[发明专利]掩膜版及光刻材料的曝光检测方法

说明书

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种掩膜版及光刻材料的曝光检测方法。

背景技术

目前，平板显示器包括液晶显示器（Liquid Crystal Display：LCD）、有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode:OLED）显示器等。在成像过程中，液晶面板中的像素点由集成在阵列（Array）基板上的薄膜晶体管（Thin Film Transistor：简称TFT）配合外围驱动电路来驱动以实现图像显示；有源矩阵（ActiveMatrix）驱动式OLED面板中的像素点也是由TFT配合外围驱动电路来驱动以实现图像显示。在上述平板显示器中，TFT是控制发光的开关，它是一种半导体器件，是平板显示器中实现高性能显示的关键部件。

在半导体器件的生产过程中，曝光工艺是其中重要的制作工艺之一，该工艺通过光化学反应精确地将半导体掩膜版上的图案转写到光刻材料（也叫光阻材料，英文名称为Photoresist，简称PR）上。在TFT（或TFT阵列）的制作中，采用在衬底（即基板）上涂覆或溅射相应的工艺材料膜层（比如氧化铟锡等），然后在工艺材料膜层上涂覆光刻材料，通过对光刻材料进行曝光、显影等工艺，把半导体掩膜版上的微细图案转移至工艺材料膜层或衬底上，然后对不同的工艺材料膜层进行刻蚀加工，最终形成相应的TFT（或TFT阵列）的图形。

在TFT（或TFT阵列）制作工艺中，根据工艺材料膜层的不同可能需要进行多次曝光，目前TFT阵列生产过程中较常用的曝光工艺为5次（5mask）、4次（4mask）或3次（3mask）工艺。其中，4mask工艺中一般采用灰度掩膜版（Gray Tone Mask，简称GTM）或半色调掩膜版（Half Tone Mask，简称HTM）进行曝光。在灰色调掩膜版中，构成在曝光机的临界分辨率以下的缝隙部，该缝隙部遮挡一部分光，从而实现中间曝光；在半色调掩膜版中，利用半透光的膜进行中间曝光。两种掩膜版都可以在一次曝光中同时实现曝光部分（即完全曝光）、中间曝光部分（即非完全曝光，或者说半曝光）、未曝光部分（即不曝光）三个曝光等级，在显影之后，可以构成两种厚度的抗蚀剂膜（即事先涂覆的光刻材料经曝光显影工艺后对应半曝光部分形成的不同等级的光刻材料膜层的厚度）。这些不同等级的光刻材料膜层的厚度是TFT阵列生产中需要管控的重要工艺参数。

目前，对于这些不同等级的光刻材料膜层的厚度一般采用专用设备进行测量与监控，其中最常采用的方法是光学干涉法。在采用光学干涉法测量光刻材料膜层的厚度时，首先利用专用设备对测量区的图形进行图形识别并锁定该测试区，然后采用透射光束照射测试区光刻材料膜层的表面，利用透射光束在工艺材料膜层与光刻材料膜层界面处的反射，对透射光束和反射光束干涉所产生的干涉条纹进行分析，从而得到测试区的光刻材料膜层的具体数据。在该测量过程中，不仅要采用专用分光设备，而且由于测试区干涉图案以及反射表面可能发生变化，例如：光的干涉装置发生变化引起的干涉条纹形状、条数、疏密等的变化及移动，以及可能存在“半波损失”现象，使得采用图形识别方式从测量区区分并确定出测试区很不容易；再则，这种测量方法还要求测试人员针对不同的TFT结构在曝光工艺中分别编写不同的图形识别程序及厚度测量程序，但是再精细的程序，也不可能网罗实际TFT阵列量产过程中可能出现的图形识别误差等干扰因素，从而导致出现光刻材料膜层的厚度误测现象。

可见，现有的TFT阵列制作过程中对光刻材料膜层厚度的测量，尽管采用了成本较高的专用设备，测量过程中也配置了专人编写测量程序，但仍避免不了实际测量过程中的误测现象，并且测量时间也较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种掩膜版及光刻材料的曝光检测方法，利用该掩膜版对光刻材料进行曝光的检测方法，简单易行，测量结果准确，且可靠度高。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种掩膜版，包括曝光检测区，所述曝光检测区包括不完全透光区，所述不完全透光区具有第一位置和第二位置，在所述第一位置和所述第二位置之间具有参考位置；其中：从第一位置到第二位置，不完全透光区的透光量逐渐减小；所述参考位置处的透光量等于待曝光的光刻材料膜层被完全曝光所需的最少透光量；所述掩膜版还包括对所述参考位置进行标识的位置标识。

优选的是，所述不完全透光区的俯视平面形状为：沿所述第二位置到第一位置的方向逐渐变窄。