CN118534738A - 曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法 - Google Patents

曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法 Download PDF

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CN118534738A CN202410571308.5A CN202410571308A CN118534738A CN 118534738 A CN118534738 A CN 118534738A CN 202410571308 A CN202410571308 A CN 202410571308A CN 118534738 A CN118534738 A CN 118534738A
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张景坡
路承杰
姚宇
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Suzhou Taiyangjing New Energy Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法，调平方法包括：于掩模版表面上标定至少三个非直线排布的特征点；驱动第一拍摄单元于多个沿Z轴平行设置的目标平面拍摄成像清晰度达到预设标准的各个所述特征点，以分别获取目标平面当前在Z轴的高度值，多个目标平面与第一平台单元的承载面平行；获取一个所述特征点至其他各个所述特征点之间的距离值；根据高度值和所述距离值，计算所述掩模版相对于第一平台单元的俯仰角度偏差值，以对掩模版进行俯仰角度调节。本发明的曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法有利于提高曝光精准度。

Description

曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池曝光领域，尤其涉及一种曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法。
背景技术
光刻技术是作为微细加工领域的重要手段之一，随着物理、化学、生命科学、材料等领域的快速发展，器件逐步朝着的微型化、轻量化、集成化的方向迅速发展，这对光刻系统的光刻精度提出了更高的要求。而对准的效率，灵活性将直接影响最终器件加工的成功率。
光刻生产中掩模版和基片在垂直方向位置的重合度和在水平方向的水平度对曝光图形的线宽精度，线宽的一致性和线条质量有重要影响，目前的投影式光刻多用于半导体芯片等高精度的制程中，光刻又包括曝光和显影两步工艺。光刻通常包括用以精确探测被测物体表面高度与倾斜的自动调焦调平系统，其调平系统通常借助于复杂的光路系统来获取基台上基片的高度和倾斜度信息，然后根据获得的信息进行补偿，但这样的复杂光路系统设计制造费用都较高，不适用于光伏太阳能电池制造领域。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本发明申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本发明申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的目的是提供一种曝光设备的调平系统、调平方法、对焦系统及对焦方法，利用图像技术替代复杂的光路系统来对掩模版进行调平。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种曝光设备的调平系统，所述调平系统包括：
掩模版，其表面至少标定有三个非直线排布的特征点；
调整模组，被配置为驱动所述掩模版进行俯仰角度调节；
第一平台单元，包括承载基片的承载面，所述承载面与所述掩模版间隔设置；
第一拍摄单元，位于所述承载面周侧，所述第一拍摄单元在多个沿Z轴平行设置的目标平面内移动，直至所述第一拍摄单元对各个所述特征点的成像清晰度达到预设的标准，多个所述目标平面与所述第一平台单元的承载面均平行；
控制器单元，与所述第一拍摄单元和所述调整模组连接，根据所述第一拍摄单元对各个所述特征点的成像清晰度达到预设标准时当前在Z轴的高度值，以及一个所述特征点至其他各个所述特征点之间距离值，计算所述掩模版的俯仰角度偏差值。
进一步地，所述调平系统包括：
所述掩模版表面标定三个所述特征点，包括第一特征点、第二特征点和第三特征点，所述第一特征点与所述第二特征点连线的方向定义为第一方向，所述第一特征点与所述第三特征点连线的方向定义为第二方向；
所述第一拍摄单元拍摄所述第一特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z1；
所述第一拍摄单元拍摄所述第二特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z2；
所述第一拍摄单元拍摄所述第三特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z3；
根据高度值Z1、Z2及所述第一特征点与所述第二特征点的距离值L12，确定所述掩模版在所述第一方向上的俯仰调节角度值α1，α1＝arctan[(|Z1-Z2|)/L12]；
根据高度值Z1、Z3及所述第一特征点与所述第三特征点的距离值L13，确定所述掩模版在所述第二方向上的俯仰调节角度值α2，α2＝arctan[(|Z1-Z3|)/L13]；
根据所述第一方向上的俯仰调节角度值α1、所述第二方向上的俯仰调节角度值α2对所述掩模版进行调节，包括：以所述第一特征点为旋转中心，沿着所述第一方向，将所述第一特征点、所述第二特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α1；及沿着所述第二方向，将所述第一特征点、所述第三特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α2。
进一步地，所述调平系统还包括：
升降模组，被配置为驱动所述第一拍摄单元和所述第一平台单元沿着垂直于所述目标平面的Z轴方向移动，以实现所述第一拍摄单元对各个所述特征点的成像清晰度达到预设的标准；
利用Brenner梯度法、Tengrad梯度法、Laplace梯度法、方差法、能量梯度法中的一种或多种评价方法对所述第一拍摄单元的成像清晰度进行评价，得到各个Z轴高度值对应的成像清晰度值；
成像清晰度达到预设的标准为：所述成像清晰度值第一次达到预设的清晰度阈值；或者，在预设的Z轴高度范围内移动，得到多个Z轴高度值对应的成像清晰度值，选取其中最大的成像清晰度值。
进一步地，所述调平系统还包括：
平面驱动模组、与所述目标平面平行的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨与所述第二滑轨移动轨迹所在的直线相交；
所述第二滑轨固定设置在所述第一平台单元的承载面周侧；
所述平面驱动模组被配置为驱动所述第一平台单元和所述第一拍摄单元沿着所述第一滑轨移动，及驱动所述第一拍摄单元沿着所述第二滑轨移动。
进一步地，调平系统包括第二平台单元，被配置为承载掩模版，所述第一平台单元和所述第二平台单元两种位置设置中的任意一种情况：
(1)所述第二平台单元设置在所述第一平台单元的上方，所述特征点被标定在所述掩模版的下表面；所述第二平台单元将所述掩模版固定在其下表面；或者，所述第二平台单元托载所述掩模版，且所述第二平台单元上设有使所述掩模版上标定的特征点可视化的中空结构；或者，所述第二平台单元托载所述掩模版，且所述第二平台单元采用透明材质制成；
(2)所述第一平台单元设置在所述第二平台单元的上方，所述特征点被标定在所述掩模版的上表面；所述第一平台单元将基片固定在其下表面；或者，所述第一平台单元上设有中空结构，其利用所述中空结构的边缘托载基片的边缘；或者，所述第一平台单元托载基片，且所述第一平台单元采用透明材质制成。
本发明提供一种曝光设备的调平方法，所述调平方法包括：
于掩模版表面上标定至少三个非直线排布的特征点；
驱动第一拍摄单元于多个沿Z轴平行设置的目标平面拍摄成像清晰度达到预设标准的各个所述特征点，以分别获取所述目标平面当前在Z轴的高度值，多个所述目标平面与第一平台单元的承载面平行；
获取一个所述特征点至其他各个所述特征点之间的距离值；
根据所述高度值和所述距离值，计算所述掩模版相对于所述第一平台单元的俯仰角度偏差值，以对所述掩模版进行俯仰角度调节。
进一步地，所述调平方法包括：
于所述掩模版表面标定三个所述特征点，包括第一特征点、第二特征点和第三特征点，所述第一特征点与所述第二特征点连线的方向定义为第一方向，所述第一特征点与所述第三特征点连线的方向定义为第二方向；
响应于所述第一拍摄单元分别移动到与所述第一特征点、所述第二特征点、所述第三特征点相对的位置，驱动所述第一拍摄单元沿着垂直于所述目标平面的Z轴方向移动，直至所述第一拍摄单元对所述第一特征点、所述第二特征点、所述第三特征点的成像清晰度分别达到预设的标准；
所述第一拍摄单元拍摄所述第一特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z1；
所述第一拍摄单元拍摄所述第二特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z2；
所述第一拍摄单元拍摄所述第三特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z3；
根据高度值Z1、Z2及所述第一特征点与所述第二特征点的距离值L12，确定所述掩模版在所述第一方向上的俯仰调节角度值α1，α1＝arctan[(|Z1-Z2|)/L12]；
根据高度值Z1、Z3及所述第一特征点与第三特征点的距离值L13，确定所述掩模版在所述第二方向上的俯仰调节角度值α2，α2＝arctan[(|Z1-Z3|)/L13]；
对所述掩模版做俯仰调节，包括：以所述第一特征点为旋转中心，沿着所述第一方向，将所述第一特征点、所述第二特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α1；及沿着所述第二方向，将所述第一特征点、所述第三特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α2。
本发明还提供一种曝光设备的对焦系统，所述对焦系统包括：
掩模版，其表面至少标定有两个标定点；
第一平台单元，包括承载基片的承载面，所述承载面与所述掩模版间隔设置，基片曝光后设置有与所述标定点对应的检测点；
升降模组，被配置为驱动所述第一平台单元沿着Z轴方向上下移动，以配合基片进行曝光处理，并获取所述第一平台单元承载的基片在不同高度曝光时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；
第二拍摄单元，位于所述掩模版周侧，被配置为获取基片在不同高度曝光后，所述检测点之间的距离值；
控制器单元，与所述升降模组和所述第二拍摄单元连接，根据所述掩模版上所述标定点之间的距离值和曝光后基片上所述检测点之间的距离值，计算偏移差值作为特征偏移量；根据基片在不同Z轴高度对应的所述特征偏移量和所述离焦量，对预构建的一多项式函数作拟合，以确定所述多项式函数的系数，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn-2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数；根据确定系数后的多项式函数，对所述多项式函数求导，以确定最优离焦量，在所述最优离焦量下为基片曝光可获得最佳分辨率图形。
进一步地，通过以下方式确定最优离焦量：
对确定系数后的多项式函数求导，从而得到导数为零的一个或多个离焦量的备选值；计算各个备选值对应的多项式函数值；从中确定使多项式函数值最小的备选值，作为所述最优离焦量。
本发明还提供一种曝光设备的对焦方法，所述对焦方法包括：
于掩模版上标定至少两个标定点；
获取所述掩模版上所述标定点之间的距离值；
对基片进行曝光，获取基片上所述标定点对应的检测点之间的距离值；
获取基片在不同高度曝光时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；
根据所述掩模版上所述标定点之间的距离值和曝光后基片上所述检测点之间的距离值，计算偏移距离作为特征偏移量；
根据基片在不同Z轴高度对应的所述特征偏移量和所述离焦量，对预构建的一多项式函数作拟合，以确定所述多项式函数的系数，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn-2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数；
根据确定系数后的多项式函数，对所述多项式函数求导，以确定最优离焦量。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
a.本发明的提供一种先进且全自动调平系统，通过标定非直线排布的特征点，驱动第一拍摄单元配合实现预定的标准，进而对平台进行俯仰调节，能够精确调整电池片曝光生产中掩模版与太阳能电池基片的平行度；
b.本发明提出构建离焦量与偏移量的多项式函数，利用构造简单的对焦系统来得到数据以作函数拟合，并基于拟合后的函数确定使偏移量最小的离焦量，提高曝光精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，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。
图1为本发明的一个示例性实施例提供的一种曝光设备的结构示意图；
图2为本发明的一个示例性实施例提供的掩模版调整模组结构示意图；
图3为本发明的一个示例性实施例提供的曝光设备控制系统示意图；
图4为本发明的一个示例性实施例提供的掩模版示意图；
图5为本发明的一个示例性实施例提供的曝光设备的调平方法的基础流程图；
图6为本发明的一个示例性实施例提供的调平方法的具体实施流程图；
图7为本发明的一个示例性实施例提供的曝光设备的对焦方法的基础流程图；
图8为本发明的一个示例性实施例提供的对焦方法的具体实施流程图；
其中附图标记包括：100-光源，210-第二平台单元，220-第一平台单元，310-掩模版，320-电池基片，400-透镜单元，510-第一拍摄单元，520-第二拍摄单元，610-调整模组，620-平面驱动模组，630-升降模组，700-基台。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，参见图1-3，提供了一种曝光设备的调平系统，曝光设备包括为曝光提供所需光线的光源，和将光线进行聚焦的透镜单元，调平系统用于使表面至少标定有三个非直线排布的特征点的掩模版310与第一平台单元220的承载面在水平方向上调整成相互平行，承载面与掩模版310间隔设置，掩模版310承载于第二平台单元210上，也即是使得第二平台单元210和第一平台单元220在水平方向上调整成相互平行。第一平台单元220包括承载基片320的承载面，承载面与掩模版310间隔设置，调平后的第二平台单元210上的掩模版310与第一平台单元220上的基片320相互平行，有利于提高后续光刻工艺的精确度和产品良率。掩模版310调平是曝光设备对基片320进行曝光前进行的准备工作，以使基片320在曝光后所获得的掩膜图形能精准达到预设要求，避免掩膜图形发生形变。在本实施例中，优选地，基片320为太阳能电池片，也可根据实际需要设置成其他半导体芯片，在此不做具体限制。具体地，调平系统还包括第一拍摄单元510、调整模组610、平面驱动模组620和升降模组630，调整模组610被配置为驱动第二平台单元210作俯仰角度调节，也即是对掩模版310做俯仰角度调节，调整模组610可选为六轴模组；第一拍摄单元510与第一平台单元220连接，第一拍摄单元510位于其承载面周侧，第一拍摄单元510在多个沿Z轴平行设置的目标平面内移动，直至第一拍摄单元510对各个特征点的成像清晰度达到预设的标准，多个目标平面与第一平台单元220的承载面均平行；平面驱动模组620被配置为驱动第一拍摄单元510在多个沿Z轴平行设置的目标平面内移动，第一拍摄单元510优选为相机，例如，CCD相机，其中，多个目标平面与第一平台单元220的承载面相平行；升降模组630被配置为驱动第一拍摄单元510沿着垂直于目标平面的Z轴方向上下移动，本实施例中，第一平台单元220与第一拍摄单元510共同在升降模组630的驱动下沿Z轴方向上下移动；调平系统还包括控制器单元，控制器单元与第一拍摄单元510、调整模组610、平面驱动模组620和升降模组630分别电连接，控制器单元根据第一拍摄单元510对各个特征点的成像清晰度达到预设标准时当前在Z轴的高度值，以及一个特征点至其他各个特征点之间距离值，计算掩模版310的俯仰角度偏差值。
这里需要说明的是，掩模版310上特征点之间的距离值可提前预知，在实际应用中，掩模版310上的图案根据实际需求进行定制，特征点通常选取为图案的轮廓处，以便于获取特征点之间的距离值。
进一步地，第一拍摄单元510可以通过平面驱动模组620和升降模组630在多个沿Z轴平行设置的目标平面内移动，直至第一拍摄单元510对各个特征点的成像清晰度达到预设的标准。目标平面是第一拍摄单元510工作端在Z轴上下移动的过程中所处于的平面，在一个可实施的实施例中，第一拍摄单元510工作端所在的目标平面也可与第一平台单元220的承载面重合。
通过以下方式实现第二平台单元210承载掩模版310的承载面与目标平面平行：
预先在掩模版310的面向第一平台单元220的承载面上标定三个及以上的非直线排布的特征点，分别为第一特征点、第二特征点和第三特征点，并提前获取第一特征点至第二特征点的距离值和第一特征点至第三特征点之间的距离值，其中第一特征点与第二特征点连线的方向定义第一方向，第一特征点与第三特征点连线的方向定义第二方向；三个不在一条直线上的点可以确定一个平面；优选三个可以构成直角三角形的特征点，以图4为例，在掩模版310的上下左右四个顶点中，可以选择其中三个顶点作为标定的特征点，比如选择右上角的顶点作为第一特征点，左上角的顶点作为第二特征点，右下角的顶点作为第三特征点，则第一方向与图4中的X轴方向平行，第二方向与图4中的Y轴方向平行。在平面驱动模组620的驱动下，第一平台单元220可以运载第一拍摄单元510依次运动到掩模版310上第一特征点、第二特征点、第三特征点的正下方，并分别对焦(通过升降模组630调整第一拍摄单元510的焦距)使掩模版310上的各特征点成像清晰，并拍摄，以将图像信息传递至控制器单元。
响应于第一拍摄单元510分别移动到与第一特征点、第二特征点、第三特征点相对的位置，升降模组630驱动第一相机拍摄单元510沿Z轴移动，直至第一拍摄单元510对该特征点的成像清晰度达到预设的标准，并分别获取第一拍摄单元510当前在Z轴的高度值，第一拍摄单元510对第一特征点的成像清晰度达到预设标准时在Z轴的高度为Z1，第一拍摄单元510对第二特征点的成像清晰度达到预设标准时在Z轴的高度为Z2，第一拍摄单元510对第三特征点的成像清晰度达到预设标准时在Z轴的高度为Z3。
根据高度值Z1、Z2及第一特征点与第二特征点的距离值L12，确定第二平台单元210在第一方向上的俯仰调节角度值α1；根据高度值Z1、Z3及第一特征点与第三特征点的距离值L13，确定第二平台单元210在第二方向上的俯仰调节角度值α2；调整模组610根据第一方向上的俯仰调节角度值α1、第二方向上的俯仰调节角度值α2对第二平台单元210也即掩模版310进行俯仰角度调节。
具体地，本实施例通过以下公式计算第一方向上的俯仰调节角度值α1、第二方向上的俯仰调节角度值α2：
α1＝arctan[(|Z1-Z2|)/L12]，α2＝arctan[(|Z1-Z3|)/L13]，其中，Z1为对第一特征点清晰成像时的第一拍摄单元510在Z轴的高度值，Z2为对第二特征点清晰成像时的第一拍摄单元510在Z轴的高度值，Z3为对第三特征点清晰成像时的第一拍摄单元510在Z轴的高度值；L12为第一特征点与第二特征点的距离值，L13为第一特征点与第三特征点的距离值。这里需要说明的是，因第一拍摄单元510与第一拍摄单元510的距离为固定值，上述所需要的高度值可以为第一拍摄单元510的高度值，也可以为第一平台单元220承载面的高度值。以图1为例，第一平台单元220和第一拍摄单元510通过升降模组630可在Z轴方向上下移动，在向下移动时升降模组630有位置阈值，以向下移动最低阈值处的高度值设置为0。
以第一特征点为旋转中心，根据第一方向上的俯仰调节角度值α1、第二方向上的俯仰调节角度值α2对第二平台单元210也即掩模版310进行俯仰调节，包括：沿着第一方向，将第一特征点、第二特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α1；及沿着第二方向，将第一特征点、第三特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α2。
调平系统还包括与目标平面平行的第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨与第二滑轨移动轨迹所在的直线相交也即不平行，第二滑轨固定设置在第一平台单元220的承载面周侧；平面驱动模组620被配置为驱动第一平台单元220和第一拍摄单元510沿着第一滑轨移动，及驱动第一拍摄单元510沿着第二滑轨移动。在一个具体的实施例中，第一滑轨与第二滑轨的移动轨迹所在的直线相互垂直，在一个实施例中，第一滑轨的方向与定位在第二平台单元210上的掩模版310的第一边长平行，即图4中示出的X轴方向，第二滑轨的方向与掩模版310的第二边长平行，即图4中示出的Y轴方向；平面驱动模组620可配置有两个电机，其中一个电机驱动第一平台单元210沿着第一滑轨移动，另一个电机驱动第一拍摄单元510沿着第二滑轨移动。本实施例中，第一滑轨和第二滑轨不在同一水平面内，在其他实施例中，第一滑轨和第二滑轨可在同一水平面内。
调平系统底部为一基台700，第一滑轨、平面驱动模组620和升降模组630设置在基台700上，第二平台单元210和调整模组610通过一П形的固定座设置在基台700上，П形的固定座架设在第一滑轨的上方。
本发明其中一个实施例如图1和图3所示，第二平台单元210设置在第一平台单元220的上方，特征点被标定在掩模版310的下表面；参见图2，第二平台单元210托载掩模版310，且第二平台单元210上设有使掩模版310上标定的特征点可视化的中空结构，以便于第一拍摄单元510从下往上采集到掩模版310下表面上的特征点的图像信息；除了这种实施方式，还可以设置成以下两种方式：方式一、第二平台单元210将掩模版310固定在其下表面，可选为吸附固定；方式二、第二平台单元210托载掩模版310，且第二平台单元210采用透明材质制成，掩模版310上的特征点可通过透明的第二平台单元210露出。
在另一个实施例中，第一平台单元220设置在第二平台单元210的上方(未图示)，特征点被标定在掩模版310的上表面；第一平台单元将基片320固定在其下表面，可选为吸附固定；或者，第一平台单元220上设有中空结构，其利用中空结构的边缘托载基片320的边缘；或者，第一平台单元220托载基片320，且第一平台单元220采用透明材质制成。对应地，将用于曝光的光源设置在第二平台单元210的下方。
在本发明的一个实施例中，参见图5，提供了一种曝光设备的调平方法，包括以下步骤：
于掩模版表面上标定至少三个非直线排布的特征点；驱动第一拍摄单元510于多个沿Z轴平行设置的目标平面拍摄成像清晰度达到预设标准的各个特征点，以分别获取目标平面当前在Z轴的高度值，多个目标平面与第一平台单元220的承载面平行；获取一个特征点至其他各个特征点之间的距离值；根据高度值和距离值，计算掩模版310相对于第一平台单元220的俯仰角度偏差值，以对掩模版310进行俯仰角度调节。
以下结合具体步骤来说明调平方法，具体如图6所示：
第一步、于第二平台单元210待调平的表面上承载掩模版310，并在掩模版310上标定三个以上的非直线排布的特征点，包括第一特征点、第二特征点和第三特征点，并获取第一特征点与第二特征点的距离值L12和第一特征点与第三特征点的距离值L13，其中第一特征点与第二特征点连线的方向定义为第一方向，第一特征点与第三特征点连线的方向定义为第二方向。
第二步、驱动第一拍摄单元510在多个沿Z轴平行设置的目标平面内移动，其中，目标平面与第一平台单元220的承载面相平行。
第三步、响应于第一拍摄单元510分别移动到与第一特征点、第二特征点、第三特征点相对的位置，驱动第一拍摄单元510沿着垂直于目标平面的Z轴方向移动。
第四步、直至第一拍摄单元510对第一特征点、第二特征点、第三特征点的成像清晰度分别达到预设的标准，并分别获取第一拍摄单元510当前在Z轴的高度值Z1、Z2、Z3；其中，Z1为对第一特征点清晰成像时的第一拍摄单元510在Z轴的高度值，Z2为对第二特征点清晰成像时的第一拍摄单元510在Z轴的高度值，Z3为对第三特征点清晰成像时的第一拍摄单元510在Z轴的高度值。
具体地，利用Brenner梯度法、Tengrad梯度法、Laplace梯度法、方差法、能量梯度法中的一种或多种评价方法对第一拍摄单元510的成像清晰度进行评价，得到各个Z轴高度值对应的成像清晰度值。
其中，成像清晰度达到预设的标准为：成像清晰度值第一次达到预设的清晰度阈值；或者，在预设的Z轴高度范围内移动，得到多个Z轴高度值对应的成像清晰度值，选取其中最大的成像清晰度值。
第五步、根据高度值Z1、Z2及第一特征点与第二特征点的距离值L12，控制器单元确定第二平台单元210也即掩模版310在第一方向上的俯仰调节角度值α1；根据高度值Z1、Z3及第一特征点与第三特征点的距离值L13，控制器单元确定第二平台单元210也即掩模版310在第二方向上的俯仰调节角度值α2。
具体地，通过以下公式计算第一方向上的俯仰调节角度值α1、第二方向上的俯仰调节角度值α2：α1＝arctan[(|Z1-Z2|)/L12]，α2＝arctan[(|Z1-Z3|)/L13]。
第六步、根据第一方向上的俯仰调节角度值α1、第二方向上的俯仰调节角度值α2，通过调整模组610对第二平台单元210也即掩模版310作俯仰角度调节。
具体地，以第一特征点为旋转中心，沿着第一方向，将第一特征点、第二特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α1；及沿着第二方向，将第一特征点、第三特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α2。
本实施例提供的调平方法与上述实施例提供的调平系统属于相同的发明构思，在此通过全文引用的方式将调平系统实施例的全部内容引入本调平方法实施例。
在本发明的一个实施例中，参见图1-3，提供了一种曝光设备的对焦系统，本实施例的对焦系统同样应用于曝光设备，可与上述实施例中的调平系统共用，也即是包括上述的调平系统，对焦系统通过构建拟合多项式函数以确定最优离焦量。对焦系统包括：第一平台单元220、第二平台单元210、光源100、透镜单元400、平面驱动模组620、升降模组630、第一拍摄单元510、第二拍摄单元520和控制器单元；第二平台单元210承载有至少标定有两个标定点的掩模版310，其中，可以采用调平系统中的第一特征点、第二特征点和第三特征点中的一个或两个作为所述标定点，也可以选择非特征点作为所述标定点；第一平台单元220包括承载基片的承载面，基片可选地为太阳能电池片，承载面与第二平台单元210也即掩模版310间隔设置，基片320曝光后设置有与标定点对应的检测点，并提前获取掩模版310上标定点之间的距离值；光源100设置于掩模版310远离第一平台单元220的一侧，被配置为提供曝光所需的光线；透镜单元400设置于掩模版310与第一平台单元220之间，被配置为将光线聚焦；平面驱动模组620被配置为驱动第一平台单元220在水平面内移动；升降模组630被配置为驱动第一平台单元220沿着Z轴方向上下移动，以配合基片进行曝光处理，并获取第一平台单元220承载的基片320在不同高度曝光时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；第一拍摄单元510位于承载面周侧；第二拍摄单元520位于掩模版310周侧，固定于第二平台单元210上，被配置为基片320在不同高度曝光后，两个检测点之间的距离值，第二拍摄单元520可选为相机，例如，CCD相机，可与第一拍摄单元510相同或不相同，只要能满足拍摄需求即可；控制器单元，与升降模组630和第二拍摄单元520连接，根据掩模版310上标定点之间的距离值和曝光后基片上检测点之间的距离值，计算偏移距离值作为特征偏移量，具体地，计算曝光后基片上检测点之间距离值与掩模版310上标定点之间距离值的差值；根据基片320在不同Z轴高度对应的特征偏移量和离焦量，对预构建的一多项式函数作拟合，以确定所述多项式函数的系数，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn-2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数；根据确定系数后的多项式函数，对所述多项式函数求导，以确定最优离焦量，在最优离焦量下为基片320曝光可获得最佳分辨率图形。
通过如图8所示的方式实现所述曝光设备的对焦：
第一步、利用第二平台单元210承载掩模版310，利用第一平台单元220承载基片320；预先在掩模版310的面向第一平台单元220的表面上至少标定第一标定点和第二标定点，并提前获取两个标定点之间的间距为L1。
在升降模组630驱动第一平台单元220移动到不同高度的情况下，执行以下步骤：
第二步、平面驱动模组620驱动第一平台单元220移动至与第二平台单元210相对的位置；通过升降模组630驱动第一平台单元220沿着Z轴方向上下移动，获取基片320在不同高度时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；
第三步、打开所述光源100，完成对第一平台单元220在不同的高度下基片320的曝光。
第四步、确定当前完成曝光的基片320上的对应第一检测点和第二检测点之间的间距L2；
具体地，间距L2可以通过图像技术来获取：对焦系统还包括第二拍摄单元520，其设置在第二平台单元210的侧边；利用平面驱动模组620和升降模组630，驱动第一平台单元220移动到预设的成像位置，该成像位置优选为第二拍摄单元520相机镜头正对的位置，且成像位置匹配第二拍摄单元520的镜头焦距；利用第二拍摄单元520对当前完成曝光的基片320采集图像，以确定图像中的对应第一检测点和第二检测点的间距L2。
第五步、计算间距L2与L1的偏移距离差值，作为特征偏移量。
第六步、获取不同高度对应的特征偏移量和离焦量，并对预构建的一多项式函数作拟合，以确定多项式函数的系数。
第七步、根据确定系数后的多项式函数确定最优离焦量。
示例性地，通过以下方式确定最优离焦量：对确定系数后的多项式函数求导，从使得导数为零的一个或多个离焦量的备选值；计算各个备选值对应的多项式函数值；从中确定使多项式函数值最小的备选值，作为最优离焦量，在最优离焦量下为基片320曝光可获得最佳分辨率图形。
本实施例的对焦系统中的第二平台单元210、第一平台单元220与上述调平系统中的第二平台单元210、第一平台单元220相同，值得说明的是，在实现曝光设备的对焦之前，还包括利用如前述的调平方法将第二平台单元210也即掩模版和第一平台单元220的承载面调整为相互平行。在本发明的一个实施例中，参见图7，提供了一种曝光设备的对焦方法，对焦方法包括：于掩模版310上标定至少两个标定点；获取掩模版320上标定点之间的距离值；对基片320进行曝光，获取基片320上标定点对应的检测点之间的距离值；获取基片320在不同高度曝光时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；根据掩模版310上标定点之间的距离值和曝光后基片320上检测点之间的距离值，计算偏移距离差值作为特征偏移量；根据基片320在不同Z轴高度对应的特征偏移量和所述离焦量，对预构建的一多项式函数作拟合，以确定多项式函数的系数，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn-2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数；根据确定系数后的多项式函数，对多项式函数求导，以确定最优离焦量，在最优离焦量下为基片320曝光可获得最佳分辨率图形。
以下结合具体步骤来说明对焦方法，具体地：
利用第二平台单元210承载掩模版310，其中，掩模版310表面预标定第一标定点和第二标定点，并确定其间距为L1，其中，第一标定点和/或第二标定点可以为所述调平系统中的第一特征点、第二特征点或第三特征点，也可以与第一特征点、第二特征点、第三特征点均不同；利用第一平台单元220的承载面承载基片320；驱动第一平台单元220移动至与第二平台单元210相对的位置；并驱动第一平台单元220移动至距离第二平台单元210不同远近的位置，获取当前第一平台单元220在Z轴的高度值作为离焦量；打开光源100，完成对电池基片320曝光，其中光源100设置在第二平台单元210远离第一平台单元220的一侧；确定当前完成曝光的基片320上的对应第一检测点和第二检测点的间距L2；计算间距L2与L1的偏移距离差值，作为特征偏移量；获取不同离焦量对应的特征偏移量，并对预构建的一多项式函数作拟合，以确定多项式函数的系数；根据确定系数后的多项式函数确定最优离焦量，在最优离焦量下为基片320曝光可获得最佳分辨率图形。
示例性地，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn-2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数。对确定系数后的多项式函数求导，从而使得导数为零的一个或多个离焦量的备选值；计算各个备选值对应的多项式函数值；从中确定使多项式函数值最小的备选值，作为最优离焦量，在最优离焦量下为基片320曝光可获得最佳分辨率图形。
本实施例提供的对焦方法与上述实施例提供的对焦系统属于相同的发明构思，在此通过全文引用的方式将对焦系统实施例的全部内容引入本对焦方法实施例。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种曝光设备的调平系统，其特征在于，所述调平系统包括：
掩模版，其表面至少标定有三个非直线排布的特征点；
调整模组，被配置为驱动所述掩模版进行俯仰角度调节；
第一平台单元，包括承载基片的承载面，所述承载面与所述掩模版间隔设置；
第一拍摄单元，位于所述承载面周侧，所述第一拍摄单元在多个沿Z轴平行设置的目标平面内移动，直至所述第一拍摄单元对各个所述特征点的成像清晰度达到预设的标准，多个所述目标平面与所述第一平台单元的承载面均平行；
控制器单元，与所述第一拍摄单元和所述调整模组连接，根据所述第一拍摄单元对各个所述特征点的成像清晰度达到预设标准时当前在Z轴的高度值，以及一个所述特征点至其他各个所述特征点之间距离值，计算所述掩模版的俯仰角度偏差值。
2.根据权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述调平系统包括：
所述掩模版表面标定三个所述特征点，包括第一特征点、第二特征点和第三特征点，所述第一特征点与所述第二特征点连线的方向定义为第一方向，所述第一特征点与所述第三特征点连线的方向定义为第二方向；
所述第一拍摄单元拍摄所述第一特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z1；
所述第一拍摄单元拍摄所述第二特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z2；
所述第一拍摄单元拍摄所述第三特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z3；
根据高度值Z1、Z2及所述第一特征点与所述第二特征点的距离值L12，确定所述掩模版在所述第一方向上的俯仰调节角度值α1，α1＝arctan[(|Z1-Z2|)/L12]；
根据高度值Z1、Z3及所述第一特征点与所述第三特征点的距离值L13，确定所述掩模版在所述第二方向上的俯仰调节角度值α2，α2＝arctan[(|Z1-Z3|)/L13]；
根据所述第一方向上的俯仰调节角度值α1、所述第二方向上的俯仰调节角度值α2对所述掩模版进行调节，包括：以所述第一特征点为旋转中心，沿着所述第一方向，将所述第一特征点、所述第二特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α1；及沿着所述第二方向，将所述第一特征点、所述第三特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α2。
3.根据权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述调平系统还包括：
升降模组，被配置为驱动所述第一拍摄单元和所述第一平台单元沿着垂直于所述目标平面的Z轴方向移动，以实现所述第一拍摄单元对各个所述特征点的成像清晰度达到预设的标准；
利用Brenner梯度法、Tengrad梯度法、Laplace梯度法、方差法、能量梯度法中的一种或多种评价方法对所述第一拍摄单元的成像清晰度进行评价，得到各个Z轴高度值对应的成像清晰度值；
成像清晰度达到预设的标准为：所述成像清晰度值第一次达到预设的清晰度阈值；或者，在预设的Z轴高度范围内移动，得到多个Z轴高度值对应的成像清晰度值，选取其中最大的成像清晰度值。
4.根据权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述调平系统还包括：
平面驱动模组、与所述目标平面平行的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨与所述第二滑轨移动轨迹所在的直线相交；
所述第二滑轨固定设置在所述第一平台单元的承载面周侧；
所述平面驱动模组被配置为驱动所述第一平台单元和所述第一拍摄单元沿着所述第一滑轨移动，及驱动所述第一拍摄单元沿着所述第二滑轨移动。
5.根据权利要求1所述的调平系统，其特征在于，调平系统包括第二平台单元，被配置为承载掩模版，所述第一平台单元和所述第二平台单元两种位置设置中的任意一种情况：
(1)所述第二平台单元设置在所述第一平台单元的上方，所述特征点被标定在所述掩模版的下表面；所述第二平台单元将所述掩模版固定在其下表面；或者，所述第二平台单元托载所述掩模版，且所述第二平台单元上设有使所述掩模版上标定的特征点可视化的中空结构；或者，所述第二平台单元托载所述掩模版，且所述第二平台单元采用透明材质制成；
(2)所述第一平台单元设置在所述第二平台单元的上方，所述特征点被标定在所述掩模版的上表面；所述第一平台单元将基片固定在其下表面；或者，所述第一平台单元上设有中空结构，其利用所述中空结构的边缘托载基片的边缘；或者，所述第一平台单元托载基片，且所述第一平台单元采用透明材质制成。
6.一种曝光设备的调平方法，其特征在于，所述调平方法包括：
于掩模版表面上标定至少三个非直线排布的特征点；
驱动第一拍摄单元于多个沿Z轴平行设置的目标平面拍摄成像清晰度达到预设标准的各个所述特征点，以分别获取所述目标平面当前在Z轴的高度值，多个所述目标平面与第一平台单元的承载面平行；
获取一个所述特征点至其他各个所述特征点之间的距离值；
根据所述高度值和所述距离值，计算所述掩模版相对于所述第一平台单元的俯仰角度偏差值，以对所述掩模版进行俯仰角度调节。
7.根据权利要求6所述的调平方法，其特征在于，所述调平方法包括：
于所述掩模版表面标定三个所述特征点，包括第一特征点、第二特征点和第三特征点，所述第一特征点与所述第二特征点连线的方向定义为第一方向，所述第一特征点与所述第三特征点连线的方向定义为第二方向；
响应于所述第一拍摄单元分别移动到与所述第一特征点、所述第二特征点、所述第三特征点相对的位置，驱动所述第一拍摄单元沿着垂直于所述目标平面的Z轴方向移动，直至所述第一拍摄单元对所述第一特征点、所述第二特征点、所述第三特征点的成像清晰度分别达到预设的标准；
所述第一拍摄单元拍摄所述第一特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z1；
所述第一拍摄单元拍摄所述第二特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z2；
所述第一拍摄单元拍摄所述第三特征点的成像清晰度达到预设标准时，获取所述第一拍摄单元当前在Z轴的高度值Z3；
根据高度值Z1、Z2及所述第一特征点与所述第二特征点的距离值L12，确定所述掩模版在所述第一方向上的俯仰调节角度值α1，α1＝arctan[(|Z1-Z2|)/L12]；
根据高度值Z1、Z3及所述第一特征点与第三特征点的距离值L13，确定所述掩模版在所述第二方向上的俯仰调节角度值α2，α2＝arctan[(|Z1-Z3|)/L13]；
对所述掩模版做俯仰调节，包括：以所述第一特征点为旋转中心，沿着所述第一方向，将所述第一特征点、所述第二特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α1；及沿着所述第二方向，将所述第一特征点、所述第三特征点中Z轴的高度值较低的一者抬升角度值α2。
8.一种曝光设备的对焦系统，其特征在于，所述对焦系统包括：
掩模版，其表面至少标定有两个标定点；
第一平台单元，包括承载基片的承载面，所述承载面与所述掩模版间隔设置，基片曝光后设置有与所述标定点对应的检测点；
升降模组，被配置为驱动所述第一平台单元沿着Z轴方向上下移动，以配合基片进行曝光处理，并获取所述第一平台单元承载的基片在不同高度曝光时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；
第二拍摄单元，位于所述掩模版周侧，被配置为获取基片在不同高度曝光后，所述检测点之间的距离值；
控制器单元，与所述升降模组和所述第二拍摄单元连接，根据所述掩模版上所述标定点之间的距离值和曝光后基片上所述检测点之间的距离值，计算偏移差值作为特征偏移量；根据基片在不同Z轴高度对应的所述特征偏移量和所述离焦量，对预构建的一多项式函数作拟合，以确定所述多项式函数的系数，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn-2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数；根据确定系数后的多项式函数，对所述多项式函数求导，以确定最优离焦量，在所述最优离焦量下为基片曝光可获得最佳分辨率图形。
9.根据权利要求8所述的对焦系统，其特征在于，通过以下方式确定最优离焦量：
对确定系数后的多项式函数求导，从而得到导数为零的一个或多个离焦量的备选值；
计算各个备选值对应的多项式函数值；
从中确定使多项式函数值最小的备选值，作为所述最优离焦量。
10.一种曝光设备的对焦方法，其特征在于，所述对焦方法包括：
于掩模版上标定至少两个标定点；
获取所述掩模版上所述标定点之间的距离值；
对基片进行曝光，获取基片上所述标定点对应的检测点之间的距离值；
获取基片在不同高度曝光时当前在Z轴的高度值，作为离焦量；
根据所述掩模版上所述标定点之间的距离值和曝光后基片上所述检测点之间的距离值，计算偏移距离作为特征偏移量；
根据基片在不同Z轴高度对应的所述特征偏移量和所述离焦量，对预构建的一多项式函数作拟合，以确定所述多项式函数的系数，预构建多项式函数为y＝a×xn+b×xn-1+c×xn -2+……+d×x2+e×x+f，其中，y为特征偏移量参数，x为离焦量参数，a、b、c、d、e、f为多项式函数的待拟合的系数，n为大于或等于3的整数；
根据确定系数后的多项式函数，对所述多项式函数求导，以确定最优离焦量。
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