专利名称：一种柔性面板连续无掩膜光刻方法及用于该方法的装置的制作方法
一种柔性面板连续无掩膜光刻方法及用于该方法的装置
技术领域：
本发明涉及一种柔性面板连续无掩膜光刻方法，本发明还涉及一种无掩膜直写数字光刻技术。
背景技术：
随着技术节点的不断缩小，掩膜版价格在芯片制造中的成本比重越来越不容小觑。以45nm掩膜版为例，其价格大约在600万美元上下，而一套22nm工艺的掩膜版成本预计在900到1440万美元。不断攀升的成本为研发带来了巨大的压力，也使得无掩膜光刻作为新兴的技术引起了人们的广泛关注。无掩膜光刻是一类不采用光刻掩膜版的光刻技术，即采用光束直接在硅片上制作出需要的图形。采用光束直接进行光刻的优点是分辨率高；无掩膜光刻作为一种可与光学光刻相比拟的新技术，它能帮助半导体器件制造商建立起一套新的工艺，从而更快地完成从设计到将图形制作在晶圆上的过程。目前光刻行业的光刻系统只能对有限的面积或大小有限的基板进行制备，在制备过程中要多次地对光刻板块进行人工配置；现有的无掩膜光刻系统能做到的可以实现对大面板处理。但是对于柔性电容传感器及柔性显示面板的现有的无掩膜光刻技术无法满足。
发明内容本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种能连续无掩膜光刻柔性面板的柔性面板连续无掩膜光刻方法。本发明还提供了一种用于柔性面板连续无掩膜光刻方法的柔性面板连续无掩膜光刻装置。本发明是通过以下技 术方案实现的:—种柔性面板连续无掩膜光刻方法，其特征在于:将拟成像于柔性板上的图像分割为η帧图像，通过连续逐帧曝光成像将图像连续曝光成像于柔性板上，η为大于I的自然数。如上所述的柔性板连续无掩膜光刻方法，其特征在于包括如下步骤:a)柔性板预加工b)将成卷的柔性板装入柔性面板连续无掩膜光刻装置的卷出卷轮上，将柔性面板的外端头经光刻组件缠卷到收卷卷轮上；c)光刻组件检测到柔性面板上的对准标识与基板标识块，通过卷出装置和收卷装置调整对准；d)曝光光刻；e)保护膜成形与干燥。一种用于柔性面板连续无掩膜光刻方法的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:包括基座I，所述的基座I上设有光刻基板2，所述的光刻基板2上方设有光刻组件3，所述的光刻基板2的两侧分别设有卷出装置4和收卷装置5，所述的光刻基板2上设有抽气定位孔201，所述的光刻基板2的下方设有与所述的抽气定位孔201相通的抽吸装置6。如上所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的光刻基板2为方形，四个角上分别设有与柔性面板上的对准标识相对应的基板标识块205。如上所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的光刻组件3包括设置于所述的光刻基板2上方的分束镜309，所述的分束镜309 —侧设有图像透镜310，所述的图像透镜310另一侧连接有对准相机311，所述的分束镜309的上方连接有光学镜头312，所述的光学镜头312上方设有空间光调制器303，所述的空间光调制器303右下侧设有反射镜片304，空间光调制器303左下侧设有半透半反分束镜308，所述的半透半反分束镜308的正上方设有准直透镜302，所述的准直透镜302的正上方设有半反光源305，所述的半透半反分束镜308的左侧设有光准直和均匀化装置307，所述的光准直和均匀化装置307通过光纤306连接有光源301。如上所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的卷出装置4缠绕有柔性面板带的卷出卷轮401，在所述的卷出卷轮401光刻基板2之间顺次设有进口辊轮轨道402和进口轧辊403，所述的辊轮轨道402上设有能相对所述的辊轮轨道402上下移动辊轮 404。如上所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的收卷装置5包括用于收卷柔性面板带的收卷卷轮501，所述的收卷卷轮501与所述的光刻基板2之间顺次设有支撑辊502、出口辊轮503、出口辊轮轨道504，所述的出口辊轮轨道504上设有出口轧辊505。如上所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的支撑辊502与出口辊轮503之间设有保护 膜成形与干燥装置506，所述的保护膜成形与干燥装置506包括喷雾装置561和干燥装置562。与现有技术相比，本发明有如下优点:本发明才用拟成像于柔性板上的图像分割为η帧图像，连续光刻，实现了柔性面板的无掩膜连续光刻。降低了生产成本，提高了生产效率。并在曝光后经过保护膜成形与干燥系统对曝光后的柔性电容传感器或柔性显示面板进行加制保护膜，提高成品率。
图1是本发明结构原理示意图；图2是本发明光刻基板俯视图；图3是本发明柔性薄膜预加工后的截面图；图4:是本发明柔性薄膜预加工帧分布俯视图。
具体实施方式
一种柔性面板连续无掩膜光刻方法，将拟成像于柔性板上的图像分割为η帧图像，通过连续逐帧曝光成像将图像连续曝光成像于柔性板上，η为大于I的自然数。具体包括如下步骤:f)柔性板预加工；g)将成卷的柔性板装入柔性面板连续无掩膜光刻装置的卷出卷轮上，将柔性面板的外端头经光刻组件缠卷到收卷卷轮上；h)光刻组件检测到柔性面板上的对准标识与基板标识块，通过卷出装置和收卷装置调整对准；i)曝光光刻；j)保护膜成形与干燥。一种用于柔性面板连续无掩膜光刻方法的柔性面板连续无掩膜光刻装置，包括基座1，所述的基座I上设有光刻基板2，所述的光刻基板2上方设有光刻组件3，所述的光刻基板2的两侧分别设有卷出装置4和收卷装置5，所述的光刻基板2上设有抽气定位孔201，所述的光刻基板2的下方设有与所述的抽气定位孔201相通的抽吸装置6。所述的光刻基板2为方形，四个角上分别设有与柔性面板上的对准标识相对应的基板标识块205。所述的光刻组件3包括设置于所述的光刻基板2上方的分束镜309，所述的分束镜309 一侧设有图像透镜310，所述的图像透镜310另一侧连接有对准相机311，所述的分束镜309的上方连接有光学镜头312，所述的光学镜头312上方设有空间光调制器303，所述的空间光调制器303右下侧设有反射镜片304，空间光调制器303左下侧设有半透半反分束镜308，所述的半透半反分束镜308的正上方设有准直透镜302，所述的准直透镜302的正上方设有半反光源305，所述的半透半反分束镜308的左侧设有光准直和均匀化装置307，所述的光准直和均匀化装置307通过光纤306连接有光源301。所述的卷出装置4缠绕有柔性面板带的卷出卷轮401，在所述的卷出卷轮401光刻基板2之间顺次设有进口辊轮轨道402和进口轧辊403，所述的辊轮轨道402上设有能相对所述的辊轮轨道402上下移动辊轮404。所述的收卷装置5包括用于收卷柔性面板带的收卷卷轮501，所述的收卷卷轮501与所述的光刻基板2之间顺次设有支撑辊502、出口辊轮503、出口辊轮轨道504，所述的出口辊轮轨道504上设有出口轧辊505。所述的支撑辊502与出口辊轮503之间设有保护膜成形与干燥装置506，所述的保护膜成形与干燥装置506包括喷雾装置561和干燥装置562。由于柔性电容传感器及柔性显示面板在本身的重力作用下，会呈现如同“悬挂线”的下垂形状，致使面板不平坦。首先在光刻基板上安装基板标识块共4个，即分布于光刻基板的四角，标识图形为方形，假设四个标志图形之间的长度为L，宽度为D。柔性电容传感器及柔性显示面板上以帧的形式，即对整片柔性电容传感器或柔性显示面板每个帧制备标志图，即预制与基板同样的对准标识。开始光刻时启动预先启动校准，即分别调整辊轮在辊轮轨道的位置，使柔性面板贴近光刻基板，并调整卷轮使基板标识块与柔性面板对准标识重叠，使标识能够大致对准。然后启动光刻装置，分别调整至使基板标识块与柔性面板对准标识都在光刻装置视野内。通过观察基板标识块和柔性面板对准标识的重叠情况来判断柔性面板是否有对准和变形。若柔性面板不能对准，则通过综合地调节卷轮，辊轮的位置使之符合。若柔性面板能对准，则启动抽气装置，该抽气装置通抽气，即可将柔性面板固定在光刻基板上，即可减少柔性面板在光刻过程中由于外界环境的变化而导致移位。为了防止在柔性电容传感器及柔 性显示面板的光刻图案因受到轧辊与辊轮在传动过程中挤压而损坏，采用对柔性电容传感器及柔性显示面板的原理膜预加工，使之在面板边缘具有边缘凸棱，在面板边缘处加制5 IOum高的边缘凸棱，其高度根据光刻要求定制。由于柔性显示面板光刻易受外界影响造成光刻图案受损，采用保护膜成形与干燥系统对光刻后的柔性电容传感器或柔性显示面板加保护膜。柔性电容传感器或柔性显示面板经过光刻装置曝光后进入喷雾装置，喷雾装置在柔性面板上均匀喷洒特制胶膜，然后进过干燥装置干燥后形成保护膜。本发明在无需掩膜的情况下对柔性显示面板进行大规模长度无限制的显示面板进行光刻。本发明可对柔性显示面板进行定位固定，防止由于显示面板本身的柔性而因重力所产生的变形以致影响光刻效果，并对光刻后的柔性电容传感器及柔性显示面板进行保护膜制备，该系统可显著地提高了光刻系统的生产能力与适用范围并提高了制造柔性电容传感器及柔性显示面板 的制造成品率。
权利要求
1.一种柔性面板连续无掩膜光刻方法，其特征在于:将拟成像于柔性板上的图像分割为η帧图像，通过连续逐帧曝光成像将图像连续曝光成像于柔性板上，η为大于I的自然数。
2.根据权利要求1所述的柔性板连续无掩膜光刻方法，其特征在于包括如下步骤: a)柔性板预加工 b)将成卷的柔性板装入柔性面板连续无掩膜光刻装置的卷出卷轮上，将柔性面板的外端头经光刻组件缠卷到收卷卷轮上； c)光刻组件检测到柔性面板上的对准标识与基板标识块，通过卷出装置和收卷装置调整对准； d)曝光光刻； e)保护膜成形与干燥。
3.一种用于权利要求1所述的柔性面板连续无掩膜光刻方法的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:包括基座(1)，所述的基座(I)上设有光刻基板(2)，所述的光刻基板(2)上方设有光刻组件(3)，所述的光刻基板(2)的两侧分别设有卷出装置(4)和收卷装置(5)，所述的光刻基板(2)上设有抽气定位孔(201)，所述的光刻基板(2)的下方设有与所述的抽气定 位孔(201)相通的抽吸装置(6)。
4.根据权利要求3所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的光刻基板(2)为方形，四个角上分别设有与柔性面板上的对准标识相对应的基板标识块(205)。
5.根据权利要求4所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的光刻组件(3)包括设置于所述的光刻基板(2)上方的分束镜(309)，所述的分束镜(309) —侧设有图像透镜(310)，所述的图像透镜(310)另一侧连接有对准相机(311)，所述的分束镜(309)的上方连接有光学镜头(312)，所述的光学镜头(312)上方设有空间光调制器(303)，所述的空间光调制器(303)右下侧设有反射镜片(304)，空间光调制器(303)左下侧设有半透半反分束镜(308)，所述的半透半反分束镜(308)的正上方设有准直透镜(302)，所述的准直透镜(302)的正上方设有半反光源(305)，所述的半透半反分束镜(308)的左侧设有光准直和均匀化装置(307 )，所述的光准直和均匀化装置(307 )通过光纤(306 )连接有光源(301)。
6.根据权利要求5所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的卷出装置(4 )缠绕有柔性面板带的卷出卷轮(401 )，在所述的卷出卷轮(401)光刻基板(2 )之间顺次设有进口辊轮轨道(402)和进口轧辊(403)，所述的辊轮轨道(402)上设有能相对所述的辊轮轨道(402)上下移动辊轮(404)。
7.根据权利要求6所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的收卷装置(5)包括用于收卷柔性面板带的收卷卷轮(501)，所述的收卷卷轮(501)与所述的光刻基板(2)之间顺次设有支撑辊(502)、出口辊轮(503)、出口辊轮轨道(504)，所述的出口辊轮轨道(504)上设有出口轧辊(505)。
8.根据权利要求7所述的柔性面板连续无掩膜光刻装置，其特征在于:所述的支撑辊(502)与出口辊轮(503)之间设有保护膜成形与干燥装置(506)，所述的保护膜成形与干燥装置(506 )包括喷雾装置(561)和干燥装置(562 )。
全文摘要
本发明公开了一种柔性面板连续无掩膜光刻方法，其技术方案的要点是，将拟成像于柔性板上的图像分割为n帧图像，通过连续逐帧曝光成像将图像连续曝光成像于柔性板上，n为大于1的自然数。本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种能连续无掩膜光刻柔性面板的柔性面板连续无掩膜光刻方法。本发明还提供了一种用于柔性面板连续无掩膜光刻方法的柔性面板连续无掩膜光刻装置。
文档编号G03F7/20GK103246177SQ20131016149
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月3日 优先权日2013年5月3日
发明者梅文辉, 杜卫冲 申请人:中山新诺科技有限公司