一種光刻機多路同步調焦調平系統和方法技術方案

本發明專利技術實施例公開了一種光刻機多路同步調焦調平系統和方法，包括圖像采集模塊和主控模塊；其中，圖像采集模塊中多個模擬信號處理模塊均與數字信號處理模塊電連接；主控模塊向圖像采集模塊發送圖像采集指令；數字信號處理模塊按照同一時鐘信號向多個模擬信號處理模塊分別發送圖像采集指令；模擬信號處理模塊激勵成像傳感器采集圖像信息；主控模塊計算精確高度數據，以驅動光刻機運動臺實現調焦調平。本發明專利技術可以解決現有多路圖像調焦調平存在時延的問題，能夠實現從采集命令觸發到成像傳感器采集和反饋均為同一時鐘，改善多路成像傳感器的圖像采集的同步性以及實時性，保證多個調焦調平點的同步配置。焦調平點的同步配置。焦調平點的同步配置。

【技術實現步驟摘要】
一種光刻機多路同步調焦調平系統和方法


[0001]本專利技術實施例涉及光刻機
，尤其涉及一種光刻機多路同步調焦調平系統和方法。

技術介紹

[0002]投影光刻機是一種把掩膜圖案通過投影物鏡投影到硅片表面的設備。在光刻機的曝光過程中，如果硅片相對于物鏡焦平面離焦或傾斜，會使曝光視場內某些區域處于有效焦深之外，將嚴重影響光刻質量，因此必須采用調焦調平系統進行精確控制。
[0003]圖1是現有的光刻機調焦調平系統的控制邏輯示意圖，參考圖1，常見的調焦調平的控制邏輯中，采用多個相機分別采集打在運動臺上的多個斑點圖像，其中斑點位置對應表明需要調平調焦的點；當相機采集到數據以后，首先傳輸給圖像處理板101，通過FPGA芯片完成粗定位；而后將粗定位的數據傳輸給多點擬合板102，由多點擬合板102中的DSP芯片進行數據運算得到各個斑點位置的垂向高度數據；而后將該數據告知運動臺，運動臺會根據各個斑點位置的高度進行垂向控制，使運動臺實現調焦調平。
[0004]在該控制方案中，可以看出一個圖像處理板設置有三個接口，分別對應接收三個相機的圖像采集數據。而當需要進行圖像采集的相機數量增多即當調平調焦點增多的時候，由于接口與算力的限制，所需的板卡數量增多，軟件的版本也會隨之增多。而且，現有的調焦調平系統中，受圖像采集卡的接口限制，圖像數據傳輸速率與處理速率由圖像采集板與多點擬合板中速率最慢的那塊板卡決定。可以理解，當所需的調焦調平點較多時，各個調焦調平點的同步延時性難以得到保障。

技術實現思路

[0005]本專利技術提供一種光刻機多路同步調焦調平系統和方法，以實現多個調焦調平點的同步靈活配置，降低分系統延時，提升產品閉環垂向控制系統的性能。
[0006]第一方面，本專利技術實施例提供了一種光刻機多路同步調焦調平系統，包括圖像采集模塊和主控模塊；
[0007]所述圖像采集模塊包括多個成像傳感器、多個模擬信號處理模塊和一個數字信號處理模塊，所述多個成像傳感器和所述多個模擬信號處理模塊一一對應電連接，所述多個模擬信號處理模塊均與所述數字信號處理模塊電連接；
[0008]所述主控模塊用于接收圖像采集觸發信號，并向所述圖像采集模塊發送圖像采集指令；
[0009]所述數字信號處理模塊用于根據所述圖像采集指令，按照同一時鐘信號向所述多個模擬信號處理模塊分別發送圖像采集指令；
[0010]所述模擬信號處理模塊用于根據所述圖像采集指令激勵對應的所述成像傳感器采集光刻機運動臺上斑點的圖像信息，并轉換為數字圖像信號；
[0011]所述數字信號處理模塊還用于對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述主控
模塊；
[0012]所述主控模塊用于根據所述數字圖像信號進行粗定位，生成粗定位高度數據；還用于根據所述數字圖像信號和所述粗定位高度數據，計算精確高度數據，并向運動臺分系統提供精確高度數據，以驅動所述光刻機運動臺實現調焦調平。
[0013]可選地，所述主控模塊包括FPGA芯片和DSP芯片，所述FPGA芯片分別與所述數字信號處理模塊和所述DSP芯片電連接；
[0014]所述DSP芯片用于接收圖像采集觸發信號，并通過所述FPGA芯片向所述圖像采集模塊發送圖像采集指令；
[0015]所述數字信號處理模塊還用于對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述FPGA芯片；
[0016]所述FPGA芯片用于根據所述數字圖像信號進行粗定位，生成粗定位高度數據；所述DSP芯片還用于根據所述數字圖像信號和所述粗定位高度數據，計算精確高度數據，并通過所述FPGA芯片向運動臺分系統提供精確高度數據，以驅動所述光刻機運動臺實現調焦調平。
[0017]可選地，所述圖像采集模塊還包括移位寄存器電路；所述移位寄存電路包括一個輸入端和多個同步輸出端，所述多個同步輸出端的輸出時鐘一致；
[0018]所述移位寄存器電路的輸入端與所述數字信號處理模塊電連接，所述多個同步輸出端分別與多個模擬信號處理模塊一一對應電連接。
[0019]可選地，包括第一板卡和第二板卡，所述主控模塊設置在所述第一板卡上，所述成像傳感器和所述多個模擬信號處理模塊設置在所述第二板卡上；
[0020]所述數字信號處理模塊設置在所述第一板卡或所述第二板卡上；或者，所述光刻機多路同步調教調平系統還包括第三板卡，所述數字信號處理模塊設置在所述第三板卡上。
[0021]可選地，所述光刻機多路同步調教調平系統還包括擴展器，所述擴展器包括一個輸出接口和多個輸入接口；
[0022]所述擴展器的輸出接口與所述數字信號處理模塊電連接，所述擴展器的多個輸入端一一對應與所述多個模擬信號處理模塊電連接。
[0023]可選地，所述多個輸入接口包括Cameralink接口和網絡接口。
[0024]可選地，所述FPGA芯片包括圖像數據接收模塊、觸發信號接收模塊和高度數據輸出模塊，所述圖像數據接收模塊與所述數字信號處理模塊電連接，所述觸發信號接收模塊與整機控制分系統電連接，所述高度數據輸出模塊與所述運動臺分系統電連接。
[0025]第二方面，本專利技術實施例還提供了一種光刻機多路同步調焦調平方法，采用如第一方面任一項所述的光刻機多路同步調焦調平系統執行，光刻機多路同步調焦調平系統包括多個調焦調平周期，在一個調焦調平周期內，所述光刻機多路同步調焦調平方法包括：
[0026]主控模塊接收圖像采集觸發信號，并向圖像采集模塊發送圖像采集指令；
[0027]數字信號處理模塊根據所述圖像采集指令，按照同一時鐘信號向多個模擬信號處理模塊分別發送所述圖像采集指令；
[0028]模擬信號處理模塊根據所述圖像采集指令激勵對應的成像傳感器采集光刻機運動臺上斑點的圖像信息，并轉換為數字圖像信號；
[0029]所述數字信號處理模塊對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述主控模塊；
[0030]所述主控模塊根據所述數字圖像信號進行粗定位，生成粗定位高度數據；
[0031]所述主控模塊根據所述數字圖像信號和所述粗定位高度數據，計算精確高度數據；
[0032]所述主控模塊向運動臺分系統提供精確高度數據，以驅動所述光刻機運動臺實現調焦調平。
[0033]可選地，所述光刻機多路同步調焦調平系統中，所述主控模塊包括FPGA芯片和DSP芯片，所述FPGA芯片分別與所述數字信號處理模塊和所述DSP芯片電連接；
[0034]主控模塊接收圖像采集觸發信號，并向圖像采集模塊發送圖像采集指令，包括：
[0035]DSP芯片接收圖像采集觸發信號，并通過所述FPGA芯片向圖像采集模塊發送圖像采集指令；
[0036]所述數字信號處理模塊對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述主控模塊，包括：
[0037]所述數字信號處理模塊對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述FPGA芯片；
[0038]所述主控模塊根據所述數字圖像信號進行粗定位，生成粗定位高度數據，包括：
[0039]所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，包括圖像采集模塊和主控模塊；所述圖像采集模塊包括多個成像傳感器、多個模擬信號處理模塊和一個數字信號處理模塊，所述多個成像傳感器和所述多個模擬信號處理模塊一一對應電連接，所述多個模擬信號處理模塊均與所述數字信號處理模塊電連接；所述主控模塊用于接收圖像采集觸發信號，并向所述圖像采集模塊發送圖像采集指令；所述數字信號處理模塊用于根據所述圖像采集指令，按照同一時鐘信號向所述多個模擬信號處理模塊分別發送圖像采集指令；所述模擬信號處理模塊用于根據所述圖像采集指令激勵對應的所述成像傳感器采集光刻機運動臺上斑點的圖像信息，并轉換為數字圖像信號；所述數字信號處理模塊還用于對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述主控模塊；所述主控模塊用于根據所述數字圖像信號進行粗定位，生成粗定位高度數據；還用于根據所述數字圖像信號和所述粗定位高度數據，計算精確高度數據，并向運動臺分系統提供精確高度數據，以驅動所述光刻機運動臺實現調焦調平。2.根據權利要求1所述的光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，所述主控模塊包括FPGA芯片和DSP芯片，所述FPGA芯片分別與所述數字信號處理模塊和所述DSP芯片電連接；所述DSP芯片用于接收圖像采集觸發信號，并通過所述FPGA芯片向所述圖像采集模塊發送圖像采集指令；所述數字信號處理模塊還用于對所述數字圖像信號進行處理并傳輸給所述FPGA芯片；所述FPGA芯片用于根據所述數字圖像信號進行粗定位，生成粗定位高度數據；所述DSP芯片還用于根據所述數字圖像信號和所述粗定位高度數據，計算精確高度數據，并通過所述FPGA芯片向運動臺分系統提供精確高度數據，以驅動所述光刻機運動臺實現調焦調平。3.根據權利要求1所述的光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，所述圖像采集模塊還包括移位寄存器電路；所述移位寄存電路包括一個輸入端和多個同步輸出端，所述多個同步輸出端的輸出時鐘一致；所述移位寄存器電路的輸入端與所述數字信號處理模塊電連接，所述多個同步輸出端分別與多個模擬信號處理模塊一一對應電連接。4.根據權利要求1所述的光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，包括第一板卡和第二板卡，所述主控模塊設置在所述第一板卡上，所述成像傳感器和所述多個模擬信號處理模塊設置在所述第二板卡上；所述數字信號處理模塊設置在所述第一板卡或所述第二板卡上；或者，所述光刻機多路同步調教調平系統還包括第三板卡，所述數字信號處理模塊設置在所述第三板卡上。5.根據權利要求1所述的光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，所述光刻機多路同步調教調平系統還包括擴展器，所述擴展器包括一個輸出接口和多個輸入接口；所述擴展器的輸出接口與所述數字信號處理模塊電連接，所述擴展器的多個輸入端一一對應與所述多個模擬信號處理模塊電連接。6.根據權利要求5所述的光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，所述多個輸入接口包括Cameralink接口和網絡接口。
7.根據權利要求1所述的光刻機多路同步調焦調平系統，其特征在于，所述FPGA芯片包括圖像數據接收模塊、觸發信號接收模塊和高度數據輸出模塊，所述圖像數據接收模塊與所述數字信號處理模塊電連接，所述觸發信號接收模塊與整機控制分系統電連接，所述高度數據輸出模塊與所述運動臺分系統電連接。8.一種光刻機多路同步調焦調平方法，其特征在于，采用如權利要求1
?
7任一項所述的光刻機多路同步調焦調平系統執行，光刻機多路同步調焦調平系統包括多個調焦調平周期，在一個調焦調平周期內，所述光刻機多路同步調焦調平方法包括：主控模塊接收圖像采集觸發信號，并向圖像采集模塊發送圖像采集指令；數字信號處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳鈺思陽，楊宣華，
申請(專利權)人：上海微電子裝備集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：