CN203101813U - 一种曝光机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显示领域应用的曝光设备，具体涉及一种曝光机，包括承载台、检测机构和移动导轨；所述移动导轨设置在所述承载台上；所述检测机构位于所述承载台上方，所述检测机构包括显微检测仪和搭载轴，所述显微检测仪设置在所述搭载轴上，所述搭载轴位于所述移动导轨上方。本实用新型能够实时对掩膜板进行检测，减少由掩膜板导致的不良，节约成本，提高生产效率，并且通过将检测机构中的搭载轴采用可伸缩设计，从而减小检测机构的占用空间，避免影响曝光机的正常工作。

Description

一种曝光机

技术领域

本实用新型涉及一种显示领域中应用的曝光设备，具体涉及一种具有掩膜板检测功能的曝光机。

背景技术

曝光机是指通过开启灯光发出一定波长的光，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设备，广泛应用于半导体、微电子、生物器件和纳米科技领域。

在TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）等微加工制造行业的曝光工艺中，掩膜板与被曝光基板的间距一般在一百微米至数百微米以内，可以将掩膜板上的图形直接映射到被曝光基板上。因为掩膜板与被曝光基板的间距很小，基板上的光刻胶升华物及其他异物很容易吸附在掩膜板上造成污染；此外，被曝光基板上的硬质异物等也很容易对掩膜板造成损伤。当掩膜板被污染或出现损伤时，将直接使通过该曝光机进行曝光的每一片基板均发生不良，即共通性不良。

当共通性不良发生时，需要将掩膜板从曝光机取出后进行检查确认，耗时费力(特别是高世代线的掩膜板，尺寸很大)，且可能在操作中导致掩膜板损伤，带来巨大损失。

在实际生产中，升华物及其他异物对掩膜板的污染需要积累到一定量后才会导致曝光基板不良发生，如果能对掩膜板实时监测并进行趋势管理，可有效避免此类不良的发生。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种曝光机，安装有对掩膜板进行检测的检测机构，该曝光机通过掩膜板检测机构能够在生产中实时对掩膜板进行检查和监测，从而有效减少产品不良的产生。

（二）技术方案

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种曝光机，包括承载台、检测机构和移动导轨；

所述移动导轨设置在所述承载台上；

所述检测机构位于所述承载台上方，所述检测机构包括显微检测仪和搭载轴，所述显微检测仪设置在所述搭载轴上，所述搭载轴位于所述移动导轨上方。

进一步的，

所述移动导轨为平行的两条移动导轨，设置在所述承载台对向的两个侧边边缘处的位置；

所述显微检测仪滑动连接在所述搭载轴上，所述搭载轴与所述承载台平行，所述搭载轴与所述移动导轨垂直。

进一步的，

所述承载台用于支撑基板，所述基板通过位于基板上方的掩膜板进行曝光；

所述曝光机还包括对位系统，所述对位系统对应设置在所述掩膜板边缘的位置，用于所述掩膜板和所述基板对位；

所述检测机构用于对所述掩膜板的异常进行检测；

所述移动导轨位于所述对位系统的外侧，所述两条移动导轨等长且其对应端的连线与所述移动导轨垂直，每条所述移动导轨的两端延伸长度均超出所述掩膜板的靠近所述移动导轨的边的两端。

进一步的，所述检测机构还包括支撑架，所述搭载轴通过所述支撑架设置在所述移动导轨上，且所述支撑架设有升降结构。

进一步的，所述检测机构还包括支撑底座，所述支撑底座设置在所述支撑架的底部，所述支撑架通过所述支撑底座与所述移动导轨滑动连接，且所述支撑底座内设有驱动马达，用于驱动所述搭载轴在所述移动导轨上滑动。

进一步的，所述检测机构还包括位移测量装置，所述位移测量装置用于测量所述显微检测仪在所述搭载轴上滑动的距离以及所述搭载轴在所述移动导轨上滑动的距离。

进一步的，所述位移测量装置为激光干涉测量仪或光栅尺。

进一步的，所述检测机构还包括搭载轴伸缩轨道，所述搭载轴伸缩轨道设置在所述承载台上与所述两条移动导轨所处的两个侧边相邻的侧边边缘处，且所述搭载轴伸缩轨道与所述两条移动导轨垂直并相连通；

所述搭载轴上设有搭载轴伸缩结构，所述搭载轴伸缩结构为折叠结构或套管结构，所述搭载轴伸缩结构用于所述搭载轴在所述搭载轴伸缩轨道上伸缩。

进一步的，所述显微检测仪为CCD图像传感器。

进一步的，所述检测机构还包括检测仪升降机构，所述检测仪升降机构设置在所述搭载轴上，所述CCD图像传感器设置在所述检测仪升降机构上，所述检测仪升降机构用于所述CCD图像传感器对焦。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型通过增加对掩膜板进行检测的机构，能够在生产中实时对掩膜板进行监控和检查，避免由于将掩膜板取出进行检查造成掩膜板的损伤，更有效的减少由掩膜板导致的被曝光基板的共通性不良，节约成本，提高生产效率；

2、本实用新型中的掩膜板检测机构中，搭载轴采用可伸缩结构，其支撑架采用可升降结构，从而减小新增的掩膜板检测机构的占用空间，避免影响曝光机对位以及曝光等过程，保证了曝光机的正常运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例的曝光机俯视结构示意图；

图2是本实用新型实施例中检测机构工作时，曝光机结构示意图；

图3是本实用新型实施例中检测机构检测完毕后，曝光机结构示意图；

图4是本实用新型实施例的检测机构结构示意图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下;

1、承载台；2、移动导轨；3、掩膜板；4、搭载轴；41、搭载轴伸缩结构；5、显微检测仪；6、曝光机对位系统；7、搭载轴伸缩轨道；8、支撑架；9、支撑底座。

具体实施方式

为了使得本实用新型曝光机的连接结构和技术效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种曝光机，包括承载台1、检测机构和两条移动导轨2；

所述移动导轨2设置在所述承载台1上；

所述检测机构位于所述承载台1上方，所述检测机构包括显微检测仪5和搭载轴4，所述显微检测仪5设置在所述搭载轴4上；所述搭载轴4位于所述移动导轨2上。

其中，所述检测机构可以为光学检测机构、电学检测机构等任何检测机构；所述显微检测仪5可以通过滑动结构或者齿轮结构或者传送带等方式实现在搭载轴4上自由移动；搭载轴4也可以通过滑动结构等方式实现在移动导轨2上沿轨道移动。

具体的，所述移动导轨2为平行的两条移动导轨，设置在所述承载台1对向的两个侧边边缘处的位置；

所述显微检测仪5滑动连接在所述搭载轴4上，所述搭载轴4与所述承载台1平行，所述搭载轴4与所述移动导轨2垂直。其中，所述显微检测仪5是滑动连接在所述搭载轴4上的，所述搭载轴4的两端与所述移动导轨2也是滑动连接的，滑动连接的结构可以为滑轮、滑条等任何可以实现滑动的结构，本实用新型不做限定。

通常在曝光的过程中，在所述承载台1上放置有基板（图中未示出），基板上方放置掩膜板3，基板通过掩膜板3上设置的不同透光量的区域进行曝光，以在基板上形成相应的图形。为了使得在基板指定位置形成对应掩膜板不同曝光区域的图形，基板和掩膜板需要精确对位。因此，进一步的，该曝光机还包括对位系统6。

其中，所述承载台1用于支撑待曝光的基板，所述基板通过位于基板上方的掩膜板3进行曝光，所述对位系统6对应所述掩膜板3边缘的位置，用于所述掩膜板3和基板精确对位。

所述检测机构用于对所述掩膜板3上的异常位置进行检测，为了使得检测掩膜板的检测机构对对位系统6不造成影响，优选的，所述移动导轨2位于所述对位系统6的外侧。

为了使得检测机构能够实现对掩膜板的整个区域都能够实现检测，优选的，所述两条移动导轨2等长且其对应端的连线与所述移动导轨2垂直，每条所述移动导轨2的两端延伸长度均超出所述掩膜板3的靠近所述移动导轨2的边。也就是说，如果两条移动导轨2对应端相连，其连线与两条移动导轨2所包围的区域要完全覆盖掩膜板3所占的面积，如图1所示，两条移动导轨的左端均超出掩膜板3的左边边缘，两条移动导轨的右端均超出掩膜板3的右边边缘。

本实用新型实施例的曝光机应用在显示领域的曝光工艺中，当每次更换新的掩膜板或掩膜板出现异常状况时，需要对掩膜板进行检测。检测完毕后，再对掩膜板进行对位操作以及对基板进行曝光处理。

具体的，如图2所示，显微检测仪5设置在搭载轴4上，可通过滑轮结构或滑条结构在搭载轴4上滑动。而且，移动导轨2设置在承载台1对向的两个侧边边缘处，且位于曝光机对位系统6的外侧，避免干扰曝光机的正常工作，不影响对位操作和曝光处理等过程，也使得检测机构能够对掩膜板进行全面的检测。

在检测过程中，显微检测仪5可以在搭载轴4上滑动，搭载轴4又可以在移动导轨2上滑动，移动导轨2位于对位系统6的外侧，即位于掩膜板3外侧，且所述每条移动导轨2两端的延伸长度均超出所述掩膜板3的靠近所述移动导轨2的边的两端，因此，通过所述移动导轨2和搭载轴4的配合，可以使得显微检测仪5的移动范围覆盖整个掩膜板的区域，对整个掩膜板实施检查和监测工作。该显微检测仪5可将检测结果发送至操作电脑，从而对检测结果进行检查、测量和分析确认，避免由于掩膜板导致的基板发生共通性不良。

优选的，为了方便检测和分析，所述搭载轴4与掩膜板3平行设置，且所述搭载轴4与所述移动导轨2垂直设置。这种情况下，搭载轴4在移动导轨2上的滑动可快速、便捷地覆盖整个掩膜板区域，使显微检测仪5可对掩膜板3做全面的检测和监控。

一般而言，曝光机对位系统6包括图像传感器等结构，其具有一定的高度，而且掩膜板和基板之间也具有一定的间距，为了防止掩膜板检测机构对曝光机的对位以及曝光的过程造成影响，需要将所述检测机构设置于高于上述对位系统结构以及掩膜板的位置，以使得位于搭载轴4上的显微检测仪5能够自由滑动并实现对掩膜板的检测。因此，如图4所示，检测机构还包括支撑架8和支撑底座9。搭载轴4的两端通过所述支撑架8设置在所述平行的两条移动导轨2上，且该支撑架8设有升降结构。该升降结构的设计，采用折叠结构或套管结构，可升降的结构可在检测完毕后减小该机构占用空间，避免影响曝光机对位系统的正常工作；同时折叠结构或套管结构既可以实现升降，又可以在不同状态时保持支撑架一定的强度和稳定性。支撑底座9设置在支撑架8底部，支撑架8通过所述支撑底座9与所述移动导轨2滑动连接。支撑底座9内设有驱动马达，可以驱动所述搭载轴4在所述移动导轨上滑动。当然，为了控制支撑底座9以及其带动的搭载轴4沿移动导轨2或其他轨道移动，还可以设置控制部件，调节其移动的速度等。当然，支撑架8的高度不是固定的，可以根据实际需要进行调节，如果对位系统6的高度较低，且基板和掩膜板的间距较小的情况下，支撑架8的高度也可以相应降低，以显微检测仪5在搭载轴4上滑动对其他结构或者操作不造成影响为宜。

为了防止检测机构对对位过程和曝光过程的影响，以及减小其占用空间，本实用新型实施例将所述搭载轴4设计成可伸缩的结构，所述支撑架8为可升降结构，在检测结束时，可以将搭载轴4收起，置于承载台1的边缘或者角落的位置。如图3所示，搭载轴4上设有搭载轴伸缩结构，对应的，在所述承载台1上与所述两个移动导轨2所处的两个侧边相邻的侧边边缘处设置有搭载轴伸缩轨道7，且所述搭载轴伸缩轨道7与所述两条移动导轨2垂直并相连通。

其中搭载轴4具有可伸缩部分和不可伸缩部分，其中不可伸缩部分包括用于固定支撑架8上端部分以及在搭载轴4收缩时用于搭载显微检测仪5的部分，搭载轴伸缩结构41可采用折叠结构或套管结构等结构来实现。需要说明的是，图中示意的搭载轴4中用于搭载显微检测仪5的不可伸缩部分位于搭载轴中间，实际应用中，也可以将其设置于两端的位置，即搭载轴4只有两端的位置为不可伸缩结构，可以将搭载轴收缩的更小，更节省空间。

下面对检测机构进行检测和检测结束两种状态时曝光机的具体结构进行说明。

在检测机构对掩膜板3检测结束后，搭载轴4沿移动导轨2移动至搭载轴伸缩轨道7上，然后支撑架8降低，搭载轴4收缩，从而减小整个检测机构的占用空间，并移动至不影响曝光机正常工作的区域，优选为搭载轴伸缩轨道7的一端，即位于承载台1的角落处。

当检测机构对掩膜板3进行检测时，搭载轴4两端首先伸展，分别移动至搭载轴伸缩轨道7两侧的移动导轨2处，此时搭载轴4成水平伸展状态，即与掩膜板3呈平行状态，然后支撑架8升起，升起的高度以高于掩膜板3的高度且能避免影响对位系统6为宜，然后掩膜板检测机构可沿移动导轨2滑动对掩膜板3实行检测。当然，上述过程也可以为首先是支撑架8升起，然后搭载轴4伸展至搭载轴伸缩轨道7两侧的移动导轨2处使搭载轴处于水平伸展状态的顺序。

关于搭载轴伸缩轨道7，其设计位置需结合曝光机对位系统6工作范围确定，前提为搭载轴4收缩后，其本身及其上的显微检测仪5不影响曝光机正常工作（对位和曝光等过程）。通常地，搭载轴伸缩轨道7设计在承载台1的某一侧边的边缘处，优选是与所述移动导轨2所在的承载台1的两条侧边垂直且相邻的侧边，且为曝光机对位系统6工作以外的区域。当然，为了使得搭载轴4在移动导轨2和所述搭载轴伸缩轨道7上顺利的变换位置（即当进行检测时，所述搭载轴4在移动导轨2上滑动，检测结束后，所述搭载轴4移动至搭载轴伸缩轨道7上收起），所述移动导轨2和所述搭载轴伸缩轨道7要设计为相连通的轨道结构。

当检测结构检测到掩膜板上的异常时，需要对异常位置进行定位，以进一步分析异常的原因和实施检查，因此本实用新型实施例中，检测机构还包括位移测量装置（图中未示出）。所述位移测量装置用于测量所述显微检测仪5在所述搭载轴4上滑动的距离以及所述搭载轴4在所述移动导轨2上滑动的距离。

具体的，所述位移测量装置为激光干涉测量仪或光栅尺。其中，为了避免光栅尺影响所述搭载轴4的伸缩，测量所述显微检测仪5在所述搭载轴4上滑动的距离优选采用激光干涉测量仪，而测量所述搭载轴4在所述移动导轨2上滑动的距离可以采用上述两种方式的任意一种。

下面以所述显微检测仪5在所述搭载轴4上滑动的距离由激光干涉测量仪测量，所述搭载轴4在所述移动导轨2上滑动的距离由光栅尺测量为例，对这两种测量方式进行具体说明。

激光干涉测量仪包括激光器、移动反射镜、干涉仪和光电计数器，所述显微检测仪5上设有移动反射镜，且搭载轴4的一端支撑架8上设置有激光器。通过该激光器向移动反射镜发射光线，反射镜反射的光线通过干涉仪和光电计数器进行测算，获得显微检测仪5在搭载轴4上的位置。

光栅尺，也称光栅尺位移传感器，是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅安装在移动导轨2上，光栅读数头装在搭载轴4一端的支撑底座9上。光栅读数头通过接收光栅尺反射回来的衍射光变化来反应位置变化，从而确定搭载轴4在移动导轨2上的位置。

通过上述两个测量结果的结合，可以精确的得到掩膜板3上异常的位置。

当然，上述显微检测仪5在搭载轴4上的移动、搭载轴4在移动导轨2上的移动、搭载轴4的伸缩、支撑架8的升降、支撑底座9的驱动马达的工作以及位移测量装置进行测量等过程都可以通过自动控制模块进行控制，实现操作的连续性和可控性。

本实用新型实施中，所述检测机构可以为光学检测机构、电学检测机构或者其他任何可以实现检测的机构，因为掩膜板的结构比较精细，优选采用光学检测机构，可以实现微米级甚至纳米级的检测。所述的显微检测仪5通常为图像传感器，图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，是能够将二维光强分布的光学图像转变成一维时序电信号的传感器。图像传感器根据元件的不同，可分为CCD（ChargeCoupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）两大类。由于CCD图像传感器具有高解析度、高敏感度等优点，本实施例中优选采用CCD图像传感器。

进一步的，检查机构还可以包括检测仪升降机构（图中未示出），CCD图像传感器可安装在检测仪升降机构上，CCD图像传感器具有光学结构，可以拍摄掩膜板局部表面的情况，通过检测仪升降机构CCD图像传感器就可自如的上下移动，方便镜头聚焦，保证图像的清晰度。该检测仪升降结构同样可使用折叠结构或套管结构。

由上述可知，本实施例中的曝光机，可在曝光机内不取出掩膜板的情况下通过自动控制模块对掩膜板检测机构进行自动控制，使显微检测仪在搭载轴上滑动以及搭载轴在移动导轨上滑动，对掩膜板整个区域进行检查，从而，在生产中能够在曝光机上实时对掩膜板进行监控和检查，对掩膜板状态进行趋势管理以及分析，减少由掩膜板导致的不良，节约成本，提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曝光机，其特征在于，包括承载台、检测机构和移动导轨；

所述移动导轨设置在所述承载台上；

所述检测机构位于所述承载台上方，所述检测机构包括显微检测仪和搭载轴，所述显微检测仪设置在所述搭载轴上，所述搭载轴位于所述移动导轨上方。

2.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，

所述移动导轨为平行的两条移动导轨，设置在所述承载台对向的两个侧边边缘处的位置；

所述显微检测仪滑动连接在所述搭载轴上，所述搭载轴与所述承载台平行，所述搭载轴与所述移动导轨垂直。

3.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，

所述承载台用于支撑基板，所述基板通过位于基板上方的掩膜板进行曝光；

所述曝光机还包括对位系统，所述对位系统对应设置在所述掩膜板边缘的位置，用于所述掩膜板和所述基板对位；

所述检测机构用于对所述掩膜板的异常进行检测；

所述移动导轨位于所述对位系统的外侧，所述两条移动导轨等长且其对应端的连线与所述移动导轨垂直，每条所述移动导轨的两端延伸长度均超出所述掩膜板的靠近所述移动导轨的边的两端。

4.根据权利要求1或2所述的曝光机，其特征在于，所述检测机构还包括支撑架，所述搭载轴通过所述支撑架设置在所述移动导轨上，且所述支撑架设有升降结构。

5.根据权利要求4所述的曝光机，其特征在于，所述检测机构还包括支撑底座，所述支撑底座设置在所述支撑架的底部，所述支撑架通过所述支撑底座与所述移动导轨滑动连接，且所述支撑底座内设有驱动马达，用于驱动所述搭载轴在所述移动导轨上滑动。

6.根据权利要求1或2所述的曝光机，其特征在于，所述检测机构还包括位移测量装置，所述位移测量装置用于测量所述显微检测仪在所述搭载轴上滑动的距离以及所述搭载轴在所述移动导轨上滑动的距离。

7.根据权利要求6所述的曝光机，其特征在于，所述位移测量装置为激光干涉测量仪或光栅尺。

8.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，所述检测机构还包括搭载轴伸缩轨道，所述搭载轴伸缩轨道设置在所述承载台上与所述两条移动导轨所处的两个侧边相邻的侧边边缘处，且所述搭载轴伸缩轨道与所述两条移动导轨垂直并相连通；

所述搭载轴上设有搭载轴伸缩结构，所述搭载轴伸缩结构用于所述搭载轴在所述搭载轴伸缩轨道上伸缩。

9.根据权利要求1或2所述的曝光机，其特征在于，所述显微检测仪为CCD图像传感器。

10.根据权利要求9所述的曝光机，其特征在于，所述检测机构还包括检测仪升降机构，所述检测仪升降机构设置在所述搭载轴上，所述CCD图像传感器设置在所述检测仪升降机构上，所述检测仪升降机构用于所述CCD图像传感器对焦。

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