TW201327023A - 光罩及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種光罩，包括一透明基板以及一圖案化玻璃膠層。透明基板具有一圖案區以及一非圖案區。圖案化玻璃膠層位於圖案區的部分為透光狀態，且位於非圖案區的部分是不透光狀態。本發明更提出一種光罩的製造方法。首先，提供一透明基板，透明基板具有一圖案區以及一非圖案區。接著，於透明基板上配置一玻璃料層。再來，固化玻璃料層，以形成不透光之一玻璃膠層。最後，將位於圖案區之玻璃膠層轉換為透光狀態，以形成一圖案化玻璃膠層。本發明之光罩及其製造方法可減少化學藥劑的使用量、降低成本並且簡化製造流程。

Description

光罩及其製造方法

本發明是有關於一種光罩及其製造方法。

現今光罩的製造流程主要是於基板上形成光阻層後，利用曝光機曝出所需的圖案，接著，使用顯影液留下需要的光阻圖案。若要利用金屬製作遮罩，則需利用蒸鍍或濺鍍將金屬覆蓋在基板上，再使用清潔劑(stripper)將光阻去除，留下金屬圖案以完成光罩。由於金屬易與大氣起反應且容易剝落，故通常會在光罩表面進行表面硬化處理(hard coating)，以提高光罩耐久度及使用次數。目前，亦有光罩是使用黑色光阻以省去製造金屬遮罩的步驟，但此類光罩仍需進行表面硬化處理以提高耐用度。

由上述的製程可知，在光罩的製造過程中需要使用大量的化學溶劑，廢液處理對環境造成極大的負擔。此外，上述製程中，需要使用到塗佈機、烘箱、曝光機、顯影機、蒸鍍機以及去光阻機，不但所需設備眾多且生產流程繁複。並且，在蒸鍍或濺鍍金屬的過程中，材料使用率偏低使得製造成本增加。另外，由於光阻與金屬的化學穩定性不佳，且硬度不夠，因此尚需對光罩表面進行表面硬化處理來當作金屬與黑色光阻的保護層，增加了工序與成本。

本發明提供一種光罩的製造方法，其可減少化學溶劑之使用量、節省成本且製程簡單。

本發明提供一種光罩，其製造容易，成本低且耐用度高。

本發明提出一種光罩的製造方法。首先，提供一透明基板，透明基板具有一圖案區以及一非圖案區。接著，於透明基板上配置一玻璃料層。再來，固化玻璃料層，以形成一玻璃膠層，其中玻璃膠層是不透光狀態。最後，將位於圖案區之玻璃膠層轉換為透光狀態，以形成一圖案化玻璃膠層。

在本發明之一實施例中，上述之固化玻璃料層的方法包括燒結製程。

在本發明之一實施例中，上述之固化玻璃料層的方法包括前段燒結(pre-sintering)製程，以去除玻璃料層之一溶劑；以及後段燒結(post-sintering)製程，以形成玻璃膠層。

在本發明之一實施例中，上述之轉換該玻璃膠層為透光狀態的方法包括照射一光源於圖案區之玻璃膠層。其中光源包括雷射或紅外線。

在本發明之一實施例中，上述之配置玻璃料層的方法為旋轉塗佈或網版印刷。

在本發明之一實施例中，上述之玻璃膠層包含總重量百分比低於25%的氧化錳(MnO_X)、氧化鋅(ZnO)與氧化鎂(MgO)。

本發明更提出一種光罩，包括一透明基板以及一圖案化玻璃膠層。透明基板具有一圖案區以及一非圖案區。圖案化玻璃膠層設置於透明基板上，其中位於圖案區的部分為透光狀態，而位於非圖案區的部分是不透光狀態。

在本發明之一實施例中，上述之圖案化玻璃膠層位於圖案區的部分係藉由一光源將一玻璃膠層從不透光狀態轉換為透光狀態。其中光源包括雷射或紅外線。

在本發明之一實施例中，上述之玻璃膠層包含總重量百分比低於25%的氧化錳(MnO_X)、氧化鋅(ZnO)與氧化鎂(MgO)。

在本發明之一實施例中，上述之玻璃膠層包含總重量百分比低於10%的氧化錳(MnO_X)。

在本發明之一實施例中，上述之玻璃膠層包含總重量百分比低於10%的氧化鋅(ZnO)。

在本發明之一實施例中，上述之玻璃膠層包含總重量百分比低於5%的氧化鎂(MgO)。

在本發明之一實施例中，上述之圖案化玻璃膠層遠離透明基板的表面為平滑表面。

基於上述，本發明直接將位於圖案區上之玻璃膠層由不透光狀態轉變為透光狀態，以製成光罩，可簡化流程、減少化學藥劑的使用量、提高材料使用率以及降低成本。並且，由於玻璃膠層之化學穩定性及強度較佳，故可省去表面硬化處理之工序。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1E是依照本發明之一實施例之一種光罩的製造方法的流程示意圖。本實施例之光罩100的製造方法如下。首先，提供一透明基板110，其中透明基板110上定義有一圖案區112以及一非圖案區114(如圖1A所示)。圖案區112為預定形成在光罩100上之圖案的區域。圖案區112的邊界可以是虛擬的，也可以是利用適當方法將圖案區112的邊界以肉眼或機器可辨識的方法標示在透明基板110上。

接著，於透明基板110上配置一玻璃料層120(如圖1B所示)。在本實施例中，玻璃料層120例如是玻璃漿料(frit)，包含有玻璃粉末、用以塑形之填充劑(filler)、溶劑(solvent)以及黏結劑(binder)等材料，其中填充劑成分也可為玻璃。玻璃料層120例如為膠狀，可利用旋轉塗佈(spin coating)的方式配置透明基板110上。旋轉塗佈是將多於實際所需之玻璃料層120的材料放置於透明基板110上，利用快速旋轉產生離心力，多餘的材料會被拋出透明基板110外，以製作出高均勻膜厚之玻璃料層120。在其他實施例中，玻璃料層120亦可使用網版印刷(screen-printing)的方式配置透明基板110上。

再來，固化玻璃料層120，以形成一玻璃膠層130，其中玻璃膠層130是不透光狀態(如圖1C所示)。在本實施例中，玻璃膠層130的顏色為黑色，但玻璃膠層130的顏色不以此為限制，只要光線不能穿透即可。固化玻璃料層的方法包括燒結製程S。在本實施例中，燒結製程包括前段燒結(pre-sintering)製程及後段燒結(post-sintering)製程。前段燒結製程例如為低溫製程，主要包含去除玻璃料層之溶劑。在本實施例中，前段燒結製程例如是以攝氏350度的溫度加熱30分鐘以去除玻璃料層之溶劑。後段燒結(post-sintering)製程例如為高溫製程，其操作溫度高於前段燒結製程，用來熔融玻璃料層，玻璃料層降溫後會於透明基板110上形成玻璃膠層，在本實施例中，後段燒結製程例如是以攝氏490度的溫度加熱15分鐘。固化的過程中，包含溶劑或黏結劑等材料會被去除。以本實施例之製造方法所製造出的玻璃膠層包含總重量百分比低於25%的氧化錳(MnO_X)、氧化鋅(ZnO)與氧化鎂(MgO)。其中，氧化錳(MnO_X)在玻璃膠層中之重量百分比低於10%，氧化鋅(ZnO)之重量百分比低於10%，且氧化鎂(MgO)之重量百分比低於5%。

再來，將位於圖案區112上之玻璃膠層130轉換為透光狀態(如圖1D所示)。轉換玻璃膠層130為透光狀態的方法包括照射一光源10至位於透明基材110之圖案區112上之玻璃膠層130。光源10可包括雷射或紅外線。在本實施例中，例如是使用功率範圍在6瓦至8.5瓦且移動速率為5(公厘/秒)的雷射來照射位於圖案區112上之玻璃膠層130。玻璃膠層130經照射後會由不透光狀態轉換為透光狀態，而使玻璃膠層130被圖案化。值得一提的是，透光狀態的玻璃膠層130之穿透度不限定為百分之百，只要能讓足夠的光線穿透即可。製造者可依據產品設計並透過調整玻璃料層的成分(例如調整氧化錳、氧化鋅與氧化鎂以外的成分)以及雷射的參數(例如調整雷射的波長、功率、移動速率等參數)來改變玻璃膠層130上透光處的穿透度。在一實施例中，玻璃膠層130上透光處的穿透度例如為50%。

最後，如圖1E所示，形成一圖案化玻璃膠層140於透明基材110上以完成一光罩100。

請再參考圖1E。如圖1E所示，依據本發明之一實施例的一光罩100包括一透明基板110以及一圖案化玻璃膠層140。圖案化玻璃膠層140設置於透明基板110上，包含一透光區142及一不透光區144。參照圖1A及圖1E可知，在本實施例中，透明基板110上之圖案化玻璃膠層140之透光區142係對應於圖案區112。

請參考圖1F，圖1F是圖1E之A-A’線段截面示意圖。如圖1F所示，圖案化玻璃膠層140遠離透明基板110的表面實質上為平滑表面。也就是說，圖案化玻璃膠層140遠離透明基板110的表面為連續性的平滑表面，無明顯斷差。在一實施例中，圖案化玻璃膠層140之透光區142及不透光區144之厚度實質上相同；但圖案化玻璃膠層140之透光區142及不透光區144之厚度不以此為限。圖案化玻璃膠層140之透光區142受到光線10照射後主要為改變光線的穿透率度。此外，由於圖案化玻璃膠層140之化學穩定性與機械強度佳，因此，本實施例之光罩100不需要再進行表面硬化處理，相較於習知的光罩製程更為簡化。

綜上所述，本發明之光罩及其製造方法由於不需經過曝光、顯影、蒸鍍等程序，可減少化學藥劑的使用量、材料使用率較高、成本降低且簡化流程。並且，由於玻璃膠層之化學穩定性及強度較光阻及金屬為佳，故可省去表面硬化處理之工序。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．光源

100．．．光罩

110．．．透明基板

112．．．圖案區

114．．．非圖案區

120．．．玻璃料層

130．．．玻璃膠層

140．．．圖案化玻璃膠層

142．．．透光區

144．．．不透光區

S．．．燒結製程

圖1A至圖1E是依照本發明之一實施例之一種光罩的製造方法的流程示意圖。

圖1F是圖1E之A-A’線段截面示意圖。

100．．．光罩

110．．．透明基板

112．．．圖案區

114．．．非圖案區

140．．．圖案化玻璃膠層

142．．．透光區

144．．．不透光區

Claims (15)

1. 一種光罩的製造方法，包括：提供一透明基板，該透明基板具有一圖案區以及一非圖案區；於該透明基板上配置一玻璃料層；固化該玻璃料層，以形成一玻璃膠層，其中該玻璃膠層是不透光狀態；以及將位於該圖案區之該玻璃膠層轉換為透光狀態，以形成一圖案化玻璃膠層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩的製造方法，其中固化該玻璃料層的方法包括燒結製程。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩的製造方法，其中固化該玻璃料層的方法包括：前段燒結(pre-sintering)製程，以去除該玻璃料層之溶劑；以及後段燒結(post-sintering)製程，以形成該玻璃膠層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩的製造方法，其中轉換該玻璃膠層為透光狀態的方法包括照射一光源於該圖案區之該玻璃膠層。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光罩的製造方法，其中該光源包括雷射或紅外線。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光罩的製造方法，其中配置該玻璃料層的方法為旋轉塗佈或網版印刷。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩的製造方法，其中該玻璃膠層包含總重量百分比低於25%的氧化錳(MnO_X)、氧化鋅(ZnO)與氧化鎂(MgO)。
8. 一種光罩，包括：一透明基板，該透明基板具有一圖案區以及一非圖案區；以及一圖案化玻璃膠層，設置於該透明基板上，其中該圖案化玻璃膠層位於該圖案區的部分為透光狀態，而位於該非圖案區的部分是不透光狀態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光罩，其中該圖案化玻璃膠層位於該圖案區的部分係藉由一光源將一玻璃膠層從不透光狀態轉換為透光狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述之光罩，其中該光源包括雷射或紅外線。
11. 如申請專利範圍第9項所述之光罩，其中該玻璃膠層包含總重量百分比低於25%的氧化錳(MnO_X)、氧化鋅(ZnO)與氧化鎂(MgO)。
12. 如申請專利範圍第9項所述之光罩，其中該玻璃膠層包含總重量百分比低於10%的氧化錳(MnO_X)。
13. 如申請專利範圍第9項所述之光罩，其中該玻璃膠層包含總重量百分比低於10%的氧化鋅(ZnO)。
14. 如申請專利範圍第9項所述之光罩，其中該玻璃膠層包含總重量百分比低於5%的氧化鎂(MgO)。
15. 如申請專利範圍第8項所述之光罩，其中該圖案化玻璃膠層遠離該透明基板的表面為平滑表面。