[发明专利]一种光刻机共轴对焦装置及对焦方法

摘要

本发明公开了一种光刻机共轴对焦装置，包括有激光位移传感器、CCD相机、曝光基底，激光位移传感器的激光出射口外设有一个分光棱镜，分光棱镜的反射光路上设有位于精密移动平台上的曝光基底，分光棱镜与曝光基底之间设有物镜，分光棱镜的折射光路上设有CCD相机，分光棱镜与CCD相机之间设有聚焦透镜；激光位移传感器发出的激光经过分光棱镜、物镜照射到精密移动平台上的曝光基底后反射，再经过物镜、分光棱镜以及聚焦透镜，聚焦在CCD相机上。本发明通过激光位移传感器实时监测曝光基底的不平整性，从而控制精密移动平台竖直方向的运动，确保曝光基底处于物镜的焦面位置，从而实现对焦功能。本发明的对焦方法能够保证对焦的准确性，而且对焦速度快。

主权项

一种光刻机共轴对焦方法，包括有激光位移传感器、CCD相机、曝光基底，其特征在于：所述激光位移传感器的激光出射口外设有一个分光棱镜，所述分光棱镜的反射光路上设有位于精密移动平台上的曝光基底，所述分光棱镜与曝光基底之间设有物镜，所述分光棱镜的折射光路上设有CCD相机，所述分光棱镜与CCD相机之间设有聚焦透镜；所述激光位移传感器发出的激光经过分光棱镜、物镜照射到精密移动平台上的曝光基底后反射，再经过物镜、分光棱镜以及聚焦透镜，聚焦在CCD相机上；对焦方法包括以下步骤：1）移动精密移动平台Z轴，通过CCD相机观测到光斑的形状，光斑最锐利时对应的精密移动平台Z轴坐标Z0记为物镜的初焦面；2）在精密移动平台Z轴坐标为Z0时，把激光位移传感器的读数归零，然后向上移动精密移动平台，使激光位移传感器的读数达到线性区间的最大值(512)，此时精密移动平台Z轴坐标为Z1；向下移动精密移动平台，使激光位移传感器的读数达到线性区间的最大值(‑512)，此时精密移动平台Z轴坐标为Z2；3）计算激光位移传感器sensor读数每变化一个单位，精密移动平台移动的距离d，公式为：d=（Z1‑Z2）/1024；4）在光刻机曝光时，需要水平和竖直移动精密移动平台，在此过程中，把激光位移传感器的实时读数记为a，则精密移动平台Z轴的实时坐标f的计算公式为：f=ad+Z0，f即为光刻机在曝光过程中物镜的实时焦面。