[发明专利]一种基于主动聚焦的实时聚焦方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于主动聚焦的实时聚焦方法及装置，通过主动聚焦方式，实现实时聚焦。曝光前利用测距仪测量一个条带曝光基本面至镜头的数据，在曝光时进行运用；曝光过程中，测距仪会测量下一条带曝光基层高度的数据，在接下来的曝光中进行运用。通过这样测量一组数据，替代曝光下一条带进行运用的方式，实现了主动实时聚焦。比纯软件聚焦更快，更精细。

技术领域

本发明属于集成电路装备技术领域，具体涉及一种基于主动聚焦的实时聚焦方法及装置。

背景技术

现有的国内外曝光设备，所运用的实时聚焦功能，一般是通过软件式被动聚焦，此种方法通过平台Z轴运动过程中用工业相机连续采集曝光面基板上的图像，然后利用图像处理的方式找到最佳焦面最佳清晰图像实现聚焦，特点是速度慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于主动聚焦的实时聚焦方法，解决了现有实时聚焦存在的速度慢的问题。

本发明的另一个目的是提供上述聚焦方法所采用的聚焦装置。

本发明所采用的技术方案是一种基于主动聚焦的实时聚焦方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，扫描步进曝光机按照条带进行曝光，条带是一个长方形曝光区域，一次扫描曝光一个条带，一个条带接着一个条带的顺序曝光，所有条带构成整个曝光区域；

步骤2，曝光首条带前测距仪通过主动聚焦的方式扫描该条带，在曝光中由于基板出现的凹凸不平的情况，因此记录该条带的坐标为(X₀，Y₀)……(X_n、Y_n)，然后得到不同坐标位置所对应的Z轴高度值F；

步骤3，曝光首条带时通过三轴定位平台Stage当前的坐标位置(X₀，Y₀)，以及步骤2中测量的该坐标位置所对应的Z轴高度值F，得到三轴定位平台Stage在曝光位置的焦面值F₀，移动三轴定位平台Stage的Z轴到F₀位置，即实现此位置的聚焦。

本发明的特点还在于，

所述步骤2中的主动聚焦按照以下步骤实施：

步骤2.1，设置三轴定位平台Stage中的X轴扫描方式为up-to-down，根据基板的厚度，计算Z轴至曝光镜头的理论高度值f；

步骤2.2，移动平台至曝光首条带位置，启动测距仪的测量功能，测量即将在扫描过程中的Z轴变化值Fn。

步骤2.3，X方向为步进，Y方向扫描，根据步骤2.1中的理论高度值f确定Z轴移动总步长Step，记录存储在Fn中；

步骤2.4，在曝光时根据步骤2.3中的Fn，由镜头结构的Z轴电机进行一次实时聚焦；

步骤2.5，继续曝光后面的条带，再通过测距仪测量不同Step已存储的数据Fn，再次进行运用；

步骤2.6，重复步骤2.2-2.5，即实现整个曝光过程中的主动聚焦。

所述步骤2.4曝光过程中基平面的Z轴相对保持不变，在对镜头结构进行调整，使镜头与基平面保持一个D₀的距离，所述D₀为理论Z轴至曝光镜头的理论高度值f之间的距离。

所述步骤2在曝光准备阶段并行执行。

所述步骤3中在曝光首条带时测距仪继续扫描下一条带，并得到该条带不同坐标位置所对应的Z轴高度值F，以便反复循环曝光使用。

一种实时聚焦装置，包括三轴定位平台Stage，所述Stage上方为曝光系统，所述曝光系统上设置有测距仪以及光学成像镜头Lens。

本发明的特点还在于，