CN112114499B - 一种曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法，属于光刻技术领域，该曝光装置的工作台的能够兼容柔性待曝光样品和非柔性待曝光样品，以使曝光装置即能够对柔性待曝光样品，也能够对非柔性待曝光样品进行曝光，从而能够提供生产效率和制备良率，以及降低生产成本。

Description

一种曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法
技术领域
本发明涉及光刻技术领域，尤其涉及一种曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法。
背景技术
光刻是半导体器件制程的关键工艺，通常光刻工艺要经历半导体器件衬底的清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准、曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。其中，曝光工序是光刻工艺图案化的重要步骤。
当前，曝光方式可分为接触式曝光和非接触式曝光。其中，非接触式曝光主要指投影曝光，即掩膜图形经光学系统成像在半导体器件衬底的感光层上，掩模版与半导体器件衬底上的感光胶层不接触，由此不会引起损伤和沾污，成品率较高，对准精度也高，能满足高集成度器件和电路生产的要求。现有技术中，非接触时曝光方式采用的曝光装置包括具有曝光图案形状的光源和工作台，其中工作台能够承载和固定待曝光样品，具有曝光图案形状的光源照射至工作台上的待曝光样品，以对待曝光样品进行曝光。
但是，现有技术中工作台通常为平整的台面，该工作台能够承载和固定刚性衬底的待曝光样品。然而，由于柔性衬底的待曝光样品具有易弯曲的特点，当该柔性衬底的待曝光样品直接放置于工作台的台面时，无法对柔性衬底的待曝光样品的曝光位置进行准确定位，从而降低光刻精度，造成器件的不良。
发明内容
本发明实施例提供一种曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法，以解决现有技术中曝光装置无法兼容柔性衬底和刚性衬底的待曝光样品的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种曝光装置，包括：控制模块、曝光模块以及至少一个工作台；
所述工作台包括支撑台、支撑架、样品承载台、张紧机构以及两个转轮，所述样品承载台以及两个所述转轮通过所述支撑架固定于所述支撑台的同一侧，所述样品承载台位于两个所述转轮之间；所述样品承载台用于承载和固定待曝光样品，所述两个转轮用于配合所述样品承载台承载待曝光样品，并作为支撑轴套接所述待曝光样品；所述张紧机构用于张紧所述转轮上承载的待曝光样品；
所述曝光模块包括光学腔室，以及设置于所述光学腔室内的曝光光源；
所述控制模块用于控制所述曝光光源对所述工作台上承载的所述待曝光样品进行曝光。
第二方面，本发明实施例提供了一种光刻设备，包括上述曝光装置。
第三方面，本发明实施例提供了一种太阳能电池电极的制备方法，包括：
提供一衬底；
在所述衬底一侧沉积金属层；
在所述金属层背离所述衬底的一侧涂覆光刻胶；
采用上述曝光装置对预设位置的所述光刻胶进行曝光；
采用上述光刻设备图案化所述光刻胶和所述金属层，并去除图形化后的所述光刻胶，以形成所述太阳能电池的电极。
本发明实施例提供了一种曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法，通过将曝光装置中工作台的样品承载台和两个转轮通过支撑架固定在支撑台的同一侧，以使两个转轮能够配合样品承载台承载柔性的待曝光样品，并结合张紧机构能够对柔性的待曝光样品进行张紧和固定；同时，还可通过样品承载台直接承载和固定非柔性待曝光样品；曝光装置的控制模块能够控制曝光模块的光学腔室内设置的曝光光源对工作台上承载的待曝光样品进行曝光。本发明实施例的曝光装置即能够对柔性待曝光样品和非柔性待曝光样品进行曝光，从而能够通过包括本发明实施例提供的曝光装置的光刻设备制备柔性或非柔性太阳能电池的电极，提高太阳能电池的工业化生产的效率和良率，降低太阳能电池的成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种曝光装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种工作台的侧视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种工作台的侧视结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种样品承载台的俯视结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种工作台的俯视结构示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种曝光装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种曝光装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种光刻设备的结构框图；
图9是本发明实施例提供的一种太阳能电池电极的制备方法的流程图；
图10是本发明实施例提供的一种太阳能电池电极的制备流程的结构示意图
图11是本发明实施例提供的一种电极制备完成后的太阳能电池的俯视结构示意图；
图12是本发明实施例提供的一种太阳能电池电极的曝光工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种曝光装置，该曝光装置能够兼容柔性太阳能电池和非柔性太阳能电池的曝光工艺。本发明实施例提供的曝光装置包括控制模块、曝光模块以及至少一个工作台。
其中，工作台包括支撑台、支撑架、样品承载台、张紧机构以及两个转轮。工作台的样品承载台以及两个转轮通过支撑架固定于支撑台的同一侧，且样品承载台位于两个转轮之间。该样品承载台用于承载和固定待曝光样品，两个转轮用于配合样品承载台承载待曝光样品，并作为支撑轴套接待曝光样品；张紧机构用于张紧转轮上承载的待曝光样品。曝光模块包括光学腔室，以及设置于所述光学腔室内的曝光光源。所述控制模块用于控制曝光模块的曝光光源对工作台上承载的待曝光样品进行曝光。
本发明实施例通过将工作台的样品承载台和两个转轮通过支撑架固定在支撑台的同一侧，以使两个转轮能够配合样品承载台承载柔性的待曝光样品，并结合张紧机构能够对柔性的待曝光样品进行张紧和固定；同时，还可通过样品承载台直接承载和固定非柔性待曝光样品。另外，通过控制模块控制曝光模块的光学腔室内设置的曝光光源对工作台上承载的待曝光样品进行曝光，从而使得曝光装置能够对柔性待曝光样品或非柔性待曝光样品进行曝光，实现柔性待曝光样品与非柔性待曝光样品的兼容，进而能够提高柔性待曝光样品的生产效率和良率，降低生产成本。
以上为本发明实施例的核心思想，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除、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
图1是本发明实施例提供的一种曝光装置的结构示意图。如图1，本发明实施例提供的曝光装置100包括控制模块10、曝光模块20以及至少一个工作台30。其中，工作台30包括支撑台31、支撑架32、样品承载台33、张紧机构 35以及两个转轮34；样品承载台33以及两个转轮34通过支撑架32固定于支撑台31的同一侧，样品承载台33位于两个转轮34之间。
需要说明的是，图1为本发明实施例示例性的附图，在图1中仅示例性的示出了曝光装置100中的一个工作台30。在本发明的其它实施例及附图中工作台的数量可以为2个或其它大于2的个数，在此不做限定。
同时，本发明实施例提供的曝光装置100能够对柔性待曝光样品和非柔性待曝光样品进行曝光。其中，对非柔性待曝光样品进行曝光时，其可与现有技术中曝光过程和放置方式相同，也可与柔性待曝光样品的曝光位置处的状态相同。本发明实施例仅以曝光装置100对柔性待曝光样品进行曝光为例进行说明，而对非柔性待曝光样品的曝光过程均可参照柔性待曝光样品的曝光过程，本发明实施例对非柔性待曝光样品的曝光过程不再赘述。其中，上述柔性待曝光样品可以为包括柔性衬底的待曝光样品；相应的，非柔性待曝光样品可以为包括刚性衬底的待曝光样品。
在现有技术中，曝光装置中承载和固定待曝光样品的工作台为一个设置有夹紧机构的平台。对于刚性的待曝光样品放置于工作台后，工作台的夹紧机构能够通过夹紧待曝光样品，达到固定待曝光样品的目的；而对于柔性的待曝光样品放置于工作台后，若仍采用夹紧机构对柔性待曝光样品进行固定，则会使得柔性的待曝光样品出现弯曲，影响曝光位置的对位，从而降低曝光精度，进一步降低生产良率。
本发明实施例提供的曝光装置100的工作台30中设置通过支撑架32固定于支撑台31同一侧的样品承载台33和两个转轮34。其中，对于非柔性的待曝光样品，能够仅由样品承载台33承载和固定待曝光样品即可，或者由两个转轮配合样品承载台33支撑非柔性的待曝光样品，并通过样品承载台33中设置的样品夹紧机构或吸附机构固定非柔性的待曝光样品。对于柔性待曝光样品40可套接在两个转轮34上，该柔性待曝光样品40类似于两个转轮34的传送带；此时，两个转轮34作为支撑轴配合样品承载台33一起承载柔性待曝光样品40，并在柔性待曝光样品40的尺寸较大，或柔性待曝光样品40在两个转轮34上卷绕松弛时，可通过张紧机构张紧转轮上的柔性待曝光样品40，以使柔性待曝光样品40至少平整地固定于样品承载台33。
示例性的，柔性待曝光样品40可以为柔性太阳能电池，该柔性太阳能电池的电极图案可通过曝光装置100进行曝光后形成。其中，曝光装置100中曝光模块20的曝光光源22照射至柔性待曝光样品40曝光面上的光斑形状可与电极图案的形状相同或相反。当光斑形状与电极图案的形状相同时，所采用的光刻胶为负胶，经曝光装置100的曝光光源22曝光后，会对遮挡部分的光刻胶进行显影，并刻蚀出电极图案；当光斑形状与电极图案的形状相反时，即未被曝光光源22光照的部分与电极图案的形状相同，此时所采用的光刻胶为正胶，经曝光装置100的曝光光源22曝光后，会将未遮挡部分的光刻胶进行显影，并刻蚀出电极图案。
如此，曝光装置100既能对非柔性待曝光样品的待曝光位置进行准确曝光，也能够对柔性待曝光样品40的待曝光位置进行准确曝光，实现非柔性待曝光样品和柔性待曝光样品的兼容，同时能够提高曝光精度和产品良率，降低生产成本。
可选的，继续参考图1，曝光光源22可选为短波长的紫外激光光源或特征波长为200nm～400nm的汞灯光源。该曝光光源22的照射至待曝光样品40上的光斑的形状可以为矩形，该矩形的尺寸S的取值范围可以为0.1cm×0.1cm≤S ≤15cm×15cm；曝光装置100的曝光光源22的光强Q的取值范围可以为0.5w/cm2≤Q≤15w/cm2。示例性的，采用本发明实施例提供的曝光光源22对柔性太阳能电池的电极图案进行曝光时，光刻胶可选为正胶，曝光光源22的光斑形状与电极图案的形状相反。
可选的，图2是本发明实施例提供的一种工作台的侧视结构示意图。结合图1和图2，张紧机构35可以位于样品承载台33背离曝光光源22的一侧。其中，如图1，张紧机构35可以包括张紧轮，通过调节张紧轮相对于样品承载台33的承载面S的位移，实现对柔性待曝光样品40的张紧作用；或者，如图2，张紧机构35可以包括张紧块，通过调节张紧块相对于样品承载台33的承载面 S的位移，实现对柔性待曝光样品40的张紧作用。
图1和图2中的工作台30仅为本发明实施例示例性的附图，在不影响曝光装置100对待曝光样品40进行曝光的前提下，张紧机构35还可以设置在其它位置，且张紧机构35还可以其它结构形式设置于工作台30中。示例性的，图 3是本发明实施例提供的又一种工作台的侧视结构示意图。如图3，张紧机构 35包括两个张紧块，该两个张紧块分别位于样品承载台33的两侧。同时，样品承载台33可与转轮34的结构相同。需要说明的是，本发明实施例对工作台 30中各部分的组成不做限定。
可选的，结合参考图1和图2，沿支撑台31和样品承载台33的排列方向，转轮34的最高点A和A'与样品承载台33的承载面S齐平。如此设置，当曝光装置100对非柔性待曝光样品进行曝光时，样品承载台33和两个转轮34均能够为非柔性待曝光样品提供支撑力，从而可适用于较大尺寸的非柔性待曝光样品；而当曝光装置100对柔性待曝光样品40进行曝光时，张紧机构35对柔性待曝光样品40张紧后，位于A-A'之间的柔性待曝光样品40具有平整的表面，以使曝光光源22能够对位于A-A'之间的柔性待曝光样品40进行准确曝光，从而能够增加曝光面积，提高曝光效率。
可选的，图4是本发明实施例提供的一种样品承载台的俯视结构示意图。结合图2和图4，样品承载台33上设置有台面孔331。样品承载台33能够通过该台面孔331对待曝光样品40与样品承载台33的承载面S之间的空隙抽真空，以固定待曝光样品40。如此设置，柔性待曝光样品40或非柔性待曝光样品均可通过抽真空固定于样品承载台33。一方面，无需在样品承载台33上另设夹紧机构，能够使工作台30具有简单的结构；另一方面，能够防止夹紧机构夹紧时破坏或污染待曝光样品40，从而提高产品良率，降低生产成本。
可选的，图5是本发明实施例提供的一种工作台的俯视结构示意图。结合图2和图5，工作台30上还设置有至少一个位置检测传感器36，该位置检测传感器36用于对待曝光样品40的曝光位置进行检测。
其中，可选的，继续结合参考图2和图5，该至少一个位置检测传感器36 包括位于同一矩形四个顶点位置处的第一位置检测传感器361、第二位置检测传感器362、第三位置检测传感器363和第四位置检测传感器364，第一位置检测传感器361和第二位置检测传感器362位于样品承载台33的第一侧3301，第三位置检测传感器363和第四位置检测传感器364位于样品承载台33的第二侧3302。样品承载台33的第一侧3301和样品承载台33的第二侧3302沿第二方向Y排列，第二方向Y垂直于两个转轮34的排列方向X。
在样品承载台33的两侧均设置位置检测传感器36，能够通过第一位置检测传感器361和第二位置检测传感器362检测样品承载台33上承载的待曝光样品40与样品承载台33的第一侧3301边缘的相对位置，通过第三位置检测传感器363和第四位置检测传感器364检测样品承载台33上承载的待曝光样品40 与样品承载台33的第二侧3302边缘的相对位置。如此，能够通过位置检测传感器36检测待曝光样品40上至少四个点(或区域)在样品承载台33上的位置，以确保待曝光样品40能够准确对位，从而提高曝光精度。
可选的，曝光装置中至少一个工作台的数量大于或等于2，控制模块还用于控制工作台在光学腔室内的第一预设位置和光学腔室外的第二预设位置之间往返运动，并控制曝光光源对该第一预设位置处的工作台承载的待曝光样品进行曝光。
曝光装置中工作台的数量大于等于2，即曝光装置中工作台的数量可以为 2、3、…、n，其中n大于等于2的整数。控制模块控制至少一个工作台位于光学腔室内的第一预设位置时，光学腔室内的曝光光源即会对位于第一预设位置的工作台上承载的待曝光样品进行曝光；待第一预设位置的工作台上承载的待曝光样品曝光完成后，控制模块控制第一预设位置处的工件台移动至光学腔室外的第二预设位置的同时，控制第二预设位置处的工作台移动至第一预设位置。如此，能够在光学腔室内的工作台上承载的待曝光样品曝光的过程中，为光学腔室外的工作台卸载和/或上载待曝光样品，从而能够提高曝光效率。
其中，光学腔室内的第一预设位置可以放置一个或多个工作台，光学腔室外的第二预设位置同样可以放置一个或多个工作台。同时，光学腔室外的第二预设位置可以与光学腔室内的第一预设位置位于同一水平面，以使工作台能够在水平方向上做往返运动；和/或，光学腔室外的第二预设位置可以与光学腔室内的第一预设位置位于不同水平面，以使工作台能够在竖直方向上做往返运动。
示例性的，图6是本发明实施例提供的又一种曝光装置的结构示意图。如图6，本实施例中曝光装置100包括的工作台数量为3个，即工作台301、工作台302和工作台303。控制模块10控制工作台301移动至光学腔室21内的第一预设位置后，光学腔室21内的曝光光源22将对工作台301上承载的待曝光样品进行曝光，而位于光学腔室21外的第二预设位置的工作台302和工作台 303处于等待曝光的状态。当光学腔室21内的工作台301上承载的待曝光样品曝光完成后，该工作台301可与工作台302或工作台303交换位置；或者，当光学腔室21内的工作台301上承载的待曝光样品曝光完成后，工作台301可移动至工作台302的位置，而工作台303移动至光学腔室21内的第一预设位置，工作台302移动至工作台303的位置；或者，当光学腔室21内的工作台301上承载的待曝光样品曝光完成后，工作台301可移动至工作台303的位置，而工作台302移动至光学腔室21内的第一预设位置，工作台303移动至工作台302 的位置。其中，控制模块10对工作台的控制方式可以为无线通信的控制方式，或者将控制模块直接设置于工作台中，以使控制模块控制对应的工作台。
需要说明的是，图6仅为本发明实施例示例性的附图，在本发明实施例核心思想的基础上，对曝光装置中工作台的数量不作限定。此外，对于工作台的数量大于等于2的情况，光学腔室内的工作台与光学腔室外的工作台可以在水平面上位置或竖直方向上位移，本发明实施例对此不作限定。
可选的，图7是本发明实施例提供的又一种曝光装置的结构示意图。如图 7，本发明实施例提供的曝光装置100还包括工作台支架50。其中，曝光模块20固定于工作台支架50；控制模块10控制工作台30在工作台支架50上运动，以移入或移出曝光模块20的光学腔室21。
在具体实现中，如图7，工作台支架50可以包括一层运动面或多层运动面。当工作台支架50为一层运动面时，工作台仅可在工作台支架50的运动面上水平运动；而当工作台支架50包括多层运动面时，工作台即可在工作台支架50 的运动面上水平运动，也可在工作台支架50层与层之间竖直运动。
可选的，工作台支架包括水平运动轨道和/或竖直运动轨道。其中，控制模块控制工作台在水平运动轨道上水平运动；和/或，控制模块控制工作台在竖直运动轨道上竖直运动。如此，能够使工作台在特定的轨道上进行水平和/或竖直运动，防止多个无固定轨迹的工作台运动时，发生撞击，产生故障，影响曝光效率。
示例性的，如图7，以工作台支架50包括两层运动面，即第一层运动面501 和第二层运动面502；相应的，曝光装置100的工作台支架50上设置有水平运动轨道51和竖直运动轨道52。当曝光装置100中包括工作台301、工作台302 和工作台303时，位于光学腔室21内的工作台可以通过竖直轨道发生竖直方向的位移，或通过水平运动轨道发生水平方向的位移；同样的，位于光学腔室21 外的工作台302和工作台303可通过水平运动轨道发生水平方向的位移，或通过竖直轨道发生竖直方向的位移。
本发明实施例提供的曝光装置，通过将工作台设置为非柔性待曝光样品与柔性待曝光样品兼容的结构，使得曝光装置既能对柔性待曝光样品进行曝光，也能够对非柔性待曝光样品进行曝光。
本发明实施例还提供了一种光刻设备，该光刻设备能够执行半导体器件制程中的光刻工艺，并且其即能对非柔性样品进行光刻，也能够对非柔性样品进行光刻。图8是本发明实施例提供的一种光刻设备的结构框图。如图8，该光刻设备200包括本发明实施例提供的曝光装置100。
在具体实现中，曝光装置100的工作台即能够承载和固定非柔性待曝光样品，也能够承载和固定柔性待曝光样品，且对柔性待曝光样品的曝光准确度与非柔性的待曝光样品的准确度具有较小差别或无差别。
示例性的，当待曝光样品在曝光装置100中曝光完成后，曝光装置100的工作台可继续带动固定于工作台上的样品转移至显影刻蚀的工序中，直至工作台上的样品在光刻设备200中完成光刻工艺，可将样品从工作台上卸载。或者，整个半导体器件的制程均可将样品固定于工作台，直至器件制备完成。本发明实施例对此不做限定。
本发明实施例还提供了一种太阳能电池电极的制备方法，其制备过程中采用本发明实施例提供的曝光装置和光刻设备，该太阳能电池可以为非柔性太阳能电池，也可以为柔性太阳能电池。其中，柔性太阳能电池与非柔性太阳能电池的区别主要为衬底不同，例如，非柔性太阳能电池的衬底可以为玻璃，而柔性太阳能电池的衬底则可以为有机材料。本发明实施例以柔性衬底的薄膜太阳电池的电极制备方法为例进行说明。图9是本发明实施例提供的一种太阳能电池电极的制备方法的流程图；图10是本发明实施例提供的一种太阳能电池电极的制备流程的结构示意图。如图9，该太阳能电池电极的制备方法包括：
S810、提供一衬底。
具体的，太阳能电池能够将太阳辐射能通过光电转换效应转换为电能，具有节能环保的特点。当前，太阳能电池的应用极为广泛，例如太阳能电池可为可穿戴设备、航空航天设备、公共设施设备、建筑物内电器设备等供电。其中，柔性太阳能电池具有可随意弯曲、性能好、成本低等特点，而得到用户的青睐。该柔性太阳能电池例如可以为大尺寸的铜铟镓硒(copper indium gallium diselenide，Cu(In，Ga)Se2，CIGS)薄膜电池。如图10，本发明实施例中所提供的衬底81可以为聚合物衬底，例如聚酰亚胺(Polyimide，PI)。
S820、在所述衬底一侧沉积金属层。
具体的，继续参考图10，在衬底81上沉积一层金属层82。该金属层82可以为太阳能电池的背电极金属层，也可以为太阳能电池的栅电极金属层。当金属层82为太阳能电池的栅电极金属层时，在金属层82与衬底81之间还形成有背电极、光吸收层、窗口层、减反射层等。其中，金属层82可以包括钼材料层和银材料层。金属层82的钼材料层的厚度T1的取值范围可以为0.1μm≤T1≤ 1μm；金属层82的银材料层的厚度T2的取值范围可以为0.5μm≤T2≤10μm。
S830、在所述金属层背离所述衬底的一侧涂覆光刻胶。
S840、采用本发明实施例提供的曝光装置对预设位置的所述光刻胶进行曝光。
具体的，继续参考图10，在金属层82背离衬底81的一侧涂覆光刻胶83，并将涂覆有光刻胶83的衬底固定于本发明实施例提供的曝光装置100的工作台上，通过曝光装置100的曝光光源对衬底81的预设位置进行曝光。该预设位置例如可以为电极的位置，此时光刻胶83为负胶；该预设位置也可以为非电极的位置，此时光刻胶为正胶。
S850、采用本发明实施例提供的光刻设备图案化所述光刻胶和所述金属层，并去除图形化后的所述光刻胶，以形成所述太阳能电池的电极。
具体的，图11是本发明实施例提供的一种电极制备完成后的太阳能电池的俯视结构示意图。结合参考图10和图11，在对衬底81的预设位置进行曝光后，通过本发明实施例提供的光刻设备继续对曝光后的衬底81上相应位置的光刻胶和金属层进行显影和刻蚀，以图案化光刻胶83和金属层82。并在光刻胶83 图案化后，将光刻胶83去除，在衬底81上仅保留图案化的金属层82，以形成太阳能电池80的电极801。
本发明实施例的太阳能电池电极的制备方法通过本发明实施例提供的曝光装置进行曝光，并通过本发明实施例提供的光刻设备进行刻蚀，形成太阳能电池的电极，相比与现有的机械或激光划线制备太阳能电池电极的方法，本发明实施例无论对于柔性衬底的太阳能电池电极的制备，还是非柔性衬底的太阳能电池电极的制备，均具有较高的生产效率和良率，从而能够降低太阳能电池的制备成本。
可选的，当太阳能电池的衬底为柔性衬底时，曝光装置包括控制模块、曝光模块和工作台。其中，工作台包括支撑台、支撑架、样品承载台、张紧机构以及两个转轮，曝光模块包括光学腔室，以及设置于光学腔室内的曝光光源。本发明实施例通过本发明实施例提供的曝光装置，对太阳能电池电极制程的曝光工艺进行了具体化，具体为：将待曝光表面上涂覆有光刻胶的所述柔性衬底呈传送带状缠绕于两个所述转轮上；通过所述张紧机构对卷绕于两个所述转轮上的所述柔性衬底张紧，以使所述柔性衬底与所述曝光装置中样品承载台的承载面贴合；所述样品承载台固定所述柔性衬底；通过所述曝光光源对所述柔性衬底上预设位置的所述光刻胶进行曝光。图12是本发明实施例提供的一种太阳能电池电极的曝光工艺的流程图。如图12，本发明实施例中采用本发明实施例提供的曝光装置对预设位置的光刻胶进行曝光，包括：
S841、将待曝光表面上涂覆有光刻胶的所述柔性衬底呈传送带状缠绕于两个所述转轮上；
S842、通过所述张紧机构对卷绕于两个所述转轮上的所述柔性衬底张紧，以使所述柔性衬底与所述曝光装置中样品承载台的承载面贴合；
S843、所述样品承载台固定所述柔性衬底；
S844、通过所述曝光光源对所述柔性衬底上预设位置的所述光刻胶进行曝光。
具体的，如图1，将待曝光表面涂覆有光刻胶的柔性衬底(待曝光样品40) 上载至曝光装置100的工作台30上。上载柔性衬底40时，将柔性衬底40呈传送带状缠绕于工作台30的两个转轮34上，且样品承载台33会对两个转轮34 之间的柔性衬底40提供一定的支撑力。当柔性衬底40呈松弛状态时，工作台 30的张紧机构35对卷绕于两个转轮34上的柔性衬底40张紧，使得柔性衬底 40与样品承载台33的承载面贴合，以呈现出平整的待曝光表面。最后，将柔性衬底40固定于样品承载台33，通过曝光模块20的曝光光源22对柔性衬底 40上预设位置的的光刻胶进行曝光。
本发明实施例提供的曝光装置、光刻设备及太阳能电池电极的制备方法，该曝光装置能够对太阳能电池的柔性衬底或非柔性衬底进行曝光，并通过光刻设备刻蚀出太阳能电池的电极，从而能够提高柔性太阳能电池的生产效率和制备良率，进而降低柔性太阳能电池的成本。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种曝光装置，其特征在于，包括：控制模块、曝光模块以及至少一个工作台；
所述工作台包括支撑台、支撑架、样品承载台、张紧机构以及两个转轮，所述样品承载台以及两个所述转轮通过所述支撑架固定于所述支撑台的同一侧，所述样品承载台位于两个所述转轮之间；所述样品承载台用于承载和固定待曝光样品，所述两个转轮用于配合所述样品承载台承载待曝光样品，并作为支撑轴套接所述待曝光样品；所述张紧机构用于张紧所述转轮上承载的待曝光样品；
所述曝光模块包括光学腔室，以及设置于所述光学腔室内的曝光光源；
所述控制模块用于控制所述曝光光源对所述工作台上承载的所述待曝光样品进行曝光；
所述至少一个工作台的数量大于或等于2，所述控制模块还用于控制所述工作台在所述光学腔室内的第一预设位置和所述光学腔室外的第二预设位置之间往返运动，并控制所述曝光光源对所述第一预设位置处的工作台承载的所述待曝光样品进行曝光；
所述控制所述工作台在所述光学腔室内的第一预设位置和所述光学腔室外的第二预设位置之间往返运动包括：待所述第一预设位置的工作台上承载的待曝光样品曝光完成后，所述控制模块控制所述第一预设位置处的工件台移动至光学腔室外的所述第二预设位置的同时，控制所述第二预设位置处的工作台移动至所述第一预设位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿所述支撑台和所述样品承载台的排列方向，所述转轮的最高点与所述样品承载台的承载面齐平。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作台上还设置有至少一个位置检测传感器；
所述位置检测传感器用于对所述待曝光样品的曝光位置进行检测。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个位置检测传感器包括位于同一矩形四个顶点位置处的第一位置检测传感器、第二位置检测传感器、第三位置检测传感器和第四位置检测传感器，所述第一位置检测传感器和所述第二位置检测传感器位于所述样品承载台的第一侧，所述第三位置检测传感器和所述第四位置检测传感器位于所述样品承载台的第二侧，第一侧和第二侧沿第二方向排列，所述第二方向垂直于所述两个转轮的排列方向。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述张紧机构包括张紧轮或张紧块。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括工作台支架；
所述曝光模块固定于所述工作台支架；
所述控制模块控制所述工作台在所述工作台支架上运动，以移入或移出所述光学腔室。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述工作台支架包括水平运动轨道和/或竖直运动轨道；
所述控制模块控制所述工作台在所述水平运动轨道上水平运动；和/或，
所述控制模块控制所述工作台在所述竖直运动轨道上竖直运动。
8.根据权利要求1～7任一项所述的装置，其特征在于，所述样品承载台上设置有台面孔；
所述样品承载台通过所述台面孔对所述待曝光样品与所述样品承载台的承载面之间的空隙抽真空，以固定所述待曝光样品。
9.根据权利要求1～7任一项所述的装置，其特征在于，所述曝光光源包括短波长的紫外激光光源或特征波长为200nm～400nm的汞灯光源。
10.根据权利要求1～7任一项所述的装置，其特征在于，所述曝光光源照射至所述待曝光样品上的光斑的形状为矩形；
所述矩形的尺寸S的取值范围为：0.1cm×0.1cm≤S≤15cm×15cm；
所述曝光光源的光强Q的取值范围为：0.5w/cm2≤Q≤15w/cm2。
11.根据权利要求1～7任一项所述的装置，其特征在于，所述待曝光样品包括柔性衬底。
12.一种光刻设备，其特征在于，包括权利要求1～11任一项所述的曝光装置。
13.一种太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，包括：
提供一衬底；
在所述衬底一侧沉积金属层；
在所述金属层背离所述衬底的一侧涂覆光刻胶；
采用权利要求1～11任一项所述的曝光装置对预设位置的所述光刻胶进行曝光；
采用权利要求12所述的光刻设备图案化所述光刻胶和所述金属层，并去除图形化后的所述光刻胶，以形成所述太阳能电池的电极。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述衬底为柔性衬底；所述曝光装置包括控制模块、曝光模块和工作台；所述工作台包括支撑台、支撑架、样品承载台、张紧机构以及两个转轮，所述曝光模块包括光学腔室，以及设置于所述光学腔室内的曝光光源；
采用所述曝光装置对预设位置的所述光刻胶进行曝光，包括：
将待曝光表面上涂覆有光刻胶的所述柔性衬底呈传送带状缠绕于两个所述转轮上；
通过所述张紧机构对卷绕于两个所述转轮上的所述柔性衬底张紧，以使所述柔性衬底与所述曝光装置中样品承载台的承载面贴合；
所述样品承载台固定所述柔性衬底；
通过所述曝光光源对所述柔性衬底上预设位置的所述光刻胶进行曝光。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述金属层包括钼材料层和银材料层；
所述钼材料层的厚度T1的取值范围为：0.1μm≤T1≤1μm；
所述银材料层的厚度T2的取值范围为：0.5μm≤T2 ≤10μm。
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