CN104950582B - 一种边缘曝光系统和边缘曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种边缘曝光系统，包括照明系统、掩模台、掩模基板、在所述掩模基板上的主掩模、投影物镜、被曝光基板和工件台，其特征在于，还包括遮光狭缝和在所述掩模基板的边缘至少有一个独立的边缘曝光专用图形的副掩模。本发明还提出一种如上述的曝光系统的边缘曝光方法。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种用于光刻机的边缘曝光方法和边缘曝光专用图形。
背景技术
TFT-OLED显示器件的制造流程主要包括TFT ARRAY工程、OLED工程、彩色工程和封装测试模块工程。TFT ARRAY工程是制作TFT阵列的工艺流程，OLED工程是制作OLED发光层的工艺流程，彩色工程是使得OLED发光彩色化的工艺流程，封装测试模块工程相当于IC制造的后道工序，最后使得OLED器件成为真正的产品。
TFT阵列的工艺流程包括洗净、成膜、退火、光刻、蚀刻、离子植入、去胶的循环流程，其中光刻工艺包括：(1) 基板清洗(Clean)(2) 热板烘烤(Hot Plate)(3) 冷板冷却(Cooling Plate)(4) HMDS涂底(Priming)(5) 光刻胶涂布(Resist Coating)(6) 去除基板边缘光刻胶(Edge Remover)(7) 软烤(Pre-bake)(8) 曝光(Exposure)(9) 印制刻号(Titler)(10) 边缘曝光（Edge Exposure）(11) 显影(Development)(12) 硬烤(HardBake)。
第10道工艺边缘曝光的目的是将基板周边的光刻胶残留物去除，以避免后续工艺污染。由于玻璃基板较大，为了减低光刻机设备中运动台的运动行程需求或减小大面积均匀区的需求光源，目前所使用的曝光机只进行掩模版上有效图形区的曝光，而边缘曝光由专门的边缘曝光设备进行。
发明内容
本发明的目的在于提出一种边缘曝光方法和边缘曝光专用图形，不需要专门的边缘曝光设备进行曝光，而是利用光刻机自身分系统结构完成边缘曝光。
本发明提出一种边缘曝光系统，包括照明系统、掩模台、掩模基板、在所述掩模基板上的主掩模、投影物镜、被曝光基板和工件台，其特征在于，还包括遮光狭缝和在所述掩模基板的边缘至少有一个独立的边缘曝光专用图形的副掩模。
其中，所述遮光狭缝是可以调整可透光区域的长度或宽度的可变狭缝，所述可透过区域为矩形。
其中，所述副掩模为2个，分别在主掩模所在位置的傍侧，所述2个副掩模相互平行或者分别在主掩模的X向侧和Y向侧，所述2个副掩模相互垂直。
本发明还提出一种如上述的曝光系统的边缘曝光方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）所述掩模台运动，使某个所述副掩模图形中心位于所述投影物镜光轴处；
2）所述工件台运动使所述被曝光基板上Y向边缘曝光区位于光轴下，设置所述可变狭缝中心位于投影物镜光轴处，设置所述可变狭缝大小X1，Y1, 执行X向多次步进曝光，完成Y向两边缘处曝光；
3)所述工件台运动使所述被曝光基板上X向边缘曝光区位于光轴下，设置所述可变狭缝中心位置和所述可透光区域大小X2，执行所述工件台和所述可变狭缝同步Y向扫描曝光，完成X向两边缘处曝光。
其中，所述步骤2）中X向执行多步曝光，曝光次数EEYxnum= int(EEY_X/SlitMax_X)+1；其中EEY_X为所述Y向边缘曝光区域X向大小，SlitMax_X为所述可变狭缝X向最大值。
其中，所述步骤2）中设置所述可变狭缝大小X1，Y1, 其中Y1设为所述Y向边缘曝光区Y向大小EEY_Y，所述可变狭缝X向大小SizeX1按照曝光次数计算：SizeY1=EEY_Y；SizeX1=EEY_X/EEYxnum。
其中，所述步骤2）中执行X向多次步进曝光，其中X向多次步进曝光对应X向位置设置为Xi=（i-2）* SizeX1（i=1,2,3…）。
其中，所述步骤3）中所述可变狭缝中心位置设置为所述可变狭缝最大开口边缘处，-（SlitMax_X/2.0+EEX_X/2.0）和（SlitMax_X/2.0+EEX_X/2.0）；其中EEX_X为X向边缘曝光区域X向大小。
其中，所述步骤3）中所述可变狭缝大小SizeX2设置为与X向两边缘区域X向大小EEX_X相同。
其中，所述步骤3）中扫描边缘按照对应成像工件台运动行程最小为原则进行对应曝光。
本发明提出的一种边缘曝光系统和边缘曝光方法，利用光刻机自身分系统结构，实现自带边缘曝光的功能，为客户省去了购买单独边缘曝光机的费用，并且节约了更换机器再进行边缘曝光的时间。
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图1为本发明使用投影光刻机的结构示意图；
图2a和b为本发明第一实施例边缘曝光图形设置在掩模边缘示意图；
图3为本发明第二实施例边缘曝光图形设置在掩模台上示意图；
图4为本发明边缘曝光基底示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
如图1所示，图1为本发明实施例所用的投影光刻机的结构示意图，所述投影光刻机包括照明系统1，可变狭缝2，承载掩模3的掩模台5，用于掩模成像的投影物镜6和承载基底7的基底台8，照明系统1通过投影物镜6将掩模3图形成像在基底7上。掩模台5由自身控制测量装置控制进行精确位置设定X Y Rz Z Rx Ry，基底台8由自身控制测量装置控制进行精确位置设定X Y Rz Z Rx Ry。粘贴在掩模台5上的基准板4，基准板4上有边缘曝光使用的边缘曝光图形，为矩形可透光区域。
在本发明的第一实施例中，边缘曝光图形设置在掩模3边缘，如图2a和图2b所示。在掩模基板的边缘至少有一个独立的边缘曝光专用图形的副掩模。在图2a中，副掩模为2个，分别在主掩模所在位置的傍侧，所述2个副掩模相互平行；在图2b中，所述2个副掩模分别在主掩模的X向侧和Y向侧，所述2个副掩模相互垂直。在本发明的第二实施例中，边缘曝光图形设置在掩模台5上，如图3所示。本发明边缘曝光基底如图4所示。
本发明针对400*500mm玻璃板，实现边缘5mm曝光功能，其中可变狭缝最大开口180*80mm。具体边缘曝光实现步骤如下：
1) 掩模台运动，使掩模台基准板上边缘曝光专用图形（大小180mm*5mm，图形为全透光区）中心位于投影物镜光轴处；
2）步进曝光方式下曝光Y向两边缘：
2.1） 计算步进曝光方式下可变狭缝开口大小和工件台分段曝光区域中心位置：
基底X向大小除以可变狭缝最大开口X向大小，除数取整数+1得到分段曝光区域段数；故分段曝光区域段数=3；可变狭缝开口X向大小=int(400/3)+1=134mm，可变狭缝开口Y向大小=5mm，工件台分段曝光区域位置分别为X1=-134mm, X2=0mm, X3=134mm；
2.2)工件台运动，使曝光边缘区1中心Y向位于投影物镜光轴下，X向分别按照工件台分段曝光区域位置设置，每个位置处可变狭缝按照可变狭缝计算开口大小进行设置，可变狭缝中心位置设置在物镜光轴下，然后进行步进曝光。
2.3) 工件台运动，使曝光边缘区2中心Y向位于投影物镜光轴下，X向分别按照工件台分段曝光区域位置设置，每个位置处可变狭缝按照可变狭缝计算开口大小进行设置，可变狭缝中心位置设置在物镜光轴下，然后进行步进曝光。
3）扫描方式下曝光X向两边缘：
3.1）可变狭缝X向大小设置5mm，可变狭缝中心位置设置X=-87.25mm Y=0mm，工件台X向运动，使曝光边缘区3中心位于边缘曝光图形区成像区域中心位置下，工件台Y向运动和可变狭缝进行同步扫描曝光，完成曝光边缘区3。
3.2）可变狭缝X向大小设置5mm，可变狭缝中心位置设置X= 87.25mm Y=0mm，工件台X向运动，使曝光边缘区4中心位于边缘曝光图形区成像区域中心位置下，工件台Y向运动和可变狭缝进行同步扫描曝光，完成曝光边缘区4。
在本发明的另一个实施例中，用于边缘曝光的图形，也可设计在掩模版上，边缘曝光图形区可只设计位于掩模版Y向一侧，也可设计位于掩模版Y向正负两侧都有，这样可减小工件台曝光Y向边缘区时运动行程。
在本发明的又一实施例中，在进行扫描方式下曝光X向两边缘时，可变狭缝位置可以设置在光轴中心，曝光时工件台X运行使曝光边缘区3和4位于投影物镜光轴下进行扫描曝光。此方案工件台X向运行行程需满足边缘区可运行到光轴下。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。
Claims (7)
1.一种边缘曝光系统的边缘曝光方法，所述边缘曝光系统，包括照明系统、掩模台、掩模基板、在所述掩模基板上的主掩模、投影物镜、被曝光基板和工件台，还包括遮光狭缝和在所述掩模基板的边缘至少有一个独立的边缘曝光专用图形的副掩模；所述遮光狭缝是可以调整可透光区域的长度或宽度的可变狭缝，所述可透过区域为矩形；其特征在于，所述边缘曝光方法包括如下步骤：
1)所述掩模台运动，使某个所述副掩模图形中心位于所述投影物镜光轴处；
2)所述工件台运动使所述被曝光基板上Y向边缘曝光区位于光轴下，设置所述可变狭缝中心位于投影物镜光轴处，设置所述可变狭缝大小SizeX1，SizeY1,执行X向多次步进曝光，完成Y向两边缘处曝光；
3)所述工件台运动使所述被曝光基板上X向边缘曝光区位于光轴下，设置所述可变狭缝中心位置和所述可透光区域X向大小SizeX2，执行所述工件台和所述可变狭缝同步Y向扫描曝光，完成X向两边缘处曝光。
2.如权利要求1所述的边缘曝光方法，其特征在于，所述步骤2)中X向执行多步曝光，曝光次数EEYxnum＝int(EEY_X/SlitMax_X)+1；其中EEY_X为所述Y向边缘曝光区域X向大小，SlitMax_X为所述可变狭缝X向最大值。
3.如权利要求1所述的边缘曝光方法，其特征在于，所述步骤2)中设置所述可变狭缝大小SizeX1，SizeY1,其中SizeY1设为所述Y向边缘曝光区Y向大小EEY_Y，所述可变狭缝X向大小SizeX1按照曝光次数计算：SizeY1＝EEY_Y；SizeX1＝EEY_X/EEYxnum，其中EEY_X为所述Y向边缘曝光区域X向大小，EEYxnum为步进曝光次数。
4.如权利要求1所述的边缘曝光方法，其特征在于，所述步骤2)中执行X向多次步进曝光，其中X向多次步进曝光对应X向位置设置为Xi＝(i-2)*SizeX1(i＝1,2,3…)。
5.如权利要求1所述的边缘曝光方法，其特征在于，所述步骤3)中所述可变狭缝中心位置设置为所述可变狭缝最大开口边缘处，-(SlitMax_X/2.0+EEX_X/2.0)和(SlitMax_X/2.0+EEX_X/2.0)；其中EEX_X为X向边缘曝光区域X向大小，SlitMax_X为所述可变狭缝X向最大值。
6.如权利要求1所述的边缘曝光方法，其特征在于，所述步骤3)中所述可变狭缝大小SizeX2设置为与X向两边缘区域X向大小EEX_X相同。
7.如权利要求1所述的边缘曝光方法，其特征在于，所述步骤3)中扫描边缘按照对应成像工件台运动行程最小为原则进行对应曝光。
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