一種光掩模和利用其製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法與流程

2023-09-19 15:48:30 1

本發明涉及光掩模以及用於利用其製造用於濾色器的柱狀間隔件(cs)的方法。

背景技術：

通常，利用負光致抗蝕劑來製造在顯示裝置的濾色器中所使用的柱狀間隔件。

此外，通過測試證實，在塗覆2.2μm厚的pr之後，利用透射率為100％的光掩模進行曝光時保留2.2μm的高度，利用透射率為10％的光掩模進行曝光時保留約1.8μm的高度，利用透射率為5％的光掩模進行曝光時保留約1.6μm的高度，在利用透射率為0％的光掩模進行曝光時保留0μm的高度。也就是說，為了通過一次曝光產生總共具有四個臺階的形狀，需要具有四種透射率的其它區域。

然而，當用於各個區域的光掩模的透射率差異不大時，存在的問題是即使使用四種色調(tones)，也不會形成依照光掩模的圖案形狀的pr圖案，並且由於光掩模的色調增加，存在增加生產成本的問題。

技術實現要素：

[技術問題]

本發明的技術問題是提供一種具有能夠利用曝光時的衍射和幹涉現象的圖案布置的光掩模，以及用於利用該光掩模製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法。

本發明的另一技術問題是提供一種光掩膜，該光掩膜能夠利用具有三個透射區域的光掩模來形成具有四個高度的柱狀間隔件圖案，以及用於利用該光掩模製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法。

[技術方案]

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種光掩模，其包括：具有第一透射率的中央區域；第一周邊區域，其圍繞中央區域並具有低於第一透射率的第二透射率；以及第二周邊區域，其圍繞第一周邊區域並具有第一透射率。

另外，根據本發明的另一方面，提供了一種用於製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法，其包括以下步驟：在襯底上塗覆負型光致抗蝕劑；以及利用光掩模對襯底進行曝光。

此外，根據本發明的另一方面，提供了一種光掩模，其包括：具有第一透射率的中央區域；第一周邊區域，其圍繞中央區域並具有低於第一透射率的第二透射率；多個圓形區域，其位於第一周邊區域中並且基於中央區域沿著圓周方向布置並且具有高於第二透射率的第三透射率；以及第二周邊區域，其圍繞第一周邊區域並具有第三透射率。

此外，根據本發明的另一方面，提供了一種用於製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法，其包括以下步驟：在襯底上塗覆負型光致抗蝕劑；以及利用光掩模對襯底進行曝光。

[發明的效果]

如上所述，與本發明的至少一個示例相關聯的光掩模以及用於利用其製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法具有以下效果。

光掩模具有能夠利用曝光時的衍射和幹涉現象的圖案布置。由此，可以用具有三個透射區域的光掩模來形成具有四個高度的柱狀間隔件圖案。

因此，由於能夠減小透射率區域，所以能夠降低製造成本，並且能夠改進光敏劑圖案的形狀。

附圖說明

圖1是與本發明的第一示例相關聯的光掩模的平面圖。

圖2和圖3是利用如圖1所示的光掩模的模擬結果。

圖4是示出利用如圖1所示的光掩模的曝光工藝的概念圖。

圖5至圖8是利用如圖1所示的光掩模的測量結果。

圖9是與本發明的第二示例相關聯的光掩模的平面圖。

圖10和圖11是利用如圖9所示的光掩模的模擬結果。

圖12是示出利用如圖9所示的光掩模的曝光工藝的概念圖。

圖13至圖16是利用如圖9所示的光掩模的測量結果。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明的一個示例的光掩模以及利用該光掩模製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法。

另外，不管附圖標記如何，相同或相應的部件由相同或相似的附圖標記表示，為此將省略重複描述，並且為了便於說明，如附圖所示的每個構成部件的尺寸和形狀可能被放大或縮小。

圖1是與本發明的第一示例相關聯的光掩模(100)的平面圖，圖2和圖3是利用如圖1所示的光掩模的模擬結果，以及圖4是示出利用如圖1所示的光掩模的曝光工藝的概念圖。此外，圖5至圖8是利用如圖1所示的光掩模的測量結果，圖5至圖8是sem圖像和光學輪廓儀測量結果。

具體地，圖2和圖3是示出利用光掩模(100)曝光時的歸一化的強度曲線的模擬結果。

參照圖1，與第一示例相關聯的光掩模(100)包括：具有第一透射率的中央區域(110)；圍繞中央區域(110)並具有低於第一透射率的第二透射率的第一周邊區域(120)；以及圍繞第一周邊區域(120)並具有第一透射率的第二周邊區域(130)。這裡，第一透射率可以是5％。此外，第二透射率可以是0％。此外，光掩模(100)可以包括布置在第二周邊區域(130)外部並具有第二透射率的第三周邊區域(140)。

此外，中央區域(110)可以為具有預定直徑的圓形形狀，並且第一周邊區域(120)可以具有圍繞中央區域(110)的環形形狀。

此外，中央區域(100)可以具有20μm至30μm的直徑(d1)，並且第一周邊區域(120)可以具有20μm至30μm的內徑和35μm至55μm的外徑(d2)，並且例如，中央區域(100)可以具有約25μm的直徑(d1)，並且第一周邊區域(120)可以具有約25μm的內徑和約40μm的外徑(d2)。

參照圖4，確認了在利用光掩模(100)曝光時，襯底(s)上的中央區域柱(10)的高度為約1.8μm，並且外部區域柱(11)的高度為約1.6μm。特別地，關於中央區域柱(10)，通過在光掩模中的中央區域(110)(透射率5％)和第一周邊區域(120)(透射率0％)的邊界區域處的衍射和幹涉現象可以獲得由約10％的透射率所形成的圖案的高度(參見圖2和圖3)。

此外，與本發明的一個示例相關聯的用於製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法包括在襯底(s)上塗覆負型光致抗蝕劑以及利用光掩模(100)對襯底進行曝光的步驟。

圖9是與本發明的第二示例相關聯的光掩模(200)的平面圖，圖10和圖11是利用如圖9所示的光掩模的模擬結果，圖12是示出利用如圖9所示的光掩模的曝光工藝的概念圖，圖13至16是利用如圖9所示的光掩模的測量結果，圖13至16是sem圖像和光學輪廓儀測量結果。

具體地，圖10和11是示出利用光掩模(200)曝光時的歸一化的強度曲線的模擬結果。

參照圖9，與第二示例相關聯的光掩模(200)包括：具有第一透射率的中央區域(210)；圍繞中央區域(210)並具有低於第一透射率的第二透射率的第一周邊區域(220)；多個圓形區域(230)，其位於所述第一周邊區域(220)中並且基於所述中央區域沿著圓周方向布置並且具有高於第二透射率的第三透射率；以及圍繞第一周邊區域(220)並且具有第三透射率的第二周邊區域(240)。此外，光掩模(100)可以包括布置在第二周邊區域(240)外部並具有第二透射率的第三周邊區域(250)。

此時，第一透射率可以是100％，第二透射率可以是0％，並且第三透射率可以是5％。

另外，中央區域(210)可以為具有預定直徑的圓形形狀，並且第一周邊區域(220)可以具有圍繞中央區域的環形形狀。此外，中央區域(210)可以具有5μm至9μm的直徑，圓形區域(230)可以具有3μm至5μm的直徑，並且第一周邊區域(220)可以具有38μm至42μm的外徑，並且例如，中央區域(210)可以具有7μm的直徑，圓形區域(230)可以具有4μm的直徑，並且第一周邊區域(220)可以具有40μm的外徑。此外，中央區域(210)的中心與圓形區域(230)的中心之間的距離可以為6μm至12μm，並且例如，中央區域(210)的中心與圓形區域(230)的中心之間的距離可以為8μm。此外，可以設置八個圓形區域(230)。

參照圖12，確認了在利用光掩模(200)曝光時，襯底(s)上的中央區域柱(20)的高度為約1.9μm，並且外部區域柱(21)的高度為約1.6μm。特別地，關於中央區域柱(20)，通過在光掩模中中央區域(210)(透射率100％)、第一周邊區域(220)(透射率0％)以及圓形區域(230)(透射率5％)的邊界區域處的衍射和幹涉現象可以獲得由約10％的透射率所形成的圖案的高度(參見圖6和圖7)。

此外，與本發明的一個示例相關聯的用於製造用於濾色器的柱狀間隔件的方法包括在襯底(s)上塗覆負型光致抗蝕劑以及利用光掩模(200)對襯底進行曝光的步驟。

為了說明的目的公開了上述本發明的優選示例，這些示例可以由本領域技術人員在本發明的思想和範圍內進行修改、改變和添加，並且將認為這樣的修改、改變和添加落入以下權利要求書內。