CN107092166A - 曝光系统、曝光装置及曝光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种曝光系统、曝光装置及曝光方法，其曝光系统包括：激光单元、光斑切换单元以及透镜单元；所述激光单元发射激光束；所述光斑切换单元，根据需曝光的加工工件材质对应的光斑尺寸，使所述激光束在不同光路之间进行切换，获得对应光斑尺寸的激光束；所述透镜单元改变所述激光束的方向；通过光斑切换单元的设置，使得激光束在不同光路之间进行切换，从而对光斑的尺寸范围进行切换，满足了不同线宽工件对光斑尺寸的不同要求，提高了对不同工件的加工适应性，有效的节约了成本。

Description

曝光系统、曝光装置及曝光方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种曝光系统、曝光装置及曝光方法。
背景技术
由于激光具有亮度高、单色性好、方向强等优点，被广泛应用于激光直写、激光封装等加工领域，常用的是一种激光振镜扫描系统，其工作原理是将激光束经扩束镜放大准直后依次经过X扫描振镜、Y扫描振镜，经过扫描聚焦场镜后，以一定功率密度的光斑会聚到加工工作表面上，激光与工件的作用需要一定的作用时间，进而提供加工过程所需的能量，从而实现对工件的加工。
由于不同应用工况下，工件线宽不同，因而对聚焦光斑的大小有一定的要求，如用于OLED器件的玻璃粉密封对曝光光斑的要求为玻璃粉线宽的2倍，用于roll to roll(卷对卷)工艺的曝光光斑要求为几十微米到几百微米，用于激光微细加工的聚焦光斑直径要求几十微米量级，用于激光打标或激光钻孔的曝光光斑直径一般为几十微米到几十毫米量级。针对不同线宽的工件，需要更换设备来实现，对工件的不同线宽适应性较差，成本较贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种曝光系统、曝光装置及曝光方法，通过对曝光系统的设计产生的光斑尺寸可覆盖几十微米到几百微米，同时可对光斑进行在线切换，满足了不同线宽工件对光斑尺寸的不同要求，提高了对不同工件的加工适应性，有效节约成本。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种曝光系统，包括：激光单元、光斑切换单元以及透镜单元；所述激光单元发射激光束；所述光斑切换单元，根据需曝光的加工工件材质对应的光斑尺寸，使所述激光束在不同光路之间进行切换，获得对应光斑尺寸的激光束；所述透镜单元改变所述激光束的方向。
可选的，所述曝光系统是根据所述加工工件要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低，确定所述加工工件对应的光斑尺寸，根据所述光斑尺寸与光斑临界值相比后，控制所述光斑切换单元切换不同光路。
可选的，所述光斑切换单元包括第一光路与第二光路，所述第一光路遵循衍射极限原理，产生可调整的小于所述光斑临界值的第一光斑，所述第二光路遵循几何成像原理，产生可调整的大于所述光斑临界值的第二光斑。
可选的所述光斑临界值为100um。
可选的，所述第一光路由第一反射镜、第一光阑、第二反射镜与光学元件组成，所述第二光路由聚焦镜组、第二光阑与光学元件组成。
可选的，所述切换单元还包括分光棱镜，所述分光棱镜将所述激光束分为第一光束与第二光束，所述第一光束经过所述第一光路，所述第二光束经过所述第二光路；通过所述第一光阑与第二光阑的关闭与打开来决定激光束经过的光路。
可选的，所述激光单元包括输出激光束的光源组件、用于对所述激光束的光斑进行变倍扩束的扩束镜组以及对所述光斑形貌进行整形的整形组件。
可选的，所述透镜单元包括二维扫描振镜与远心场镜，所述二维扫描振镜对所述激光束进行X向或Y向偏转，所述远心场镜保证所述激光束垂直入射至加工工件上。
相应的，本发明还提供一种曝光装置，包括曝光系统、工件台与测量系统，所述曝光系统为上述的曝光系统。
可选的，位于所述工件台上的加工工件为硬性基板，所述测量系统用于实现所述硬性基板与所述曝光系统的对准。
可选的，位于所述工件台上的加工工件为软性基板，所述工件台为卷对卷传输结构。
可选的，所述卷对卷传输结构包括左右对称放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附所述软性基板的吸附平台。
可选的，所述吸附平台包括测量区域与曝光区域。
可选的，所述测量系统包括用于测量水平向位置的对准传感器，测量垂向位置的垂向传感器以及可进行多自由度运动的运动机构。
可选的，所述曝光装置还包括掩膜版与掩膜台，所述掩膜版用于复制产生相同的曝光图形，所述掩膜台用于承载和携带所述掩膜版进行多自由度运动。
相应的，本发明还提供两种曝光方法，采用上述的曝光装置进行曝光。
相应的，本发明还提供另一种曝光方法，也可采用上述的曝光装置进行曝光，包括，步骤1，在工件台上设置加工工件，所述加工工件对应光斑尺寸，所述光斑尺寸是根据要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低来确定；步骤2，根据上述光斑尺寸，与光斑临界值相比，获得比较结果；步骤3，根据所述比较结果，控制光斑切换单元，切换不同光路，选定曝光光路；步骤4，通过激光单元发射激光束，通过上述曝光光路之后，将掩膜图案，曝光到所述加工工件上。
可选的，在步骤3中，所述光斑切换单元包括第一光路与第二光路，所述第一光路遵循衍射极限原理，产生可调整的小于所述光斑临界值的第一光斑，所述第二光路遵循几何成像原理，产生可调整的大于所述光斑临界值的第二光斑。
可选的，所述光斑临界值为100um。
可选的，在步骤4之前，还包括测量步骤，用于对所述加工工件，进行对准测量和/或垂向测量。
可选的，在步骤1中，所述加工工件为硬性基板，在步骤4之前进行所述硬性基板的曝光位对准测量。
可选的，在步骤1中，位于所述工件台上的加工工件为软性基板，在步骤4之前进行所述软性基板的曝光位对准测量和垂向测量，所述工件台为卷对卷传输结构。
可选的，所述卷对卷传输结构包括左右对称放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附软性基板的吸附平台。
可选的，所述吸附平台包括测量区域与曝光区域。
与现有技术相比，本发明所提供的曝光系统、曝光装置及曝光方法的有益效果是：
1、本发明通过在曝光系统中设置光斑切换单元，使得激光束在不同光路之间进行切换，从而对光斑的尺寸范围进行切换，满足了不同线宽工件对光斑尺寸的不同要求，提高了对不同工件的加工适应性，有效的节约了成本；
2、本发明通过在曝光装置中设置掩膜版，提高了曝光光斑的定位精度，从而提高了曝光剂量的均匀性；
3、本发明通过在卷对卷传输结构中设置包括测量区域与曝光区域在内的吸附平台，在测量区域由测量系统对软性基板测量位置，然后再传输软性基板至曝光区域，由曝光系统在曝光区域进行曝光，此时测量系统可在测量区域对下一待曝光软性基板进行水平向位置和垂向位置测量，从而有效的提高了曝光产率。
附图说明
图1为本发明实施例一所提供的曝光系统的结构示意图。
图2为本发明实施例二所提供的曝光装置的结构示意图
图3为本发明实施例二所提供的加工工件的俯视示意图。
图4为本发明实施例三所提供的曝光装置的结构示意图。
图5为本发明实施例三所提供的柔性导电膜的俯视示意图。
图6为本发明实施例三所提供的掩膜版的结构示意图。
图7为本发明实施例三所提供的测量系统对准标记成像示意图。
图8为本发明实施例三所提供的测量系统垂向测量的测量点分布图。
图9为本发明实施例四所提供的曝光装置的结构示意图。
图10为本发明实施例五所提供的曝光方法的流程图。
图11为本发明实施例六所提供的曝光方法的流程图。
图12为本发明实施例七所提供的曝光方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本发明的限定。
本发明的核心思想是：通过在曝光系统中设置光斑切换单元，使得激光束在不同光路之间进行切换，从而对光斑的尺寸范围进行切换，满足了不同线宽工件对光斑尺寸的不同要求，提高了对不同工件的加工适应性，有效节约成本。
【实施例一】
请参考图1，其为本发明实施例一所提供的曝光系统的结构示意图。如图1所示，所述曝光系统10包括：激光单元11、光斑切换单元12以及透镜单元13；所述激光单元11发射激光束；所述光斑切换单元12，根据需曝光的加工工件材质对应的光斑尺寸，使所述激光束在不同光路之间进行切换，获得对应光斑尺寸的激光束；所述透镜单元13改变所述激光束的方向。
所述曝光系统10是根据所述加工工件要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低，确定所述加工工件对应的光斑尺寸，根据所述光斑尺寸与光斑临界值相比后，控制所述光斑切换单元切换不同光路。
所述激光单元11包括输出激光束的光源组件111、用于对所述激光束的光斑进行变倍扩束的扩束镜组112以及对所述光斑形貌进行整形的整形组件113。所述光斑切换单元12包括第一光路a与第二光路b，所述第一光路a遵循衍射极限原理，产生可调整的小于所述光斑临界值的第一光斑，所述第二光路b遵循几何成像原理，产生可调整的大于所述光斑临界值的第二光斑。其中，所述光斑临界值为100um。所述第一光路a由第一反射镜122、第一光阑123、第二反射镜124与光学元件127组成，所述第二光路b由聚焦镜组125、第二光阑126与光学元件127组成。所述光斑切换单元12还包括分光棱镜121，所述分光棱镜121将所述激光束分为第一光束与第二光束，所述第一光束经过所述第一光路a，所述第二光束经过所述第二光路b；通过所述第一光阑123与第二光阑126的关闭与打开来决定所述激光束经过的光路。所述透镜单元13包括二维扫描振镜131与远心场镜132，所述二维扫描振镜131对激光束进行X向或Y向偏转，所述远心场镜132保证激光束垂直入射至加工工件20上。
所述光源组件111用于提供从紫外波段至红外波段的某一单光谱或是带宽小于100nm的宽光谱，根据加工工件20的材料特性选择光源波长。所述扩束镜组112用于将光斑进行变倍扩束，以在线调整曝光光斑尺寸适应不同工件对光斑尺寸要求。所述整形组件113将光束形貌进行整形成任意形状，提高曝光剂量的均匀性。常用的整形组件113有衍射光学元件(DOE)、微透镜阵列(Micro lens array)等，常用的整形光斑形貌有平顶、方形、M形等。
所述分光棱镜121用于将所述激光束分成第一光束和第二光束，其分束比根据入射到加工工件上的功率密度进行配比。第一反射镜122与第二反射镜124用于将第一光束反射，所述光阑123用于打开与关闭所述第一光束。所述聚焦镜组125用于将第二光束准直，所述第二光阑126用于打开与关闭所述第二光束。所述光学元件127的上部区域对第一光束进行反射，所述光学元件127的下部区域对第二光束进行透射。
本实施例中，所述第一光束经过的光路为第一光路a，包括由光源组件111，扩束镜组112，整形组件113，分光棱镜121，第一反射镜122，第一光阑123，第二反射镜124，光学元件127，二维扫描振镜131，远心场镜132经过的光路，所述第二光束经过的光路为第二光路b，包括由光源组件111，扩束镜组112，整形组件113，分光棱镜121，聚焦镜组125，第二光阑126，光学元件127，二维扫描振镜131，远心场镜132经过的光路。
第一光阑123和第二光阑126根据加工工件20对光斑尺寸的要求进行选择开关。当加工工件要求聚焦到表面的光斑功率密度高时，则要求光斑尺寸小，打开第一光阑123，关闭第二光阑126，第一光路遵循衍射极限原理，产生小于100um的光斑；打开第二光阑126，关闭第一光阑123，第二光路遵循几何成像原理，产生的光斑较第一光路大。当光斑尺寸要求小于100um时，使用第一光路，当光斑尺寸要求不小于100um时，使用第二光路。
所述二维扫描振镜131用于对第一光束或第二光束进行X向、Y向偏转，以实现第一光束或第二光束按所需要求在加工工件上扫描运动。所述远心场镜132，用于保证激光束垂直入射，避免了倾斜入射时垂向串扰问题。
经过光源组件111输出一束平行光，平行光经过扩束镜组112扩束，经过整形组件113整形，经过分光棱镜121分光为第一光束和第二光束，第一光束经过第一反射镜122、第一光阑123、第二反射镜124，经过光学元件127反射，入射到二维扫描振镜131，再经过远心场镜132聚焦到加工工件20上；第二光束经过聚焦镜组125，第二光阑126，经过光学元件127透射，入射到二维扫描振镜131，再经过远心场镜132成像到加工工件20上。
本发明提供的曝光系统，通过光斑切换单元的设置，使得激光束在不同光路之间进行切换，从而对光斑的尺寸范围进行切换，满足了不同线宽工件对光斑尺寸的不同要求，提高了对不同工件的加工适应性，有效的节约了成本。
【实施例二】
本发明提供一种曝光装置，包括曝光系统、工件台与测量系统，其中所述曝光系统采用实施例一所述的曝光系统。
请参考图2，其为本发明实施例二所提供的曝光装置的结构示意图。如图2所示，所述曝光装置主要包括：用于对加工工件20进行曝光加工的曝光系统10，用于提供曝光系统10进行水平向运动的运动台30，用于对加工工件20进行位置测量的测量系统40，用于承载并调整加工工件20位姿姿态的工件台50，用于控制曝光系统10以及控制运动台30和工件台50的主控系统60。曝光系统10安装在运动台30上，随着运动台30一起进行多水平向运动。测量系统40安装在运动台30上，随着运动台30一起进行多水平向运动。
所述加工工件20为硬性基板，本实施例中所述加工工件20为排列多个OLED屏幕的玻璃基板，其俯视示意图如图3所示。加工工件20为一块玻璃基板，加工工件20上包含12个用于OLED屏幕封装的曝光图形201～212，该曝光图形的材料为玻璃料，还包含用于对准的工件对准标记22，本实施例包含4个工件对准标记22，另外在图中还标示出某一时刻的曝光光斑21，箭头方向为曝光光斑21在曝光过程中所扫描的方向。加工工件20上的曝光图形和数量不仅仅局限于图3所用的曝光图形，可为任意可实现的图形。另外，本实施例适用于更大或更小尺寸的加工工件，也可适用于其他曝光图形和数量。所述测量系统40用于实现玻璃基板与曝光系统10的对准。
请继续参考图2，加工工件20放置到工件台50上，将加工工件20运动到测量系统40下方，测量系统40测量工件对准标记21，由主控系统60得到基板对准位置，工件台50调整姿态以满足加工工件20的曝光姿态要求，运动台30将曝光系统10运动到第一曝光工位(在该曝光工位，曝光系统10的扫描视场覆盖曝光图形201和202)，主控系统60根据设置的工艺参数控制曝光系统10对曝光图形201进行扫描曝光，直至曝光图形201曝光完毕，关闭光源组件111的激光输出，曝光系统10对曝光图形202进行扫描曝光，直至曝光图形202曝光完毕，关闭光源组件111的激光输出。运动台30将曝光系统10运动到下一个曝光工位，重复上述过程，曝光工位运动图如图3中所述曲线23，直至所有曝光图形曝光完毕。本发明可配备多个测量系统和曝光系统以提高产率。
本实施例所用的曝光光源为940nm激光，曝光光斑尺寸为0.6mm，曝光光路打开第二光路，关闭第一光路。本实施例所涉及的曝光工位，曝光系统10处在该工位扫描视场可覆盖两个排列在X向的曝光图形。本发明可根据曝光系统的设计产生更大或更小的扫描视场，根据扫描视场和曝光图形尺寸可进一步得到每个扫描视场能覆盖的曝光图形数目。
本实施例所设置的工艺参数P、V可满足玻璃料软化键合温度T控制方程，如下:
其中，K代表玻璃料的热导率，在电极引线区其对应热导率与玻璃料不一致；P代表激光入射有效功率，为可调整量；a代表曝光光斑直径，为可调整量，可通过光束整形或离焦等进行调整；v代表曝光光斑扫描速度，为次可调整量，因为其会影响产率；D代表热扩散系数，由材料属性决定；ε代表材料热吸收系数；L代表玻璃料高度，由OLED的工艺要求决定。
由控制方程(1)可知，玻璃料软化键合温度T与激光入射有效功率P成正比，而与曝光光斑直径平方(a2)及曝光光斑扫描速度平方根(v1/2)成反比，三个参数密切相关。因此，为保证玻璃料的软化键合温度(一般约为350℃)均一稳定，故在OLED屏幕封装过程中需要对激光入射有效功率P与光斑扫描速度V进行同步控制。
【实施例三】
本发明提供一种曝光装置，包括曝光系统、工件台与测量系统，其中所述曝光系统采用实施例一所述的曝光系统。
加工工件为软性基板，本实施例中，所述加工工件为柔性导电膜。相应的，所述工件台为卷对卷传输结构。
请参考图4，其为本发明实施例三所提供的曝光装置的结构示意图。如图4所示，所述曝光装置主要包括：柔性导电膜20，用于对柔性导电膜20进行曝光的曝光系统10，用于提供曝光系统10进行多自由度运动的运动台30，用于对柔性导电膜20进行位置测量的测量系统40，卷对卷传输结构50，用于复制产生相同曝光图形的掩膜版70，用于承载和携带掩膜版70进行多自由度运动的掩膜台80，用于控制曝光系统10以及控制运动台30、控制掩膜台80和卷对卷传输结构50的主控系统60。掩膜版70位于柔性导电膜20上方，用于复制产生与柔性导电膜20上相同的曝光图形，柔性导电膜20和掩膜版70的垂向距离不超过测量系统40的焦深范围。
曝光系统10安装在运动台30上，随着运动台30一起进行多自由度运动。测量系统40包括用于测量水平向位置的对准传感器41，和测量垂向位置的垂向传感器42以及可进行多自由度运动的运动机构43。卷对卷传输结构50包括左右对称放置的放卷棍51和收卷棍52，用于吸附柔性导电膜的吸附平台53，柔性导电膜20一端卷绕在放卷棍51上，另一端卷绕在收卷棍52上，吸附平台53展平吸附位于放卷棍51和收卷棍52的柔性导电膜。
本实施例所用的柔性导电膜20为用于roll to roll(卷对卷)制程的卷对卷柔性薄膜，其俯视示意图如图5所示。柔性导电膜20上包含12个曝光图形201～212，还包含用于对准的工件对准标记22，另外在图中标示出某一时刻的曝光光斑21，箭头方向为曝光光斑21在曝光过程中所扫描的方向。柔性导电膜20不局限于柔性薄膜，可包括任何适用于本发明方案的加工工件，加工工件上的曝光图形和数量不仅仅局限于图5所用的曝光图形，可为任意本发明可实现的图形，曝光图形的线宽可为几十微米到几百毫米。本发明适用于更大或更小尺寸的加工工件，也可适用于其他曝光图形和数量。
掩膜版70的结构示意图如图6所示，掩膜版70的尺寸与柔性导电膜20展平区域尺寸相同，掩膜版图形尺寸和形状与图5所示的曝光图形完全相同，曝光图形间距相同，掩膜版70上包含有用于掩膜版对准的掩膜对准标记71，掩膜版70上黑色线条为不透光区域，其余部分为透光区域。
柔性导电膜20一端卷绕在放卷棍51上，另一端卷绕在收卷棍52上，位于放卷棍51和收卷棍52的柔性导电膜20展平吸附在吸附平台53上，测量系统40运动到掩膜版70上方，测量系统40测量掩膜对准标记71和工件对准标记22位置及曝光图形线条区域，由主控系统60计算曝光图形201的曝光姿态(X、Y、Rz、Z、Rx、Ry)，掩膜台80调整姿态以满足曝光图形201的曝光姿态要求，运动台30将曝光系统10运动到第一曝光工位(在该曝光工位，曝光系统10的扫描视场覆盖曝光图形201和202)，待曝光图形201的曝光姿态调整完毕，主控系统60根据设置的工艺参数开启曝光系统10，曝光系统10产生的曝光光束透过掩膜版70产生与曝光图形201相同的曝光图形，对曝光图形201进行扫描曝光，直至曝光图形201曝光完毕，关闭光源组件111的激光输出，在曝光图形201曝光过程中，同步地，测量系统40运动到下一个位置进行位置测量，主控系统60计算曝光图形202的曝光姿态，掩膜台80调整姿态以满足曝光图形202的曝光姿态要求，主控系统60根据设置的工艺参数开启曝光系统10(该工艺参数可由需求曝光剂量得到曝光功率、曝光光斑直径、曝光光斑扫描速度)，曝光系统10产生的曝光光束透过掩膜版70产生与曝光图形202相同的曝光图形，对曝光图形202进行扫描曝光，直至曝光图形202曝光完毕，关闭光源组件111的激光输出。运动台30将曝光系统10运动到下一曝光工位，重复上述过程，曝光工位运动图如图5所述曲线23，直至所有曝光图形曝光完毕。本实施例通过掩膜版提高曝光光斑的定位精度，从而提高了曝光剂量的均匀性。本发明可根据曝光光斑定位精度要求选择是否使用掩膜版，也可配套多套测量系统40以提高产率。
本实施例所用的曝光光源为355nm激光，曝光光斑尺寸为4mm，曝光光路打开第二光路，关闭第一光路。本实施例所涉及的曝光工位，曝光系统10处在该工位扫描视场可覆盖两个排列在X向曝光图形。本发明可根据曝光系统的设计产生更大或更小的扫描视场，根据扫描视场和曝光图形尺寸可进一步得到每个扫描视场能覆盖的曝光图形数目，扫描视场可以覆盖Y向排列的曝光图形。
图7为本实施例测量系统40在成像面所探测到的掩膜对准标记71和工件对准标记22的成像示意图。掩膜对准标记和工件对准标记可以是其它形式，两者之间空间位置需确保两者同时成像到测量系统的视场中。图8为本实施测量系统40用于垂向测量的三个测量点，201为曝光图形。
【实施例四】
本发明提供一种曝光装置，如图9所示，在实施例三的基础上，所述吸附平台包括测量区域53与曝光区域54，曝光区域54吸附的柔性导电膜20用于曝光，测量区域53吸附的柔性导电膜20用于测量。柔性导电膜20在测量区域53由测量系统测量位置，然后再传输柔性导电膜20至曝光区域53，由曝光系统10在曝光区域53对柔性导电膜20曝光，此时测量系统40可在测量区域53对下一待曝光柔性导电膜20进行水平向位置和垂向位置测量，从而有效的提高了曝光产率。
【实施例五】
本发明提供一种曝光方法，可采用上述的曝光装置进行曝光，请参考图10所示，所述曝光方法包括：
步骤S1，在工件台上设置加工工件，所述加工工件对应光斑尺寸，所述光斑尺寸是根据要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低来确定；
步骤S2，根据上述光斑尺寸，与光斑临界值相比，获得比较结果；
步骤S3，根据所述比较结果，控制光斑切换单元，切换不同光路，选定曝光光路；
步骤S4，通过激光单元发射激光束，通过上述曝光光路之后，将掩膜图案，曝光到所述加工工件上。
其中，在步骤S3中，所述光斑切换单元包括第一光路与第二光路，所述第一光路遵循衍射极限原理，产生可调整的小于所述光斑临界值的第一光斑，所述第二光路遵循几何成像原理，产生可调整的大于所述光斑临界值的第二光斑。所述光斑临界值为100um。在步骤S4之前，还包括测量步骤，用于对所述加工工件，进行对准测量和/或垂向测量。
在步骤S1中，所述加工工件为硬性基板时，在步骤S4之前进行所述硬性基板的曝光位对准测量。在步骤S1中，位于所述工件台上的加工工件为软性基板时，在步骤S4之前进行所述软性基板的曝光位对准测量和垂向测量，所述工件台为卷对卷传输结构。所述卷对卷传输结构包括左右对称放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附软性基板的吸附平台。所述吸附平台包括测量区域与曝光区域。
【实施例六】
本发明提供一种曝光方法，采用实施例二所述的曝光装置。
请参考图11，其为本发明实施例六所提供的曝光方法的流程图。如图11所示，本发明提供的曝光方法包括：
步骤S1：将加工工件20放置到工件台50上；
步骤S2：测量系统40测量工件对准标记21，得到待曝光图形的位置；
步骤S3：调整工件台50姿态，以实现曝光图形的曝光姿态要求；
步骤S4：运动台30将曝光系统10运动到曝光工位；
步骤S5：曝光系统10对曝光图形进行曝光；
步骤S6：调整工件台50姿态，以实现下一曝光图形的曝光姿态要求；
步骤S7：曝光系统10对下一曝光图形进行曝光；
步骤S8：曝光系统10运动到下一曝光工位；
步骤S9：重复上述步骤S3～S8，待整个加工工件20上的曝光图形曝光完毕。
【实施例七】
本发明提供一种曝光方法，采用实施例三所述的曝光装置。
请参考图12，其为本发明实施例六所提供的曝光方法的流程图。如图12所示，本发明提供的曝光方法包括：
步骤S1：柔性导电膜20的一端卷绕在放卷棍51上，另一端卷绕在收卷棍52上，位于放卷棍51和收卷棍52的柔性导电膜20展平吸附在吸附平台53上。
步骤S2：测量系统40运动到掩膜版70上方，测量掩膜对准标记71和工件对准标记22和曝光图形线条位置，得到待曝光图形的位置；
步骤S3：调整掩膜台80姿态，以实现曝光图形的曝光姿态要求；
步骤S4：运动台30将曝光系统10运动到曝光工位；
步骤S5：曝光系统10对曝光图形进行曝光，测量系统40测量下一曝光图形位置；
步骤S6：调整掩膜台80姿态，以实现下一曝光图形的曝光姿态要求；
步骤S7：曝光系统10对下一曝光图形进行曝光；
步骤S8：曝光系统10运动到下一曝光工位；
步骤S9：重复上述步骤，待一卷柔性导电膜20的曝光图形曝光完毕。
由于实施例四与实施例三的区别仅在于所述吸附平台包括测量区域53与曝光区域54，因此其采用实施例四所述的曝光装置进行曝光的方法与采用实施例三所述的曝光装置进行曝光的方法区别仅在于，在曝光系统10对曝光区域54的图形进行曝光的同时，测量系统40在测量区域53对下一待曝光柔性导电膜20进行水平向位置和垂向位置测量，从而有效的提高了曝光产率。因此，对于详细的方法步骤不再赘述。
综上所述，本发明所提供的曝光系统、曝光装置及曝光方法，通过在曝光系统中设置光斑切换单元，使得激光束在不同光路之间进行切换，从而对光斑的尺寸范围进行切换，满足了不同线宽工件对光斑尺寸的不同要求，提高了对不同工件的加工适应性，有效的节约了成本；通过在卷对卷传输结构中设置包括测量区域与曝光区域在内的吸附平台，在测量区域由测量系统对软性基板测量位置，然后再传输软性基板至曝光区域，由曝光系统在曝光区域进行曝光，此时测量系统可在测量区域对下一待曝光软性基板进行水平向位置和垂向位置测量，从而有效的提高了曝光产率。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (25)

1.一种曝光系统，其特征在于，包括：激光单元、光斑切换单元以及透镜单元；所述激光单元发射激光束；所述光斑切换单元，根据需曝光的加工工件材质对应的光斑尺寸，使所述激光束在不同光路之间进行切换，获得对应光斑尺寸的激光束；所述透镜单元改变所述激光束的方向。
2.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述曝光系统是根据所述加工工件要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低，确定所述加工工件对应的光斑尺寸，根据所述光斑尺寸与光斑临界值相比后，控制所述光斑切换单元切换不同光路。
3.如权利要求2所述的曝光系统，其特征在于，所述光斑切换单元包括第一光路与第二光路，所述第一光路遵循衍射极限原理，产生可调整的小于所述光斑临界值的第一光斑，所述第二光路遵循几何成像原理，产生可调整的大于所述光斑临界值的第二光斑。
4.如权利要求3所述的曝光系统，其特征在于，所述光斑临界值为100um。
5.如权利要求3所述的曝光系统，其特征在于，所述第一光路由第一反射镜、第一光阑、第二反射镜与光学元件组成，所述第二光路由聚焦镜组、第二光阑与光学元件组成。
6.如权利要求5所述的曝光系统，其特征在于，所述光斑切换单元还包括分光棱镜，所述分光棱镜将所述激光束分为第一光束与第二光束，所述第一光束经过所述第一光路，所述第二光束经过所述第二光路；通过所述第一光阑与第二光阑的关闭与打开来决定激光束经过的光路。
7.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述激光单元包括输出激光束的光源组件、用于对所述激光束的光斑进行变倍扩束的扩束镜组以及对所述光斑形貌进行整形的整形组件。
8.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述透镜单元包括二维扫描振镜与远心场镜，所述二维扫描振镜对所述激光束进行X向或Y向偏转，所述远心场镜保证所述激光束垂直入射至加工工件上。
9.一种曝光装置，包括曝光系统、工件台与测量系统，其特征在于，所述曝光系统为权利要求1～8中任一项所述的曝光系统。
10.如权利要求9所述的曝光装置，其特征在于，位于所述工件台上的加工工件为硬性基板，所述测量系统用于实现所述硬性基板与所述曝光系统的对准。
11.如权利要求9所述的曝光装置，其特征在于，位于所述工件台上的加工工件为软性基板，所述工件台为卷对卷传输结构。
12.如权利要求11所述的曝光装置，其特征在于，所述卷对卷传输结构包括左右对称放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附所述软性基板的吸附平台。
13.如权利要求12所述的曝光装置，其特征在于，所述吸附平台包括测量区域与曝光区域。
14.如权利要求11-13中任一项所述的曝光装置，其特征在于，所述测量系统包括用于测量水平向位置的对准传感器，测量垂向位置的垂向传感器以及可进行多自由度运动的运动机构。
15.如权利要求14所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光装置还包括掩膜版与掩膜台，所述掩膜版用于复制产生相同的曝光图形，所述掩膜台用于承载和携带所述掩膜版进行多自由度运动。
16.一种曝光方法，其特征在于，采用权利要求10所述的曝光装置进行曝光。
17.一种曝光方法，其特征在于，采用权利要求11～15中任一项所述的曝光装置进行曝光。
18.一种曝光方法，其特征在于，包括：
步骤1，在工件台上设置加工工件，所述加工工件对应光斑尺寸，所述光斑尺寸是根据要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低来确定；
步骤2，根据上述光斑尺寸，与光斑临界值相比，获得比较结果；
步骤3，根据所述比较结果，控制光斑切换单元，切换不同光路，选定曝光光路；
步骤4，通过激光单元发射激光束，通过上述曝光光路之后，将掩膜图案，曝光到所述加工工件上。
19.如权利要求18所述的曝光方法，其特征在于，在步骤3中，所述光斑切换单元包括第一光路与第二光路，所述第一光路遵循衍射极限原理，产生可调整的小于所述光斑临界值的第一光斑，所述第二光路遵循几何成像原理，产生可调整的大于所述光斑临界值的第二光斑。
20.如权利要求18或19所述的曝光方法，其特征在于，所述光斑临界值为100um。
21.如权利要求19所述的曝光方法，其特征在于，在步骤4之前，还包括测量步骤，用于对所述加工工件，进行对准测量和/或垂向测量。
22.如权利要求21所述的曝光方法，其特征在于，在步骤1中，所述加工工件为硬性基板，在步骤4之前进行所述硬性基板的曝光位对准测量。
23.如权利要求21所述的曝光方法，其特征在于，在步骤1中，位于所述工件台上的加工工件为软性基板，在步骤4之前进行所述软性基板的曝光位对准测量和垂向测量，所述工件台为卷对卷传输结构。
24.如权利要求23所述的曝光方法，其特征在于，所述卷对卷传输结构包括左右对称放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附软性基板的吸附平台。
25.如权利要求24所述的曝光方法，其特征在于，所述吸附平台包括测量区域与曝光区域。
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