[发明专利]半色调掩模及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半色调掩模及其制造方法，该半色调掩模配置为通过使用单一半透过材料形成多个半透过单元。

背景技术

一般地说，液晶显示器(LCD)使用电场控制具有介电各向异性的液晶的光透射率，从而显示图像。为此，LCD包括用于利用液晶单元矩阵显示图像的液晶显示板以及用于驱动所述液晶显示板的驱动电路。一种现有的液晶显示板包括彩色滤光片基底和薄膜晶体管基底，这两种基底相互结合在一起，其中间具有液晶。

所述彩色滤光片基底包括黑矩阵、彩色滤光片和普通电极，它们顺序地被置于上玻璃基底上。

所述薄膜晶体管基底包括薄膜晶体管和像素电极，它们被提供给下玻璃基底上的每个单元，该单元由横越数据线的栅线限定。所述薄膜晶体管根据来自栅线的栅信号将来自数据线的数据信号施加在所述像素电极上。由透明导电层形成的像素电极提供来自所述薄膜晶体管的数据信号以驱动液晶。

所述薄膜晶体管基底通过许多掩模过程形成，其中，形成源电极和漏电极以及半导体图案的过程使用单个半色调掩模，以减少掩模过程的数目。

发明内容

技术问题

此时，所述半色调掩模包括用于阻挡紫外光的阻挡区、使紫外光部分透射的半透过区、以及使紫外光透过的透射区。

所述半色调掩模的半透过区可以形成有具有不同光透射率的多个半透过单元。

为了形成多个半透过单元，使用很多具有不同透射率的半透过材料。例如，需要3种具有不同透射率的半透过材料，以便实现具有多于3种互不相同的透射率的多个半透过单元。

就是说，存在的问题是，增加半透过材料的数目以形成具有多于3种或更多种半透过单元的半色调掩模。

技术方案

公开本发明以避免上述问题，本发明的优点是，提供一种半色调掩模及其制造方法，用来使用单一半透过材料形成多个半透过单元。

在本发明的一个总的方面，提供一种半色调掩模，包括：基底；透射区，形成在所述基底上以透射预定波长范围内的辐射光；以及半透过区，形成在所述基底上，具有多个半透过单元，这些半透过单元使用所述预定波长范围根据半透过材料的厚度或层叠层的数目具有多个互不相同的透射率。

在一些示例性实施例中，所述半色调掩模还可以包括具有阻挡层的阻挡区，该阻挡层形成在至少两个半透过材料之间。

在一些示例性实施例中，所述半色调掩模还可以包括具有阻挡层的阻挡区，该阻挡层形成在至少两个半透过材料的上表面或下表面。

在一些示例性实施例中，所述半透过材料可以包括Cr、Si、Mo、Ta、Ti、Al、Zr、Sn、Zn、In、Mg、Hf、V、Nd、Ge、MgO-Al₂O₃或Si₃N₄之一作为主成分，或用至少两种或多种所述元素混合成的复合材料，或者包括在所述单个主成分或所述复合材料中添加有Cox、Ox、Nx、Cx、Fx和Bx中的至少一种的所述单个主成分或所述复合材料，其中，下标x为自然数，限定了每种化学元素的数目。

在一些示例性实施例中，所述半透过区可以包括第一半透过部、第二半透过部和第三半透过部，所述第一半透过部在所述基底上用半透过材料形成以使光的透过率多达X％，所述第二半透过部用更厚的半透过材料形成以使光的透过率多达Y％，所述第三半透过部层叠有两层所述半透过材料以使光的透过率多达Z％。

在本发明的另一总的方面，一种半色调掩模的制造方法包括：在基底上层叠第一半透过材料、阻挡层和光刻胶；对所述光刻胶进行曝光和显影，以使所述阻挡层的必须区域露出，并顺序去掉露出的阻挡层和所述第一半透过材料；在形成有所述第一半透过材料和所述阻挡层的所述基底上层叠光刻胶之后，对所述光刻胶进行曝光和显影，并去掉所述露出的阻挡层，以便露出所述阻挡层的必须区域；在去掉露出的阻挡层之后，顺序层叠第二半透过材料和光刻胶，以形成具有阻挡层的阻挡区，该阻挡层在所述第一和第二半透过材料之间；对所述光刻胶进行曝光和显影以便露出所述第二半透过材料的必须区域，并顺序去掉露出的所述第二半透过材料和所述阻挡层；以及形成包括第一半透过部、第二半透过部和第三半透过部的半透过区，所述第一半透过部在所述基底上用所述第一半透过材料形成，所述第二半透过部在所述基底上用所述第二半透过材料形成，所述第三半透过部由所述第一和第二半透过材料层叠成。

在一些示例性实施例中，所述第一和第二半透过材料用同一半透过材料形成，所述第一和第二半透过材料具有不同的厚度。