一种自动清除光罩微粒的方法、装置及设备与流程

1.本技术涉及半导体光刻技术领域，尤其涉及一种自动清除光罩微粒的方法、装置及设备。


背景技术：

2.在半导体领域，将集成电路图设计在光罩上，通过曝光将光罩上的图案映射在晶圆上。在实际生产中，机台内部会产生一些微粒落在光罩上。在曝光过程中，这会造成晶圆上的电路图像与设计电路不符合，影响电路图功能的实现，导致产品良率下降，严重的话还会造成晶圆的报废。
3.目前光罩在曝光前，光刻机机台会主动对光罩进行一次检查。如果光罩上的微粒大于设定的阈值,机台会报错。工作人员需要手动将光罩取出，在强光灯下用气枪将微粒吹除，这样做不仅费时费力，而且操作不慎的话，还会对光罩造成损伤，也会影响到光刻机机台的工作效率。


技术实现要素：

4.本技术提供一种自动清除光罩微粒的方法、装置及设备，在光刻机机台检测到微粒后，可以自动定位光罩上的微粒并清除，提升生产效率。
5.第一方面，本技术提供一种自动清除光罩微粒的装置，包括：
6.光罩放置平台，位于光刻机内部，用于放置光罩；
7.抓取部件，用于在控制器的控制下抓取光罩；
8.信息采集模块，包括位于所述光罩放置平台上方的摄像装置；
9.微粒吹扫部件，包括至少一个吹扫气枪，位于所述光罩放置平台上方；
10.控制器，用于确定光刻机中的光罩上存在微粒时，控制所述抓取部件抓取所述光罩并放置在所述光罩放置平台上，并控制所述摄像装置采集图片，根据采集的图片确定所述微粒的物理位置坐标，控制所述至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫以清除所述光罩上的微粒。
11.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
12.接触式压力传感器，位于所述光罩放置平台上，用于检测到光罩放置到所述光罩放置平台上时，给所述控制器发送指示信号；
13.电磁卡扣，位于所述光罩放置平台周围，用于接收所述控制器根据所述指示信号发送的锁定指令，将所述光罩锁定在所述光罩放置平台上。
14.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
15.与摄像装置连接的第一步进电机，所述控制器通过控制第一步进电机转动摄像装置，其中，在光罩放置到所述光罩放置平台上时，控制摄像装置转动至初始位置，在确定所述微粒的物理位置坐标后，控制所述摄像装置对焦所述微粒的坐标位置。
16.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
17.与所述吹扫气枪连接的第二步进电机，所述控制器通过控制所述第二步进电机控制所述吹扫气枪对准微粒的方向。
18.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
19.至少一个可伸缩式电动支撑杆，位于所述光罩放置平台下方，所述控制器通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整所述光罩放置平台的高度及倾斜角度。
20.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
21.微粒吸收装置，位于所述光罩放置平台四周，所述控制器通过控制所述微粒吸收装置在设定区间内摆动，吸收被吹扫掉的微粒。
22.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
23.显示屏，用于显示所述光罩放置平台、所述信息采集模块、所述微粒清扫部件的工作状态；
24.手动控制模块，包括至少一个控制按钮，用于感应到触控信号时产生对应手动控制指令并发送到所述控制器，由所述控制器根据所述手动控制指令对所述光罩放置平台、信息采集模块、微粒清扫部件进行控制。
25.第二方面，本技术提供一种自动清除光罩微粒的方法，包括：
26.确定光刻机中的光罩上存在微粒时，控制抓取部件抓取所述光罩放置在光罩放置平台上；
27.控制摄像装置对放置在所述光罩平台上的光罩进行图片采集，并根据采集的图片确定所述微粒的物理位置坐标；
28.根据所述微粒的物理位置坐标，控制至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫以清除所述光罩上的微粒。
29.在一个或多个实施例中，控制抓取部件抓取所述光罩放置在光罩放置平台上，包括：
30.接收接触式压力传感器检测到光罩放置到所述光罩放置平台上时发送的指示信号；
31.向电磁卡扣发送锁定指令，以控制所述电磁卡扣将所述光罩锁定在所述光罩放置平台上。
32.在一个或多个实施例中，控制摄像装置对放置在所述光罩平台上的光罩进行图片采集，并根据采集的图片确定所述微粒的物理位置坐标，包括：
33.通过调整可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台到平台初始位置，通过控制第一步进电机控制摄像装置转动到初始采集位置；
34.控制所述摄像装置进行图片采集，并对所述图片进行解析确定微粒的像素位置；
35.根据预先标定的校验图片中不同像素位置与物理位置坐标的对应关系，确定所述微粒的像素位置对应的物理位置坐标；
36.其中，所述校验图片为将预先将光罩放置平台调整到平台初始位置，利用所述摄像装置在初始采集位置对光罩放置平台采集的图片。
37.在一个或多个实施例中，控制所述至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫，包括：
38.根据确定的微粒的物理位置坐标，通过控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标；
39.通过控制第二步进电机调整吹扫气枪对准微粒的方向，并对所述微粒进行吹扫；
40.在吹扫过程中，通过摄像装置再次进行图片采集并解析，确定微粒被清除时，控制通过控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到另一个微粒的物理位置坐标，重复上述过程至吹扫完所有微粒。
41.在一个或多个实施例中，控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标，包括：
42.重复执行以下交替控制至满足控制结束条件：
43.控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标；
44.通过调整可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向，至所述摄像装置的方向与所述微粒的方向垂直；
45.其中，所述控制结束条件为所述摄像装置既对焦到所述其中一个微粒的物理位置坐标且方向与所述微粒的方向垂直。
46.在一个或多个实施例中，通过控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标，包括：
47.将当前摄像装置对焦的物理位置坐标与其中一个微粒的物理位置坐标的差值作为偏差量，将第一步进电机的转动作为控制量，利用pid算法控制所述第一步进电机控制所述摄像装置转动。
48.在一个或多个实施例中，通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向，包括：
49.将当前光罩放置平台下摄像装置的方向与微粒的方向的角度与90度角度的差值作为偏差量，将所述可伸缩式电动支撑杆的高度作为控制量，利用pid算法，调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向。
50.在一个或多个实施例中，通过控制第二步进电机调整吹扫气枪对准微粒的方向，并对所述微粒进行吹扫，包括：
51.控制第二步进电机控制吹扫气枪转动至对准到其中一个微粒的物理位置坐标，并对所述微粒进行吹扫；
52.通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向至所述微粒被清除。
53.在一个或多个实施例中，通过控制第二步进电机调整吹扫气枪对准微粒的方向，并对所述微粒进行吹扫，包括：
54.将当前吹扫气枪对准的物理位置坐标与其中一个微粒的物理位置坐标的差值作为偏差量，将所述第二步进电机的转动作为控制量，利用pid算法控制所述第二步进电机控制所述吹扫气枪转动。
55.第三方面，本技术提供一种自动清除光罩微粒的电子设备，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述自动清除光罩微粒的方法。
56.第四方面，本技术实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行上述自动清除光罩微粒的方法。
57.本技术提供的一种自动清除光罩微粒的方法、装置及设备，具有以下有益效果：
58.在光刻机台检测到光罩存在微粒后，自动放置光罩至光罩放置平台并定位微粒位置，控制吹扫气枪对准并清除微粒，避免费时费力的手动清除微粒，提高生产效率，降低光罩损耗率。
附图说明
59.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
60.图1为本技术实施例提供的基础半导体加工和曝光示意图；
61.图2为本技术实施例提供的自动清除光罩微粒的装置图；
62.图3为本技术实施例提供的显示屏显示界面示意图；
63.图4为本技术实施例提供的自动清除光罩微粒的方法流程图；
64.图5为本技术实施例提供的控制器与余下部件之间控制关系示意图；
65.图6为本技术实施例提供的控制光罩放置平台的运动系统的方法示意图；
66.图7为本技术实施例提供的模糊控制器的结构图；
67.图8为本技术实施例提供的自动清除光罩微粒的电子设备图。
具体实施方式
68.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
69.在半导体领域，为了把集成电路设计图呈现在晶圆上，将电路图设计在光罩上，通过在晶圆上涂布光刻胶，以曝光的方式将光罩上的图案映射在晶圆上。基本的半导体加工和曝光装置，如图1所示，1为曝光光束，2为光罩，3为透镜，4为光刻胶，5为晶圆。
70.在实际生产中，光刻机机台内部各运动部件之间的摩擦会产生一些微粒落在光罩上。在曝光过程中，这些微粒的图像也会随同集成电路设计图的电路图像一起映射到晶圆上，这样会造成晶圆上的电路图像与设计电路不符合，影响电路图功能的实现，导致产品良率下降，严重的话还会造成晶圆的报废。
71.目前光罩在曝光前，光刻机机台会主动对光罩进行一次检查。如果光罩上的微粒大于我们设定的阈值，机台会报错并通知光罩室的工作人员将光罩取出。工作人员需要用光罩开盒机将光罩盒打开，手动将光罩从盒中取出，在强光灯下用气枪将微粒吹除，这样做不仅费时费力，而且操作不慎的话，还会对光罩造成损伤，也会影响到机台的工作效率。
72.鉴于上述问题，本技术实施例提出一种检测到光罩存在微粒后，自动抓取光罩放置并定位微粒位置，控制吹扫气枪对准并清除微粒的方案来解决上述技术问题。
73.本技术实施例提供一种自动清除光罩微粒的装置，如图2所示，该装置包括：
74.光罩放置平台10，位于光刻机内部，用于放置光罩，具体可以设置在光刻机内部不
影响其他部件的空间内，光罩放置平台的形状可以设计为矩形，当然，也可以是其他形状；
75.抓取部件20，用于在控制器的控制下抓取光罩，抓取部件可以采用各种带有抓取功能的机械部件，具体可以采用机械手臂；
76.信息采集模块30，包括位于所述光罩放置平台上方的摄像装置301，在控制器的控制下进行图片采集，为了保证图片的拍摄效果，还可以进一步包括紫外线灯或其他照明装置；
77.微粒吹扫部件40，包括至少一个吹扫气枪401，位于所述光罩放置平台上方，上述吹扫气枪可以设置为一个，也可以设置为多个，设置为多个时，分散布置在光罩放置平台的四周，示例地，可以设置为四个，分别位于矩形光罩平台的周边的四个角部的位置，以实现对各个位置的微粒吹扫；
78.控制器50，用于确定光刻机中的光罩上存在微粒时，控制所述抓取部件抓取所述光罩并放置在所述光罩放置平台上，并控制所述摄像装置采集图片，根据采集的图片确定所述微粒的物理位置坐标，控制所述至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫以清除所述光罩上的微粒。
79.上述控制器可以采用具有控制功能的芯片，具体可以但不限于采用stm芯片。
80.本技术提供的自动清除光罩微粒的装置在控制器的控制下，检测到存在微粒的光罩时可以实现自动抓取光罩并固定在光罩放置平台上，通过信息采集模块定位微粒的物理位置坐标后利用微粒吹扫部件进行吹除，自动化清理光罩微粒不仅提高生产效率，还减小产品损耗率，降低成本。
81.为了实现光罩放置到光罩放置平台上的稳固性，在一个或多个实施例中，该装置还包括：
82.接触式压力传感器，位于所述光罩放置平台上，用于检测到光罩放置到所述光罩放置平台上时，给所述控制器发送指示信号，上述接触式压力传感器可能为一个或多个，为多个时，可以分散布置在光罩放置平台上，示例性，接触式压力传感器的个数可以为四个，分别布置在矩形光罩放置平台的四角，以实现对光罩是否存在的检测；
83.电磁卡扣，位于所述光罩放置平台周围，用于接收所述控制器根据所述指示信号发送的锁定指令，将所述光罩锁定在所述光罩放置平台上，上述电磁卡扣的数量为多个，分散布置在光罩放置平台的四周，示例性，电磁卡扣的数量为四个，分别布置在光罩放置平台的周边的中间位置。
84.本技术实施例中，由于通过图片界定微粒的物理位置坐标，及判断微粒是否被清除完整，将摄像装置设计为可以在rx\rz轴方向上自由转动的摄像机，在一个或多个实施例中，该装置还包括：
85.与摄像装置连接的第一步进电机302，所述控制器通过控制第一步进电机转动摄像装置，其中，在光罩放置到所述光罩放置平台上时，控制所述摄像装置转动至初始位置，所述初始位置指光罩放置平台下方的可伸缩式电动支撑杆处于同一高度时，所述摄像装置垂直指向光罩放置平台时的位置，此时采集的图片为校验图片，通过解析所述校验图片即可得知所述校验图片各像素点对应所述光罩放置平台上的物理位置坐标；
86.在确定所述微粒的物理位置坐标后，控制所述摄像装置对焦所述微粒的坐标位置，对焦当前所要吹除的目标微粒可以使所述摄像装置在吹除目标微粒采集到最佳图像，
在吹除目标微粒的过程中控制器根据采集的最佳图像信息，可以快速准确判断目标微粒是否被吹除。
87.本技术实施例中，为了保证气枪能够对不同位置的微粒进行高强度的吹扫，将气枪设计为可360度转动的结构，在一个或多个实施例中，该装置还包括：
88.与所述吹扫气枪连接的第二步进电机402，所述控制器通过控制所述第二步进电机控制所述吹扫气枪对准微粒的方向。
89.本技术实施例中，所述第二步进电机可以是两组步进电机，包括步进电机1和步进电机2。步进电机1控制所述吹扫气枪rz方向左右旋转运动，步进电机2控制所述吹扫气枪rx运动，由控制器根据算法控制所述步进电机1和步进电机2的运动，可以自动根据目标微粒的物理位置坐标控制步进电机1和步进电机2的运动，使所述吹扫气枪对准微粒的方向。
90.本技术实施例中，吹扫气枪在进行微粒吹扫的过程中，其运动范围是有限的，为了进一步加强微粒的清除效果，可以将光罩放置平台设计可以rx\rx\rz运动的平台，在一个或多个实施例中，该装置还包括：
91.至少一个可伸缩式电动支撑杆，位于所述光罩放置平台下方，所述控制器通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整所述光罩方式平台的高度及倾斜角度。上述支撑杆具体可以是螺旋式上升或下降的弹簧，这样控制器可以根据需求控制其中至少一个电动支撑杆运动，实现光罩放置平台整体高度的变化以及向不同方向的倾斜。
92.本技术实施例中，为了保证吹扫的微粒不在光刻机内部形成堆积，在一个或多个实施例中，该装置还包括：
93.微粒吸收装置，位于所述光罩放置平台四周，所述控制器通过控制所述微粒吸收装置在设定区间内摆动，吸收被吹扫掉的微粒。
94.所述微粒吸收装置的数量设置为一个，也可以设置为多个，设置为多个时，分散布置在光罩放置平台的四周。通过本技术实施例提供的上述自动清除光罩微粒的装置，当光刻机机台没有检测到光罩存在微粒时，光罩放置平台处于初始状态，可伸缩式电动支撑杆处于同一高度，且平台稳定。
95.当光刻机机台检测到光罩存在微粒时，控制器控制抓取部件抓取光罩放置于光罩放置平台，并调整摄像装置到初始位置，在一个或多个实施例中，所述抓取部件可以是机械手臂。
96.接触式压力传感器接触到光罩后，向控制器发送指示信号。控制器根据接触式压力传感器发送的指示信号，向电磁卡扣发送锁定指令将所述光罩锁定在所述光罩放置平台上。
97.光罩被锁定后，控制器控制信息采集模块采集图片以确定微粒的位置，根据确定的微粒位置控制吹扫气枪对准微粒并吹除。
98.在吹除微粒的过程中，为了采集到微粒的最佳图像，控制器控制第一步进电机使摄像装置对焦当前要吹除的微粒，同时控制器通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整所述光罩放置平台的高度及倾斜角度，直到所述摄像装置的指向方向与所述当前要吹除的微粒的方向垂直。
99.在控制器根据确定的微粒位置控制吹扫气枪对准微粒吹除的过程中，同时控制所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整所述光罩放置平台的高度及倾斜角度，使所述光罩放
置平台左右、上下以及倾斜运动，进而使微粒吹除更加彻底。
100.在微粒吹除的过程中，控制器通过控制所述微粒吸收装置在设定区间内摆动，吸收被吹扫掉的微粒。
101.控制器根据图像采集模块采集的图片确定所有微粒吹除完毕后，控制吹扫气枪停止吹扫，光罩放置平台恢复为初始状态。
102.在一个或多个实施例中，该装置还包括：
103.显示屏，用于显示所述光罩放置平台、所述信息采集模块、所述微粒清扫模块的工作状态，工作状态包括正在工作或者停止工作，显示界面示意图如图3所示。
104.手动控制模块，包括至少一个控制按钮，用于感应到触控信号时产生对应手动控制指令并发送到所述控制器，由所述控制器根据所述手动控制指令对所述光罩放置平台、信息采集模块、微粒清扫模块、可伸缩电动支撑杆、紫光灯以及微粒吸收装置进行控制。
105.这样，操作人员在通过显示屏确定各模块的工作状态后，可以通过控制按钮传送手动控制指令给控制器执行。
106.所述手动控制模块可以集成在显示屏上，操作人员利用显示屏上的触摸按钮给控制器传输控制指令，或者单独集成一个外部硬件，如遥控器，操作人员利用遥控器上的控制按键给控制器传输控制指令。
107.手动控制模块在自动清理无法满足清理需求时，可以通过蓝牙方式传输控制指令给控制器，手动控制光罩放置平台和吹扫气枪，进行针对性更强的吹扫。
108.本技术实施例提供一种自动清除光罩微粒的方法，如图4所示，该方法包括：
109.步骤s401，确定光刻机中的光罩上存在微粒时，控制抓取部件抓取所述光罩放置在光罩放置平台上；
110.在一个或多个实施例中，为了实现光罩在光罩放置平台的稳固性，控制抓取部件抓取所述光罩放置在所述光罩放置平台上，包括：
111.接收接触式压力传感器检测到光罩放置到所述光罩放置平台上时发送的指示信号；
112.向电磁卡扣发送锁定指令，以控制所述电磁卡扣将所述光罩锁定在所述光罩放置平台上。
113.步骤s402，控制摄像装置对放置在所述光罩平台上的光罩进行图片采集，并根据采集的图片确定所述微粒的物理位置坐标；
114.本技术实施例为了实现能够根据采集的图片确定微粒的物理位置坐标，可以提前进行校准，具体的校准方式为预先将光罩放置平台调整到平台初始位置，利用所述摄像装置在初始采集位置对光罩放置平台采集图片，得到校准图片，提前对校准图片标定像素位置对应的物理位置坐标，从而在抓取到光罩时可以利用采集的图片与校准图片对比，从而确定微粒的物理位置坐标。
115.在一个或多个实施例中，控制摄像装置对放置在所述光罩平台上的光罩进行图片采集，并根据采集的图片确定所述微粒的物理位置坐标，包括：
116.通过调整可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台到平台初始位置，通过控制第一步进电机；
117.根据预先标定的校验图片中不同像控制摄像装置转动到初始采集位置；
118.控制所述摄像装置进行图片采集，并对所述图片进行解析确定微粒的像素位置；
119.根据微粒的像素位置与物理位置坐标的对应关系，确定所述微粒的像素位置对应的物理位置坐标；
120.其中，所述校验图片为将预先将光罩放置平台调整到平台初始位置，利用所述摄像装置在初始采集位置对光罩放置平台采集的图片。
121.通过预先对初始状态下的光罩放置平台采集校验图片，将光罩放置平台信息坐标化，可知所述校验图片中各像素点对应所述光罩放置平台上的物理位置坐标，后续采集光罩图片并图像二值化后与校验图片进行对比，像素点吻合的位置即为微粒的物理位置坐标。
122.步骤s404，根据所述微粒的物理位置坐标，控制至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫以清除所述光罩上的微粒。
123.在吹扫气枪吹扫微粒之前，需要控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标，包括：
124.重复执行以下交替控制至满足控制结束条件：
125.控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标；
126.通过调整可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向，至所述摄像装置的方向与所述微粒的方向垂直，即摄像装置从所述微粒的正上方采集图片，此时为所述摄像装置对所述微粒的最佳图像采集位置；
127.其中，所述控制结束条件为所述摄像装置既对焦到所述其中一个微粒的物理位置坐标且方向与所述微粒的方向垂直。
128.在一个或多个实施例中，控制摄像装置和光罩放置平台运动到所述摄像装置对准到其中一个微粒的最佳图像采集位置后，控制所述至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫，包括：
129.根据确定的微粒的物理位置坐标，通过控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标；
130.通过控制第二步进电机调整吹扫气枪对准微粒的方向，并对所述微粒进行吹扫；
131.在吹扫过程中，通过摄像装置再次进行图片采集并解析，确定微粒被清除时，控制通过控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到另一个微粒的物理位置坐标，重复上述过程至吹扫完所有微粒。
132.当光罩上存在多个微粒时，控制器通过控制摄像装置、吹扫气枪以及光罩放置平台对每一个微粒重复上述摄像装置对准到其中一个微粒的最佳图像采集位置后，控制所述至少一个吹扫气枪对准所述微粒吹扫的过程，直到所有微粒被吹除。
133.在一个或多个实施例中，在吹扫气枪工作过程中，摄像装置自动变焦，采用0～50倍或者50倍以上放大倍率，检测微粒成像信息，如果成像信息消失，则表示所述微粒已经被吹除，立即停止吹扫。
134.每个吹扫气枪的方向由控制器控制，可以吹向光罩表面的任何位置。每个气枪的气体喷射压力由独立的电磁阀控制，因光刻机内部就接有气体管道，可以将气枪管道与机台内部的气体管道进行连接，由控制器控制电磁阀的开合度，从而控制气枪喷射出的气体压力。
135.如果吹扫1min后，所述微粒的成像信息依旧存在，表示所述微粒未被清除，将加大吹扫气枪的出扫强度继续吹扫，每隔1min加大吹扫强度，直到所述微粒图像消失为止。
136.在清除光罩微粒的过程中，控制器与所述光罩放置平台、信息采集模块、微粒清扫部件的控制关系如图5所示。
137.按照上述控制方式控制摄像装置、吹扫气枪及光罩放置平台时，具体可以采用pid控制算法，下面给出的具体实施方式。
138.1)摄像装置的控制
139.利用pid控制方法，通过控制第一步进电机控制摄像装置转动至对焦到其中一个微粒的物理位置坐标，包括：
140.将当前摄像装置对焦的物理位置坐标与其中一个微粒的物理位置坐标的差值作为偏差量e(t)，将第一步进电机的转动作为控制量u(t)，利用pid算法控制所述第一步进电机控制所述摄像装置转动，公式如下：
[0141][0142]
式中，k
p
为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数。
[0143]
紫外灯安装在摄像头附近，转动角度和摄像装置保持一致。
[0144]
2)光罩放置平台的控制
[0145]
通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向，包括：
[0146]
将当前光罩放置平台下摄像装置的方向与微粒的方向的角度与90度角度的差值作为偏差量，将所述可伸缩式电动支撑杆的高度作为控制量，利用pid算法，调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向。
[0147]
为了使摄像装置能够采集到最佳的图像，就必须使摄像装置的指定方向与光罩微粒的位置保持近似垂直，这就需要改变光罩放置平台的位置来实现这一需求，通过控制器来控制第一步进电机和可伸缩式电动支撑杆的运动，实现摄像装置的指定方向与微粒的位置保持相互垂直。
[0148]
具体功能实现方案如下，光罩放置平台先保持初始位置，摄像机采集微粒的位置，计算出步进电机转的部位，计算出摄像装置与垂直方向的夹角，这时候摄像装置的夹角就是摄像装置的采集方向与微粒之间的夹角，这使得值为初始值，
[0149]
在初始值已知的前提下，计算出摄像装置方向与微粒方向成90度角度的一个夹角偏量，调节可伸缩式电动支撑杠的高度，使这个夹角偏量消失，计算可伸缩式电动支撑杆的运动转数，该设计过程中采取数值逼近的方法将模拟pid离散化变为差分方程，其中e(t)为偏差量，u(t)为输出的控制量，具体算法如下：
[0150][0151]
3)吹扫气枪的控制
[0152]
在一个或多个实施例中，通过控制第二步进电机调整吹扫气枪对准微粒的方向，并对所述微粒进行吹扫，包括：
[0153]
控制第二步进电机控制吹扫气枪转动至对准到其中一个微粒的物理位置坐标，并对所述微粒进行吹扫；
[0154]
通过调整所述可伸缩式电动支撑杆的高度，调整光罩放置平台的高度和倾斜方向至所述微粒被清除。
[0155]
在一个或多个实施例中，通过控制第二步进电机调整吹扫气枪对准微粒的方向，并对所述微粒进行吹扫，包括：
[0156]
对准的物理位置坐标与其中一个微粒的物理位置坐标的差值作为偏差量e(t)，将所述第二步进电机的转动作为控制量u(t)，利用pid算法控制所述第二步进电机控制所述吹扫气枪转动。公式如下：
[0157][0158]
本技术中控制器控制光罩放置平台的运动系统的方法如图6所示，控制器根据光罩放置平台的运动需求，将光罩放置平台的运动系统划分为：控制，执行，反馈三个单元。
[0159]
控制单元给定初始指令后，依据运动学分析获得可伸缩式电动支撑杠的电机编码器rx\ry\z轴的位移和速度，建立ry/rx/z轴的模糊pid控制器，控制光罩载具平台的rx/ry/rz 3个自由度的运动，通过模糊pid控制器和逆运动学分析，将吹扫气枪的速度适量转化为全向轮速度矢量，来控制吹扫气枪的运动及方向。
[0160]
本技术中控制器设计采用模糊pid算法，所谓的模糊pid算法就是以误差e和误差变化率ec作为输入参数，所述误差e即为上述摄像装置、吹扫气枪及光罩放置平台控制过程中偏差量。
[0161]
pid控制器的三个参数k
p
、ki、kd的修正参数δk
p
,δki,δkd作为模糊pid控制器的输出，运用模糊规则进行模糊推理，运用模糊的方法，估算出模糊子集并获得pid控制器的控制参数k
p
、ki、kd的值，去模糊化，利用时间关系的不同，来调整误差e和误差变化率ec。模糊控制器的结构如图7所示。
[0162]
pid控制器模糊算法：
[0163]
δu(k)＝u
k-u
k-1
＝ae
k-be
k-1
+ce
k-2
[0164]
其中：
[0165][0166][0167]
ti为积分时间常数，td为微分时间常数，k
p
为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数，uk为本次控制量，u
k-1
为上次控制量，ek为本次误差量，e
k-1
为上次误差量，e
k-2
为上上次误差量。
[0168]
所述控制量即为上述摄像装置、吹扫气枪及光罩放置平台控制过程中输出的控制量。
[0169]
基于相同的发明构思，本技术提供一种自动清除光罩微粒的设备800，如图8所示，包括至少一个处理器802；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器801；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述自动清理光罩微粒的方法。
[0170]
存储器801用于存储程序。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。存储器801可以为易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，简称ram)；也可以为非易失性存储器(non-volatile memory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，简称hdd)或固态硬盘(solid-state drive，简称ssd)；还可以为上述任一种或任多种易失性存储器和非易失性存储器的组合。
[0171]
处理器802可以是中央处理器(central processing unit，简称cpu)，网络处理器(network processor，简称np)或者cpu和np的组合。还可以是硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，简称asic)，可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，简称cpld)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)，通用阵列逻辑(generic array logic，简称gal)或其任意组合。
[0172]
基于相同发明构思，本技术实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行上述自动清理光罩微粒的方法。
[0173]
上述存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0174]
本公开实施例还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行实现本公开实施例上述任意一项自动清理光罩微粒的方法。
[0175]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0176]
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显
示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0177]
另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0178]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
[0179]
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站的站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站的站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
[0180]
以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本技术中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
[0181]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0182]
本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0183]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0184]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0185]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。