水平度测量方法和直接式成像设备技术

本发明专利技术提出了一种水平度测量方法和直接式成像设备，该方法包括：控制直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动，并在移动平台的原点位置处聚焦成清晰图像，获取移动平台对应所述原点位置的第一焦面高度值；控制移动平台在与竖直方向垂直的水平面移动至少一个测量位置，并在移动平台的至少一个测量位置处聚焦成清晰图像时，获取移动平台对应每个测量位置的第二焦面高度值；根据第二焦面高度值与第一焦面高度值确定所述移动平台的水平度。本发明专利技术的水平度测量方法通过控制移动平台运动，获取移动平台竖直方向移动距离，确定第一焦面高度和第二焦面高度，来实现移动平台水平度的测量。

【技术实现步骤摘要】
水平度测量方法和直接式成像设备
本专利技术涉及成像
，尤其是涉及一种水平度测量方法和直写式成像设备。
技术介绍
对于芯片加工领域，尤其是高精度芯片的制造，成像设备是尤为重要的，目前常见的成像设备主要是投影式曝光设备，投影式曝光设备图形印刷在电路板上，通过紫外线照射光刻版将图形转移至表面覆有感光材料例如光刻胶的晶圆上，正性光刻胶在曝光完成后经过化学溶液将曝光部分的光刻胶溶解掉，负性光刻胶在曝光完成后经过化学溶液将未曝光部分的光刻胶溶解掉，剩下未被化学溶液溶解的光刻胶就是需要制作的图像，在激光直接成像设备中，激光束发出的紫外光将曝光图形通过空间光调制器直接扫描成像在感光材料上，再由曝光平台进行曝光处理，如果曝光平台的水平度差异较大，则会影响曝光效果，为了防止这种情况通常是在平台上方横梁上固定一个千分尺，移动平台至每个测量位置，使用千分尺测量该位置的水平高度，实现对平台水平度的测量。但是，使用千分尺测量精度较低，误差较大，且操作繁琐，难以满足半导体设备平台的工艺要求，进而严重影响产品工艺质量。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种水平度测量方法，该方法可以提高直接成像设备移动平台的水平测量精度和测量效率。本专利技术的第二个目的在于提出一种直接式成像设备。为了达到上述目的，本专利技术的第一方面实施例提出了一种水平度测量方法，用于直接式成像设备，该方法包括：控制所述直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动，以使所述移动平台的原点位置处聚焦成清晰图像，获取所述移动平台对应所述原点位置的第一焦面高度值；控制所述移动平台在与所述竖直方向垂直的水平面移动至少一个测量位置，并在所述移动平台的至少一个测量位置处聚焦成清晰图像，获取所述移动平台对应每个所述测量位置的第二焦面高度值；根据所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值确定所述移动平台的水平度。根据本专利技术实施例的水平度测量方法，在移动平台的原点位置聚焦时获取移动平台的第一焦面高度值，控制移动平台在水平面移动确定至少一个测量位置，获取在该测量位置处聚焦成清晰图像时移动平台对应测量位置的第二焦面高度值，根据第一焦面高度值和第二焦面高度值确定移动平台的水平度，以上过程即可自动实现，相较于千分尺的测量，该测量方法无需人为读取，测量结果精度较高，误差较小，且操作简单。在一些实施例中，在所述控制所述直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动之前，所述水平度测量方法还包括：控制图形发生器投影黑白方格间隔的栅格图像至所述移动平台上。在一些实施例中，控制所述移动平台在水平面移动至少一个测量位置包括：控制所述移动平台在水平面分别以设定的3×3阵列位置移动，其中，所述原点位置对应所述3×3阵列位置中的中央位置，所述3×3阵列位置中除了所述中央位置外的其它位置为所述测量位置。通过阵列式的移动可以保证测量位置遍布移动平台，提高水平度检测准确度。在一些实施例中，所述根据所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值确定所述移动平台的水平度，包括：计算所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值的高度差值；所述高度差值为正值，确定所述第二焦面高度值对应的测量位置高于所述原点位置；所述高度差值为负值，确定所述第二焦面高度值对应的测量位置低于所述原点位置。在一些实施例中，所述移动平台上放置有基板，所述基板的水平度小于或者等于5um。在基板的水平度小于或者等于5mm进行聚焦时，相机在基板表面获得清晰图像才符合要求。在一些实施例中，在控制所述直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动之前，所述水平度测量方法还包括：控制吸附装置启动，以将所述基板吸附固定在所述移动平台上。固定基板可以防止移动平台移动时基板位置发生偏移，有利于保证测量结果的准确性。为了达到上述目的，本专利技术的第二方面实施例提出一种直接式成像设备，该成像设备包括：移动平台、图形发生器、投影光路和投影物镜，所述图形发生器发射的图像光经所述投影光路投影在所述移动平台上，以形成图像；图像采集装置，用于采集所述移动平台上形成的图像信息；控制器，与所述移动平台、所述图形发生器和所述图像采集装置分别连接，用于执行上面实施例提到的任一项所述的水平度测量方法。根据本专利技术实施例的直接式成像设备，通过控制器控制移动平台移动，在图形发射器发射图像光经过投影光路在对应的原点位置和测量位置形成图像时，图像采集装置采集该图像信息，在图像清晰时，控制器获取对应每个位置的焦面距离，根据测量位置与原点位置的距离的偏差，自动实现对移动平台的水平度的测量，相较于千分尺测量，对移动平台水平度的测量精度高，可以自动实现，操作简单。在一些实施例中，所述移动平台包括：平台；水平驱动机构，用于驱动所述平台在与竖直方向垂直的水平面移动；竖直驱动机构，用于驱动所述平台沿竖直方向移动。在一些实施例中，所述移动平台还包括：吸附装置，用于根据吸附指令启动以将基板吸附固定在所述平台上。在一些实施例中，所述图像发生器包括光源和微透镜阵列。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的水平度测量方法的流程图；图2是根据本专利技术一个实施例的移动平台聚焦位置的示意图；图3是根据本专利技术另一个实施例的水平度测量方法的流程图；图4是根据本专利技术一个实施例的直接式成像设备的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本专利技术的实施例。对于直接式成像设备，其移动平台的水平度对于投影图像信息会有较大的影响，例如，在曝光过程中，由于曝光镜头的焦深很小，20倍镜头焦深在5um左右，此时若移动平台的水平度差异较大，可能会导致曝光面不在曝光镜头的焦深范围内，因而出现曝光离焦的现象，影响直接式成像设备制备产品的工艺质量。为了解决上述问题，下面参考图1-图3描述根据本专利技术第一方面实施例的水平度测量方法。如图1所示，本专利技术实施例的水平度测量方法至少包括步骤S1、步骤S2和步骤S3。步骤S1，控制直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动，并在移动平台的原点位置处聚焦成清晰图像时，获取第一焦面高度值。在实施例中，图形发生器发出成像光线，并经过投影光路和物镜投影在移动平台上或者移动平台上的基板上，例如投影在移动平台的原点位置例如坐标为(0,0)的位置，此时，控制移动平台沿竖直方向运动，即调节成像焦距，以在移动平台的原点位置投影出清晰的图像，例如可以通过图像采集装置采集移动平台上的投影图像信息，根据此图像信息确定是否聚焦清晰，并在该平台的原点位置处聚焦成清晰图像时，获取移动平台在竖直方向上的移动距离即Z轴移动距离，也就是第一焦面的高度值。在实施例中，利用设备本身投影镜头为参照，大大提高了调试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平度测量方法，用于直接式成像设备，其特征在于，所述水平度测量方法包括：/n控制所述直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动，并在所述移动平台的原点位置处聚焦成清晰图像，获取所述移动平台对应所述原点位置的第一焦面高度值；/n控制所述移动平台在与所述竖直方向垂直的水平面移动至少一个测量位置，并在所述移动平台的至少一个测量位置处聚焦成清晰图像时，获取所述移动平台对应每个所述测量位置的第二焦面高度值；/n根据所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值确定所述移动平台的水平度。/n

【技术特征摘要】
1.一种水平度测量方法，用于直接式成像设备，其特征在于，所述水平度测量方法包括：
控制所述直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动，并在所述移动平台的原点位置处聚焦成清晰图像，获取所述移动平台对应所述原点位置的第一焦面高度值；
控制所述移动平台在与所述竖直方向垂直的水平面移动至少一个测量位置，并在所述移动平台的至少一个测量位置处聚焦成清晰图像时，获取所述移动平台对应每个所述测量位置的第二焦面高度值；
根据所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值确定所述移动平台的水平度。


2.根据权利要求1所述的水平度测量方法，其特征在于，在所述控制所述直接式成像设备的移动平台沿竖直方向移动之前，所述水平度测量方法还包括：
控制图形发生器投影黑白方格间隔的栅格图像至所述移动平台上。


3.根据权利要求2所述的水平度测量方法，其特征在于，控制所述移动平台在水平面移动至少一个测量位置包括：
控制所述移动平台在水平面分别以设定的3×3阵列位置移动，其中，所述原点位置对应所述3×3阵列位置中的中央位置，所述3×3阵列位置中除了所述中央位置外的其它位置为所述测量位置。


4.根据权利要求1所述的水平度测量方法，其特征在于，所述根据所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值确定所述移动平台的水平度，包括：
计算所述第二焦面高度值与所述第一焦面高度值的高度差值；
所述高度差值为正值，确定所述第二焦面高度值对应的测量位置高于所述原点位置；

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晚晴，李智，
申请(专利权)人：合肥芯碁微电子装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34