全场式曝光设备以及全场式曝光方法与流程

1.本发明涉及半导体光刻制程技术领域，具体涉及一种全场式曝光设备以及全场式曝光方法。


背景技术：

2.曝光设备是一种通过uv光源(紫外光源)将需求图形投影至晶圆光刻胶面上的设备。曝光设备一般用于大规模集成电路的生产制造。为了保证掩模版的需求图形投影到晶圆胶面上的清晰完整度，需要保证掩模版表面与晶圆表面的平行度、晶圆表面uv光照强度、晶圆与掩模版标记的对位精度、晶圆与掩模版标记图像的识别精度等。但是目前的曝光设备都是人工安装，且均无法保证各数据的精度，因此也无法保证需求图形投影到晶圆胶面上的清晰完整度，也无法使曝光设备发挥理想的运行效果。


技术实现要素：

3.因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种全自动高产能、高分辨率、高对准精度、高可靠性的全场式曝光设备以及全场式曝光方法。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种全场式曝光设备，用于对晶圆进行全场式曝光，包括自下而上依次设置的对准运动控制台、晶圆承片台对位装置、晶圆承片台、掩模版固定装置、图像识别运动台、曝光装置以及控制上述装置的上位机，其中，所述对准运动控制台具有控制所述晶圆承片台对位装置水平移动的平移模组和控制所述晶圆承片台对位装置垂直移动的纵向位移模组，所述平移模组和所述纵向位移模组根据所述图像识别运动台的拍摄结果对所述晶圆承片台实施进行水平移动和垂直移动；所述晶圆承片台对位装置安装在所述对准运动控制台上端的安装平面上，用于实现被所述晶圆承片台承载的晶圆和掩膜版的平行对位；所述晶圆承片台固定在所述晶圆承片台对位装置上；所述掩模版固定装置设置在所述晶圆承片台的上方，用于真空固定掩膜板；所述图像识别运动台包括至少一个用于对所述晶圆进行定位的图像识别单元、用于水平移动所述图像识别单元的水平移动单元和用于垂直移动所述图像识别单元的垂直移动单元；所述曝光装置设置在所述图像识别运动台的上方，用于对所述晶圆进行曝光。
5.在其中一个实施例中，所述掩模版固定装置包括：掩模版框架，用于容纳掩模版；真空吸附组件，具有与所述掩膜板框架连通的真空通道，通过真空吸附将被容纳的掩膜版固定在所述掩模版框架中；框架锁定组件，用于对容纳所述掩膜版的掩模版框架进行固定。
6.在其中一个实施例中，所述对准运动控制台包括：转台模组，具有安装所述晶圆承片台对位装置的安装平面，用于在外力带动下，带动晶圆承片台水平转动；平移模组，设置在所述转台模组的下方，用于控制所述转台模组进行水平移动；纵向位移模组，设置在所述平移模组的下方且与所述平移模组垂直方向上呈十字交叉，用于控制所述转台模组和所述平移模组垂直移动。
7.在其中一个实施例中，所述平移模组包括：第一平移单元，套设在所述纵向位移模
组的外侧，带动其上方各部件随所述纵向位移模组垂直运动或带动其上方各部件沿第一水平方向水平运动，具有固定在所述纵向位移模组外侧的第一导向滑轨、以及在所述第一导向滑轨内移动的第一滑块；第二平移单元，设置在所述第一平移单元的上方且与所述第一平移单元水平方向上呈十字交叉滑动连接，具有设置在所述第一平移单元的第二导向滑轨以及在所述第二导向滑轨内移动且与所述转台模组固定连接的第二滑块。
8.在其中一个实施例中，所述纵向位移模组包括纵向电机、纵向导向滑轨及纵向位移丝杆，所述纵向位移丝杆与所述纵向电机传动连接，所述转台模组设置于所述纵向导向滑轨上，且所述转台模组与所述纵向位移丝杆传动连接，所述纵向电机用于驱动所述转台模组沿所述纵向导向滑轨往复移动。
9.在其中一个实施例中，所述晶圆承片台对位装置包括：柔性机构，下端面与所述纵向位移模组连接，上端面与晶圆承片台连接，在所述纵向位移模组的驱动下移动所述晶圆承片台；晶圆承片台定位组件，设置在所述晶圆承片台与所述掩膜版之间，用于定位晶圆承片台的位置；柔性锁紧单元，接收所述纵向位移模组反馈的当前力值，并当所述当前力值达到预设力值时，对所述柔性机构的当前位置进行锁紧。
10.本发明还提供了一种全场式曝光方法，包括以下步骤：控制上述的全场式曝光设备中的各装置进行初始化复位；当初始化完成，更换掩膜版，并采用晶圆承片台定位组件判断晶圆承片台是否与所述掩膜版处于对应位置；采用图像识别运动台的图像识别单元对所述掩膜版进行聚焦，并保存所述掩模版的标记图像及标记坐标；采用所述图像识别单元将晶圆上的标记图像与掩模版上的标记图像同时聚焦清晰，并使得所述晶圆上的标记图像与所述掩模版的标记图像对准；在晶圆与掩模版标记图像对准后，通过紫外光源，将所述掩模版上的所有图案投影到所述晶圆的胶面上，完成晶圆的曝光。
11.在其中一个实施例中，所述采用晶圆承片台定位组件判断晶圆承片台是否与所述掩膜版处于对应位置，包括以下步骤：控制晶圆承片台在垂直方向移动，直至所述晶圆承片台与晶圆承片台定位组件的下表面接触且所述晶圆承片台定位组件的上表面与所述掩膜版接触；全过程实时检测垂直方向的电机反馈的当前力值；当所述当前力值达到预设力值时，对柔性机构的当前位置进行锁紧，此时晶圆承片台与所述掩膜版处于对应位置。
12.在其中一个实施例中，采用图像识别运动台的图像识别单元对所述掩膜版进行聚焦，并保存所述掩模版的标记图像及标记坐标，包括以下步骤：所述水平移动单元根据所述上位机的指令控制所述图像识别单元移动至所述掩膜版上方的预定区域内；所述图像识别单元在所述预定区域内对所述掩膜版进行拍摄，并将拍摄图像反馈给上位机，直至所述上位机反馈识别到所述掩膜版上的标记图像；所述图像识别单元对所述标记图像聚焦，直至使掩模版的标记图像清晰显示出来；所述上位机获取当前相机的位置坐标参数，同时保存掩模版的标记图像及标记坐标。
13.在其中一个实施例中，采用所述图像识别单元将晶圆上的标记图像与掩模版上的标记图像同时聚焦清晰，并使得所述晶圆上的标记图像与所述掩模版的标记图像对准，包括：通过机械手从片盒中取出晶圆后，在预对准装置上进行晶圆位置调整后，放入晶圆承片台上；上位机控制图像识别单元随图像识别运动台移动至掩模版上方的标记坐标；水平方向移动所述图像识别单元识别晶圆上的图形标记，同时保证掩模版上的标记图像位于所述图像识别单元的视场内；图像识别单元聚焦直至所述晶圆的标记图像清晰显示，实时采集
所述晶圆的标记图像与坐标参数；将所述晶圆的坐标参数与所述掩模版的标记坐标实时比较，计算出中心点的偏差值；根据所述偏差值，调整所述对准运动控制台使晶圆标记与掩模版标记重合，使得所述晶圆上的标记图像与所述掩模版的标记图像对准。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过晶圆承片台对位装置实现晶圆和掩膜版对位，精准的力矩控制，并保证了掩模版表面与晶圆表面良好的平行度，且不会损坏掩模版与承片台；通过上位机控制晶圆表面uv光照强度，采用图像识别运动台确保晶圆与掩模版标记的对位精度、晶圆与掩模版标记图像的识别精度，实测可达到300nm，从而实现全自动高产能、高分辨率、高对准精度、高可靠性的晶圆生产。而且，曝光设备结构更加节凑，功能集成度更高；并且曝光设备采用非接触曝光方式，掩模版重复使用率更高，使用寿命更长；曝光设备采用全场曝光方式，曝光效率更高；同一掩模版下的晶圆曝光为全自动形式，产能可达到200片/小时；另外，曝光时间、曝光强度以及晶圆与掩模版之间的距离可通过上位机根据掩模版及晶圆光刻胶类型调整，保证设备达到最好的曝光效果；图像识别过程能够清晰地将掩模版与晶圆的标记呈现出来，进而精准的实现标记点的对准。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
16.图1是本发明的实施例中全场式曝光设备的结构示意图；
17.图2是本发明的实施例中晶圆承片台对位装置的结构示意图；
18.图3是本发明的实施例中全场式曝光方法的流程图；
19.图4是本发明的实施例中采集到的掩膜版的图形标记图；
20.图5是本发明的实施例中采集到的晶圆的图形标记图；
21.图6是本发明的实施例中采集到的掩膜版的图形标记和晶圆标记重叠图；
22.图7是本发明的实施例中的晶圆曝光过程；
23.图8是本发明的实施例中的针对8inch及6inch晶圆表面进行检测的流程图；
24.图9是本发明的实施例中的图像识别单元移动的轨迹图。
具体实施方式
25.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
26.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
27.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/
或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
28.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
29.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。
30.如图1所示，本技术实施例提供一种全场式曝光设备，用于对晶圆进行全场式曝光。全场式曝光设备包括自下而上依次设置的对准运动控制台10、晶圆承片台对位装置5、晶圆承片台6、掩模版固定装置7、图像识别运动台8、曝光装置9以及控制上述装置的上位机(未在图中示出)。
31.对准运动控制台10具有控制晶圆承片台对位装置水平移动的平移模组11和控制晶圆承片台对位装置垂直移动的纵向位移模组1，平移模组11和纵向位移模组1根据图像识别运动台的拍摄结果对晶圆承片台实施进行水平移动和垂直移动。在一个实施例中，对准运动控制台包括转台模组4、平移模组11和纵向位移模组1。纵向位移模组1设置于底架(图中未示出)上，平移模组设置于纵向位移模组上，转台模组安装于平移模组上，纵向位移模组用于驱动转台模组纵向移动，横向位移模组用于驱动转台模组水平横向移动。
32.转台模组4具有安装晶圆承片台对位装置的安装平面，用于在外力带动下，带动晶圆承片台水平转动。转台模组4保证晶圆承片台在水平面内按预定角度旋转。
33.平移模组11，设置在转台模组的下方，用于控制转台模组进行水平移动。平移模组11保证晶圆承片台在水平面内按水平面内沿预设的xy轴方向移动。
34.纵向位移模组1，设置在平移模组的下方且与平移模组垂直方向上呈十字交叉，用于控制转台模组和平移模组垂直移动。平移模组11保证晶圆承片台在与水平面方向垂直的方向垂直移动。
35.晶圆承片台对位装置5安装在对准运动控制台10上端的安装平面上，用于实现被晶圆承片台6承载的晶圆和掩膜版的平行对位。晶圆承片台6固定在晶圆承片台对位装置5上。
36.掩模版固定装置7设置在晶圆承片台6的上方，用于真空固定掩膜板。
37.图像识别运动台8包括至少两个用于对晶圆进行定位的图像识别单元、用于水平移动图像识别单元的水平移动单元和用于垂直移动图像识别单元的垂直移动单元。在一个实施例中，图像识别运动台8设置两个图像识别单元，图像识别单元分别对准晶圆上两个标记中的任意一个，从而保证在预定视野范围内图像采集的精准度。图像识别单元可以是摄像机或是工业相机等。当存在大于两个图像识别单元时，可以将多余的图像识别单元拍摄的图像作为辅助图像，进一步保证图像的精准度。
38.曝光装置9设置在图像识别运动台的上方，用于对晶圆进行曝光。
39.上述全场式曝光设备，通过晶圆承片台对位装置实现晶圆和掩膜版对位，精准的力矩控制，并保证了掩模版表面与晶圆表面良好的平行度，且不会损坏掩模版与承片台；通过上位机控制晶圆表面uv光照强度，采用图像识别运动台确保晶圆与掩模版标记的对位精度、晶圆与掩模版标记图像的识别精度，实测可达到300nm，从而实现全自动高产能、高分辨率、高对准精度、高可靠性的晶圆生产。而且，曝光设备结构更加节凑，功能集成度更高；并且曝光设备采用非接触曝光方式，掩模版重复使用率更高，使用寿命更长；曝光设备采用全场曝光方式，曝光效率更高；同一掩模版下的晶圆曝光为全自动形式，产能可达到200片/小时；另外，曝光时间、曝光强度以及晶圆与掩模版之间的距离可通过上位机根据掩模版及晶圆光刻胶类型调整，保证设备达到最好的曝光效果；图像识别过程能够清晰地将掩模版与晶圆的标记呈现出来，进而精准的实现标记点的对准。
40.在其中一个实施例中，掩模版固定装置7包括掩模版框架、真空吸附组件和框架锁定组件。
41.掩模版框架用于容纳掩模版。掩模版框架具有定位掩膜版的定位标识。该定位标识可以是定位贴或刻蚀在框架外侧的标记等。
42.真空吸附组件，具有与掩膜板框架连通的真空通道，通过真空吸附将被容纳的掩膜版固定在掩模版框架中。在一个实施例中，真空吸附组件包括真空通道和真空吸附单元。真空吸附单元连接有正压进气管道、排气管道和负压吸气管道，真空通道包括与负压吸气管道连通的吸附通道，真空通道可以为双层结构，真空通道内部可以设置有空腔，空腔一端与排气管道连通，空腔的另一端与正压进气管道连通，空腔与正压进气管道之间设置有密封活动阀，经排气管道流入到空腔中的气体将密封活动阀顶起，气体回流入到正压进气管道中。
43.框架锁定组件，用于对容纳掩膜版的掩模版框架进行固定。
44.在本实施例中，掩膜版更换流程，包括以下步骤：
45.框架锁定组件解锁，翻转掩模版框架，将掩模版翻转至上侧；
46.停止对真空吸附组件的真空通道进行抽真空，并可以通过正压进气管道适当补入气体，此时掩模版不再吸附于掩模版框架上，取下掩模版；
47.将新的掩模版与掩模版框架上的定位块贴近，并重新打开真空吸附组件的负压吸气管道对真空通道抽真空，将掩模版吸附在掩模版框架上；
48.将掩模版框架翻转回原位置，框架锁定组件重新上锁，将掩模版框架固定住，掩模版更换流程结束。
49.上述全场式曝光设备，操作简单，且掩模版通过真空吸附在掩膜版框架上，整个过程减小了机械结构与掩模版的接触，避免损伤掩膜版，也不会对掩膜版上的图像进行污染，更加安全可靠。
50.在一个实施例中，晶圆固定方式和上述掩膜版固定方式一致，均是通过真空吸附固定，从而减少机械结构与晶圆的接触，避免损伤晶圆，也不会对晶圆上的图像进行污染，更加安全可靠。
51.在其中一个实施例中，平移模组11包括第一平移单元2和第二平移单元3。
52.第一平移单元2，套设在纵向位移模组1的外侧，带动其上方各部件随纵向位移模组1垂直运动或带动其上方各部件沿第一水平方向水平运动。在一个实施例中，第一平移单
元2具有固定在纵向位移模组外侧的第一导向滑轨、以及在第一导向滑轨内移动的第一滑块。在本实施例中，可以规定第一水平方向为x轴方向。
53.第二平移单元3，设置在第一平移单元的上方且与第一平移单元水平方向上呈十字交叉滑动连接，具有设置在第一平移单元的第二导向滑轨以及在第二导向滑轨内移动且与转台模组固定连接的第二滑块。在本实施例中，可以规定第二水平方向为y轴方向。在另一个实施例中，第二平移单元3可以包括第二电机、第二导向滑轨及横向位移丝杆，第二电机、第二导向滑轨及横向位移丝杆均安装于转台模组上，横向位移丝杆与第二电机传动连接，转台模组设置于第二导向滑轨上，且转台模组与横向位移丝杆传动连接，第二电机用于驱动转台模组沿第二导向滑轨往复平移。通过横向位移丝杆精确控制转台模组沿第二导向滑轨平移的距离，提高转台模组横向平移时的精度。且第一导向滑轨的延伸方向与第二导向滑轨的延伸方向相互垂直。
54.在其中一个实施例中，纵向位移模组包括纵向电机、纵向导向滑轨及纵向位移丝杆，纵向位移丝杆与纵向电机传动连接，转台模组设置于纵向导向滑轨上，且转台模组与纵向位移丝杆传动连接，纵向电机用于驱动转台模组沿纵向导向滑轨往复移动。
55.在本实施例中，可以规定纵向方向为z轴方向。纵向位移模组包括纵向电机、纵向导向滑轨及纵向位移丝杆，纵向电机、纵向导向滑轨及纵向位移丝杆均安装于底架上，纵向位移丝杆与纵向电机传动连接，与转台模组4连接的中间载台设置于纵向导向滑轨上，且中间载台与纵向位移丝杆传动连接，纵向电机用于驱动中间载台沿纵向导向滑轨往复移动，通过纵向位移丝杆精确控制中间载台沿纵向导向滑轨移动的距离，提高转台模组4纵向平移时的精度。
56.如图2所示，在其中一个实施例中，晶圆承片台对位装置5包括柔性机构51、晶圆承片台定位组件52和柔性锁紧单元(图上未示出)。
57.柔性机构51下端面与纵向位移模组1连接，上端面与晶圆承片台6连接，在纵向位移模组的驱动下移动晶圆承片台6。
58.晶圆承片台定位组件52设置在晶圆承片台与掩膜版13之间，用于定位晶圆承片台的位置。在本实施例中，晶圆承片台定位组件52具有对位设置的两个定位件。
59.柔性锁紧单元接收纵向位移模组1反馈的当前力值，并当当前力值达到预设力值时，对柔性机构的当前位置进行锁紧。
60.晶圆和掩膜版通过晶圆承片台对位装置5实现相对平行的过程，包括以下步骤：
61.晶圆承片台在纵向位移模组1的z向电缸(或z向电机)的控制下向上移动，晶圆承片台先与晶圆承片台定位组件52的下表面接触；
62.晶圆承片台继续沿z向上升，进而使晶圆承片台定位组件52的上表面与掩膜版接触；
63.全过程实时检测z向电缸电机反馈的力值；
64.判断z向电缸电机反馈的力值是否≥5n，如果＜5n，z向电缸继续向上运行，当≥5n时，z向电缸停止运行并保持该位置；
65.在承片台随z向电缸向上运行，挤压晶圆承片台定位组件52与掩模版贴合的过程中，承片台下方的柔性机构会发生形变，当z向电缸电机反馈力值达到设定值后，柔性锁紧单元锁紧，确定当前位置当前承片台上的晶圆和掩膜版相对平行；
66.z向电缸驱使承片台对位装置回原点，晶圆承片台定位组件52复位，承片台与掩模版对位过程结束。
67.如图3所示，本实施例还提供了一种全场式曝光方法，包括以下步骤：
68.s1，控制上述的全场式曝光设备中的各装置进行初始化复位。
69.全场式曝光设备需要保证各装置均位于原点位置。例如，需要驱使曝光装置回原点，uv光源随z向模组移动至原点位置。图像识别运动台回原点，图像识别运动台的两个图像识别单元的z向移动模组(纵向位移模组)先回到原点，然后xy模组再回到原点，避免移动过程中相机发生碰撞。晶圆承片台对位装置的柔性锁紧单元弹出，柔性机构释放弹性势能，两者均保持松弛状态。对准运动控制台的z向电缸，xy模组(平移模组11)及转台模组回到原点位置。预对准装置及机械手等回到原点位置。通过打开掩模版固定装置上的真空通道，并对其真空回路上的数字式压力表反馈进行读取，进而对掩模版是否在其固定装置内进行判断，如果固定装置有掩模版，需要手动去除掩模版，并再一次进行检测，确定无掩模版后进行下一步操作。通过打开承片台上的真空通道，并对其真空会路上的数字式压力表反馈进行读取，进而对晶圆是否在承片台上进行判断。如果承片台上有晶圆，需手动去除晶圆，并再一次进行检测，确定无晶圆后进行下一步操作。以上流程完成后，设备初始化结束。
70.s2，当初始化完成，更换掩膜版，并采用晶圆承片台定位组件判断晶圆承片台是否与掩膜版处于对应位置。
71.在其中一个实施例中，采用晶圆承片台定位组件判断晶圆承片台是否与掩膜版处于对应位置，包括以下步骤：
72.控制晶圆承片台在垂直方向移动，直至晶圆承片台与晶圆承片台定位组件的下表面接触且晶圆承片台定位组件的上表面与掩膜版接触；
73.全过程实时检测垂直方向的电机反馈的当前力值；
74.当当前力值达到预设力值时，对柔性机构的当前位置进行锁紧，此时晶圆承片台与掩膜版处于对应位置。
75.在设备每次更换掩模版后，均进行一次对位动作，且对位装置的柔性机构保证承片台平面、晶圆承片台定位组件及掩模版紧密接触，力值控制保证不会损坏掩模版，锁紧分离后仍可保证承片台平面与掩模版平面相对平行。
76.s3，采用图像识别运动台的图像识别单元对掩膜版进行聚焦，并保存掩模版的标记图像及标记坐标。
77.在其中一个实施例中，采用图像识别运动台的图像识别单元对掩膜版进行聚焦，并保存掩模版的标记图像及标记坐标，包括以下步骤：
78.水平移动单元根据上位机的指令控制图像识别单元移动至掩膜版上方的预定区域内；
79.图像识别单元在预定区域内对掩膜版进行拍摄，并将拍摄图像反馈给上位机，直至上位机反馈识别到掩膜版上的标记图像；
80.图像识别单元对标记图像聚焦，直至使掩模版的标记图像清晰显示出来；
81.上位机获取当前相机的位置坐标参数，同时保存掩模版的标记图像及标记坐标。
82.上述步骤可以在相机小视场，高分辨率的工作状态下，进行掩模版上标记的图像信息，通过图像识别运动台先进行xy方向移动找到掩模版的标记在进行聚焦，保证了图像
的清晰图和分辨率，同时保证图像识别运动台的机械结构更加紧凑，节省设备空间。
83.s4，采用图像识别单元将晶圆上的标记图像与掩模版上的标记图像同时聚焦清晰，并使得晶圆上的标记图像与掩模版的标记图像对准。
84.在其中一个实施例中，采用图像识别单元将晶圆上的标记图像与掩模版上的标记图像同时聚焦清晰，并使得晶圆上的标记图像与掩模版的标记图像对准，包括：
85.通过机械手从片盒中取出晶圆后，在预对准装置上进行晶圆位置调整后，放入晶圆承片台上；
86.上位机控制图像识别单元随图像识别运动台移动至掩模版上方的标记坐标；
87.水平方向移动图像识别单元识别晶圆上的图形标记，同时保证掩模版上的标记图像位于图像识别单元的视场内，如图4所示；
88.图像识别单元聚焦直至晶圆的标记图像清晰显示，实时采集晶圆的标记图像与坐标参数，如图5所示；
89.将晶圆的坐标参数与掩模版的标记坐标实时比较，计算出中心点的偏差值；
90.根据偏差值，调整对准运动控制台使晶圆标记与掩模版标记重合，使得晶圆上的标记图像与掩模版的标记图像对准，如图6所示。
91.上述步骤，能够通过图像识别运动台将晶圆上的标记图像与掩模版上的标记图像同时聚焦清晰，并对图像进行实时采集，该方法保证计算得到标记图像坐标更加精确，进而保证对准精度。
92.s5，在晶圆与掩模版标记图像对准后，通过紫外光源，将掩模版上的所有图案投影到晶圆的胶面上，完成晶圆的曝光。
93.根据掩模版及晶圆表面光刻胶的类型，上位机获取提前设置的晶圆表面光强度值，曝光时间等参数；而后上位机控制图像识别运动台移出曝光区域，避免uv光源造成相机及光路的损坏；曝光装置z向向下移动，保证uv光源至距离掩模版上表面(30
±
0.1)mm处；根据获取的掩模版及晶圆表面光刻胶的类型，上位机设置好uv光源功率，保证晶圆表面uv光强度在40mw/cm2至200mw/cm2；对准运动控制台的z向电缸携带晶圆承片台升至距掩模版下表面(10
±
0.05)mm处；上位机控制打开uv光源进行曝光，曝光时间到后关闭uv光源；曝光装置z向向上回到原点，承片台z向向下移动到承片位，曝光过程结束。
94.状态复位为当一次晶圆曝光完成后，机械手从承片台上取出晶圆放入片盒，等待再一次传入晶圆进行曝光的过程。
95.实施例1
96.如图1中的对准运动控制台中z方向电缸1负载能力为30kg，行程为300mm；x模组2行程为20mm，自重为1kg，负载能力为15kg，安装于z方向电缸前导向安装平面上；y模组3行程为20mm，自重为1kg，负载能力为15kg，安装于x模组安装平面上。旋转模组4，行程为360度旋转，自重为1kg，负载能力为15kg，安装于y模组安装平面上。晶圆承片台对位装置5，弹性形变量为
±
2mm，自重2kg，负载能力10kg，安装于旋转模组的安装平面上。晶圆承片台6可通过真空电磁阀控制吸附6inch、8inch晶圆，安装于晶圆承片台对位装置5安装面上。掩模版固定装置7可通过真空电磁阀控制吸附80mm*80mm尺寸掩模版，位于承片台上方框架上固定。图像识别运动台8，包括两组相机xyz位移模组，x方向行程为100mm，y方向行程为100mm，z方向行程为50mm，固定于掩模版上方框架上。曝光装置9，安装于图像识别运动台8上方，可
z向上下平移，行程为50mm，uv光源安装于框架内。
97.实施例2
98.图7示意性地描述一个具体实施例的晶圆曝光过程。
99.实施例中掩模版的尺寸为80mm*80mm，厚度为6mm，晶圆为6inch晶圆，光刻胶厚度为2um。
100.1上位机获取配置工艺参数为晶圆表面光照强度为80mw/cm2，曝光时间为6s，曝光距离30cm。
101.2上电后，开始进行设备的初始化，根据s1初始化流程，曝光装置z向移动至原点；图像识别运动台回原点；承片台对位装置回到原点；自动对准运动台回原点，预对准装置及机械手回到原点位置；通过掩模版固定装置真空回路通断判断掩模版是否在位，如若在位则取下掩模版；通过晶圆承片台真空回路通断判断晶圆是否在位，在位则取下晶圆再次判断；上述步骤完成后设备初始化完成；如若初始化失败，上位机查看故障信息，排除故障后，重新进行初始化。
102.3初始化完成后，安装或更换掩模版，根据前述的掩模版更换流程，将80mm*80mm尺寸掩模版安装并吸附于掩膜版框架后，将框架锁定组件锁紧，通过对固定装置数字式真空压力表反馈可以判断掩模版是否正确合理的安装。
103.4掩模版安装完成后，上位机自动控制进行承片台与掩模版对位流程，上位机发出指令晶圆承片台定位组件深入承片台与掩模版之间；承片台随z向电缸升起与晶圆承片台定位组件下表面接触；z向电缸继续上升，晶圆承片台定位组件上表面与掩模版接触；z向电缸持续上升，承片台对位装置中的弹簧柔性机构挤压形变，同时上位机实时监控z向电缸反馈的力值，当达到5n时，控制z向电缸停止运行保持位置；弹簧柔性机构通过锁紧机构锁紧保持弹性形变；z向电缸下行回到原点，晶圆承片台定位组件缩回至原点，承片台与掩模版对位过程结束。
104.5承片台与掩模版对位完成后，上位机自动控制图像识别运动台完成相机对掩模版聚焦及掩模版上标记图案的定位。同时上位机实时采集掩模版上标记图像，并记录图形特征点的坐标参数。图4给出该实施例下采集到的掩模版标记图形。
105.6掩模版聚焦及标记定位完成后，上位机控制机械手根据片盒晶圆扫片结果，在片盒取片，先传送至预对准装置，进行晶圆的对准及角度调整。
106.7晶圆在预对准装置中对准完成后，上位机控制机械手在预对准装置中取出晶圆，放入承片台上方进行晶圆与掩模版标记图形的对准，首先自动对准控制台z向电缸带承片台上升至距离掩模版1mm距离处；自动对准控制台xy位移模组移动晶圆至相机可以观察到晶圆上的标记图案；相机z向聚焦至能够同时清晰的检测到晶圆与掩模版上的标记图案如图5所示；上位机记录晶圆标记图形特征点的坐标并与掩模版标记图形特征点的坐标相比较，计算出偏差值；上位机控制对准控制台xy位移模组与旋转模组进行晶圆位置调整，最后保证晶圆标记图形与掩模版标记图形合理的重合到一起如图6所示。
107.8当晶圆于掩模版标记对准完成后，上位机控制曝光系统装置进行掩模版图形的曝光，上位机控制图像识别运动台带相机移出曝光区域；上位机曝光系统z向移动使uv光源表面距掩模版表面距离30cm处；上位机调节uv光源功率保证uv光源到达晶圆表面的光功率为80mw/cm2；上位机控制uv光源打开，计时6s后关闭光源，曝光过程结束。
108.9曝光完成后，进行设备状态的复位，uv光源z向移动至原点；图像识别运动台带相机回到掩模版标记图形坐标位置；承片台z向下行至承片位；上位机控制机械手取出曝光完成后的晶圆，放回片盒中。
109.10如果需在同一掩模版下进行下一片晶圆的曝光则返回6继续运行，如需更换掩模版则返回2进行操作。
110.实施例3
111.本实施例公开了一种针对8inch及6inch晶圆表面进行检测的方法附图8，具体实施步骤如下：
112.1设备上电后，先进行初始化，根据s1设备初始化流程，曝光装置z向移动至原点；图像识别运动台回原点；承片台对位装置回到原点；自动对准运动台回原点，预对准装置及机械手回到原点位置；通过掩模版固定装置真空回路通断判断掩模版是否在位，如若在位则取下掩模版；通过晶圆承片台真空回路通断判断晶圆是否在位，在位则取下晶圆再次判断；上述步骤完成后设备初始化完成；如若初始化失败，上位机查看故障信息，排除故障后，重新进行初始化；
113.2初始化完成后，上位机控制机械手根据片盒晶圆扫片结果，在片盒取片，先传送至预对准装置，进行晶圆的对准及角度调整；
114.3晶圆在预对准装置中对准完成后，上位机控制机械手在预对准装置中取出晶圆，放入承片台上方进行晶圆标记点识别及晶圆位置定位。首先图像识别运动台带相机移动至晶圆上方；通过图像识别运动台的xy模组及z模组聚焦分别找到晶圆图像上的两个标记点图；上位机记录当前晶圆上两个标记点的特征点坐标，通过计算得到晶圆上起始扫描坐标位置；
115.4找到晶圆上起始扫描坐标点后，图像识别运动台带相机移动至晶圆扫描起始坐标点；上位机控制图像识别运动台使相机按照图9运动示意轨迹完成晶圆表面图像的扫描；扫面完成后，上位机将图片拼接一起形成完整的晶圆表面图像；
116.5根据预定义特征对图像及进行解析，找到所需的特征参数；
117.6根据预定义的格式，将特征参数进行格式转换并输出；
118.7当一片晶圆检测完成后，设备进行状态复位，机械手将晶圆从承片台取出后放回片盒；
119.8根据片盒中晶圆检测情况，确定是否更换片盒，如若当前片盒中的晶圆已全部检测完毕，则需手动更换片盒，并回到步骤1重新进行初始化；如若片盒中还有剩余晶圆未检，则回到步骤2继续进行。
120.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。