CN109212908B - 曝光机的挡板位置确定方法 - Google Patents

Abstract

一种曝光机的挡板位置确定方法，本发明通过改变挡板位置确认图形的位置，将其设置在两次曝光子区域的共同边界附近，从而在一次挡板位置确认图形检查过程中，可以同时检查两个子曝光区域的边界。相对于每次检查一个子曝光区域边界的方法，能提高检查效率、降低确认图形的浏览量、缩短检查时间、提高产能。

Description

曝光机的挡板位置确定方法

技术领域

本发明涉及曝光设备技术领域，尤其涉及一种曝光机的挡板位置确定方法。

背景技术

近年来，随着信息通讯领域的迅速发展，对各种类型的显示设备的要求越来越大。其中液晶显示面板(LCD)以其轻、薄、体积小、耗电小、辐射低等优点，逐步发展成主流的显示装置。以液晶驱动模式为TN(Twisted Nematic)为例，液晶显示面板一般包括：滤色基板，薄膜晶体管基板以及两者之间的液晶。其中，滤色基板主要包括：一玻璃基板、位于该玻璃基板上的黑色矩阵层、位于未被黑色矩阵覆盖的玻璃基板上的滤色层、覆盖在黑色矩阵和滤色层上的平坦层、位于平坦层上的间隔柱。

随着液晶显示面板行业的发展，大尺寸基板投入应用，黑色矩阵层、滤色层、间隔柱所占的面积也要求越来越大。现有的黑色矩阵层、滤色层、间隔柱一般采用光阻曝光、显影形成。光阻的图案化制作技术中，普遍采用近接式曝光机实现。由于光阻的面积大，而曝光过程中使用的掩膜板的尺寸有限，因而一般光阻的曝光采用逐块区域曝光。在逐块区域曝光过程中，需对不需曝光区域采用挡板遮挡光源。遮挡光源时，为保证每个区域的曝光范围准确，需确定挡板位置。

现有技术中，挡板位置确定方法为：每块区域曝光时使用的掩膜板在上、下、左、右四条边界的两头分别设置开口，以在曝光同时形成八个确认图形；逐个浏览每个确认图形的完整性，若出现图形缺失，则需调整挡板位置。

实际中，光阻面积越大，所分区域越多，曝光次数越多，造成确认图形的浏览量越大，检查时间越长，效率和产能越低。

有鉴于此，本发明提供一种曝光机的挡板位置确定方法，以克服上述不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种曝光机的挡板位置确定方法，能至少能实现以下其中一个优点：确认图形的浏览量小，检查时间短，效率和产能高。

为实现上述目的，本发明提供一种曝光机的挡板位置确定方法，包括：

将基板上的待曝光膜层划分为若干子曝光区域，每一所述子曝光区域的范围小于或等于掩膜板在待曝光膜层上的曝光范围；每个子曝光区域所使用的掩膜板在靠近边界处具有开口，所述边界对应相邻两子曝光区域的共用边界或待曝光膜层中与所述共用边界平行的边界；

使用掩膜板，依次对各子曝光区域曝光，各子曝光区域曝光过程中使用挡板遮光；所述掩膜板的开口在对应子曝光区域进行曝光同时，在该子曝光区域中形成各边界的挡板位置确认图形；之后对基板上的待曝光膜层显影；

检查各子曝光区域中各边界的挡板位置确认图形，其中将共用边界分别位于相邻两子曝光区域中的挡板位置确认图形作为一个整体检查：

若每一子曝光区域中各边界的挡板位置确认图形完整，则各子曝光区域曝光时中各边界的挡板位置均符合要求；

若某个或某几个子曝光区域中某个或某几个边界的挡板位置确认图形不完整，则该个或该几个子曝光区域曝光时某个或某几个边界的挡板位置不符合要求。

可选地，对于挡板位置不符合要求的子曝光区域，记录子曝光区域位置及边界位置，重复下述步骤直至该子曝光区域记录的边界的挡板位置确认图形完整；

提供下一基板，将所述下一基板上的待曝光膜层划分为若干子曝光区域，所述划分方法与上一基板的待曝光膜层划分方法相同；

使用掩膜板，至少对记录的子曝光区域曝光，曝光前调整所记录边界的挡板位置，曝光过程中使用调整后的挡板遮光；之后对曝光后的各子曝光区域一并显影；

检查所记录的子曝光区域及边界的挡板位置确认图形，所述检查方法与上一基板的检查方法相同。

可选地，各子曝光区域使用同一掩膜板，所述依次对各子曝光区域曝光采用逐次移动掩膜板位置的方式实现。

可选地，待曝光膜层所划分的若干子曝光区域按行列方式排布，各子曝光区域使用的所述掩膜板的开口靠近相连两边界形成的顶角处，所述检查挡板位置确认图形的过程中，将左右上下相邻四个子曝光区域中靠近共同顶点处的挡板位置确认图形作为一个整体检查。

可选地，所述待曝光膜层为显示面板的黑色矩阵、和/或滤色层的各层、和/或间隔柱。

可选地，所述待曝光膜层为显示面板的黑色矩阵、滤色层的各层、以及间隔柱，所述黑色矩阵、和/或滤色层的某一层、和/或间隔柱的挡板位置确认图形部分区域重叠，所述滤色层各层的挡板位置确认图形彼此完全错开。

可选地，所述待曝光膜层为显示面板的滤色层的各层，所述各层共用同一掩膜板进行曝光，所述掩膜板边界的开口满足所述各层的挡板位置确认图形彼此完全错开。

可选地，所述掩膜板相对两边的开口的形状不同。

可选地，所述开口的形状为圆形、矩形、三角形或箭头状。

可选地，所述挡板位置确认图形的尺寸范围为300～2000um，所述开口的尺寸范围为10～2000um。

1)子曝光区域中具有用于确定曝光边界的挡板位置确认图形，本发明通过改变挡板位置确认图形的位置，将其设置在两次曝光子区域的共同边界，也即交界附近，从而在一次挡板位置确认图形检查过程中，可以同时检查两个子曝光区域的边界。相对于每次检查一个子曝光区域边界的方法，能提高检查效率、降低确认图形的浏览量、缩短检查时间、提高产能。

2)可选方案中，对于挡板位置不符合要求的子曝光区域，记录子曝光区域及边界位置，在下一基板的曝光过程中进行挡板位置的调整。其中，下一基板上的若干子曝光区域的划分方法与上一基板的划分方法相同，且下一基板可以a)仅曝光需进行挡板位置调整的子曝光区域，也可以b)全部子曝光区域曝光，其中，不需调整的子曝光区域按前一基板的挡板位置进行遮光。

3)可选方案中，待曝光膜层所划分的若干子曝光区域可以a)按行或列排布，也可以b)按行列方式排布。对于b)方案中，各子曝光区域使用的所述掩膜板的开口可以b1)靠近相连两边界的顶角处。这样，检查挡板位置确认图形的完整性过程中，可将分别位于左右上下相邻四个子曝光区域中，但靠近共同顶点处的挡板位置确认图形作为一个整体检查，换言之，一次检查四个子曝光区域的边界，相对于b2)掩膜板的开口靠近一条共用边界，一次检查两子曝光区域边界的方案，能进一步提高检查效率。

4)可选方案中，上述曝光机的挡板位置确定方法可以用于a)显示面板的黑色矩阵、和/或滤色层的各层、和/或间隔柱的制作，也可以用于b)其它行或列或阵列排布结构的制作，例如阵列存储器等的刻蚀用图案化光刻胶层的制作。

附图说明

图1是本发明一实施例中的曝光机曝光过程的结构示意图；

图2是图1中的掩膜板及基板的俯视图，其中基板上的待曝光膜层为黑色矩阵材料层；

图3是图2中基板上的待曝光膜层的一种曝光结果；

图4是图2中基板上的待曝光膜层的另一种曝光结果；

图5是若出现子曝光区域边界的挡板位置确认图形不完整，则在下一基板上调整挡板位置时的掩膜板及下一基板的俯视图；

图6是图5中下一基板上的待曝光膜层的一种曝光结果；

图7是图5中下一基板上的待曝光膜层的另一种曝光结果；

图8是图1中的掩膜板及基板的俯视图，其中掩膜板边界具有另一种形状的开口；

图9是图1中的掩膜板及基板的俯视图，其中基板上的待曝光膜层为滤色层中某一层；

图10是图9中基板上的待曝光膜层的一种曝光结果；

图11是图9中基板上的待曝光膜层为不同颜色的色阻时的挡板位置确认图形的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明一实施例中的曝光机曝光过程的结构示意图；图2是图1中的掩膜板及基板的俯视图；图3是图2中基板上的待曝光膜层的一种曝光结果。

首先参照图1所示，曝光机在曝光过程中需采用挡板1对基板2上的不需曝光区域进行遮光。

挡板1的位置的确定方法包括如下步骤，以下分别进行介绍。

首先，结合图1与图2所示，将基板2上的待曝光膜层20划分为若干子曝光区域A1～A5，每一子曝光区域A1、A2、A3、A4、A5的范围小于或等于掩膜板3在待曝光膜层20上的曝光范围。每个子曝光区域A1、A2、A3、A4、A5所使用的掩膜板3在靠近边界处具有开口31、32。其中的边界对应相邻两子曝光区域A1、A2，A2、A3，A3、A4，A4、A5的共用边界(即交界)或待曝光膜层20中与该共用边界平行的边界。掩膜板3上，开口31靠近的边界在曝光时对准待曝光膜层20的上边界，开口32靠近的边界在曝光时形成相邻两子曝光区域A1、A2的共用边界。

基板2可以为玻璃，待曝光膜层20例如为黑色矩阵材料层，可以为负性光刻胶。图2中划分为5个子曝光区域，且按行划分。其它实施例中，也可以划分为其它数目的子曝光区域，每个子曝光区域对应一次曝光。划分方法也可以按列或行列式划分。

对于图2中将待曝光膜层20划分为呈行排布情况，如图1所示，挡板具有两块，分别遮挡上、下不需曝光的区域。对于划分为呈列排布的情况，挡板也为两块，分别遮挡左、右不需曝光的区域。对于划分为呈阵列方式排布的情况(参见图10与图11所示)，需说明的是，由于图1视角所限，实际中使用四块挡板1，除了图1所示的上下两块，纸面与纸内在左、右方向还各自具有一块。

图2中，为降低成本，子曝光区域A1～A5采用同一掩膜板3曝光，此时，每次曝光后向下移动一次掩膜板3进行下一子曝光区域的曝光，每次子曝光区域曝光后移动一次挡板位置至下一子曝光区域所需的挡光位置。其中子曝光区域A1～A4的范围与掩膜板3在待曝光膜层20上的曝光范围相等，子曝光区域A5的范围小于掩膜板3在待曝光膜层20上的曝光范围。

其它实施例中，各子曝光区域A1～A5曝光所使用的掩膜板也可以不同。

为方便后续对挡板位置确认图形进行检查过程中的辨识，其尺寸范围优选为300～2000um，对应的开口的尺寸范围优选为10～2000um。

接着，使用掩膜板3，依次对各子曝光区域A1～A5曝光，各子曝光区域A1～A5曝光过程中使用挡板1遮光；参照图2与图3所示，掩膜板3的开口31、32在对应子曝光区域A1～A5进行曝光同时，在该子曝光区域A1～A5形成各个边界的挡板位置确认图形21a～21b、22a～22b、23a～23b、24a～24b、25a～25b。例如，子曝光区域A1的上、下边界的挡板位置确认图形分别为：挡板位置确认图形21a、挡板位置确认图形21b。

子曝光区域A5的范围小于掩膜板3在待曝光膜层20上的曝光范围，因而，下边界的挡板位置确认图形25b仅具有部分。

之后对基板2上的待曝光膜层20显影。

上述显影是所有子曝光区域A1～A5曝光完后，一并显影。另外，各子曝光区域A1～A5曝光过程中，挡板1的位置先依据经验设置。

如上一步骤所述，由于共用掩膜板3，因而依次对各子曝光区域A1～A5曝光时，采用逐步移动掩膜板3的位置实现。

之后，检查各子曝光区域A1～A5中各个边界的挡板位置确认图形21a～21b、22a～22b、23a～23b、24a～24b、25a～25b，其中将共用边界分别位于相邻两子曝光区域A1、A2，A2、A3，A3、A4，A4、A5中的挡板位置确认图形21b、22a，22b、23a，23b、24a，24b、25a(参见图3中的虚线圈内所示)作为一个整体检查。例如，相邻两子曝光区域A1、A2的共用边界记为L，子曝光区域A1在曝光时，位于下方的挡板遮至边界L形成该边界L的挡板位置确认图形21b，子曝光区域边界A2在曝光时，位于上方的挡板遮至边界L形成该边界L的挡板位置确认图形22a。挡板位置确认图形21b位于子曝光区域A1中，挡板位置确认图形22a位于子曝光区域A2中，但都是共用边界L的挡板位置确认图形，做为一个整体检查完整性。

图2的掩膜板开口31、32中，不考虑形状，掩膜板3两相对边界的开口31、32位置大致对称，这使得图3中挡板位置确认图形21b与22a、22b与23a、23b与24a、24d与25a距离较近，也方便做整体检查。

可以理解的是，本发明中通过将共用边界的挡板位置确认图形设置在两子曝光区域的交界附近，可以作为一个整体检查。相对于一个子曝光区域边界的挡板位置确认图形设置在该子曝光区域的中部，另一个子曝光区域边界的挡板位置确认图形设置在该另一个子曝光区域的中部，无法作为一个整体检查，需分次检查的情况，本发明可以减少检查量。

对于检查结果：若每一子曝光区域A1～A5各边界的挡板位置确认图形完整，则各子曝光区域A1～A5曝光时的各边界挡板位置均符合要求；

若某个或某几个子曝光区域中某个或某几个边界的挡板位置确认图形不完整，则该个或该几个子曝光区域曝光时某个或某几个边界的挡板位置不符合要求。

参见图3，可以看出，各挡板位置确认图形21a～21b、22a～22b、23a～23b、24a～24b、25a～25b均完整，这说明各子曝光区域A1～A5曝光过程中的挡板位置均符合要求，无需调整。后续基板上的子曝光区域的曝光均可以采用上述确定的挡板位置。

图4是图2中基板上的待曝光膜层的另一种曝光结果。一个实施例中，如图4所示，假设子曝光区域A2下边界的挡板位置确认图形22b、子曝光区域A3上边界的挡板位置确认图形23a、子曝光区域A5下边界的挡板位置确认图形25b出现缺失(参见图4中虚线圈所示)，则子曝光区域A2、A3、A5曝光时下边界、上边界、下边界的挡板位置不符合要求。对于此种情况，先记录子曝光区域位置A2、A3、A5以及子曝光区域A2下边界、子曝光区域A3上边界、子曝光区域A5下边界，之后重复下述步骤直至该子曝光区域A2、A3、A5记录的边界的挡板位置确认图形22b、23a、25b完整：

步骤一、如图5所示，提供下一基板4，将下一基板4上的待曝光膜层划分为若干子曝光区域B1～B5，所述划分方法与上一基板2的待曝光膜层20划分方法相同；

步骤二、使用掩膜板3，对记录的子曝光区域B2、B3、B5曝光，每一子曝光区域B2、B3、B5曝光前调整所记录边界的挡板位置，曝光过程中使用调整后的挡板遮光；之后对曝光后的各子曝光区域B2、B3、B5一并显影；换言之，对下一基板4整体显影；显影后的结果如图6所示；

步骤三、检查记录的子曝光区域B2、B3、B5及边界的挡板位置确认图形42b、43a、45b，所述检查方法与上一基板2的检查方法相同。

步骤二的曝光过程中，也可以如图7所示，对所有子曝光区域B1～B5曝光，子曝光区域B1、B4曝光过程中的挡板位置采用上一基板2的子曝光区域A1、A4曝光时的挡板位置。

步骤三的检查过程中，对于图6所示结果，挡板位置确认图形42b、43a由于靠近子曝光区域B2、B3的交界处，因而可以一并检查。子曝光区域B5的挡板位置确认图形45b单独检查。

图6与图7中的挡板位置确认图形42b、43a、45b在一次下一基板4的曝光过程中即将挡板位置调整至满足要求位置。其它实施例中，有可能还有某个或某几个子曝光区域的某个或某几个边界的挡板位置仍不符合要求，即挡板位置确认图形仍有缺失，此时，循环执行步骤一至三，在下一基板4基础上，利用下一基板上的待曝光层再次调整挡板位置直至所有子曝光区域所有边界的挡板位置均符合要求。

图8是图1中的掩膜板及基板的俯视图，与图2中的掩膜板相比，其中掩膜板3的边界具有另一种形状的开口。关于挡板位置确认图形及掩膜板上用于形成挡板位置确认图形的开口，除了图2中的矩形，还可以如图8所示的箭头状，其它实施例中还可以为圆形、正方形、三角形等其它形状。

图9是图1中的掩膜板及基板的俯视图，其中基板上的待曝光膜层为滤色层中某一层。在彩色基板的制作过程中，待曝光膜层20不仅可以如前述实施例中的黑色矩阵材料层，还可以为滤色层中的各层。

参照图9所示，基板2上的待曝光膜层20划分为子曝光区域时，按行列式划分，为描述方便，以下以划分为四个子曝光区域为例介绍，分别为子曝光区域A11、A12、A21、A22。其它实施例中，还可以划分为更多区域。

图9中，掩膜板6的开口61～64优选靠近相连两边界形成的顶角处，边界是指相邻两子曝光区域A11、A12，A12、A22，A21、A22，A21、A11的交界或待曝光膜层20的边界。

图10是图9中基板上的待曝光膜层的一种曝光结果。按照前述实施例的检查方法，将上下左右四个相邻区域中靠近共同顶点处的挡板位置确认图形(参见图10中的虚线圈所示)作为一个整体检查，可以提高检查效率。经检查，各子曝光区域A11、A12、A21、A22各边界的挡板位置确认图形511a～511d、512a～512d、521a～521d、522a～522d均完整，则说明各子曝光区域A11、A12、A21、A22曝光时各边界的挡板位置均符合要求。若某一或某几各子曝光区域中某个或某几个边界的挡板位置确认图形缺失，则按照前述实施例的方法，在下一基板上调整该子曝光区域曝光时该边界的挡板位置。

图11是图9中基板上的待曝光膜层为不同颜色的色阻时的挡板位置确认图形的示意图。需要说明的是，滤色层一般包括多种颜色的光阻，例如红绿蓝，且基板上红绿蓝交替排布。为方便挡板位置确认图形的辨识，对于某一子曝光区域的某一边界，滤色层各层的挡板位置确认图需形彼此完全错开，不能有重叠，如图11所示。图11中不同阴影填充代表不同颜色的色阻的挡板位置确认图形。

各滤色层曝光时的掩膜板可以共同，也可以分别提供。

除了上述的黑色矩阵、滤色层各层的曝光使用上述挡板位置确认方法，间隔柱的曝光也可以使用上述挡板位置确认方法。间隔柱的子曝光区域划分方法可以与滤色层的子曝光区域的划分方法相同，因而滤色层制作完毕后，挡板位置不需调整。

上述黑色矩阵、滤色层、间隔柱在基板表面自下而上堆叠，各子曝光区域，黑色矩阵、和/或滤色层的某一层、和/或间隔柱的挡板位置确认图形可以部分区域重叠，从而可以借助下方图形辨识上方图形；当然也可以完全错开。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，包括：

将基板上的待曝光膜层划分为若干子曝光区域，每一所述子曝光区域的范围小于或等于掩膜板在待曝光膜层上的曝光范围；每个子曝光区域所使用的掩膜板在靠近边界处具有开口，所述边界对应相邻两子曝光区域的共用边界或待曝光膜层中与所述共用边界平行的边界；

使用掩膜板，依次对各子曝光区域曝光，各子曝光区域曝光过程中使用挡板遮光；所述掩膜板的开口在对应子曝光区域进行曝光同时，在该子曝光区域中形成各边界的挡板位置确认图形；之后对基板上的待曝光膜层显影；

检查各子曝光区域中各边界的挡板位置确认图形，其中将共用边界分别位于相邻两子曝光区域中的挡板位置确认图形作为一个整体检查：

若每一子曝光区域各边界的挡板位置确认图形完整，则各子曝光区域曝光时各边界的挡板位置均符合要求；

若某个或某几个子曝光区域中某个或某几个边界的挡板位置确认图形不完整，则该个或该几个子曝光区域曝光时某个或某几个边界的挡板位置不符合要求。

2.根据权利要求1所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，对于挡板位置不符合要求的子曝光区域，记录子曝光区域位置及边界位置，重复下述步骤直至该子曝光区域记录的边界的挡板位置确认图形完整：

提供下一基板，将所述下一基板上的待曝光膜层划分为若干子曝光区域，划分为若干子曝光区的方法与上一基板的待曝光膜层划分方法相同；

使用掩膜板，至少对记录的子曝光区域曝光，曝光前调整所记录边界的挡板位置，曝光过程中使用调整后的挡板遮光；之后对曝光后的各子曝光区域一并显影；

检查所记录的子曝光区域及边界的挡板位置确认图形，检查所记录的子曝光区域及边界的挡板位置确认图形的方法与上一基板的检查方法相同。

3.根据权利要求1或2所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，各子曝光区域使用同一掩膜板，所述依次对各子曝光区域曝光采用逐次移动掩膜板位置的方式实现。

4.根据权利要求2所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，待曝光膜层所划分的若干子曝光区域按行列方式排布，各子曝光区域使用的所述掩膜板的开口靠近相连两边界形成的顶角处，所述检查所记录的子曝光区域及边界的挡板位置确认图形的过程中，将左右上下相邻四个子曝光区域中靠近共同顶点处的挡板位置确认图形作为一个整体检查。

5.根据权利要求1或2所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，所述待曝光膜层为显示面板的黑色矩阵、和/或滤色层的各层、和/或间隔柱。

6.根据权利要求5所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，所述待曝光膜层为显示面板的黑色矩阵、滤色层的各层、以及间隔柱，所述黑色矩阵、和/或滤色层的某一层、和/或间隔柱的挡板位置确认图形部分区域重叠，所述滤色层各层的挡板位置确认图形彼此完全错开。

7.根据权利要求5所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，所述待曝光膜层为显示面板的滤色层的各层，所述各层共用同一掩膜板进行曝光，所述掩膜板边界的开口满足所述各层的挡板位置确认图形彼此完全错开。

8.根据权利要求5所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，所述掩膜板相对两边的开口的形状不同。

9.根据权利要求5所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，所述开口的形状为圆形、矩形、三角形或箭头状。

10.根据权利要求5所述的曝光机的挡板位置确定方法，其特征在于，所述挡板位置确认图形的尺寸范围为300～2000um，所述开口的尺寸范围为10～2000um。

Images