WO2014146359A1 - 曝光方法及曝光设备 - Google Patents

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WO2014146359A1
WO2014146359A1 PCT/CN2013/077260 CN2013077260W WO2014146359A1 WO 2014146359 A1 WO2014146359 A1 WO 2014146359A1 CN 2013077260 W CN2013077260 W CN 2013077260W WO 2014146359 A1 WO2014146359 A1 WO 2014146359A1
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exposure
substrate
light
photoresist
exposure light
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PCT/CN2013/077260
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黄常刚
吴洪江
王耸
万冀豫
李圭铉
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京东方科技集团股份有限公司
北京京东方显示技术有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to display technology, and more particularly to an exposure method and an exposure apparatus for implementing the exposure method.
  • Background technique
  • LCD Liquid Crystal Display
  • a TFT-LCD Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display
  • a TFT-Thin Film Transistor and a color filter substrate are main components of the display panel.
  • the fabrication efficiency of the array substrate and the color filter substrate tends to be related to the production cycle of the entire display device.
  • the lithography process is very important in the preparation of array substrates and color film substrates. As shown
  • the current photolithography process generally includes: applying a photoresist (steps S1, -S2 in the figure), pre-baking, exposure (step S3 in the figure), development (step S4 in the figure) ,) and post-baking.
  • the photoresist is applied by applying a photoresist on the substrate after the film formation in the previous step.
  • the pre-bake is to preheat the photoresist and remove the moisture of the photoresist to increase the adhesion between the photoresist and the substrate.
  • the exposure is performed by irradiating the photoresist onto the photoresist through the exposure light to expose the photoresist.
  • the development is to remove the photoresist of the photosensitive portion by the developer to form a desired pattern.
  • Post-baking is to cure the unphotosensitive photoresist in the pattern while increasing the adhesion to the substrate.
  • the exposure apparatus of the prior art mainly includes a light source for providing parallel exposure light, a mask, an exposure machine, and the like. As shown in FIG. 1, the substrate 2 coated with the photoresist 3 is placed on the exposure machine 4, and the parallel exposure light 5 provided by the light source passes through the mask 1 and is vertically irradiated on the substrate 2 to form a mask. Consistent pattern. Thus, each time a mask is used, only one substrate can be exposed, and only one substrate can be exposed in one production cycle. At the same time, only a small part of the exposure light provided by the light source is utilized, and most of the other light is not fully utilized and lost. Therefore, the exposure method and the exposure apparatus in the prior art are not only inefficient in exposure, but also cause waste of energy. Summary of the invention
  • Embodiments of the present invention provide an exposure method, including:
  • the parallel exposure light illuminates the mask vertically, and the photoresist on each of the substrates is sequentially exposed in the direction in which the exposure light propagates.
  • the exposure method further includes:
  • the substrate is placed according to a set position.
  • An embodiment of the present invention further provides an exposure apparatus for implementing the above exposure method, comprising: a light source for providing parallel exposure light, a mask plate sequentially disposed along the propagation direction of the exposure light, and at least two substrate supporting mechanisms; Both the mask and the substrate carrying mechanism are perpendicular to the direction of propagation of the exposure light.
  • an optical adjustment mechanism for correcting the direction in which the exposure light propagates is disposed between two adjacent substrate supporting mechanisms.
  • the light source comprises an ultraviolet parallel surface light source.
  • the optical adjustment mechanism includes a concave lens.
  • the substrate carrying mechanism on the exposure light propagation path includes a transparent exposure stage of a quartz glass substrate.
  • a substrate transfer mechanism for transporting a substrate onto the substrate carrier mechanism is also included.
  • the substrate transfer mechanism includes a substrate pinch unit; the substrate pinch unit includes a first jig that sandwiches the front and back surfaces of the substrate and a second jig that sandwiches the side of the substrate.
  • the exposure light is vertically downwardly irradiated, and a plurality of through holes are formed in the bottommost exposure machine, and a bottom of the exposure machine is provided with a substrate support column that can pass through the through hole.
  • the substrate transport mechanism also includes a robotic arm. After the robot arm transports the substrate to the substrate support column passing through the through hole, the substrate support column retracts the through hole.
  • the substrate pinch unit is used to transport substrates for other exposure machines.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of an exposure apparatus in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic structural view of an exposure apparatus in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic flow chart of an exposure method in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural view of a substrate pinching unit in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the working flow of a substrate pinching unit in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic flow chart of a substrate handling process in an embodiment of the present invention.
  • 1 mask; 2: photoresist; 3: substrate; 31: first substrate; 32: second substrate; 4: exposure machine; 41: first exposure machine; 42: second exposure machine 5; exposure light; 6: concave lens; 7: substrate clamping unit; 71: first clamp; 72: second clamp; 8: robot arm; 9: substrate support rod.
  • the exposure apparatus provided by the embodiment of the present invention is applicable to a substrate light transmissive substrate preparation process, which mainly comprises: a light source for providing parallel exposure light, a mask plate sequentially arranged along the propagation direction of the exposure light, and at least two Substrate carrier mechanism. Both the reticle and the substrate carrier are perpendicular to the direction of propagation of the exposure light.
  • the substrate and the substrate supporting mechanism are both disposed in a horizontal plane, and the exposure light is vertically irradiated on the mask.
  • simultaneous exposure of an excessive number of substrates may affect the exposure effect.
  • the exposure apparatus shown in FIG. 3 mainly includes a light source, a mask 1 and two substrate supporting mechanisms.
  • the two substrate supporting mechanisms are respectively a first exposure machine 41 located in a horizontal plane and the first The exposure machine 41 is parallel and located at the second exposure machine 42 below the first exposure machine 41.
  • the first exposure machine 41 and the second exposure machine are placed at a set position, and the horizontal position and the vertical position are adjusted according to the registration mark.
  • the first exposure machine 41 is for carrying the first substrate 31, and the second exposure machine 42 is for carrying the second substrate 32. Both the first substrate 31 and the second substrate 32 are transparent.
  • the first substrate 31 and the second substrate 32 are each coated with a photoresist 2.
  • the mask 1 is disposed above the first exposure stage 41 and is parallel to the first exposure stage 41.
  • the light source in this embodiment mainly includes ultraviolet rays to increase the utilization rate of light energy.
  • An exposure method for performing exposure using the exposure apparatus is as shown in FIG. First, the first substrate 31 coated with the photoresist and the second substrate 32 are respectively placed on the corresponding exposure machine, and the parallel exposure light 5 provided by the light source vertically illuminates the mask 1 through the transparent region on the mask 1.
  • the photoresist on the first substrate 31 is exposed, and a pattern corresponding to the mask 1 is formed on the first substrate 31.
  • the exposure light that is not absorbed by the first substrate 31 passes through the first substrate 31 and the first exposure stage 41 to illuminate the second substrate 32, and exposes the photoresist on the second substrate 32.
  • the exposure light is parallel light, the same pattern is formed on the second substrate 32 and the first substrate 31.
  • the efficiency of exposure is effectively improved. Also, since the number of reticle used is reduced, the exposure cost is largely reduced. In addition, since the same exposure light is fully utilized, energy consumption is reduced, and the exposure cost is further reduced.
  • the first exposure stage 41 is preferably made of a material having high light transmittance.
  • the first exposure machine 41 in this embodiment is made of double-sided polished transparent quartz glass, and its size and strength are determined according to the shape and quality of the substrate to be carried. Since the second exposure machine 42 does not require light transmittance, the second exposure machine 42 may be made of the same material as the first exposure machine 41, or other materials may be selected.
  • a carrying surface for supporting the second exposure machine 42 is disposed below the second exposure machine 42.
  • the second exposure machine 42 is further provided with a plurality of through holes, and a substrate supporting column that can pass through the through holes is disposed at the bottom of the second exposure machine 42 for supporting when the second substrate 32 is placed. effect.
  • a support cannot be provided between the first exposure machine 41 and the second exposure machine 42, that is, the support table and the substrate support bar cannot be disposed under the first exposure machine 41.
  • the exposure light irradiated onto the second substrate 32 through the first exposure machine 41 coincides with the exposure light pattern irradiated to the first substrate 31 through the mask, the exposure light irradiated on the second substrate 32 must be parallel.
  • the support table cannot be disposed between the first exposure machine 41 and the second exposure machine 42, the weight of the first substrate 31 and the weight of the first exposure machine 41 itself may cause the first exposure machine 41 to be downward.
  • an optical adjustment mechanism is disposed between the first exposure machine 41 and the second exposure machine 42 so that the exposure light passes through the first substrate 31 and the first exposure machine 41 on the second substrate 32.
  • the direction of propagation of the exposure light is corrected by an optical adjustment mechanism to form parallel light and vertically illuminate the second substrate 32.
  • the light correcting mechanism mainly includes a concave lens 6, and the concave curvature of the concave lens 6 and the set position are determined according to the degree of deviation of the propagation direction of the exposure light after passing through the first exposure machine 41.
  • the non-parallel light that has passed through the first exposure stage 41 is re-formed into parallel light by the concave lens 6, and is irradiated onto the second substrate 32, so that the pattern of the mask can be transferred to the second substrate 32.
  • the present invention also contemplates a new substrate transfer mechanism for transporting substrates onto a substrate carrier.
  • the substrate transfer mechanism mainly includes a substrate pinch unit 7 as shown in Fig. 5, and the substrate pinch unit includes a first jig 71 that sandwiches the front and back surfaces of the substrate, and a second jig 72 that sandwiches the side of the substrate. Since the substrate supporting column is provided at the bottom of the second exposure machine 42, the second substrate 32 can be transported by using the conventional robot arm transporting method or by using the above-described substrate pinching unit 7.
  • the substrate transfer mechanism in this embodiment includes a substrate pinching unit 7 that transports the first substrate 31 to the first exposure table 41 and a robot arm that carries the second substrate 32 to the second exposure table 42.
  • the substrate transfer mechanism in this embodiment will be described below with reference to Figs. 6 and 7 .
  • the first jig 71 can be moved in a vertical plane for holding the substrate from the front side.
  • the second clamp 72 is movable in a horizontal plane for holding the substrate from the side.
  • the substrate pinching unit 7 is first lowered to a position where the bottom end of the second jig 72 is substantially flush with the bottom surface of the first substrate 31, and the second jig 72 is moved forward to sandwich the side surface of the first substrate 31. tight.
  • the first jig 71 is then moved downward to clamp the upper and lower surfaces of the substrate.
  • the substrate pinching unit 7 transports the first substrate 31 to the first exposure machine 41.
  • the first substrate 31 is placed on the first exposure machine 41 in accordance with the alignment mark.
  • the first jig 71 moves upward, and the second jig 72 moves backward to release the first substrate 31.
  • the substrate pinching unit 7 is then entirely removed from the first exposure table 41.
  • the substrate pinching unit 7 moves the first substrate 31 away from the first exposure table 41, and the moving directions of the first jig and the second jig are opposite to the tempo.
  • the substrate support rod 9 protrudes from the through hole, and the robot arm 8 transports the second substrate 32 to the substrate support rod 9.
  • the robot arm 8 is retracted, the substrate support rod 9 is withdrawn from the through hole, and the second substrate 32 is placed on the second exposure machine 42 in accordance with the alignment mark.
  • the substrate support rod 9 protrudes from the through hole to lift up the second substrate 32.
  • the robot arm 8 lifts the second substrate 32 away from the substrate support rod 9, and the substrate support rod 9 exits the through hole.
  • the first substrate 31 and the second substrate 32 are placed at a predetermined position, and the two layers are arranged in parallel. The horizontal position is adjusted according to the registration mark, and the two vertical positions are set by the positions of the first exposure machine and the second exposure machine.
  • the loading and unloading of the first substrate 31 and the second substrate 32 are performed in synchronization. After the first substrate 31 and the second substrate 32 are simultaneously transferred to the exposure machine, exposure can be performed. After the exposure is completed, the two substrates are synchronously moved away from the exposure machine.
  • the mask is vertically irradiated with parallel exposure light, and the parallel exposure light is first applied to the uppermost substrate.
  • the photoresist on the exposure is exposed.
  • the photoresist on the underlying substrate is continued to be exposed through the parallel exposure light of the uppermost substrate, and so on, until the exposure of the photoresist on all of the substrates is completed. Since the photoresist on a plurality of substrates can be exposed at the same time, the efficiency of exposure is effectively improved. Also, since the number of reticle used is greatly reduced, the exposure cost is largely reduced. In addition, since the same exposure light is fully utilized, energy consumption is reduced, and the exposure cost is further reduced.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

一种曝光方法及实现曝光方法的曝光设备被公开，其涉及显示技术领域。在曝光方法中，通过将多块涂覆有光刻胶的基板置于一块掩模板（1）的下方，采用平行曝光光线（5）垂直照射掩模板（1）。平行曝光光线（5）首先对最上方的基板（31）上的光刻胶（2）进行曝光，透过最上方的基板（31）的平行曝光光线继续对其下方的基板（32）上的光刻胶（2）进行曝光，依次类推，直到完成所有基板上的光刻胶的曝光过程。由于可以同时对多块基板上的光刻胶进行曝光，因此有效的提高了曝光的效率。并且，由于使用的掩模板数量大大减少，因此在很大程度上降低了曝光成本。此外，由于对同一曝光光线充分利用，因此减少了能耗，进一步降低了曝光成本。

Description

曝光方法及曝光设备 技术领域
本发明的实施例涉及显示技术， 更具体而言， 涉及一种曝光方法及实现 该曝光方法的曝光设备。 背景技术
液晶显示器（Liquid Crystal Display, LCD ) 由于具有画面稳定、 图像逼 真、 消除辐射、 节省空间以及节省能耗等优点， 现已占据了平面显示领域的 主导地位。 TFT-LCD ( Thin Film Transistor- Liquid Crystal Display, 薄膜晶体 管液晶显示器）是目前主流的液晶显示器，而薄膜晶体管阵列基板（ TFT-Thin Film Transistor )以及彩膜基板是其显示面板的主要构成部件。 阵列基板以及 彩膜基板的制备效率往往关系着整个显示装置的生产节拍。
在阵列基板以及彩膜基板的制备过程中， 光刻工艺是非常重要的。 如图
2中所示， 目前的光刻工艺通常包括： 涂敷光刻胶（图示中步骤 Sl，-S2，） 、 前烘、 曝光（图示中步骤 S3，） 、 显影（图示中步骤 S4，） 以及后烘。 其中， 涂敷光刻胶是在前工序成膜后的基板上涂敷光刻胶。 前烘是预热光刻胶， 以 及去除光刻胶的水分， 增加光刻胶与基板之间的附着力。 曝光是采用曝光光 线通过掩模板照射在光刻胶上， 将光刻胶感光。 显影是通过显影液将感光部 分的光刻胶去除掉， 从而形成所需要的图案。 后烘是将图案中未感光的光刻 胶固化， 同时增加与基板之间的附着力。
现有技术中的曝光设备主要包括用于提供平行曝光光线的光源、 掩模板 以及曝光机台等。 如图 1中所示， 涂覆有光刻胶 3的基板 2放置在曝光机台 4上， 光源提供的平行曝光光线 5经过掩模板 1后垂直照射在基板 2上， 使 其形成与掩模板一致的图案。 这样， 每次使用一块掩模板只能够针对一块基 板进行曝光， 在一个生产节拍周期内仅仅能够完成一块基板的曝光。 同时， 光源提供的曝光光线仅仅只有很少的一部分被利用， 其他大部分光线都是没 有得到充分利用而损失掉。 因此， 现有技术中的曝光方法以及曝光设备不但 曝光效率低下， 而且造成了能源的浪费。 发明内容
本发明的实施例提供一种曝光方法， 包括：
将至少两块涂覆有光刻胶的透明基板置于一块掩模板下方； 所有所述基 板与所述掩模板平行；
平行曝光光线垂直照射所述掩模板， 沿曝光光线传播方向依次对各个基 板上的光刻胶进行曝光。
例如， 所述曝光方法还包括：
所述曝光光线透过基板对下一块基板上的光刻胶进行曝光前， 修正所述 曝光光线传播方向， 使之形成平行光并垂直照射所述下一块基板。
例如， 将所述基板根据设定位置放置。
本发明的实施例还提供了一种实现上述曝光方法的曝光设备， 包括： 用于提供平行曝光光线的光源， 沿所述曝光光线传播方向依次设置的掩 模板以及至少两个基板承载机构； 所述掩模板以及基板承载机构均垂直于所 述曝光光线传播方向。
例如， 相邻的两个基板承载机构之间设置有修正所述曝光光线传播方向 的光学调整机构。
例如， 所述光源包括紫外线平行面光源。
例如， 所述光学调整机构包括凹透镜。
例如， 位于所述曝光光线传播路径上的基板承载机构包括石英玻璃基质 的透明曝光机台。
例如， 还包括用于将基板搬运至所述基板承载机构上的基板转运机构。 例如， 所述基板转运机构包括基板夹送单元； 所述基板夹送单元包括夹 持基板正反面的第一夹具以及夹持基板侧面的第二夹具。
例如， 所述曝光光线垂直向下照射， 位于最底部的曝光机台上开设有若 干通孔， 且该曝光机台底部设置有可穿过所述通孔的基板支撑柱。 所述基板 转运机构还包括机械手臂。 所述机械手臂将基板搬运至穿过所述通孔的基板 支撑柱后， 所述基板支撑柱缩回所述通孔。 所述基板夹送单元用于为其他曝 光机台搬运基板。 附图说明
图 1是现有技术中曝光设备的结构示意图；
图 2是现有技术中曝光方法的流程示意图；
图 3是本发明实施例中的曝光设备的结构示意图；
图 4是本发明实施例中曝光方法的流程示意图；
图 5是本发明实施例中的基板夹送单元的结构示意图；
图 6是本发明实施例中基板夹送单元的工作流程示意图；
图 7是本发明实施例中基板搬运过程的流程示意图。
图中： 1 : 掩模板； 2: 光刻胶； 3: 基板； 31: 第一基板； 32: 第二基板; 4: 曝光机台； 41 : 第一曝光机台； 42: 第二曝光机台； 5: 曝光光线； 6: 凹 透镜； 7: 基板夹送单元； 71 : 第一夹具； 72: 第二夹具； 8: 机械手臂； 9: 基板支撑杆。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式做进一步描述。 以下实施例仅用于说明本发明， 但 不用来限制本发明的范围。
本发明的实施例所提供的曝光设备， 适用于膜层可透过光线的基板制备 工艺， 其主要包括， 用于提供平行曝光光线的光源， 沿曝光光线传播方向依 次设置的掩模板以及至少两个基板承载机构。 掩模板以及基板承载机构均垂 直于曝光光线传播方向。 由于在实际操作中， 基板多设置在水平方向， 因此 本实施例中， 掩模板以及基板承载机构均设置在水平面内， 曝光光线垂直向 下照射在掩模板上。 同时， 由于曝光光线在对每一块基板上的光刻胶进行曝 光后， 都会损失部分能量， 所以对数量过多的基板同时进行曝光， 可能会影 响到曝光的效果。 因此， 本实施例中以同时对两块基板上的光刻胶进行曝光 为例进行说明。 如图 3中所示的曝光设备， 主要包括光源、 掩模板 1以及两个基板承载 机构， 本实施例中， 两个基板承载机构分别是位于水平面内的第一曝光机台 41以及与第一曝光机台 41平行且位于第一曝光机台 41下方的第二曝光机台 42。第一曝光机台 41与第二曝光机台放置在设定的位置，根据对位标记调整 水平位置和垂直位置。 第一曝光机台 41用于承载第一基板 31 , 第二曝光机 台 42用于承载第二基板 32。 第一基板 31以及第二基板 32均透明。 第一基 板 31以及第二基板 32上均涂覆有光刻胶 2。 掩模板 1设置在第一曝光机台 41上方， 且与第一曝光机台 41平行。 本实施例中的光源主要包括紫外线平 够提高光能的利用率。 使用该曝光设备进行曝光的曝光方法如图 4中所示。 首先将涂覆有光刻胶第一基板 31以及第二基板 32分别放置在对应的曝光机 台上， 光源提供的平行曝光光线 5垂直照射掩模板 1 , 通过掩模板 1上的透 光区域对第一基板 31上的光刻胶进行曝光， 在第一基板 31上形成与掩模板 1对应的图案。 未被第一基板 31吸收的曝光光线透过第一基板 31以及第一 曝光机台 41照射第二基板 32, 对第二基板 32上的光刻胶进行曝光。 由于曝 光光线为平行光， 因此在第二基板 32与第一基板 31上形成了相同的图案。 本发明的实施例所提供的曝光方法中， 由于可以同时对两块基板上的光刻胶 进行曝光， 因此有效的提高了曝光的效率。 并且， 由于减少了使用的掩模板 的数量， 因此在很大程度上降低了曝光成本。 另外， 由于对同一曝光光线充 分利用， 因此， 减少了能耗， 进一步降低了曝光成本。
为了减少曝光光线光能的损失，上述第一曝光机台 41优选由高透光率的 材料制作。 本实施例中的第一曝光机台 41 采用双面抛光的透明石英玻璃制 作， 其大小和强度根据承载的基板的形状以及质量来确定。 由于第二曝光机 台 42对透光率没有要求， 因此第二曝光机台 42既可以采用与第一曝光机台 41相同的材质， 也可以选择其他材质。 在第二曝光机台 42的下方设置有用 于支撑第二曝光机台 42的承载台面。 并且， 第二曝光机台 42上还开设有若 干通孔，在第二曝光机台 42的底部设置有可穿过通孔的基板支撑柱，用于在 放置第二基板 32时，起到支撑作用。 为了避免遮挡曝光光线， 在第一曝光机 台 41与第二曝光机台 42之间不能设置支撑物， 即不能在第一曝光机台 41 下方设置支撑台面以及基板支撑杆。 为了保证透过第一曝光机台 41照射到第二基板 32上的曝光光线与透过 掩模板照射到第一基板 31的曝光光线图案一致， 照射在第二基板 32上的曝 光光线必须是平行光。 但是由于在第一曝光机台 41与第二曝光机台 42之间 无法设置支撑台面， 第一基板 31的重量以及第一曝光机台 41本身的重量可 能会使第一曝光机台 41向下略有弯曲， 从而使经过第一基板 31和第一曝光 机台 41后的曝光光线传播方向发生偏移，致使曝光光线不再是平行光，如图 3中所示。 因此， 本发明中在第一曝光机台 41和第二曝光机台 42之间设置 了光学调整机构， 在曝光光线透过第一基板 31以及第一曝光机台 41对第二 基板 32上的光刻胶进行曝光前， 通过光学调整机构修正曝光光线的传播方 向， 使之形成平行光并垂直照射第二基板 32。 本实施例中， 光线修正机构主 要包括凹透镜 6, 凹透镜 6的凹面曲率以及设置位置根据通过第一曝光机台 41后的曝光光线的传播方向偏移程度来确定。 经过第一曝光机台 41后的非 平行光在凹透镜 6的作用下重新形成平行光，并照射到第二基板 32上，使掩 模板的图案能够转移到第二基板 32上。
由于第一曝光机台 41下方无法设置基板支撑杆， 故第一基板 31不能采 用传统的机械手臂搬运方式搬运至第一曝光机台 41。 因此， 本发明还设计了 一种新的用于将基板搬运至基板承载机构上的基板转运机构。 该基板转运机 构主要包括如图 5中所示的基板夹送单元 7, 该基板夹送单元包括夹持基板 正反面的第一夹具 71以及夹持基板侧面的第二夹具 72。 由于在第二曝光机 台 42底部设置有基板支撑柱， 因此， 第二基板 32的搬运既可以使用传统的 机械手臂搬运方式， 也可以使用上述基板夹送单元 7进行搬运。 本实施例中 的基板转运机构包括将第一基板 31搬运至第一曝光机台 41的基板夹送单元 7以及将第二基板 32搬运第二曝光机台 42的机械手臂。 下面结合图 6以及 图 7对本实施例中的基板转运机构进行说明。
如图 6以及图 7中所示，第一夹具 71可以在竖直平面内运动，用于从正 面固定夹持基板。第二夹具 72可以在水平面内运动，用于从侧面固定夹持基 板。 在搬运第一基板 31时， 基板夹送单元 7先下降至第二夹具 72底端与第 一基板 31底面基本平齐的位置，第二夹具 72向前运动使第一基板 31四周侧 面被夹紧。 然后第一夹具 71 向下运动使基板上下面被夹紧固定。 第一基板 31被夹紧固定后， 基板夹送单元 7将第一基板 31搬送到第一曝光机台 41 , 将第一基板 31根据对位标记放置在第一曝光机台 41上。第一夹具 71向上运 动、 第二夹具 72向后运动松开第一基板 31。 然后基板夹送单元 7整体移出 第一曝光机台 41。 待第一基板 31上的光刻胶曝光完成后， 基板夹送单元 7 将第一基板 31搬离第一曝光机台 41 , 第一夹具以及第二夹具的运动方向与 拍^ 时相反。 在拍 第二基板 32时， 基板支撑杆 9从通孔伸出， 机械手臂 8 将第二基板 32搬送至基板支撑杆 9上。 然后收回机械手臂 8 , 基板支撑杆 9 退出通孔， 将第二基板 32根据对位标记放置在第二曝光机台 42上。 待第二 基板 32上的光刻胶曝光完成后， 基板支撑杆 9从通孔伸出， 顶起第二基板 32。机械手臂 8将第二基板 32从基板支撑杆 9上搬离，基板支撑杆 9退出通 孔。 其中， 第一基板 31和第二基板 32按照规定的位置放置， 两者分层平行 设置。 根据对位标记调整水平位置， 两个垂直位置由第一曝光机台和第二曝 光机台的位置设定。 在实际生产过程中， 第一基板 31和第二基板 32的搬入 与搬离是同步进行的。待第一基板 31和第二基板 32同时搬送到曝光机台后， 才能进行曝光。 曝光完成后两块基板是同步搬离曝光机台的。
本发明的实施例所提供的曝光方法中， 通过将多块涂覆有光刻胶的基板 置于一块掩模板的下方， 采用平行曝光光线垂直照射掩模板， 平行曝光光线 首先对最上方的基板上的光刻胶进行曝光。 透过最上方的基板的平行曝光光 线继续对其下方的基板上的光刻胶进行曝光， 依次类推， 直到完成所有基板 上的光刻胶的曝光过程。 由于可以同时对多块基板上的光刻胶进行曝光， 因 此有效的提高了曝光的效率。 并且， 由于使用的掩模板数量大大减少， 因此 在很大程度上降低了曝光成本。 此外， 由于对同一曝光光线充分利用， 因此， 减少了能耗， 进一步降低了曝光成本。
以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制， 有关技术领 域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各 种变化和变型， 因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴， 本发明 的保护范围应由权利要求限定。

Claims

权利要求书
1、 一种曝光方法， 包括：
将至少两块涂覆有光刻胶的透明基板置于一块掩模板下方， 所有所述基 板与所述掩模板平行；
平行曝光光线垂直照射所述掩模板， 沿曝光光线传播方向对各个基板上 的光刻胶进行曝光。
2、 根据权利要求 1所述的曝光方法， 其中， 所述曝光方法还包括： 所述曝光光线透过基板对下一块基板上的光刻胶进行曝光前， 修正所述 曝光光线传播方向， 使之形成平行光并垂直照射所述下一块基板。
3、根据权利要求 1或 2所述的曝光方法， 其中， 将所述基板根据设定位 置放置。
4、 一种曝光设备， 包括：
用于提供平行曝光光线的光源， 沿所述曝光光线传播方向依次设置的掩 模板以及至少两个基板承载机构， 所述掩模板以及基板承载机构均垂直于所 述曝光光线传播方向。
5、根据权利要求 4所述的曝光设备， 其中，相邻的两个基板承载机构之 间设置有修正所述曝光光线传播方向的光学调整机构。
6、根据权利要求 4或 5所述的曝光设备， 其中， 所述光源包括紫外线平 行面光源。
7、根据权利要求 6所述的曝光设备， 其中， 所述光学调整机构包括凹透 镜。
8、 根据权利要求 4-5和 7中任意一项所述的曝光设备， 其中， 位于所述 曝光光线传播路径上的基板承载机构包括石英玻璃基质的透明曝光机台。
9、根据权利要求 8所述的曝光设备，还包括用于将基板搬运至所述基板 承载机构上的基板转运机构。
10、 根据权利要求 9所述的曝光设备， 其中， 所述基板转运机构包括基 板夹送单元， 所述基板夹送单元包括夹持基板正反面的第一夹具以及夹持基 板侧面的第二夹具。
11、根据权利要求 10所述的曝光设备， 其中， 所述曝光光线垂直向下照 射， 位于最底部的曝光机台上开设有若干通孔， 且该曝光机台底部设置有可 穿过所述通孔的基板支撑柱； 所述基板转运机构还包括机械手臂； 所述机械 手臂将基板搬运至穿过所述通孔的基板支撑柱后， 所述基板支撑柱缩回所述 通孔； 所述基板夹送单元用于为其他曝光机台搬运基板。
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