[发明专利]拼接曝光系统及采用该系统的拼接曝光方法

说明书

本发明披露了一种拼接曝光系统及采用该系统的拼接曝光方法，其通过重新设计适用于超大尺寸显示面板的拼接曝光系统，以实现大尺寸或曲面显示面板的高效制作，并且可以减少对成本和产能造成的影响。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种拼接曝光系统及采用该系统的拼接曝光方法。

背景技术

现在的面板市场中，主流尺寸正在变得越来越大。每一个时代线的光罩120尺寸是固定的，每一个光罩120都会有一个固定的有效曝光区，如图1所示。当制作的面板110尺寸比较小时，面板会完全位于光罩120(Mask，或称掩膜板)的有效曝光区以内，此时是不需要进行拼接的，曝光制程的每一个曝光都可以制作出一片或者若干片完整的面板110。当面板110尺寸进一步增大时，就有可能超出光罩的有效曝光区，经常遇到的情况是面板在一个方向的尺寸会超出光罩的有效曝光范围。

如图2所示，当显示面板110在一个方向超出光罩120的有效曝光范围后，在设计时就需要对显示面板进行分割，然后进行拼接曝光。在图2中可以看到各个曝光边缘的位置即为拼接区。在拼接曝光过程中存在的最主要问题是来自于拼接区。由于不同曝光shot之间的照光强度，机台移动精度的限制、源漏栅极发生堆叠误差等因素，往往会在拼接区中像素其薄膜晶体管寄生电容不同，并产生不同的耦合效应，进而形成亮度显示不均匀(即Mura)。因此在这些拼接区需要采用一些特殊的设计方式。

不同的曝光机台有不同的拼接方式，例如Nikon机台的VFS，Canon机台的SMB和其他拼接方式。对于CF(彩膜基板)制程，经常使用渐进式曝光机，但是该曝光机没有VFS或者SMB等功能，因此光罩设计时需要使用特殊技术以避免拼接区的亮度显示不均匀的产生。

图3A和图3B中是最常用的两种避免拼接Mura的设计方式，第一种是减变图案(即Hyper Shot)，它的原理是在掩膜板上的各个曝光边缘处形成一个透光率渐变的区域，靠近曝光中间位置的透光率最高，远离曝光中间位置的透光率最低(此处是以CF制程的负性光阻为例)，如图3A箭头所示。第二种方式是马赛克图案，它同样是在各个曝光的边缘位置形成一图案密度渐变的区域，其马赛克图案的疏密程度如图3B所示。这两种方式可以避免在不同曝光交界处的照光强度，CD(Critical Dimension，关键尺寸)和O/L(Overlay，不同层别之间套准精度)的突变，通过采用渐变过渡的方式，改善了拼接区的亮度显示不均匀。

图4是利用图2中的掩膜板制作的一个完整的大尺寸面板。对比图2和图4可知，图2中的A和C组成了图4中显示面板的左侧(即标记101所在区域)和右侧(即标记103所在区域)，而显示面板的中间部分B(即标记102所在区域)则是重复进行了两次曝光。

该显示面板的制作总共进行了4次曝光，这也是Hyper Shot和马赛克Pattern设计所需要的最少曝光次数。相对于不需要拼接的机种，这样的制作方式会增加曝光次数，生产节拍时间(tact time)和产能也会因此受到比较大的影响。

有鉴于此，如何实现大尺寸或曲面显示面板的高效制作并减少对成本和产能造成的影响成为相关研究者和开发人员的重点研究项目。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种拼接曝光系统及采用该系统的拼接曝光方法，其通过重新设计适用于超大尺寸显示面板的拼接曝光系统，以实现大尺寸或曲面显示面板的高效制作并减少对成本和产能造成的影响。