)根据标定数据获得当前位置离焦面的距离d ;
[0071] (5)在当前位置的基础上使工件台分别移动d与_d，并分别拍摄图像以获得焦面 判据值I与V 2 ;
[0072] (6)比较Vi与V2，决定焦面位置。
[0073] 如图7所示，对准标记20处于一对调焦标记中间，对准标记20的最佳焦面2为一 侧调焦标记的最佳焦面1和另一侧调焦标记的最佳焦面3的均值。此外，根据一侧调焦标 记的最佳焦面1和另一侧调焦标记的最佳焦面3还可获得对准标记20的倾斜。
[0074] 所述标记的对准方法包括以下步骤：
[0075] (1)将工件置于工件台上后，通过调焦调平系统（FLS)实现第一步调焦调平；
[0076] (2)移动工件台将所述具有调焦及倾斜校正设计的对准标记20带入对准系统视 场，对准完成初步测量，从而确定调焦标记的水平位置参数；
[0077] (3)以预定步距垂向移动工件台，根据焦面判据及其最佳焦面确定方法获得各对 调焦标记的最佳焦面位置{PdQJ，其中，
[0078] Pi和％为第i对调焦标记的位置，其中i彡3 ;
[0079] (4)根据各对调焦标记的最佳焦面位置{Ρ^ QJ，即两个调焦标记的垂向最佳焦面 位置，从而获得所述对准标记20的最佳焦面位置的原始值W及其倾斜的原始值1\，其中，
[0080]
[0081] 此步骤请参见图8;
[0082] (5)根据所述对准标记20的最佳焦面位置的原始值％及其倾斜的原始值?\通过 均值滤波或者中值滤波方法确定多个对准标记20所围视场内的工件（硅片）的最佳焦面 位置Μ及其倾斜Τ ;
[0083] (6)根据所述视场内的工件（硅片）的最佳焦面位置的Μ及其倾斜Τ垂向运动工 件台以补偿多个对准标记中需补偿的对准标记的垂向位置；
[0084] (7)重新计算对准标记20的水平位置,其水平位置为xwzcs, ywzcs，同时记录测量时 的工件台位置；此步骤请参见图9
[0085] (8)获得工件（硅片）在工件台中的位置。
[0086] 其中，步骤（1)为第一步调焦调平，用于初步调整，步骤（3)-(8)为第二步调焦调 平，用于实现对准标记的高精度调焦调平。
[0087] 上述内容完成了有倾斜校正的标记的设计，并给出了该标记的对准方法，但并未 考虑畸变对对准标记的对准精度的影响。
[0088] 如图2所示，对准标记具有一定线宽，图2中线宽为LR线段长度。对准标记两侧 位置为L和R，中心位置为C，对准标记的实际成像位置为L'和R'，相应的中心位置为CC。 标定算法可建立起理想成像点与实际成像点位置关系，如图2中箭头所示。由于畸变的非 线性，CC点偏离了 C点对应的成像点C'，因此，实际标记测试位置CC偏离了标记实际位置， 尽管如此，若偏离量保持固定则复现性仍可保证。但实际上，随着视场位置的不同，偏离量 也将变化，从而影响测量复现性。
[0089] 畸变对对准精度影响的计算方法包括以下步骤：
[0090] (1)通过Zemax和CODE V等光学软件获取在视场各位置镜头相对于理想成像位置 的偏移量曲线〇(t);
[0091] (2)根据标记的线宽生成窗口函数，宽度为T ;
[0092] (3)将窗口从中心切分，分为两个紧邻的子窗口，分别为W(t)和W(t_T/2)，宽度均 为 T/2 ;
[0093] (4)将子窗口 W(t)和W(t_T/2)分别与0(t)进行卷积，得到C(t)和D(t);
[0094] (5)取 E (t) = C (t) -D (t);
[0095] (6)求E (t)中最大值Max与最小值Min。
[0096] 在像方，畸变对精度的影响可计算为Err = Max-Min，相应的物方值为Err/倍率。
[0097] 由上述分析可知，对准标记20的线宽越小，畸变对精度的影响越小。但是对准标 记20不可以无限小，因为后端由CCD(电荷耦合元件）对图像进行离散化，对准标记20线 宽需大于图像的离散化粒度（颗粒的大小）。
[0098] 此外，由于对准标记20内部亮度值保持不变，不含对准标记20位置的信息。仅在 对准标记20边缘处，才存在标明对准标记20位置的特征。为了能准确定位对准标记20的 边缘，在边缘覆盖的范围内（即PSF宽度），需要4个采样点，因此对准标记20线宽需大于 2倍PSF宽度，从而确定对准标记20的线宽。
[0099] 实施例二
[0100] 与实施例一不同，在实施例二中，对准标记中心不一定位于所述任一对调焦标记 连线的中点上，而只需到两个调焦标记的距离已知，根据已知的对准标记到两个调焦标记 的距离获得对准标记的最佳焦面位置。与实施例一相比，实施例二提供了一种限定条件较 少的标记，满足了用户的多样化需求。
[0101] 在实施例二中，除上述内容，标记及对准方法均与实施例一一致，故在此不再赘 述。
[0102] 实施例三
[0103] 与实施例一不同，在实施例三中，对准标记为横线条型标记或坚线条型标记，用于 测量单方向位置。与实施例一相比，实施例三提供了一种用于测量单方向位置的标记，满足 了用户的多样化需求。
[0104] 在实施例三中，除上述内容，标记及对准方法均与实施例一一致，故在此不再赘 述。
[0105] 实施例四
[0106] 与实施例一不同，在实施例四中，对准标记为米字型标记。与实施例一相比，实施 例四提供了一种米字型对准标记，满足了用户的多样化需求。
[0107] 在实施例四中，除上述内容，标记及对准方法均与实施例一一致，故在此不再赘 述。
[0108] 综上，本发明公开了一种具有调焦及倾斜校正设计的标记及对准方法，实现了对 准标记的高精度调焦调平。一方面，使得调焦的同时消除了倾斜，提高了测量复现性；另一 方面，分析了畸变对测量复现性的影响机理，并据此给出了对标记宽度的限定条件，进一步 地提高了测量复现性。
[0109] 上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属 技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和 技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍 属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种具有调焦及倾斜校正设计的标记，其特征在于，所述标记包括对准标记和至少 一对调焦标记，所述对准标记的中心位于任一对所述调焦标记连线的中点上。2. 如权利要求1所述的标记，其特征在于，所述对准标记为十字型标记或者米字型标 记。3. 如权利要求1所述的标记，其特征在于，所述对准标记的线宽大于离散化粒度。4. 如权利要求3所述的标记，其特征在于，所述对准标记的线宽大于两倍PSF宽度。5. 如权利要求1所述的标记，其特征在于，所述调焦标记为方块型调焦标记或光栅型 调焦标记。6. 如权利要求5所述的标记，其特征在于，所述光栅型调焦标记为水平光栅型调焦标 记或者坚直光栅型调焦标记。7. 如权利要求1所述的标记，其特征在于，所述标记包括对准标记和调焦标记，所述调 焦标记包括一对所述方块型调焦标记、一对所述水平光栅型调焦标记和一对所述坚直光栅 型调焦标记。8. -种对准方法，应用于如权利要求1的标记，其特征在于，所述对准方法包括以下步 骤： (1) 对准系统初步对准工件上所述具有调焦及倾斜校正设计的标记； (2) 以预定步距垂向移动工件台，根据焦面判据及其最佳焦面确定方法获得各对调焦 标记的最佳焦面位置{PdQJ，其中， Pi和Qi为第i对调焦标记的位置，其中i彡3 ; (3) 根据各对调焦标记的最佳焦面位置{PdQJ获得所述对准标记的最佳焦面位置的 原始值％及其倾斜的原始值1\，其中， Pt + Q；.宁' ....+. P.i _ Q.; ， 2 ,Dis(PrQi)j， (4) 根据所述对准标记的最佳焦面位置的原始值％及其倾斜的原始值通过均值滤 波或者中值滤波方法确定视场内所述工件的最佳焦面位置Μ及其倾斜T ; (5) 根据所述工件的最佳焦面位置的Μ及其倾斜Τ垂向运动工件台以补偿多个所述对 准标记中需补偿的所述对准标记的垂向位置。9. 如权利要求8所述的对准方法，其特征在于，所述焦面判据包括梯度幅值法和PSF宽 度法。10. 如权利要求9所述的对准方法，其特征在于，所述调焦标记为方块型调焦标记或光 栅型调焦标记。11. 如权利要求10所述的对准方法，其特征在于，所述光栅型调焦标记的所述焦面判 据是所述标记图像的梯度幅值。12. 如权利要求10所述的对准方法，其特征在于，所述方块型调焦标记的所述焦面判 据是所述标记的PSF宽度。13. 如权利要求8所述的对准方法，其特征在于，所述最佳焦面确定方法获取所述对准 标记中任一对所述调焦标记的{LQJ，可采用第一方法，所述第一方法包括： (1)以预定步距运动工件台； (2) 在每个位置拍摄图像； (3) 从图像中提取所述焦面判据值； (4) 拟合曲线求最佳焦面位置。14.如权利要求8所述的对准方法，其特征在于，所述最佳焦面确定方法获取所述对准 标记中任一对所述调焦标记的{PdQJ，可采用第二方法，所述第二方法包括： (1) 标定所述焦面判据值与垂向位置的关系； (2) 在当前工件台位置上拍摄图像； (3) 从图像中提取所述焦面判据值； (4) 根据标定数据获得当前位置离焦面的距离d ; (5) 在当前位置的基础上使工件台分别移动d与-d，并分别拍摄图像以获得焦面判据 值Vi与V2 ; (6) 比较％与^，决定焦面位置。
【专利摘要】本发明公开了一种具有调焦及倾斜校正设计的标记及对准方法，所述标记包括对准标记和至少一对调焦标记，所述对准标记的中心位于所述任一对调焦标记连线的中点上，任一对所述调焦标记中心对称于所述对准标记的两侧，所述对准标记为十字型标记或者米字型标记，所述调焦标记为方块型调焦标记或光栅型调焦标记，所述对准标记的线宽大于离散化粒度，所述对准标记的线宽大于两倍PSF宽度，本发明还提供了应用于所述标记的对准方法，实现了对准标记的高精度调焦调平。与现有技术相比，本发明提供的标记在调焦的同时消除了倾斜对标记的影响，提高了测量复现性；此外，分析了畸变对测量复现性的影响机理，并给出了对标记宽度的限定条件，进一步地提高了测量复现性。
【IPC分类】G03F9/00, G03F7/207
【公开号】CN105467781
【申请号】CN201410456314
【发明人】杜荣, 陈跃飞
【申请人】上海微电子装备有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月9日
【公告号】WO2016037562A1