一種激光打標(biāo)裝置及打標(biāo)方法、打標(biāo)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光打標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光打標(biāo)裝置及打標(biāo)方法、打標(biāo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有TFT-LCD陣列工藝中，金屬電極與金屬電極間需要進(jìn)行絕緣過孔的曝光工藝，經(jīng)過刻蝕形成接觸孔，再后續(xù)金屬鍍膜時(shí)，通過接觸孔將金屬層之間連通，從而實(shí)現(xiàn)TFT功能。常見絕緣層接觸孔工藝連接的信號(hào)線包括柵極和源極，柵極和像素電極，源極和像素電極以及外圍電路不同金屬的導(dǎo)通等。
[0003]接觸孔的常規(guī)做法是在需要連接的兩層金屬層中間覆蓋一層絕緣膜，然后在絕緣膜表面涂覆感光材料(光致抗蝕劑膜)通過Mask曝光工藝形成接觸孔圖案之后進(jìn)行顯影，然后通過刻蝕工藝(通常采用干法等離子體刻蝕)對(duì)絕緣膜進(jìn)行刻蝕，然后再將感光材料去除。從圖1所示的制備陣列基板的流程示意圖中可以看出，通常需要2-3張接觸孔掩膜板，而接觸孔掩膜板的制作工藝復(fù)雜，制作周期相對(duì)較長，從設(shè)計(jì)制圖至到廠上機(jī)完成接觸孔掩膜板制作通常需要半個(gè)月的時(shí)間，并且一張掩膜板需要20-30萬人民幣，成本高而且只能用于特定產(chǎn)品而不能所有產(chǎn)品共用，當(dāng)該特定產(chǎn)品停產(chǎn)時(shí)掩膜板即收起不再使用，造成資產(chǎn)的閑置浪費(fèi)。
[0004]要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高像素要求和窄邊框設(shè)計(jì)，要求信號(hào)線、掃描線、接觸孔的尺寸實(shí)際要更精細(xì)。雖然現(xiàn)有技術(shù)如wing pattern曝光技術(shù)可以使信號(hào)線和掃描線等線寬設(shè)計(jì)超越設(shè)備曝光極限而不需改造設(shè)備，但對(duì)于接觸孔的曝光在不進(jìn)行設(shè)備改造的情況下卻很難實(shí)現(xiàn)。使接觸孔尺寸設(shè)計(jì)因曝光機(jī)分辨率原因而受到限制。由于更換曝光機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)非常繁雜，相當(dāng)于對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新組裝，不僅耗費(fèi)時(shí)間長，而且花費(fèi)資金不菲。對(duì)于正常運(yùn)行的生產(chǎn)線來說，設(shè)備停機(jī)重新進(jìn)行組裝，無疑會(huì)增大生產(chǎn)成本。
[0005]而使用激光打標(biāo)方式則可以解決上述曝光工藝中所產(chǎn)生的問題，激光打標(biāo)機(jī)在TFT基板制作中，通過激光對(duì)涂布感光性薄膜之后的基板特定區(qū)域進(jìn)行光照，在特定位置形成特定標(biāo)識(shí)(或特定圖案)，出現(xiàn)起初在激光打標(biāo)機(jī)主機(jī)內(nèi)設(shè)定的字樣或圖案，不需要掩膜板配合使用。其工作原理是將需要激光打標(biāo)的信息通過打標(biāo)軟件輸入計(jì)算機(jī)，打標(biāo)軟件按照打標(biāo)要求將信息通過打標(biāo)卡轉(zhuǎn)換為信號(hào)控制激光器和X-Y掃描系統(tǒng)，使經(jīng)過擴(kuò)束準(zhǔn)直后的激光由F-Theta場鏡(物鏡)聚焦后輸出在被加工表面上掃描運(yùn)動(dòng)，形成激光標(biāo)記。但由于F-Theta場鏡激光存在畸變，不能滿足如接觸孔這樣百納米級(jí)的曝光精度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光打標(biāo)裝置及打標(biāo)方法、打標(biāo)系統(tǒng)，用于改善激光打標(biāo)過程中的激光畸變，以提高曝光精度。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光打標(biāo)裝置，包括機(jī)身本體和工作頭，所述工作頭包括至少一個(gè)掃描結(jié)構(gòu)，所述掃描結(jié)構(gòu)中的物鏡采用遠(yuǎn)心鏡頭和/或雙遠(yuǎn)心鏡頭。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供的激光打標(biāo)裝置中，包括機(jī)身本體和工作頭，所述工作頭包括至少一個(gè)掃描結(jié)構(gòu)，所述掃描結(jié)構(gòu)中的物鏡采用遠(yuǎn)心鏡頭和/或雙遠(yuǎn)心鏡頭，由于所述遠(yuǎn)心鏡頭和雙遠(yuǎn)心鏡頭具有高分辨率、超寬景深、超低畸變以及獨(dú)有的平行光設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，使得相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的F-Theta場鏡可以很好的改善激光畸變，提高激光打標(biāo)精度，實(shí)現(xiàn)更小尺寸的曝光精度要求。
[0009]較佳的，所述工作頭還包括用于固定所述掃描結(jié)構(gòu)、并改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)元件的相對(duì)位置的支撐結(jié)構(gòu)。
[0010]通過所述支撐結(jié)構(gòu)固定并改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)元件的相對(duì)位置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述待打標(biāo)元件的不同位置進(jìn)行標(biāo)記。
[0011]較佳的，所述支撐結(jié)構(gòu)包括第一支撐架和設(shè)置在所述第一支撐架一側(cè)的第二支撐架，所述第二支撐架在所述第一支撐架上是可滑動(dòng)的；所述掃描結(jié)構(gòu)連接在所述第二支撐架的下方，并通過所述第二支撐架改變所述掃描結(jié)構(gòu)與所述第一支撐架的相對(duì)位置。
[0012]通過所述第一支撐架和第二支撐架，使得所述掃描單元可沿不同的方向改變與所述待打標(biāo)元件的相對(duì)位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待打標(biāo)元件任意位置處進(jìn)行標(biāo)記。
[0013]較佳的，所述第一支撐架表面設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第一支撐架沿第一方向移動(dòng)；以及，
[0014]所述第二支撐架的表面設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二支撐架沿第二方向移動(dòng)。
[0015]較佳的，所述工作頭還包括至少一個(gè)連接結(jié)構(gòu)，通過每一所述連接結(jié)構(gòu)改變一與之匹配的掃描結(jié)構(gòu)和所述第二支撐架的相對(duì)位置。
[0016]較佳的，所述機(jī)身本體包括控制結(jié)構(gòu)和激光器，所述激光器包括光源、第一反射鏡、分光器、第二反射鏡和透鏡棱鏡，所述裝置還包括用于增強(qiáng)激光光束的強(qiáng)度的激光中繼器；所述激光中繼器位于所述第二反射鏡和所述透鏡棱鏡之間，或者所述激光中繼器位于所述透鏡棱鏡與所述光纖之間。
[0017]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種激光打標(biāo)系統(tǒng)，所述激光打標(biāo)系統(tǒng)包括如上所述的激光打標(biāo)裝置。
[0018]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種使用激光打標(biāo)裝置進(jìn)行打標(biāo)的方法，激光打標(biāo)裝置包括機(jī)身本體和工作頭；其中，所述工作頭包括至少一個(gè)其物鏡采用遠(yuǎn)心鏡頭和/或雙遠(yuǎn)心鏡頭的掃描結(jié)構(gòu)，以及用于固定所述掃描結(jié)構(gòu)、并改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)元件的相對(duì)位置的支撐結(jié)構(gòu)；所述打標(biāo)方法包括:
[0019]將待標(biāo)記對(duì)象放置在承載臺(tái)上；
[0020]通過移動(dòng)所述支撐結(jié)構(gòu)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)待標(biāo)記對(duì)象需要打標(biāo)的位置，利用從所述掃描結(jié)構(gòu)中出射的激光對(duì)所述待標(biāo)記對(duì)象進(jìn)行打標(biāo)，形成標(biāo)記。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例所提供的打標(biāo)方法，通過移動(dòng)所述支撐結(jié)構(gòu)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)待標(biāo)記對(duì)象需要打標(biāo)的位置，利用從所述掃描結(jié)構(gòu)中出射的激光對(duì)所述待標(biāo)記對(duì)象進(jìn)行打標(biāo)，形成標(biāo)記。由于所使用的打標(biāo)裝置中至少一個(gè)掃描結(jié)構(gòu)的物鏡采用遠(yuǎn)心鏡頭和/或雙遠(yuǎn)心鏡頭，而所述遠(yuǎn)心鏡頭和雙遠(yuǎn)心鏡頭具有高分辨率、超寬景深、超低畸變以及獨(dú)有的平行光設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，使得相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的F-Theta場鏡可以很好的改善激光畸變，提高激光打標(biāo)精度，實(shí)現(xiàn)更小尺寸的曝光精度要求。
[0022]較佳的，所述支撐結(jié)構(gòu)包括第一支撐架和設(shè)置在所述第一支撐架一側(cè)的第二支撐架，所述第二支撐架在所述第一支撐架上是可滑動(dòng)的；所述掃描結(jié)構(gòu)連接在所述第二支撐架的下方；所述通過移動(dòng)所述支撐結(jié)構(gòu)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)待標(biāo)記對(duì)象需要打標(biāo)的位置，包括:
[0023]控制所述第一支撐架沿第一方向移動(dòng)，改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)對(duì)象在第一方向上的相對(duì)位置，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)對(duì)象在第一方向上的坐標(biāo)相同；
[0024]控制所述第二支撐架沿第二方向移動(dòng)，改變所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)對(duì)象在第二方向上的相對(duì)位置，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待打標(biāo)對(duì)象在第二方向上的坐標(biāo)相同。
[0025]較佳的，所述機(jī)身本體包括控制結(jié)構(gòu)，所述第一支撐架表面設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述控制所述第一支撐架沿第一方向移動(dòng)，包括:
[0026]所述控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述掃描結(jié)構(gòu)當(dāng)前在第一方向上的坐標(biāo)和待標(biāo)記對(duì)象上需打標(biāo)位置處在第一方向上的坐標(biāo)生成第一指令，并發(fā)送給所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；其中，所述第一指令包括所述第一支撐架需沿第一方向移動(dòng)的第一距離，所述第一距離為所述掃描結(jié)構(gòu)當(dāng)前在第一方向上的坐標(biāo)與待標(biāo)記對(duì)象上需打標(biāo)位置在第一方向上的坐標(biāo)之間的距離；
[0027]所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述第一指令驅(qū)動(dòng)所述第一支撐架沿第一方向移動(dòng)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待標(biāo)記對(duì)象上需要打標(biāo)位置在第一方向上的坐標(biāo)相同。
[0028]較佳的，所述第二支撐架的表面設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述控制所述第二支撐架沿第二方向移動(dòng)，包括:
[0029]所述控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述掃描結(jié)構(gòu)當(dāng)前在第二方向上的坐標(biāo)和待標(biāo)記對(duì)象需打標(biāo)位置處在第二方向上的坐標(biāo)生成第二指令，并發(fā)送給所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；其中，所述第二指令包括所述第二支撐架需沿第二方向移動(dòng)的第二距離，所述第二距離為所述掃描結(jié)構(gòu)當(dāng)前在第二方向上的坐標(biāo)與待標(biāo)記對(duì)象需打標(biāo)位置在第二方向上的坐標(biāo)之間的距離；
[0030]所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)所述第二指令驅(qū)動(dòng)所述第二支撐架沿第二方向移動(dòng)，使得所述掃描結(jié)構(gòu)與待標(biāo)記對(duì)象需要打標(biāo)位置在第二方向上的坐標(biāo)相同。
【附圖說明】
[0031]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中陣列基板的制作流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的激光打標(biāo)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為使用現(xiàn)有技術(shù)中的激光打標(biāo)裝置和利用本發(fā)明實(shí)施例提供的激光打標(biāo)裝置形成的過孔的大小示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的激光打標(biāo)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光路示意圖；
[0036]圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光路不意圖；
[0037]圖6