CN206133181U - 一种掩膜板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种掩膜板，所述掩膜板包括：完全透光区和完全不透光区；在所述完全透光区和所述完全不透光区之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的开口图案的边界斜坡位置相对应的能够使得光部分透过的部分透光区。本实用新型所提供的掩膜板设置部分透光区，可以对由该掩膜板掩膜形成的过孔(VIA)等开口图案的边界处斜坡的坡度进行控制改良，与现有技术中相比，过孔等开口图案斜坡的坡度缓和，通过对过孔等开口图案的边界位置处的斜坡形状进行改良，以降低过孔等开口图案边缘曝光能量，从而提高过孔等开口图案刻蚀设备管控，降低上层ITO层发生不良，防止出现各种相关产品问题，提高良率。

Description

一种掩膜板
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜板。
背景技术
目前液晶显示面板的阵列基板上的薄膜晶体管电路为多层结构，需要通过VIA(过孔)连接不同层的电路，实际生产中经常由于过孔的边界斜坡的坡度(profile)较大，导致ITO(氧化铟锡)电极层沉积时发生断路(step open)，从而引发各种显示问题，产品良率大幅下降，生产成本随之升高。过孔的刻蚀profile很大程度上是受掩膜板的图案形状(maskprofile)影响，而掩膜板的图案形状(mask profile)受曝光影响较大。通过改善过孔边缘的曝光量可在一定程度上降低过孔的坡度角。
图1所示为现有技术的用于形成过孔的掩膜板的结构示意图。如图1所示，现有技术中，掩膜板的主要是通过激光在掩膜板1上开了一个开口，形成透光区2。正常曝光时，由于掩膜板1的透光区2透过光的能量密度呈正态分布形式，中间密度大，光刻胶(PR胶)3会完全曝光，而边缘密度小，光刻胶(PR胶)3会部分曝光，因而会形成一个类似锥形平台的过孔，过孔的边缘的倒角即为坡度角α。
根据公式tanα＝2T/(D1-D2)，在PR胶厚度T不变的情况下，只有适当增大曝光剂量(dose)，透过光能量密度曲线变扁平，才能减小过孔的边缘坡度角，但是增大曝光剂量所形成的过孔的CD(Critical Dimension，关键尺寸)会变大，不符合设计需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种掩膜板，其是通过对掩膜板进行改进，可以使得利用该掩膜板形成的过孔，在不变更原产品设计的过孔CD的基础上，对过孔的边界位置处的斜坡形状(profile)进行改良，有效减小过孔的边界斜坡坡度角，从而增大过孔刻蚀设备管控(margin)，降低上层ITO层发生不良，防止出现各种相关产品问题，提高良率。
本实用新型所提供的技术方案如下：
一种掩膜板，包括：完全透光区和完全不透光区；在所述完全透光区和所述完全不透光区之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的开口图案的边界斜坡位置相对应的能够使得光部分透过的部分透光区。
进一步的，所述部分透光区包括能够使得光透过时发生光衍射现象的光衍射结构。
进一步的，所述光衍射结构包括：
在所述完全透光区和所述完全不透光区的交界位置处，沿所述完全透光区和所述完全不透光区的交界线间隔排列的多个衍射突起块。
进一步的，相邻两个衍射突起块之间的间隙为能够使得在相邻两个衍射突起块之间发生光衍射现象的第一预设间隙，所述第一预设间隙小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
进一步的，所述衍射突起块的形状为三角形，多个所述衍射突起块呈锯齿状排列，且从靠近所述完全透光区一侧到靠近所述完全不透光区的一侧的方向上，相邻两个衍射突起块之间的距离逐渐减小。
进一步的，所述衍射突起块与所述掩膜板的完全不透光区采用的材料相同，并连接为一体结构。
进一步的，所述光衍射结构包括衍射遮光环，所述衍射遮光环环绕所述完全透光区和所述完全不透光区的交界线设置，并与所述完全不透光区的边缘之间具有第二预设间隙。
进一步的，所述第二预设间隙能够使得光透过时发生光衍射现象，且所述第二预设间隙小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
进一步的，所述衍射遮光环为与所述掩膜板的完全不透光区采用相同的材料形成的完全不透光的矩形或圆形环结构。
进一步的，所述部分透光结构包括：在所述完全透光区和所述完全不透光区的交界位置处设置的半透光膜。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型所提供的掩膜板，在完全透光区和完全不透光区的边界位置处设置部分透光区，可以对由该掩膜板掩膜形成的开口图案(如：过孔等)的边界处斜坡的坡度进行控制改良，与现有技术中相比，开口图案斜坡的坡度缓和，从而在不变更原产品设计的过孔CD的基础上，通过对开口图案的边界位置处的斜坡形状(profile)进行改良，以降低开口图案边缘曝光能量，从而提高开口图案刻蚀设备管控(margin)，降低上层ITO层发生不良，防止出现各种相关产品问题，提高良率。
附图说明
图1表示现有技术中的掩膜板形成过孔的示意图；
图2表示本实用新型实施例1中提供的掩膜板形成过孔的示意图；
图3表示本实用新型实施例1中提供的掩膜板的主视图；
图4表示本实用新型实施例2中提供的掩膜板形成过孔的示意图；
图5表示本实用新型实施例2中提供的掩膜板的主视图；
图6表示本实用新型实施例3中提供的掩膜板形成过孔的示意图；
图7表示本实用新型实施例3中提供的掩膜板的主视图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例中提供了一种掩膜板，其通过对掩膜板进行改进，可以使得利用该掩膜板形成的开口图案(如：过孔等)，在不变更原产品设计的开口图案CD的基础上，对掩膜形成的开口图案的边界位置处的斜坡形状(profile)进行改良，有效减小开口图案的边界斜坡坡度角，从而增大开口图案刻蚀设备管控(margin)，降低上层ITO层发生不良，防止出现各种相关产品问题，提高良率。
如图2至7所示，本实用新型实施例所提供的掩膜板包括：完全透光区100和完全不透光区200；在所述完全透光区100和所述完全不透光区200之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的开口图案的边界斜坡11位置相对应的、能够使得光部分透过的部分透光区。
本实用新型所提供的掩膜板，在完全透光区100和完全不透光区200的边界位置处设置部分透光区，由于所述部分透光区可以使得部分光透光，可以减弱透过的光能量，从而，由于透过光经半透膜后能量被削弱，使得所形成的开口图案(如图中所示的过孔10)的边界位置处的光刻胶20部分曝光，与现有技术中相比，可以减小过孔10的边界斜坡11坡度角，从而在不变更原产品设计的开口图案CD的基础上，通过对开口图案的边界位置处的斜坡11形状(profile)进行改良，以降低开口图案边缘曝光能量，从而提高开口图案刻蚀设备管控(margin)，降低上层ITO层发生不良，防止出现各种相关产品问题，提高良率。
其中，需要说明的是，光刻胶20可以是正性光刻胶20，也可以是负性光刻胶20。当光刻胶20为正性光刻胶20时，完全透光区100则用于掩膜形成过孔10；当光刻胶20为负性光刻胶20时，则完全不透光区200用于掩膜形成过孔10。
还需要说明的是，所述开口图案可以包括过孔或其他开口图案。
以下均以光刻胶20为正性光刻胶20，开口图案为过孔为例，来对本实用新型进行详细的说明。
所述部分透光区可以是能够使得光透过时发生光衍射现象的光衍射结构，掩膜板上的完全透光区100的尺寸较现有技术中掩膜板的完全透光区100的尺寸可以略偏大(如图2中D3、图4中D4和图6中D5的尺寸大于图1中D1尺寸略偏大)，曝光时，适当增强曝光能量(dose)，通过部分透光区的光衍射结构，使得透过部分透光区的光发生光衍射现象，光能量被削弱，使得过孔10的边界位置处的光刻胶20部分曝光，从而减小过孔10的边界斜坡11的坡度角。
此外，所述部分透光区还可以是在所述完全透光区100和所述完全不透光区200的交界位置处设置的半透光膜，掩膜板上的完全透光区100的CD尺寸较现有技术中掩膜板的完全透光区100的CD尺寸可以略偏大，曝光时，适当增强曝光能量(dose)，通过部分透光区的半透光膜时，光能量被削弱，使得过孔10的边界位置处的光刻胶20部分曝光，从而减小过孔10的边界斜坡11坡度角。
当然可以理解的是，在实际应用中，所述部分透光区还可以是通过其他方式来使得部分光透光，在此不进行局限。
具体地，本实用新型的实施例中还提供了以下三种优选的实施例。
实施例1
图2和图3所示为本实用新型所提供的第一种实施例的结构示意图。
如图2和图3所示，在本实施例中，所述掩膜板包括：完全透光区100和完全不透光区200；在所述完全透光区100和所述完全不透光区200之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的过孔10的边界斜坡11位置相对应的能够使得光部分透过的部分透光区；
其中，所述部分透光区采用光衍射结构，所述光衍射结构包括：
在所述完全透光区100和所述完全不透光区200的交界位置处，沿所述完全透光区100和所述完全不透光区200的交界线间隔排列的多个衍射突起块300。
优选的，相邻两个衍射突起块300之间的间隙为能够使得在相邻两个衍射突起块300之间发生光衍射现象的第一预设间隙，所述第一预设间隙小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
采用上述方案，衍射突起块300之间的间隙小于曝光机分辨率，由于光衍射作用，这样在衍射突起块300下面有一定的透光度，又不会完全解析光刻胶20，从而会在过孔10的边界处形成的斜坡11较为平缓。
在本实施例中，优选的，如图3所示，所述衍射突起块300的形状为三角形，多个所述衍射突起块300呈锯齿状排列，且从靠近所述完全透光区100一侧到靠近所述完全不透光区200的一侧的方向上，相邻两个衍射突起块300之间的距离逐渐减小。
采用上述方案，通过将掩膜板上的完全透光区100与完全不透光区200的边界设计成锯齿状结构，透射光经过锯齿结构时发生衍射，锯齿状结构附近的光能量被减弱，从而使过孔10边缘的光刻胶20部分曝光，达到减小过孔10的边界斜坡11坡度角的效果。
需要说明的是，在其他实施例中，所述衍射突起块300还可以是其他形状，例如：矩形等，在此不对于所述衍射突起块300的具体形状来进行限定。
此外，在本实施例中，优选的，如图3所示，所述衍射突起块300与所述掩膜板的完全不透光区200采用的材料相同，并连接为一体结构。
采用上述方案，所述衍射突起块300可以是掩膜板的完全不透光区200一体成型，制作工艺简单。
需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，根据实际需求，所述衍射突起块300也可以是与所述掩膜板的完全不透光区200的材料不同，例如：所述衍射突起块300可以是采用半透光材料制成。
实施例2
图4和图5所示为本实用新型所提供的第二种实施例的结构示意图。
如图4和图5所示，在本实施例中，所述掩膜板包括：完全透光区100和完全不透光区200；在所述完全透光区100和所述完全不透光区200之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的过孔10的边界斜坡11位置相对应的能够使得光部分透过的部分透光区；
其中，所述部分透光区采用光衍射结构，所述光衍射结构包括：衍射遮光环500，所述衍射遮光环500环绕所述完全透光区100和所述完全不透光区200的交界线设置，并与所述完全不透光区200的边缘之间具有第二预设间隙501。优选的，所述第二预设间隙501能够使得光透过时发生光衍射现象，且所述第二预设间隙501小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
采用上述方案，通过将掩膜板上的完全透光区100与完全不透光区200的边界设计一圈衍射遮光环500，衍射遮光环500与完全不透光区200之间的间隙可以使得光透过时发生光衍射现象，使得光能量被减弱，从而使过孔10边缘的光刻胶20部分曝光，达到减小过孔10的边界斜坡11坡度角的效果。
需要说明的是，在其他实施例中，所述衍射遮光环500上还可以再单独设计一圈缝隙，且该缝隙能够使得光透过时发生光衍射现象，缝隙宽度小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
此外，在本实施例中，优选的，如图5所示，所述衍射遮光环500为与所述掩膜板的完全不透光区200采用相同的材料形成的完全不透光的矩形或圆形环结构。
采用上述方案，所述衍射遮光环500可以是掩膜板的完全不透光区200材料相同，在制作时，通过在掩膜板上过孔10内侧对应的位置画一圈缝隙(slit pattern)来形成所述衍射遮光环500，制作工艺简单。
需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，根据实际需求，所述衍射遮光环500也可以是与所述掩膜板的完全不透光区200的材料不同，例如：所述衍射遮光环500可以是采用半透光材料制成。
实施例3
图6和图7所示为本实用新型所提供的第三种实施例的结构示意图。
如图6和图7所示，在本实施例中，所述掩膜板包括：完全透光区100和完全不透光区200；在所述完全透光区100和所述完全不透光区200之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的过孔10的边界斜坡11位置相对应的能够使得光部分透过的部分透光区；其中，所述部分透光区采用半透光膜600。
采用上述方案，通过将掩膜板上的完全透光区100与完全不透光区200的边界增加一圈半透光膜600，透射光经过半透光膜600的光能量降低，从而使过孔10边缘的光刻胶20部分曝光，达到减小过孔10的边界斜坡11坡度角的效果。其中需要说明的是，在此所述半透光膜600的透光率并不进行局限，可以是1/2透光膜、1/3透光膜或2/3透光膜等。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种掩膜板；所述掩膜板包括：完全透光区和完全不透光区；其特征在于，在所述完全透光区和所述完全不透光区之间的交界位置形成有用于与掩膜形成的开口图案的边界斜坡位置相对应的能够使得光部分透过的部分透光区。
2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，
所述部分透光区包括能够使得光透过时发生光衍射现象的光衍射结构。
3.根据权利要求2所述的掩膜板，其特征在于，
所述光衍射结构包括：
在所述完全透光区和所述完全不透光区的交界位置处，沿所述完全透光区和所述完全不透光区的交界线间隔排列的多个衍射突起块。
4.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，
相邻两个衍射突起块之间的间隙为能够使得在相邻两个衍射突起块之间发生光衍射现象的第一预设间隙，所述第一预设间隙小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
5.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，
所述衍射突起块的形状为三角形，多个所述衍射突起块呈锯齿状排列，且从靠近所述完全透光区一侧到靠近所述完全不透光区的一侧的方向上，相邻两个衍射突起块之间的距离逐渐减小。
6.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，
所述衍射突起块与所述掩膜板的完全不透光区采用的材料相同，并连接为一体结构。
7.根据权利要求2所述的掩膜板，其特征在于，
所述光衍射结构包括衍射遮光环，所述衍射遮光环环绕所述完全透光区和所述完全不透光区的交界线设置，并与所述完全不透光区的边缘之间具有第二预设间隙。
8.根据权利要求7所述的掩膜板，其特征在于，
所述第二预设间隙能够使得光透过时发生光衍射现象，且所述第二预设间隙小于掩膜工艺所采用的曝光机的分辨率。
9.根据权利要求7所述的掩膜板，其特征在于，
所述衍射遮光环为与所述掩膜板的完全不透光区采用相同的材料形成的完全不透光的矩形或圆形环状结构。
10.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，
所述部分透光结构包括：在所述完全透光区和所述完全不透光区的交界位置处设置的半透光膜。
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