CN103034071B - 一种曝光机对位方法及控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曝光机对位方法，用以提高对位成功率，提高生产效率。该方法为：移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作；确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作。本发明同时公开了一种曝光机对位控制设备。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种曝光机对位方法及控制设备。
背景技术
在薄膜晶体管-液晶显示器（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD）生成过程中，需要多次使用光刻工艺。在光刻工艺中，利用具有设计图案的光罩（Mask）和紫外光对涂有光刻胶的基板进行曝光，可以将光罩上的图案投影到基板的光阻上，然后通过显影在玻璃基板上复制光罩的图案。在TFT-LCD的生成过程中，需要反复几次进行光刻才能完成薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的制作。
在采用曝光机进行曝光之前，首先需要进行对位操作，对位精度是曝光机的重要参数之一，直接影响曝光效果。在一次曝光过程中，曝光机的主要操作为：预对位（Pre-alignment）->间距控制（Gap Control）->对位（Alignment）->曝光（Exposure）。
在现有的曝光机对位方式中，通过移动承载光罩的基台（mask stage）进行光罩上的对位标记（mask mark）和基板上的对位标记（work mark）的对准，从而实现对位。
但是，现有的对位方式中，由于受到mask stage结构空间限制等因素的影响，使得无法实现mask mark和work mark对准。其中，往往会因为对位标记超出视野范围太多导致聚焦清晰度过低（即聚焦得分值（Score）较低），使得需要进行人为判定，曝光机只能处于暂时等待状态，不能正常进行曝光。这就会影响设备的稼动率，降低生产效率。
这就需要寻求一种新的曝光机对位方法，以提高对位成功率。
发明内容
本发明提供一种曝光机对位方法及控制设备，用以提高对位成功率，提高生产效率。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种曝光机对位方法，包括：
移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作；
确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作。
一种曝光机对位控制设备，包括：
第一控制模块，用于控制移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作；
第二控制模块，用于确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，控制移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作。
基于上述技术方案，本发明实施例中，在移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作失败时，移动承载基板的基台进行基板的对位标记与光罩的对位标记的对准操作，由于承载基板的基台不受设计空间的限制，其移动幅度可以满足对位标记匹配的需要，有效避免了传统的仅移动承载光罩的基台进行对位标记对准的操作所导致的无法对准的情况，提高了对位成功率，进而提高了生产效率。
附图说明
图1为现有的对基板进行曝光的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例中实现曝光机对位的方法流程图；
图3为本发明实施例中对work mark进行拆分的示意图；
图4a为本发明实施例中初始时监视范围内的对位标记位置示意图；
图4b为本发明实施例中移动work mark至监视范围中心的示意图；
图4c为本发明实施例中work mark与mask mark对准的示意图；
图5为本发明具体实施例中进行对位的方法流程图；
图6为本发明实施例中曝光机对位控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为了避免传统的仅移动承载光罩的基台进行对位标记对准的操作所导致的无法对准的情况，提高对位成功率，以及提高生产效率，本发明实施例提供了一种曝光机对位方法。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
如附图1所示为对基板进行曝光的剖面结构示意图，其中，包括用于承载光罩（mask）102的基台（mask stage）101，mask102以真空吸附的方式吸附于mask stage101的下表面，以及包括承载基板（Glass）103的基台（work stage）104，Glass103放置于work stage104的上表面，还包括用于支撑Glass103的支撑脚（work pin）105，该支撑脚105上下贯穿work stage104，以支撑Glass103上下移动。
基于附图1所示的结构，如附图2所示，本发明实施例中，曝光机对位的详细方法流程如下：
步骤201：移动承载光罩的基台（mask stage）进行光罩的对位标记（maskmark）与基板的对位标记（work mark）的对准操作。
步骤202：确定未实现mask mark与work mark的对准时，移动承载基板的基台（work stage）进行mask mark与work mark的对准操作。
优选地，本发明实施例中，在进行mask mark与work mark的对准操作之前，将work mark拆分为一个以上的子对位标记，即将work mark的图案划分为多个子图案，每个子图案对应一个子对位标记。
该优选地实施例中，进行mask mark与work mark的对准操作的具体过程为：在视野范围内依次搜索各子对位标记，在确定搜索到至少一个子对位标记后，移动mask stage或work stage进行mask mark与搜索到的子对位标记的对准操作。
在一个具体实现中，如附图3所示，在将work mark拆分为一个以上的子对位标记时，以work mark的对称中心为坐标原点，以横坐标轴和纵坐标轴为分割线，将work mark划分为4个子对位标记。在进行mask mark与work mark的对准操作时，在视野范围内依次搜索4个子对位标记，在确定搜索到一个子对位标记后，移动mask stage或work stage进行mask mark与搜索到该子对位标记的对准操作。
该优选地实施例中，通过将work mark拆分为多个子对位标记，在视野范围内搜索各子对位标记，采用搜索到的子对位标记与mask mark进行对准操作，从而可以避免现有的对位方式中，在work mark不能完全出现在视野范围内时，由于无法有效识别work mark而导致对位失败，使得能够在只有作为work mark一部分的子对位标记出现在视野范围内，即可有效识别work mark，进而实现mask mark与work mark的对准操作，进一步提高了对位成功率。
例如，如附图4a~图4c所示，在基板相对两侧分别设置有work mark，假设前监视器（Front monitor）的视野范围对应显示一侧work mark的对位过程，后监视器（Back monitor）的视野范围对应显示另一侧work mark的对位过程。如附图4a所示，初始时work mark仅有一半出现在视野中心，若以完整的workmark的图案在监视范围内进行搜索，则搜索到work mark的可能性较小，若以拆分后的4个1/4work mark在监视范围内进行搜索，则位于视野范围内的部分work mark中，可以搜索到拆分后的4个1/4work mark中的两个，采用搜索到的其中一个1/4work mark进行对位操作，即可使得work mark和mask mark对准至视野中心。
优选地，步骤201可重复执行设定次数。具体地，移动mask stage进行mask mark与work mark的对准操作，若确定实现mask mark与work mark的对准，则结束；若确定未实现mask mark与work mark的对准时，再次移动maskstage进行mask mark与work mark的对准操作；重复该过程，直至移动maskstage达到第一设定次数时为止。
更为优选地，步骤202中移动work stage进行对准的过程可重复执行设定次数。具体地，移动work stage进行mask mark与work mark的对准操作，若确定实现mask mark与work mark的对准，则结束；若确定未实现mask mark与work mark的对准时，再次移动work stage进行mask mark与work mark的对准操作；重复该过程，直至移动work stage达到第二设定次数为止。
实际应用中，为了尽量缩短基板通过曝光台的时长（tact time），需要对重复移动mask stage或work stage的次数进行限制。优选地，重复移动mask stage的第一设定次数为5次，重复移动work stage的第二设定次数为15次。
该优选的实施方式中，通过多次移动mask stage和/或work stage进行对位，进一步提高了对位的成功率。
优选地，移动work stage进行mask mark与work mark的对准操作时，移动work stage使work mark沿视野平面的横坐标轴方向移动预定幅度，进行mask mark与work mark的对准操作；和/或，移动work stage使work mark沿视野平面的纵坐标轴方向移动预定幅度，进行mask mark与work mark的对准操作。较佳地，该预定幅度小于等于400微米（um）。
该优选的实施方式可以保证work mark能够出现中在监视器的视野中心，不需要手动移动寻找work mark，进一步提高了对位的成功率以及生产效率。
以下结合附图5所示，通过一个具体的实施例对本发明实施例提供的对位方式进行详细说明。
步骤501：移动work stage或mask stage进行work mark和mask mark的粗对位；
步骤502：搜索监视器视野范围内的mask mark和work mark，计算两个对位标记之间的位置偏差，具体地，可以将work mark拆分为四个1/4work mark，在搜索时分别按照四个1/4work mark进行搜索；
步骤503：根据计算出的位置偏差，移动mask stage进行work mark和maskmark的对位操作；
步骤504：再次搜索监视器视野范围内的mask mark和work mark，判断两个对位标记是否对准，具体地，可以将work mark拆分为四个1/4work mark，在搜索时分别按照四个1/4work mark进行搜索；若对准，则进行曝光，否则，转去执行步骤505；
步骤505：判断移动mask stage进行精确对位的次数是否大于等于5次，若是，则执行步骤506，否则，转去执行步骤503；
步骤506：移动work stage进行work mark和mask mark的对位操作；
步骤507：再次搜索监视器视野范围内的mask mark和work mark，判断两个对位标记是否对准，具体地，可以将work mark拆分为四个1/4work mark，在搜索时分别按照四个1/4work mark进行搜索；若对准，则进行曝光，否则，转去执行步骤508；
步骤508：判断移动work stage进行精确对位的次数是否大于等于15次，若是，则结束，否则，转去执行步骤506。
实际应用中，步骤501中在进行work mark和mask mark的粗对位过程中，监视器（如摄像设备）摄取的图像中，判断监视器识别的work mark和mask mark的分辨率是否大于0.35，若不大于，进行报警（Alarm），若大于，则进行间距控制（Gap Control）后进行精对位过程（即步骤502~步骤508），即调整光罩下表面与基板上表面之间的距离。
实际应用中，在进行精对位后，进行曝光之前，还可以判断监视器识别的work mark和mask mark的分辨率是否大于0.7，若大于，则进行曝光，否则，报警。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种曝光机对位控制设备，其控制曝光机进行对位的具体过程可参见上述方法部分的描述，重复之处不再赘述，如附图6所示，该控制设备主要包括以下模块：
第一控制模块601：用于控制移动承载光罩的基台（mask stage）进行光罩的对位标记（mask mark）与基板的对位标记（work mark）的对准操作；
第二控制模块602，用于确定未实现mask mark与work mark的对准时，控制移动承载基板的基台（work stage）进行mask mark与work mark的对准操作。
优选地，还包括预处理模块603，用于将work mark拆分为一个以上的子对位标记。
优选地，第一控制模块601或第二控制模块602具体用于：在视野范围内依次搜索各子对位标记，在确定搜索到至少一个子对位标记后，控制移动maskstage或work stage进行mask mark与搜索到的子对位标记的对准操作
优选地，第一控制模块601具体用于：控制移动mask stage进行mask mark与work mark的对准操作，若确定未实现mask mark与work mark的对准时，再次控制移动mask stage进行mask mark与work mark的对准操作，直至控制移动mask stage达到第一设定次数为止。
优选地，第二控制模块602具体用于：控制移动work stage进行mask mark与work mark的对准操作，若确定未实现mask mark与work mark的对准时，再次控制移动work stage进行mask mark与work mark的对准操作，直至控制移动work stage达到第二设定次数为止。
基于上述技术方案，本发明实施例中，在移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作失败时，移动承载基板的基台进行基板的对位标记与光罩的对位标记的对准操作，由于承载基板的基台不受设计空间的限制，其移动幅度可以满足对位标记匹配的需要，有效避免了传统的仅移动承载光罩的基台进行对位标记对准的操作所导致的无法对准的情况，提高了对位成功率，进而提高了生产效率。
其中，将work mark拆分为多个子对位标记，在视野范围内搜索各子对位标记，采用搜索到的子对位标记与mask mark进行对准操作，使得能够在只有作为work mark一部分的子对位标记出现在视野范围内，仍然能够有效识别work mark，进而实现mask mark与work mark的对准操作，进一步提高了对位成功率。
另外，通过多次移动mask stage和/或work stage进行对位，进一步提高了对位的成功率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种曝光机对位方法，其特征在于，包括：
将基板的对位标记拆分为一个以上的子对位标记；
移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作；
确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述基板的对位标记的对称中心为坐标原点，以横坐标轴和纵坐标轴为分割线，将所述基板的对位标记划分为4个子对位标记。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，具体包括：
在视野范围内依次搜索各子对位标记，在确定搜索到至少一个所述子对位标记后，移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与搜索到的所述子对位标记的对准操作；确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与搜索到的所述子对位标记的对准操作。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，若确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，再次移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，直至移动光罩的对位标记达到第一设定次数为止。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，若确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，再次移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，直至移动承载基板的基台达到第二设定次数为止。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一设定次数为5次，所述第二设定次数为15次。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，具体包括：
移动承载基板的基台使基板的对位标记沿视野平面的横坐标轴方向移动预定幅度，进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作；和/或，
移动承载基板的基台使基板的对位标记沿视野平面的纵坐标轴方向移动预定幅度，进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，所述预定幅度小于等于400微米。
8.一种曝光机对位控制设备，其特征在于，包括：
预处理模块，用于将基板的对位标记拆分为一个以上的子对位标记；
第一控制模块，用于控制移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作；
第二控制模块，用于确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，控制移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作。
9.如权利要求8所述的控制设备，其特征在于，所述第一控制模块具体用于：在视野范围内依次搜索各子对位标记，在确定搜索到至少一个所述子对位标记后，控制移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与搜索到的所述子对位标记的对准操作；
所述第二控制模块具体用于：确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，控制移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与搜索到的所述子对位标记的对准操作。
10.如权利要求9所述的控制设备，其特征在于，所述第一控制模块具体用于：控制移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，若确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，再次控制移动承载光罩的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，直至控制移动承载光罩的基台达到第一设定次数为止。
11.如权利要求10所述的控制设备，其特征在于，所述第二控制模块具体用于：控制移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，若确定未实现光罩的对位标记与基板的对位标记的对准时，再次控制移动承载基板的基台进行光罩的对位标记与基板的对位标记的对准操作，直至控制移动承载基板的基台达到第二设定次数为止。
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