时间：2024-06-07 02:51:42
一般来说，光刻技术主要应用于显示领域的TFT和CF工艺，光刻工艺分为光刻胶涂覆曝光显影显影后检查CD测量叠印测量。目前，OLED行业正重点曝光这一核心工艺及其全程设备。
曝光，简单来说，就是将光刻胶暴露在光线下，使其对光敏感。曝光的图形经过显影处理，使图形清晰可见。整个光刻过程就是从掩模版到光刻胶上绘制图形的过程。
曝光机原理
说到曝光，就必须要说说曝光机。目前，大多数曝光设备采用非接触式曝光。其原理是通过掩模版将涂有光刻胶的ITO玻璃暴露在紫外光下，并对曝光后的玻璃进行显影，产生与掩模版相同的图案。
曝光和显影过程中，曝光系统有着根本的关系：
其中R 是最小特征值，或最小分辨率距离。 k1 是常数（瑞利常数）。 是曝光光源的波长。 NA是透镜的数值孔径，即掩模板相对于透镜打开的正角。最大值为1，现代曝光机的NA 为0.5 至0.85。可见，为了减小最小加工尺寸，需要缩短曝光光源的波长并提高NA值。 ASML最新的EUV光刻胶可以将波长缩短至13.5 nm。然而，整个光刻操作是在真空环境下进行的，导致生产速度较低。
拍X光片时。虽然X射线的波长只有4-50 ，但它可以穿过大多数掩模，导致难以开发兼容的光刻胶，因此该技术并未被采用。
在不改变曝光设备的情况下，可以考虑采用以下方法来提高NA和R值。
(1)将接近曝光机中的透镜和光刻胶介质从空气改为其他材料。通过这种方式改变NA值可以将193 nm技术进一步改进为28 nm工艺，同时仍然满足45 nm工艺节点的工艺要求。
（2）通过接近式曝光和双重曝光相结合，工艺节点可以进一步缩小到22nm，工艺节点可以缩小到10nm。
显示器制造中的曝光技术
在TFT-LCD制造中，根据原始制造的不同，所采用的曝光方法也有所不同。
CF:主要采用接近曝光，掩模版与基板之间的距离约为10m。以这种方式形成的图案不具有高分辨率，因为光穿过掩模时会产生干涉效应。关于AMOLED，LGD的WOLED目前采用的是CF。
• TFT曝光时，光线通过透镜或镜子将掩模图案投射到光刻胶上，同时基板主要以步进或扫描的方式移动，完成整体曝光。与AMOLED没有太大区别，只是LTPS多了几个掩模。
目前显示器制造中使用的主流曝光技术是：
- 镜头的扫描方式为步进扫描方式，采用该方式的曝光机包括尼康FX系列，分辨率为L/S 3.5m。
-反射投影曝光机主要由佳能FX使用。用于TFT的机器的分辨率L/S为3.5um，但用于CF的机器有两种类型：4um和6um。
接近式主要由NSK和DECO使用。分辨率为6-8um，主要用于CF制作。
表1 显示了特写曝光和投影曝光之间的差异。
表1 接近曝光和投影曝光之间的一些差异
图1 投射曝光机示意图
图1所示为投影镜头曝光机的结构。
使用阶梯透镜曝光时，通常先将掩膜板与基板对位，然后打开曝光灯进行曝光，曝光过程中掩膜板与基板保持静止。仅使用一枚镜头拍摄时，曝光区域受到镜头尺寸的限制。如果液晶面板比掩模上的图形大，则需要使用多个掩模进行粘合。使用这种方法制造液晶屏时，常常需要多次移动和更换掩模板。这种方法由于需要更换掩膜版和静态曝光，生产率较低，并且仅用于早期的小面板生产，无法持续用于大面板生产。
扫描镜曝光机中，曝光时掩膜板和基板同时移动，通过狭缝以扫描方式照射紫外光。曝光区域完成后，将基材移至另一个需要分阶段曝光的区域。扫描式采用大镜面光学系统和多透镜粘合技术，使得扩大掩膜板和曝光面积成为可能。光学器件由台镜、凹面镜、凸面镜组成，台镜置于掩膜板与基板之间，凹面镜与凸面镜成直角放置（图案均匀） .)。掩模板上的图像可以以相同的放大倍率成像到基板上）。
1)超高压汞灯： 16KW，波段对应365nm_PR波长。
2) 椭圆镜： 会聚灯光并将其反射到平面镜上。
3) 平面镜1、2、3 : 改变光线方向并使用球面镜进行反射。
4) 复眼透镜：均衡照明和光线变化。
5) 球面镜：采用平行光调节光路。
通常，曝光机采用高压汞灯作为曝光光源，产生的光通过滤光分色系统分为紫外光和可见光。紫外光用于曝光，可见光用于对准。
表2 佳能和尼康在曝光设备上的差异
图2 步进透镜投射曝光机与扫描镜投射曝光机示意图
图3 佳能曝光机结构
图4 步进式UV光路系统结构
曝光时光掩模与玻璃基板之间的距离一般为几百m（由于间隙控制误差在10m以内）。曝光前，光掩模必须在冷却板(CP) 上预对准(Pre-Alignment: PA)。然后通过机器人将基板传送至曝光台。 CP台具有三个功能：CP/异物检测传感器（扫描）/PA。
表3显示了各种曝光光源和常见曝光光源的比较。为了满足集成电路线宽不断缩小的要求，光刻胶的波长逐渐从紫外广谱过渡到G线KrFArFF2EUV。市场上主要的光刻胶类型有G-line、I-line、KrF和ArF。其中，G线和I线是最常用的光刻胶。
曝光设备的实际应用及操作介绍：
1、基板进入曝光机的顺序：装载对准载物台对准。
2. BM : 压板具有与曝光掩模对准标记对齐的对准标记。与半反射曝光相同。两个对立点：
BM曝光顺序为对齐GAP测量曝光。
3.RGB曝光：
1、整柱精度：输膜方向两侧200m。 （如下所示）
对位顺序为预对位间隙测量自动对位。
2. 预处理：
精度：20m。
3.间隙测量：有三个小窗口测量间隙。
间隙是指玻璃基板与掩模版之间的距离。
间隙测量原理：
在间隙期间，掩模不移动，玻璃移动。
4、准确对位：
精度1m。 MASK有一个小窗口，BM曝光时玻璃基板上曝光了三个“+++”，它们之间的距离为2+，其中代表RGB间距。
掩模和玻璃的布局如下所示。
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