反射式无掩膜激光直写曝光机的制作方法

本发明与曝光机有关，尤其涉及反射式无掩膜激光直写曝光机。

背景技术：

在显示面板、半导体及印刷电路板制造领域中，曝光是一项重要的工艺。有别于传统需要使用掩膜的曝光工艺，激光直接成像(laserdirectimaging、ldi)是一种无掩膜光刻(non-maskphotolithography)技术，使用这种技术的激光直写曝光机是根据想要的图案数据直接将曝光光束扫描一待曝光基板的感光层，以形成想要的曝光图案。中国台湾公告523968、i666526、i650615及i620038专利，以及中国台湾公开201543178与200634442专利都提及这类的曝光技术。这些曝光系统中，都涉及使用一种可转动的多棱镜，该多棱镜大致有穿透式及反射式两种。

技术实现要素：

本发明提供一种反射式无掩膜激光直写曝光机，其包括一机台、设于该机台上的一龙门、及设于龙门上的一激光曝光装置。该机台具有能沿着一y方向移动的一载台，该载台用以承载一待曝光基板。该激光曝光装置是在该待曝光基板随着该载台移动经过该龙门下方时对该待曝光基板的一感光层进行曝光。其中，该激光曝光装置包括多个曝光光源、多个聚焦透镜、一反射式扫描器及一补偿透镜。该些曝光光源沿倾斜于一x方向的一长度方向间隔排列，用以输出相互平行的多道曝光光束。该些聚焦透镜分别接收该些曝光光源输出的该些曝光光束，并使每一曝光光束聚焦至该待曝光基板的该感光层。该反射式扫描器包括一多棱镜、支持该多棱镜两端而形成枢接的两轴承及驱动该多棱镜转动的一电机。该多棱镜具有多个反射刻面，该些反射刻面用以反射该些聚焦透镜射出的该些曝光光束，以使该些曝光光束射向该待曝光基板。其中，该多棱镜的每一刻面在反射该每一聚焦透镜射出的曝光光束时，都是倾斜于每一聚焦透镜的光轴。该补偿透镜位于该多棱镜与该待曝光基板之间。其中，该补偿透镜面对该多棱镜的面为一凸弧面，该补偿透镜面对该待曝光基板的面为一平面，从该多棱镜射出的该些曝光光束由该凸弧面射入，并由该平面射出至该待曝光基板的该感光层。

较佳地，本发明上述补偿透镜可包括一或多个柱面透镜，或是包括一或多个球面透镜，或是包括一或多个非球面模造透镜。

本发明提供的反射式无掩膜激光直写曝光机，通过设置补偿透镜可修正该些聚焦透镜于聚焦时所造成的像差，也可使得曝光光束的光点更为细小锐利，藉以提高曝光图案的分辨率。

附图说明

图1是示意性地显示本发明的反射式无掩膜激光直写曝光机的的立体图。

图2显示本发明该反射式无掩膜激光直写曝光机的激光曝光装置的平面示意图。

图3是示意性地显示本发明该激光曝光装置的立体图。

图4至图6显示本发明该激光曝光装置的动作示意图。

附图标号：

机台1载台11

龙门12

激光曝光装置2

待曝光基板4感光层41

曝光光源21聚焦透镜22

曝光光束211

反射式扫描器23轴承231

多棱镜232刻面232a

电机m

补偿透镜24凸弧面241

平面242

具体实施方式

图1显示本发明的反射式无掩膜激光直写曝光机的一个较佳实施例，其包括一机台1、设于该机台1上的一龙门12、及设于龙门12上的一激光曝光装置2。机台1具有能沿着一y方向移动的一载台11，一待曝光基板4由载台11承载，并随着载台11的移动而经过龙门12的下方由激光曝光装置2对它的一感光层41(请参见图4)进行曝光。

图2及图3显示激光曝光装置2包括多个曝光光源21、多个聚焦透镜22、一反射式扫描器23及一补偿透镜24。该些曝光光源21沿一长度方向间隔排列，该长度方向倾斜于图1所示的一x方向。该些曝光光源21用以输出相互平行的多道曝光光束211。每一曝光光源21可选用激光二极管，例如紫外光激光二极管，也可选用发光二极管，例如紫外光发光二极管。

该些聚焦透镜22分别接收该些曝光光源21输出的该些曝光光束211，并使每一曝光光束211聚焦至待曝光基板4的感光层41，此容后详述。

反射式扫描器23包括一电机m、两轴承231及可转动的一多棱镜232。电机m可为伺服电机或步进电机，两轴承231较佳是选用空气轴承(airbearing)。多棱镜232的两端分别由两轴承231支持以形成枢接，电机m连接多棱镜232的一端，并驱动多棱镜232转动。多棱镜232还具有多个反射刻面232a。如图4至图6所示，该些反射刻面232a用以反射该些聚焦透镜22射出的该些曝光光束211，以使该些曝光光束211射向待曝光基板4。其中，多棱镜232的每一刻面232a在反射每一聚焦透镜232射出的曝光光束211时，都是倾斜于每一聚焦透镜22的光轴220。

补偿透镜24位于多棱镜232与待曝光基板41之间。补偿透镜24面对多棱镜232的面为一凸弧面241，且补偿透镜24面对待曝光基板4的面为一平面242，从多棱镜232射出的该些曝光光束211由凸弧面241射入，并由平面242射出至待曝光基板4的感光层41。

补偿透镜24的设置可修正该些聚焦透镜于聚焦时所造成的像差，也可使得曝光光束211的光点更为细小锐利，藉以提高曝光图案的分辨率(resolution)。其中，补偿透镜24可以是一长条的柱面透镜(cylindricallens)或是一整排的球面透镜(sphericallens)或非球面透镜(asphericallens)。在本实施例中，补偿透镜24是选用柱面透镜，其与多棱镜232平行设置。然而，在其他的例子中，补偿透镜24也可选用一或多个间隔排列的球面透镜或非球面透镜，而非球面透镜较佳可选用玻璃模造的非球面透镜(asphericalglassmoldedlens)。

如图4至图6所示，曝光光束211是由多棱镜232的一刻面232a反射，由于多棱镜232正在转动，故从刻面232a反射向待曝光基板4的曝光光束211就会随着多棱镜232转动而射到不同的位置。

技术特征：

1.一种反射式无掩膜激光直写曝光机，其特征在于，包括一机台、设于该机台上的一龙门、及设于龙门上的一激光曝光装置，该机台具有能沿着一y方向移动的一载台，该载台用以承载一待曝光基板，该待曝光基板表面涂布有一感光层，该激光曝光装置是在该待曝光基板随着该载台移动经过该龙门下方时对该待曝光基板的该感光层进行曝光，其中，该激光曝光装置包括：

多个曝光光源，沿倾斜于一x方向的一长度方向间隔排列，用以输出相互平行的多道曝光光束；

多个聚焦透镜，分别接收所述多个曝光光源输出的所述多道曝光光束，并使每一曝光光束聚焦至该待曝光基板的该感光层；

一反射式扫描器，包括一多棱镜、支持该多棱镜两端而形成枢接的两轴承及驱动该多棱镜转动的一电机，该多棱镜具有多个反射刻面，所述多个反射刻面用以反射所述多个聚焦透镜射出的所述多道曝光光束，以使所述多道曝光光束射向该待曝光基板，其中，该多棱镜的每一刻面在反射该每一聚焦透镜射出的曝光光束时，都是倾斜于每一聚焦透镜的光轴；

一补偿透镜，位于该多棱镜与该待曝光基板之间，其中，该补偿透镜面对该多棱镜的面为一凸弧面，该补偿透镜面对该待曝光基板的面为一平面，从该多棱镜射出的所述多道曝光光束由该凸弧面射入，并由该平面射出至该待曝光基板的该感光层。

2.如权利要求1所述的反射式无掩膜激光直写曝光机，其特征在于，该补偿透镜包括一或多个柱面透镜。

3.如权利要求1所述的反射式无掩膜激光直写曝光机，其特征在于，该补偿透镜包括一或多个球面透镜。

4.如权利要求1所述的反射式无掩膜激光直写曝光机，其特征在于，该补偿透镜包括一或多个非球面模造透镜。

技术总结
本发明提供一种反射式无掩膜激光直写曝光机，其具有一激光曝光装置，该激光曝光装置包括多个曝光光源、多个聚焦透镜、一反射式扫描器及一补偿透镜。该些聚焦透镜用以将该些曝光光源输出的曝光光束聚焦至一待曝光基板的感光层。该反射式扫描器具有可转动的一多棱镜，该多棱镜的多个反射刻面用以将该些聚焦透镜射出的该些曝光光束反射到该待曝光基板。该补偿透镜面对该多棱镜的面为一凸弧面，该补偿透镜面对该待曝光基板的面为一平面，从该多棱镜射出的该些曝光光束由该凸弧面射入，并由该平面射出至该待曝光基板的该感光层。本发明设置补偿透镜可修正该些聚焦透镜于聚焦时所造成的像差，也可使得曝光光束的光点更为细小锐利，提高曝光图案分辨率。

技术研发人员：洪国书;刘俊贤;张明宏;廖述政
受保护的技术使用者：旭东机械工业股份有限公司
技术研发日：2019.10.08
技术公布日：2021.04.09