一种掩膜版、曝光方法及装置与流程

文档序号:11152910 阅读:829 来源:国知局
一种掩膜版、曝光方法及装置与制造工艺

本发明涉及显示技术领域,尤指一种掩膜版、曝光方法及装置。



背景技术:

遮光挡板(Masking blade)是曝光机一个重要的硬件,其作用是遮挡掩膜版(mask)上不需要的区域,防止在曝光基板上的当前图形时,将附近图形区域的光刻胶曝掉。

但遮光挡板是通过机械驱动的,其驱动位置受机械因素影响,在生产中不可避免的出现偏差。当偏差超出允许范围时,会导致附近图形受到影响。这是生产中不可接受的异常。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种掩膜版、曝光方法及装置,能够检测遮光挡板的异常。

为了达到本发明目的,本发明实施例提供了一种掩膜版,所述掩膜版上包括掩模图形区域,其特征在于,还包括:设置于所述掩模图形区域周围的图形标记,所述图形标记包括第一组和第二组,分别设置于所述掩模图形区域相对的两侧,所述第一组包括第二左标记和第三左标记,所述第二组包括第二右标记和第三右标记,所述第二左标记大于第三右标记,所述第二右标记大于第三左标记,各图形标记的位置满足:

所述第二左标记沿第一方向平移到所述第三右标记所在位置时,完全覆盖所述第三右标记,所述第二右标记沿所述第一方向平移到所述第三左标记所在位置时,完全覆盖所述第三左标记,且第一方向上,所述第三左标记与所述掩模图形区域的距离大于所述第二左标记与所述掩模图形区域的距离,所述第三右标记与所述掩模图形区域的距离大于所述第二右标记与所述掩模图形区域的距离,所述第三左标记与所述第二左标记的距离等于所述第三右标记与所述第二右标记的距离;

所述第一方向为水平方向或垂直方向。

在本发明的一可选实施例中,所述第一组还包括第一左标记,所述第二组还包括第一右标记,满足:

所述第二左标记与所述掩模图形区域在所述第一方向上的距离大于所述第一左标记与所述掩模图形区域在所述第一方向上的距离;

所述第二右标记与所述掩模图形区域在所述第一方向上的距离大于所述第一右标记与所述掩模图形区域在所述第一方向上的距离。

在本发明的一可选实施例中,所述第二左标记和第二右标记大小形状相同,所述第一左标记、所述第三左标记、第一右标记、第三右标记大小形状相同。

在本发明的一可选实施例中,所述第一左标记和所述第一右标记对称,所述第二左标记和所述第二右标记对称,所述第三左标记和所述第三右标记对称,所述对称基于所述掩模图形区域的对称轴。

在本发明一实施例中,提供一种曝光方法,包括:

使用上述的掩膜版进行曝光得到基板上的小板,且曝光时满足;

曝光第一小板时,所述第二右标记在所述基板上对应第一曝光位置,所述第三右标记在所述基板上对应第二曝光位置,曝光所述第一小板相邻的第二小板时,所述第二左标记在所述基板上对应第三曝光位置,所述第三左标记在所述基板上对应第四曝光位置,所述第一曝光位置、第二曝光位置、第三曝光位置、第四曝光位置位于所述第一小板和所述第二小板之间,且:

所述第一曝光位置覆盖所述第四曝光位置,所述第三曝光位置覆盖所述第二曝光位置;

所述第一曝光位置和第二曝光位置位于所述第一小板对应的遮光挡板覆盖所述第一小板时的正常覆盖范围之外,所述第一小板与所述第二小板的中线位于所述第一曝光位置和所述第二曝光位置之间;

所述第三曝光位置和第四曝光位置位于所述第二小板对应的遮光挡板覆盖所述第二小板时的正常覆盖范围之外。

在本发明的一可选实施例中,使用上述掩膜版进行曝光得到基板上的小板时,还满足:曝光任一小板时,所述第一左标记和所述第一右标记对应的曝光位置位于当前曝光的小板对应的遮光挡板覆盖当前曝光的小板时的正常覆盖范围之内。

在本发明的一可选实施例中,所述方法还包括:

检测所述基板上相邻两个小板之间由所述图形标记曝光形成的光刻胶图形;

根据所述光刻胶图形判断遮光挡板的位置是否异常,并在判断所述遮光挡板的位置异常后,进行报警。

在本发明的一实施例中,还提供一种曝光装置,包括:

曝光单元,用于使用上述掩膜版进行曝光得到基板上的小板,其中,曝光第一小板时,所述第二右标记在所述基板上对应第一曝光位置,所述第三右标记在所述基板上对应第二曝光位置,曝光所述第一小板相邻的第二小板时,所述第二左标记在所述基板上对应第三曝光位置,所述第三左标记在所述基板上对应第四曝光位置,所述第一曝光位置、第二曝光位置、第三曝光位置、第四曝光位置位于所述第一小板和所述第二小板之间,且:

所述第一曝光位置覆盖所述第四曝光位置,所述第三曝光位置覆盖所述第二曝光位置;

所述第一曝光位置和第二曝光位置位于所述第一小板对应的遮光挡板覆盖所述第一小板时的正常覆盖范围之外,所述第一小板与所述第二小板的中线位于所述第一曝光位置和所述第二曝光位置之间;

所述第三曝光位置和第四曝光位置位于所述第二小板对应的遮光挡板覆盖所述第二小板时的正常覆盖范围之外。

在本发明的一可选实施例中,所述曝光单元使用上述掩膜版进行曝光得到基板上的小板时,还满足:曝光任一小板时,所述第一左标记和所述第一右标记对应的曝光位置位于当前曝光的小板对应的遮光挡板覆盖当前曝光的小板时的正常覆盖范围之内。

在本发明的一可选实施例中,所述曝光装置还包括:检测单元和判断单元,其中:

所述检测单元用于,检测所述基板上相邻两个小板之间由所述图形标记曝光形成的光刻胶图形;

所述判断单元用于,根据所述光刻胶图形判断遮光挡板的位置是否异常,并在判断所述遮光挡板的位置异常后,进行报警。

与现有技术相比,本发明实施例通过在掩膜版掩模图形区域周围添加图形标记,如果遮光挡板的停留位置发生突变,就会导致曝光于玻璃基板上的图形标记变形。通过观测图形标记是否发生变化,即可监控到曝光机的遮光挡板是否发生位置突变。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为基板曝光后形成的小板的示意图;

图2为本发明实施例掩膜版示意图;

图3为本发明实施例使用图2中所示的掩膜版进行曝光的示意图;

图4为本发明实施例使用图2中所示的掩膜版进行曝光的另一示意图;

图5为本发明实施例曝光后图形标记对应的光刻胶图形的示意图;

图6为本发明实施例光刻胶图形在遮光挡板位置不同时可能的变化示意图;

图7为本发明实施例另一掩膜版示意图;

图8为本发明实施例又一掩膜版示意图;

图9为本发明实施例再一掩膜版示意图;

图10为本发明实施例提供的曝光装置的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例通过在掩膜版掩模图形周围添加图形标记,如果遮光挡板的停留位置发生突变,就会导致曝光于玻璃基板上的图形标记变形。通过观测图形标记的尺寸是否发生变化,即可监控到曝光机的遮光挡板是否发生位置突变。

本发明实施例提供一种掩膜版,所述掩膜版上设置有掩膜图形区域,还包括:设置于所述掩膜图形区域周围的图形标记。

下面通过一具体实施例进一步说明本发明。本实施例中,以掩膜版在基板上采用2×2排版曝光的方式为例,说明本发明实施例中图形标记的实现。

如图1所示,基板10曝光后,掩膜版的掩模图形区域在基板20上形成的光刻胶图形20为2×2排版,将基板上的每个由掩模图形区域形成的光刻胶图形,称为一个Q-panel(小板),中线30为上下两个Q-panel的中线,中线40为左右两个Q-panel的中线,中线30和中线40也是整个基板10的中线。

图2为本发明实施例掩膜版结构示意图。如图2所示,在掩膜版50上设置有掩模图形区域60,还设置有两组图形标记,第一组在掩模图形区域60的左侧,第二组在掩模图形区域60的右侧。第一组包括图形标记L1、L2和L3,第二组包括图形标记R1、R2和R3。其中:

L2沿第一方向平移到R3所在位置时,完全覆盖R3,R2沿所述第一方向平移到L3所在位置时,完全覆盖L3,且第一方向上,所述L3与所述掩模图形区域60的距离大于L2与所述掩模图形区域的距离,所R3与所述掩模图形区域60的距离大于所述R2与所述掩模图形区域60的距离,所述L3与所述L2的距离等于所述R3与所述R3的距离;

所述L2与所述掩模图形区域60在所述第一方向上的距离大于所述L1与所述掩模图形区域60在所述第一方向上的距离;

所述R2与所述掩模图形区域60在所述第一方向上的距离大于所述R1与所述掩模图形区域60在所述第一方向上的距离;

所述第一方向为水平方向或垂直方向;

其中,图2中的第一方向为水平方向。第一方向与小板的排列方向有关。如果是检测水平方向排列的两个相邻小板的遮光挡板的位置是否异常,则第一方向为水平方向,如果是检测垂直方向排列的两个相邻小板的遮光挡板的位置是否异常,则第一方向为垂直方向。

下面说明一下使用图2所示掩膜版进行曝光时图形标记所对应的光刻胶图形。

图3为使用掩膜版曝光得到左Q-panel(简称LQ)的示意图。如图3所示,进行左Q-panel曝光时,右挡板即遮光挡板72停留在设定好的正常位置,如图3中的虚线82所示。图形标记曝光于基板上,形成相应的光刻胶图形。其中,L1形成的光刻胶图形为LQL1,L2形成的光刻胶图形为LQL2,L3形成的光刻胶图形为LQL3,R1形成的光刻胶图形为LQR1,R2形成的光刻胶图形为LQR2,R3形成的光刻胶图形为LQR3。此时,R2和R3对应的光刻胶图形LQR2、LQR3位于左Q-panel和右Q-panel之间,LQR2、LQR3处于左Q-panel对应的遮光挡板71在覆盖当前小板(左Q-panel)的正常覆盖范围之外(如图4中所示),处于虚线81右侧。

图4为使用掩膜版曝光得到右Q-panel(简称RQ)的示意图。如图4所示,进行右Q-panel曝光时,左挡板即遮光挡板71停留在设定好的正常位置,如图4中的虚线81所示。图形标记L1、L2、L3和R1、R2、R3曝光于基板上,形成相应的光刻胶图形。其中,L1形成的光刻胶图形为RQL1,L2形成的光刻胶图形为RQL2,L3形成的光刻胶图形为RQL3,R1形成的光刻胶图形为RQR1,R2形成的光刻胶图形为RQR2,R3形成的光刻胶图形为RQR3。此时,L2和L3对应的光刻胶图形RQL2、RQL3位于左Q-panel和右Q-panel之间,RQL2、RQL3处于右Q-panel对应的遮光挡板72在覆盖右Q-panel时的正常覆盖范围之外,处于虚线82左侧。

此时,RQL3被曝光于LQR2光刻胶上。由于图形标记L3比图形标记R2小,因此LQR2多出的光刻胶会被曝光掉。最终在基板上留下的光刻胶图形与L3曝光所得的光刻胶图形一样大,即最终得到的光刻胶图形为RQL3。此外,LQR3被L2完全遮挡住(R3

需要说明的是,L2、L3和R2、R3需要满足:

L3进行曝光对应的光刻胶图形RQL3所在区域被R2进行曝光对应的光刻胶图形LQR2所在区域完全覆盖;

R3进行曝光对应的光刻胶图形LQR3所在区域被L2进行曝光对应的光刻胶图形RQL2所在区域完全覆盖。

以图2所示的图形标记来说明在遮光挡板发生位置偏移时,两个小板之间的光刻胶图形可能会出现的变化。如图6所示,其中,图6中光刻胶图形601为遮光挡板位置正常情况下所得的光刻胶图形,光刻胶图形602为遮光挡板位置异常导致光刻胶图形变小的示意图,光刻胶图形603为遮光挡板位置异常导致光刻胶图形变形的示意图,光刻胶图形604为遮光挡板位置异常导致光刻胶图形变大的示意图。

遮光挡板位置偏移产生光刻胶图形变化的可能情形如下:

1)如果LQ的右挡板(即遮光挡板72)向右侧发生位置突变,则会导致RQL1变小或消失;

2)如果LQ的右挡板(即遮光挡板72)向左侧发生位置突变,则会导致LQR3变形或变大;

3)如果RQ的左挡板(即遮光挡板71)向右侧发生位置突变,则会导致RQL3变形或变大;

4)如果RQ的左挡板(即遮光挡板71)向左侧发生位置突变,则会导致LQR1变小或消失。

具体的,情形(1)中,遮光挡板72向右侧发生位置突变时,则在对左Q-panel进行曝光时,由于遮光挡板72向右侧偏移,此时虚线82右侧的部分光刻胶被曝光,当对右Q-panel进行曝光时,RQL1所在区域的部分光刻胶已经被曝光,从而导致RQL1变小,如果遮光挡板向右偏移比较大(RQL1所在区域完全被曝光),则RQL1消失。

情形(2)中,如果LQ的右挡板(即遮光挡板72)向左侧发生位置突变,则在对左Q-panel进行曝光时,由于遮光挡板72向左侧偏移,此时虚线82左侧的部分光刻胶未被曝光,当对右Q-panel进行曝光时,L2可以曝光得到部分光刻胶图形,导致最终所得的光刻胶图形大于遮光挡板位置正常情况下R3所得的光刻胶图形LQR3,从而导致最终得到的LQR3位置处的光刻胶图形变形或变大。

上述情形(3)和(4)与(1)和(2)中的情况类似,此处不再进行说明。

由于遮光挡板位置突变会导致光刻胶图形变化,因此,通过检测光刻胶图形可以判定遮光挡板位置是否异常。

可选的,L1和R1的大小不限,位置满足:对掩膜版进行曝光获得任一小板时,L1曝光所得的光刻胶图形位置和R1曝光所得的光刻胶图形位置位于该小板对应的遮光挡板处于正常位置时的覆盖范围内;如图4所示,对左Q-panel曝光时,R1曝光所得的光刻胶图形LQR1和L1曝光所得的光刻胶图形LQL1位于左Q-panel对应的遮光挡板71处于正常位置时的覆盖范围内,即位于虚线81左侧,而对右Q-panel曝光时,R1曝光所得的光刻胶图形RQR1和L1曝光所得的光刻胶图形RQL1位于右Q-panel对应的遮光挡板72处于正常位置时的覆盖范围内,即位于虚线82右侧。

可选的,L1、L2、L3和R1、R2、R3的形状不限,可以是图2中所示的方形,也可以是圆形,或其他形状。为监测方便,在本发明的一可选实施例中,可以将L1、L3、R1、R3的大小形状设置为一样。另外,R2需大于L3,L2需大于R3,L2和R2大小可以一样,也可以不一样。在本发明的一可选实施例中,L2和R2可以设置为大小形状一致。

另外,图2中所示的L1、L2、L3和R1、R2、L3处于同一水平位置上。在本发明的其他实施例中,L1和R1可以位于其他位置,如图7所示。L2和R3也可以位于其他位置,如图8所示。当然,L3和R2也可以位于其他位置,比如L3和R2在图2的基础上同时向上移动或向下移动。这种情况下,相应的,检测图形标记在基板上曝光所得的在两个小板之间的光刻胶图形,此时,光刻胶图形的位置与图5略有不同,不再是四个图形处于同一水平位置上,但仍可通过光刻胶图形的变化判断遮光挡板的位置是否异常,只是检测的光刻胶图形的位置发生改变。

在本发明的一可选实施例中,也可以只包括图形标记L1-L3,R1-R3中的部分标记。比如,只包括图形标记L1-L3,R2和R3,或者,只包括图形标记L1、L2和R3,或者,至包括图形标记L1,L3和R2,或者,只包括图形标记L2-L3和R2-R3,或者,只包括图形标记L1,或者,只包括图形标记R1,或者,只包括图形标记L1和R1,等等。只包括部分图形标记时,可以检测出遮光挡板的部分异常。

在本发明的一可选实施例中,还可以在掩膜版50上再设置两组图形标记,在掩模图形区域60的上侧设置图形标记U1、U2、U3,在掩模图形区域60的下侧设置图形标记D1、D2、D3。U1-U3类似于L1-L3,D1-D3类似于R1-R3,此时,U2与D3位于同一垂直位置,U3与D2位于同一垂直位置,U3与所述掩模图形区域60的垂直方向上的距离大于U2与所述掩模图形区域60的垂直方向上的距离,所述D3与所述掩模图形区域60的垂直方向上的距离大于D2与所述掩模图形区域60的垂直方向上的距离,所述U3与U2的垂直方向上的距离等于D3与D2垂直方向上的距离。图形标记U1-U3,D1-D3可以用于检测遮光挡板是否向上偏移或向下偏移。该情况下,可以通过检测上下两个小板之间由图形标记形成的光刻胶图形判定遮光挡板位置是否异常(向上偏移或向下偏移)。另外,上述L1-L3,R1-R3的各种变换同样适用于U1-U3,D1-D3,只是方向上为垂直方向。

当然,在本发明的其他实施例中,可以设置更多图形标记。

本发明实施例还提供一种曝光方法,包括:

使用上述掩膜版进行曝光得到基板上的小板;

曝光第一小板时,所述第二右标记在所述基板上对应第一曝光位置,所述第三右标记在所述基板上对应第二曝光位置,曝光所述第一小板相邻的第二小板时,所述第二左标记在所述基板上对应第三曝光位置,所述第三左标记在所述基板上对应第四曝光位置,所述第一曝光位置、第二曝光位置、第三曝光位置、第四曝光位置位于所述第一小板和所述第二小板之间,且:

所述第一曝光位置覆盖所述第四曝光位置,所述第三曝光位置覆盖所述第二曝光位置;

所述第一曝光位置和第二曝光位置位于所述第一小板对应的遮光挡板覆盖所述第一小板时的正常覆盖范围之外,所述第一小板与所述第二小板的中线位于所述第一曝光位置和所述第二曝光位置之间;

所述第三曝光位置和第四曝光位置位于所述第二小板对应的遮光挡板覆盖所述第二小板时的正常覆盖范围之外,所述第一小板与所述第二小板的中线位于所述第三曝光位置和所述第四曝光位置之间。

在本发明的一可选实施例中,使用所述掩膜版进行曝光获得小板时还满足:曝光任一小板时,所述第一左标记和第一右标记对应的曝光位置位于当前曝光的小板对应的遮光挡板覆盖当前曝光的小板时的正常覆盖范围之内。比如,对LQ曝光时,相应的L1,R1的曝光位置(LQL1,LQR1)位于LQ对应的遮光挡板71覆盖LQ时的正常覆盖范围之内(即遮光挡板71处于正常位置时的覆盖范围,LQL1和LQR1均位于虚线81的左侧),又比如,对RQ曝光时,相应的L1,R1的曝光位置(RQL1,RQR1)位于RQ对应的遮光挡板72覆盖RQ时的正常覆盖范围之内(即遮光挡板处于正常位置时的覆盖范围,RQL1和RQR1均位于虚线82的右侧)

在本发明一可选实施例中,所述方法还包括:

检测所述基板上相邻两个小板之间由所述图形标记曝光形成的光刻胶图形;

根据所述光刻胶图形判断遮光挡板的位置是否异常,并在判断所述遮光挡板的位置异常后,进行报警。

本发明实施例提供的方案,可以通过检测图形标记生成的光刻胶图形判断遮光挡板是否异常,并在异常时报警,方便维护人员根据该报警进行遮光挡板位置的调节。所述报警可以是发出警报声或点亮指示灯,或者,指示灯闪烁,也可以是生成异常日志,供维护人员查看,等等。

在本发明一可选实施例中,所述根据所述光刻胶图形判断遮光挡板位置是否异常包括:

根据所述光刻胶图形的大小和/或形状判断遮光挡板的位置是否异常,所述形状可以是完整性或关键尺寸(Critical Dimension)。

在本发明的一可选实施例中,也可根据光刻胶图形判断遮光挡板的偏移方向和偏移量,将该偏移方向和偏移量发送给遮光挡板的位置调节装置,由遮光挡板的位置调节装置根据该偏移方向和偏移量自动进行遮光挡板的位置调节。当然,也可以只发出调节信号给位置调节装置,由位置调节装置将遮光挡板调节至正常位置。

本发明实施例还提供一种曝光装置,如图10所示,包括:

曝光单元1001,用于使用上述掩膜版进行曝光得到基板上的小板,且曝光时满足:曝光第一小板时,所述第二右标记在所述基板上对应第一曝光位置,所述第三右标记在所述基板上对应第二曝光位置,曝光所述第一小板相邻的第二小板时,所述第二左标记在所述基板上对应第三曝光位置,所述第三左标记在所述基板上对应第四曝光位置,所述第一曝光位置、第二曝光位置、第三曝光位置、第四曝光位置位于所述第一小板和所述第二小板之间,且,

所述第一曝光位置覆盖所述第四曝光位置,所述第三曝光位置覆盖所述第二曝光位置;

所述第一曝光位置和第二曝光位置位于所述第一小板对应的遮光挡板覆盖所述第一小板时的正常覆盖范围之外,所述第一小板与所述第二小板的中线位于所述第一曝光位置和所述第二曝光位置之间;

所述第三曝光位置和第四曝光位置位于所述第二小板对应的遮光挡板覆盖所述第二小板时的正常覆盖范围之外,所述第一小板与所述第二小板的中线位于所述第三曝光位置和所述第四曝光位置之间。

在本发明一可选实施例中,所述曝光单元1001使用上述掩膜版进行曝光得到基板上的小板时,还满足:曝光任一小板时,所述第一左标记和第一右标记对应的曝光位置位于当前曝光的小板对应的遮光挡板覆盖当前小板时正常覆盖范围之内。

在本发明一可选实施例中,该曝光装置还可包括:

检测单元1002,检测所述基板上相邻两个小板之间由所述图形标记曝光形成的光刻胶图形;

判断单元1003,用于根据所述光刻胶图形判断遮光挡板的位置是否异常,并在判断所述遮光挡板的位置异常后,进行报警。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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