CN113777896B - 一种对准装置及其对准方法、光刻机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对准装置及其对准方法、光刻机，对准装置包括至少两个对准单元，位于待曝光的基板上方；所述至少两个对准单元包括至少一个透光层对准单元和至少一个阻光层对准单元；所述透光层对准单元被配置为对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量，所述阻光层对准单元被配置为对所述基板中的透光膜层和/或阻光膜层的前层对准标记进行测量；所有的所述透光层对准单元与所有的所述阻光层对准单元沿第一方向排列成一排，所述第一方向垂直于扫描方向，所述第一方向与所述扫描方向均平行于所述基板。本发明提供一种对准装置及其对准方法、光刻机，以实现透光层对准单元与阻光层对准单元在工艺需要时可以切换使用，从而提升了工艺适应性。

Description

一种对准装置及其对准方法、光刻机

技术领域

本发明涉及光刻技术，尤其涉及一种对准装置及其对准方法、光刻机。

背景技术

随着有机发光显示技术愈发成熟，市场对分辨率以及曲面屏、折叠屏的要求也越来越多，为进一步增加屏幕对比度和轻薄化，各面板显示制造商都在积极开发CFOT工艺。CFOT工艺是指直接在阵列工艺层上面进行彩膜工艺制作，使用黑矩阵层取代偏光片，起到抗反射光作用，增强分辨率，彩膜直接做在阵列工艺上，减去了偏光片贴合(即将2块玻璃基板缩减成1块)，将屏幕做的更薄，可弯折性比贴合偏光片更好。

CFOT工艺在增强对比度、提高屏幕柔性的同时，也引入新的问题，即传统的可见光对准传感器无法直接穿透黑矩阵层测量前层工艺标记执行基板对准，且黑矩阵层越厚，穿透难度越大。这就需要光刻设备提供工艺解决方案，适应不同工艺基板对准问题。

发明内容

本发明实施例提供一种对准装置及其对准方法、光刻机，以实现透光层对准单元与阻光层对准单元在工艺需要时可以切换使用，从而提升了工艺适应性。

第一方面，本发明实施例提供一种对准装置，包括至少两个对准单元，位于待曝光的基板上方；

所述至少两个对准单元包括至少一个透光层对准单元和至少一个阻光层对准单元；所述透光层对准单元被配置为对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量，所述阻光层对准单元被配置为对所述基板中的透光膜层和/或阻光膜层的前层对准标记进行测量；

所有的所述透光层对准单元与所有的所述阻光层对准单元沿第一方向排列成一排，所述第一方向垂直于扫描方向，所述第一方向与所述扫描方向均平行于所述基板。

可选地，所述至少一个透光层对准单元包括第一透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括第一阻光层对准单元。

可选地，还包括：

基板台，被配置为承载待所述基板；所述基板台包括中心轴；

所述中心轴位于所述基板台沿所述第一方向的零位，所述中心轴平行于所述扫描方向；

所述基板包括相对的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边关于所述中心轴对称；所述第一透光层对准单元的探测视场与所述第一边的距离为a1，所述第一透光层对准单元的探测视场与所述第一阻光层对准单元的探测视场的距离为a2，所述第一阻光层对准单元的探测视场与所述第二边的距离为a3，a1＝a3，a1＞a2，a2小于预设值。

可选地，所述至少一个透光层对准单元包括第一透光层对准单元和第二透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括第一阻光层对准单元；

所述第一阻光层对准单元位于所述第一透光层对准单元与所述第二透光层对准单元之间。

可选地，还包括：

基板台，被配置为承载待所述基板；所述基板台包括中心轴；

所述中心轴位于所述基板台沿所述第一方向的零位，所述中心轴平行于所述扫描方向；

所述基板包括相对的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边关于所述中心轴对称；所述中心轴穿过所述第一阻光层对准单元的探测视场；所述第一透光层对准单元的探测视场与所述中心轴的距离为b2，所述中心轴与所述第二透光层对准单元的探测视场的距离为b3，b2＝b3。

可选地，所述至少一个透光层对准单元包括第一透光层对准单元和第二透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括第一阻光层对准单元和第二阻光层对准单元；

所述第一阻光层对准单元位于所述第一透光层对准单元与所述第二透光层对准单元之间，所述第二透光层对准单元位于所述第一阻光层对准单元与所述第二阻光层对准单元之间。

可选地，所述第一透光层对准单元的探测视场和所述第二透光层对准单元的探测视场的距离等于所述第一阻光层对准单元的探测视场和所述第二阻光层对准单元的探测视场的距离。

可选地，所述至少一个透光层对准单元包括沿所述第一方向依次排列的第一透光层对准单元、第二透光层对准单元、第三透光层对准单元、第四透光层对准单元、第五透光层对准单元和第六透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括沿所述第一方向依次排列的第一阻光层对准单元、第二阻光层对准单元、第三阻光层对准单元和第四阻光层对准单元；

所述第一阻光层对准单元位于所述第一透光层对准单元与所述第二透光层对准单元之间，所述第二阻光层对准单元位于所述第二透光层对准单元与所述第三透光层对准单元之间，所述第三阻光层对准单元位于所述第四透光层对准单元与所述第五透光层对准单元之间，所述第四阻光层对准单元位于所述第五透光层对准单元与所述所述第六透光层对准单元之间。

可选地，还包括：

基板台，被配置为承载待所述基板；所述基板台包括中心轴；

所述中心轴位于所述基板台沿所述第一方向的零位，所述中心轴平行于所述扫描方向；

所述基板包括相对的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边关于所述中心轴对称；任意相邻两个所述对准单元的探测视场之间的距离均为d1，所述第一边与所述第一透光层对准单元的探测视场的距离为d2，所述第六透光层对准单元的探测视场与所述第二边的距离为d3，d1＝d2＝d3。

可选地，所述第一透光层对准单元与所述第六透光层对准单元之间的距离小于曝光视场沿所述第一方向上的长度；所述曝光视场位于所述基板内。

可选地，还包括控制单元，被配置为在采用所述对准装置对准时，同步获取采样时间窗口内基板台的伺服位置，将采样时间窗口内基板台的伺服位置的平均值作为所述基板台的位置。

可选地，所述透光层对准单元包括可见光对准传感器；

所述阻光层对准单元包括近红外对准传感器，或者，所述阻光层对准单元包括可调波长对准传感器。

第二方面，本发明实施例提供一种光刻机，包括第一方面所述的对准装置。

第三方面，本发明实施例还提供一种对准方法，用于对待曝光的基板上的透光膜层以及阻光膜层进行对准，包括：

透光膜层进行曝光之前的对准时，使用可见光对准传感器对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量；

阻光膜层进行曝光之前的对准时，使用近红外对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，或者，使用可调波长对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量。

第四方面，本发明实施例还提供一种对准方法，用于对待曝光的基板上的透光膜层以及阻光膜层进行对准，包括：

透光膜层进行曝光之前的对准时，使用可见光对准传感器与近红外对准传感器对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量；

阻光膜层进行曝光之前的对准时，使用近红外对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，或者，使用可调波长对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量。

本发明实施例提供的对准装置包括至少一个透光层对准单元，透光层对准单元可以对基板中透光膜层的前层对准标记进行测量，从而可以保证基板中透光膜层和该透光膜层的前层膜层的套刻精度。对准装置还包括至少一个阻光层对准单元，阻光层对准单元可以对基板中的阻光膜层的前层对准标记进行测量，从而可以保证基板中阻光膜层和该透光膜层的前层膜层的套刻精度。透光层对准单元与阻光层对准单元在工艺需要时可以切换使用，从而提升了工艺适应性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的制作过程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种对准装置的结构示意图；

图3为图2中所示对准装置的探测视场布局图；

图4为本发明实施例提供的一种对准单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图；

图6为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图；

图7为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图；

图8为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图；

图9为本发明实施例提供的一种光刻机的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种对准方法的流程图；

图11为本发明实施例提供的另一种对准方法的流程图。

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。

图1为本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的制作过程示意图，参考图1，在衬底10上形成像素限定层11、像素电极121、发光功能层122、阴极123和薄膜封装层13后，可以在薄膜封装层13上形成黑矩阵层140，黑矩阵层140为阻光膜层，黑矩阵层140可以包括吸光材料，黑矩阵层140对可见光的透过率非常低。在对黑矩阵层140图案化以形成黑矩阵14的过程中。需要在黑矩阵层140上涂覆光刻胶PR(本发明实施例中以正性光刻胶为例进行解释说明)，并提供第一掩膜MASK，通过第一掩膜MASK来照射光刻胶PR的过程为曝光过程，在通过第一掩膜MASK对光刻胶PR曝光之后，显影以将第一掩膜MASK的图案转印到光刻胶PR上，然后再进行刻蚀工艺，有光刻胶PR保护的黑矩阵层140未被刻蚀，未被光刻胶PR保护的黑矩阵层140被刻蚀掉，因此可以形成图案化的图形，即网格状的黑矩阵14。由于在图案化黑矩阵层140之前，还需要对衬底10上的其他膜层进行图案化(例如像素限定层11)，因此为了保证套刻精度，在曝光之前，往往需要进行对准的操作。但是传统的可见光对准传感器无法直接穿透黑矩阵层140测量前层工艺标记执行基板对准。

图2为本发明实施例提供的一种对准装置的结构示意图，参考图2，对准装置包括至少两个对准单元20，对准单元20位于待曝光的基板24上方。待曝光的基板24例如可以为图1中所示基板，基板可以包括衬底10和黑矩阵层140等。至少两个对准单元20包括至少一个透光层对准单元21和至少一个阻光层对准单元22。透光层对准单元21被配置为对基板中透光膜层的前层对准标记进行测量。其中，透光膜层为透过可见光的膜层。例如，对像素限定层膜层进行曝光以形成像素限定层11之前，为了保证套刻精度，需要穿过像素限定膜层对像素限定膜层下方膜层的对准标记进行测量。阻光层对准单元22被配置为对基板中的透光膜层和/或阻光膜层的前层对准标记进行测量。其中，阻光膜层为不透过可见光的膜层。例如，对黑矩阵层140进行曝光以形成黑矩阵14之前，为了保证套刻精度，需要穿过黑矩阵层140对黑矩阵层140下方膜层(例如像素电极121所在膜层)的对准标记进行测量。所有的透光层对准单元21与所有的阻光层对准单元22沿第一方向x排列成一排，第一方向x垂直于扫描方向y，第一方向x与扫描方向y均平行于基板24。

本发明实施例提供的对准装置包括至少一个透光层对准单元21，透光层对准单元21可以对基板中透光膜层的前层对准标记进行测量，从而可以保证基板中透光膜层和该透光膜层的前层膜层的套刻精度。对准装置还包括至少一个阻光层对准单元22，阻光层对准单元22可以对基板中的阻光膜层的前层对准标记进行测量，从而可以保证基板中阻光膜层和该透光膜层的前层膜层的套刻精度。透光层对准单元21与阻光层对准单元22在工艺需要时可以切换使用，从而提升了工艺适应性。在一些实施方式中，还可以使用阻光层对准单元22对基板中的透光膜层的前层对准标记进行测量，本发明实施例对此不作限制。

可选地，参考图2，至少一个透光层对准单元21包括第一透光层对准单元，至少一个阻光层对准单元22包括第一阻光层对准单元。本发明实施例中，对准装置包括一个透光层对准单元21和一个阻光层对准单元22，采用了最少数量的对准单元20，且可以实现对基板中的透光膜层以及阻光膜层的前层对准标记进行测量，从而提高了套刻精度，以及提升了工艺适应性。

图3为图2中所示对准装置的探测视场布局图，参考图2和图3，对准装置还包括基板台23。基板台23被配置为承载基板24，基板24随着基板台23的运动而发生位置变化。基板台23包括中心轴L，中心轴L位于基板台23沿第一方向x的零位，即，沿第一方向x或者第一方向x反方向上，基板台23围绕中心轴L所在的第一方向x上的零位左右移动。中心轴L平行于扫描方向y。示例性地，在对准时，固定对准单元20，并移动基板台23。基板24包括相对的第一边31和第二边32，第一边31与第二边32关于中心轴L对称，第一边31平行于中心轴L，第二边32平行于中心轴L，第一边31与中心轴L的距离等于第二边32与中心轴L的距离。需要说明的是，由于中心轴L位于基板台23沿第一方向x的零位，第一边31与第二边32关于中心轴L对称，故而，基板23的中心位于基板台23沿第一方向x的零位。对准单元20朝向基板24进行对准标记的探测时，在基板24上具有探测视场，多个对准单元20的探测视场的位置关系代表了多个对准单元20之间的位置关系。第一透光层对准单元的探测视场V1与第一边31的距离为a1，第一透光层对准单元的探测视场V1与第一阻光层对准单元的探测视场N1的距离为a2，第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二边32的距离为a3，a1＝a3，a1＞a2，a2小于预设值。第一透光层对准单元与第一阻光层对准单元相邻设置，第一透光层对准单元的探测视场V1与第一阻光层对准单元的探测视场N1的距离小于预设值，例如，第一透光层对准单元的探测视场V1的边缘与第一阻光层对准单元的探测视场N1的边缘外切，或者，第一透光层对准单元的探测视场V1与第一阻光层对准单元的探测视场N1交叠。本发明实施例中，对于透光膜层和阻光膜层的对准标记的探测来说，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为1个a1，从而减小了基板台23沿第一方向x上的行程，缩小对准装置的空间体积。

示例性地，参考图2和图3，对于像素限定层11等透光膜层，既可以只使用第一透光层对准单元，又可以使用第一透光层对准单元和第一阻光层对准单元同时进行基板24的对准，使用2个对准单元20执行基板对准的时间可缩短一半。对于黑矩阵层140等不透光膜层，使用第一阻光层单元进行基板24的对准。

图4为本发明实施例提供的一种对准单元的结构示意图，参考图2和图4，对准单元20包括光源201、成像镜组镜组202和探测器203，其中，光源201用于发射照明光束，照明光束穿过基板24上需要曝光的膜层后，照射到该膜层前层工艺膜层上，需要曝光的膜层的前层工艺膜层上存在对准标记，则要曝光的膜层的前层工艺膜层上对准标记反射的照明光束回波被探测器203接收，以实现对准标记的探测和对准过程。

可选地，参考图2，透光层对准单元21包括可见光对准传感器，可见光对准传感器可以发射可见光，并根据被对准标记的可见光回波实现对准标记的探测。阻光层对准单元22包括近红外对准传感器，近红外对准传感器可以发射近红外光，近红外光对黑矩阵层140等阻光膜层的穿透率较高，因此，可以穿透黑矩阵层140等阻光膜层，并根据黑矩阵层140等阻光膜层下方的对准标记的近红外光回波实现对准。

示例性地，近红外对准传感器工作波长范围为800nm～1000nm，最小分辨率小于或等于5μm，物方视场大于400μm。

可选地，参考图2，透光层对准单元21包括可见光对准传感器，可见光对准传感器可以发射可见光，并根据被对准标记的可见光回波实现对准标记的探测。阻光层对准单元22包括可调波长对准传感器。与近红外对准传感器不同的是，可调波长对准传感器的发射波长可以根据需要穿透的阻光膜层进行调节，其适用性更为广泛，例如可以适用于黑色的黑矩阵层140，也可以适用于紫色等偏黑色系的深色系材料所形成的黑矩阵层140。可调波长对准传感器的发射波长可以配置成与黑矩阵层140互补色的波段，黑矩阵层140对与之成互补色的波段吸收较少，相当于是，黑矩阵层140对于与之成互补色的波段透明，测量光束穿过黑矩阵层140到达金属标记层后由于金属的高反射性而反射成像，由于测量光束与黑矩阵层140颜色互补，可以增强金属标记与周边基底介质的对比度，提高对准单元20的拍图质量。另外，为保证不同波段条件下可调波长对准传感器的焦面一致，将可调波长对准传感器设计成可自动调焦装置，根据用户选择的对准波段自适应工作距。

图5为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图，参考图5，至少一个透光层对准单元21包括第一透光层对准单元和第二透光层对准单元，至少一个阻光层对准单元22包括第一阻光层对准单元。第一阻光层对准单元位于第一透光层对准单元与第二透光层对准单元之间。第一阻光层对准单元的探测视场N1位于第一透光层对准单元的探测视场V1与第二透光层对准单元的探测视场V2之间。由于基板24中需要曝光的透光膜层的数量大于需要曝光的阻光膜层的数量，本发明实施例中，对准装置包括两个透光层对准单元21和一个阻光层对准单元22，从而采用了最少数量的阻光层对准单元22，以及较少数量的透光层对准单元21，且透光层对准单元21的数量大于阻光层对准单元22的数量，以匹配基板24中需要曝光的透光膜层的数量大于需要曝光的阻光膜层的数量，提高基板24中需要曝光的阻光膜层的对准效率，从而提高基板24的制作效率。

可选地，参考图5，中心轴L穿过第一阻光层对准单元的探测视场N1，第一透光层对准单元的探测视场V1与中心轴L的距离为b2，中心轴L与第二透光层对准单元的探测视场V2的距离为b3，b2＝b3。本发明实施例中，第一透光层对准单元的探测视场V1与第二透光层对准单元的探测视场V2关于中心轴L对称，从而基板台23沿第一方向x上以及第一方向的反方向上可以具有相同的行程，减小了基板台23沿第一方向x上的行程，缩小对准装置的空间体积。

示例性地，参考图5，第一边31与第一透光层对准单元的探测视场V1的距离为b1，第二透光层对准单元的探测视场V2与第二边32的距离为b4，b1＝b2＝b3＝b4。第一透光层对准单元的探测视场V1位于第一边31与中心轴L之间的中心位置，第二透光层对准单元的探测视场V2位于第二边32与中心轴L之间的中心位置，从而对于透光膜层进行曝光之前的对准时，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为b1。中心轴L穿过第一阻光层对准单元的探测视场N1，从而对于阻光膜层进行曝光之前的对准时，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为2个b1。从而减小了基板台23沿第一方向x上的行程，缩小对准装置的空间体积。

示例性地，在需要穿透黑矩阵层140执行前层基板对准标记测量时，则可以选择第一阻光层对准单元。同时，还可以在该光刻层(即黑矩阵层140)设计新的基准标记，在后续工艺层光刻时选择黑矩阵层140后首层基准标记执行基板对准，从而黑矩阵层140后续膜层的对准过程中无需穿过黑矩阵层140，且能够保证套刻精度。

图6为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图，参考图6，至少一个透光层对准单元21包括第一透光层对准单元和第二透光层对准单元，至少一个阻光层对准单元22包括第一阻光层对准单元和第二阻光层对准单元。第一阻光层对准单元位于第一透光层对准单元与第二透光层对准单元之间，第二透光层对准单元位于第一阻光层对准单元与第二阻光层对准单元之间。从而，第一阻光层对准单元的探测视场N1位于第一透光层对准单元的探测视场V1与第二透光层对准单元的探测视场V2之间，第二透光层对准单元的探测视场V2位于第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二阻光层对准单元的探测视场N2之间。本发明实施例中，对准装置包括两个透光层对准单元21和两个阻光层对准单元22，从而相对于仅采用一个透光层对准单元21和一个阻光层对准单元22而言，可以将基板对准的时间缩短一半。沿第一方向x上，透光层对准单元21的探测视场与阻光层对准单元22的探测视场一一间隔排布，从而有利于减小基板台23沿第一方向x上的行程。

可选地，参考图6，第一透光层对准单元的探测视场V1和第二透光层对准单元的探测视场V2的距离等于第一阻光层对准单元的探测视场N1和第二阻光层对准单元的探测视场N2的距离。本发明实施例中，由于第一透光层对准单元的探测视场V1与第二透光层对准单元的探测视场V2的距离等于第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二阻光层对准单元的探测视场N2的距离，对于阻光膜层与对于透光膜层来说，对准标记的位置约束时一致的，即基板台23沿第一方向x上的行程是一致的，无需设置两套对准标记分别去匹配透光层对准单元21与阻光层对准单元22。

示例性地，参考图6，第一边31与第一透光层对准单元的探测视场V1的距离为c1，第一透光层对准单元的探测视场V1与第一阻光层对准单元的探测视场N1的距离为c2，第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二透光层对准单元的探测视场V2的距离为c3，第二透光层对准单元的探测视场V2与第二阻光层对准单元的探测视场N2的距离为c4，第二阻光层对准单元的探测视场N2与第二边32的距离为c5，c1＝c2＝c3＝c4＝c5。本发明实施例中，第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二透光层对准单元的探测视场V2关于中心轴L对称，第一透光层对准单元的探测视场V1与第二阻光层对准单元的探测视场N2关于中心轴L对称，第一透光层对准单元的探测视场V1与第二透光层对准单元的探测视场V2的距离等于第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二阻光层对准单元的探测视场N2的距离。从而对于透光膜层进行曝光之前的对准时，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为2个c1。对于阻光膜层进行曝光之前的对准时，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为2个c1。从而减小了基板台23沿第一方向x上的行程，缩小对准装置的空间体积。

需要说明的是，图3、图5和图6所示的对准装置尤其适用于中小型的面板(包括基板24)的光刻工艺，例如G4.5、G3.5或者G2.5生产世代线的显示面板。其中，G是英文单词generation的缩写，代表“生产世代线”，显示面板生产世代线越高，对应的面板尺寸越大。例如，G4.5代表产线玻璃基板尺寸为730mm×920mm。

图7为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图，参考图7，至少一个透光层对准单元21包括沿第一方向依次排列的第一透光层对准单元、第二透光层对准单元、第三透光层对准单元、第四透光层对准单元、第五透光层对准单元和第六透光层对准单元。至少一个阻光层对准单元22包括沿第一方向依次排列的第一阻光层对准单元、第二阻光层对准单元、第三阻光层对准单元和第四阻光层对准单元。第一阻光层对准单元位于第一透光层对准单元与第二透光层对准单元之间，第二阻光层对准单元位于第二透光层对准单元与第三透光层对准单元之间，第三阻光层对准单元位于第四透光层对准单元与第五透光层对准单元之间，第四阻光层对准单元位于第五透光层对准单元与第六透光层对准单元之间。从而，第一阻光层对准单元的探测视场N1位于第一透光层对准单元的探测视场V1与第二透光层对准单元的探测视场V2之间，第二阻光层对准单元的探测视场N2位于第二透光层对准单元的探测视场V2与第三透光层对准单元的探测视场V3之间，第三阻光层对准单元的探测视场N3位于第四透光层对准单元的探测视场V4与第五透光层对准单元的探测视场V5之间，第四阻光层对准单元的探测视场N4位于第五透光层对准单元的探测视场V5与第六透光层对准单元的探测视场V6之间。本发明实施例中，对准装置包括六个透光层对准单元21和四个阻光层对准单元22，透光层对准单元21的数量大于阻光层对准单元22的数量，以匹配基板24中需要曝光的透光膜层的数量大于需要曝光的阻光膜层的数量，提高基板24中需要曝光的阻光膜层的对准效率，从而提高基板24的制作效率。沿第一方向x上，透光层对准单元21的探测视场与阻光层对准单元22的探测视场接近于一一间隔分布，从而有利于减小基板台23沿第一方向x上的行程。

可选地，参考图7，曝光视场30包括相对的第一边31和第二边32，第一边31与第二边32关于中心轴L对称。任意相邻两个对准单元20的探测视场之间的距离均为d1，也就是说，第一透光层对准单元的探测视场V1与第一阻光层对准单元的探测视场N1的距离为d1，第一阻光层对准单元的探测视场N1与第二透光层对准单元的探测视场V2的距离为d1，第二透光层对准单元的探测视场V2与第二阻光层对准单元的探测视场N2的距离为d1，第二阻光层对准单元的探测视场N2与第三透光层对准单元的探测视场V3的距离为d1，第三透光层对准单元的探测视场V3与第四透光层对准单元的探测视场V4的距离为d1，第四透光层对准单元的探测视场V4与第三阻光层对准单元的探测视场N3的距离为d1，第三阻光层对准单元的探测视场N3与第五透光层对准单元的探测视场V5的距离为d1，第五透光层对准单元的探测视场V5与第四阻光层对准单元的探测视场N4的距离为d1，第四阻光层对准单元的探测视场N4与第六透光层对准单元的探测视场V6的距离为d1。第一边31与第一透光层对准单元的探测视场V1的距离为d2，第六透光层对准单元的探测视场V6与第二边32的距离为d3，d1＝d2＝d3。本发明实施例中，第三透光层对准单元的探测视场V3与第四透光层对准单元的探测视场V4关于中心轴L对称，第二阻光层对准单元的探测视场N2与第三阻光层对准单元的探测视场N3关于中心轴L对称，第二透光层对准单元的探测视场V2与第五透光层对准单元的探测视场V5关于中心轴L对称，第一阻光层对准单元的探测视场N1与第四阻光层对准单元的探测视场N4关于中心轴L对称，第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6关于中心轴L对称。对于透光膜层进行曝光之前的对准时，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为1个d1。对于阻光膜层进行曝光之前的对准时，基板台23沿第一方向x上的行程可以设定为2个d1。从而减小了基板台23沿第一方向x上的行程，缩小对准装置的空间体积。本发明实施例中，第一透光层对准单元的探测视场V1与第一边31距离较近，第六透光层对准单元的探测视场V6与第二边32距离较近，第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离较大，可以覆盖第一方向x上的所有对准标记，从而有利于提高对准效率，为效率优先模式。

图8为本发明实施例提供的另一种对准装置的探测视场布局图，参考图8，可选地，第一透光层对准单元与第六透光层对准单元之间的距离小于曝光视场沿第一方向x上的长度。曝光视场位于基板内。也就是说，第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离小于曝光视场沿第一方向x上的长度。一般地，沿第一方向x上，基板24的第一边31和第二边32的距离范围内设置整数个曝光视场。本发明实施例中，第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离小于曝光视场沿第一方向x上的长度，第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离比较小，从而有利于提高对准精度，为精度优先模式。

示例性地，参考图8，基板24包括相对的第一边31和第二边32，第一边31与第二边32关于中心轴L对称。任意相邻两个对准单元20的探测视场之间的距离均为e1。所有的对准单元20的探测视场位于第一边31和中心轴L之间，第一边31与第一透光层对准单元的探测视场V1的距离为e2，第六透光层对准单元的探测视场V6与中心轴L的距离为e3，e1＝e2＝e3。本发明实施例中，沿第一方向x上，基板24的第一边31和第二边32的距离范围内设置2个曝光视场。即，曝光视场沿第一方向x的长度为第一边31和中心轴L之间的距离，或者，曝光视场沿第一方向x的长度略小于第一边31和中心轴L之间的距离。第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离小于曝光视场沿第一方向x上的长度，第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离比较小，从而有利于提高对准精度，为精度优先模式。在其他实施方式中，也可以将第一透光层对准单元的探测视场V1、第一阻光层对准单元的探测视场N1、第二透光层对准单元的探测视场V2、第二阻光层对准单元的探测视场N2以及第三透光层对准单元的探测视场V3设置于第一边31与中心轴L之间，将第四透光层对准单元的探测视场V4、第三阻光层对准单元的探测视场N3、第五透光层对准单元的探测视场V5、第四阻光层对准单元的探测视场V5以及第六透光层对准单元的探测视场V6设置于第二边32与中心轴L之间，且设置第一透光层对准单元的探测视场V1与第六透光层对准单元的探测视场V6之间的距离小于曝光视场沿第一方向x上的长度。需要说明的是，本发明各实施例中，多个对准单元20的位置关系与多个对准单元20的探测视场的位置关系完全对应，因此在仅描述多个对准单元20的探测视场的位置处，可以理解的是，多个对准单元20也按照其探测视场的设置方式而设置。如图4所示，对准单元20包括光源201等多个部件，对准单元20具有一定的大小和体积，对于对准的效果来说，重要的是对准单元20在基板24上的探测视场，即对准单元20的出光口的位置，并非关注于两个对准单元20的光源201等部件是否完全对称，故而，采用多个对准单元20的探测视场来进行描述。

图7和图8所示的对准装置尤其适用于大型的面板(包括基板24)的光刻工艺，例如G6生产世代线及以上的显示面板。例如，G6代表产线玻璃基板尺寸为1500mm×1850mm。

可选地，对准装置还包括控制单元(图中未示出)，控制单元被配置为在采用对准装置对准时，同步获取采样时间窗口内基板台23的伺服位置，将采样时间窗口内基板台23的伺服位置的平均值作为基板台23的位置。在每个标记测量时刻，基板台23保持伺服状态。由于标记测量时刻并非时一个时间点，而是一个时间段(即时间窗口)，在该时间段内，伺服状态下基板台23并非完全地静止，而是在某一固定位置点左右移动，本发明实施例中，将采样时间窗口内基板台23的伺服位置的平均值作为基板台23的位置，均化伺服精度对对准精度的影响，提高对准精度。

示例性地，控制单元还用于控制对准过程，对准过程包括：基板台23承载基板24执行对准和曝光，基板台23通过真空吸附将基板24固定，对准时通过移动基板台23将基板24上对准标记移动到对准单元20的测试范围(即探测视场)内，完成所有对准标记的测量。

具体地，基板对准时，通过移动承载基板24的基板台23来确保整张基板24上对准标记可被测量，在每个标记测量时刻，基板台23保持伺服状态，对准单元20进行采样测量。对准标记进入探测视场后进行拍图采样，采样完成后通过模版匹配方式获取对准标记在曝光视场30中的像素位置并转化到物理位置，其中，像素位置指的是以像素为单位的位置，例如第100个像素的位置。物理位置指的是，根据每个像素的大小，将像素位置转化为国际单位制后的位置，例如1mm的位置。将对准标记在曝光视场30中的物理位置叠加到采样时刻基板台23的位置，由此可以转化为对准标记在基板台23坐标系中的测量位置，并通过如下公式(1)转换成可由基板台23直接进行位置补偿的参数。曝光时，基板台23承载待曝光基板24根据对准结果进行位置补偿，保证套刻精度。

其中，公式(1)为：

其中，Mx为基板24沿第一方向x的倍率误差；My为基板24沿扫描方向y的倍率误差；Rx为基板24沿第一方向x的轴旋转误差；Ry为基板24沿扫描方向y的轴旋转误差；x_wcs为对准标记在基板24中第一方向x上的位置；y_wcs为对准标记在基板24中沿扫描方向y上的位置；Tx为基板24沿第一方向x的平移误差；Ty为基板24沿扫描方向y的平移误差；x_wscs为对准单元20采样时基板台23沿第一方向x的位置；y_wscs为对准单元20采样时基板台23沿扫描方向y的位置。

本发明实施例还提供提供一种光刻机，图9为本发明实施例提供的一种光刻机的结构示意图，参考图9，光刻机包括上述实施例中的对准装置。由于本发明实施例中的光刻机包括上述实施例中的对准装置，因此可以提升光刻机的工艺适应性。

示例性地，参考图9，光刻机还可以包括投影物镜25、掩膜台26、掩膜板27和曝光照明装置28。投影物镜25位于基板台23远离至少两个对准单元20一侧，也就是说，在投影物镜25的光轴延伸方向(Z方向)上，至少两个对准单元20位于基板台23与投影物镜25之间。在基板台23上承载基板24后，至少两个对准单元20位于基板24与投影物镜25之间。中心轴L与投影物镜25的光轴相交。掩膜板27位于掩膜台26上，掩膜板27随着掩膜台26的运动而发生位置变化。掩膜台26位于投影物镜25远离基板台23一侧。一般地，投影物镜25的曝光视场小于基板24的面积，需要多次分步骤的曝光才能完成整块基板24的曝光。在曝光时，固定投影物镜25，并移动基板台23，使用曝光照明装置28对基板台23上的基板24曝光从而实现光刻过程。

图10为本发明实施例提供的一种对准方法的流程图，参考图10，对准方法用于对待曝光的基板上的透光膜层以及阻光膜层进行对准，对准方法包括如下步骤：

S101、透光膜层进行曝光之前的对准时，使用可见光对准传感器对基板中透光膜层的前层对准标记进行测量。

本步骤中，当进行透光膜层对准时，使用可见光对准传感器进行探测，移动基板台使得基板上的全部对准标记分别移动至可见光对准传感器的视场范围内，完成透光膜层的对准。其中，透光膜层的对准指的是，对基板中透光膜层的前层对准标记进行测量，以根据透光膜层的前层对准标记的位置实现的对准，从而可以根据该对准位置对透光膜层进行曝光以及套刻。

S102、阻光膜层进行曝光之前的对准时，使用近红外对准传感器对基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，或者，使用可调波长对准传感器对基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量。

本步骤中，在一些实施方式中，当进行阻光膜层对准时，使用近红外对准传感器以穿透阻光膜层对阻光膜层的前层对准标记进行对准。在另一些实施方式中，当进行阻光膜层对准时，也可以使用可调波长对准传感器调节测量光波长，使得测量光与阻光膜层材质互为光学互补色，再以此测量光波长进行阻光膜层前层标记的测量和对准。其中，阻光膜层的对准指的是，对基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，以根据阻光膜层的前层对准标记的位置实现的对准，从而可以根据该对准位置对阻光膜层进行曝光以及套刻。

本发明实施例提供的对准方法基于上述实施例中的对准装置，当进行透光膜层对准时，使用可见光对准传感器进行对准标记的探测。当进行阻光膜层对准时，使用近红外对准传感器或者可调波长对准传感器进行对准标记的探测。各种对准传感器在工艺需要时可以切换使用，从而提升了工艺适应性。

示例性地，沿第一方向x上，依次设置多个对准标记，并采用一个可见光对准传感器进行透光膜层对准时，使用可见光对准传感器进行探测，移动基板台使得基板上的若干个对准标记分别移动至可见光对准传感器的视场范围内时，可见光对准传感器分别探测到若干对准标记，然后沿扫描方向y移动基板台，可以完成其他行对准标记的探测，从而完成透光膜层的对准。沿第一方向x上，依次设置多个对准标记，使用多个可见光对准传感器进行探测，移动基板台使得基板上每个对准标记分别移动至至少一个可见光对准传感器的视场范围内时，可见光对准传感器探测到该对准标记，然后沿扫描方向y移动基板台，可以完成其他行对准标记的探测，从而完成透光膜层的对准。阻光膜层的对准与透光膜层的对准方式类似，在此不再赘述。

图11为本发明实施例提供的另一种对准方法的流程图，参考图11，对准方法用于对待曝光的基板上的透光膜层以及阻光膜层进行对准，对准方法包括如下步骤：

S201、透光膜层进行曝光之前的对准时，使用可见光对准传感器与近红外对准传感器对基板中透光膜层的前层对准标记进行测量。

本步骤中，当进行透光膜层对准时，使用可见光对准传感器与近红外对准传感器进行探测，移动基板台使得基板上的全部对准标记分别移动至可见光对准传感器与近红外对准传感器的视场范围内，完成透光膜层的对准。其中，可见光对准传感器与近红外对准传感器可以同时进行探测，或者分时进行探测，具体可以根据产品需求而定。

S202、阻光膜层进行曝光之前的对准时，使用近红外对准传感器对基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，或者，使用可调波长对准传感器对基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量。

本步骤中，在一些实施方式中，当进行阻光膜层对准时，使用近红外对准传感器以穿透阻光膜层对阻光膜层的前层对准标记进行对准。在另一些实施方式中，当进行阻光膜层对准时，也可以使用可调波长对准传感器调节测量光波长，使得测量光与阻光膜层材质互为光学互补色，再以此测量光波长进行阻光膜层前层标记的测量和对准。

本发明实施例提供的对准方法基于上述实施例中的对准装置，当进行透光膜层对准时，使用可见光对准传感器与近红外对准传感器进行对准标记的探测。当进行阻光膜层对准时，使用近红外对准传感器或者可调波长对准传感器进行对准标记的探测。各种对准传感器在工艺需要时可以切换使用，从而提升了工艺适应性。进一步地，由于当进行透光膜层对准时，使用可见光对准传感器与近红外对准传感器进行对准标记的探测，提高了透光膜层的对准效率。

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、相互结合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 (14)

1.一种对准装置，其特征在于，包括至少两个对准单元，位于待曝光的基板上方；

所述至少两个对准单元包括至少一个透光层对准单元和至少一个阻光层对准单元；所述透光层对准单元被配置为对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量，所述阻光层对准单元被配置为对所述基板中的透光膜层和/或阻光膜层的前层对准标记进行测量；

所有的所述透光层对准单元与所有的所述阻光层对准单元沿第一方向排列成一排，所述第一方向垂直于扫描方向，所述第一方向与所述扫描方向均平行于所述基板；

所述阻光层对准单元包括可调波长对准传感器；

还包括控制单元，被配置为在采用所述对准装置对准时，同步获取采样时间窗口内基板台的伺服位置，将采样时间窗口内基板台的伺服位置的平均值作为所述基板台的位置。

2.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述至少一个透光层对准单元包括第一透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括第一阻光层对准单元。

3.根据权利要求2所述的对准装置，其特征在于，还包括：

基板台，被配置为承载待所述基板；所述基板台包括中心轴；

所述中心轴位于所述基板台沿所述第一方向的零位，所述中心轴平行于所述扫描方向；

所述基板包括相对的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边关于所述中心轴对称；所述第一透光层对准单元的探测视场与所述第一边的距离为a1，所述第一透光层对准单元的探测视场与所述第一阻光层对准单元的探测视场的距离为a2，所述第一阻光层对准单元的探测视场与所述第二边的距离为a3，a1=a3，a1＞a2，a2小于预设值。

4.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述至少一个透光层对准单元包括第一透光层对准单元和第二透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括第一阻光层对准单元；

所述第一阻光层对准单元位于所述第一透光层对准单元与所述第二透光层对准单元之间。

5.根据权利要求4所述的对准装置，其特征在于，还包括：

基板台，被配置为承载待所述基板；所述基板台包括中心轴；

所述中心轴位于所述基板台沿所述第一方向的零位，所述中心轴平行于所述扫描方向；

所述基板包括相对的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边关于所述中心轴对称；所述中心轴穿过所述第一阻光层对准单元的探测视场；所述第一透光层对准单元的探测视场与所述中心轴的距离为b2，所述中心轴与所述第二透光层对准单元的探测视场的距离为b3， b2=b3。

6.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述至少一个透光层对准单元包括第一透光层对准单元和第二透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括第一阻光层对准单元和第二阻光层对准单元；

所述第一阻光层对准单元位于所述第一透光层对准单元与所述第二透光层对准单元之间，所述第二透光层对准单元位于所述第一阻光层对准单元与所述第二阻光层对准单元之间。

7.根据权利要求6所述的对准装置，其特征在于，

所述第一透光层对准单元的探测视场和所述第二透光层对准单元的探测视场的距离等于所述第一阻光层对准单元的探测视场和所述第二阻光层对准单元的探测视场的距离。

8.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述至少一个透光层对准单元包括沿所述第一方向依次排列的第一透光层对准单元、第二透光层对准单元、第三透光层对准单元、第四透光层对准单元、第五透光层对准单元和第六透光层对准单元，所述至少一个阻光层对准单元包括沿所述第一方向依次排列的第一阻光层对准单元、第二阻光层对准单元、第三阻光层对准单元和第四阻光层对准单元；

所述第一阻光层对准单元位于所述第一透光层对准单元与所述第二透光层对准单元之间，所述第二阻光层对准单元位于所述第二透光层对准单元与所述第三透光层对准单元之间，所述第三阻光层对准单元位于所述第四透光层对准单元与所述第五透光层对准单元之间，所述第四阻光层对准单元位于所述第五透光层对准单元与所述第六透光层对准单元之间。

9.根据权利要求8所述的对准装置，其特征在于，还包括：

基板台，被配置为承载待所述基板；所述基板台包括中心轴；

所述中心轴位于所述基板台沿所述第一方向的零位，所述中心轴平行于所述扫描方向；

所述基板包括相对的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边关于所述中心轴对称；任意相邻两个所述对准单元的探测视场之间的距离均为d1，所述第一边与所述第一透光层对准单元的探测视场的距离为d2，所述第六透光层对准单元的探测视场与所述第二边的距离为d3，d1=d2=d3。

10.根据权利要求8所述的对准装置，其特征在于，所述第一透光层对准单元与所述第六透光层对准单元之间的距离小于曝光视场沿所述第一方向上的长度；所述曝光视场位于所述基板内。

11.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述透光层对准单元包括可见光对准传感器；

所述阻光层对准单元包括近红外对准传感器，或者，所述阻光层对准单元包括可调波长对准传感器。

12.一种光刻机，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的对准装置。

13.一种对准方法，由权利要求1-11任一项所述的对准装置执行，用于对待曝光的基板上的透光膜层以及阻光膜层进行对准，其特征在于，包括：

透光膜层进行曝光之前的对准时，使用可见光对准传感器对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量；

阻光膜层进行曝光之前的对准时，使用近红外对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，或者，使用可调波长对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量。

14.一种对准方法，由权利要求1-11任一项所述的对准装置执行，用于对待曝光的基板上的透光膜层以及阻光膜层进行对准，其特征在于，包括：

透光膜层进行曝光之前的对准时，使用可见光对准传感器与近红外对准传感器对所述基板中透光膜层的前层对准标记进行测量；

阻光膜层进行曝光之前的对准时，使用近红外对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量，或者，使用可调波长对准传感器对所述基板中阻光膜层的前层对准标记进行测量。

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