[发明专利]半色调掩膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半色调掩膜的制造方法，所述半色调掩膜被配置为利用单一半透过材料具有多个半透过单元。

背景技术

一般而言，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每个单元设置的薄膜晶体管和像素电极，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，半色调掩膜包括阻挡紫外线的阻挡区、部分地透射紫外线的半透过区和透射紫外线的透射区。

半色调掩膜的半透过区可以形成有多个半透过部分，每个半透过部分具有互不相同的光透射率。

此时，采用每种都具有不同透射率的多种半透过材料，以形成多个半透过区。

例如，为了实现具有多于3种互不相同的光透射率的多个半透过部分，需要每种都具有不同透射率的3种半透过材料。就是说，具有3个以上半透过部分的半色调掩膜的常规制造方法的缺点在于半透过材料的数量增加。

技术方案

为了避免上述缺点而公开本发明，并且本发明的优点是提供一种能够利用单一半透过材料而具有多个半透过单元的半透过掩膜的制造方法。

在本发明的一个主要方法，提供一种半色调掩膜的制造方法，包括：在衬底上形成半透过材料；以及形成半透过区，所述半透过区用通过等离子体表面处理所述半透过材料和调节所述半透过材料的透射率而形成的具有与所述半透过材料的光透射率不同的透射率的至少一种半透过材料形成。

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，或者是混合有至少两种或更多种上述元素的复合材料，或者包括在单个上述主要元素或所述复合材料中添加Co_x、O_x、N_x、C_x、F_x和B_x中的至少一种的复合材料，其中，下标x是自然数并且限定每种化学元素的个数。

在一些示例性实施例中，对所述半透过材料进行等离子体表面处理，以在1％至10％的范围内细调所述光透射率。

在一些示例性实施例中，对所述半透过材料进行等离子体表面处理，以在10％至90％的范围内细调所述光透射率。

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：在衬底上层叠阻挡层和光刻胶，对该光刻胶进行曝光和显影，从而露出所述阻挡层中的必要区域并去除露出的阻挡层；在形成有所述阻挡层的衬底上层叠第一半透过材料和光刻胶，对该光刻胶进行曝光和显影，从而露出所述第一半透过材料中的必要区域并去除露出的第一半透过材料；在形成有所述第一半透过材料的衬底上层叠光刻胶，对该光刻胶进行曝光和显影，从而露出所述第一半透过材料中的必要区域，并且对露出的第一半透过材料进行等离子体表面处理，以形成第二半透过材料；在形成有所述第二半透过材料的衬底上层叠光刻胶，对该光刻胶进行曝光和显影，从而露出所述第一半透过材料中的必要区域，并且对露出的第一半透过材料进行等离子体表面处理，以形成第三半透过材料；以及去除剩余的光刻胶。

在一些示例性实施例中，对所述半透过材料进行等离子体表面处理，以在1％至10％的范围内细调所述光透射率。

在一些示例性实施例中，对所述半透过材料进行等离子体表面处理，以在10％至90％的范围内细调所述光透射率。

在一些示例性实施例中，所述半色调掩膜可以包括通过利用单一半透过材料具有多于3种的不同透射率的多个半透过部分，以及在至少两种半透过材料之间形成阻挡层的阻挡区。