CN109001960A - 一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曝光设备技术领域，且公开了一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，包括曝光装置，所述曝光装置包括箱体，箱体内的顶部固安装有超高压汞灯，该超高压汞灯的正下方设置有掩膜板，掩膜板两侧的中部分别对称设置有第一压杆与第二压杆，掩膜板的正下方设置有曝光台，曝光台的上表面上设置有凹槽，该凹槽内放置有基板，凹槽的两侧分别设置有对称的导轨槽，导轨槽里分别滑动连接有对称设置在刮板的底端两侧的滑块；基板与掩膜板之间设置有透光板；箱体左侧壁上的第一通气口与制冷装置的冷气口连接；箱体右侧壁上的第二通气口通过安装有抽气泵的导气管与气体净化装置的进气口连接。本发明解决了掩膜板容易受到光刻胶污染的问题。

Description

一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法

技术领域

本发明涉及曝光设备技术领域，具体为一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法。

背景技术

曝光机是指通过开启灯光发出UVA波长的紫外线，将胶片或其他透明体上的图像信息转移到涂有感光物质的表面上的机器设备。

曝光机在工作过程中，当掩膜板直接与光刻胶层接触，曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当，但是掩膜板直接与光刻胶层相接触，掩膜板容易受到光刻胶的污染，进而加速掩膜板的磨损，使掩膜板容易损坏，从而降低曝光出来图形的清晰图，导致曝光出来的图形分辨率不佳的技术问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，具备能够有效防止光刻胶污染掩膜板、提高曝光图案清晰度、具有更好的曝光效果、降低紫外线能量、吸收紫外线、增加光刻胶在基板表面分布的均匀性、降低光刻胶在基板表面分布的流动性、吸附光刻胶挥发析出的二甲苯等优点，解决了掩膜板容易受到光刻胶的污染，降低其使用寿命和曝光清晰度，进而降低曝光效果的问题。

(二)技术方案

为实现上述防止光刻胶污染掩膜板的目的，本发明提供如下技术方案：

一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，包括曝光装置，所述曝光装置包括箱体，箱体的前侧壁上开设有箱门，箱门的一侧通过合页与箱体铰接，其另一侧通过按压弹簧与箱体非固定连接，该按压弹簧的正下方安装有箱门把手；箱体的左侧壁上开设有第一通气口，箱体的右侧壁上开设有第二通气口；

箱体内的顶部固定安装有超高压汞灯，该超高压汞灯的正下方设置有掩膜板，掩膜板两侧的中部分别对称设置有第一压杆与第二压杆，第一压杆与第二压杆的一端均固定安装在掩膜板的表面上，其另一端均从箱体腔体内经其顶部穿出，位于箱体外部的第一压杆与第二压杆的端部均安装有转动手轮且通过限位板连接；

掩膜板的正下方设置有曝光台，曝光台的底端固定安装有呈对称设置的四个支撑柱，曝光台的上表面上设置有凹槽，该凹槽内放置有基板，且基板的上表面与曝光台的上表面设置在同一水平面上，凹槽的两侧分别设置有对称的导轨槽，呈对称设置的两个导轨槽的槽道里分别滑动连接有对称设置在刮板的底端两侧的滑块，刮板的顶端中部固定安装有板拉手，刮板的底端面与基板的上表面为移动线接触；

基板与掩膜板之间设置有透光板，透光板的上表面的中部设置有掩膜板，掩膜板与透光板之间通过螺杆连接，该螺杆的一端部通过螺纹与螺母连接；

第一通气口通过导气管与制冷装置的冷气口连接，该冷气口开设在蒸发器的一侧；

第二通气口通过安装有抽气泵的导气管与气体净化装置的进气口连接，该进气口与设置在气体净化装置的腔体内的蜂窝吸附器的开口端呈相互垂直设置。

优选的，所述箱体的内壁上设置有瓦楞板。

优选的，所述瓦楞板的表面上涂覆有黑色的遮光胶。

优选的，所述制冷装置的腔体底部设置有压缩机，压缩机的排气管通过导气管与冷凝器的气体端连接，该冷凝器的侧壁上开设有贯穿并延伸至制冷装置外部的散热孔，冷凝器的液体端通过导液管与节流阀的中温高压侧连接，节流阀的低温低压侧通过导液管与蒸发器的液体端连接，蒸发器一侧开设有贯穿并延伸至制冷装置外部的冷气口，蒸发器的气体端通过导气管与压缩机的吸气管连接。

优选的，所述蒸发器的一侧设置有风扇。

优选的，所述气体净化装置的一侧壁上开设有贯穿并延伸至其外部的进气口，其相对的侧壁上开设有贯穿并延伸至其外部的排气口，气体净化装置的腔体内设置有蜂窝吸附器，蜂窝吸附器的开口端与进气口呈相互垂直设置，蜂窝吸附器为蜂窝结构，该蜂窝结构由若干个蜂窝结构架组成，蜂窝结构架的截面呈正六边形形状，蜂窝结构架的腔体内填充有活性炭纤维素。

优选的，所述蜂窝结构架的内侧壁上设置有活性炭吸附膜。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，具备以下有益效果：

1、该曝光机，通过在基板与掩膜板之间设置有透光板，透光板的上表面的中部设置有掩膜板，由于透光板位于掩膜板的正下方且透光板的尺寸大于掩膜板的尺寸，因此，透光板能够完全有效地阻隔掩膜板与基板上涂覆的光刻胶的直接接触，从而实现了防止光刻胶污染掩膜板的技术效果，解决了因掩膜板与光刻胶直接接触容易受到污染，进而降低掩膜板的使用寿命的技术问题。

2、该曝光机，通过在掩膜板两侧的中部分别对称设置有第一压杆与第二压杆，第一压杆与第二压杆通过对掩膜板施加方向向下的压力，使掩膜板、透光板和基板三者之间更加紧密接触，使曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当，从而实现更好的曝光效果，提高曝光图案的清晰度；通过在第一压杆与第二压杆之间连接有限位板，限位板的设置限定了第一压杆与第二压杆插入箱体的长度，从而间接限定施加压力的阈值，解决了因施加压力过大，造成掩膜板发生磨损变形，曝光出来的图形分辨率不佳的问题。

3、该曝光机，通过在呈对称设置的两个导轨槽的槽道里分别滑动连接有对称设置在刮板的底端两侧的滑块，刮板底端两侧的滑块在导轨槽内滑动，刮板的底端面与光刻胶进行移动接触，通过刮板底端面的刮涂作用，使光刻胶在基板上的分布更加均匀，从而取得更好的曝光效果；通过在刮板的顶端中部固定安装有板拉手，方便刮板移动。

4、该曝光机，通过在箱体的内壁上设置有瓦楞板，在瓦楞板的表面上涂覆有黑色的遮光胶，超高压汞灯发射的紫外线传播到瓦楞板的弧形面上，由于发生折射、散射作用，紫外光的能量被大大削弱，从而大大降低了因紫外光能转换成热能而引起的曝光装置箱体内的温度升高幅度，有利于降低曝光装置腔体内的高温工作环境；通过黑色的遮光胶使曝光装置的箱体内维持在无光线的黑暗状态，不仅能够有效避免其他外来光源干扰曝光过程，而且黑色的遮光胶还能够有效吸收紫外光线。

5、该曝光机，通过制冷装置向曝光装置的箱体内输送冷气，保持箱体内处于低温状态，能够有效地避免因高能量的紫外光照射，光刻胶熔融，增加了光刻胶分子之间的流动性，影响曝光效果的问题，同时低温环境能够有效减少光刻胶中的二甲苯挥发析出，解决了光刻胶因温度过高容易发生熔融而增加了光刻胶分子之间的流动性以及挥发析出二甲苯的技术问题。

6、该曝光机，通过在蜂窝结构架的腔体内填充有活性炭纤维素，蜂窝结构架的内侧壁上设置有活性炭吸附膜，活性炭纤维素与活性炭吸附膜对从曝光装置的箱体内的抽出的气体进行吸附净化处理，将其中具有污染的挥发性有机物除去，解决了曝光过程中，高能量的紫外线照射光刻胶，导致光刻胶中的二甲苯挥发析出，无法除去的技术问题。

附图说明

图1为本发明一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法的结构示意图；

图2为本发明的曝光装置的剖视图；

图3为本发明的曝光台的结构示意图；

图4为本发明的刮板的结构示意图；

图5为本发明的掩膜板与透光板的装配关系图；

图6为本发明的制冷装置的结构示意图；

图7为本发明的气体净化装置的剖视图；

图8为本发明的蜂窝吸附器的结构示意图；

图9为本发明的蜂窝吸附器的剖视图；

图中标示：1-曝光装置，11-箱体，12-箱门把手，13-第一通气口，14-第二通气口，15-瓦楞板，2-超高压汞灯，3-曝光台，31-支撑柱，32-刮板，33-导轨槽，34-板拉手，35-滑块，36-凹槽，4-基板，5-掩膜板，51-第一压杆，52-第二压杆，53-限位板，54-螺杆，55-螺母，6-透光板，7-制冷装置，71-冷气口，72-散热孔，73-压缩机，74-蒸发器，75-节流阀，76-冷凝器，8-抽气泵，9-气体净化装置，91-进气口，92-排气口，93-蜂窝吸附器，94-蜂窝结构架，95-活性炭纤维素。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，参见图1，包括曝光装置1，曝光装置1包括箱体11，箱体11的前侧壁上开设有箱门，箱门的一侧通过合页与箱体11铰接，其另一侧通过按压弹簧与箱体11非固定连接，该按压弹簧的正下方安装有箱门把手12；箱体11的左侧壁上开设有第一通气口13，第一通气口13通过导气管与制冷装置7的冷气口连接；箱体11的右侧壁上开设有第二通气口14，第二通气口14通过安装有抽气泵8的导气管与气体净化装置9的进气口91连接；

如图2所示，箱体11的内壁上设置有瓦楞板15，瓦楞板15的表面上涂覆有黑色的遮光胶；箱体11内的顶部固定安装有超高压汞灯2，该超高压汞灯2的正下方设置有掩膜板5，掩膜板5两侧的中部分别对称设置有第一压杆51与第二压杆52，第一压杆51与第二压杆52的一端均固定安装在掩膜板5的表面上，其另一端分别从箱体11的腔体内经其顶部穿出，位于箱体11外部的第一压杆51与第二压杆52的端部均安装有转动手轮且通过限位板53连接；

掩膜板5的正下方设置有曝光台3，如图3所示，曝光台3的底端固定安装有呈对称设置的四个支撑柱31，曝光台3的上表面上设置有凹槽36，该凹槽36内放置有基板4，且基板4的上表面与曝光台3的上表面设置在同一水平面上，凹槽36的两侧分别设置有对称的导轨槽33，如图4所示，呈对称设置的两个导轨槽33的槽道里分别滑动连接有对称设置在刮板32的底端两侧的滑块35，刮板32的顶端中部固定安装有板拉手34，刮板32的底端面与基板4的上表面为移动线接触；

基板4与掩膜板5之间设置有透光板6，如图5所示，透光板6的上表面的中部设置有掩膜板5，掩膜板5与透光板6之间通过四个螺杆54连接，该四个螺杆54的一端部分别通过螺纹与螺母55连接；

如图6所示，制冷装置7的腔体底部设置有压缩机73，压缩机73的排气管通过导气管与冷凝器76的气体端连接，该冷凝器76的侧壁上开设有贯穿并延伸至制冷装置7外部的散热孔72，冷凝器76的液体端通过导液管与节流阀75的中温高压侧连接，节流阀75的低温低压侧通过导液管与蒸发器74的液体端连接，该蒸发器74的一侧设置有风扇，其另一侧开设有贯穿并延伸至制冷装置7外部的冷气口71，蒸发器74的气体端通过导气管与压缩机73的吸气管连接；

如图7所示，气体净化装置9的一侧壁上开设有贯穿并延伸至其外部的进气口91，其相对的侧壁上开设有贯穿并延伸至其外部的排气口92，气体净化装置9的腔体内设置有蜂窝吸附器93，蜂窝吸附器93的开口端与进气口91呈相互垂直设置，如图8所示，蜂窝吸附器93为蜂窝结构，该蜂窝结构由若干个蜂窝结构架94组成，蜂窝结构架94的截面呈正六边形形状，该蜂窝结构架94的内侧壁上设置有活性炭吸附膜，蜂窝结构架94的腔体内填充有活性炭纤维素95。

工作时，按下曝光装置1的箱体11的箱门上的按压弹簧，拉动箱门把手12，打开箱门，将基板4放置在曝光台3的凹槽36内，将光刻胶喷涂在基板4的表面上，拉动刮板32顶端中部的板拉手34，使光刻胶均匀地涂覆在基板4的表面上，调节第一压杆51与第二压杆52的转动手轮，使掩膜板5向基板4移动，至透光板6的下表面与基板4上的光刻胶表面完全接触，继续调节转动手轮，使第一压杆51与第二压杆52继续下降5mm，使第一压杆51与第二压杆52压紧掩膜板5，使掩膜板5、透光板6与基板4紧密接触，此时，关闭箱门；

接着，开启制冷装置7，冷媒通过压缩机73压缩转变为高温高压的气体，通过导气管进入冷凝器76，在冷凝器76吸冷放热后变成中温高压的液体，经过节流阀75后，变成低温低压的液体，经过蒸发器74吸热放冷作用后，变成低温低压的气体，经过导气管回到压缩机73，此时，通过风扇经冷气口71和第一通气口13使蒸发器74产生的冷气加速向曝光装置1的箱体11内输送冷气；

曝光装置1通过开启超高压汞灯2发出UV紫外光线，将掩模板5上的图像信息转移到涂有光刻胶的基板4的表面上，基于掩模板5的图案，光刻胶会有被曝光的部分和未被曝光的部分，利用显影液对光刻胶进行显影，去除光刻胶被曝光的部分，保留光刻胶未被曝光的部分，从而使光刻胶形成所需的图形；

打开抽气泵8，将曝光装置1的箱体11内的气体抽出并通过导气管导入气体净化装置9的进气口91，经过蜂窝吸附器93的蜂窝结构架94的内侧壁上的活性炭吸附膜和填充在蜂窝结构架94腔体内的活性炭纤维素95对光刻胶挥发析出的二甲苯等挥发性有机物进行吸附除去，将除去污染性有机物的气体经排气口92排出。

综上所述，该曝光机，通过在基板4与掩膜板5之间设置有透光板6，透光板6的上表面的中部设置有掩膜板5，由于透光板6位于掩膜板5的正下方且透光板6的尺寸大于掩膜板5的尺寸，因此，透光板6能够完全有效地阻隔掩膜板5与基板4上涂覆的光刻胶的直接接触，从而实现了防止光刻胶污染掩膜板5的技术效果，解决了因掩膜板5与光刻胶直接接触容易受到污染，进而降低掩膜板5的使用寿命的技术问题；

通过在掩膜板5两侧的中部分别对称设置有第一压杆51与第二压杆52，第一压杆51与第二压杆52通过对掩膜板5施加方向向下的压力，使掩膜板5、透光板6和基板4三者之间更加紧密接触，使曝光出来的图形与掩膜板5上的图形分辨率相当，从而实现更好的曝光效果，提高曝光图案的清晰度；通过在第一压杆51与第二压杆52之间连接有限位板53，限位板53的设置限定了第一压杆51与第二压杆52插入箱体11的长度，从而间接限定施加压力的阈值，解决了因施加压力过大，造成掩膜板5发生磨损变形，曝光出来的图形分辨率不佳的问题；

通过在呈对称设置的两个导轨槽33的槽道里分别滑动连接有对称设置在刮板32的底端两侧的滑块35，刮板32底端两侧的滑块35在导轨槽33内滑动，刮板32的底端面与光刻胶进行移动接触，通过刮板32底端面的刮涂作用，使光刻胶在基板4上的分布更加均匀，从而取得更好的曝光效果；通过在刮板32的顶端中部固定安装有板拉手34，方便刮板32移动；

通过在箱体11的内壁上设置有瓦楞板15，在瓦楞板15的表面上涂覆有黑色的遮光胶，超高压汞灯2发射的紫外线传播到瓦楞板15的弧形面上，由于发生折射、散射作用，紫外光的能量被大大削弱，从而大大降低了因紫外光能转换成热能而引起的曝光装置1箱体11内的温度升高幅度，有利于降低曝光装置1腔体内的高温工作环境；通过黑色的遮光胶使曝光装置1的箱体11内维持在无光线的黑暗状态，不仅能够有效避免其他外来光源干扰曝光过程，而且黑色的遮光胶还能够有效吸收紫外光线；

通过制冷装置7向曝光装置1的箱体11内输送冷气，保持箱体11内处于低温状态，能够有效地避免因高能量的紫外光照射，光刻胶熔融，增加了光刻胶分子之间的流动性，影响曝光效果的问题，同时低温环境能够有效减少光刻胶中的二甲苯挥发析出，解决了光刻胶因温度过高容易发生熔融而增加了光刻胶分子之间的流动性以及挥发析出二甲苯的技术问题；

通过在蜂窝结构架94的腔体内填充有活性炭纤维素95，蜂窝结构架94的内侧壁上设置有活性炭吸附膜，活性炭纤维素95与活性炭吸附膜对从曝光装置1的箱体11内的抽出的气体进行吸附净化处理，将其中具有污染的挥发性有机物除去，解决了曝光过程中，高能量的紫外线照射光刻胶，导致光刻胶中的二甲苯挥发析出，无法除去的技术问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，其特征在于：按下曝光装置1的箱体11的箱门上的按压弹簧，拉动箱门把手12，打开箱门，将基板4放置在曝光台3的凹槽36内，将光刻胶喷涂在基板4的表面上，拉动刮板32顶端中部的板拉手34，使光刻胶均匀地涂覆在基板4的表面上，调节第一压杆51与第二压杆52的转动手轮，使掩膜板5向基板4移动，至透光板6的下表面与基板4上的光刻胶表面完全接触，继续调节转动手轮，使第一压杆51与第二压杆52继续下降5mm，使第一压杆51与第二压杆52压紧掩膜板5，使掩膜板5、透光板6与基板4紧密接触，此时，关闭箱门；

接着，开启制冷装置7，冷媒通过压缩机73压缩转变为高温高压的气体，通过导气管进入冷凝器76，在冷凝器76吸冷放热后变成中温高压的液体，经过节流阀75后，变成低温低压的液体，经过蒸发器74吸热放冷作用后，变成低温低压的气体，经过导气管回到压缩机73，此时，通过风扇经冷气口71和第一通气口13使蒸发器74产生的冷气加速向曝光装置1的箱体11内输送冷气；

曝光装置1通过开启超高压汞灯2发出UV紫外光线，将掩模板5上的图像信息转移到涂有光刻胶的基板4的表面上，基于掩模板5的图案，光刻胶会有被曝光的部分和未被曝光的部分，利用显影液对光刻胶进行显影，去除光刻胶被曝光的部分，保留光刻胶未被曝光的部分，从而使光刻胶形成所需的图形；

打开抽气泵8，将曝光装置1的箱体11内的气体抽出并通过导气管导入气体净化装置9的进气口91，经过蜂窝吸附器93的蜂窝结构架94的内侧壁上的活性炭吸附膜和填充在蜂窝结构架94腔体内的活性炭纤维素95对光刻胶挥发析出的二甲苯等挥发性有机物进行吸附除去，将除去污染性有机物的气体经排气口92排出。

2.根据权利要求1所述的一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，其特征在于：通过在基板4与掩膜板5之间设置有透光板6，透光板6的上表面的中部设置有掩膜板5，由于透光板6位于掩膜板5的正下方且透光板6的尺寸大于掩膜板5的尺寸，因此，透光板6能够完全有效地阻隔掩膜板5与基板4上涂覆的光刻胶的直接接触，从而实现了防止光刻胶污染掩膜板5的技术效果。

3.根据权利要求2所述的一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，其特征在于：通过在掩膜板5两侧的中部分别对称设置有第一压杆51与第二压杆52，第一压杆51与第二压杆52通过对掩膜板5施加方向向下的压力，使掩膜板5、透光板6和基板4三者之间更加紧密接触，使曝光出来的图形与掩膜板5上的图形分辨率相当，从而实现更好的曝光效果，提高曝光图案的清晰度；通过在第一压杆51与第二压杆52之间连接有限位板53，限位板53的设置限定了第一压杆51与第二压杆52插入箱体11的长度，从而间接限定施加压力的阈值。

4.根据权利要求1所述的一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，其特征在于：通过在呈对称设置的两个导轨槽33的槽道里分别滑动连接有对称设置在刮板32的底端两侧的滑块35，刮板32底端两侧的滑块35在导轨槽33内滑动，刮板32的底端面与光刻胶进行移动接触，通过刮板32底端面的刮涂作用，使光刻胶在基板4上的分布更加均匀，从而取得更好的曝光效果；通过在刮板32的顶端中部固定安装有板拉手34，方便刮板32移动。

5.根据权利要求1所述的一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，其特征在于：通过在箱体11的内壁上设置有瓦楞板15，在瓦楞板15的表面上涂覆有黑色的遮光胶，超高压汞灯2发射的紫外线传播到瓦楞板15的弧形面上，由于发生折射、散射作用，紫外光的能量被大大削弱，从而大大降低了因紫外光能转换成热能而引起的曝光装置1箱体11内的温度升高幅度，有利于降低曝光装置1腔体内的高温工作环境；通过黑色的遮光胶使曝光装置1的箱体11内维持在无光线的黑暗状态，不仅能够有效避免其他外来光源干扰曝光过程，而且黑色的遮光胶还能够有效吸收紫外光线。

6.根据权利要求1所述的一种有效防止光刻胶污染掩膜板的曝光方法，其特征在于：通过制冷装置7向曝光装置1的箱体11内输送冷气，保持箱体11内处于低温状态；通过在蜂窝结构架94的腔体内填充有活性炭纤维素95，蜂窝结构架94的内侧壁上设置有活性炭吸附膜，活性炭纤维素95与活性炭吸附膜对从曝光装置1的箱体11内的抽出的气体进行吸附净化处理，将其中具有污染的挥发性有机物除去。