本申請半導體光刻技術領域,特別是涉及一種新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統。
背景技術:
曝光機是通過照明系統將掩模上的圖形轉移到掩模下方的菲林上,然后通過腐蝕或者刻蝕,將菲林上的圖形轉移到基片上,完成產品的制作。曝光面的照度均勻性是保證曝光面上曝光量一致性的一項重要指標。
目前曝光面的照度均勻性采用單個探頭采集多個點的照度計算得到,需人工進行多次測量計算,測量計算過程繁瑣,測量值隨每次取點位置的變化而變化,測量值隨機誤差大,很難得到準確的曝光面均勻度。
而且技術人員在儀器曝光面均勻度調試過程中,需對儀器反射鏡角度、透鏡角度等多個參數進行調節,現有的曝光面均勻性測試方法需每調試一次,就人工對多個點的照度進行測試,計算一遍曝光面的均勻性,操作過程繁瑣。由于現有測試方法不能實時顯示曝光面的均勻性,導致這種均勻性的調試帶有一定的盲目性,很難確定是儀器的哪個參數的偏移導致均勻性低,需進行長期的反復試探性試驗才能將儀器的均勻性調到合適的范圍。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統,以克服現有技術中的不足。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
本申請實施例公開一種新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統,包括多個pin光電探測及信號處理模塊、高精度a/d采集模塊、中心控制及數據處理模塊和顯示模塊,每個所述pin光電探測及信號處理模塊分別獨立封裝,所述高精度a/d采集模塊、中心控制及數據處理模塊和顯示模塊集成于同一電路板上,所述pin光電探測及信號處理模塊與高精度a/d采集模塊之間可拆卸連接,多個pin光電探測及信號處理模塊用以獲取曝光面在同一時刻不同定點處的照度,所述中心控制及數據處理模塊連接于所述高精度a/d采集模塊和顯示模塊之間。
優選的,在上述的新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統中,所述高精度a/d采集模塊對多路pin光電探測及信號處理模塊輸出的電壓信號進行模數轉換和信號采集,并將采集到的多路信號傳輸至中心控制及數據處理模塊。
優選的,在上述的新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統中,所述中心控制及數據處理模塊對多路電壓信號進行處理,得出led曝光面照度的均勻性,并將均勻性參數傳輸至顯示模塊進行顯示。
優選的,在上述的新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統中,每個所述pin光電探測及信號處理模塊分別包括pin光電探測器和i/v轉換和處理電路,pin光電探測器獲取曝光面定點處的照度,i/v轉換和處理電路將照度信號轉換成易于處理的電壓信號,并對電壓信號進行放大、濾波、均值處理,輸出與曝光面照度成正比,且與高精度a/d采集模塊接口相匹配的電壓信號。
優選的,在上述的新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統中,所述中心控制及數據處理模塊對信號進行計算處理,得到兩種不同方式計算的照度均勻性u1和u2,并對采集到n個定點的照度值取平均,得到平均值u',其中,
u1=(pmax-pmin)/(pmax+pmin)=(vmax-vmin)/(vmax+vmin);
u2=pmax/pmin=vmax/vmin,
其中pmax表示探測的照面n個點的光強值中的最大值,pmax=max(p1,p2....pn),vmax是pmax對應的電壓值,vmax=kpmax;pmin表示探測的照面n個點的光強值中的最小值pmin=min(p1,p2....pn),vmin是pmin對應的電壓值,vmin=kpmin,
u'=(v1+v2+......+vn)/n=1/k(v1+v2+......+vn),其中k為標定常數,n為大于等于2的整數。
優選的,在上述的新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統中,所述n為5或9。
與現有技術相比,本發明的優點在于:本發明采用多個探頭模組,自動快速探測曝光面照度,并實時計算和顯示光照面的均勻性,具有均勻度測試計算簡單、快速、便捷、準確、便于儀器均勻性調節等優點。因而解決了現有技術中曝光面照度均勻性測量計算繁瑣,均勻性調試困難、不便攜帶等缺點。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發明具體實施例中新型的uvled曝光光源均勻性實時測試系統的原理示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
結合圖1所示,led曝光面照度均勻性的全自動測試系統包括多個pin光電探測及信號處理模塊、高精度a/d采集模塊、中心控制及數據處理模塊和顯示模塊。
pin光電探測及信號處理模塊單獨封裝,可根據不同的現場要求選擇不同的模塊及數量。高精度a/d采集模塊、中心控制及數據處理模塊、顯示模塊集成在一塊電路板上,并對其進行機械封裝。因此該系統體積小、重量輕、方便攜帶。
pin光電探測及信號處理模塊包括pin光電探測器和i/v轉換和處理電路,其作用是在均勻性測量時,獲取曝光面定點處的照度,將照度信號(pn)轉換成易于處理的電壓信號(vn),并對電壓信號進行放大、濾波、均值處理,輸出與曝光面照度近似成正比,且與a/d采集接口相匹配的電壓信號,其中vn=k×pn。
高精度a/d采集模塊對多路pin光電探測及信號處理模塊輸出的電壓信號進行模數轉換和信號采集,并與中心控制及數據處理模塊進行通信,將采集到的多路信號傳輸至中心控制及數據處理模塊。
中心控制及數據處理模塊,對高精度a/d采集模塊進行控制,獲取多路電壓信號,對多路電壓信號進行處理,得出led曝光面照度的均勻性。并將均勻性參數傳輸至顯示模塊進行顯示。
中心控制及數據處理模塊對信號進行三種計算處理,得到兩種不同方式計算的照度均勻性u1和u2,并對采集到n個定點的照度值取平均,得到平均值u',其中,
u1=(pmax-pmin)/(pmax+pmin)=(vmax-vmin)/(vmax+vmin);
u2=pmax/pmin=vmax/vmin,
其中pmax表示探測的照面n個點的光強值中的最大值,pmax=max(p1,p2....pn),vmax是pmax對應的電壓值,vmax=kpmax;pmin表示探測的照面n個點的光強值中的最小值pmin=min(p1,p2....pn),vmin是pmin對應的電壓值,vmin=kpmin,
u'=(v1+v2+......+vn)/n=1/k(v1+v2+......+vn),其中k為標定常數,可根據現場情況進行標定,n為大于等于2的整數,n的值根據要求進行選擇,一般為5或9。
顯示模塊至少用以顯示曝光面均勻性、曝光面照度均值。
綜上所述,本發明技術方案的優勢在于:
(1)、采用多個探頭模組,自動快速探測曝光面照度,并實時計算和顯示光照面的均勻性,具有均勻度測試計算簡單、快速、便捷、準確、便于儀器均勻性調節等優點。
(2)、采用多個探頭同時對多個點的照度進行探測,采用高精度a/d對多個點的照度進行采集,采用單片機對采集到的數據進行計算,實時顯示曝光面的照度均勻性。
(3)、采用多個探頭對多個點的照度進行探測,并對曝光面均勻性進行實時顯示,每調節一個參數,曝光面照度的均勻性都可得到實時的顯示,能及時反映出反射鏡、透鏡的角度和高度對曝光面均勻性的影響,可以幫助技術人員盡快將曝光面照度均勻性調節到合適的范圍。
需要說明的是,在本文中,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。