CN103885298B - 曝光装置及曝光系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曝光装置，包括：基台，其上设置有支撑部，支撑部上支撑放置待曝光基板；支架，用于安装掩膜版；光源系统，提供曝光光线，曝光光线经由掩膜版照射到待曝光基板上，将掩膜版的图案光刻到基板上；支撑部的高度由待曝光基板放置区域的外围朝向该区域的中心逐渐减小，使得基板待曝光区域各个位置的曝光间距相同。本发明通过调整大尺寸接近式曝光装置基台上支撑部的高度，实现接近式曝光过程中，待曝光基板的弯曲度与掩膜版的弯曲度一致，从而使得待曝光基板上不同位置的曝光间距相同，能够避免普通基台曝光时因掩膜版弯曲导致曝光间距不均一造成图形尺寸不均一的问题，而且能够降低待曝光基板中间部分异物划伤掩膜版的风险。

Description

曝光装置及曝光系统
技术领域
本发明涉及曝光技术，特别是涉及一种曝光装置及曝光系统。
背景技术
随着平板显示技术的发展，液晶显示器已经广泛应用于电脑、电视、手机、照相机等设备上，也越来越追求大尺寸、高分辨率、高品质的目标。显示产品的大尺寸推动高世代线发展，基板制作过程中曝光机的掩膜版的尺寸也相应增大，掩膜版的弯曲也越来越明显，使得使用掩膜版进行光刻工艺之后形成的彩色滤光片上图形尺寸不均一问题越来越严重，影响产品品质。目前使用的曝光机为接近式曝光机。
目前接近式曝光机的结构包括光源、检出系(Alignment)、MaskHolder(掩膜版夹具)&Mask(掩膜版)、L-Stage(左基台)、L-Robot(左机械手)、R-Stage(右基台)、R-Robot(右机械手)和玻璃基板等。图1为目前彩色滤光片制作过程中接近式曝光示意图，包括基台1、支撑引脚2、玻璃基板3、光阻4和掩膜版5，掩膜版5和玻璃基板3的间距在数百微米以内，支撑引脚2的高度全部一致。在曝光过程中，曝光机中大尺寸掩膜版会发生一定程度的弯曲，造成掩膜版5和玻璃基板3之间不同位置的间距不同，玻璃基板3中间部分曝光间距小于边缘部分(G2<G1)，由于接近式曝光中，光阻材料曝光后图形尺寸(CD)随曝光间距的不同而不同，故制作后基板图形尺寸存在差异，中间部分图形尺寸小于边缘部分(CD2<CD1)，影响显示产品品质。
因此，需要通过曝光设备的改进以解决掩膜版弯曲带来的显示产品品质问题。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是在接近式曝光中，如何消除因掩膜版弯曲所带来的曝光后不同区域图形尺寸不一致，以致影响显示产品品质的缺陷。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种曝光装置，包括：
基台，其上设置有支撑部，所述支撑部上支撑放置待曝光基板；
支架，其上用于安装掩膜版；
光源系统，提供曝光光线，曝光光线经由掩膜版照射到待曝光基板上，将所述掩膜版的图案光刻到所述基板上；
其中，所述支撑部的高度由待曝光基板放置区域的外围朝向该区域的中心逐渐减小，使得所述基板待曝光区域各个位置的曝光间距相同。
优选地，所述支撑部包括固定部和设置在所述固定部上方的可调部，所述固定部的顶部所在平面为水平面，所述可调部的顶部各个位置与掩膜版之间的距离相等。
优选地，所述支撑部的高度HN满足：
HN=HO+Δh，Δh=H[1-(l/L)n]
其中，HO为固定部的高度，Δh为可调部的高度，也即掩膜版弯曲引起的曝光间距变化量，l为掩膜版上的点距掩膜版中心点的距离，L为该点与该中心点连线上该中心点距掩膜版边缘的距离，H为掩膜版弯曲引起的最大曝光间距变化量，n为形变指数。
优选地，所述支撑部为间隔设置在所述基台上的支撑引脚。
优选地，所述支撑部包括多排支撑引脚，多排支撑引脚之间等间距设置。
优选地，所述支撑部为上表面为连续表面的支撑台。
优选地，所述支撑部包括至少一个待曝光基板放置区域。
进一步地，本发明还提供了一种曝光系统，包括掩膜版和曝光装置，其中，所述曝光装置采用上述任一项所述的曝光装置。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：通过调整大尺寸接近式曝光装置基台上支撑部的高度，实现接近式曝光过程中，待曝光基板的弯曲度与掩膜版的弯曲度一致，从而使得待曝光基板上不同位置的曝光间距相同，能够避免普通基台曝光时因掩膜版弯曲导致曝光间距不均一造成图形尺寸不均一的问题，而且能够降低待曝光基板中间部分异物划伤掩膜版的风险。
附图说明
图1是现有技术中接近式曝光示意图；
图2是接近式曝光时图形尺寸与曝光间距关系曲线；
图3是本发明实施例1中接近式曝光示意图；
图4是本发明实施例2中接近式曝光示意图
附图元件说明：
1：基台；2：支撑引脚；20：支撑台；3：基板；4：光阻；5：掩膜版。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
基于现有大尺寸接近式曝光技术中，曝光后基板上的图形尺寸随曝光间距的减小而减小，如图2所示，使得由于掩膜版弯曲而造成的基板上各个位置图形尺寸不一致，影响显示产品品质的问题，本发明提供了一种改进的大尺寸接近式曝光装置，调整曝光装置中放置待曝光基板的基台结构，使得待曝光基板放置在基台上之后，待曝光基板具有一定的弯曲，其弯曲度与掩膜版支架上的掩膜版弯曲度一致，实现待曝光基板各个位置与掩膜版之间的曝光间距都相等，从而保证基板上各个位置曝光后形成的图形尺寸一致，改善显示产品的品质。
实施例1
本实施例所提供的曝光装置的曝光示意图参照图3所示，该曝光装置包括：基台1，基台1上设置有支撑部，所述支撑部上支撑放置待曝光基板3；支架，其上用于安装掩膜版5；光源系统，提供曝光光线，曝光光线经由掩膜版5照射到待曝光基板3上，将所述掩膜版5的图案光刻到所述基板3上；所述支撑部分为至少一个待曝光基板放置区域，在一个待曝光基板放置区域内，支撑部的高度由待曝光基板放置区域的外围朝向该区域的中心逐渐减小，使得所述待曝光基板放置区域各个位置的曝光间距相同。
其中，若待曝光基板与曝光所用掩膜版的尺寸相同，此时只需要在基台上设置一个待曝光区域，若待曝光基板的尺寸大于曝光所用掩膜版的尺寸，则需要根据曝光所用掩膜版的尺寸，将待曝光基板分割为一个以上的区域，进行拼接曝光，相应地，在基台上也需要设置一个以上的待曝光基板放置区域。
具体地，为了减小支撑部与基板3接触之后对基板3上局部温度和所受应力的影响，优选将所述支撑部设置为间隔设置在所述基台1上的支撑引脚2，所述支撑引脚2包括固定引脚和设置在固定引脚上方的可调引脚，固定引脚优选为曝光装置在没有进行改进之前自带的支撑结构，以降低该曝光装置的改进成本，可调引脚为根据所使用掩膜版的弯曲情况所增设的支撑结构，其中，各个固定引脚的高度相同，使得固定引脚的顶部所在平面为水平面，各个可调引脚的高度不完全相同，使得可调引脚的顶部各个位置与掩膜版之间的距离相等。
支撑引脚2的具体高度受曝光装置支架上所安装掩膜版的弯曲程度决定，具体地，所述支撑引脚的高度HN满足：
HN=HO+Δh，Δh=H[1-(l/L)n]
其中，HO为固定引脚的高度，Δh为可调引脚的高度，也即掩膜版弯曲引起的曝光间距变化量，l为掩膜版上的点距掩膜版中心点的距离，L为该点与该中心点连线上该中心点距掩膜版边缘的距离，H为掩膜版弯曲引起的最大曝光间距变化量，可实际测量得到，n为形变指数，n＞1，由掩膜版尺寸及曝光机掩膜版支架共同决定，可根据实际掩膜版弯曲情况模拟计算得出。
基于上述设计结构，在使用一台大尺寸接近式曝光装置时，可通过以下过程来确定可调引脚的高度，具体如下：
首先，确定曝光装置中掩膜版弯曲状态。
对于大尺寸接近式曝光装置掩膜版，其置于曝光装置掩膜版支架时，各位置弯曲引起的曝光间距变化量Δh应满足：Δh=H[1-(l/L)n]，各参数释义如上。
接下来，调整基台上支撑引脚高度。
通过曝光装置中掩膜版的弯曲状态，调整曝光基台上支撑引脚的高度，使得基台上待曝光基板的弯曲程度与掩膜版的弯曲程度一致，支撑引脚的高度应满足：HN=HO+Δh，各参数释义如上。
改进后的接近式曝光装置基台设计，根据掩膜版弯曲程度，调整基台1上待曝光基板放置区域中间部分支撑引脚2高度低于边缘部分支撑引脚2高度，使得基台1上待曝光基板3的弯曲度与掩膜版5的弯曲度一致，保证待曝光基板3中间部分和边缘部分到掩膜版5的曝光间距一致(G1=G2)，光阻材料曝光后基板3上中间部分图形尺寸和边缘部分图形尺寸一致(CD2=CD1)，如图3所示，从而能够提高显示产品的品质，并且，不会因为掩膜版弯曲之后，掩膜版中间部分距离基板太近而造成基板上异物对掩膜版的划伤。
实施例2
参照图4所示，本实施例所提供的曝光装置与实施例1中所提供的曝光装置原理相同，结构类似，其不同之处在于本实施例曝光装置中在基台1上对应每个待曝光基板放置区域设置了支撑台20以放置待曝光基板3，支撑台20的上表面为连续表面，使用支撑台对待曝光基板3实现支撑和放置，能够避免待曝光基板表面温度不均匀以及容易出现应力集中的现象，曝光之后的基板的效果更佳，基板质量更具有优势。
其中，支撑台20也可以分为固定部和可调部，固定部和可调部的结构设置形式以及各部分的具体高度设置均可参照实施例1中支撑引脚的设置方式，在此不做赘述。
此外，基于上述实施例1和实施例2的曝光装置，本发明还提供了一种曝光系统，其包括掩膜版和上述实施例中的曝光装置。
由以上实施例可以看出，本发明通过调整大尺寸接近式曝光装置基台上支撑部的高度，实现接近式曝光过程中，待曝光基板的弯曲度与掩膜版的弯曲度一致，从而使得待曝光基板上不同位置的曝光间距相同，能够避免普通基台曝光时因掩膜版弯曲导致曝光间距不均一造成图形尺寸不均一的问题，而且能够降低待曝光基板中间部分异物划伤掩膜版的风险。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种曝光装置，包括：
基台，其上设置有支撑部，所述支撑部上支撑放置待曝光基板；
支架，其上用于安装掩膜版；
光源系统，提供曝光光线，曝光光线经由掩膜版照射到待曝光基板上，将所述掩膜版的图案光刻到所述基板上；
其特征在于，所述支撑部的高度由待曝光基板放置区域的外围朝向该区域的中心逐渐减小，使得所述基板待曝光区域各个位置的曝光间距相同；
其中，所述支撑部包括固定部和设置在所述固定部上方的可调部，所述固定部的顶部所在平面为水平面，所述可调部的顶部各个位置与掩膜版之间的距离相等。
2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述支撑部的高度HN满足：
HN＝HO+Δh，Δh＝H[1-(l/L)n]
其中，HO为固定部的高度，Δh为可调部的高度，也即掩膜版弯曲引起的曝光间距变化量，l为掩膜版上的点距掩膜版中心点的距离，L为该点与该中心点连线上该中心点距掩膜版边缘的距离，H为掩膜版弯曲引起的最大曝光间距变化量，n为形变指数。
3.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述支撑部为间隔设置在所述基台上的支撑引脚。
4.如权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，所述支撑部包括多排支撑引脚，多排支撑引脚之间等间距设置。
5.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述支撑部为上表面为连续表面的支撑台。
6.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述支撑部包括至少一个待曝光基板放置区域。
7.一种曝光系统，包括掩膜版和曝光装置，其特征在于，所述曝光装置采用如权利要求1-6中任一项所述的曝光装置。
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