CN105652604B - 曝光机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曝光机及其操作方法，所述曝光机用于对基板进行曝光，并包括：检测装置，检测基板上的异物；清洁装置，用于清洁异物，并包括能够运动的清洗头；控制系统，被配置为：接收检测装置检测到的异物的大小和位置信息；根据异物的大小控制清洗头运动到异物的位置以执行基板的清洁；在清除异物后，控制检测装置对基板进行重新扫描，并控制曝光机对检测合格的基板进行曝光。该曝光机有效地避免了浪费大量的稼动时间和不合格的基板重新投入所需的原材料，从而能够提高生产效率并降低成本。

Description

曝光机及其操作方法

技术领域

本发明涉及光刻设备领域，更具体地，涉及一种曝光机及其操作方法。

背景技术

在显示产品(例如，液晶显示器)的生产制造过程中，利用曝光机对基板进行曝光是必不可少的工序，而目前所使用的曝光机多为接近式曝光机，图1示出了接近式曝光机的主要结构的示意图，该接近式曝光机可包括掩膜版1和玻璃基板2。接近式光刻机的掩膜版1与基板2之间存在一个微小的曝光间隙(在图1的示例中，该曝光间隙的数值为150～400μm左右)，然后通过平行光(UV)的照射在该曝光间隙中进行曝光，如此一来，可以有效避免掩膜版与基板直接接触(例如，接触式曝光机)而引起对掩膜版的损伤，使掩膜版能耐久使用。

对于曝光过程而言，曝光间隙的数值越小越好，但曝光间隙越小对玻璃基板的洁净程度的要求也越高。当异物(例如，污染物或微尘)进入到曝光间隙中或者落在玻璃基板上时，如果没有及时发现异物的存在而进行曝光的话，那么基板上的不明异物很有可能在曝光时对掩膜版造成污染甚至划伤(此时，需要更换掩膜版)，或者在曝光后产生质量不合格的产品，这两种情况都将导致生产成本的升高并浪费工时。

发明内容

本发明提供了一种能够检测并清除基板上的异物以对检测合格的基板进行曝光的曝光机。

为此，根据本发明，提供了一种曝光机，用于对基板进行曝光，其特征在于，所述曝光机包括：检测装置，检测基板上的异物；清洁装置，用于清洁异物，并包括能够运动的清洗头；控制系统，被配置为：接收检测装置检测到的异物的大小和位置信息；根据异物的大小控制清洗头运动到异物的位置以执行基板的清洁；在清除异物后，控制检测装置对基板进行重新扫描，并控制曝光机对检测合格的基板进行曝光。

可选地，所述清洁装置还可包括用于对基板进行清洗的清洗装置和用于对清洗后的基板进行干燥的干燥装置，其中，所述清洗装置包括所述清洗头。

可选地，所述控制系统进一步被配置为：如果检测装置对基板重新扫描的结果显示基板上仍然具有超过预定尺寸的异物，则直接排出所述基板。

可选地，所述清洗装置还可包括用于储存二流体混合液的洗液槽以及连接在清洗头和洗液槽之间的第一管道。

可选地，所述干燥装置可包括储存热气的热气箱、热气喷嘴以及连接在热气箱与热气喷嘴之间的第二管道。

可选地，所述清洁装置还可包括导轨，所述清洗头能够沿着所述导轨运动到与异物对应的位置。

可选地，所述清洗头可包括微型刷。

可选地，所述清洗头可包括彼此相邻的洗液喷嘴和旋转微型刷，其中，旋转微型刷在接触基板的同时旋转，以摩擦清除基板上的异物。

可选地，在旋转微型刷摩擦清除基板上的异物的同时，洗液喷嘴向基板喷射二流体混合液以辅助清洗。

根据本发明，还提供了一种上述的曝光机的操作方法，所述操作方法可包括：利用检测装置对基板进行扫描检测，如果检测装置检测到超出预定尺寸的异物，则清洗头运动到异物的位置并对基板进行清洁；检测装置对基板进行重新扫描，如果检测装置未检测到超出预定尺寸的异物，则曝光机对所述基板进行曝光，其中，对基板进行清洁的步骤包括：利用清洗头洗刷基板上的异物；在洗刷基板上的异物之后，利用干燥装置干燥基板。

根据本发明的用于对基板进行曝光的曝光机，不仅能够自动地检测基板上的异物，而且具有清洗基板上的异物以及排出清洗后仍不合格的基板的功能，从而仅对检测合格的基板进行曝光。这有效地避免了浪费大量的稼动时间和不合格的基板重新投入所需的原材料，从而能够提高生产效率并降低成本。

将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。

附图说明

图1是现有技术中的接近式曝光机的主要结构的示意图；

图2是示出具有检测装置的接近式曝光机的示意图；

图3是示出根据本发明的实施例的具有检测装置和清洁装置的接近式曝光机的示意图；

图4是示出根据本发明的实施例的接近式曝光机的主要工作过程的流程图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

图2是示出具有检测装置的接近式曝光机的示意图。如图2所示，检测装置设置在接近式曝光机的上方。在本发明的实施例中，检测装置3可以是CCD摄像机或者其它适合的检测装置，并根据进入到CCD摄像机的异物的散射光来判断异物的大小。当异物的大小超出预定尺寸(一般小于曝光间隙的数值)时，曝光机设备停止运作，并指示有三种操作选择(可人为的选择操作类型)：强制曝光、重新扫描、直接排出。在通常情况下，选择重新扫描，异物检测的结果不会改变。如果选择强制曝光，则基板2上的不明异物很有可能在曝光时对掩膜版造成污染甚至划伤的严重后果。因此，在CCD摄像机扫描出超出预定尺寸的异物的大部分情况下，都会判定玻璃基板2不合格并不对其进行曝光，而是直接排出该基板2。

图3是示出根据本发明的实施例的具有检测装置和清洁装置的接近式曝光机的示意图。图3中示出的曝光机可包括用于检测基板2上的异物的检测装置3、用于清洁异物并包括能够运动的清洗头的清洁装置以及与检测装置3和清洁装置通信的控制系统(未示出)。

总的来说，控制系统能够根据检测装置3的检测结果来判断是否启动清洁装置，并且能够在清洁完成后自动控制接下来的重新检测、曝光或排出NG(不合格)基板。例如，在掩膜版和基板已经在曝光机上安装就位之后，实施曝光蚀刻之前，控制系统首先命令检测装置3对安装在曝光机上的基板2进行异物扫描，并向控制系统发送关于异物的大小和位置信息；根据检测到的异物的大小(例如，当检测装置3检测到异物的大小超过预定尺寸时)控制清洁装置的清洗头运动到异物的位置，以对基板2上的异物进行清洁；在清洁作业完成之后，控制检测装置3对基板2进行重新扫描，如果重新扫描结果显示基板2的检测结果合格(例如，在基板2没有超过预定尺寸的异物存在，或者存在的异物不会影响曝光质量也不会对掩膜版造成不良影响)，则曝光机可以开始对基板2实施曝光。相反地，如果重新扫描结果显示不合格(例如，在基板2上仍然具有超过预定尺寸的异物)，则控制系统命令曝光机直接排出该基板2，以避免对不合格的基板2进行曝光，导致材料的浪费和稼动时间的浪费。

在本发明的实施例中，清洁装置主要包括用于对基板2进行清洗的清洗装置(包括清洗头)和用于对清洗后的基板2进行干燥的干燥装置。清洗装置可采用洗刷结合的方式对基板进行清洗，为此，清洗装置的清洗头可包括彼此相邻的洗液喷嘴(未示出)和旋转微型刷6。如图3所示，清洗装置不仅包括清洗头，还包括用于储存二流体混合液(例如，空气和水的混合液或者其它适宜的清洗液)的洗液槽4以及连接在清洗头和洗液槽4之间的第一管道5，其中，洗液喷嘴设置于管道5的端部，并靠近旋转微型刷6。这样，在微型刷6对基板2进行摩擦扫刷的同时，二流体混合液可通过洗液喷嘴喷射到微型刷6上，加强清洗效果。

干燥装置可包括储存热气的热气箱7、热气喷嘴(未示出)以及连接在热气箱7与热气喷嘴之间的第二管道8。

利用上述构造的带有清洁装置的曝光机进行曝光检查时，如果检测装置3检测到超出预定尺寸的异物时，控制系统控制清洁装置对基板实施清洁操作。具体地，在清洁作业的过程中，在旋转微型刷6旋转地接触基板2以摩擦清除基板2上的异物的同时，二流体混合液通过第一管道5输送至洗液喷嘴，洗液喷嘴向基板2喷射二流体混合液以辅助清洗；在清洗基板2之后，利用从热气箱7通过第二管道8供应至热气喷嘴的热气对清洗后的基板2进行干燥，以避免在重新扫描基板2之前等待较长时间来让基板2变干。

虽然上面描述了洗刷清洁方式的清洗头，但是本发明不限于此，清洗头也可仅包括微型刷6而不进行冲洗，或者也可仅包括洗液喷嘴而去除摩擦刷掉异物的方式。此外，微型刷6不旋转而仅具有拂去异物的功能也是可行的。

优选地，旋转微型刷6可由不会损伤玻璃基板2的任何材料制成，例如，微型刷6的刷毛可以是直径小于或等于0.5mm的尼龙丝等，刷毛的长度可以是8mm-12mm左右，优选为10mm。另外，旋转微型刷6可围绕合适的旋转方向旋转，以增强对基板2上异物的清洁能力，例如，旋转微型刷6可围绕与玻璃基板2的上表面平行或垂直的轴线旋转。

为了便于控制清洗头运动到与异物对应的位置，清洁装置还可包括导轨9。在清洗头通过导轨9运动到异物的位置之后，清洗头的旋转微型刷6还可继续下降一小段距离以使微型刷6对基板2施加一定的压力(优选地，所述一定压力不会磨损基板2)。此外，热气喷嘴也可沿着与微型刷6相同的导轨9随微型刷6一起运动到异物的位置或仅运动到基板2上异物的位置的正上方。然而，本发明不限于此，清洗头和热气喷嘴还可通过其它适宜的方式运动到异物的位置。

下面将参照图4详细描述根据本发明的实施例的具有检测装置和清洁装置的曝光机的主要工作过程。该过程主要包括以下步骤：

在步骤S1处，在基板2安装在曝光机上之后，曝光机的控制系统命令诸如CCD摄像机的检测装置3对基板2进行扫描，以检测基板2上的异物的大小和位置信息。

在步骤S2处，确定CCD摄像机是否检测到超出预定尺寸的异物。如果CCD摄像机检测到的异物超出预定尺寸，该过程进行到步骤S3，旋转微型刷6以及洗液喷头根据控制系统发出的异物的位置信息运动到异物的位置，然后对基板2进行清洁。具体地，位于基板2上方的一定高度处的微型刷6和洗液喷嘴可沿着导轨9运动至异物的位置，然后再竖直地下降一小段距离，最后旋转微型刷6对基板2进行旋转清洗，同时洗液喷嘴向基板2喷射二流体混合液，该清洁过程可持续一定时间t1(例如，8S)。CCD摄像机所检测到异物的数量可以是一个或多个。如果CCD摄像机检测到多个异物，那么微型刷6会按照空间移动的便利性移动到各个异物处，并对每个异物依次执行清洁操作。返回到步骤S2处，如果CCD摄像机检测到异物未超过预定尺寸(包括未检测到异物的情况)，则该过程直接进行到步骤S8处，曝光机执行对基板2的曝光。

在步骤S4处，微型刷6返回到初始位置。具体地，在清除异物之后，微型刷6可沿着与其运动到异物的位置相反的方向运动到初始位置。可选地，微型刷6也可仅竖直地上升至已被清洁的异物的正上方(如果检测到多个异物，微型刷6竖直地上升至最后被清洁的异物的正上方)，待CCD摄像机对下一基板2进行异物检测时，控制系统可命令微型刷6从当前位置运动至在下一基板2上所检测到的异物处。

在步骤S5处，利用热气对基板2进行干燥。具体地，热气箱7的热气喷嘴运动到在步骤S3处清洗异物的位置的正上方，然后通过第二管道8供应的热气对该位置进行干燥持续时间t2(例如，7S，结合步骤S3，基板2上异物的清洗操作和基板2的干燥操作共需要15S完成，因此，不会对曝光机的整体生产节拍造成影响)。

在步骤S6处，CCD摄像机对基板2进行重新扫描，以检测清洁过后基板2上是否还存在有超出预定尺寸的异物。

在步骤S7处，如果CCD摄像机未检测到超出预定尺寸的异物，则该过程进行到步骤S8处，曝光机可对基板2进行曝光。相反，如果CCD摄像机再次检测到超出预定尺寸的异物，则该过程进行到步骤S9处，控制系统判定基板2不合格并排出该基板2。

虽然根据本发明的实施例示出了如图4所示的曝光机的主要工作过程，但该过程不限于图4中示出的顺序或步骤，多个步骤可同时执行，或者并不按照示出的顺序执行。例如，步骤S4和S5可同时进行以便节约操作时间，即，在微型刷6返回到初始位置的同时，热气喷嘴运动到清洁后的位置的正上方。另外，如果在步骤S2中检测装置3检测到多个异物，则在步骤S3和S5中，可以依次针对每个异物重复执行清洁和干燥的操作，而不是在清洁完所有异物后再对每个异物对应的基板2的位置进行干燥。

根据本发明的示例性实施例，该曝光机能够根据在基板上检测到的异物的大小来判定是否对基板上的异物进行清洗，然后仅对检测合格的基板进行曝光，并排出清洗后仍不合格的基板。该曝光机的工作过程是自动化的，不需要人为的进行手动操作，这减少了曝光机排出不合格基板的数量，减少了不合格的基板重新投入所需的原材料，有效地提升了稼动率，从而提高生产效率并降低成本。

虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (9)

1.一种曝光机，用于对基板进行曝光，其特征在于，所述曝光机包括：

检测装置，检测基板上的异物；

清洁装置，用于清洁异物，并包括能够运动的清洗头；

控制系统，被配置为：接收检测装置检测到的异物的大小和位置信息；根据异物的大小控制清洗头运动到异物的位置以执行基板的清洁；在清除异物后，控制检测装置对基板进行重新扫描，并控制曝光机对检测合格的基板进行曝光；

所述清洁装置还包括用于对基板进行清洗的清洗装置和用于对清洗后的基板的清洗异物的位置处进行干燥的干燥装置，其中，所述清洗装置包括所述清洗头。

2.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，所述控制系统进一步被配置为：如果检测装置对基板重新扫描的结果显示基板上仍然具有超过预定尺寸的异物，则直接排出所述基板。

3.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，所述清洗装置还包括用于储存二流体混合液的洗液槽以及连接在清洗头和洗液槽之间的第一管道。

4.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，所述干燥装置包括储存热气的热气箱、热气喷嘴以及连接在热气箱与热气喷嘴之间的第二管道。

5.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，所述清洁装置还包括导轨，所述清洗头能够沿着所述导轨运动到与异物对应的位置。

6.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，所述清洗头包括微型刷。

7.根据权利要求3所述的曝光机，其特征在于，所述清洗头包括彼此相邻的洗液喷嘴和旋转微型刷，其中，旋转微型刷在接触基板的同时旋转，以摩擦清除基板上的异物。

8.根据权利要求7所述的曝光机，其特征在于，在旋转微型刷摩擦清除基板上的异物的同时，洗液喷嘴向基板喷射二流体混合液以辅助清洗。

9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的曝光机的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括：

利用检测装置对基板进行扫描检测，如果检测装置检测到超出预定尺寸的异物，则清洗头运动到异物的位置并对基板进行清洁；

检测装置对基板进行重新扫描，如果检测装置未检测到超出预定尺寸的异物，则曝光机对所述基板进行曝光，

其中，对基板进行清洁的步骤包括：

利用清洗头洗刷基板上的异物；

在洗刷基板上的异物之后，利用干燥装置干燥基板的清洗异物的位置。