龙门式设备和控制方法_2

文档序号:9765410阅读:来源:国知局
8] 其中,1 ;光源,2 ;第一传感单元,3 ;第H传感单元,4 ;扫描振镜,5 ;第二传感单元, 6 ;垂向执行器,7 ;玻璃基底,8 ;龙口架本体,9 ;龙口架导轨,10 ;工件台,11 ;大理石,12 ;减 震器,13 ;地基,14 ;第二传感单元零平面,15 ;第一传感单元零平面,16 ;第H传感单元上表 面,17 ;上玻璃基底上表面,18 ;上玻璃基底下表面,19 ;下玻璃基底上表面,20 ;水平方向零 位,21 ;第一调平点,22 ;目标点,23 ;第二调平点,24 :第立调平点。
【具体实施方式】
[0049] 下面将结合示意图对本发明的【具体实施方式】进行更详细的描述。根据下列描述和 权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均 使用非精准的比例,仅用W方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0050] 实施例一
[0051] 如图2所示,图2为本发明实施例1中龙口式设备的垂向控制装置的结构示意图, 所述龙口式设备包括:
[0052] 支撑装置,用于承载基底,基底为玻璃基底或藍宝石基底,在本实施例中,优选为 玻璃基底7 ;
[0053] 龙口架本体8和龙口架连接装置,所述龙口架本体8通过龙口架连接装置设于所 述支撑装置上;
[0054] 扫描振镜4,置于所述龙口架本体8上,扫描振镜4可W驱动光束按照预定轨迹扫 描,并具有3自由度(X, y, Z)运动,该3自由度运动包括垂向(Z方向)的1自由度运动和 水平方向的2自由度运动(X方向和y方向);
[00巧]光源1,用于向所述扫描振镜4发射光束,扫描振镜4驱动所述光束按照预定轨迹 扫描,在本实施例中,光源1为激光器;
[0056] 第H传感单元3,置于所述支撑装置上,所述光束经过扫描振镜4照射至第H传感 单元3上形成光斑,第H传感单元3测量所述光斑大小和光强;
[0057] 第一传感单元2,置于所述龙口架本体8上,用于测量基底7和第H传感单元3的 表面高度,根据所述光斑大小和光强W及第H传感单元3的表面高度,确定所述扫描振镜4 的最佳焦点位置;
[0058] 第二传感单元2,置于所述龙口架本体8上,用于测量扫描振镜4的高度;
[0059] 垂向执行器6,位于所述扫描振镜4与龙口架本体8之间,用于支撑所述扫描振镜 4垂向移动,从而将扫描振镜4的最佳焦点调节到目标点。
[0060] 龙口架连接装置包括龙口架导轨9,龙口架本体8包括X方向的第一横梁和y方向 的第二横梁,所述第一横梁和第二横梁相互垂直,且均位于水平方向上并承载所述扫描振 镜4沿龙口架导轨9进行水平方向移动。第一传感单元2也可被称为非接触式高度测量传 感器,第二传感单元5也可被称为扫描振镜高度测量传感器,第H传感单元3为轮廓仪。其 中,第一传感单元2和第二传感单元5是垂向测量传感器,第一传感单元2为色差传感器、 位移传感器或调焦调平传感器,能够在不接触被测物体的前提下,返回被测物体上某一测 量面至少Z方向的数值;第二传感单元5为光栅尺、LVDTlXinear Vari油Ie Differential Transformer,即线性可变差动变压器)或干涉仪,用于测量扫描振镜4的高度,且与垂向执 行器6实现闭环控制来移动扫描振镜4,从而将扫描振镜4的最佳焦点移动到目标点;第H 传感单元3测量扫描振镜4出射的激光的光斑大小和光强。支撑装置包括工件台10、大理 石11、减震器12和地基13,所述玻璃基底7放置在工件台10上,工件台10可W只用来支撑 玻璃板7,无需进行垂向移动和水平方向移动,所述轮廓仪3、工件台10和龙口架导轨9均 置于大理石11上,所述大理石11通过减震器12与地基13连接。激光器置于地基13上,所 述激光器发射激光,经过扫描振镜4照射到玻璃基底7或轮廓仪3上表面,所述龙口式设备 用于玻璃基底7的激光封装,所述基底包括上玻璃基底和下玻璃基底,所述第一传感单元2 测量的基底表面高度为所述上玻璃基底下表面18的高度。
[0061] 此外,所述龙口式设备用于曝光装置,所述第一传感单元2测量的基底表面高度 为基底上表面局度。
[0062] 如图3所示,图3为本发明实施例一中垂向控制示意图,控制器首先发出控制命 令,垂向执行器6 (电机)根据控制命令对扫描振镜4移位,并将当前位置负反馈至控制器 从而形成控制环路。垂向设定值是根据第一传感单元2、第二传感单元5及第H传感单元 3测量获得的数据通过数学模型计算而来,该数学模型包括第一数学模型和第二数学模型, 垂向设定值和当前位置的差值输入控制器,最终实现当前位置跟踪垂向设定值,即其差值 、f , V-I-'/ 为令。
[0063] 如图4所示,图4为本发明实施例一提供的扫描振镜高度调整原理图,通过逐场测 量逐场调焦的方法将扫描振镜4的最佳焦点调到目标点,其垂向控制方法为:
[0064] 1.所述光源1发射的光束经过扫描振镜4照射至第H传感单元3上,所述第一传 感单元2测量第H传感单元上表面16的高度Z_BF ;
[0065] 2.所述垂向执行器6调节所述扫描振镜4的垂向位置,使得所述第H传感单元3 上的光斑最大光强最强,所述第二传感单元5测量所述扫描振镜4与龙口架本体8的相对 高度Z_galB化ef,确定扫描振镜4的最佳焦点位置;
[0066] 3.所述第一传感单元2测量基底表面上目标点高度Z_mes,即测量工件台10上支 撑的上玻璃基底下表面18上测量点的高度,也就是目标点22的高度,该目标点22并未在 图4中标出;
[0067] 4.计算将扫描振镜4最佳焦点调整到目标点22的第二传感单元5的垂向高度设 定值Z_s,
[0068] 计算公式如下:
[0069] Z-S = Z_galBRref+(Z-Ines-Z-BFO (1)
[0070] 上述公式(1)为第一数学模型;
[0071] 5.根据所述高度设定值将扫描振镜4的最佳焦点移动到所述的目标点22,即第二 传感单元5伺服闭环控制将扫描振镜4的最佳焦点移动到目标点22。
[00刮 实施例二
[0073] 在实施例二中,龙口式设备的垂向控制装置的结构示意图和垂向控制原理图也分 别如图2和图3所示,在实施例一中已经详细介绍了如图2所示的龙口式设备W及如图3 所示的垂向控制原理图,故在此不再赏述。
[0074] 如图5所示为本发明实施例二中扫描振镜高度调整示意图,在使用玻璃基底时, 上玻璃基底下表面常常会有一定的倾斜,与实施例一中未考虑该倾斜不同,在实施例二中, 考察了上玻璃基底下表面的倾斜对所述高度设定值的影响,通过逐场测量逐场调焦的方法 将扫描振镜4的最佳焦点调到目标点,其垂向控制方法为:
[00巧]1.所述光源1发射的光束经过扫描振镜4照射至第H传感单元3上,所述第一传 感单元2测量第H传感单元上表面16高度Z_BF ;
[0076] 2.所述垂向执行器6调节所述扫描振镜4的垂向位置,使得所述第H传感单元3 上的光斑最大光强最强,所述第二传感单元5测量所述扫描振镜4与龙口架本体8的相对 高度Z_galB化ef,确定扫描振镜4的最佳焦点位置;
[0077] 3.所述第一传感单元分别测量基底表面上多个调平点高度Zi, Z2-Z。,其中,n为 正整数,在本实施例中,第一传感单元2测量工件台10上支撑的上玻璃基底下表面18上第 一调平点21的高度,记为Zi,测量第二调平点23和第H调平点24的高度,记为Z2和Z3 ;
[0078] 4.利用记录的H个调平点的高度值计算上玻璃基底的整体高度和倾斜,所述高度 和倾斜需要设定H个未知量,不妨设为PZ、PWX和pwy,设上玻璃板下表面18的方程为:
[0079] Z = pz-pwy ? x+pwx ? y (2)
[0080] 设第一调平点21、第二调平点23和第H调平点24相对水平方向零位20的水平
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1