CN110967923B - 掩模板密封整形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩模板密封整形装置，包括整形框架和设置在整形框架一侧的整形玻璃，整形框架上开设有真空通道，掩模板密封整形装置还包括密封圈，密封圈设置在整形框架的另一侧上，用于与需整形的掩模板密封形成封闭空间，真空通道与密封空间连通。上述掩模板密封整形装置能够大幅度减小掩模板的自重变形，提高掩模板曝光精度。并且，上述掩模板密封整形装置结构简单，无需引入可动元件，能够提高光刻机整机的可靠性。

Description

掩模板密封整形装置

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，尤其涉及一种掩模板密封整形装置。

背景技术

随着TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)显示屏尺寸的增大，光刻机内用于曝光的掩模板的尺寸及重量也在不断地增大，然而，掩模板尺寸及重量的增大会导致掩模板被吸附在掩模台上时因自重发生变形。并且，掩模板尺寸及重量越大，变形越大，影响掩模板的曝光精度。如图1所示，尺寸为1200mm×850mm×10mm的掩模板在自重情况下所产生的变形最大能达到40μm～50μm，如此大的面板形状变化会对掩模板的曝光精度产生严重的影响。

目前，为克服掩模板自重变形对掩模板曝光精度的影响，采用掩模吸附方式配合多个拼接物镜扫描的方式提高掩模板曝光精度。首先，通过两边吸附使掩模板重力变形沿扫描方向对称，然后，调整拼接物镜的可动镜片的高度以适应掩模板在非扫描方向的自重变形，使空间像在非扫描方向基本保持在一个平面内。该种方式能够在一定程度上降低掩模板自重变形对曝光精度的影响，但是，即便掩模板的重力变形沿扫描方向对称，掩模板在扫描方向上仍然有很大起伏。并且，为了获得好的像质，TFT光刻机的物镜要保证较大的焦深，这样就不可避免要牺牲分辨率需求，这些都会影响掩模板的曝光精度，掩模板的曝光精度有待进一步提高。另外，上述方式需要多个可动元件，过多的可动元件的引入使物镜的设计变得复杂，不利于光刻机整机的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种掩模板密封整形装置，能够提高掩模板的曝光精度，并有利于提高光刻机的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种掩模板密封整形装置，包括整形框架和设置在整形框架一侧的整形玻璃，整形框架上开设有真空通道，掩模板密封整形装置还包括密封圈，密封圈设置在整形框架的另一侧上，用于与需整形的掩模板密封形成封闭空间，真空通道与密封空间连通。

在其中一个实施例中，密封圈包括相互连接的安装部和密封圈本体，安装部与整形框架连接，密封圈本体上开设有凹槽，凹槽的开口朝向整形玻璃。

在其中一个实施例中，凹槽为U型槽。

在其中一个实施例中，安装部与整形框架粘接连接。

在其中一个实施例中，上述掩模板密封整形装置还包括紧固件，安装部通过紧固件与整形框架连接。

在其中一个实施例中，上述掩模板密封整形装置还包括压条，压条设置在紧固件和安装部之间。

在其中一个实施例中，密封圈本体的数量为多个，多个密封圈本体朝向空腔中心依次设置。

在其中一个实施例中，在朝向空腔中心的方向上，多个密封圈本体的尺寸逐渐变小。

在其中一个实施例中，在朝向空腔中心的方向上，多个密封圈本体的尺寸逐渐变大。

在其中一个实施例中，安装部上与密封圈本体相对的一侧倾斜延伸形成有辅助密封部。

在其中一个实施例中，整形框架上开设有用于容置密封圈的容置槽。

在其中一个实施例中，密封圈采用硅橡胶、丁晴橡胶和氟橡胶中的一种或多种制成。

上述的掩模板密封整形装置，包括整形框架、设置在整形框架一侧的整形玻璃，以及，设置在整形框架的另一侧上的密封圈。整形玻璃和整形框架围设形成空腔，整形框架上开设有真空通道，真空通道与空腔连通，需整形的掩模板覆盖空腔形成封闭空间，密封圈与需整形的掩模板接触并密封该空腔形成封闭空间。

采用上述的掩模板密封整形装置对掩模板进行整形时，将上述的掩模板密封整形装置覆盖于需整形的掩模板之上，依靠重力的作用密封圈会贴合在需整形的掩模板的边缘的非图形区，需整形的掩模板覆盖住掩模板密封整形装置，在掩模板密封整形装置与需整形的掩模板之间形成封闭空间；此时，采用抽真空装置通过真空通道进行抽真空处理，密封圈会紧紧贴合在需整形的掩模板上，从而在掩模板密封整形装置和需整形的掩模板之间的封闭空间内形成真空腔室，由于整形玻璃比掩模板具有更高的强度与刚度，在大气压的作用下，处于整形玻璃下方的由于自重产生变形的掩模板的形变量会减小，从而实现为大尺寸掩模板整形。经实验验证，经过上述掩模板密封整形装置真空吸附整形后的掩模板的变形量小于10微米，大幅度减小了掩模板的自重变形，能够有效提高掩模板曝光精度。并且，上述掩模板密封整形装置结构简单，无需引入可动元件，能够提高光刻机整机的可靠性。

附图说明

图1是一个实施例中掩模板密封整形装置的结构示意图；

图2是一个实施例中掩模板密封整形装置的局部结构示意图；

图3是一个实施例中掩模板密封整形装置与需整形的掩模板连接的结构剖视图；

图4是一个实施例中整形框架与整形板连接结构的剖视图；

图5是一个实施例中密封圈的结构示意图；

图6是另一个实施例中密封圈的结构示意图；

图7是又一个实施例中密封圈的结构示意图；

图8是再一个实施例中密封圈的结构示意图。

附图标记说明：

10-整形框架，20-整形玻璃，30-密封圈，40-需整形的掩模板，50-紧固件，60-压条；

11-真空通道，12-容置槽，31-安装部，32-密封圈本体，33-辅助密封部，321-凹槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请同时参阅图1至图3，一实施例的掩模板密封整形装置包括整形框架10和设置在整形框架一侧的整形玻璃20，整形框架10上开设有真空通道11，掩模板密封整形装置还包括密封圈30，密封圈30设置在整形框架10的另一侧上，用于与需整形的掩模板40密封形成封闭空间，真空通道11与密封空间连通。

具体地，整形框架10采用高强度金属材料制成，整形玻璃20与整形框架10粘接，整形玻璃20和整形框架10围设形成空腔，密封圈30与需整形的掩模板40密封该空腔形成封闭空间。采用上述的掩模板密封整形装置对需整形的掩模板40进行整形时，将上述的掩模板密封整形装置覆盖于需整形的掩模板40之上，依靠重力的作用密封圈30会贴合在需整形的掩模板40的边缘的非图形区，需整形的掩模板40覆盖住掩模板密封整形装置，在掩模板密封整形装置与需整形的掩模板40之间形成封闭空间；此时，采用抽真空装置(如真空泵)通过真空通道11进行抽真空处理，密封圈30会紧紧贴合在需整形的掩模板40上，从而在掩模板密封整形装置和需整形的掩模板40之间的封闭空间内形成真空腔室，由于整形玻璃20比掩模板具有更高的强度与刚度，在大气压的作用下，处于整形玻璃20下方的由于自重产生变形的掩模板的形变量会减小，从而实现为大尺寸掩模板整形。经实验验证，经过上述掩模板密封整形装置真空吸附整形后的掩模板的变形量小于10微米，大幅度减小了掩模板的自重变形，能够有效提高掩模板曝光精度。并且，上述掩模板密封整形装置结构简单，无需引入可动元件，能够提高光刻机整机的可靠性。

在一个实施例中，密封圈30包括相互连接的安装部31和密封圈本体32，安装部31与整形框架10连接，密封圈本体32上开设有凹槽321，凹槽321的开口朝向整形玻璃20。本实施例中，密封圈本体32上开设有凹槽321，且凹槽321的开口朝向整形玻璃20，当采用真空装置抽真空时，密封圈本体32向凹槽321内侧发生形变，从而使密封圈本体32与需整形的掩模板40紧密贴合，确保真空腔室气密性。具体地，密封圈30采用硅橡胶、丁晴橡胶和氟橡胶中的一种或多种制成。进一步地，安装部31和密封圈本体32一体成型，以确保密封圈30的密封性能。

上述的密封圈30通过安装部31与整形框架10连接，如图2所示，在一个实施例中，上述掩模板密封整形装置还包括紧固件50，安装部31通过紧固件50与整形框架10连接。具体地，紧固件50采用螺钉或螺栓，整形框架10上开设有螺纹孔，紧固件50穿过密封圈30与整形框架10螺纹连接，将安装部31锁紧在整形框架10上，实现密封圈30安装固定。

在一个实施例中，上述掩模板密封整形装置还包括压条60，压条60设置在紧固件50和安装部31之间。具体地，密封圈30采用弹性材料制成，安装部31通过紧固件50锁紧在整形框架10上后，相邻的紧固件50之间的安装部31容易因材料形变而出现变形翘起，影响密封性能，本实施例中，在紧固件50和安装部31之间设置压条60，压条60压住安装部31以防止安装部31发生变形，使安装部31与整形框架10紧密连接，确保装置气密性稳定良好。具体地，压条60采用硬质塑料、硬质金属或硬质合金材料制成。

上述实施例中，安装部31通过紧固件50与整形框架10连接。但是，在另一个实施例中，安装部31与整形框架10还可采用胶水粘接连接。因此，以上安装部31通过紧固件50与整形框架10连接只是一个实施例，实际应用中，可根据实际需要选择安装部31与整形框架10的具体连接方式，本实施例并不做具体限定。

如图4所示，在一个实施例中，整形框架10上开设有用于容置密封圈30的容置槽12，密封圈30设置在容置槽12内，能够确保密封圈30在使用过程中不会发生位置偏移，有助于进一步提高掩模板密封整形装置的气密性。

如图5所示，在一个实施例中，凹槽321为U型槽。本实施例中，凹槽321为U型槽，U型槽的开口朝向整形玻璃20，密封圈本体32的横截面呈U型，U型的密封圈本体32的圆弧底部与需整形的掩模板40接触，圆弧底部在抽真空过程中能够始终与需整形的掩模板40紧密贴合，确保掩模板密封整形装置的气密性。

具体地，如图4、图5所示，在一个实施例中，密封圈30的宽度a小于或等于容置槽12的宽度L，以使密封圈30完全容置在容置槽12内，确保密封圈30在使用过程中不会发生位置偏移。进一步地，在一个实施例中，为保证密封圈本体32的变形量，密封圈本体32的高度h大于或等于U型的外圆弧半径r，并且，U型的外圆弧半径r与密封圈的宽度a满足以下关系：2r≦a。

在一个实施例中，密封圈本体32的数量为多个，多个密封圈本体32朝向空腔中心依次设置。具体地，多个密封圈本体32在朝向空腔中心的方向上依次连接，多个密封圈本体32能够在整形框架10和需整形的掩模板40之间形成多级密封，即使有部分密封圈本体32出现破损也能够保证装置的密封性能。

进一步地，如图6所示，在另一个实施例中，在朝向空腔中心的方向上，多个密封圈本体32的尺寸逐渐变小。当需整形的掩模板40的边缘向下翘曲时，靠近整形框架10一侧尺寸较大的密封圈本体32能够与需整形的掩模板40向下翘曲的边缘接触，确保真空吸附过程中密封圈30与需整形的掩模板40紧密接触，提高装置气密性。在一个实施例中，为确保密封圈本体32的变形量，在朝向空腔中心的方向上，各密封圈本体32的尺寸具有以下关系：

0.5L≧r1>r2…>rn>0；

2r1≤a≤L；

r1≧r2>…>rn；

h1≧h2>…>hn；

h1≥r1,h2≥r2,…，hn≥rn；

其中：

n为密封圈本体32的个数，n≥2；

L为容置槽12的宽度；

a为密封圈30的宽度；

h1、h2…hn为密封圈本体32的高度的高度；

r1、r2…rn为各密封圈本体32的U型的外圆弧半径。

更进一步地，如图7所示，在又一个实施例中，在在朝向空腔中心的方向上，多个密封圈本体32的尺寸逐渐变大。当需整形的掩模板40的边缘向上翘曲时，靠近整形框架10一侧尺寸较小的密封圈本体32与需整形的掩模板40向上翘曲的边缘接触，靠近空腔一侧尺寸较大的密封圈本体32与需整形的掩模板40内侧向下凹陷的部分接触，从而确保真空吸附过程中密封圈30与需整形的掩模板40紧密接触，提高装置气密性。在一个实施例中，为确保密封圈本体32的变形量，在朝向空腔中心的方向上，各密封圈本体32的尺寸具有以下关系：

0<r1<r2…<rn≤0.5L；

2r1≤a≤L；

r1≤r2<…<rn；

h1≤h2<…<hn；

h1≥r1,h2≥r2,…，hn≥rn；

其中：

n为密封圈本体32的个数，n≥2；

L为容置槽12的宽度；

a为密封圈30的宽度；

h1、h2…hn为各密封圈本体32的高度；

r1、r2…rn为各密封圈本体32的U型的外圆弧半径。

如图8所示，在再一个实施例中，安装部31上与密封圈本体32相对的一侧倾斜延伸形成有辅助密封部33。本实施例中，密封圈30还包括辅助密封部33，辅助密封部33与密封圈本体32相对设置，一旦密封圈本体32出现破损时，辅助密封部33能够在抽真空过程中发生形变与整形框架10和需整形的掩模板40紧密贴合，保证整形框架10和需整形的掩模板40之间不会出现漏气，提高掩模板密封整形装置的气密性。具体地，为确保密封圈本体32的变形量，密封圈本体32各部分的尺寸满足以下关系：

0<r≤0.5L；

r≤a≤L；

h≥r,l>h；

其中：

L为容置槽12的宽度；

a为密封圈30的宽度；

h为密封圈本体32的高度；

r为密封圈本体32的U型的外圆弧半径；

l为辅助密封部33的宽度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种掩模板密封整形装置，包括整形框架（10）和设置在所述整形框架（10）一侧的整形玻璃（20），所述整形玻璃（20）和所述整形框架（10）围设形成空腔，所述整形框架（10）上开设有真空通道（11），其特征在于，所述掩模板密封整形装置还包括密封圈（30），所述密封圈（30）设置在所述整形框架（10）的另一侧上，用于与需整形的掩模板（40）密封形成封闭空间，所述真空通道（11）与所述封闭空间连通，所述密封圈（30）包括相互连接的安装部（31）和密封圈本体（32），所述安装部（31）与所述整形框架（10）连接，所述密封圈本体（32）上开设有凹槽（321），所述凹槽（321）的开口朝向所述整形玻璃（20），所述密封圈本体（32）的数量为多个，多个所述密封圈本体（32）朝向所述空腔的中心依次设置；其中，在朝向所述空腔的中心的方向上，多个所述密封圈本体（32）的尺寸逐渐变小；或，在朝向所述空腔的中心的方向上，多个所述密封圈本体（32）的尺寸逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，所述凹槽（321）为U型槽。

3.根据权利要求2所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，所述安装部（31）与所述整形框架（10）粘接连接。

4.根据权利要求1所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，还包括紧固件（50），所述安装部（31）通过所述紧固件（50）与所述整形框架（10）连接。

5.根据权利要求4所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，还包括压条（60），所述压条（60）设置在所述紧固件（50）和所述安装部（31）之间。

6.根据权利要求1所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，所述安装部（31）上与所述密封圈本体（32）相对的一侧倾斜延伸形成有辅助密封部（33）。

7.根据权利要求1所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，所述整形框架（10）上开设有用于容置所述密封圈（30）的容置槽（12）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的掩模板密封整形装置，其特征在于，所述密封圈（30）采用硅橡胶、丁晴橡胶和氟橡胶中的一种或多种制成。

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