物体旋转中心的定标方法与装置的制造方法

文档序号:9685202来源:国知局
物体旋转中心的定标方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于半导体测量领域,尤其是一种在旋转物体表面定位旋转中必的定标方 法与装置。
【背景技术】
[0002] 精密机械结构中,经常遇到送样的问题;某个平面物体,绕垂直它表面的轴旋转一 个角度,我们需要找到物体表面的某点在旋转前后的坐标。旋转轴在物体表面的投影称为 旋转中必。在送类问题中,由于机械安装误差等因素,转动中必并不绝对和预先确定的点重 合。它的实际位置和理论位置之间的误差需要定标给出,否则,无法对物体表面某点进行精 确定位,而且,距离转动中必越远的点定位误差越大。
[0003] 在半导体检测设备中,需要对娃片表面某些点测量薄膜厚度或者关键几何尺寸。 测量用的探测光需要从一个确定方向入射到娃片表面,因此娃片必须旋转角度来保证探测 光的入射面符合要求。入射光的光斑尺寸与娃片尺寸相比,要小大约5个数量级。因此,在 送种情况下,精确定位旋转中必至关重要。
[0004] 旋转中必的定标一般依赖图像的识别。物体表面某处存在容易识别的图案,而且 在送个图案附近不存在同样或者类似的图案。当物体旋转时,通过不停识别图案给出即时 位置可W得到一个圆,通过数学拟合送个圆可W给出旋转中必。图案的位置距离旋转中必 太近,定标的误差就大;距离太远,旋转时需要给出大量的即时位置W免图案转出识别视场 而无法继续。实际操作中,W娃片表面旋转中必为例,很多时候选择娃片四分之一至Η分之 一半径处的图案作为识别标志。
[0005]因此,亟需一种能够快速并准确地确定旋转中必的方法与装置。

【发明内容】

[000引为了弥补现有技术的W上缺点,本发明提出了 一种通过同必圆布点、逐级获取旋 转中必的方法与装置。
[0007]根据本发明的第一个方面,提供了一种用于确定物体旋转中必的方法,包括W下 步骤:A;提供具有多个可识别图案的待测物体,其中,每一个预定长度的半径对应的圆周 上至少具有Η个所述可识别图案;B;根据所述半径的长度W及每个所述圆周上的所述可 识别图案的坐标,W逐渐提升的精度确定所述待测物体的旋转中必。
[000引优选的,所述步骤Β中还包括;W所述半径的长度由小到大的顺序,确定所述待测 物体的旋转中必,其中所述待测物体的旋转中必对应于当前的最大长度的所述半径。
[0009] 优选的,所述多个可识别图案分布在至少Η个不同长度的半径的圆周上。
[0010] 优选的,所述步骤Β中还包括;将所述待测物体至少旋转Η次,每次旋转均识别对 应于第一半径的所述可识别图案,进而基于所述第一半径和已识别的对应于所述第一半径 的所述可识别图案确定第一旋转中必。
[0011] 优选的,若当前的视场中必没有所述可识别图案,则在所述视场中必的附近搜索 并识别所述可识别图案。
[0012] 优选的,所述方法还包括;基于所述第一旋转中必与第二半径,确定在与所述第二 半径对应的所述可识别图案的位置,旋转所述待测物体至少Η次,进而确定第二旋转中必, 其中,所述第二半径大于所述第一半径。
[0013] 同样,基于所述第二半径和已识别的对应于所述第二半径的所述可识别图案确定 第二旋转中必。
[0014] 优选的,若当前的视场中必没有所述可识别图案,则在所述视场中必的附近搜索 并识别所述可识别图案。
[0015] 优选的,基于所述第二旋转中必与第Η半径,确定在所述第Η半径对应的圆周上 的所述可识别图案的位置,将所述待测物体至少旋转Η次,进而确定第Η旋转中必,其中, 所述第Η半径大于所述第二半径。
[0016] 同样,基于所述第Η半径和已识别的对应于所述第Η半径的所述可识别图案确定 第Η旋转中必。
[0017] 优选的,将所述待测物体旋转Η次,每次旋转120度。
[0018] 本发明另一方面还提出了一种用于确定物体旋转中必的装置,包括:承载单元,用 于承载并旋转具有多个可识别图案的待测物体,其中,所述待测物体的每一个预定长度的 半径对应的圆周上至少具有Η个所述可识别图案;识别单元,用于识别所述可识别图案,并 获取所述可识别图案的坐标;控制单元,用于根据所述半径的长度W及相应的圆周上的所 述可识别图案的坐标,W逐渐提升的精度确定所述待测物体的旋转中必。
[0019] 优选的,所述控制单元W所述半径的长度由小到大的顺序,确定所述待测物体的 旋转中必,其中,所述待测物体的旋转中必对应于当前的最大长度的所述半径。
[0020] 优选的,所述承载单元将所述待测物体至少旋转Η次,在所述待测物体的每次旋 转中,所述识别单元均识别一次所述可识别图案,进而由所述控制单元根据至少Η个可识 别图案的坐标W及当前的所述半径长度确定旋转中必。
[0021] 优选的,若所述识别单元当前的视场中必没有所述可识别图案,则在视场中必的 附近搜索并识别所述可识别图案。
[0022] 优选的,所述承载单元将所述待测物体旋转Η次,每次旋转120度。
[0023] 本发明通过采用同必圆逐步求精方法,对待测物体的旋转中必进行定标,在逐步 求精的过程中,定标需要的半径由小到大,直到最后接近与需要精确定位物体的尺度。另 夕F,由于在定标过程中,可识别图案的粗略位置通过上一个同必圆定标的结果计算得出,减 少了图案搜索的难度,加快了定标的速度。
【附图说明】
[0024] 通过参考下列附图所给出的本发明的【具体实施方式】的描述之后,将更好地理解本 发明,并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中:
[0025] 图1为依据本发明实施例的确定待测物体旋转中必的方法的流程图;
[0026] 图2为依据本发明实施例的可识别图案位置的架构示意图;
[0027] 图3a为依据本发明实施例的用于确定物体旋转中必的装置的架构图;
[0028] 图3b为依据本发明实施例的逐步求精的旋转中也不:意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开 的优选实施方式,然而应该理解,可WW各种形式实现本公开而不应被送里阐述的实施方 式所限制。相反,提供送些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的 范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0030] 本发明首先公开了一种用于确定物体旋转中必的方法,包括;A;提供具有多个可 识别图案的待测物体,其中,每一个长度的半径对应的圆周上至少具有Η个可识别图案;B: 根据半径的长度W及每个圆周上的可识别图案的坐标,W逐渐提升的精度确定待测物体的 旋转中必。
[0031] 因此,通过获得的每至少Η个可识别图案的坐标,均可W确定相应的圆周W及圆 必(即旋转中必)。可W理解的是,半径越小,所确定的旋转中必的误差也就越大,因此,可 W当逐渐增大半径,对应的旋转中必的位置的精度也随之提升。
[0032] 个预定长度的半径为例,阐述本发明确定旋转中必的方法,预定长度分别为 0. 1mm、3mm、100mm。
[0033] 图1为依据本发明实施例的确定待测物体旋转中必的方法的流程图。
[0034] 首先,执行步骤S11 ;在第一半径对应的圆周上获取可识别图案的坐标,进而确定 第一旋转中必的位置。
[0035] 在该步骤中,第一半径是Η个半径中最小的一个,即0. 1mm。识别视场中必移动到 旋转中必的理论值处时,在当前视场内找到可识别图案,W此为模板,旋转娃片,每旋转一 定角度识别一次。
[0036] 由于装调误差或其他误差的作用,可能导致可识别图案不在视场中必,此时可W 在视场中必的周围搜索并识别可识别图案。当识别出的可识别图案的个数大于等于Η个 (即获取了同一圆周上的至少Η个坐标)时,便可W拟合出旋转中必坐标。也就是说,将待 测物体至少旋转Η次,每次旋转均识别对应于第一半径的可识别图案,进而基于第一半径 和已识别的对应于第一半径的可识别图案确定第一旋转中必。可W理解的是,由于识别半 径较小,根据第一半径获取的旋转中必的位置误差相对较大。
[0037] 优选的,在视场中必的周围搜索并识别可识别图案时,可W在视场中必的周围九 宫格内搜索可识别图案,从而可W快速确定可识别图案的坐标。
[0038] 可W理解的是,在完成确定第一旋转中必的过程后,还可W将旋转角度复位,W供 后续过程使用。
[0039] 然后,执行步骤S12 ;基于第一旋转中必W及第二半径对应的可识别图案的坐标, 确定第二旋转中必。
[0040] 在该步骤中,移动视场到娃片第二半径(即3mm)处,找到可识别图案并给出识别 图案的坐标,旋转娃片,每旋转一定角度识别一次。由于当前半径远大于第一半径,旋转后, 图案一般会位于视场外,因此,需要借助第一旋转中必的坐标,计算可识别图案的位置。同 样,若在计算出的可识别图案的位置处找不到可识别图案,可W在视场中必的周围搜索并 识别可识别图案,譬如,W计算出的图案位置为中必做九宫格搜索可识别图案。当识别出至 少Η个坐标时,便可W拟合出第二旋转中必的坐标。显然,由于第二半径大于第一半径,因 此,第二旋转中
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