本發(fā)明屬于集成電路裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的國內(nèi)外曝光設(shè)備，所運(yùn)用的實(shí)時(shí)聚焦功能，一般是通過軟件式被動(dòng)聚焦，此種方法通過平臺(tái)Z軸運(yùn)動(dòng)過程中用工業(yè)相機(jī)連續(xù)采集曝光面基板上的圖像，然后利用圖像處理的方式找到最佳焦面最佳清晰圖像實(shí)現(xiàn)聚焦，特點(diǎn)是速度慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦方法，解決了現(xiàn)有實(shí)時(shí)聚焦存在的速度慢的問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述聚焦方法所采用的聚焦裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1，掃描步進(jìn)曝光機(jī)按照條帶進(jìn)行曝光，條帶是一個(gè)長(zhǎng)方形曝光區(qū)域，一次掃描曝光一個(gè)條帶，一個(gè)條帶接著一個(gè)條帶的順序曝光，所有條帶構(gòu)成整個(gè)曝光區(qū)域；

步驟2，曝光首條帶前測(cè)距儀通過主動(dòng)聚焦的方式掃描該條帶，在曝光中由于基板出現(xiàn)的凹凸不平的情況，因此記錄該條帶的坐標(biāo)為(X₀，Y₀)……(X_n、Y_n)，然后得到不同坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸高度值F；

步驟3，曝光首條帶時(shí)通過三軸定位平臺(tái)Stage當(dāng)前的坐標(biāo)位置(X₀，Y₀)，以及步驟2中測(cè)量的該坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸高度值F，得到三軸定位平臺(tái)Stage在曝光位置的焦面值F₀，移動(dòng)三軸定位平臺(tái)Stage的Z軸到F₀位置，即實(shí)現(xiàn)此位置的聚焦。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

所述步驟2中的主動(dòng)聚焦按照以下步驟實(shí)施：

步驟2.1，設(shè)置三軸定位平臺(tái)Stage中的X軸掃描方式為up-to-down，根據(jù)基板的厚度，計(jì)算Z軸至曝光鏡頭的理論高度值f；

步驟2.2，移動(dòng)平臺(tái)至曝光首條帶位置，啟動(dòng)測(cè)距儀的測(cè)量功能，測(cè)量即將在掃描過程中的Z軸變化值Fn。

步驟2.3，X方向?yàn)椴竭M(jìn)，Y方向掃描，根據(jù)步驟2.1中的理論高度值f確定Z軸移動(dòng)總步長(zhǎng)Step，記錄存儲(chǔ)在Fn中；

步驟2.4，在曝光時(shí)根據(jù)步驟2.3中的Fn，由鏡頭結(jié)構(gòu)的Z軸電機(jī)進(jìn)行一次實(shí)時(shí)聚焦；

步驟2.5，繼續(xù)曝光后面的條帶，再通過測(cè)距儀測(cè)量不同Step已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)Fn，再次進(jìn)行運(yùn)用；

步驟2.6，重復(fù)步驟2.2-2.5，即實(shí)現(xiàn)整個(gè)曝光過程中的主動(dòng)聚焦。

所述步驟2.4曝光過程中基平面的Z軸相對(duì)保持不變，在對(duì)鏡頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使鏡頭與基平面保持一個(gè)D₀的距離，所述D₀為理論Z軸至曝光鏡頭的理論高度值f之間的距離。

所述步驟2在曝光準(zhǔn)備階段并行執(zhí)行。

所述步驟3中在曝光首條帶時(shí)測(cè)距儀繼續(xù)掃描下一條帶，并得到該條帶不同坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸高度值F，以便反復(fù)循環(huán)曝光使用。

一種實(shí)時(shí)聚焦裝置，包括三軸定位平臺(tái)Stage，所述Stage上方為曝光系統(tǒng)，所述曝光系統(tǒng)上設(shè)置有測(cè)距儀以及光學(xué)成像鏡頭Lens。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

所述三軸定位平臺(tái)Stage包括X、Y、Z三個(gè)方向移動(dòng)的高精度直線電機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦方法及裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案利用精密測(cè)距儀測(cè)量出來的數(shù)據(jù)，在曝光過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)聚焦，然后利用疊加替換式的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速聚焦，比傳統(tǒng)的純軟件聚焦更快的速度，滿足快速實(shí)時(shí)聚焦的要求，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)、更快速的聚焦效果，并且該實(shí)時(shí)聚焦裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝更加方便，為后期設(shè)備的維護(hù)提供實(shí)質(zhì)性的便捷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中實(shí)施例提供曝光過程中曝光區(qū)域、曝光條帶、X軸步進(jìn)以及Y軸掃描測(cè)距示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.測(cè)距儀，2.光學(xué)成像鏡頭Lens。

具體實(shí)施方式

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(duì)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)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦方法，如圖1所示，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1，掃描步進(jìn)曝光機(jī)按照條帶進(jìn)行曝光，條帶是一個(gè)長(zhǎng)方形曝光區(qū)域，一次掃描曝光一個(gè)條帶，一個(gè)條帶接著一個(gè)條帶的順序曝光，所有條帶構(gòu)成整個(gè)曝光區(qū)域；

步驟2，曝光首條帶前測(cè)距儀通過主動(dòng)聚焦的方式掃描該條帶，在曝光中由于基板出現(xiàn)的凹凸不平的情況，因此記錄該條帶的坐標(biāo)為(X₀，Y₀)……(X_n、Y_n)，然后得到不同坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸高度值F；

主動(dòng)聚焦按照以下步驟實(shí)施：

步驟2.1，設(shè)置三軸定位平臺(tái)Stage中的X軸掃描方式為up-to-down，根據(jù)基板的厚度，計(jì)算Z軸至曝光鏡頭的理論高度值f；

步驟2.2，移動(dòng)平臺(tái)至曝光首條帶位置，啟動(dòng)測(cè)距儀的測(cè)量功能，測(cè)量即將在掃描過程中的Z軸變化值Fn。

步驟2.3，X方向?yàn)椴竭M(jìn)，Y方向掃描，根據(jù)步驟2.1中的理論高度值f確定Z軸移動(dòng)總步長(zhǎng)Step，記錄存儲(chǔ)在Fn中；

步驟2.4，在曝光時(shí)根據(jù)步驟2.3中的Fn，由鏡頭結(jié)構(gòu)的Z軸電機(jī)進(jìn)行一次實(shí)時(shí)聚焦；

步驟2.5，繼續(xù)曝光后面的條帶，再通過測(cè)距儀測(cè)量不同Step已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)Fn，再次進(jìn)行運(yùn)用；

步驟2.6，重復(fù)步驟2.2-2.5，即實(shí)現(xiàn)整個(gè)曝光過程中的主動(dòng)聚焦；

所述步驟2.4曝光過程中基平面的Z軸相對(duì)保持不變，在對(duì)鏡頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使鏡頭與基平面保持一個(gè)D₀的距離，所述D₀為理論Z軸至曝光鏡頭的理論高度值f之間的距離；

步驟2在曝光準(zhǔn)備階段并行執(zhí)行；

步驟3，曝光首條帶時(shí)通過三軸定位平臺(tái)Stage當(dāng)前的坐標(biāo)位置(X₀，Y₀)，以及步驟2中測(cè)量的該坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸高度值F，得到三軸定位平臺(tái)Stage在曝光位置的焦面值F₀，移動(dòng)三軸定位平臺(tái)Stage的Z軸到F₀位置，即實(shí)現(xiàn)此位置的聚焦；所述步驟3中在曝光首條帶時(shí)測(cè)距儀繼續(xù)掃描下一條帶，并得到該條帶不同坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸高度值F，以便反復(fù)循環(huán)曝光使用。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦裝置，包括三軸定位平臺(tái)Stage，所述Stage上方為曝光系統(tǒng)，所述曝光系統(tǒng)上設(shè)置有測(cè)距儀以及光學(xué)成像鏡頭Lens，所述三軸定位平臺(tái)Stage包括X、Y、Z三個(gè)方向移動(dòng)的高精度直線電機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于主動(dòng)聚焦的實(shí)時(shí)聚焦方法及裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案利用精密測(cè)距儀測(cè)量出來的數(shù)據(jù)，在曝光過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)聚焦，然后利用疊加替換式的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速聚焦，比傳統(tǒng)的純軟件聚焦更快的速度，滿足快速實(shí)時(shí)聚焦的要求，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)、更快速的聚焦效果，并且該實(shí)時(shí)聚焦裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝更加方便，為后期設(shè)備的維護(hù)提供實(shí)質(zhì)性的便捷。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。