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CN105116694B - 一种掩膜版、曝光装置及曝光方法 - Google Patents

一种掩膜版、曝光装置及曝光方法 Download PDF

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CN105116694B CN201510622624.1A CN201510622624A CN105116694B CN 105116694 B CN105116694 B CN 105116694B CN 201510622624 A CN201510622624 A CN 201510622624A CN 105116694 B CN105116694 B CN 105116694B
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Abstract

本发明提供一种掩膜版、曝光装置及曝光方法。所述掩膜版，包括基板以及设置在基板上的多个开口图形，在利用所述掩膜版对目标基板进行曝光时，基板上第一区域中的开口图形的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量，使得第一区域中多于第二区域的光线透过量能够对第二区域所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域和第二区域为基板上的两个区域。所述曝光装置包括本发明任意一项实施例所提供的掩膜版。本发明所提供的曝光方法，采用本发明任意一项实施例所提供的曝光装置对目标基板进行曝光。

Description

一种掩膜版、曝光装置及曝光方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种掩膜版、曝光装置及曝光方法。
背景技术
彩色滤光片(Color Filter，CF)一般由黑矩阵(Black Matrix，BM)、着色层(RedGreen Blue，RGB)、覆盖层(Over Coat，OC)/电极层(Indium-Tin Oxide，ITO)与支撑柱(Pillar Spacer，PS)等生产工序组成；其中BM、RGB、PS这几道工序在生产时存在曝光和显影作业；影响曝光图形线宽的因素主要有曝光量的照度、Dev的电导率以及相应Mask的开口宽。
由于显影过程中为倾斜显影，导致在显影过程中出现显影不均的情况。显影不均是由于在进行显影(Develop，Dev)过程中，由于玻璃基板(Glass)倾斜导致已参与显影的药液通过流动，流到Glass下部，在流动过程中变相稀释其他区域的显影浓度，导致显影不均。同时由于曝光机受中心光线影响，设备照度也存在偏移，也会影响该显影过程的线宽(Critical Dimension，CD)分布情况。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种掩膜版、曝光装置及曝光方法。能够提高产品线宽的均匀性。
基于上述目的本发明提供的掩膜版，包括基板以及设置在基板上的多个开口图形，在利用所述掩膜版对目标基板进行曝光时，基板上第一区域中的开口图形的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量，使得第一区域中多于第二区域的光线透过量能够对第二区域所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域和第二区域为基板上的两个区域。
可选的，所述第一区域的开口图形的开口宽度大于所述第二区域的开口图形的开口宽度。
同时，本发明提供一种曝光装置，包括掩膜版，所述掩膜版包括基板以及设置在基板上的多个开口图形，基板上第一区域中的光线透过量大于基板第二区域中的开口图形的光线透过量，使得第一区域中多于第二区域的光线透过量能够对第二区域所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域和第二区域为基板上的两个区域。
可选的，所述第一区域的开口图形的开口宽度大于所述第二区域的开口图形的开口宽度。
可选的，所述曝光装置还包括：
设置在开口图形上的滤光片，所述第一区域中滤光片的光线透过率大于所述第二区域中滤光片的光线透过率。
可选的，所述曝光装置还包括：
用于投射光线的光线投射模块；所述光线投射模块向第一区域投射的光线量与向第二区域投射的光线量不同，使得基板上第一区域中的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量。
可选的，所述基板的第三区域开口宽度大于所述基板的第四区域开口宽度；所述第三区域和所述第四区域为基板上的两个区域；所述光线投射模块向所述第三区域投射的光线强度小于向所述第四区域投射的光线强度。
进一步，本发明提供一种曝光方法，包括如下步骤：
采用本发明任意一项实施例所提供的曝光装置对目标基板进行曝光，所述目标基板第五区域接收到的曝光量大于所述目标基板第六区域接收到的曝光量，其中，所述第五区域和所述第六区域为所述目标基板上的两个区域；所述第五区域与所述掩膜版基板的第一区域对应，所述第六区域与所述掩膜版的第二区域对应。
可选的，所述曝光方法还包括：
显影步骤，对曝光后的目标基板进行显影。
可选的，所述显影步骤具体包括：
将所述目标基板放置入显影液中，所述目标基板第五区域与所述显影液水平面的距离大于所述目标基板第六区域与所述显影液水平面的距离。
从上面所述可以看出，本发明提供的掩膜版、曝光机及曝光方法，能够根据显影时显影液的浓度不均的现象，对掩膜版或曝光机进行改进，使得掩膜版一部分区域的光线透过量大于另一部分区域的光线透过量，从而在显影时，将目标基板浸入显影液进行显影，曝光量较多的部分与显影液浓度低的位置相对应，曝光量较少的部分与显影液浓度高的位置相对应，从而对目标基板上因为倾斜显影而产生的产品线宽不一致进行补偿；使得在实际线宽小于设计线宽的区域中，产品线宽增加；同时使得在实际线宽小于设计线宽的区域中，产品线宽减少。从而实现了令目标基板上的线宽一致度大于某一设定值，提高了线宽的一致性。
附图说明
图1为本发明实施例的掩膜版结构示意图；
图2为曝光显影过程中的倾斜显影示意图；
图3为曝光机曝光原理示意图；
图4A为现有技术的目标基板上形成的图形线宽分布示意图；
图4B为本发明实施例的目标基板上形成的图形线宽分布示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明首先提供一种掩膜版，结构如图1所示，包括基板以及设置在基板上的多个开口图形101，在利用所述掩膜版对目标基板进行曝光时，基板上第一区域102中的开口图形101的光线透过量大于基板第二区域103中的光线透过量，使得第一区域102中多于第二区域103的光线透过量能够对第二区域103所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域101和第二区域103为基板上的两个区域。
现有技术中，由于倾斜显影、曝光机照度不均匀等原因，导致目标基板，即目标产品的基板上生成的光图形线宽不一致，进而导致产品上图形线宽不一致。如图2所示，现有技术中，对目标产品基板201进行显影时，基板201并非水平放置，而是相对于水平方向有所倾斜，导致已经参与过显影的显影液流动到基板201水平高度较低的一端，使得基板201上方的显影液浓度发生变化，假设c0为原显影液浓度，c为流动后显影液的浓度，L0为原显影液占流动后显影液的体积比；ΔL为流动的显影液所占体积比例，即显影液体积变化率；从而流动后的显影液的浓度为：c＝(c0+Δc)/(L0+ΔL)。可以看出基板201水平高度较低的一端上方的显影液浓度降低。
从而在现有技术中掩膜版上开口图形线宽一致的情况下，基板201水平高度较低的一端线宽较小，基板201水平高度较高的一端线宽较大。
而目标产品上的图形线宽与掩膜版的开口线宽有关，图3为现有技术中的彩膜基板曝光机曝光原理示意图，曝光机的光线投射模块301投射光线，光线穿过掩膜版302的开口图形3021，照射到目标基板303上，使得目标基板203进行曝光，从图3中可以看出，掩膜版302的开口图形3021线宽越大，目标基板303上形成的图形的线宽就越大。
本发明令掩膜版上不同区域中的开口图形的光线透过量不同，从而在使用掩膜版进行曝光时，可令目标基板上第一区域的曝光量大、第二区域的曝光量小，在显影时将目标基板曝光量大的部位与显影液浓度低的位置对应，将目标基板曝光量小的部位与显影液浓度高的位置对应，以使得显影时由于倾斜导致目标基板不同部位高低不一致导致的线宽不一致现象得到减轻或消除，提高目标基板产品的图形线宽一致性。
本发明所提供的掩膜版，可应用于所有存在曝光和显影工序的产品的制作。
在本发明具体实施例中，所述线宽的一致度，可以是任意能够体现产品上不同部位线宽是否一致的参数。例如，产品实际线宽平均值与设计线宽的比值；产品线宽合格的图形数量占图形总数量的比值等。
在本发明一些实施例中，所述第一区域的开口图形的开口宽度大于所述第二区域的开口图形的开口宽度。在曝光强度一致的情况下，开口图形的开口宽度越大，光线透过量越大。
在本发明具体实施例中，开口图形的开口宽度可通过实际试验进行确定。首先使用开口图形线宽一致的基准掩膜版对目标基板进行曝光显影，再根据目标基板上形成的图形线宽进行测量，根据目标基板上形成的图形线宽和设计线宽的比例将基准掩膜版的开口图形线宽进行放大或缩小。
在本发明的另一些具体实施例中，可在开口图形线宽不改变的情况下，在掩膜版上设置滤光片，使得通过第二区域的开口图形的开口的光线减少，从而在曝光强度和开口大小一致的情况下，第一区域的开口图形的光线透过量大于第二区域的开口图形的光线透过量。
同时，本发明提供一种曝光装置，包括掩膜版，所述掩膜版包括基板以及设置在基板上的多个开口图形，基板上第一区域中的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量，使得第一区域中多于第二区域的光线透过量能够对第二区域所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域和第二区域为基板上的两个区域。
在本发明一些实施例中，所述第一区域的开口图形的开口宽度大于所述第二区域的开口图形的开口宽度。
在本发明一些实施例中，所述曝光装置还包括：
设置在开口图形上的滤光片，所述第一区域中滤光片的光线透过率大于所述第二区域中滤光片的光线透过率。
在本发明一些实施例中，所述曝光装置还包括：
用于投射光线的光线投射模块；所述光线投射模块向第一区域投射的光线量与向第二区域投射的光线量不同，使得基板上第一区域中的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量。
在本发明一些实施例中，所述基板的第三区域开口宽度大于所述基板的第四区域开口宽度；所述第三区域和所述第四区域为基板上的两个区域；所述光线投射模块向所述第三区域投射的光线强度小于向所述第四区域投射的光线强度。
在实际应用中，曝光机不同位置曝光强度不一致，例如，可能在某一曝光区域中，出现亮点、暗点等，在这些亮点或暗点等曝光强度异常的区域所对应的掩膜版的区域，相应地将掩膜版开口图形线宽加宽或缩小，使得产品线宽得到补偿。
具体的，在较佳实施例中，首先根据显影液浓度不同导致的目标基板上所形成的图形线宽与目标基板的设计线宽之差计算出由于显影液浓度变化而对掩膜版开口图形线宽进行补偿的第一差值，并根据曝光强度不同导致的目标基板上所形成的图形线宽与目标基板的设计线宽之差计算由于曝光强度不均匀而对掩膜版开口图形线宽进行补偿的第二差值，然后根据第一差值和第二差值之和计算出实际应对掩膜版上开口图形进行补偿的补偿值，根据计算的补偿值为正或为负确定应当扩大掩膜版上的开口图形线宽或是缩小掩膜版上的开口图形线宽。
在进行显影曝光的过程中，对目标基板上形成的图形线宽产生影响的因素，主要包括掩膜版开口线宽、显影液浓度、曝光强度。掩膜版开口线宽越大，目标基板上形成的图形线宽越大；显影液浓度越高，目标基板上形成的图形宽度越大；曝光强度越高，目标基板上形成的图形线宽越大。
在本发明一种较佳实施例中，为了进一步提高目标基板上形成的图形线宽一致性，可将掩膜版上所对应的显影过程中显影液浓度低的区域中的开口图形线宽进行改变；同时大多数曝光机设置有多个并列的曝光光源，有多个曝光光源同时通过掩膜版照射目标基板进行曝光，对掩膜版开口图形的线宽进行改变后，可能并不能够使目标基板上形成的图形线宽完全一致，因此，可通过改变不同的曝光光源的曝光强度，对目标基板上形成的图形线宽一致性进行改善；具体的，在曝光强度一致的情况下目标基板上线宽较小的区域所对应的曝光光源，对其提高曝光强度；在曝光强度一致的情况下目标基板上线宽较大的区域所对应的曝光光源，对其降低曝光强度。具体的，在本发明较佳实施例中，现有的掩膜版开口图形的线宽一致，为保证目标基板上形成的图形线宽一致度提高，相对于现有的掩膜版线宽，对掩膜版开口图形的线宽进行扩大或缩小。
同时，本发明提供一种曝光方法，包括如下步骤：
采用本发明任意一项实施例所述的曝光装置对目标基板进行曝光，所述目标基板第五区域接收到的曝光量大于所述目标基板第六区域接收到的曝光量，其中，所述第五区域和所述第六区域为所述目标基板上的两个区域；所述第五区域与所述掩膜版基板的第一区域对应，所述第六区域与所述掩膜版的第二区域对应。
在本发明一些实施例中，还包括：
显影步骤，对曝光后的目标基板进行显影。
在本发明一些实施例中，所述显影步骤具体包括：
将所述目标基板放置入显影液中，所述目标基板第五区域与所述显影液水平面的距离大于所述目标基板第六区域与所述显影液水平面的距离。
经过实际生产制作过程证实，本发明较佳实施例对目标基板上形成的图形的线宽一致性改善效果明显，如图4A所示的现有技术的目标产品上形成的图形线宽分布示意图，可以看出，现有技术的目标基板上形成的图形线宽均一性较低，线宽不均匀；图4B为采用本发明较佳实施例所制作的目标基板上形成的图形线宽分布示意图。通过图4A和4B可以看出，通过本发明实施例，目标基板上形成的图形的线宽一致性得到了明显的改善。
从上面所述可以看出，本发明提供的掩膜版、曝光机及曝光方法，能够根据显影时显影液的浓度不均的现象，对掩膜版或曝光机进行改进，使得掩膜版一部分区域的光线透过量大于另一部分区域的光线透过量，从而在显影时，将目标基板浸入显影液进行显影，曝光量较多的部分与显影液浓度低的位置相对应，曝光量较少的部分与显影液浓度高的位置相对应，从而对目标基板上因为倾斜显影而产生的产品线宽不一致进行补偿；使得在实际线宽小于设计线宽的区域中，产品线宽增加；同时使得在实际线宽小于设计线宽的区域中，产品线宽减少。从而实现了令目标基板上的线宽一致度大于某一设定值，提高了线宽的一致性。
应当理解，本说明书所描述的多个实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种掩膜版，包括基板以及设置在基板上的多个开口图形，其特征在于，在利用所述掩膜版对目标基板进行曝光时，基板上第一区域中的开口图形的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量，使得第一区域中多于第二区域的光线透过量能够对第二区域所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域和第二区域为基板上的两个区域；所述第一区域对应所述目标基板上显影液浓度低的位置，所述第二区域对应所述目标基板上显影液浓度高的位置。
2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第一区域的开口图形的开口宽度大于所述第二区域的开口图形的开口宽度。
3.一种曝光装置，包括掩膜版，所述掩膜版包括基板以及设置在基板上的多个开口图形，其特征在于，在利用所述掩膜版对目标基板进行曝光时，基板上第一区域中的光线透过量大于基板第二区域中的开口图形的光线透过量，使得第一区域中多于第二区域的光线透过量能够对第二区域所对应的产品区域中的线宽进行补偿，令产品线宽的一致度大于设定值；所述第一区域和第二区域为基板上的两个区域；所述第一区域对应所述目标基板上显影液浓度低的位置，所述第二区域对应所述目标基板上显影液浓度高的位置。
4.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，所述第一区域的开口图形的开口宽度大于所述第二区域的开口图形的开口宽度。
5.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光装置还包括：
设置在开口图形上的滤光片，所述第一区域中滤光片的光线透过率大于所述第二区域中滤光片的光线透过率。
6.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光装置还包括：
用于投射光线的光线投射模块；所述光线投射模块向第一区域投射的光线量与向第二区域投射的光线量不同，使得基板上第一区域中的光线透过量大于基板第二区域中的光线透过量。
7.根据权利要求6所述的曝光装置，其特征在于，所述基板的第三区域开口宽度大于所述基板的第四区域开口宽度；所述第三区域和所述第四区域为基板上的两个区域；所述光线投射模块向所述第三区域投射的光线强度小于向所述第四区域投射的光线强度。
8.一种曝光方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用权利要求3-7中任意一项所述的曝光装置对目标基板进行曝光，所述目标基板第五区域接收到的曝光量大于所述目标基板第六区域接收到的曝光量，其中，所述第五区域和所述第六区域为所述目标基板上的两个区域；所述第五区域与所述掩膜版基板的第一区域对应，所述第六区域与所述掩膜版的第二区域对应；
所述曝光方法还包括：显影步骤，对曝光后的目标基板进行显影；
所述显影步骤具体包括：
将所述目标基板放置入显影液中，所述目标基板第五区域与所述显影液水平面的距离大于所述目标基板第六区域与所述显影液水平面的距离。
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