專利名稱：曝光方法及曝光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種曝光方法及實(shí)現(xiàn)該曝光方法的曝光設(shè)備。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)由于具有畫面穩(wěn)定、圖像逼真、消除輻射、節(jié)省空間以及節(jié)省能耗等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已占據(jù)了平面顯示領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。TFT-1XD(ThinFilm Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜晶體管液晶顯示器)是目前主流的液晶顯示器，而薄膜晶體管陣列基板(TFT-Thin Film Transistor)以及彩膜基板是其顯示面板的主要構(gòu)成部件。陣列基板以及彩膜基板的制備效率往往關(guān)系著整個(gè)顯示裝置的生產(chǎn)節(jié)拍。在陣列基板以及彩膜基板的制備過程中，光刻工藝是非常重要的；如圖2中所示，目前的光刻工藝通常包括:涂敷光刻膠(圖示中步驟SI’ -S2’)、前烘、曝光(圖示中步驟S3’)、顯影(圖示中步驟S4’)以及后烘。其中，涂敷光刻膠是在前工序成膜后的基板上涂敷光刻膠；前烘是預(yù)熱光刻膠，以及去除光刻膠的水分，增加光刻膠與基板之間的附著力；曝光是采用曝光光線通過掩膜板照射在光刻膠上，將光刻膠感光；顯影是通過顯影液將感光部分的光刻膠去除掉，從而形成所需要的圖案；后烘是將圖案中未感光的光刻膠固化，同時(shí)增加與基板之間的附著力?，F(xiàn)有技術(shù)中的曝光設(shè)備主要包括用于提供平行曝光光線的光源、掩膜板以及曝光機(jī)臺(tái)等；如圖1中所示，涂覆有光刻膠3的基板2放置在曝光機(jī)臺(tái)4上，光源提供的平行曝光光線5經(jīng)過掩膜板I后垂直照射在基板2上，使其形成與掩膜板一致的圖案。這樣，每次使用一塊掩膜板只能夠針對(duì)一塊基板進(jìn)行曝光，在一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍周期內(nèi)僅僅能夠完成一塊基板的曝光；同時(shí)，光源提供的曝光光線僅僅只有很少的一部分被利用，其他大部分光線都是沒有得到充分利用而損失掉。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的曝光方法以及曝光設(shè)備不但曝光效率低下，而且造成了能源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效的提高曝光效率以及降低曝光成本的曝光方法；進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述曝光方法的曝光設(shè)備。(二)技術(shù)方案本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種曝光方法,包括:將至少兩塊涂覆有光刻膠的透明基板置于一塊掩膜板下方；所有所述基板與所述掩膜板平行；平行曝光光線垂直照射所述掩膜板，沿曝光光線傳播方向依次對(duì)各個(gè)基板上的光刻膠進(jìn)行曝光。
優(yōu)選的，所述曝光方法還包括:所述曝光光線透過基板對(duì)下一塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光前，修正所述曝光光線傳播方向，使之形成平行光并垂直照射所述下一塊基板。優(yōu)選的，將所述基板根據(jù)設(shè)定位置放置。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述曝光方法的曝光設(shè)備:一種曝光設(shè)備,包括:用于提供平行曝光光線的光源，沿所述曝光光線傳播方向依次設(shè)置的掩膜板以及至少兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)；所述掩膜板以及基板承載機(jī)構(gòu)均垂直于所述曝光光線傳播方向。優(yōu)選的，相鄰的兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有修正所述曝光光線傳播方向的光學(xué)調(diào)整機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的，所述光源包括紫外線平行面光源。優(yōu)選的，所述光學(xué)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括凹透鏡。優(yōu)選的，位于所述曝光光線傳播路徑上的基板承載機(jī)構(gòu)包括石英玻璃基質(zhì)的透明曝光機(jī)臺(tái)。優(yōu)選的，還包括用于將基板搬運(yùn)至所述基板承載機(jī)構(gòu)上的基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的,所述基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括基板夾送單元；所述基板夾送單元包括夾持基板正反面的第一夾具以及夾持基板側(cè)面的第二夾具。優(yōu)選的，所述曝光光線垂直向下照射，位于最底部的曝光機(jī)臺(tái)上開設(shè)有若干通孔，且該曝光機(jī)臺(tái)底部設(shè)置有可穿過所述通孔的基板支撐柱；所述基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械手臂；所述機(jī)械手臂將基板搬運(yùn)至穿過所述通孔的基板支撐柱后，所述基板支撐柱縮回所述通孔；所述基板夾送單元用于為其他曝光機(jī)臺(tái)搬運(yùn)基板。(三)有益效果本發(fā)明所提供的曝光方法中，通過將多塊涂覆有光刻膠的基板置于一塊掩膜板的下方，采用平行曝光光線垂直照射掩膜板，平行曝光光線首先對(duì)最上方的基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，透過最上方的基板的平行曝光光線繼續(xù)對(duì)其下方的基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，依次類推，直到完成所有基板上的光刻膠的曝光過程。由于可以同時(shí)對(duì)多塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，因此有效的提高了曝光的效率；并且，由于使用的掩膜板數(shù)量大大減少，因此在很大程度上降低了曝光成本；同時(shí)，由于對(duì)同一曝光光線充分利用，因此，減少了能耗，進(jìn)一步降低了曝光成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中曝光設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中曝光方法的流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的曝光設(shè)備機(jī)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中曝光方法的流程示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的基板夾送單元的機(jī)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例中基板夾送單元的工作流程示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例中基板搬運(yùn)過程的流程示意圖。

圖中:1:掩I旲板；2:光刻月父；3:基板；31:第一基板；32:第_■基板；4:曝光機(jī)臺(tái)；41:第一曝光機(jī)臺(tái)；42:第二曝光機(jī)臺(tái)；5:曝光光線；6:凹透鏡；7:基板夾送單兀；71:第一夾具；72:第二夾具；8:機(jī)械手臂；9:基板支撐桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所提供的曝光設(shè)備，適用于膜層可透過光線的基板制備工藝；其主要包括，用于提供平行曝光光線的光源，沿曝光光線傳播方向依次設(shè)置的掩膜板以及至少兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)；掩膜板以及基板承載機(jī)構(gòu)均垂直于曝光光線傳播方向。由于在實(shí)際操作中，基板多設(shè)置在水平方向，因此本實(shí)施例中，掩膜板以及基板承載機(jī)構(gòu)均設(shè)置在水平面內(nèi)，曝光光線垂直向下照射在掩膜板上；同時(shí)，由于曝光光線在對(duì)每一塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光后，都會(huì)損失部分能量，對(duì)數(shù)量過多的基板同時(shí)進(jìn)行曝光，可能會(huì)影響到曝光的效果，因此，本實(shí)施例中以同時(shí)對(duì)兩塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光為例進(jìn)行說明。如圖3中所示的曝光設(shè)備，主要包括光源、掩膜板I以及兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例中，兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)分別是位于水平面內(nèi)的第一曝光機(jī)臺(tái)41以及與第一曝光機(jī)臺(tái)41平行且位于第一曝光機(jī)臺(tái)41下方的第二曝光機(jī)臺(tái)42，第一曝光機(jī)臺(tái)41與第二曝光機(jī)臺(tái)放置在設(shè)定的位置，根據(jù)對(duì)位標(biāo)記調(diào)整水平位置和垂直位置，第一曝光機(jī)臺(tái)41用于承載第一基板31，第二曝光機(jī)臺(tái)42用于承載第二基板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上均涂覆有光刻膠2 ;掩膜板I設(shè)置在第一曝光機(jī)臺(tái)41上方，且與第一曝光機(jī)臺(tái)41平行；本實(shí)施例中的光源主要包括紫外線平行面光源，這是因?yàn)樽贤夤獾牟ㄩL處于現(xiàn)有光刻膠吸收光譜波段范圍內(nèi)，能夠提高光能的利用率。使用該曝光設(shè)備進(jìn)行曝光的曝光方法如圖4中所示，首先將涂覆有光刻膠第一基板31以及第二基板32分別放置在對(duì)應(yīng)的曝光機(jī)臺(tái)上，光源提供的平行曝光光線5垂直照射掩膜板1，通過掩膜板I上的透光區(qū)域?qū)Φ谝换?1上的光刻膠進(jìn)行曝光，在第一基板31上形成與掩膜板I對(duì)應(yīng)的圖案；未被第一基板31吸收的曝光光線透過第一基板31以及第一曝光機(jī)臺(tái)41照射第二基板32，對(duì)第二基板32上的光刻膠進(jìn)行曝光，由于曝光光線為平行光，因此在第二基板32與第一基板31上形成了相同的圖案。本發(fā)明所提供的曝光方法中，由于可以同時(shí)對(duì)兩塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，因此有效的提高了曝光的效率；并且，由于減少了使用的掩膜板的數(shù)量，因此在很大程度上降低了曝光成本；同時(shí)，由于對(duì)同一曝光光線充分利用，因此，減少了能耗，進(jìn)一步降低了曝光成本。為了減少曝光光線光能的損失，上述第一曝光機(jī)臺(tái)41優(yōu)選為高透光率的材料。本實(shí)施例中的第一曝光機(jī)臺(tái)41采用雙面拋光的透明石英玻璃制作，其大小和強(qiáng)度根據(jù)承載的基板的形狀以及質(zhì)量來確定；由于第二曝光機(jī)臺(tái)42對(duì)透光率沒有要求，因此第二曝光機(jī)臺(tái)42既可以采用與第一曝光機(jī)臺(tái)41相同的材質(zhì)，也可以選擇其他材質(zhì)；在第二曝光機(jī)臺(tái)42的下方設(shè)置有用于支撐第二曝光機(jī)臺(tái)42的承載臺(tái)面；并且，第二曝光機(jī)臺(tái)42上還開設(shè)有若干通孔，在第二曝光機(jī)臺(tái)42的底部設(shè)置有可穿過通孔的基板支撐柱，用于在放置第二基板32時(shí)，起到支撐作用。為了避免遮擋曝光光線，在第一曝光機(jī)臺(tái)41與第二曝光機(jī)臺(tái)42之間不能設(shè)置支撐物，即不能在第一曝光機(jī)臺(tái)41下方設(shè)置支撐臺(tái)面以及基板支撐桿。為了保證透過第一曝光機(jī)臺(tái)41照射到第二基板32上的曝光光線與透過掩模板照射到第一基板31的曝光光線圖案一致，照射在第二基板32上的曝光光線必須是平行光。但是由于在第一曝光機(jī)臺(tái)41與第二曝光機(jī)臺(tái)42之間無法設(shè)置支撐臺(tái)面，第一基板31的重量以及第一曝光機(jī)臺(tái)41本身的重量可能會(huì)使第一曝光機(jī)臺(tái)41向下略有彎曲，從而使經(jīng)過第一基板31和第一曝光機(jī)臺(tái)41后的曝光光線傳播方向發(fā)生偏移，致使是曝光光線不再是平行光，見圖3中所示。因此，本發(fā)明中在第一曝光機(jī)臺(tái)41和第二曝光機(jī)臺(tái)42之間設(shè)置了光學(xué)調(diào)整機(jī)構(gòu)，在曝光光線透過第一基板31以及第一曝光機(jī)臺(tái)41對(duì)第二基板32上的光刻膠進(jìn)行曝光前，通過光學(xué)調(diào)整機(jī)構(gòu)修正曝光光線的傳播方向，使之形成平行光并垂直照射第二基板32。本實(shí)施例中，光線修正機(jī)構(gòu)主要包括凹透鏡6，凹透鏡6的凹面曲率以及設(shè)置位置根據(jù)通過第一曝光機(jī)臺(tái)41后的曝光光線的傳播方向偏移程度來確定；經(jīng)過第一曝光機(jī)臺(tái)41后的非平行光在凹透鏡6的作用下重新形成平行光，并照射到第二基板32上，使掩模板的圖案能夠轉(zhuǎn)移到第二基板32上。由于第一曝光機(jī)臺(tái)41下方無法設(shè)置基板支撐桿，故第一基板31不能采用傳統(tǒng)的機(jī)械手臂搬運(yùn)方式搬運(yùn)至第一曝光機(jī)臺(tái)41。因此，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種新的用于將基板搬運(yùn)至基板承載機(jī)構(gòu)上的基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)。該基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)主要包括如圖5中所示的基板夾送單元7，該基板夾送單元包括夾持基板正反面的第一夾具71以及夾持基板側(cè)面的第二夾具72。由于在第二曝光機(jī)臺(tái)42底部設(shè)置有基板支撐柱，因此，第二基板32的搬運(yùn)既可以使用傳統(tǒng)的機(jī)械手臂搬運(yùn)方式，也可以使用上述基板夾送單元7進(jìn)行搬運(yùn)。本實(shí)施例中的基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括將第一基板31搬運(yùn)至第一曝光機(jī)臺(tái)41的基板夾送單元7以及將第二基板32搬運(yùn)第二曝光機(jī)臺(tái)42的機(jī)械手臂。下面結(jié)合圖6以及圖7對(duì)本實(shí)施例中的基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明:如圖6以及圖7中所示,第一夾具71可以在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于從正面固定夾持基板；第二夾具72可以在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于從側(cè)面固定夾持基板。在搬運(yùn)第一基板31時(shí)，基板夾送單元7先下降至第二夾具72底端與第一基板31底面基本平齊的位置，第二夾具72向前運(yùn)動(dòng)使第一基板31四周側(cè)面被夾緊，然后第一夾具71向下運(yùn)動(dòng)使基板上下面被夾緊固定。第一基板31被夾緊固定后，基板夾送單元7將第一基板31搬送到第一曝光機(jī)臺(tái)41，將第一基板31根據(jù)對(duì)位標(biāo)記放置在第一曝光機(jī)臺(tái)41上，第一夾具71向上運(yùn)動(dòng)、第二夾具72向后運(yùn)動(dòng)松開第一基板31，然后基板夾送單元7整體移出第一曝光機(jī)臺(tái)41 ;待第一基板31上的光刻膠曝光完成后,基板夾送單兀7將第一基板31搬離第一曝光機(jī)臺(tái)41,第一夾具以及第二夾具的運(yùn)動(dòng)方向與搬入時(shí)相反。在搬入第二基板32時(shí)，基板支撐桿9從通孔伸出，機(jī)械手臂8將第二基板32搬送至基板支撐桿9上，然后收回機(jī)械手臂8，基板支撐桿9退出通孔，將第二基板32根據(jù)對(duì)位標(biāo)記放置在第二曝光機(jī)臺(tái)42上；待第二基板32上的光刻膠曝光完成后，基板支撐桿9從通孔伸出，頂起第二基板32，機(jī)械手臂8將第二基板32從基板支撐桿9上搬離，基板支撐桿9退出通孔。其中，第一基板31和第二基板32按照規(guī)定的位置放置，兩者分層平行設(shè)置，根據(jù)對(duì)位標(biāo)記調(diào)整水平位置，兩個(gè)垂直位置由第一曝光機(jī)臺(tái)和第二曝光機(jī)臺(tái)的位置設(shè)定。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，第一基板31和第二基板32的搬入與搬離是同步進(jìn)行的，待第一基板31和第二基板32同時(shí)搬送到曝光機(jī)臺(tái)后，才能進(jìn)行曝光，曝光完成后兩塊基板是同步搬尚曝光機(jī)臺(tái)的。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種曝光方法，其特征在于，包括: 將至少兩塊涂覆有光刻膠的透明基板置于一塊掩膜板下方；所有所述基板與所述掩膜板平行； 平行曝光光線垂直照射所述掩膜板，沿曝光光線傳播方向?qū)Ω鱾€(gè)基板上的光刻膠進(jìn)行曝光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光方法還包括: 所述曝光光線透過基板對(duì)下一塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光前，修正所述曝光光線傳播方向，使之形成平行光并垂直照射所述下一塊基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曝光方法，其特征在于，將所述基板根據(jù)設(shè)定位置放置。
4.一種曝光設(shè)備,其特征在于,包括: 用于提供平行曝光光線的光源，沿所述曝光光線傳播方向依次設(shè)置的掩膜板以及至少兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)；所述掩膜板以及基板承載機(jī)構(gòu)均垂直于所述曝光光線傳播方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曝光設(shè)備，其特征在于，相鄰的兩個(gè)基板承載機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有修正所述曝光光線傳播方向的光學(xué)調(diào)整機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的曝光設(shè)備，其特征在于，所述光源包括紫外線平行面光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的曝光設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括凹透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-5或7任意一項(xiàng)所述的曝光設(shè)備，其特征在于，位于所述曝光光線傳播路徑上的基板承載機(jī)構(gòu)包括石英玻璃基質(zhì)的透明曝光機(jī)臺(tái)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曝光設(shè)備，其特征在于，還包括用于將基板搬運(yùn)至所述基板承載機(jī)構(gòu)上的基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的曝光設(shè)備，其特征在于，所述基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括基板夾送單元；所述基板夾送單元包括夾持基板正反面的第一夾具以及夾持基板側(cè)面的第二夾具。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的曝光設(shè)備，其特征在于，所述曝光光線垂直向下照射，位于最底部的曝光機(jī)臺(tái)上開設(shè)有若干通孔，且該曝光機(jī)臺(tái)底部設(shè)置有可穿過所述通孔的基板支撐柱；所述基板轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械手臂；所述機(jī)械手臂將基板搬運(yùn)至穿過所述通孔的基板支撐柱后，所述基板支撐柱縮回所述通孔；所述基板夾送單元用于為其他曝光機(jī)臺(tái)搬運(yùn)基板。
全文摘要
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種曝光方法及實(shí)現(xiàn)該曝光方法的曝光設(shè)備。本發(fā)明所提供的曝光方法中，通過將多塊涂覆有光刻膠的基板置于一塊掩膜板的下方，采用平行曝光光線垂直照射掩膜板，平行曝光光線首先對(duì)最上方的基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，透過最上方的基板的平行曝光光線繼續(xù)對(duì)其下方的基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，依次類推，直到完成所有基板上的光刻膠的曝光過程。由于可以同時(shí)對(duì)多塊基板上的光刻膠進(jìn)行曝光，因此有效的提高了曝光的效率；并且，由于使用的掩膜板數(shù)量大大減少，因此在很大程度上降低了曝光成本；同時(shí)，由于對(duì)同一曝光光線充分利用，因此，減少了能耗，進(jìn)一步降低了曝光成本。
文檔編號(hào)G03F7/20GK103207529SQ20131009496
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者黃常剛, 吳洪江, 王聳, 萬冀豫, 李圭鉉 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司