CN102722087A

CN102722087A - 一种用于光刻设备的新型视觉系统

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Publication number: CN102722087A
Application number: CN2012101799597A
Authority: CN
Inventors: 梅文辉; 杜卫冲; 曲鲁杰
Original assignee: ZHONGSHAN XINNUO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Xinnuo Microelectronics Co ltd
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-06-01
Also published as: CN102722087B

Abstract

本发明涉及一种用于光刻设备的新型视觉系统，包括有R、G、B三色LED光源和光传感器，此外还设有将R、G、B三色LED光源折射到光传感器上的分光镜，所述的分光镜为一个或多个分光棱镜或分光反射镜，所述R、G、B三色LED光源为单组或多组R、G、B三色LED光源，所述R、G、B三色LED光源发出的三色光经物体反射后再经过分光镜折射后来到光传感器上并形成可视图像。本发明提供了一种对照明光的角度、光谱和色温，对观察物体的光谱特性、形状和背景的选取了达到了最佳的对比和检测效果，能更好的观察和识别物体，提高的基板的对准精度的新型视觉系统。

Description

一种用于光刻设备的新型视觉系统

【技术领域】

本发明涉及一种用于光刻设备的新型视觉系统。

【背景技术】

用于大规模集成电路和FPD/TFT/OLED/TP大屏显示行业的激光光刻设备。由激光光源、空间光调制器即SLM、光学系统、视觉系统、移动平台、控制电路、数据转换软件及服务器数据处理和传输系统组成。

其中，视觉系统在基板的对准、观察调试及检查测试等工作中发挥着重大作用。

但是现有的视觉系统使用效果不好，对照明光的角度、光谱和色温，对观察物体的光谱特性、形状和背景的选取均达不到要求。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术中的不足而提供一种对照明光的角度、光谱和色温，对观察物体的光谱特性、形状和背景的选取了达到了最佳的对比和检测效果，能更好的观察和识别物体，提高的基板的对准精度的新型视觉系统。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：

一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于包括有R、G、B三色LED光源和光传感器，此外还设有将R、G、B三色LED光源折射到光传感器上的分光镜。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述的分光镜为一个或多个分光棱镜或分光反射镜，所述R、G、B三色LED光源为单组或多组R、G、B三色LED光源，所述R、G、B三色LED光源发出的三色光经物体反射后再经过分光镜折射后来到光传感器上并形成可视图像。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述的分光镜有两个，其分别为第一分光棱镜或第一分光反射镜1和第二分光棱镜或第二分光反射镜2；所述的R、G、B三色LED光源有两组，其分别为将第一分光棱镜或第一分光反射镜1围住的第一R、G、B三色LED光源3和将发射出的光垂直射向第二分光棱镜或第二分光反射2的第二R、G、B三色LED光源4；所述第二分光棱镜或第二分光反射2折射出来的光由光传感器5接收并形成可视图像。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一分光棱镜或第一分光反射镜1与第一R、G、B三色LED光源3同轴；第二分光棱镜或第二分光反射镜2与第一分光棱镜或第一分光反射镜1同轴。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述光传感器5为CCD光传感器。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一R、G、B三色LED光源3由多个R、G、B三色LED光源组成，多个R、G、B三色LED光源围成封闭图形状。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述多个R、G、B三色LED光源围成环形的封闭图形状。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一分光棱镜或第一分光反射镜1的光引擎6发身的激光通过率为97-98%，反射的激光为2-3%。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一分光棱镜或第一分光反射镜1的由第一R、G、B三色LED光源3发射的光的通过率为50%。

如上所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第二R、G、B三色LED光源4为单个R、G、B三色LED光源组成。

本发明与现有技术相比有如下优点：

本发明能够通过采用R、G、B三色LED光源，能够改变照明光的角度、光谱和色温，对观察物体的光谱特性、形状和背景的选取达到了最佳的对比和检测效果，能更好的观察和识别物体，提高的基板的对准精度。

【附图说明】

图1是本发明其中一种实施方式的示意图。

图2是本发明另外一种实施方式的示意图。

图3是分光曲线图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进行详细描述：

如图所示，一种用于光刻设备的新型视觉系统，包括有R、G、B三色LED光源和光传感器，此外还设有将R、G、B三色LED光源折射到光传感器上的分光镜。

具体来说，所述的分光镜为一个或多个分光棱镜或分光反射镜。所述R、G、B三色LED光源为单组或多组R、G、B三色LED光源。所述R、G、B三色LED光源发出的三色光经物体反射后再经过分光镜折射后来到光传感器上并形成可视图像。当分光镜为一个时，所述R、G、B三色LED光源为单组的三色LED光源。当分光镜为多个时，所述R、G、B三色LED光源的组数与分光镜的个数相同。单组R、G、B三色LED光源可以是单个三色LED光源组成，也可以是由多个三色LED光源组成。

作为本实施例的优选方式，所述分光镜为两个，其分别为第一分光棱镜或第一分光反射镜1和第二分光棱镜或第二分光反射镜2。所述的R、G、B三色LED光源为两组，其分别为将第一分光棱镜或第一分光反射镜1围住的第一R、G、B三色LED光源3和将发射出的光垂直射向第二分光棱镜或第二分光反射2的第二R、G、B三色LED光源4。所述第二分光棱镜或第二分光反射2折射出来的光由光传感器5接收并形成可视图像。在本实施例中，所述光传感器5为CCD光传感器。采用二个分光镜时，效果较佳。

这样，发射激光的光引擎6可放置在第一分光棱镜或第一分光反射镜1的正上方，光引擎6发射的激光大部分穿过第一分光棱镜或第一分光反射镜1，还有小部分反射经过第二分光棱镜或第二分光反射2，从而到达光传感器5。而需要对准和光刻的物体7则放置在第一分光棱镜或第一分光反射镜1正下方。

作为本实施例的优选方式，所述第一分光棱镜或第一分光反射镜1与第一R、G、B三色LED光源3同轴。第二分光棱镜或第二分光反射镜2与第一分光棱镜或第一分光反射镜1同轴。

作为本实施例的优选方式，所述第一R、G、B三色LED光源3由多个R、G、B三色LED光源组成，多个R、G、B三色LED光源围成封闭图形状。更优的，多个R、G、B三色LED光源围成环形的或其它任意形状的封闭图形状。第二R、G、B三色LED光源4为单组R、G、B三色LED光源。

作为本实施例的优选方式，如图3中所示，T为光的通过率，λ为光波长，激光光刻的波长在350~450纳米间，光引擎发射的激光经过第一分光棱镜或第一分光反射镜1照射到物体上后反射2%~3%的激光，物体吸收了97%~98%的激光。其中被反射的激光经过第一分光棱镜或第一分光反射镜1后折射到另一同轴分光反射镜或分光棱镜再到CCD镜头形成图像。一组环形或任意封闭图形R、G、B三色组合的LED光源发射的光为可见光，波长在450~650纳米间，LED光源发出的光照射到物体上其图形反射到分光反射镜，经分光反射镜或分光棱镜折射到另一同轴分光反射镜或分光棱镜，再照射到CCD镜头上被接收成像，该可见光的在第一分光棱镜或第一分光反射镜1的通过率为50%。

综上，第一R、G、B三色LED光源3，由一排红、绿、蓝LED灯依次循环排列组成，作为该视觉系统的主要灯源，圆环中心与第一分光棱镜或第一分光反射镜同轴，其可调照明颜色及可调色温环形灯360度照明，从侧面的不同角度照射物体，根据不同物体的光谱特性改善其对比度，以达到最佳照明效果。

其工作原理为：

1、基板对准：第一R、G、B三色LED光源3照射到物体7基板上，物体7反射的光经过第一分光棱镜或第一分光反射镜1和第二分光棱镜或第二分光反射镜2后照射到CCD光传感器并接收成像。第二R、G、B三色LED光源4分别经过第二分光棱镜或第二分光反射镜2和第一分光棱镜或第一分光反射镜后照射到物体7上，物体7反射的光再经过第一分光棱镜或第一分光反射镜1和第二分光棱镜或第二分光反射镜2后照射到CCD光传感器并接收成像，这样侧光束与同轴光束根据不同物体的光谱特性，改善对比度以达到最佳照射效果，CCD光传感器进行图像识别。CCD光传感器包括一个镜头及传感器。LED三色光源照射的图形通过镜头能被传感器识别，继而在电脑上形成图像，可清楚地找到物体7上的基点。

2、光刻：光引擎6发射的蓝紫激光光源通过同轴的第一分光棱镜或第一分光反射镜1进行光刻，其中被反射的观察光通过第一分光棱镜或第一分光反射镜1按一定的比例折射曝光波长，被折射的曝光波长再通过同轴的第二分光棱镜或第二分光反射镜2后被CCD光传感器接受成像。光刻的同时，激光光源在镜头蚀刻的图像也被传感器识别并在电脑上显示出来，观察光刻图形。

Claims

1.一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于包括有R、G、B三色LED光源和光传感器，此外还设有将R、G、B三色LED光源折射到光传感器上的分光镜。

2.根据权利要求1所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述的分光镜为一个或多个分光棱镜或分光反射镜，所述R、G、B三色LED光源为单组或多组R、G、B三色LED光源，所述R、G、B三色LED光源发出的三色光经物体反射后再经过分光镜折射后来到光传感器上并形成可视图像。

3.根据权利要求2所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述的分光镜有两个，其分别为第一分光棱镜或第一分光反射镜（1）和第二分光棱镜或第二分光反射镜（2）；所述的R、G、B三色LED光源有两组，其分别为将第一分光棱镜或第一分光反射镜（1）围住的第一R、G、B三色LED光源（3）和将发射出的光垂直射向第二分光棱镜或第二分光反射（2）的第二R、G、B三色LED光源（4）；所述第二分光棱镜或第二分光反射（2）折射出来的光由光传感器（5）接收并形成可视图像。

4.根据权利要求3所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一分光棱镜或第一分光反射镜（1）与第一R、G、B三色LED光源（3）同轴；第二分光棱镜或第二分光反射镜（2）与第一分光棱镜或第一分光反射镜（1）同轴。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述光传感器（5）为CCD光传感器。

6.根据权利要求3或4所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一R、G、B三色LED光源（3）由多个R、G、B三色LED光源组成，多个R、G、B三色LED光源围成封闭图形状。

7.根据权利要求6所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述多个R、G、B三色LED光源围成环形的封闭图形状。

8.根据权利要求3或4所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一分光棱镜或第一分光反射镜（1）的光引擎（6）发身的激光通过率为97-98%，反射的激光为2-3%。

9.根据权利要求3或4所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第一分光棱镜或第一分光反射镜（1）的由第一R、G、B三色LED光源（3）发射的光的通过率为50%。

10.根据权利要求3或4所述的一种用于光刻设备的新型视觉系统，其特征在于所述第二R、G、B三色LED光源（4）为单个R、G、B三色LED光源组成。