掩膜版的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于曝光技术领域，具体涉及一种掩膜版。
【背景技术】
[0002]显示基板、集成电路等中的许多结构都是通过光刻工艺制备的，而曝光是光刻工艺的重要步骤，其主要通过掩膜版进行。
[0003]如图1所示，掩膜版包括遮光区12和透光区11，遮光区12能遮挡光线而透光区11允许光线透过。由此，当曝光光线(如紫外光)垂直照射到掩膜版上后只能从透光区11透过，从而对与透光区11图形相同的区域进行光曝光，形成相应的曝光图形。随着技术的发展，显示基板等中的结构越来越细小，相应的透光区11的尺寸也越来越小。因此如图1所示，光线通过透光区11时相当于经过了细小的狭缝，必然会发生明显的衍射而产生斜设，进而导致实际被光线照射到的区域的宽度比透光区11的宽度大，影响曝光精确度和分辨率的提高。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有的掩膜版会因衍射影响而分辨率受限的问题，提供一种可实现更高曝光精确度和分辨率的掩膜版。
[0005]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种掩膜版，其包括:
[0006]图形结构，其包括遮光区和透光区；
[0007]设于图形结构出光侧的全反射结构，在远离图形结构的方向上所述全反射结构包括依次设置且接触的高折射层、第一低折射层，所述高折射层的折射率大于第一低折射层的折射率。
[0008]优选的是，所述高折射层的折射率在1.52至1.76之间；所述第一低折射层的折射率在1.2至1.5之间。
[0009]进一步优选的是，所述高折射层由氧化铝、三氟化镧、三氟化钕中的任意一种材料构成;所述第一低折射层由二氧化硅、氟化镁、氟化铝中的任意一种材料构成。
[0010]优选的是，所述掩膜版还包括:设于高折射层与图形结构之间且与高折射层接触的第二低折射层，所述高折射层的折射率大于第二低折射层的折射率。
[0011 ]进一步优选的是，所述第二低折射层的折射率在1.2至1.5之间。
[0012]进一步优选的是，所述第二低折射层由二氧化硅、氟化镁、氟化铝中的任意一种材料构成。
[0013]进一步优选的是，所述高折射层的厚度为曝光主波长的四分之一的偶数倍;所述第一低折射层的厚度为曝光主波长的四分之一的奇数倍;所述第二低折射层的厚度为曝光主波长的四分之一的奇数倍。
[0014]进一步优选的是，所述第二低折射层为用于支撑图形结构、高折射层、第一低折射层的支撑层。
[0015]进一步优选的是，所述支撑层由石英玻璃构成。
[0016]进一步优选的是，所述支撑层的厚度在7mm至15之间。
[0017]本发明的掩膜版中包括高折射层和第一低折射层，故从透光区透过并发生衍射的光线射到高折射层和第一低折射层的界面时，若入射角过大则会发生全反射而不能射出；由此，本发明的掩膜版只允许沿竖直方向或近似竖直方向的光线通过，从而避免了衍射对曝光图形尺寸的影响，提高了曝光精确度和分辨率。
【附图说明】
[0018]图1为现有的掩膜版的结构示意图；
[0019]图2为本发明的实施例的一种掩膜版的结构示意图；
[0020]图3为本发明的实施例的另一种掩膜版的结构示意图；
[0021]其中，附图标记为:11、透光区；12、遮光区；21、第一低折射层;22、第二低折射层；
3、高折射层。
【具体实施方式】
[0022]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0023]实施例1:
[0024]如图2、图3所示，本实施例提供一种掩膜版，其包括:
[0025]图形结构，其包括遮光区12和透光区11;
[0026]设于图形结构出光侧的全反射结构，在远离图形结构的方向上全反射结构包括依次设置且接触的高折射层3、第一低折射层21，高折射层3的折射率大于第一低折射层21的折射率。
[0027]也就是说，本实施例的掩膜版包括常规的遮光区12和透光区11，其中遮光区12可阻挡光线，透光区11则允许光线透过，从而透光区11所形成的图形(其余位置为遮光区12)即为需要曝光的图形。其中，遮光区12由挡光材料层构成，如黑色光阻层、反射金属层等，而透光区11则可以是没有挡光材料层的开口，也可以是透明层，在此均不再详细描述。
[0028]与常规掩膜版不同的是，如图2所示，本实施例的掩膜版在以上图形结构的出光侧还设有全反射结构，全反射结构包括高折射层3，以及位于高折射层3远离图形结构一侧的第一低折射层21。
[0029]光线从光密介质(折射率高的介质)射向光疏介质(折射率低的介质)时，折射角会比入射角更大，当其折射角大于或等于90度时，则光线并不能射入光疏介质，而是会在光密介质中反射，即发生“全反射”。本实施例的掩膜版包括高折射层3和第一低折射层21，因此如图2所示，对于从透光区11透过后并发生衍射的光线，若其衍射角过大则射到高折射层3和第一低折射层21的界面时折射角就大，会发生全反射而不能射出，这样就保证了只有沿竖直方向或接近竖直方向的光线才能最终透过掩膜版，从而减小了衍射对曝光图形尺寸的影响，易于实现更高的曝光精确度和分辨率。
[0030]优选的，以上掩膜版还包括设于高折射层3与图形结构之间且与高折射层接触3的第二低折射层22，高折射层3的折射率大于第二低折射层22的折射率。
[0031]也就是说，如图3所示，高折射层3靠近图形结构的一侧优选还设有第二低折射层22，从而使全反射结构为“低折射-高折射-低折射”的三层结构。增加第二低折射层22的优点在于，当光线在高折射层3和第一低折射层21的界面发生全反射而回来后，其会在高折射层3与第二低折射层22的界面上再次发生全反射，由此，这样的全反射结构可避免光线从其入光面侧射出，实现完全的全反射。
[0032]优选的，高折射层3的折射率在1.52至1.76之间；第一低折射层21的折射率在1.2至1.5之间；第二低折射层22的折射率在1.2至1.5之间。更优选的，高折射层3由氧化铝、三氟化镧、三氟化钕中的任意一种材料构成;第一低折射层21由二氧化硅、氟化镁、氟化铝中的任意一种材料构成；第二低折射层22由二氧化硅、氟化镁、氟化铝中的任意一种材料构成。
[0033]经研究发现，从保证曝光精确度和现有常规材料实际折射率的角度考虑，高折射层3和两个低折射的折射率优选处于以上的范围内。相应的，高折射层3具体可采用氧化铝(Al2O3)等材料，而两个低折射层则可采用二氧化硅(S12)等材料。
[0034]优选的，第二低折射层22为用于支撑图形结构、高折射层3、第一低折射层21的支撑层。更优选的，支撑层由石英玻璃构成，厚度在7mm至15mm之间。
[0035]显然，掩膜版整体必须具有足够的厚度和强度，以保证其能被实际应用，因此掩膜版中至少要有一个结构是具有较高厚度和强度的支撑层，起到支撑其他结构的作用。具体的，从便于制备、保证图形结构稳定性等方面考虑，优选用第二低折射层22作为以上支撑层，这样图形结构、高折射层3、第一低折射层21等其他结构即可分别形成在第二低折射层22两侧。而作为支撑层的第二低折射层22优选采用硬度较高的石英玻璃(二氧化硅的一种形态)，且厚度优选在以上范围。
[0036]优选的，高折射层3的厚度为曝光主波长的四分之一的偶数倍;第一低折射层21的厚度为曝光主波长的四分之一的奇数倍;第二低折射层22的厚度为曝光主波长的四分之一的奇数倍。
[0037]在进行曝光时，一般主要采用的是具有一种特定波长的光线，该种光线的波长即称为曝光主波长。而此时，以上全反射结构中各层的厚度应当与该曝光主波长的四分之一满足特定的倍数关系。这样，该全反射结构同时也组成了一个高透射膜，由此可减小沿竖直方向或接近竖直方向透过的光线的损失，降低能耗。
[0038]例如，以曝光主波长为436nm为例，若此时第二低折射层22是由石英玻璃构成的支撑层，则其厚度应为四分之一曝光主波长的奇数倍，可选择为10.9mm;而高折射层3由氧化铝构成，其厚度应为四分之一曝光主波长的偶数倍，可选择为436nm;第一低折射层21由二氧化硅构成，其厚度应为四分之一曝光主波长的奇数倍，可选择为545nm。当然，以上描述的只是对全反射结构的一种具体形式，而不是对本发明保护范围的限定。
[0039]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种掩膜版，其特征在于，包括: 图形结构，其包括遮光区和透光区； 设于图形结构出光侧的全反射结构，在远离图形结构的方向上所述全反射结构包括依次设置且接触的高折射层、第一低折射层，所述高折射层的折射率大于第一低折射层的折射率。2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于， 所述高折射层的折射率在1.52至1.76之间； 所述第一低折射层的折射率在1.2至1.5之间。3.根据权利要求2所述的掩膜版，其特征在于， 所述高折射层由氧化铝、三氟化镧、三氟化钕中的任意一种材料构成； 所述第一低折射层由二氧化硅、氟化镁、氟化铝中的任意一种材料构成。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的掩膜版，其特征在于，还包括: 设于高折射层与图形结构之间且与高折射层接触的第二低折射层，所述高折射层的折射率大于第二低折射层的折射率。5.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于， 所述第二低折射层的折射率在1.2至1.5之间。6.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于， 所述第二低折射层由二氧化硅、氟化镁、氟化铝中的任意一种材料构成。7.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于， 所述高折射层的厚度为曝光主波长的四分之一的偶数倍； 所述第一低折射层的厚度为曝光主波长的四分之一的奇数倍； 所述第二低折射层的厚度为曝光主波长的四分之一的奇数倍。8.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于， 所述第二低折射层为用于支撑图形结构、高折射层、第一低折射层的支撑层。9.根据权利要求8所述的掩膜版，其特征在于， 所述支撑层由石英玻璃构成。10.根据权利要求8所述的掩膜版，其特征在于， 所述支撑层的厚度在7mm至15mm之间。
【专利摘要】本发明提供一种掩膜版，属于曝光技术领域，其可解决现有的掩膜版会因衍射影响而分辨率受限的问题。本发明的掩膜版包括：图形结构，其包括遮光区和透光区；设于图形结构出光侧的全反射结构，在远离图形结构的方向上所述全反射结构包括依次设置且接触的高折射层、第一低折射层，所述高折射层的折射率大于第一低折射层的折射率。
【IPC分类】G03F1/24
【公开号】CN105511220
【申请号】CN201610080491
【发明人】张朝波, 刘亮亮, 田宏伟, 白妮妮, 韩帅, 康峰, 唐亮, 绰洛鹏, 闵天圭
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年2月4日