本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種曝光系統(tǒng)、曝光裝置及曝光方法。

背景技術(shù)：

由于激光具有亮度高、單色性好、方向強等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于激光直寫、激光封裝等加工領(lǐng)域，常用的是一種激光振鏡掃描系統(tǒng)，其工作原理是將激光束經(jīng)擴束鏡放大準(zhǔn)直后依次經(jīng)過x掃描振鏡、y掃描振鏡，經(jīng)過掃描聚焦場鏡后，以一定功率密度的光斑會聚到加工工作表面上，激光與工件的作用需要一定的作用時間，進而提供加工過程所需的能量，從而實現(xiàn)對工件的加工。

由于不同應(yīng)用工況下，工件線寬不同，因而對聚焦光斑的大小有一定的要求，如用于oled器件的玻璃粉密封對曝光光斑的要求為玻璃粉線寬的2倍，用于rolltoroll(卷對卷)工藝的曝光光斑要求為幾十微米到幾百微米，用于激光微細(xì)加工的聚焦光斑直徑要求幾十微米量級，用于激光打標(biāo)或激光鉆孔的曝光光斑直徑一般為幾十微米到幾十毫米量級。針對不同線寬的工件，需要更換設(shè)備來實現(xiàn)，對工件的不同線寬適應(yīng)性較差，成本較貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種曝光系統(tǒng)、曝光裝置及曝光方法，通過對曝光系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生的光斑尺寸可覆蓋幾十微米到幾百微米，同時可對光斑進行在線切換，滿足了不同線寬工件對光斑尺寸的不同要求，提高了對不同工件的加工適應(yīng)性，有效節(jié)約成本。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種曝光系統(tǒng)，包括：激光單元、光斑切換單元以及透鏡單元；所述激光單元發(fā)射激光束；所述光斑切換單元，根據(jù)需曝光的加工工件材質(zhì)對應(yīng)的光斑尺寸，使所述激光束在不同光路之間進行切換，獲得對應(yīng)光斑尺寸的激光束；所述透鏡單元改變所述激光束的方向。

可選的，所述曝光系統(tǒng)是根據(jù)所述加工工件要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低，確定所述加工工件對應(yīng)的光斑尺寸，根據(jù)所述光斑尺寸與光斑臨界值相比后，控制所述光斑切換單元切換不同光路。

可選的，所述光斑切換單元包括第一光路與第二光路，所述第一光路遵循衍射極限原理，產(chǎn)生可調(diào)整的小于所述光斑臨界值的第一光斑，所述第二光路遵循幾何成像原理，產(chǎn)生可調(diào)整的大于所述光斑臨界值的第二光斑。

可選的所述光斑臨界值為100um。

可選的，所述第一光路由第一反射鏡、第一光闌、第二反射鏡與光學(xué)元件組成，所述第二光路由聚焦鏡組、第二光闌與光學(xué)元件組成。

可選的，所述切換單元還包括分光棱鏡，所述分光棱鏡將所述激光束分為第一光束與第二光束，所述第一光束經(jīng)過所述第一光路，所述第二光束經(jīng)過所述第二光路；通過所述第一光闌與第二光闌的關(guān)閉與打開來決定激光束經(jīng)過的光路。

可選的，所述激光單元包括輸出激光束的光源組件、用于對所述激光束的光斑進行變倍擴束的擴束鏡組以及對所述光斑形貌進行整形的整形組件。

可選的，所述透鏡單元包括二維掃描振鏡與遠心場鏡，所述二維掃描振鏡對所述激光束進行x向或y向偏轉(zhuǎn)，所述遠心場鏡保證所述激光束垂直入射至加工工件上。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種曝光裝置，包括曝光系統(tǒng)、工件臺與測量系統(tǒng)，所述曝光系統(tǒng)為上述的曝光系統(tǒng)。

可選的，位于所述工件臺上的加工工件為硬性基板，所述測量系統(tǒng)用于實現(xiàn)所述硬性基板與所述曝光系統(tǒng)的對準(zhǔn)。

可選的，位于所述工件臺上的加工工件為軟性基板，所述工件臺為卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)。

可選的，所述卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)包括左右對稱放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附所述軟性基板的吸附平臺。

可選的，所述吸附平臺包括測量區(qū)域與曝光區(qū)域。

可選的，所述測量系統(tǒng)包括用于測量水平向位置的對準(zhǔn)傳感器，測量垂向位置的垂向傳感器以及可進行多自由度運動的運動機構(gòu)。

可選的，所述曝光裝置還包括掩膜版與掩膜臺，所述掩膜版用于復(fù)制產(chǎn)生相同的曝光圖形，所述掩膜臺用于承載和攜帶所述掩膜版進行多自由度運動。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供兩種曝光方法，采用上述的曝光裝置進行曝光。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供另一種曝光方法，也可采用上述的曝光裝置進行曝光，包括，步驟1，在工件臺上設(shè)置加工工件，所述加工工件對應(yīng)光斑尺寸，所述光斑尺寸是根據(jù)要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低來確定；步驟2，根據(jù)上述光斑尺寸，與光斑臨界值相比，獲得比較結(jié)果；步驟3，根據(jù)所述比較結(jié)果，控制光斑切換單元，切換不同光路，選定曝光光路；步驟4，通過激光單元發(fā)射激光束，通過上述曝光光路之后，將掩膜圖案，曝光到所述加工工件上。

可選的，在步驟3中，所述光斑切換單元包括第一光路與第二光路，所述第一光路遵循衍射極限原理，產(chǎn)生可調(diào)整的小于所述光斑臨界值的第一光斑，所述第二光路遵循幾何成像原理，產(chǎn)生可調(diào)整的大于所述光斑臨界值的第二光斑。

可選的，所述光斑臨界值為100um。

可選的，在步驟4之前，還包括測量步驟，用于對所述加工工件，進行對準(zhǔn)測量和/或垂向測量。

可選的，在步驟1中，所述加工工件為硬性基板，在步驟4之前進行所述硬性基板的曝光位對準(zhǔn)測量。

可選的，在步驟1中，位于所述工件臺上的加工工件為軟性基板，在步驟4之前進行所述軟性基板的曝光位對準(zhǔn)測量和垂向測量，所述工件臺為卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)。

可選的，所述卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)包括左右對稱放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附軟性基板的吸附平臺。

可選的，所述吸附平臺包括測量區(qū)域與曝光區(qū)域。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的曝光系統(tǒng)、曝光裝置及曝光方法的有益效果是：

1、本發(fā)明通過在曝光系統(tǒng)中設(shè)置光斑切換單元，使得激光束在不同光路之間進行切換，從而對光斑的尺寸范圍進行切換，滿足了不同線寬工件對光斑尺寸的不同要求，提高了對不同工件的加工適應(yīng)性，有效的節(jié)約了成本；

2、本發(fā)明通過在曝光裝置中設(shè)置掩膜版，提高了曝光光斑的定位精度，從而提高了曝光劑量的均勻性；

3、本發(fā)明通過在卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)中設(shè)置包括測量區(qū)域與曝光區(qū)域在內(nèi)的吸附平臺，在測量區(qū)域由測量系統(tǒng)對軟性基板測量位置，然后再傳輸軟性基板至曝光區(qū)域，由曝光系統(tǒng)在曝光區(qū)域進行曝光，此時測量系統(tǒng)可在測量區(qū)域?qū)ο乱淮毓廛浶曰暹M行水平向位置和垂向位置測量，從而有效的提高了曝光產(chǎn)率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一所提供的曝光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例二所提供的曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明實施例二所提供的加工工件的俯視示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例三所提供的曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例三所提供的柔性導(dǎo)電膜的俯視示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例三所提供的掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實施例三所提供的測量系統(tǒng)對準(zhǔn)標(biāo)記成像示意圖。

圖8為本發(fā)明實施例三所提供的測量系統(tǒng)垂向測量的測量點分布圖。

圖9為本發(fā)明實施例四所提供的曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明實施例五所提供的曝光方法的流程圖。

圖11為本發(fā)明實施例六所提供的曝光方法的流程圖。

圖12為本發(fā)明實施例七所提供的曝光方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

其次，本發(fā)明利用示意圖進行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)對此作為本發(fā)明的限定。

本發(fā)明的核心思想是：通過在曝光系統(tǒng)中設(shè)置光斑切換單元，使得激光束在不同光路之間進行切換，從而對光斑的尺寸范圍進行切換，滿足了不同線寬工件對光斑尺寸的不同要求，提高了對不同工件的加工適應(yīng)性，有效節(jié)約成本。

【實施例一】

請參考圖1，其為本發(fā)明實施例一所提供的曝光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述曝光系統(tǒng)10包括：激光單元11、光斑切換單元12以及透鏡單元13；所述激光單元11發(fā)射激光束；所述光斑切換單元12，根據(jù)需曝光的加工工件材質(zhì)對應(yīng)的光斑尺寸，使所述激光束在不同光路之間進行切換，獲得對應(yīng)光斑尺寸的激光束；所述透鏡單元13改變所述激光束的方向。

所述曝光系統(tǒng)10是根據(jù)所述加工工件要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低，確定所述加工工件對應(yīng)的光斑尺寸，根據(jù)所述光斑尺寸與光斑臨界值相比后，控制所述光斑切換單元切換不同光路。

所述激光單元11包括輸出激光束的光源組件111、用于對所述激光束的光斑進行變倍擴束的擴束鏡組112以及對所述光斑形貌進行整形的整形組件113。所述光斑切換單元12包括第一光路a與第二光路b，所述第一光路a遵循衍射極限原理，產(chǎn)生可調(diào)整的小于所述光斑臨界值的第一光斑，所述第二光路b遵循幾何成像原理，產(chǎn)生可調(diào)整的大于所述光斑臨界值的第二光斑。其中，所述光斑臨界值為100um。所述第一光路a由第一反射鏡122、第一光闌123、第二反射鏡124與光學(xué)元件127組成，所述第二光路b由聚焦鏡組125、第二光闌126與光學(xué)元件127組成。所述光斑切換單元12還包括分光棱鏡121，所述分光棱鏡121將所述激光束分為第一光束與第二光束，所述第一光束經(jīng)過所述第一光路a，所述第二光束經(jīng)過所述第二光路b；通過所述第一光闌123與第二光闌126的關(guān)閉與打開來決定所述激光束經(jīng)過的光路。所述透鏡單元13包括二維掃描振鏡131與遠心場鏡132，所述二維掃描振鏡131對激光束進行x向或y向偏轉(zhuǎn)，所述遠心場鏡132保證激光束垂直入射至加工工件20上。

所述光源組件111用于提供從紫外波段至紅外波段的某一單光譜或是帶寬小于100nm的寬光譜，根據(jù)加工工件20的材料特性選擇光源波長。所述擴束鏡組112用于將光斑進行變倍擴束，以在線調(diào)整曝光光斑尺寸適應(yīng)不同工件對光斑尺寸要求。所述整形組件113將光束形貌進行整形成任意形狀，提高曝光劑量的均勻性。常用的整形組件113有衍射光學(xué)元件(doe)、微透鏡陣列(microlensarray)等，常用的整形光斑形貌有平頂、方形、m形等。

所述分光棱鏡121用于將所述激光束分成第一光束和第二光束，其分束比根據(jù)入射到加工工件上的功率密度進行配比。第一反射鏡122與第二反射鏡124用于將第一光束反射，所述光闌123用于打開與關(guān)閉所述第一光束。所述聚焦鏡組125用于將第二光束準(zhǔn)直，所述第二光闌126用于打開與關(guān)閉所述第二光束。所述光學(xué)元件127的上部區(qū)域?qū)Φ谝还馐M行反射，所述光學(xué)元件127的下部區(qū)域?qū)Φ诙馐M行透射。

本實施例中，所述第一光束經(jīng)過的光路為第一光路a，包括由光源組件111，擴束鏡組112，整形組件113，分光棱鏡121，第一反射鏡122，第一光闌123，第二反射鏡124，光學(xué)元件127，二維掃描振鏡131，遠心場鏡132經(jīng)過的光路，所述第二光束經(jīng)過的光路為第二光路b，包括由光源組件111，擴束鏡組112，整形組件113，分光棱鏡121，聚焦鏡組125，第二光闌126，光學(xué)元件127，二維掃描振鏡131，遠心場鏡132經(jīng)過的光路。

第一光闌123和第二光闌126根據(jù)加工工件20對光斑尺寸的要求進行選擇開關(guān)。當(dāng)加工工件要求聚焦到表面的光斑功率密度高時，則要求光斑尺寸小，打開第一光闌123，關(guān)閉第二光闌126，第一光路遵循衍射極限原理，產(chǎn)生小于100um的光斑；打開第二光闌126，關(guān)閉第一光闌123，第二光路遵循幾何成像原理，產(chǎn)生的光斑較第一光路大。當(dāng)光斑尺寸要求小于100um時，使用第一光路，當(dāng)光斑尺寸要求不小于100um時，使用第二光路。

所述二維掃描振鏡131用于對第一光束或第二光束進行x向、y向偏轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)第一光束或第二光束按所需要求在加工工件上掃描運動。所述遠心場鏡132，用于保證激光束垂直入射，避免了傾斜入射時垂向串?dāng)_問題。

經(jīng)過光源組件111輸出一束平行光，平行光經(jīng)過擴束鏡組112擴束，經(jīng)過整形組件113整形，經(jīng)過分光棱鏡121分光為第一光束和第二光束，第一光束經(jīng)過第一反射鏡122、第一光闌123、第二反射鏡124，經(jīng)過光學(xué)元件127反射，入射到二維掃描振鏡131，再經(jīng)過遠心場鏡132聚焦到加工工件20上；第二光束經(jīng)過聚焦鏡組125，第二光闌126，經(jīng)過光學(xué)元件127透射，入射到二維掃描振鏡131，再經(jīng)過遠心場鏡132成像到加工工件20上。

本發(fā)明提供的曝光系統(tǒng)，通過光斑切換單元的設(shè)置，使得激光束在不同光路之間進行切換，從而對光斑的尺寸范圍進行切換，滿足了不同線寬工件對光斑尺寸的不同要求，提高了對不同工件的加工適應(yīng)性，有效的節(jié)約了成本。

【實施例二】

本發(fā)明提供一種曝光裝置，包括曝光系統(tǒng)、工件臺與測量系統(tǒng)，其中所述曝光系統(tǒng)采用實施例一所述的曝光系統(tǒng)。

請參考圖2，其為本發(fā)明實施例二所提供的曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述曝光裝置主要包括：用于對加工工件20進行曝光加工的曝光系統(tǒng)10，用于提供曝光系統(tǒng)10進行水平向運動的運動臺30，用于對加工工件20進行位置測量的測量系統(tǒng)40，用于承載并調(diào)整加工工件20位姿姿態(tài)的工件臺50，用于控制曝光系統(tǒng)10以及控制運動臺30和工件臺50的主控系統(tǒng)60。曝光系統(tǒng)10安裝在運動臺30上，隨著運動臺30一起進行多水平向運動。測量系統(tǒng)40安裝在運動臺30上，隨著運動臺30一起進行多水平向運動。

所述加工工件20為硬性基板，本實施例中所述加工工件20為排列多個oled屏幕的玻璃基板，其俯視示意圖如圖3所示。加工工件20為一塊玻璃基板，加工工件20上包含12個用于oled屏幕封裝的曝光圖形201～212，該曝光圖形的材料為玻璃料，還包含用于對準(zhǔn)的工件對準(zhǔn)標(biāo)記22，本實施例包含4個工件對準(zhǔn)標(biāo)記22，另外在圖中還標(biāo)示出某一時刻的曝光光斑21，箭頭方向為曝光光斑21在曝光過程中所掃描的方向。加工工件20上的曝光圖形和數(shù)量不僅僅局限于圖3所用的曝光圖形，可為任意可實現(xiàn)的圖形。另外，本實施例適用于更大或更小尺寸的加工工件，也可適用于其他曝光圖形和數(shù)量。所述測量系統(tǒng)40用于實現(xiàn)玻璃基板與曝光系統(tǒng)10的對準(zhǔn)。

請繼續(xù)參考圖2，加工工件20放置到工件臺50上，將加工工件20運動到測量系統(tǒng)40下方，測量系統(tǒng)40測量工件對準(zhǔn)標(biāo)記21，由主控系統(tǒng)60得到基板對準(zhǔn)位置，工件臺50調(diào)整姿態(tài)以滿足加工工件20的曝光姿態(tài)要求，運動臺30將曝光系統(tǒng)10運動到第一曝光工位(在該曝光工位，曝光系統(tǒng)10的掃描視場覆蓋曝光圖形201和202)，主控系統(tǒng)60根據(jù)設(shè)置的工藝參數(shù)控制曝光系統(tǒng)10對曝光圖形201進行掃描曝光，直至曝光圖形201曝光完畢，關(guān)閉光源組件111的激光輸出，曝光系統(tǒng)10對曝光圖形202進行掃描曝光，直至曝光圖形202曝光完畢，關(guān)閉光源組件111的激光輸出。運動臺30將曝光系統(tǒng)10運動到下一個曝光工位，重復(fù)上述過程，曝光工位運動圖如圖3中所述曲線23，直至所有曝光圖形曝光完畢。本發(fā)明可配備多個測量系統(tǒng)和曝光系統(tǒng)以提高產(chǎn)率。

本實施例所用的曝光光源為940nm激光，曝光光斑尺寸為0.6mm，曝光光路打開第二光路，關(guān)閉第一光路。本實施例所涉及的曝光工位，曝光系統(tǒng)10處在該工位掃描視場可覆蓋兩個排列在x向的曝光圖形。本發(fā)明可根據(jù)曝光系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生更大或更小的掃描視場，根據(jù)掃描視場和曝光圖形尺寸可進一步得到每個掃描視場能覆蓋的曝光圖形數(shù)目。

本實施例所設(shè)置的工藝參數(shù)p、v可滿足玻璃料軟化鍵合溫度t控制方程，如下:

其中，k代表玻璃料的熱導(dǎo)率，在電極引線區(qū)其對應(yīng)熱導(dǎo)率與玻璃料不一致；p代表激光入射有效功率，為可調(diào)整量；a代表曝光光斑直徑，為可調(diào)整量，可通過光束整形或離焦等進行調(diào)整；v代表曝光光斑掃描速度，為次可調(diào)整量，因為其會影響產(chǎn)率；d代表熱擴散系數(shù)，由材料屬性決定；ε代表材料熱吸收系數(shù)；l代表玻璃料高度，由oled的工藝要求決定。

由控制方程(1)可知，玻璃料軟化鍵合溫度t與激光入射有效功率p成正比，而與曝光光斑直徑平方(a²)及曝光光斑掃描速度平方根(v^1/2)成反比，三個參數(shù)密切相關(guān)。因此，為保證玻璃料的軟化鍵合溫度(一般約為350℃)均一穩(wěn)定，故在oled屏幕封裝過程中需要對激光入射有效功率p與光斑掃描速度v進行同步控制。

【實施例三】

本發(fā)明提供一種曝光裝置，包括曝光系統(tǒng)、工件臺與測量系統(tǒng)，其中所述曝光系統(tǒng)采用實施例一所述的曝光系統(tǒng)。

加工工件為軟性基板，本實施例中，所述加工工件為柔性導(dǎo)電膜。相應(yīng)的，所述工件臺為卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)。

請參考圖4，其為本發(fā)明實施例三所提供的曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述曝光裝置主要包括：柔性導(dǎo)電膜20，用于對柔性導(dǎo)電膜20進行曝光的曝光系統(tǒng)10，用于提供曝光系統(tǒng)10進行多自由度運動的運動臺30，用于對柔性導(dǎo)電膜20進行位置測量的測量系統(tǒng)40，卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)50，用于復(fù)制產(chǎn)生相同曝光圖形的掩膜版70，用于承載和攜帶掩膜版70進行多自由度運動的掩膜臺80，用于控制曝光系統(tǒng)10以及控制運動臺30、控制掩膜臺80和卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)50的主控系統(tǒng)60。掩膜版70位于柔性導(dǎo)電膜20上方，用于復(fù)制產(chǎn)生與柔性導(dǎo)電膜20上相同的曝光圖形，柔性導(dǎo)電膜20和掩膜版70的垂向距離不超過測量系統(tǒng)40的焦深范圍。

曝光系統(tǒng)10安裝在運動臺30上，隨著運動臺30一起進行多自由度運動。測量系統(tǒng)40包括用于測量水平向位置的對準(zhǔn)傳感器41，和測量垂向位置的垂向傳感器42以及可進行多自由度運動的運動機構(gòu)43。卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)50包括左右對稱放置的放卷棍51和收卷棍52，用于吸附柔性導(dǎo)電膜的吸附平臺53，柔性導(dǎo)電膜20一端卷繞在放卷棍51上，另一端卷繞在收卷棍52上，吸附平臺53展平吸附位于放卷棍51和收卷棍52的柔性導(dǎo)電膜。

本實施例所用的柔性導(dǎo)電膜20為用于rolltoroll(卷對卷)制程的卷對卷柔性薄膜，其俯視示意圖如圖5所示。柔性導(dǎo)電膜20上包含12個曝光圖形201～212，還包含用于對準(zhǔn)的工件對準(zhǔn)標(biāo)記22，另外在圖中標(biāo)示出某一時刻的曝光光斑21，箭頭方向為曝光光斑21在曝光過程中所掃描的方向。柔性導(dǎo)電膜20不局限于柔性薄膜，可包括任何適用于本發(fā)明方案的加工工件，加工工件上的曝光圖形和數(shù)量不僅僅局限于圖5所用的曝光圖形，可為任意本發(fā)明可實現(xiàn)的圖形，曝光圖形的線寬可為幾十微米到幾百毫米。本發(fā)明適用于更大或更小尺寸的加工工件，也可適用于其他曝光圖形和數(shù)量。

掩膜版70的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，掩膜版70的尺寸與柔性導(dǎo)電膜20展平區(qū)域尺寸相同，掩膜版圖形尺寸和形狀與圖5所示的曝光圖形完全相同，曝光圖形間距相同，掩膜版70上包含有用于掩膜版對準(zhǔn)的掩膜對準(zhǔn)標(biāo)記71，掩膜版70上黑色線條為不透光區(qū)域，其余部分為透光區(qū)域。

柔性導(dǎo)電膜20一端卷繞在放卷棍51上，另一端卷繞在收卷棍52上，位于放卷棍51和收卷棍52的柔性導(dǎo)電膜20展平吸附在吸附平臺53上，測量系統(tǒng)40運動到掩膜版70上方，測量系統(tǒng)40測量掩膜對準(zhǔn)標(biāo)記71和工件對準(zhǔn)標(biāo)記22位置及曝光圖形線條區(qū)域，由主控系統(tǒng)60計算曝光圖形201的曝光姿態(tài)(x、y、rz、z、rx、ry)，掩膜臺80調(diào)整姿態(tài)以滿足曝光圖形201的曝光姿態(tài)要求，運動臺30將曝光系統(tǒng)10運動到第一曝光工位(在該曝光工位，曝光系統(tǒng)10的掃描視場覆蓋曝光圖形201和202)，待曝光圖形201的曝光姿態(tài)調(diào)整完畢，主控系統(tǒng)60根據(jù)設(shè)置的工藝參數(shù)開啟曝光系統(tǒng)10，曝光系統(tǒng)10產(chǎn)生的曝光光束透過掩膜版70產(chǎn)生與曝光圖形201相同的曝光圖形，對曝光圖形201進行掃描曝光，直至曝光圖形201曝光完畢，關(guān)閉光源組件111的激光輸出，在曝光圖形201曝光過程中，同步地，測量系統(tǒng)40運動到下一個位置進行位置測量，主控系統(tǒng)60計算曝光圖形202的曝光姿態(tài)，掩膜臺80調(diào)整姿態(tài)以滿足曝光圖形202的曝光姿態(tài)要求，主控系統(tǒng)60根據(jù)設(shè)置的工藝參數(shù)開啟曝光系統(tǒng)10(該工藝參數(shù)可由需求曝光劑量得到曝光功率、曝光光斑直徑、曝光光斑掃描速度)，曝光系統(tǒng)10產(chǎn)生的曝光光束透過掩膜版70產(chǎn)生與曝光圖形202相同的曝光圖形，對曝光圖形202進行掃描曝光，直至曝光圖形202曝光完畢，關(guān)閉光源組件111的激光輸出。運動臺30將曝光系統(tǒng)10運動到下一曝光工位，重復(fù)上述過程，曝光工位運動圖如圖5所述曲線23，直至所有曝光圖形曝光完畢。本實施例通過掩膜版提高曝光光斑的定位精度，從而提高了曝光劑量的均勻性。本發(fā)明可根據(jù)曝光光斑定位精度要求選擇是否使用掩膜版，也可配套多套測量系統(tǒng)40以提高產(chǎn)率。

本實施例所用的曝光光源為355nm激光，曝光光斑尺寸為4mm，曝光光路打開第二光路，關(guān)閉第一光路。本實施例所涉及的曝光工位，曝光系統(tǒng)10處在該工位掃描視場可覆蓋兩個排列在x向曝光圖形。本發(fā)明可根據(jù)曝光系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生更大或更小的掃描視場，根據(jù)掃描視場和曝光圖形尺寸可進一步得到每個掃描視場能覆蓋的曝光圖形數(shù)目，掃描視場可以覆蓋y向排列的曝光圖形。

圖7為本實施例測量系統(tǒng)40在成像面所探測到的掩膜對準(zhǔn)標(biāo)記71和工件對準(zhǔn)標(biāo)記22的成像示意圖。掩膜對準(zhǔn)標(biāo)記和工件對準(zhǔn)標(biāo)記可以是其它形式，兩者之間空間位置需確保兩者同時成像到測量系統(tǒng)的視場中。圖8為本實施測量系統(tǒng)40用于垂向測量的三個測量點，201為曝光圖形。

【實施例四】

本發(fā)明提供一種曝光裝置，如圖9所示，在實施例三的基礎(chǔ)上，所述吸附平臺包括測量區(qū)域53與曝光區(qū)域54，曝光區(qū)域54吸附的柔性導(dǎo)電膜20用于曝光，測量區(qū)域53吸附的柔性導(dǎo)電膜20用于測量。柔性導(dǎo)電膜20在測量區(qū)域53由測量系統(tǒng)測量位置，然后再傳輸柔性導(dǎo)電膜20至曝光區(qū)域53，由曝光系統(tǒng)10在曝光區(qū)域53對柔性導(dǎo)電膜20曝光，此時測量系統(tǒng)40可在測量區(qū)域53對下一待曝光柔性導(dǎo)電膜20進行水平向位置和垂向位置測量，從而有效的提高了曝光產(chǎn)率。

【實施例五】

本發(fā)明提供一種曝光方法，可采用上述的曝光裝置進行曝光，請參考圖10所示，所述曝光方法包括：

步驟s1，在工件臺上設(shè)置加工工件，所述加工工件對應(yīng)光斑尺寸，所述光斑尺寸是根據(jù)要求聚焦到所述加工工件表面的光斑功率密度高低來確定；

步驟s2，根據(jù)上述光斑尺寸，與光斑臨界值相比，獲得比較結(jié)果；

步驟s3，根據(jù)所述比較結(jié)果，控制光斑切換單元，切換不同光路，選定曝光光路；

步驟s4，通過激光單元發(fā)射激光束，通過上述曝光光路之后，將掩膜圖案，曝光到所述加工工件上。

其中，在步驟s3中，所述光斑切換單元包括第一光路與第二光路，所述第一光路遵循衍射極限原理，產(chǎn)生可調(diào)整的小于所述光斑臨界值的第一光斑，所述第二光路遵循幾何成像原理，產(chǎn)生可調(diào)整的大于所述光斑臨界值的第二光斑。所述光斑臨界值為100um。在步驟s4之前，還包括測量步驟，用于對所述加工工件，進行對準(zhǔn)測量和/或垂向測量。

在步驟s1中，所述加工工件為硬性基板時，在步驟s4之前進行所述硬性基板的曝光位對準(zhǔn)測量。在步驟s1中，位于所述工件臺上的加工工件為軟性基板時，在步驟s4之前進行所述軟性基板的曝光位對準(zhǔn)測量和垂向測量，所述工件臺為卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)。所述卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)包括左右對稱放置的放卷棍和收卷棍，用于吸附軟性基板的吸附平臺。所述吸附平臺包括測量區(qū)域與曝光區(qū)域。

【實施例六】

本發(fā)明提供一種曝光方法，采用實施例二所述的曝光裝置。

請參考圖11，其為本發(fā)明實施例六所提供的曝光方法的流程圖。如圖11所示，本發(fā)明提供的曝光方法包括：

步驟s1：將加工工件20放置到工件臺50上；

步驟s2：測量系統(tǒng)40測量工件對準(zhǔn)標(biāo)記21，得到待曝光圖形的位置；

步驟s3：調(diào)整工件臺50姿態(tài)，以實現(xiàn)曝光圖形的曝光姿態(tài)要求；

步驟s4：運動臺30將曝光系統(tǒng)10運動到曝光工位；

步驟s5：曝光系統(tǒng)10對曝光圖形進行曝光；

步驟s6：調(diào)整工件臺50姿態(tài)，以實現(xiàn)下一曝光圖形的曝光姿態(tài)要求；

步驟s7：曝光系統(tǒng)10對下一曝光圖形進行曝光；

步驟s8：曝光系統(tǒng)10運動到下一曝光工位；

步驟s9：重復(fù)上述步驟s3～s8，待整個加工工件20上的曝光圖形曝光完畢。

【實施例七】

本發(fā)明提供一種曝光方法，采用實施例三所述的曝光裝置。

請參考圖12，其為本發(fā)明實施例六所提供的曝光方法的流程圖。如圖12所示，本發(fā)明提供的曝光方法包括：

步驟s1：柔性導(dǎo)電膜20的一端卷繞在放卷棍51上，另一端卷繞在收卷棍52上，位于放卷棍51和收卷棍52的柔性導(dǎo)電膜20展平吸附在吸附平臺53上。

步驟s2：測量系統(tǒng)40運動到掩膜版70上方，測量掩膜對準(zhǔn)標(biāo)記71和工件對準(zhǔn)標(biāo)記22和曝光圖形線條位置，得到待曝光圖形的位置；

步驟s3：調(diào)整掩膜臺80姿態(tài)，以實現(xiàn)曝光圖形的曝光姿態(tài)要求；

步驟s4：運動臺30將曝光系統(tǒng)10運動到曝光工位；

步驟s5：曝光系統(tǒng)10對曝光圖形進行曝光，測量系統(tǒng)40測量下一曝光圖形位置；

步驟s6：調(diào)整掩膜臺80姿態(tài)，以實現(xiàn)下一曝光圖形的曝光姿態(tài)要求；

步驟s7：曝光系統(tǒng)10對下一曝光圖形進行曝光；

步驟s8：曝光系統(tǒng)10運動到下一曝光工位；

步驟s9：重復(fù)上述步驟，待一卷柔性導(dǎo)電膜20的曝光圖形曝光完畢。

由于實施例四與實施例三的區(qū)別僅在于所述吸附平臺包括測量區(qū)域53與曝光區(qū)域54，因此其采用實施例四所述的曝光裝置進行曝光的方法與采用實施例三所述的曝光裝置進行曝光的方法區(qū)別僅在于，在曝光系統(tǒng)10對曝光區(qū)域54的圖形進行曝光的同時，測量系統(tǒng)40在測量區(qū)域53對下一待曝光柔性導(dǎo)電膜20進行水平向位置和垂向位置測量，從而有效的提高了曝光產(chǎn)率。因此，對于詳細(xì)的方法步驟不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明所提供的曝光系統(tǒng)、曝光裝置及曝光方法，通過在曝光系統(tǒng)中設(shè)置光斑切換單元，使得激光束在不同光路之間進行切換，從而對光斑的尺寸范圍進行切換，滿足了不同線寬工件對光斑尺寸的不同要求，提高了對不同工件的加工適應(yīng)性，有效的節(jié)約了成本；通過在卷對卷傳輸結(jié)構(gòu)中設(shè)置包括測量區(qū)域與曝光區(qū)域在內(nèi)的吸附平臺，在測量區(qū)域由測量系統(tǒng)對軟性基板測量位置，然后再傳輸軟性基板至曝光區(qū)域，由曝光系統(tǒng)在曝光區(qū)域進行曝光，此時測量系統(tǒng)可在測量區(qū)域?qū)ο乱淮毓廛浶曰暹M行水平向位置和垂向位置測量，從而有效的提高了曝光產(chǎn)率。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。