[发明专利]半色调掩膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半色调掩膜及其制造方法，其被配置为减少制造具有多个半透过单元的半色调掩膜的过程数目，由此减少时间和制造成本。

背景技术

通常，液晶显示器(liquid crystal display，LCD)利用电场来控制具有介电各向异性的液晶的光透射率，由此显示画面。为此，LCD包括利用液晶单元矩阵显示画面的液晶显示面板和用于驱动液晶显示面板的驱动电路。相关技术的液晶显示面板包括彼此结合的滤色片衬底和薄膜晶体管衬底，在它们之间具有液晶。

滤色片衬底包括顺序地设置在上玻璃衬底上的黑色矩阵、滤色片和通用电极。

薄膜晶体管衬底包括为薄膜晶体管和为每个单元设置的像素电极，所述每个单元由在下玻璃衬底上与数据线相交的栅极线限定。薄膜晶体管根据来自栅极线的栅极信号向像素电极施加来自数据线的数据信号。通过透明导电层形成的像素电极供应来自薄膜晶体管的数据信号以驱动液晶。

薄膜晶体管衬底通过许多掩膜过程形成，其中单个半色调掩膜采用形成源极、漏极和半导体图案的过程，从而减少掩膜过程的数目。

发明内容

技术问题

此时，所述半色调掩膜包括阻挡紫外光的阻挡区、部分透射紫外光的半透过区和透射紫外光的透射区。

所述半色调掩膜的半透过区可以形成有每个都具有不同光透射率的多个半透过部分。此时，采用每个都具有不同透射率的多种半透过材料来形成所述多个半透过区。

就是说，多个半透过区采用每个都具有不同透射率的多种半透过材料，以便在半透过区上形成每个都具有不同透射率的多个半透过部分。

一种具有三个或更多互不相同的半透过部分的半色调掩膜的制造方法可以通过下述过程形成：层叠利用光刻过程和刻蚀过程被图案化的第一半透过材料，在所述第一半透过材料上层叠有利用光刻过程和刻蚀过程被图案化的第二半透过材料，并且在第二半透过材料上层叠有利用光刻过程和刻蚀过程被图案化的第三半透过材料，从而形成具有三种互不相同透射率的半透过区。

如上所述，常规的制造方法存在的缺点是，通过光刻过程和刻蚀过程层叠互不相同的半透过材料并进行图案化，以便形成多个半透过部分，由此增加了过程的数目因而增加了时间和成本。

技术方案

本发明被公开以避免上述缺点，并且本发明的一个目的是提供一种半色调掩膜及其制造方法，其被配置为减少制造具有多个半透过单元的半色调掩膜的过程数目，由此减少时间和制造成本。

在本发明的一个主要方面，提供一种半色调掩膜，包括：衬底；透射区，形成在所述衬底上，用于透射照射的预定波长范围的光；以及半透过区，具有多个半透过单元，所述半透过单元使用两种或更多半透过材料从而对于照射在所述衬底上的预定波长范围的光具有两种或更多互不相同的透射率。

在一些示例性实施例中，所述半色调掩膜可以进一步包括阻挡区，该阻挡区具有形成在所述至少两个或更多半透过材料的上表面或下表面上的阻挡层。

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中的一种作为主要元素的材料，或者是混合有至少两种或更多种上述元素的复合材料，或者包括向所述具有Cr、Si、Mo、Ta、Ti、Al、Zr、Sn、Zn、In、Mg、Hf、V、Nd、Ge、MgO-Al₂O₃或Si₃N₄中的一种作为主要元素的单一材料或所述复合材料中加入Co_x、O_x、N_x、C_x、F_x和B_x中的至少一种的单一材料或复合材料，其中下标x是自然数并且定义每种元素的个数。

在一些示例性实施例中，所述至少两种半透过材料中的每一种都具有不同的刻蚀率。

在本发明的另一主要方面，提供一种半色调掩膜的制造方法，包括：在在待形成阻挡区的衬底上形成阻挡层；在形成有所述阻挡层的所述衬底上形成半透过区，该半透过区具有多个半透过部分，所述半透过部分通过使用至少两种半透过材料而具有三种或更多互不相同的透射率；以及形成层叠有所述阻挡层和至少两种半透过材料的阻挡区并且形成露出所述衬底的透射区。