材形成透光过渡层202。由于所述底模100边缘具有所述遮挡环102的遮挡，所述第一胶材不会在静置时溢出所述底模100。

应理解，所述透光过渡层202可以作为粘结层将所述透光基板203与所述不透光层201粘结在一起，即使所述第二胶材被固化后体积微缩导致所述不透光层201的顶表面略低于所述凹槽101的槽口，第一胶材也能够流到所述凹槽101中与所述不透光层201形成良好的接触，便于脱模。并且，由于所述透光过渡层202是可以透光的，也不会改变所述掩模版的不透光图案。

请参阅图5，执行步骤S4，将所述底模100离模，形成如图6所示的掩模版。由于所述透光过渡层202将所述不透光层201粘附住，所述底模100能够比较容易的脱模，不会损坏所述不透光层201。

请继续参阅图6，本实施例还提供了一种掩模版，包括：

透光基板203，所述透光基板203是玻璃或石英玻璃(quartz)基板，但不以此为限；

透光过渡层202，位于所述透光基板203上；

若干不透光层201，分布于所述透光过渡层202上，且凸出于所述透光过渡层202，所述透光过渡层202将所述透光基板203与所述不透光层201粘结在一起。

本实施例中，所述不透光层201的顶表面与所述透光基板203的顶表面之间的距离大于或等于100微米，使得所述不透光层201向外凸出，所述掩模版不再是平面结构，而是立体结构。

图7a及图7b是采用所述掩模版对一基底300进行曝光时的示意图。如图7a及图7b所示，所述基底300是用于形成摄像头(具体是摄像头的镜头)的基底300，所述基底300中具有若干坑穴301(图7a及图7b中仅示意性的展示出一个坑穴301)，所述坑穴301从所述基底300的顶表面延伸至所述基底300内一定深度。所述基底300的顶表面覆盖一层待曝光层302，所述坑穴301的底部的至少部分向上隆起形成凸出部303，所述凸出部303上的待曝光层302需要通过曝光去除，从而形成摄像头的光圈。

利用所述掩模版对所述基底300进行曝光时，所述不透光层201可以伸入所述坑穴301中，使得所述不透光层201与所述凸出部303的顶表面之间的曝光距离d减小，从而使得曝光后的图案的边缘的锐利度和清晰度，进而提高了形成的摄像头的摄像清晰度。

图8a及图8b是本实施例提供的两种不同的曝光距离d下形成的光圈的部分示意图。其中，图8a中的曝光距离d＝500微米，图8b中的曝光距离d＝100微米，也就是说，图8a及图8b采用的掩模版的不透光层201的图案相同，区域在于，图8b采用的掩模版的不透光层201的厚度更大，能够更接近于坑穴301中的凸出部303。从图8a及图8b中可见，曝光距离d越小，则曝光后形成的图案的边缘的锐利度和清晰度更好，因此，本实施例中提供的掩模版相对于现有技术中平整的掩模版来说，能够提高曝光后形成的图案的边缘的锐利度和清晰度。

实施例二

图9～图12为本实施例提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图。请参阅图9，与实施例一不同的是，本实施例中，在执行步骤S2时，只在所述凹槽101中滴入相对少量的第二胶材，使得所述第二胶材填充部分所述凹槽101，然后将所述第二胶材固化形成所述不透光层201。

由于所述第二胶材仅填充了部分所述凹槽101，所述不透光层201也会填充所述凹槽101的部分深度。从图9中可见，每个所述凹槽101中均具有一所述不透光层201，且所述不透光层201的顶表面低于所述凹槽101的槽口。

请参阅图10，执行步骤S3，在所述底模100的顶表面上涂布第一胶材并立即盖上透光基板203，所述第一胶材会流到所述凹槽101中填满所述凹槽101的剩余深度，将所述第一胶材静置固化后形成所述透光过渡层202，所述透光过渡层202填充所述凹槽101的未被所述不透光层201填充的部分。

在本实施例中，由于所述不透光层201仅填充所述凹槽101的部分深度，与所述底模100的接触面较少，更有利于脱模。

请参阅图11及图12，执行步骤S4，将所述底模100离模后形成所述掩模版，与实施例一不同的是，本实施例中的掩模版中的透光过渡层202的顶表面不是平整的表面，而是具有若干凸起，所述不透光层201位于所述透光过渡层202的凸起上。在采用所述掩模版进行曝光时，所述透光过渡层202的凸起及所述不透光层201可以一起伸进基底的坑穴内。

实施例三

图13～图14为本实施例提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图。请参阅图13及图14，与实施例二不同的是，本实施例中，所述底模100的边缘没有遮挡环，在执行步骤S3时，涂布第一胶材于所述底模100上并固化以形成所述透光过渡层202，所述第一胶材为热固胶会感光胶，加热所述第一胶材以进行固化或采用预定波长的光照射所述第一胶材以进行固化。相对于静置固化来说，加热固化或光照射固化的方式固化的速度较快，所述第一胶材通常会很快固化而不会溢出所述底模100，所以无需在底模100的边缘设置遮挡环。并且，增加固化速度还可以提高制备的效率。

实施例四

图15～图17为本实施例提供的掩模版的制备方法的相应步骤对应的结构示意图。请参阅图15，与实施例三不同的是，本实施例中，在执行步骤S3时，在所述底模100上滴入所述第一胶材，并对所述第一进行加热固化或光照固化，同时还对所述第一胶材进行压合。举例而言，当所述第一胶材为热固胶时，在所述底模100上滴入所述第一胶材之后，采用一高温的压合头压合所述第一胶材，使得所述第一胶材延展至整个所述底模100的顶表面，并且同时也固化了所述第一胶材；当所述第一胶材为感光胶时，在所述底模100上滴入所述第一胶材之后，在采用预定波长的光照射所述第一胶材的同时，采用一透光的压合头压合所述第一胶材，使得所述第一胶材延展至整个所述底模100的顶表面，并且同时也固化了所述第一胶材。

所述第一胶材优选滴在所述底模100的中心，且滴入的量较少以防止溢胶，通过一次性压合、固化的方式形成所述透光过渡层202的速率更快，进一步提高了制备的效率。

请参阅图16及图17，执行步骤S4，将所述底模100离模后形成所述掩模版，与实施例三不同的是，采用压合的方式形成的所述透光过渡层202的厚度更薄，且在所述透光基板203上的分布也比较均匀。

实施例五

图18～图20为本实施例提供的掩模版的底模的结构示意图。请参阅图18～图20，与实施例一不同的是，本实施例中，所述底模100的遮挡环102上具有若干溢胶口102a，所述溢胶口102a从所述遮挡环102的顶表面延伸至所述遮挡环102内的一定深度，当在执行步骤S3时，在所述底模100上涂布所述第一胶材，当所述第一胶材过量时，可通过所述溢胶口102a将过量的所述第一胶材排出。

本实施例中，所述溢胶口102a的数量为4个，4个所述溢胶口102a对称分布，但不以此为限；进一步地，所述溢胶口102a的形状可以为半圆形、方形或梯形等，此处不再一一举例说明。

应理解，本文所指的“透光”也可以称之为“完全透光”，其透光率例如是大于或等于98％，可以近似看成能够透过所有的光线；“不透光”也可以称之为“完全不透光”，其透光率例如是小于或等于2％，可以近似看成能够遮挡所有的光线。应理解，“透光”和“不透光”透光率不限于以上描述的范围，所谓“透光”只是相对于“不透光”的透光率较高，并不意味着完全透光，所谓“不透光”只是相对于“透光”的透光率较低，并不意味着完全不透光，可以根据实际的工艺需要相应的“透光”和“不透光”的透光率范围。

综上，在本发明提供的掩模版及其制备方法中，首先提供具有凹槽的底模，然后在凹槽中形成不透光层，接着在底模上形成透光过渡层并盖上透光基板，透光过渡层可作为透光基板与不透光层之间的粘合层，以利于底模离模，离模之后，形成所述掩模版。本发明中不透光层凸出于透光基板，利用所述掩模版对具有坑穴的基底进行曝光时，不透光层可伸进基底的坑穴中，从而减小与坑穴底部之间的距离，增大曝光后形成的图案的边缘的锐利度和清晰度，进而提高器件的精度和可靠性。进一步，通过控制凹槽的深度可以控制不透光层相对所述透光基板向外凸出的距离，从而能够适应更多的器件的制备。进一步，第一胶材和第二胶材通过加热或曝光的方式固化，可以减少固化时间，提高制备效率。进一步，第一胶材在固化时还可以进行压合处理，进一步减少了固化时间，并且可以减小透光过渡层的厚度，增大掩模版在制备时的工艺窗口。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种掩模版的制备方法，其特征在于，包括：

提供底模，所述底模内具有若干凹槽，所述凹槽从所述底模的顶表面延伸至所述底模内；

形成不透光层于所述凹槽中，所述不透光层至少覆盖所述凹槽的底部；

形成透光过渡层于所述底模上，并在所述透光过渡层上盖上透光基板；以及，

将所述底模离模以形成所述掩模版。

2.如权利要求1所述的掩模版的制备方法，其特征在于，所述不透光层完全填充所述凹槽；或者，所述不透光层填充所述凹槽的部分深度，所述透光过渡层填充所述凹槽的剩余深度。

3.如权利要求1所述的掩模版的制备方法，其特征在于，涂布第一胶材于所述底模上并固化以形成所述透光过渡层；或者，滴入第一胶材于所述底模上并压合、固化以形成所述透光过渡层。

4.如权利要求3所述的掩模版的制备方法，其特征在于，当所述第一胶材为热固胶时，加热所述第一胶材以进行固化；当所述第一胶材为感光胶时，采用预定波长的光照射所述第一胶材以进行固化。

5.如权利要求1所述的掩模版的制备方法，其特征在于，涂布第一胶材于所述底模上并静置固化以形成所述透光过渡层，其中，所述第一胶材为硬化胶，且所述底模的边缘具有遮挡环。

6.如权利要求3或5所述的掩模版的制备方法，其特征在于，涂布第一胶材于所述底模上之后以及固化所述第一胶材之前盖上所述透光基板。

7.如权利要求1所述的掩模版的制备方法，其特征在于，形成不透光层于所述凹槽中的步骤包括：

滴入第二胶材至所述凹槽中并固化以形成所述不透光层，所述第二胶材不透光。

8.如权利要求7所述的掩模版的制备方法，其特征在于，当所述第二胶材为热固胶时，加热所述第二胶材以进行固化；当所述第二胶材为感光胶时，采用预定波长的光照射所述第二胶材以进行固化；当所述第二胶材为硬化胶时，静置所述第二胶材以进行固化。

9.一种掩模版，其特征在于，包括：

透光基板；

透光过渡层，位于所述透光基板上；以及，

若干不透光层，分布于部分所述透光过渡层上，且凸出于所述透光过渡层。

10.如权利要求9所述的掩模版，其特征在于，所述不透光层的顶表面与所述透光基板的顶表面之间的距离大于或等于100微米。

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