[发明专利]焦面检测装置、焦面标定方法与硅片曝光方法

权利要求书

1.一种焦面检测装置，其特征在于，包括：

光源单元，用于对掩模板进行照射产生成像光束，所述掩模板上带有调焦图形；

成像单元，用于将调焦图形成像在反射装置和调焦图像传感器上；

调焦驱动单元，用于垂向调节运动台单元以完成调焦；

运动台单元，其上设置有带有反射标记的反射装置，用于将所述反射装置移动至投影物镜的正下方；

控制单元，用于对调焦图像传感器采集的图形数据进行分析和处理，并反馈控制调焦驱动单元；

其中，调节运动台单元和调焦驱动单元至反射标记在调焦图像传感器上清晰成像，记录此时反射装置的第一垂向位置；

下移反射装置直至调焦图形在调焦图像传感器上清晰成像，记录此时反射装置的第二垂向位置；

根据反射原理，确定最佳曝光位置；

设定第一、第二垂向位置之间的间距为d，则最佳曝光位置为第二垂向位置下方d处。

2.如权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，所述掩模板采用能够生成调焦图形的数字掩模或者自带有调焦图形的实体掩模板。

3.如权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，所述光源单元采用半导体激光器、固体激光器或者LED光源。

4.如权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，所述成像单元包括：准直透镜组、分束镜、投影物镜和调焦成像镜头；所述光源单元对掩模板进行照射产生成像光束，经准直透镜组准直后经分束镜和投影物镜将调焦图形成像在反射装置上同时光束反射，反射后的光束经分束镜反射至所述调焦成像镜头，将调焦图形的像和反射装置上的反射标记成像在所述调焦图像传感器上。

5.如权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，所述调焦图像传感器采用面阵CCD或者CMOS。

6.如权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，所述反射装置为带有反射标记的平面镜或者裸硅片。

7.如权利要求1所述的焦面检测装置，其特征在于，所述调焦驱动单元为用于控制投影物镜垂向移动的压电陶瓷传感器或者是承载反射装置的垂向位移调节台。

8.一种焦面标定的方法，采用如权利要求1至7任意一项所述的焦面检测装置，其特征在于，调焦驱动单元用于垂向调节运动台单元以完成调焦，包括：

调节运动台单元和调焦驱动单元至反射标记在调焦图像传感器上清晰成像，记录此时反射装置的第一垂向位置；

下移反射装置直至调焦图形在调焦图像传感器上清晰成像，记录此时反射装置的第二垂向位置；

根据反射原理，确定最佳曝光位置；

其中，设定第一、第二垂向位置之间的间距为d，则最佳曝光位置为第二垂向位置下方d处。

9.如权利要求8所述的焦面标定方法，其特征在于，所述反射标记和调焦图形在调焦图像传感器上的成像互不重叠。

10.一种硅片曝光方法，其特征在于：包括

步骤1：通过权利要求8-9任一项所述的焦面标定方法，进行焦面偏差的测定，得到第一、第二垂向位置Z₀、Z₁之间的间距d的值；

步骤2：上片，打开光源单元，在全片进行三点或更多的全局调焦调平以及倾斜量测定；

步骤3：将倾斜量代入硅片上各曝光场的位置坐标，计算出各曝光场的理论离焦量Fi(i＝0，1，2…)；

步骤4：步进至第i个曝光场，以Fi为扫描中心，进行连续离焦并绘制扫描曲线，拟合出峰值强度位置作为初始最佳焦面位置Z_a，

步骤5：该第i个曝光场的实际曝光最佳位置为Z_b＝Z_a+2d；

步骤6：启用调焦装置，步进至Z_b位置，执行曝光流程；

步骤7：使i＝i+1，重复步骤4-6。