本發(fā)明涉及紫外光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面狀曝光系統(tǒng)及曝光部件。

背景技術(shù)：

在紫外光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域中，光刻微細(xì)加工在各行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，為了提高生產(chǎn)效率，人們希望曝光光源有高的有效輻照強(qiáng)度和良好的均勻性，以及有大的有效光斑面積。但是，對于曝光光源而言，增加有效光斑面積與增加有效輻照強(qiáng)度是相互矛盾的。

為了實(shí)現(xiàn)有效輻照強(qiáng)度和有效光斑面積的同時提高，目前的方式是采用多個光源拼接成光源條，在曝光面上形成一條帶狀的照射光斑，曝光過程中，通過移動光源條，使帶狀的照射光斑掃過待曝光面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較大面積的曝光。

在進(jìn)一步的設(shè)計工作中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述這種采用光源條進(jìn)行掃描的方式還存在有不足，具體在于：由于光源呈條狀布置，為了具有較寬的照射光斑，所以，光束角通常都較大，曝光面的有效輻照強(qiáng)度不高，而且整個曝光過程移動行程較大，部件移動部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還不便于光源移動的精確控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對目前紫外曝光技術(shù)領(lǐng)域中，存在上述的不足，提供一種照射光斑均勻性良好、有效光斑面積較大，曝光過程移動行程較短的光源結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種面狀曝光系統(tǒng)，包括光源組件，所述光源組件在曝光面內(nèi)形成有面狀光斑，所述光源組件存在有至少一條移動軌跡，以及存在有至少一個曝光行程，所述面狀光斑對應(yīng)的照射區(qū)域中存在有至少一個有效曝光區(qū)域，當(dāng)所述光源組件沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，所述有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分，積分后在有效曝光區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%。

本申請的面狀曝光系統(tǒng)，在實(shí)際使用過程中，待曝光區(qū)域置于有效曝光區(qū)域內(nèi)，通過移動光源組件，光源組件在沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%，即，保證了進(jìn)行曝光工作時，待曝光區(qū)域中各個位置被曝光具有較為一致的均勻性，保證良好的曝光效果；而且，由于是采用上述的方式實(shí)現(xiàn)曝光的均勻性，所以，在另一方面也相對的減小了對光源組件靜態(tài)光斑均勻性的要求，進(jìn)而也減小了生產(chǎn)難度和制造成本；再一方面，在實(shí)際中，形成面狀光斑的光源組件，通常是有若干單個的光源單元組拼而成，面狀光斑也由光源單元形成的光斑單元組拼而成，所以，對于單個光源形成的光斑單元而言，其光斑單元內(nèi)部各個區(qū)域的輻照強(qiáng)度也存在差異，采用本申請的上述曝光系統(tǒng)，還進(jìn)一步的消除了這種因光斑單元內(nèi)部輻照強(qiáng)度不均勻而導(dǎo)致曝光不均勻的問題；更進(jìn)一步的，由于面狀光斑是由若干光斑單元依次拼接或部分重疊或間隙配合形成的，所以，在光斑單元之間或者重疊處，其輻照強(qiáng)度與其他部位的輻照強(qiáng)度并不相同，所以，采用本申請的面狀曝光系統(tǒng)，也消除了因光源單元拼接所引起曝光不均勻的問題。

優(yōu)選的，光源組件在沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分相等。作為最優(yōu)的方案，即是使有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分相等，如此，即保證了各個點(diǎn)或區(qū)域被曝光的均勻性。

優(yōu)選的，所述光源組件沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，所述有效曝光區(qū)域始終處于被照射狀態(tài)。采用該種方式，即，采用一面狀光斑照射區(qū)域大于待曝光區(qū)域的光源組件，如此設(shè)置，可以大幅縮短曝光行程，一方面是提高曝光效果，另一方面，也能夠更精確的控制本申請面狀曝光系統(tǒng)的移動精度，進(jìn)一步的提高曝光精度，再一方面，也能夠簡化移動本申請面狀曝光系統(tǒng)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，進(jìn)而也方便了加工制造。

優(yōu)選的，所述光源組件包括有若干個光源單元，每一個所述光源單元在所述曝光面上都形成有一個光斑單元，相鄰的所述光斑單元依次拼接或部分重疊或間隙配合的形成所述面狀光斑。

優(yōu)選的，所述光源組件還包括有若干個用于調(diào)整光源單元發(fā)出光線的光學(xué)透鏡，每一個所述光源單元與一個光學(xué)透鏡配合。

每個光源單元都與一個光學(xué)透鏡相配合，使得光源單元發(fā)出的光線先被光學(xué)透鏡調(diào)整后再照射在曝光面上形成光斑單元，所以，各個光源單元的光斑單元以部分重疊的方式、相互拼接或者在相鄰光斑單元之間存在微小間隙的方式，形成長條狀的光斑，如此使得，形成光斑單元光線的光束角較小，光斑具有較高的有效輻照強(qiáng)度，進(jìn)一步的提高了曝光效率和曝光的精密度。

優(yōu)選的，相鄰所述光源單元光軸之間的距離為L，當(dāng)各個光源單元形成的光斑單元之間為間隙配合時，相鄰光斑單元之間的距離小于0.1L。在實(shí)際設(shè)計工作中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述方式設(shè)置光源單元，保證了本申請面狀曝光系統(tǒng)在移動中，能夠方便的實(shí)現(xiàn)有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分，積分后在有效曝光區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分相等或者差值小于10%這一目的，避免光斑單元之間間隙較大而給制定移動軌跡或/和曝光行程帶來困難。

優(yōu)選的，所述光源單元的規(guī)格和型號相同，所述光學(xué)透鏡的尺寸和材質(zhì)相同。采用相同規(guī)格和型號的光源單元，以及采用相同尺寸和材質(zhì)的，在同一曝光面內(nèi)，能夠保證各個光斑單元具有較好的一致性，進(jìn)一步的方便光源單元之間相對位置的布置。

作為一種優(yōu)選，所有光源單元為均布設(shè)置。

作為一種優(yōu)選，所述光斑單元的形狀為長方形、正方形或者正六邊形。

通過上述的結(jié)構(gòu)可以方便光斑單元在曝光面上配合形成整體的面狀光斑。

作為一種優(yōu)選，所述光斑單元之間的配合部位相互錯開布置。

優(yōu)選的，所述光源單元為波長從200納米到420納米的紫外LED光源。采用該波長的紫外光，保證光線的輻照強(qiáng)度，進(jìn)而保證移動時，能夠?qū)Υ毓鈪^(qū)域進(jìn)行可靠的曝光。

本申請還公開了一種曝光部件，

一種曝光部件，包括驅(qū)動部件和上述的面狀曝光系統(tǒng)，所述驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述面狀曝光系統(tǒng)沿所述移動軌跡移動。

本申請的曝光部件，由于采用了上述的面狀曝光系統(tǒng)，在進(jìn)行曝光工作時，能夠提供面積較大，并且輻照強(qiáng)度均勻，移動形成較短的有效曝光區(qū)域。

優(yōu)選的，當(dāng)所述光斑單元的形狀為正方形或者長方形時，所述移動軌跡與所述光斑單元的對角線方向相平行，所述曝光行程等于或者大于一個光斑單元的對角線長度。通過上述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)面狀曝光系統(tǒng)沿光斑單元對角線方向移動一個等于或者大于光斑單元對角線長度的曝光行程時，在有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%，保證了進(jìn)行曝光工作時，待曝光區(qū)域中各個位置被曝光的均勻性。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本申請的有益效果是：

1、本申請的面狀曝光系統(tǒng)，在實(shí)際使用過程中，待曝光區(qū)域置于有效曝光區(qū)域內(nèi)，通過移動光源組件，光源組件在沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%，即，保證了進(jìn)行曝光工作時，待曝光區(qū)域中各個位置被曝光具有較為一致的均勻性，保證良好的曝光效果；而且，由于是采用上述的方式實(shí)現(xiàn)曝光的均勻性，所以，在另一方面也相對的減小了對光源組件靜態(tài)光斑均勻性的要求，進(jìn)而也減小了生產(chǎn)難度和制造成本；再一方面，在實(shí)際中，形成面狀光斑的光源組件，通常是有若干單個的光源單元組拼而成，面狀光斑也由光源單元形成的光斑單元組拼而成，所以，對于單個光源形成的光斑單元而言，其光斑單元內(nèi)部各個區(qū)域的輻照強(qiáng)度也存在差異，采用本申請的上述曝光系統(tǒng)，還進(jìn)一步的消除了這種因光斑單元內(nèi)部輻照強(qiáng)度不均勻而導(dǎo)致曝光不均勻的問題；更進(jìn)一步的，由于面狀光斑是由若干光斑單元依次拼接或部分重疊或間隙配合形成的，所以，在光斑單元之間或者重疊處，其輻照強(qiáng)度與其他部位的輻照強(qiáng)度并不相同，所以，采用本申請的面狀曝光系統(tǒng)，也消除了因光源單元拼接所引起曝光不均勻的問題；

2、本申請的曝光部件，由于采用了上述的面狀曝光系統(tǒng)，在進(jìn)行曝光工作時，能夠提供面積較大，并且輻照強(qiáng)度均勻，移動形成較短的有效曝光區(qū)域。

附圖說明

圖1為本申請面狀曝光系統(tǒng)與驅(qū)動部件配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請面狀曝光系統(tǒng)拆除后的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為光源單元形成對應(yīng)光斑單元的示意圖；

圖4為光斑單元之間為間隙配合時的示意圖；

圖5為光斑單元配合部之間錯開的示意圖；

圖6為光斑單元為長方形時的示意圖；

圖7為驅(qū)動部件驅(qū)動面光源移動的示意圖，

圖中標(biāo)記：1-光源單元， 2-光斑單元，3-光學(xué)透鏡，4-驅(qū)動部件， 5-面狀光斑，A-有效曝光區(qū)域。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1，如圖1-7所示，

一種面狀曝光系統(tǒng)，包括光源組件，所述光源組件在曝光面內(nèi)形成有面狀光斑5，所述光源組件存在有至少一條移動軌跡，以及存在有至少一個曝光行程，所述面狀光斑5對應(yīng)的照射區(qū)域中存在有至少一個有效曝光區(qū)域A，當(dāng)所述光源組件沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，所述有效曝光區(qū)域A內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分，積分后在有效曝光區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%。

本實(shí)施例的面狀曝光系統(tǒng)，在實(shí)際使用過程中，待曝光區(qū)域置于有效曝光區(qū)域A內(nèi)，通過移動光源組件，光源組件在沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，有效曝光區(qū)域A內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%，即，保證了進(jìn)行曝光工作時，待曝光區(qū)域中各個位置被曝光具有較為一致的均勻性，保證良好的曝光效果；而且，由于是采用上述的方式實(shí)現(xiàn)曝光的均勻性，所以，在另一方面也相對的減小了對光源組件靜態(tài)光斑均勻性的要求，進(jìn)而也減小了生產(chǎn)難度和制造成本；再一方面，在實(shí)際中，形成面狀光斑5的光源組件，通常是有若干單個的光源單元1組拼而成，面狀光斑5也由光源單元1形成的光斑單元2組拼而成，所以，對于單個光源形成的光斑單元2而言，其光斑單元2內(nèi)部各個區(qū)域的輻照強(qiáng)度也存在差異，采用本實(shí)施例的上述曝光系統(tǒng)，還進(jìn)一步的消除了這種因光斑單元2內(nèi)部輻照強(qiáng)度不均勻而導(dǎo)致曝光不均勻的問題；更進(jìn)一步的，由于面狀光斑5是由若干光斑單元2依次拼接或部分重疊或間隙配合形成的，所以，在光斑單元2之間或者重疊處，其輻照強(qiáng)度與其他部位的輻照強(qiáng)度并不相同，所以，采用本實(shí)施例的面狀曝光系統(tǒng)，也消除了因光源單元1拼接所引起曝光不均勻的問題。

作為一種優(yōu)選的方式，所述光源組件在沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分相等。作為最優(yōu)的方案，即是使有效曝光區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分相等，如此，即保證了各個點(diǎn)或區(qū)域被曝光的均勻性。

作為一種實(shí)施方式，所述光源組件沿所述移動軌跡移動一個所述曝光行程時，所述有效曝光區(qū)域A始終處于被照射狀態(tài)。采用該種方式，即，采用一面狀光斑5照射區(qū)域大于待曝光區(qū)域的光源組件，如此設(shè)置，可以大幅縮短曝光行程，一方面是提高曝光效果，另一方面，也能夠更精確的控制本實(shí)施例面狀曝光系統(tǒng)的移動精度，進(jìn)一步的提高曝光精度，再一方面，也能夠簡化移動本實(shí)施例面狀曝光系統(tǒng)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，進(jìn)而也方便了加工制造。

作為一種實(shí)施方式，所述光源組件包括有若干個光源單元1，每一個所述光源單元1在所述曝光面上都形成有一個光斑單元2，相鄰的所述光斑單元2依次拼接或部分重疊或間隙配合的形成所述面狀光斑5。

作為一種實(shí)施方式，所述光源組件還包括有若干個用于調(diào)整光源單元1發(fā)出光線的光學(xué)透鏡3，每一個所述光源單元1與一個光學(xué)透鏡3配合。

每個光源單元1都與一個光學(xué)透鏡相配合，使得光源單元1發(fā)出的光線先被光學(xué)透鏡調(diào)整后再照射在曝光面上形成光斑單元2，所以，各個光源單元1的光斑單元2以部分重疊的方式、相互拼接或者在相鄰光斑單元2之間存在微小間隙的方式，形成長條狀的光斑，如此使得，形成光斑單元2光線的光束角較小，光斑具有較高的有效輻照強(qiáng)度，進(jìn)一步的提高了曝光效率和曝光的精密度。

作為一種實(shí)施方式，相鄰所述光源單元1光軸之間的距離為L，當(dāng)各個光源單元1形成的光斑單元2之間為間隙配合時，相鄰光斑單元2之間的距離小于0.1L。在實(shí)際設(shè)計工作中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述方式設(shè)置光源單元1，保證了本實(shí)施例面狀曝光系統(tǒng)在移動中，能夠方便的實(shí)現(xiàn)有效曝光區(qū)域A內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分，積分后在有效曝光區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%這一目的，避免光斑單元2之間間隙較大而給制定移動軌跡或/和曝光行程帶來困難。

作為一種實(shí)施方式，所述光源單元1的規(guī)格和型號相同，所述光學(xué)透鏡3的尺寸和材質(zhì)相同。采用相同規(guī)格和型號的光源單元1，以及采用相同尺寸和材質(zhì)的，在同一曝光面內(nèi)，能夠保證各個光斑單元2具有較好的一致性，進(jìn)一步的方便光源單元1之間相對位置的布置。

作為一種優(yōu)選，所有光源單元1為均布設(shè)置。

作為一種優(yōu)選，所述光斑單元2的形狀為長方形、正方形或者正六邊形。

通過上述的結(jié)構(gòu)可以方便光斑單元2在曝光面上配合形成整體的面狀光斑5。

作為一種優(yōu)選，所述光斑單元2之間的配合部位相互錯開布置。

作為優(yōu)選，所述光源單元1為波長從200納米到420納米的紫外LED光源。采用該波長的紫外光，保證光線的輻照強(qiáng)度，進(jìn)而保證移動時，能夠?qū)Υ毓鈪^(qū)域進(jìn)行可靠的曝光。

實(shí)施例2，如圖1-7所示，

一種曝光部件，包括驅(qū)動部件4和上述的面狀曝光系統(tǒng)，所述驅(qū)動部件4用于驅(qū)動所述面狀曝光系統(tǒng)沿所述移動軌跡移動。

本實(shí)施例的曝光部件，由于采用了上述的面狀曝光系統(tǒng)，在進(jìn)行曝光工作時，能夠提供面積較大，并且輻照強(qiáng)度均勻，移動形成較短的有效曝光區(qū)域A。

作為一種實(shí)施方式，當(dāng)所述光斑單元2的形狀為正方形或者長方形時，所述移動軌跡與所述光斑單元2的對角線方向相平行，所述曝光行程等于或者大于一個光斑單元2的對角線長度。通過上述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)面狀曝光系統(tǒng)沿光斑單元2對角線方向移動一個等于或者大于光斑單元2對角線長度的曝光行程時，在有效曝光區(qū)域A內(nèi)的任意一點(diǎn)或任意一區(qū)域的光照能量積分差值小于10%，保證了進(jìn)行曝光工作時，待曝光區(qū)域中各個位置被曝光的均勻性。

凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。