CN111999979A - 一种非光刻图形化掩模的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非光刻图形化掩模的制造方法，包括以下步骤：S1.在衬底上设置一层高分子材料；S2.将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液；S3.对包含高分子材料的衬底进行热处理；S4.将包含高分子材料的衬底浸在显影溶液或通过喷雾显影法显影，直到高分子材料接触阻聚剂或缓聚剂的区域溶解。本发明和传统光刻工艺或干膜工艺相比，此图形化掩膜的方法不需要光源与曝光过程，并且高分子材料中并不需要添加光敏成分，大幅降低材料成本，在需要低成本掩膜的应用领域。

Description

一种非光刻图形化掩模的制造方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池，半导体照明芯片制造，平板显示，生化分析芯片，集成电路，微机电制造等微米尺度制造领域，具体涉及一种图形化掩模的制造方法。

背景技术

光刻工艺是薄膜晶体管阵列制造过程中必不可少的一道制程，起到图案转移的作用。通过对薄膜进行清洗、光刻胶涂覆、曝光、显影、后烘等工序，将设计好的掩膜图案转移到薄膜上，之后经过刻蚀和光刻胶剥离工序在薄膜中形成目标图案。

光刻工艺的实施离不开光刻胶，光刻胶的主体成分是一类含光敏性基团的聚合物，在紫外光照条件下，受光照部分光敏基团发生化学变化，导致光刻胶感光部分和遮光部分在显影液中溶解性产生差异，从而在显影后实现图案转移。

光掩膜版和光刻胶材料的成本不符合太阳能电池工业的低成本要求。并且，对准光掩膜版，光刻胶曝光、显影所需的时间达不到现代太阳能电池生产线的产量要求。图形化过程可以在太阳能电池制造过程中的不同步骤中用到。例如，当选择性的在太阳能电池表面沉积导电栅线时，就有可能需要做一次图形化过程来完成。图形化过程也在很多其他应用中需要，例如，在玻璃衬底上沉积保护涂层，在电路板上形成导电图案等。

这些应用通常不需要光刻技术在微电子工业应用所发挥的高分辨率和精确对准的优势。因此，需要一个比传统光刻技术更高产量并且低成本的可以图形化高分子聚合物的方法。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种非光刻图形化掩模的制造方法，其具体是利用阻聚剂来有效的高分子树脂的交联，该方法可以高效率低成本的得到图形化掩模。

技术方案：一种非光刻图形化掩模的制造方法，包括以下步骤：

S1.在衬底上设置一层高分子材料；

S2.将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液；

S3.对包含高分子材料的衬底进行热处理；

S4.将包含高分子材料的衬底浸在显影溶液或通过喷雾显影法显影，直到高分子材料接触阻聚剂或缓聚剂的区域溶解。

优选的，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：2％-60％；

固化剂：0％-25％；

其他助剂：0-5％；

溶剂：余量。

优选的，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：15％-40％；

固化剂：0％-10％；

其他助剂：0-2％；

溶剂：余量。

优选的，所述高分子树脂要含有活性氢键，包括羟基，羧基或酰胺基团；包括醇酸树脂，聚酯树脂，酚醛清漆树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂，聚酰亚胺，氨基甲酸乙酯，聚乙烯基苯酚，聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸共聚物；优选的是聚对羟基苯乙烯树脂，环氧树脂，聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸共聚物或它们的混合物；

所述溶剂是高分子材料的良溶剂；包括芳族烃，醇，醚，酯，酮酰胺或氯化烃的有机溶剂，优选乙二醇单甲醚，乙二醇单***，乙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚的乙二醇醚类；乙酸乙酯，1,2-丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸丁酯，乳酸乙酯，异丁酸异丁酯，1,4-丁内酯，乙二醇单乙酸酯，乙二醇甲醚乙酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙酸乙氧乙酯的酯类；甲基溶纤剂乙酸酯，乙基溶纤剂乙酸酯的溶纤剂酯类；甲苯，二甲苯的芳族烃类；丙酮，丁酮，环戊酮，环己酮的酮；二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺的酰胺类；二氯甲烷，二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷，氯苯，邻二氯苯的氯化烃类；以及上述物质的混合物；

所述固化剂是与高分子材料发生化学反应，形成网状立体聚合物；优选为含醚键的杂环类化合物；所述醚键链接为6个碳原子的碳烃链和/或含卤素的碳氢化合物和/或苯环及苯环衍生物，醚键与成膜高分子树脂发生交联反应；或者固化剂能够与上述高分子树脂中的酚羟基或邻/对位羟甲基官能团发生缩合反应形成次甲基键及少量醚键，从而使高分子树脂形成网状的交联结构；优选乙烯基三胺，二氨基环己烷，三聚氰胺，二已基三胺或它们的混合物；

所述其他助剂包括增粘剂，或/和分散稳定剂，或/和消泡剂，或/和表面活性剂，或/和抗氧化剂。

优选的，所述步骤S2中阻聚剂或缓聚剂的溶液按以下重量份组成：

阻聚剂或缓聚剂：0.1％-50％；

其他稳定剂：0％-10％；

溶剂：余量。

优选的，所述步骤S2中阻聚剂或缓聚剂的溶液按以下重量份组成：

阻聚剂或缓聚剂：0.5％-10％；

其他稳定剂：1％-5％；

溶剂：余量。

优选的，所述阻聚剂或缓聚剂包括加成型阻聚剂、链转移型阻聚剂和电荷转移性阻聚剂，所述加成型阻聚剂包括醌类、硝基化合物、含氧类、含硫化合物，所述醌类化合物包括苯醌、氢醌(对苯二酚)、2，5-二特丁基对苯二酚、叔丁基氢醌，萘醌和氢醌单甲醚，所述硝基化合物包括硝基苯，1-甲基-3-硝基苯和多硝基苯，2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚，所述含氧类包括 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，所述含硫化合物包括硫化铜；所述链转移型阻聚剂包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，芳胺，酚类，所述芳胺包括吩噻嗪，N-甲基-N-亚硝基苯胺和 N-苯基萘胺，所述酚类包括间苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚和对叔丁基邻苯二酚；所述电荷转移型阻聚剂包括氯化铁和氯化铜，以及上述物质的混合物；

所述溶剂是高分子材料的良溶剂；包括芳族烃，醇，醚，酯，酮酰胺或氯化烃的有机溶剂，优选乙二醇单甲醚，乙二醇单***，乙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚的乙二醇醚类；乙酸乙酯，1,2-丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸丁酯，乳酸乙酯，异丁酸异丁酯，1,4-丁内酯，乙二醇单乙酸酯，乙二醇甲醚乙酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙酸乙氧乙酯的酯类；甲基溶纤剂乙酸酯，乙基溶纤剂乙酸酯的溶纤剂酯类；甲苯，二甲苯的芳族烃类；丙酮，丁酮，环戊酮，环己酮的酮；二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺的酰胺类；二氯甲烷，二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷，氯苯，邻二氯苯的氯化烃类；以及上述物质的混合物；

所述稳定剂包括分散稳定剂，保湿剂，pH调节剂，消泡剂，螯合剂和表面活性剂。

优选的，所述步骤S3中热处理包括加热板，加热炉，红外加热设备和微波加热设备处理，衬底的表面温度在60～160℃，时间控制在10s～20min。

优选的，所述步骤S4中显影为在TMAH或碱性显影液(PH>9)中显影20s-10min，温度 20-50C。

有益效果：本发明的制造方法具有以下优点：

1、本发明中通过阻聚剂阻止高分子材料自身的聚合，在高分子材料固化后，含有阻聚剂的高分子材料未发生固化，在显影液的作用下，含有阻聚剂的高分子材料会发生溶解，从而形成图形；

2、和传统光刻工艺或干膜工艺相比，此图形化掩膜的方法不需要光源与曝光过程，并且高分子材料中并不需要添加光敏成分，大幅降低材料成本，在需要低成本掩膜的应用领域，如PCB 电路板制造，光伏电池制造，半导体照明芯片制造，平板显示等领域，可使工艺总成本降低； 3、我们提出的非光刻工艺实现图形化掩模的方法，简化了传统光刻工艺中，经前烘、曝光、显影等光刻工序，实现了更快速，更简单，更有效的图形化制备途径；

4、与现有技术的中图形化掩模工艺相比，本发明的方法开口边缘清晰，不需要在高分子材料层上提供大量的溶液，开口更加精细，在实际应用时具有高效、快速、转化率高且产品结构可控的优点；

5、综上所述，本发明兼具成本与性能优势，可在微米尺度形成高精度低成本的图形化掩膜，有望在多个领域得到应用。

附图说明

图1为利用本发明所述的方法于高分子材料层上制作的器件开口结构

图2为利用本发明所述的方法于高分子材料层上制作的点状开口；

图3为利用本发明所述的方法于高分子材料层上制作的图形。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种非光刻图形化掩模的制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

鉴于与现有技术中光刻工艺或干膜工艺相比，成本高，步骤复杂的问题，本发明提供了一种非光刻图形化掩模的制造方法，其具有高效、快速、转化率高且产品结构可控的优点。具体的非光刻图形化掩模的制造方法，包括以下步骤：

S1.在衬底上设置一层高分子材料；

S2.将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液；

S3.对包含高分子材料的衬底进行热处理；

S4.将包含高分子材料的衬底浸在显影溶液或通过喷雾显影法显影，直到高分子材料接触阻聚剂或缓聚剂的区域溶解。

优选的，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：2％-60％；

固化剂：0％-25％；

其他助剂：0-5％；

溶剂：余量。

优选的，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：15％-40％；

固化剂：0％-10％；

其他助剂：0-2％；

溶剂：余量。

优选的，所述高分子树脂要含有活性氢键，包括羟基，羧基或酰胺基团；包括醇酸树脂，聚酯树脂，酚醛清漆树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂，聚酰亚胺，氨基甲酸乙酯，聚乙烯基苯酚，聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸共聚物；优选的是聚对羟基苯乙烯树脂，环氧树脂，聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸共聚物或它们的混合物；

所述溶剂是高分子材料的良溶剂；包括芳族烃，醇，醚，酯，酮酰胺或氯化烃的有机溶剂，优选乙二醇单甲醚，乙二醇单***，乙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚的乙二醇醚类；乙酸乙酯，1,2-丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸丁酯，乳酸乙酯，异丁酸异丁酯，1,4-丁内酯，乙二醇单乙酸酯，乙二醇甲醚乙酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙酸乙氧乙酯的酯类；甲基溶纤剂乙酸酯，乙基溶纤剂乙酸酯的溶纤剂酯类；甲苯，二甲苯的芳族烃类；丙酮，丁酮，环戊酮，环己酮的酮；二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺的酰胺类；二氯甲烷，二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷，氯苯，邻二氯苯的氯化烃类；以及上述物质的混合物；

所述固化剂是与高分子材料发生化学反应，形成网状立体聚合物；优选为含醚键的杂环类化合物；所述醚键链接为6个碳原子的碳烃链和/或含卤素的碳氢化合物和/或苯环及苯环衍生物，醚键与成膜高分子树脂发生交联反应；或者固化剂能够与上述高分子树脂中的酚羟基或邻/对位羟甲基官能团发生缩合反应形成次甲基键及少量醚键，从而使高分子树脂形成网状的交联结构；优选乙烯基三胺，二氨基环己烷，三聚氰胺，二已基三胺或它们的混合物；

所述其他助剂包括增粘剂，分散稳定剂或消泡剂。

优选的，所述步骤S2中阻聚剂或缓聚剂的溶液按以下重量份组成：

阻聚剂或缓聚剂：0.1％-50％；

其他稳定剂：0％-10％；

溶剂：余量。

优选的，所述步骤S2中阻聚剂或缓聚剂的溶液按以下重量份组成：

阻聚剂或缓聚剂：0.5％-10％；

其他稳定剂：1％-5％；

溶剂：余量。

优选的，所述阻聚剂或缓聚剂包括加成型阻聚剂、链转移型阻聚剂和电荷转移性阻聚剂，所述加成型阻聚剂包括醌类、硝基化合物、含氧类、含硫化合物，所述醌类化合物包括苯醌、氢醌(对苯二酚)、2，5-二特丁基对苯二酚、叔丁基氢醌，萘醌和氢醌单甲醚，所述硝基化合物包括硝基苯，1-甲基-3-硝基苯和多硝基苯，2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚，所述含氧类包括 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，所述含硫化合物包括硫化铜；所述链转移型阻聚剂包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，芳胺，酚类，所述芳胺包括吩噻嗪，N-甲基-N-亚硝基苯胺和 N-苯基萘胺，所述酚类包括间苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚和对叔丁基邻苯二酚；所述电荷转移型阻聚剂包括氯化铁和氯化铜，以及上述物质的混合物；

所述溶剂是高分子材料的良溶剂；包括芳族烃，醇，醚，酯，酮酰胺或氯化烃的有机溶剂，优选乙二醇单甲醚，乙二醇单***，乙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚的乙二醇醚类；乙酸乙酯，1,2-丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸丁酯，乳酸乙酯，异丁酸异丁酯，1,4-丁内酯，乙二醇单乙酸酯，乙二醇甲醚乙酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙酸乙氧乙酯的酯类；甲基溶纤剂乙酸酯，乙基溶纤剂乙酸酯的溶纤剂酯类；甲苯，二甲苯的芳族烃类；丙酮，丁酮，环戊酮，环己酮的酮；二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺的酰胺类；二氯甲烷，二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷，氯苯，邻二氯苯的氯化烃类；以及上述物质的混合物；

所述稳定剂包括分散稳定剂，保湿剂，pH调节剂，消泡剂，螯合剂和表面活性剂。

优选的，所述热处理包括加热板，加热炉，红外加热设备和微波加热设备处理，衬底的表面温度在60～160℃，时间控制在10s～20min。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含20wt％的三乙二醇双丙烯酸酯，5wt％乙烯基三胺固化剂，75wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有22wt％的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持1分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，三乙二醇双丙烯酸酯层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例2

S1.在硅片衬底表面通过丝网印刷方式涂布含18wt％季戊四醇三丙烯酸酯，4wt％2,5-二甲基 -2,5-双(叔丁基过氧)己烷固化剂，78wt％1,2-丙二醇甲醚乙酸酯溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷涂的方法，局部喷涂含有2wt％4-羟基-2,2,6,6- 四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至90摄氏度，维持5分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为2wt％氢氧化钠显影液中显影1分钟，季戊四醇三丙烯酸酯层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例3

S1.在玻璃衬底表面通过旋转涂布的方法(其中旋转转速3000rpm，时间1min)涂布含25wt％丙烯酸不饱和聚酯，75wt％苯偶酰二甲基缩酮作为溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过气溶胶打印的方法，局部打印含10wt％的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼阻聚剂溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至130摄氏度，维持3分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为5wt％TMAH显影液中显影2分钟，丙烯酸不饱和聚酯层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例4

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含20wt％的双酚A型酚醛环氧树脂，80wt％1,4- 丁内酯溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有3wt％的氯化铁作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底微波加热至160摄氏度，维持5分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于聚酰亚胺显影液中显影8分钟，双酚A型酚醛环氧树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例5

S1.在玻璃衬底表面通过旋转涂布的方法(其中旋转转速3000rpm，时间1min)涂布含15wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，15wt％二已基三胺，70wt％1,2-丙二醇甲醚乙酸酯溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有3wt％的硫化铜作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底微波加热至110摄氏度，维持1分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于3％TMAH显影液中显影8分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例6

S1.在玻璃衬底表面通过旋转涂布的方法(其中旋转转速3000rpm，时间1min)涂布含8wt％的聚对羟基苯乙烯树脂和环氧树脂混合物，5wt％三聚氰胺，87％1,2-丙二醇甲醚乙酸酯和丁酮混合溶剂(溶剂的质量比为1：1)的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有5wt％的苯醌作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底烘箱中至60氏度，维持10分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于3％TMAH显影液中显影8分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例7

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含20wt％的醇酸树脂，80％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有5wt％的硝基苯作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至60摄氏度，维持10分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，醇酸树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例8

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含30wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，5wt％乙烯基三胺固化剂，65wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有0.1wt％的4-羟基 -2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持2分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例9

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含30wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，5wt％乙烯基三胺固化剂，65wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有1wt％的4-羟基 -2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持2分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例10

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含30wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，5wt％乙烯基三胺固化剂，65wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有10wt％的4-羟基 -2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持2分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例11

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含30wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，5wt％乙烯基三胺固化剂，65wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有30wt％的4-羟基 -2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持2分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

对比例1

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含30wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，5wt％乙烯基三胺固化剂，65wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有60wt％的4-羟基 -2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持2分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

对比例2

S1.在玻璃衬底表面通过滚轮涂布的方法涂布含30wt％的聚对羟基苯乙烯树脂，5wt％乙烯基三胺固化剂，65wt％乙二醇单***溶剂的高分子材料溶液；

S2.将步骤制备含有高分子材料衬底再通过喷墨打印的方法，局部打印含有0.05wt％的4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基作为阻聚剂的溶液；

S3.将步骤S2制备衬底加热至100摄氏度，维持2分钟；

S4.将加热后的衬底冷却再置于在浓度为3wt％氢氧化钾显影液中显影3分钟，聚对羟基苯乙烯树脂层会在打印的区域被显影液溶解。

实施例8-实施例11，以及对比例1和对比例2中，除了阻聚剂的含量，其他工艺参数均相同，具体结果见下表：

从上表中可以看出，将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液，在合理的范围内接触的部分能够完全溶解。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种非光刻图形化掩模的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在衬底上设置一层高分子材料；

S2.将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液；

S3.对包含高分子材料的衬底进行热处理；

S4.将包含高分子材料的衬底浸在显影溶液或通过喷雾显影法显影，直到高分子材料接触阻聚剂或缓聚剂的区域溶解。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：2％-60％；

固化剂：0％-25％；

其他助剂：0-5％；

溶剂：余量。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：15％-40％；

固化剂：0％-10％；

其他助剂：0-2％；

溶剂：余量。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述高分子树脂要含有活性氢键，包括羟基，羧基或酰胺基团；包括醇酸树脂，聚酯树脂，酚醛清漆树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂，聚酰亚胺，氨基甲酸乙酯，聚乙烯基苯酚，聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸共聚物；优选的是聚对羟基苯乙烯树脂，环氧树脂，聚乙烯吡咯烷酮，酚醛树脂，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸共聚物或它们的混合物；

所述溶剂是高分子材料的良溶剂；包括芳族烃，醇，醚，酯，酮酰胺或氯化烃的有机溶剂，优选乙二醇单甲醚，乙二醇单***，乙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚的乙二醇醚类，或丙二醇甲醚；乙酸乙酯，1,2-丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸丁酯，乳酸乙酯，异丁酸异丁酯，1,4-丁内酯，乙二醇单乙酸酯，乙二醇甲醚乙酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙酸乙氧乙酯的酯类；甲基溶纤剂乙酸酯，乙基溶纤剂乙酸酯的溶纤剂酯类；甲苯，二甲苯的芳族烃类；丙酮，丁酮，环戊酮，环己酮的酮；二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺的酰胺类；二氯甲烷，二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷，氯苯，邻二氯苯的氯化烃类；以及上述物质的混合物；

所述固化剂是与高分子材料发生化学反应，形成网状立体聚合物；优选为含醚键的杂环类化合物；所述醚键链接为6个碳原子的碳烃链和/或含卤素的碳氢化合物和/或苯环及苯环衍生物，醚键与成膜高分子树脂发生交联反应；或者固化剂能够与上述高分子树脂中的酚羟基或邻/对位羟甲基官能团发生缩合反应形成次甲基键及少量醚键，从而使高分子树脂形成网状的交联结构；优选乙烯基三胺，二氨基环己烷，三聚氰胺，二已基三胺或它们的混合物；

所述其他助剂包括增粘剂，或/和分散稳定剂，或/和消泡剂，或/和表面活性剂，或/和抗氧化剂。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中阻聚剂或缓聚剂的溶液按以下重量份组成：

阻聚剂或缓聚剂：0.1％-50％；

其他稳定剂：0％-10％；

溶剂：余量。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中阻聚剂或缓聚剂的溶液按以下重量份组成：

阻聚剂或缓聚剂：0.5％-10％；

其他稳定剂：1％-5％；

溶剂：余量。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述阻聚剂或缓聚剂包括加成型阻聚剂、链转移型阻聚剂和电荷转移性阻聚剂，所述加成型阻聚剂包括醌类、硝基化合物、含氧类、含硫化合物，所述醌类化合物包括苯醌、氢醌(对苯二酚)、2，5-二特丁基对苯二酚、叔丁基氢醌，萘醌和氢醌单甲醚，所述硝基化合物包括硝基苯，1-甲基-3-硝基苯和多硝基苯，2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚，所述含氧类包括4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，所述含硫化合物包括硫化铜；所述链转移型阻聚剂包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，芳胺，酚类，所述芳胺包括吩噻嗪，N-甲基-N-亚硝基苯胺和N-苯基萘胺，所述酚类包括间苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚和对叔丁基邻苯二酚；所述电荷转移型阻聚剂包括氯化铁和氯化铜，以及上述物质的混合物；

所述溶剂是高分子材料的良溶剂；包括芳族烃，醇，醚，酯，酮酰胺或氯化烃的有机溶剂，优选乙二醇单甲醚，乙二醇单***，乙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚的乙二醇醚类；乙酸乙酯，1,2-丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸丁酯，乳酸乙酯，异丁酸异丁酯，1,4-丁内酯，乙二醇单乙酸酯，乙二醇甲醚乙酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙酸乙氧乙酯的酯类；甲基溶纤剂乙酸酯，乙基溶纤剂乙酸酯的溶纤剂酯类；甲苯，二甲苯的芳族烃类；丙酮，丁酮，环戊酮，环己酮的酮；二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺的酰胺类；二氯甲烷，二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷，氯苯，邻二氯苯的氯化烃类；以及上述物质的混合物；

所述稳定剂包括分散稳定剂，保湿剂，pH调节剂，消泡剂，螯合剂和表面活性剂。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中热处理包括加热板，加热炉，红外加热设备和微波加热设备处理，衬底的表面温度在60～160℃，时间控制在10s～20min。

9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述步骤S4中显影为在TMAH或碱性显影液中显影20s-10min，温度20-50C。

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