CN1955842B - 光刻设备 - Google Patents

Abstract

一种光刻设备，适于对于基板进行光刻工艺。此光刻设备包括光刻胶涂布及显影装置、曝光装置以及气浮输送装置，其中基板自光刻胶涂布及显影装置移出时，基板具有第一温度范围。气浮输送装置设置于光刻胶涂布及显影装置与曝光装置之间，而气浮输送装置适于将基板输送至曝光装置。气浮输送装置所喷出的气体具有第二温度范围，其中第二温度范围为第一温度范围之部分。基于上述，本发明之光刻设备所形成的图案的变化量能够缩小。

Description

光刻设备

技术领域

本发明涉及一种显像设备，且特别涉及一种光刻设备。

背景技术

由于显示器的需求与日剧增，因此业界全力投入相关显示器的发展。其中，又以阴极射线管(Cathode Ray Tube)因具有优异的显示质量与技术成熟性，因此长年独占显示器市场。然而，近来由于绿色环保概念的兴起对于其能源消耗较大与产生辐射量较大的特性，加上产品扁平化空间有限，因此无法满足市场对于轻、薄、短、小、美以及低消耗功率的市场趋势。因此，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)已逐渐成为市场主流。

以薄膜晶体管液晶显示模块(TFT-LCD module)而言，其主要是由液晶显示面板(liquid crystal display panel)及背光模块(back lightmodule)所构成。其中，液晶显示面板通常是由薄膜晶体管阵列基板(thin film transistor array substrate)、彩色滤光基板(color filtersubstrate)与设置于此两基板间的液晶层所构成，而背光模块用以提供此液晶显示面板所需的面光源，以使液晶显示模块达到显示的效果。无论是薄膜晶体管阵列基板的制造方法或是彩色滤光基板的制造方法均采用大量的光刻工艺与蚀刻工艺，因此有关于公知的光刻工艺及其光刻设备将详述如后。

图1为公知光刻设备的示意图。请参照图1，公知光刻工艺包括下列步骤。首先，提供基板200与公知光刻设备100，其中公知光刻设备100包括光刻胶涂布\显影装置110、机械手臂120、机械手臂130、基板暂存架150、曝光装置160、输送装置170与刻字装置180。将基板200送入光刻胶涂布\显影装置110中，以便于在基板200上形成光刻胶层。之后，对于已形成有光刻胶层的基板200依次进行预烤(pre-baking)工艺与冷却(cooling plate)工艺，其中冷却工艺将基板200冷却至摄氏22度至24度之间。

公知的光刻设备100通常具有交换区140，其位于机械手臂120与130之间。机械手臂120将基板200移动至交换区140，然后机械手臂130将基板200自交换区140输送至基板暂存架150。当曝光装置160准备对于基板200进行曝光工艺时，机械手臂130将基板200自基板暂存架150取出，并送入曝光装置160，以便于进行曝光工艺。曝光装置160通常具有缓冲区162，而基板200先进入缓冲区162中，然后才进入曝光装置160内部。

将完成曝光后的基板200移动至缓冲区162，然后机械手臂130将基板200移动至刻字装置180内，刻字装置180用以在基板200上形成标记，其中这些标记例如是批号(batch number)、文字、数字或符号。之后，机械手臂130将基板200移动至交换区140，而输送装置170将基板200自交换区140移动至光刻胶涂布及显影装置110内，以便于进行显影工艺。

虽然冷却工艺能够将基板200控制在摄氏22度至24度之间，然而对于大尺寸基板200例如第七代玻璃基板尺寸(1870mm×2200mm)而言，温度每变化一度就可以产生7微米的热膨胀量。换言之，曝光后的各个基板200上的图案便有尺寸上的变化量，而这就是产生对位偏移与漏光的原因之一。此外，由于机械手臂130靠近曝光装置160，因此机械手臂130的运行所产生震动也会对于曝光装置160的曝光精度造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种光刻设备，其所形成的图案具有较小的变化量。

基于上述目的或其它目的，本发明提出一种光刻设备，其适于对于基板进行光刻工艺。此光刻设备包括光刻胶涂布及显影装置、曝光装置以及气浮输送装置。当基板自光刻胶涂布及显影装置移出时，此基板具有第一温度范围。气浮输送装置设置于光刻胶涂布及显影装置与曝光装置之间，而气浮输送装置适于将基板输送至曝光装置。此外，气浮输送装置所喷出的气体具有第二温度范围，其中第二温度范围为第一温度范围之部分。第一温度范围介于摄氏22度至摄氏24度之间，第二温度范围介于摄氏22.9度至摄氏23.1度之间。

依照本发明较佳实施例，上述的光刻胶涂布及显影装置具有第一机械手臂，且第一机械手臂适于将基板由光刻胶涂布及显影装置内移动出。

依照本发明较佳实施例，上述的光刻设备还包括基板暂存架，其设置于光刻胶涂布及显影装置与气浮输送装置之间，且基板暂存架适于自光刻胶涂布及显影装置接收基板，并将基板传送至气浮输送装置。

依照本发明较佳实施例，上述的基板暂存架具有多个气体喷出口，而基板位于基板暂存架内时，气体喷出口所喷出的气体吹拂着基板。此外，气体喷出口所喷出的气体具有第三温度范围，且第三温度范围为第一温度范围之部分。另外，第三温度范围介于摄氏22.9度至摄氏23.1度之间。

依照本发明较佳实施例，上述的光刻设备还包括输送装置，其设置于气浮输送装置与光刻胶涂布及显影装置之间，而输送装置适于将基板自气浮输送装置输送至光刻胶涂布及显影装置。

依照本发明较佳实施例，上述的光刻设备还包括刻字装置，其连接至气浮输送装置，且此刻字装置适于在基板上形成标记。

本发明采用气浮输送装置将基板自光刻胶涂布及显影装置移动至曝光装置内，且气浮输送装置所喷出的气体受到温度控制，因此与习知技术相比，在移入曝光装置内之前，基板的温度变化范围能够缩小。对于大尺寸基板例如第七代玻璃基板尺寸(1870mm×2200mm)而言，本发明的光刻设备所形成的图案的变化量便能缩小，进而改善对位偏移与漏光等问题。此外，与公知技术使用机械手臂会对于曝光装置造成震动问题相比，本发明采用气浮输送装置能够改善震动对于曝光精度的影响。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为公知光刻设备的示意图。

图2为依据本发明较佳实施例的光刻设备示意图。

图3为图2的气浮输送装置的示意图。

图4为图2的基板暂存架的示意图。

主要元件标记说明

100、300：光刻设备

200、400：基板

110、310：光刻胶涂布\显影装置

120、130、312：机械手臂

140：交换区

150、340：基板暂存架

160、320：曝光装置

162、322：缓冲区

170、350：输送装置

180、360：刻字装置

330：气浮输送装置

332、344：气体

334：方向

342：气体喷出口

具体实施方式

图2为依据本发明较佳实施例的光刻设备示意图，而图3为图2的气浮输送装置的示意图。请同时参照图2与图3，本实施例的光刻设备300适于对基板400进行光刻工艺。光刻设备300包括光刻胶涂布及显影装置310、曝光装置320以及气浮输送装置330，其中气浮输送装置330设置于光刻胶涂布及显影装置310与曝光装置320之间，且气浮输送装置330适于将基板400输送至曝光装置320内。有关于使用此光刻设备300的光刻工艺将详述如后。

当基板400送入光刻胶涂布及显影装置310后，对于基板400依次进行涂布光刻胶工艺、预烤工艺与冷却工艺，其中冷却工艺将预烤工艺后的高温基板400冷却至第一温度范围，而此第一温度范围例如介于摄氏22度至24度之间。之后，通过气浮输送装置330将涂布有光刻胶层之基板400沿方向334移动至曝光装置320内，以便于进行曝光工艺。

更详细而言，气浮输送装置330所喷出的气体332不仅能够支撑基板400，更能传输基板400。此外，气浮输送装置330所喷出的气体332受到温度控制，且气浮输送装置330所喷出的气体332具有第二温度范围，其中第二温度范围例如介于摄氏22.9度至摄氏23.1度之间。由于气浮输送装置330所喷出的气体332受到温度控制，因此在进入曝光装置320前，基板400的温度变动范围便能缩小。换言之，所形成的图案的变化量就可缩小。另外，与公知技术使用机械手臂所产生的震动问题会造成曝光装置320的曝光精度下降相比，使用气浮输送装置330所产生的震动对于曝光装置320的曝光精度的影响较小。

基板400在曝光装置320内完成曝光工艺后，通过气浮输送装置330将基板400送回光刻胶涂布及显影装置310，以便于进行显影工艺。至此，光刻工艺已大致完成。值得一提的是，上述的光刻胶涂布及显影装置310可以具有机械手臂120，而此机械手臂120用以移动基板400。另外，上述的曝光装置320也可以具有缓冲区322，而基板400经缓冲区322进入曝光装置320内部。

图4位图2的基板暂存架的示意图。请同时参照图2与图4，为了便于连续生产，光刻设备300通常具有基板暂存架340，而光刻胶涂布及显影装置310的机械手臂312将基板400自光刻胶涂布及显影装置310内部送至基板暂存架340。此外，基板暂存架340不仅具有上升与下降等功能，还可以将基板400传送至气浮输送装置330。值得注意的是，基板暂存架340具有多个气体喷出口342，而这些气体喷出口342所喷出气体344受到温度控制。这些气体喷出口342所喷出气体344的温度变动范围小于经过冷却工艺的基板400的温度变动范围，其中这些气体喷出口342所喷出气体344的温度例如介于摄氏22.9度至摄氏30.1度之间。换言之，基板暂存架340与气浮输送装置330都可以缩小基板400的温度变动范围。

为了便于连续生产，光刻设备300也可以具有输送装置350与刻字装置360。当基板400完成曝光工艺后，通过气浮输送装置330将基板400送至刻字装置360内，以便于在基板400形成标记，而此标记可以是批号、文字、数字或符号等标记。然后，气浮输送装置330将完成标记的基板400送至输送装置350。接着，输送装置350将基板400传送至光刻胶涂布及显影装置310内，以便于进行显影工艺。如此一来，便完成对于基板400的光刻工艺。

综上所述，由于冷却工艺后的基板的温度变动范围较大，而气浮输送装置所喷出的气体受到温度控制，因此在送入曝光装置前，基板的温度变动范围能够缩小，使得所形成的图案的变化量能后缩小。换言之，对于大尺寸基板例如第七代玻璃基板尺寸(1870mm×2200mm)而言，本发明能够改善对位偏移与漏光等问题。此外，与公知技术相比，由于气浮输送装置所产生的震动问题较小，因此气浮输送装置对于曝光装置的曝光精度的影响也较小。另外，气浮输送装置也可以搭配基板暂存架，而基板暂存架所喷出的气体也是受到温度控制。换言之，气浮输送装置与基板暂存架均可缩小基板的温度变动范围。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (6)

1.一种光刻设备，适于对于基板进行光刻工艺，其特征是该光刻设备包括：

光刻胶涂布及显影装置，该基板自该光刻胶涂布及显影装置移出时，该基板具有第一温度范围；

曝光装置；以及

气浮输送装置，设置于该光刻胶涂布及显影装置与该曝光装置之间，而该气浮输送装置适于将该基板输送至该曝光装置，且该气浮输送装置所喷出的气体具有第二温度范围，其中该第二温度范围为该第一温度范围之部分，该第一温度范围介于摄氏22度至摄氏24度之间，该第二温度范围介于摄氏22.9度至摄氏23.1度之间。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其特征是该光刻胶涂布及显影装置具有第一机械手臂，且该第一机械手臂适于将该基板由该光刻胶涂布及显影装置内移动出。

3.根据权利要求1所述的光刻设备，其特征是还包括基板暂存架，设置于该光刻胶涂布及显影装置与该气浮输送装置之间，且该基板暂存架适于接收该基板，并将该基板传送至该气浮输送装置。

4.根据权利要求3所述的光刻设备，其特征是该基板暂存架具有多个气体喷出口，而该基板位于该基板暂存架内时，上述这些气体喷出口所喷出的气体吹拂该基板，而上述这些气体喷出口所喷出的气体具有第三温度范围，且该第三温度范围为该第一温度范围之部分，该第三温度范围介于摄氏22.9度至摄氏23.1度之间。

5.根据权利要求1所述的光刻设备，其特征是还包括输送装置，设置于该气浮输送装置与该光刻胶涂布及显影装置之间，而该输送装置适于将该基板自该气浮输送装置输送至该光刻胶涂布及显影装置。

6.根据权利要求1所述的光刻设备，其特征是还包括刻字装置，连接至该气浮输送装置，该刻字装置适于在该基板上形成标记。

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