CN101718956B - 用于基板制造的曝光方法及其对位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于基板制造的曝光方法，包括以下步骤：将掩模上的两个掩模对位码与基板上的两个基板对位码精确对位，所述两个掩模对位码和所述两个基板对位码对应于所述基板上的两个用于曝光的区域，使用所述掩模对所述两个区域进行曝光。本发明还公开了一种用于基板制造的曝光的对位装置，包括：摄像模块、画像处理模块、指令模块以及执行模块。上述曝光方法及其对位装置在保证曝光图形一致性良好的同时，也保证了曝光后上述基板上曝光图形的平行度。

Description

用于基板制造的曝光方法及其对位装置

技术领域

本发明涉及一种用于基板制造的曝光方法及其对位装置，具体而言，涉及一种用于等离子大尺寸基板制造的曝光方法及其对位装置。

背景技术

随着微电子技术的不断发展，对光刻设备精度的要求越来越高。在平板显示器的制作领域，要求基片多次曝光后必须达到较高的套刻精度。尤其在等离子基板制作工序中，不但要保证曝光工序光刻图形的一致性及位置精度，还要顾及到在后工序加工(如荧光粉喷涂等)中与曝光图形的位置精度问题。

为了在等离子基板上曝光图形，采用制作成图形底板的掩模，通过CCD(Charge Coupled Device)对位装置将上述掩模与上述基板上的对位码进行精确对位，然后曝光，以保证曝光图形的相对位置精度。

而在随后的大尺寸基板的生产过程中，通常采用分步曝光的方法，即在一张基板的不同区域进行多次曝光。因荧光粉喷涂要求一次性喷涂，显然，对曝光图形的一致性和基板图形的平行度要求更高。

在实际生产过程中，很难保证荧光粉喷涂与曝光图形的位置精度。例如相关技术提供了一种两步骤曝光方法(如图10所示)：第1步，曝光左方基板；第2步，曝光右方基板，且均采用四点对位。

发明人发现，虽然左右方基板的曝光图形的位置精度得到了很好的保证，但是，在不同的曝光区域中，由于使用不同的四点对位码进行对位，使其不能保证曝光后左右方基板图形的平行度。

发明内容

本发明旨在提供一种用于基板制造的曝光方法及其对位装置，以能够解决曝光后基板图形的平行度得不到保证等问题。

本发明的一个实施例提供了一种用于基板制造的曝光方法，包括以下步骤：

将掩模上的两个掩模对位码与基板上的两个基板对位码精确对位，上述两个掩模对位码与上述两个基板对位码分别对应于上述基板上的两个用于曝光的区域；

使用上述掩模对上述两个区域进行曝光。

作为优选，上述两个掩模对位码与上述两个基板对位码分别位于上述两个区域的中间。

作为优选，上述两个掩模对位码与上述两个基板对位码分别位于与上述两个区域的平行方向相垂直的方向上。

作为优选，上述两个基板对位码呈十字型或点圆型，对应的上述两个掩模对位码呈方环型或圆环型。

作为优选，使用上述掩模对上述两个区域进行曝光具体包括：采用紫外线平行光进行上述曝光。

作为优选，将上述掩模上的上述两个掩模对位码与上述基板上的上述两个基板对位码进行精确对位具体包括：

摄取上述基板上的所述两个基板对位码和上述掩模上的上述两个掩模对位码，上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码分别对应于所述基板上的两个用于曝光的区域；分析上述摄取的上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码的几何形状信息，得到上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码之间的重心的空间位置关系信息；根据上述空间位置关系信息发出位置移动的指令；执行上述指令，使上述基板相对于上述掩模发生移动，直至上述两个掩模对位码与上述两个基板对位码实现准确对位。

作为优选，在使用上述掩模对上述两个区域进行曝光之后还包括：

采用上述两个掩模对位码和上述两个基板对位码对上述基板进行精确对位；对上述基板进行一次性喷涂荧光粉。

本发明的另一个实施例提供了一种用于基板制造的曝光的对位装置，包括：

摄像模块，用于摄取基板上的两个基板对位码和掩模上的两个掩模对位码，上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码对应于上述基板上的两个用于曝光的区域；

画像处理模块，分析上述摄取的上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码的几何形状信息，得到上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码之间的重心的空间位置关系信息；

指令模块，用于根据所述空间位置信息发出位置移动的指令；

执行模块，用于使上述基板相对于上述掩模发生移动，直至上述两个掩模对位码与上述两个基板对位码实现准确对位。

作为优选，上述摄像模块是电荷耦合器件摄像头。

作为优选，上述指令模块是PLC(Programmable LogicController)指令系统。

在本发明中，由于在上述相邻两个区域的中间设有两个相同的基板对位码和两个相同的掩模对位码，因此，克服了不能保证曝光后上述基板上图形的平行度的问题，从而达到了如下效果：在保证曝光图形一致性良好的同时，保证了曝光后上述基板上图形的平行度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明一个实施例的用于基板制造的曝光方法；

图2示意性示出了根据本发明一个实施例的基板对位码和掩模对位码的放大图；

图3示意性示出了根据本发明一个实施例的一种具体的对位装置；

图4示意性示出了根据本发明一个实施例的上述基板相对于上述掩模的第一种空间位置的移动方式；

图5示意性示出了根据本发明一个实施例的上述基板相对于上述掩模的第二种空间位置的移动方式；

图6示意性示出了根据本发明一个实施例的上述基板相对于上述掩模的第三种空间位置的移动方式；

图7示意性示出了根据本发明一个实施例的上述基板相对于上述掩模的第四种空间位置的移动方式；

图8示意性示出了根据本发明一个实施例的上述基板相对于上述掩模的第五种空间位置的移动方式；

图9示意性示出了根据本发明一个实施例的上述基板处于基准位置时的图示；

图10示意性示出了相关技术中用于基板制造的一种具体的曝光方法。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，详细说明本发明。

如图1所示，首先，将掩模上的两个掩模对位码与位于基板上两个用于曝光的区域的中间的基板上的两个基板对位码进行精确对位；然后，通过紫外线平行光并使用上述掩模对上述两个区域进行曝光。以此保证曝光图形一致性良好的同时，保证曝光后上述基板上图形的平行度。

优选地，上述两个掩模对位码与所述两个基板对位码分别位于与上述两个区域的平行方向相垂直的方向上(如图1所示)，以助于保证曝光后基板上图形的平行度。

具体地，上述两个基板对位码为十字型(如图1和图2所示)或点圆型，相匹配对应的另两个掩模对位码呈方环型或圆环型(如图2所示)，或者其他任何适当的外形等，使得对位简易可行。

优选地，将掩模上的上述两个掩模对位码与上述基板上的上述两个基板对位码进行精确对位具体还包括：通过CCD摄像头摄取上述基板上的两个基板对位码和上述掩模上的两个掩模对位码，上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码分别对应于所述基板上的两个用于曝光的区域；通过画像处理模块分析所述摄取的上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码的几何形状信息，得到上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码之间的重心的空间位置关系信息；根据上述空间位置关系信息，通过PLC指令系统发出位置移动的指令；通过伺服执行系统执行上述指令，使上述基板相对于上述掩模发生水平方向和/或竖直方向和/或斜角方向和/或旋转的移动(如图4至图8所示)，或者其他适当的旋转方式，直至上述两个掩模对位码与上述两个基板对位码实现准确对位。以此实现两个掩模对位码与两个基板对位码的自动准确对位，从而实现掩模与基板的对位。

优选地，如图1所示，在使用上述掩模对上述两个区域进行曝光之后还包括一个在后的加工工序：即，首先采用上述两个基板对位码和两个掩模对位码对上述基板进行精确对位；然后对上述基板进行上述基板的一次性喷涂荧光粉。以此确保曝光图形在荧光粉的喷涂方向的平行度保持良好的同时，也确保喷涂时喷涂荧光粉和曝光图形的位置精度。

作为根据本发明的一种实施例，用于基板制造的曝光的对位装置包括：

(1)摄像模块，用于摄取基板上的两个基板对位码和掩模上两个掩模对位码之间的几何形状信息，上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码分别对应于所述基板上的两个用于曝光的区域，上述摄像模块包括CCD摄像头；

(2)画像处理模块，用于分析所述摄取的上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码的几何形状信息，得到上述两个基板对位码和上述两个掩模对位码之间的重心的空间位置关系信息；

(3)指令模块，用于根据上述空间位置信息发出位置移动的指令，并优选上述指令模块为PLC指令系统；

(4)执行模块，用于使上述基板相对于上述掩模发生空间位置的移动，直至上述两个掩模对位码与两个上述基板对位码实现准确对位，优选上述执行模块包括伺服执行系统。

通过上述对位装置，可实现自动精确对位。

优选地，上述对位装置依次包括：CCD摄像头、画像处理模块、PLC和伺服执行系统(如图3所示)。该优选的对位装置使其自动对位更有效。

在上述精确对位的实施过程中，所涉及到的常见的上述基板相对于上述掩模的空间位置的移动方式包括以下五种：

第一种、上述掩模不移动，上述基板相对于上述掩模沿X方向发生移动，包括M1和M2驱动，使得上述基板的上部和下部均沿水平方向向右移动(如图4所示)；

第二种、上述掩模不移动，上述基板相对于上述掩模沿Y方向发生移动，包括M3驱动，使得上述基板整体沿竖直方向向下移动(如图5所示)；

第三种、上述掩模不移动，上述基板相对于上述掩模沿斜角方向发生移动，包括M1驱动、M2驱动和M3驱动的第一种情形，使得上述基板的上部和下部沿水平方向向右移动，上述基板整体沿竖直方向向下移动(如图6所示)；

第四种、上述掩模不移动，上述基板进行中心旋转，包括M1驱动、M2驱动和M3驱动的第二种情形，使得上述基板的上部沿水平方向向右移动，上述基板的下部沿水平方向向左移动，上述基板的右端向下移动(如图7所示)；

第五种、上述掩模不移动，上述基板进行旋转，包括M1驱动、M2驱动和M3驱动的第三种情形，使得上述基板的上部沿水平方向向右移动，上述基板的下部在沿水平方向向左移动，上述基板的右端向上移动(如图8所示)。

其中，图9所示为上述基板相对于上述掩模的基准位置。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)在上述曝光和上述荧光粉喷涂的前后两个不同工序中，通过采用上述两个相同的基板对位码、上述两个相同的掩模对位码及其对位装置，在保证曝光图形一致性良好的同时，同时也保证了曝光后上述基板上图形的平行度；在保证前后工序加工位置的精确度的同时，也实现了自动精确对位；(2)通过减少对位码的数量，提高了生产效率，同时，节约生产的制造成本；(3)同样通过对位码的减少，大大降低对位码加工设备方面的投资。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于基板制造的曝光方法，其特征在于，使用掩模对基板上的两个用于曝光的相邻区域进行两步骤曝光，其中，所述两个相邻区域的中间设置有两个基板对位码，在所述两步骤曝光中，分别将所述掩膜上的两个掩膜对位码与所述两个基板对位码精确对位。

2.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述两个基板对位码位于与所述两个区域的平行方向相垂直的方向上。

3.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述两个基板对位码呈十字型或点圆型，对应的所述两个掩模对位码呈方环型或圆环型。

4.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，使用所述掩模对所述两个相邻区域进行两步骤曝光具体包括：采用紫外线平行光进行两步骤曝光方法。

5.根据权利要求1-4之一所述的曝光方法，其特征在于，将所述掩模上的所述两个掩模对位码与所述基板上的所述两个基板对位码进行精确对位具体包括：

摄取所述基板上的所述两个基板对位码和所述掩模上的所述两个掩模对位码；

分析所述摄取的所述两个基板对位码和所述两个掩模对位码的几何形状信息，得到所述两个基板对位码和所述两个掩模对位码之间的重心的空间位置关系信息；

根据所述空间位置关系信息发出位置移动的指令；

执行所述指令，使所述基板相对于所述掩模发生移动，直至所述两个掩模对位码与所述两个基板对位码实现准确对位。

6.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，在使用所述掩模对所述两个区域进行曝光之后还包括：

将所述掩膜上的所述两个掩模对位码和所述基板上的所述两个基板对位码进行精确对位；

对所述基板进行一次性喷涂荧光粉。

7.一种用于基板制造的曝光的对位装置，其特征在于，包括：

摄像模块，用于摄取基板上的两个基板对位码和掩模上的两个掩模对位码，所述两个基板对位码设置在所述基板上两个用于曝光的相邻区域的中间；

画像处理模块，用于分析所述摄取的所述两个基板对位码和所述两个掩模对位码的几何形状信息，得到所述两个基板对位码和所述两个掩模对位码之间的重心的空间位置关系信息；

指令模块，用于根据所述空间位置关系信息发出位置移动的指令；

执行模块，用于使所述基板相对于所述掩模发生移动，直至所述两个掩模对位码与所述两个基板对位码实现准确对位。

8.根据权利要求7所述的对位装置，其特征在于，所述摄像模块是电荷耦合器件摄像头。

9.根据权利要求7所述的对位装置，其特征在于，所述指令模块是PLC指令系统。

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