本公开涉及液晶显示领域， 特别是指一种光刻工艺参数确定方法及装 置。 背景技术

光刻 （ Photolithography ) 工艺是制造薄膜晶体管-液晶显示器 ( TFT-LCD ) 的关键工艺， 其是指把设计在光罩 （Mask ) 上的电路图 案复制到要刻蚀的基板上的过程。 光刻工艺主要包括三个步骤： 光刻胶 涂布、 曝光和显影。 随着 TFT-LCD制造技术的不断发展， 光刻工艺已 由 7 mask, 5 mask工艺发展到 4 mask, 3 mask工艺。 4 mask工艺使用 的半色调掩模（Half Tone Mask ) 包括不透光区 （对应电路结构区域） ， 透光区 （对应没有电路结构的区域） ， 还有比较特别的半透光区域。 通 过半透光区域的干涉和衍射效应， 可在光刻胶上形成 3000-7000A的较 薄图形区域或灰色调区域。 关键尺寸（CD , Critical Dimension )和半透 区膜厚 （ HTK , Halftone Thickness ) 是半色调光刻 （ Half tone photolithography )工艺中需要控制的重要指标， 其中关键尺寸指显影后 光刻胶形成的图案中最重要部位的尺寸，它直 接影响到后面的刻蚀和最 终形成图案的尺寸；半透区膜厚是指阵列基板 的薄膜晶体管的沟道区的 光刻胶厚度， 该厚度对后续刻蚀工艺有很大影响。 在半色调光刻工艺中 需对 HTK和 CD进行严格管控， 使得其在规格范围内， 以保证阵列基 板的薄膜晶体管的电学性能。

对以上两个光刻指标影响较大的两个光刻工艺 参数是曝光速度和 涂覆的光刻胶膜厚。现有技术中通过测试来确 定上述光刻工艺参数与光 刻指标之间的关系。 在每次测试中， 采用涂胶单元的恒定的涂胶压力和 恒定的平均速度，在基板的表面上形成单一厚 度的光刻胶，如图 1所示。 然后再采用单一的曝光速度对基板进行曝光， 得到一组测试数据。 这样 就需要很多基板进行曝光对比以确定上述光刻 工艺参数对光刻指标的 影响， 不仅消耗了大量的基板和光刻胶， 而且测试的时间也较长。 发明内容

本公开要解决的技术问题是提供一种光刻工艺 参数确定方法及装置，能 够在仅使用一片基板的条件下，获取光刻指标 参数最优时所对应的光刻工艺 参数， 大大减少了光刻胶和基板的使用， 节约了测试时间。

为解决上述技术问题， 本公开的实施例提供技术方案如下：

一方面， 提供一种光刻工艺参数确定方法， 其包括：

在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶区域 ；

在预设的曝光模式下对所述基板上的光刻胶进 行曝光显影，并测量每一 光刻胶区域显影图案对应的光刻指标；

确定所述光刻指标为最优时所对应的光刻胶膜 厚和曝光模式。

进一步地， 所述在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶 区域包括： 调整光刻胶供给装置的涂胶压力，在所述基板 上形成多个不同膜厚的光 刻胶区域。

进一步地， 所述光刻指标包括： 关键尺寸和半透区膜厚。

进一步地，所述在预设的曝光模式下对所述基 板上的光刻胶进行曝光显 影， 并测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻指 标包括：

以多个不同的曝光速度对所述基板上的光刻胶 进行曝光显影，测量每一 膜厚和每一曝光速度对应区域的光刻指标；

所述确定所述光刻指标为最优时所对应的光刻 胶膜厚和曝光模式包括： 获取最优的光刻指标，并确定所述最优的光刻 指标所对应的光刻胶膜厚 和曝光速度。

进一步地，所述在预设的曝光模式下对所述基 板上的光刻胶进行曝光显 影， 并测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻指 标包括：

以预设的曝光速度采用半色调掩模对所述基板 上的光刻胶进行曝光显 影， 测量每一膜厚光刻胶区域的光刻指标；

所述确定所述光刻指标参数为最优时所对应的 光刻胶膜厚和曝光模式 包括：

获取最优的光刻指标参数，并确定所述最优的 光刻指标所对应的光刻胶 膜厚。

进一步地， 多个不同膜厚的光刻胶区域沿基板的长度方向 排列。

进一步地， 沿垂直于所述基板的长度方向的宽度方向的曝 光速度相同。 本公开实施例还提供了一种光刻工艺参数确定 装置， 包括： 光刻胶涂覆模块， 用于在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶 区域； 曝光显影模块，用于在预设的曝光模式下对所 述基板上的光刻胶进行曝 光显影；

测量模块， 用于测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻 指标； 处理模块，用于确定所述光刻指标为最优时所 对应的光刻胶膜厚和曝光 模式。

进一步地， 所述光刻胶涂覆模块包括：

控制子模块，用于调整光刻胶供给装置的涂胶 压力， 以在所述基板上形 成多个不同膜厚的光刻胶区域。

进一步地， 所述光刻指标包括： 关键尺寸和半透区膜厚。

进一步地，所述曝光显影模块具体用于以多个 不同的曝光速度对所述基 板上的光刻胶进行曝光显影；

所述测量模块测量每一膜厚和每一曝光速度对 应区域的光刻指标； 所述处理模块获取最优的光刻指标，并确定所 述最优的光刻指标所对应 的光刻胶膜厚和曝光速度。

进一步地，所述曝光显影模块以预设的曝光速 度对所述基板上的光刻胶 进行曝光显影；

所述测量模块测量每一膜厚光刻胶区域的光刻 指标；

所述处理模块获取最优的光刻指标，并确定所 述最优的光刻指标所对应 的光刻胶膜厚。

本公开的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，先在一张基板上形成多个不同膜 厚的光刻胶区域，在预设 的曝光模式下对所述基板上的光刻胶进行曝光 显影，并测量每一光刻胶区域 显影图案对应的光刻指标，之后确定所述光刻 指标为最优时所对应的光刻胶 膜厚和曝光模式。 本公开实施例能够在仅使用一片基板的条件下 ， 获取光刻 指标最优时所对应的光刻工艺参数， 大大减少了光刻胶和基板的使用， 节约 了测试时间。 附图说明

为了更清楚地说明本公开或现有技术中的技术 方案，下面将对本公开提 供的技术方案或现有技术描述中所需要使用的 附图作筒单地介绍，显而易见 地，下面描述中的附图仅仅是本公开的技术方 案的部分具体实施方式图示说 明， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

图 1 为现有技术中在基板上涂覆光刻胶时涂胶压力 和平动速度的示意 图；

图 2为根据本公开实施例的光刻工艺参数确定方� �的流程示意图； 图 3为根据本公开实施例的光刻工艺参数确定装� �的结构框图； 图 4 为根据本公开实施例的在基板上涂覆光刻胶时 涂胶压力和平动速 度的示意图；

图 5为根据本公开实施例的在基板上形成不同膜� �的光刻胶的示意图； 图 6为根据本公开实施例一的对基板上的光刻胶� �行曝光的示意图； 图 7 为根据本公开实施例二的光刻胶膜厚与半透区 厚度之间的关系曲 线图。 具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开 实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例， 而 不是全部的实施例。基于本公开中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例 ， 都属于本公开保护的范围。

本公开的实施例提供一种光刻工艺参数确定方 法及装置，能够在仅使用 一片基板的条件下， 获取光刻指标参数最优时所对应的光刻工艺参 数， 大大 减少了光刻胶和基板的使用， 节约了测试时间。

图 2为本公开实施例的光刻工艺参数确定方法的� �程示意图，如图 2所 示， 根据本实施例的方法包括：

步骤 201： 在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶区域 ；

步骤 202: 在预设的曝光速度下对所述基板上的光刻胶进 行曝光显影， 并测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻指 标；

步骤 203:确定所述光刻指标为最优时所对应的光刻� �膜厚和曝光速度。 进一步地， 步骤 201包括：

调整光刻胶供给装置的涂胶压力，在所述基板 上形成多个不同膜厚的光 刻胶区域。

进一步地， 所述光刻指标包括： 关键尺寸和半透区膜厚。

进一步地， 步骤 202包括：

以多个不同的曝光速度对所述基板上的光刻胶 进行曝光显影，测量每一 膜厚和每一曝光速度对应区域的光刻指标；

步骤 203包括：

获取最优的光刻指标，并确定所述最优的光刻 指标所对应的光刻胶膜厚 和曝光速度。

进一步地， 步骤 202包括：

以预设的曝光速度对所述基板上的光刻胶进行 曝光显影，测量每一膜厚 光刻胶区域的光刻指标。

步骤 203包括：

获取最优的光刻指标， 并确定所述最优的光刻指标所对应的光刻胶膜 厚。

根据本公开的光刻工艺参数确定方法，先在一 张基板上形成多个不同膜 厚的光刻胶区域， 在预设的曝光速度下对所述基板上的光刻胶进 行曝光显 影， 并测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻指 标， 之后确定所述光刻指 标为最优时所对应的光刻胶膜厚和曝光速度。 本公开实施例能够在仅使用一 片基板的条件下， 获取光刻指标最优时所对应的光刻工艺参数， 大大减少了 光刻胶和基板的使用， 节约了测试时间。

图 3为本公开实施例的光刻工艺参数确定装置的� �构框图，如图 3所示， 本实施例的光刻工艺参数确定装置包括：

光刻胶涂覆模块 30, 用于在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶 区 域；

曝光显影模块 31 , 用于在预设的曝光速度下对所述基板上的光刻 胶进 行曝光显影； 测量模块 32, 用于测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻 指标； 处理模块 33 , 用于确定所述光刻指标为最优时所对应的光刻 胶膜厚和 曝光速度。

进一步地， 所述光刻胶涂覆模块 30包括：

控制子模块， 用于调整光刻胶供给装置的涂胶压力， 以在所述基板上形 成多个不同膜厚的光刻胶区域。

进一步地， 所述光刻指标包括： 关键尺寸和半透区膜厚。

进一步地， 所述曝光显影模块 31具体用于以多个不同的曝光速度对所 述基板上的光刻胶进行曝光显影。

所述测量模块 32具体用于测量每一膜厚和每一曝光速度对应� ��域的光 刻指标。

所述处理模块 33具体用于获取最优的光刻指标， 并确定所述最优的光 刻指标所对应的光刻胶膜厚和曝光速度。

进一步地， 所述曝光显影模块 31具体用于以预设的曝光速度对所述基 板上的光刻胶进行曝光显影。

所述测量模块 32具体用于测量每一膜厚光刻胶区域的光刻指� ��。

所述处理模块 33具体用于获取最优的光刻指标， 并确定所述最优的光 刻指标所对应的光刻胶膜厚。

根据本公开的光刻工艺参数确定装置，先在一 张基板上形成多个不同膜 厚的光刻胶区域， 在预设的曝光速度下对所述基板上的光刻胶进 行曝光显 影， 并测量每一光刻胶区域显影图案对应的光刻指 标， 之后确定所述光刻指 标为最优时所对应的光刻胶膜厚和曝光速度。 本公开实施例能够在仅使用一 片基板的条件下， 获取光刻指标最优时所对应的光刻工艺参数， 大大减少了 光刻胶和基板的使用， 节约了测试时间。

下面结合具体的实施例对本公开的光刻工艺参 数确定方法进行进一步 地介绍：

实施例一

本实施例的方法中， 在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶区域 ， 然 后以多个不同的曝光速度对基板上的光刻胶进 行曝光显影，确定最优的光刻 指标所对应的光刻胶膜厚和曝光速度为测试所 要得到的光刻工艺参数。 其 中， 光刻指标包括关键尺寸和半透区膜厚。

本实施例的方法具体包括以下步骤：

步骤 al : 首先将待涂覆的基板放在操作平台上， 然后将光刻胶涂覆模块 的光刻胶涂覆狭缝调整到合适的位置，光刻胶 涂覆模块的狭缝平动装置带动 光刻胶涂覆狭缝在基板上平动，光刻胶涂覆模 块的光刻胶供给装置以一定的 涂胶压力将光刻胶从光刻胶涂覆狭缝中喷出。 基板上光刻胶的涂覆厚度与涂 胶压力的大小成正比， 通过调整涂胶压力的大小， 可以改变光刻胶的涂覆厚 度。 如果控制涂胶压力在一段时间内恒定的增加或 减小， 可以在基板上形成 厚度渐变的光刻胶。

如图 4所示， 涂覆狭缝的平动速度恒定（在 80-150mm/s的范围内）， 而 涂胶压力随着时间的增加呈一定梯度的增加（ 在 l-10Kpa的范围内）， 则可 以在基板上形成如图 5所示的不同膜厚的光刻胶区域。相邻光刻胶� �域的膜 厚逐步增加。 每个光刻胶区域的长度即为基板的宽度， 每个光刻胶区域的宽 度取决于对应涂胶压力的持续时间（例如 2-6s )与平动速度的乘积。 为保证 各区域涂胶的均匀性， 每个光刻胶区域的宽度优选控制在一定的范围 内（例 如 150-450mm )。 本实施例中， 涂胶的压力为 10-50Kpa。 如涂胶压力增加 0.6-lKpa, 则光刻胶厚度对应地增加 0.1微米。 以上述方法得到的光刻胶膜 厚在 1-3微米之间。优选地，基板上光刻胶的最大膜 厚和最小膜厚的差为 0-2 微米， 相邻光刻胶区域的光刻胶膜厚差为 0-0.3微米。 以 6代线 TEL涂胶机 为例， 本实施例中可在长度为 1850mm的基板上形成 1-12个不同膜厚的光 刻胶区域。

步骤 a2: 对经过步骤 al的基板以不同的曝光速度进行曝光。 首先在曝 光机中装载掩模板， 在经过步骤 al 的基板进入曝光机后， 经过聚焦， 对位 等步骤， 如图 6所示， 基板移动到曝光区域 1 ( shot l )的位置， 在曝光区域 1中以曝光速度 1进行曝光； 在曝光区域 1的曝光结束后即移动到曝光区域 2 ( shot 2 )的位置， 在曝光区域 2中以曝光速度 2进行曝光； 如此往复进行 余下的曝光区域的曝光。 由图 6可以看出， 若光刻胶区域膜厚变化的方向为 Y方向， 则在与 Y方向垂直的 X方向以步进的方式移动基板以进行不同曝 光速度下的曝光。 以 6代线 Canon曝光机为例， 本实施例中 X方向步进间 距为 150-750mm, 且 X方向步进间距大于 X方向单一曝光区域的宽度， 曝 光速度范围为 100-750mm/s。 在一般模式下， 在一个曝光区域中通常只进行 一个曝光速度的曝光，本实施例可以实现一张 基板 1-9个曝光速度下的曝光。 若基板上形成有 M个不同膜厚的光刻胶区域， 以 N个不同的曝光速度进行 曝光， 则在曝光结束后在基板上一共形成 Μ χ Ν个光刻胶区域， 各个光刻胶 区域的光刻工艺参数均不相同。 如图 6所示， 光刻胶区域 A1的光刻工艺参 数为光刻胶膜厚 A , 曝光速度 1； 光刻胶区域 A2的光刻工艺参数为光刻胶 膜厚 A, 曝光速度 2; 光刻胶区域 B1的光刻工艺参数为光刻胶膜厚 B, 曝 光速度 1。

步骤 a3：测量各个不同光刻工艺参数的光刻胶区域� ��光刻指标。具体地， 可以在曝光结束后测量各个光刻胶区域中显影 图案的 CD和 HTK ,从中获取 最优 CD和 HTK, 并确定最优的 CD和 HTK所对应的光刻胶区域， 则该光 刻胶区域所对应的光刻胶膜厚和曝光速度即为 测试所需要得到的光刻工艺 参数。

根据本实施例， 首先在基板上涂覆渐变膜厚的光刻胶， 并在各曝光区域 中进行不同曝光速度下的曝光， 通过测量不同光刻胶区域显影图案对应的 CD和 HTK, 从而在仅使用一片基板的条件下， 确定光刻指标达到规格时的 光刻胶膜厚和曝光速度，大大减少了光刻胶和 基板的使用，节约了测试时间， 提高了生产效率。 多个不同膜厚的光刻胶区域沿基板的长度方向 排列， 而沿 垂直于所述基板的长度方向的宽度方向的曝光 速度相同，可以使得光刻胶的 膜厚的渐变方向与曝光区域的排列方向垂直， 从而使得各光刻胶区域的光刻 工艺参数均不相同。

实施例二

本实施例中， 在一张基板上形成多个不同膜厚的光刻胶区域 ， 然后以预 设的曝光速度对基板上的光刻胶进行曝光显影 ，确定最优的半透区膜厚所对 应的光刻胶膜厚。 本实施例的方法具体包括以下步骤：

步骤 bl : 首先将待涂覆的基板放在操作平台上， 然后将光刻胶涂覆模 块的光刻胶涂覆狭缝调整到合适的位置，光刻 胶涂覆模块的狭缝平动装置带 动光刻胶涂覆狭缝在基板上平动，光刻胶涂覆 模块的光刻胶供给装置以一定 的涂胶压力将光刻胶从光刻胶涂覆狭缝中喷出 。基板上光刻胶的涂覆厚度与 涂胶压力的大小成正比， 通过调整涂胶压力的大小， 可以改变光刻胶的涂覆 厚度。 如果控制涂胶压力在一段时间内恒定的增加或 减小， 可以在基板上形 成厚度渐变的光刻胶。

如图 4所示， 涂覆狭缝的平动速度恒定（在 80-150mm/s的范围内）， 而 涂胶压力随着时间的增加呈一定梯度的增加（ 在 l-10Kpa的范围内）， 则可 以在基板上形成如图 5所示的不同膜厚的光刻胶区域，相邻光刻胶� �域的膜 厚逐步增加。 每个光刻胶区域的长度即为基板的宽度， 每个光刻胶区域的宽 度取决于对应涂胶压力的持续时间（例如 2-6s )与平动速度的乘积， 为保证 各区域涂胶的均匀性， 每个光刻胶区域的宽度优选控制在一定的范围 内（例 如 150-450mm )。 本实施例中， 涂胶的压力为 10-50Kpa。 如涂胶压力增加 0.6-lKpa, 则光刻胶厚度对应地增加 0.1微米。 以上述方法得到的光刻胶膜 厚在 1-3微米之间。优选地，基板上光刻胶的最大膜 厚和最小膜厚的差为 0-2 微米， 相邻光刻胶区域的光刻胶膜厚差为 0-0.3微米。 以 6代线 TEL涂胶机 为例， 本实施例中可在长度为 1850mm的基板上形成 1-12个不同膜厚的光 刻胶区域。

步骤 b2: 在曝光机中装载半色调掩模板， 在经过步骤 bl的基板进入曝 光机后， 经过聚焦， 对位等步骤， 以预设的曝光速度对基板进行曝光。

步骤 b3: 通过曝光显影， 在上述基板不同膜厚的光刻胶区域显现显影 图案。 测量不同膜厚光刻胶区域的半透区膜厚， 得到如图 7所示的光刻胶膜 厚和半透区膜厚之间的关系曲线图。 之后可以获取最优的半透区膜厚， 并根 据所述关系曲线图确定最优的半透区膜厚所对 应的光刻胶膜厚，该光刻胶膜 厚即为测试所需要得到的光刻工艺参数。

根据本实施例的方法， 首先在基板上涂覆渐变膜厚的光刻胶， 并进行预 设曝光速度下的曝光， 通过测量不同光刻胶区域显影图案对应的半透 区膜 厚， 从而在仅使用一片基板的条件下， 确定光刻指标参数达到规格时的光刻 胶膜厚， 大大减少了光刻胶和基板的使用， 节约了测试时间， 提高了生产效 率。

此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模 块，以便更加特别地强调 其实现方式的独立性。

本公开实施例中，模块可以用软件实现，以便 由各种类型的处理器执行。 举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包 括计算机指令的一个或多个物 理或者逻辑块， 举例来说， 其可以被构建为对象、 过程或函数。 尽管如此， 所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起 ，而是可以包括存储在不同物 理上的不同的指令， 当这些指令逻辑上结合在一起时， 其构成模块并且实现 该模块的规定目的。

实际上， 可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条 指令， 并且甚至 可以分布在多个不同的代码段上， 分布在不同程序当中， 以及跨越多个存储 器设备分布。 同样地， 操作数据可以在模块内被识别， 并且可以依照任何适 当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数 据结构内。所述操作数据可以 作为单个数据集被收集， 或者可以分布在不同位置上（包括在不同存储 设备 上）， 并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系 统或网络上。

在模块可以利用软件实现时， 考虑到现有硬件工艺的水平， 所以可以以 软件实现的模块， 在不考虑成本的情况下， 本领域技术人员都可以搭建对应 的硬件电路来实现对应的功能， 所述硬件电路包括常规的超大规模集成 ( VLSI ) 电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、 晶体管之类的现有半导体或 者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬 件设备， 诸如现场可编程门阵 歹I、 可编程阵列逻辑、 可编程逻辑设备等实现。

在本公开各方法实施例中，所述各步骤的序号 并不能用于限定各步骤的 先后顺序， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 对各步骤的先后变化也在本公开的保护范围之 内。

以上实施方式仅用于说明本公开， 而并非对本公开的限制，有关技术领 域的普通技术人员， 在不脱离本公开的精神和范围的情况下， 还可以做出各 种变化和变型， 因此所有等同的技术方案也属于本公开的范畴 ， 本公开的专 利保护范围应由权利要求限定。