一种检测方法、检测系统及计算机可读存储介质与流程

文档序号:33632860发布日期:2023-03-28 23:36阅读:20来源:国知局
一种检测方法、检测系统及计算机可读存储介质与流程

1.本技术实施例涉及显微成像领域,具体涉及一种检测方法、检测系统及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.聚焦技术被广泛应用于显微成像相关的的科学研究和工业检测、加工领域,高精度、高速聚焦是聚焦技术不断的改进方向。近年来,随着半导体芯片工业领域的高速发展,对于样品光学检测、量测设备产能的需求不断增加。例如基于椭偏仪原理的膜厚量测设备,聚焦的准确性直接影响着膜厚测量的准确性和重复性,而精准的聚焦一般需要较长的时间——数秒——才能达到。检测一片样品通常需要几十甚至上百次聚焦,这极大的限制了产能的提升。


技术实现要素:

3.为克服现有技术检测速度慢的缺陷,本技术实施例提供了一种检测方法,包括:
4.获取样品和第一检测模块,所述样品包括至少一个参考点,所述第一检测模块用于对样品进行检测并输出检测信息;
5.通过第一检测模块对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系;对参考点进行检测处理的步骤包括:对处于沿测量方向的不同测量位置处的样品的进行检测,获取各测量位置处样品的参考点的检测信息,所述测量位置为所述样品与所述第一检测量模块之间的相对位置;以及,根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,所述初始位置关系为所述测量位置和参考点的各检测信息之间的关系;
6.获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,其中,所述预设位置数值等于所述基准位置的数值;
7.获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述基准位置时所述参考点的基准检测信息;
8.根据所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变;
9.所述校准处理之后,根据初始位置关系获取位置关系,所述位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;
10.通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置;
11.根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
12.可选的,所述第一检测模块包括探测器,用于接收来自样品的信号光,并根据所述信号光获取所述检测信息;
13.所述检测信息包括信号光在所述探测器的光敏面形成的光斑的位置坐标。
14.可选的,通过第一检测模块对不同测量位置的样品进行检测,获取每个参考点在各测量位置处的检测信息,包括:在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,设置沿所述测量方向的正反方向上距离所述焦点位置预设偏移量的范围为取样范围;使所述样品在所述取样范围内沿所述测量方向移动,并在所述样品移动至不同测量位置时分别获取每个参考点在各测量位置处的检测信息。
15.可选的:将第二检测模块的焦点位置设置为所述基准位置;
16.获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,包括:所述在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置;
17.获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于基准位置时,所述参考点的基准检测信息,包括:获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述焦点位置时,所述第一检测模块输出的检测信息作为的基准检测信息;
18.所述在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,包括:使所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动;在相对移动过程中通过所述第二检测模块输出检测结果;确定在测量方向上使所述检测结果的检测质量最大或大于预设值的测量位置,为所述焦点位置,所述检测质量包括:信噪比、图像清晰度或鲁棒性中的一者或多者组合。
19.可选的,在相对移动过程中通过所述第二检测模块输出检测结果包括:设置预设步长;每当所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动所述预设步长时,通过所述第二检测模块输出一次检测结果。
20.可选的,根据所述初始位置关系获取位置关系,包括:
21.根据所述初始位置关系,对所述待测点在不同测量位置处的检测信息进行内插,以得到所述待测点在不同测量位置处的检测信息;
22.根据所述待测点在不同测量位置处的多个检测信息,得到所述位置关系。
23.可选的,若所述参考点的个数为多个,根据所述初始位置关系获取位置关系,包括:
24.选择任意一个测量位置作为第一测量位置,并对所述第一测量位置执行第一函数获取操作,所述第一函数获取操作包括:获取样品在第一测量位置处,位于样品测量面内不同位置处各个参考点的多个检测信息;
25.根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息;
26.分别选择各测量位置作为所述第一测量位置,并执行所述第一函数操作,获取各测量位置处样品的待测点的检测信息;
27.根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系。
28.可选的,根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关
系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息,包括:对各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系进行拟合,获取所述第一测量位置的第一函数关系,所述第一函数关系为各参考点在样品测量面内的位置和检测信息之间的关系,所述测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角;将所述待测点在所述测量面内的位置代入所述第一函数关系,获取所述第一测量位置的样品待测点的检测信息;
29.或者,
30.根据据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息,包括:根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系对待测点的检测信息进行内插,获取所述第一测量位置处样品待测点的检测信息。
31.可选的:对所述待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系进行拟合,获取所述位置关系;或者,获取所述待测点在各检测信息与各测量位置的对应关系,得到所述位置关系。
32.可选的,若所述参考点的个数为多个;
33.根据所述初始位置关系获取位置关系包括:对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,获取所述位置关系。
34.可选的,根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,包括:通过待定函数对参考点在不同测量位置处的检测信息进行拟合,获取所述待定函数的待定系数的拟合值;将所述拟合值代入所述待定函数,获取参考点的初始位置关系。
35.可选的,所述待定函数包括:线性函数、多项式、傅里叶级数展开式或三角函数展开式。
36.可选的,所述初始位置关系包括至少一个组成项;
37.对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,获取所述位置关系,包括:选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合;对所述系数组进行均值化处理,获取组合系数;
38.将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
39.可选的,所述系数组还包括:各参考点在样品测量面的位置信息,所述测量面与所述测量方向垂直或具有锐角夹角;所述均值化处理包括:根据各参考点的位置信息与系数组中各系数的对应关系进行优化处理,获取所述待测点的系数得到所述组合系数;所述优化处理包括数值内插或函数拟合。
40.可选的,所述参考点的位置信息包括:沿第一方向的第一位置信息,沿第二方向的第二位置信息,所述第一方向和第二方向均位于所述测量面内,且所述第一方向和第二方向垂直或具有锐角夹角;
41.所述数值内插或函数拟合包括二维形貌拟合或二维形貌内插。
42.可选的,所述均值化处理包括:获取所述系数组中各系数的加权值或中位数。
43.可选的,所述参考点位于包含所述待测点的第一预设范围内;所述样品还具有位于包含所述待测点的第二预设范围内的其他待测点,所述第一预设范围包含所述第二预设范围,所述检测方法还包括:对待测样品的所述其他待测点进行检测,获取所述其他待测点的检测信息;根据所述位置关系及其他待测点的检测信息获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
44.可选的,在根据所述检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度之后,所述方法还包括:
45.根据所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差;
46.控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差;
47.在所述样品和所述第一检测模块相对移动之后,返回执行所述通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置,根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的步骤;
48.判断所述高度差是否满足预设精度;若否,则返回执行控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差的步骤,直至返回次数达到预设次数或所述高度差满足所述预设精度。
49.可选的,若所述参考点的个数为一个,则所述根据参考点的初始位置关系获取位置关系包括:将所述初始位置关系作为所述位置关系。
50.可选的,根据所述基准检测信息对所述初始位置关系进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,包括:
51.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
52.获取所述基准测量位置与所述基准位置之间的基准偏差;
53.利用所述基准偏差,对所述初始位置关系中的各测量位置进行补偿,使补偿后的初始位置关系的基准测量位置与所述基准位置相同;
54.根据所述基准检测信息对所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,包括:
55.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
56.对所述基准位置进行补偿,以使补偿后的基准位置等于所述基准测量位置。
57.可选的,根据所述检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度,包括:
58.根据所述检测信息和位置关系,获取所述待测点的测量位置;
59.根据所述待测点的测量位置和所述基准位置之差,获取所述待测点相对于所述基准位置沿测量方向的高度差;
60.本技术实施例第二方面提供了一种检测系统,应用于本技术实施例第一方面提供的检测方法,包括:
61.第一获取模块,用于获取样品和第一检测模块,所述样品包括至少一个参考点,所
述第一检测模块用于对样品进行检测并输出检测信息;
62.第一检测模块,用于对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系;所述第一检测模块包括第一检测单元和第一获取单元,所述第一检测单元用于对处于沿测量方向的不同测量位置处的样品的进行检测,获取各测量位置处样品的参考点的检测信息,所述测量位置为所述样品与所述第一检测量模块之间的相对位置;所述第一获取单元,用于根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,所述初始位置关系为所述测量位置和参考点的各检测信息之间的关系;
63.第二获取模块,用于获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置;
64.所述第一检测模块,还用于获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于基准位置时所述参考点的基准检测信息;
65.校准模块,用于根据所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变;
66.所述第二获取模块,还用于在所述校准处理之后,根据初始位置关系获取位置关系,所述位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;
67.所述第一检测模块,还用于对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置;
68.所述第二获取模块,还用于根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
69.可选的,所述第一检测模块包括探测器,用于接收来自样品的信号光,并根据所述信号光获取所述检测信息;
70.所述检测信息包括信号光在所述探测器的光敏面形成的光斑的位置坐标。
71.可选的,所述第一检测单元,包括设置子单元和获取子单元:
72.所述设置子单元,用于在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,设置沿所述测量方向的正反方向上距离所述焦点位置预设偏移量的范围为取样范围;所述获取子单元,用于使所述样品在所述取样范围内沿所述测量方向移动,并在所述样品移动至不同测量位置时分别获取每个参考点在各测量位置处的检测信息。
73.可选的,所述系统还包括设置模块,用于将第二检测模块的焦点位置设置为所述基准位置;
74.所述设置子单元,具体用于:所述在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置;
75.所述第二获取模块,具体用于:获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述焦点位置时,所述第一检测模块输出的检测信息作为基准检测信息;
76.所述设置子单元,具体用于:使所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动;在相对移动过程中通过所述第二检测模块输出检测结果;确定在测量方向上使所述检测结果的检测质量最大或大于预设值的测量位置,为所述焦点位置,所述检测质量包括:信
噪比、图像清晰度或鲁棒性中的一者或多者组合。
77.可选的,所述设置子单元,具体用于:设置预设步长;每当所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动所述预设步长时,通过所述第二检测模块输出一次检测结果。
78.可选的,所述第二获取模块,具体用于:
79.根据所述初始位置关系,对所述待测点在不同测量位置处的检测信息进行内插,以得到所述待测点在不同测量位置处的检测信息;
80.根据所述待测点在不同测量位置处的多个检测信息,得到所述位置关系。
81.可选的,若所述参考点的个数为多个,所述初始位置关系为各个参考点的空间位置,与所述检测信息之间的离散对应关系,所述第二获取模块,具体用于:
82.选择任意一个测量位置作为第一测量位置,并对所述第一测量位置执行第一函数获取操作,所述第一函数获取操作包括:获取样品在第一测量位置处,位于样品测量面内不同位置处各个参考点的多个检测信息;
83.根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息;
84.分别选择各测量位置作为所述第一测量位置,并执行所述第一函数操作,获取各测量位置处样品的待测点的检测信息;
85.根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系。
86.可选的,所述第二获取模块,具体用于:
87.对各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系进行拟合,获取所述第一测量位置的第一函数关系,所述第一函数关系为各参考点在样品测量面内的位置和检测信息之间的关系,所述测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角;将所述待测点在所述测量面内的位置代入所述第一函数关系,获取所述第一测量位置的样品待测点的检测信息;
88.或者,
89.根据据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息,包括:根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系对待测点的检测信息进行内插,获取所述第一测量位置处样品待测点的检测信息。
90.可选的,所述第二获取模块,具体用于:
91.根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系,包括:对所述待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系进行拟合,获取所述位置关系;或者,获取所述待测点在各检测信息与各测量位置的对应关系,得到所述位置关系。
92.可选的,若所述参考点的个数为多个;
93.所述第二获取模块,具体用于:
94.根据所述初始位置关系获取位置关系包括:对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,获取所述位置关系。
95.可选的,所述第一获取单元,具体用于:
96.通过待定函数对参考点在不同测量位置处的检测信息进行拟合,获取所述待定函数的待定系数的拟合值;将所述拟合值代入所述待定函数,获取参考点的初始位置关系。
97.可选的,所述待定函数包括:线性函数、多项式、傅里叶级数展开式或三角函数展开式。
98.可选的,所述初始位置关系包括至少一个组成项;
99.所述第二获取模块,具体用于:
100.选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合;对所述系数组进行均值化处理,获取组合系数;
101.将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
102.可选的,所述系数组还包括:各参考点在样品测量面的位置信息,所述测量面与所述测量方向垂直或具有锐角夹角;
103.所述第二获取模块,具体用于:
104.选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合和各参考点在样品测量面的位置信息;根据各参考点的位置信息与系数组中各系数的对应关系进行优化处理,获取所述待测点的系数得到所述组合系数;所述优化处理包括数值内插或函数拟合。;
105.将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
106.可选的,所述参考点的位置信息包括:沿第一方向的第一位置信息,沿第二方向的第二位置信息,所述第一方向和第二方向均位于所述测量面内,且所述第一方向和第二方向垂直或具有锐角夹角;
107.所述数值内插或函数拟合包括二维形貌拟合或二维形貌内插。
108.可选的,所述均值化处理包括:获取所述系数组中各系数的加权值或中位数。
109.可选的,所述参考点位于包含所述待测点的第一预设范围内;所述样品还具有位于包含所述待测点的第二预设范围内的其他待测点,所述第一预设范围包含所述第二预设范围;
110.所述第二获取模块,还用于:对待测样品的所述其他待测点进行检测,获取所述其他待测点的检测信息;根据所述位置关系及其他待测点的检测信息获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
111.可选的,所述检测系统还包括:
112.控制模块,用于根据所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差;控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差;
113.判断模块,用于在所述样品和所述第一检测模块相对移动之后,返回执行所述通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置,根据所述
待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的步骤;并判断所述高度差是否满足预设精度;
114.返回模块,用于在所述高度差不满足所述预设精度时,则返回执行控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差的步骤,直至返回次数达到预设次数或所述高度差满足所述预设精度。
115.可选的,若所述参考点的个数为一个,所述第二获取模块具体用于:将所述初始位置关系作为所述位置关系。
116.可选的,所述校准模块,具体用于:
117.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
118.获取所述基准测量位置与所述基准位置之间的基准偏差;
119.利用所述基准偏差,对所述初始位置关系中的各测量位置进行补偿,使补偿后的初始位置关系的基准测量位置与所述基准位置相同;
120.或,
121.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
122.对所述基准位置进行补偿,以使补偿后的基准位置等于所述基准测量位置。
123.可选的,所述第二获取模块,具体用于:
124.根据所述检测信息和位置关系,获取所述待测点的测量位置;
125.根据所述待测点的测量位置和所述基准位置之差,获取所述待测点相对于所述基准位置沿测量方向的高度差。
126.本技术实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,用于实现本技术实施例第一方面提供的检测方法。
127.本技术实施例中,通过第一检测模块对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系,然后获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置为基准位置,并获取基准位置处,参考点的基准检测信息,进一步利用基准检测信息对初始位置关系和/或基准位置进行校准,使得基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变,校准处理之后,根据初始位置关系获取位置关系,位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;最后通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息;根据所述检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
128.因为本技术实施例可以通过样品的参考点在测量方向上的测量位置和检测信息之间的初始位置关系,获取表征待测样品上待测点的检测信息和测量位置之间的位置关系,并通过所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,能够消除由于待测点相对样品测量面的厚度误差导致的检测误差,继进而能够提高检测精度。
129.进一步,根据多个参考点获取位置关系来检测待测点,能够减少当任意取一参考点获得位置关系时由于样品表面角度不同导致选取的参考点与待测点的位置关系误差较
大引起的测量误差,进而提升了获取待测点测量位置及高度差的准确性。
130.进一步,通过对初始位置关系平均化处理,以得到位置关系,可以减小因多个参考点的初始位置关系存在误差而带来的综合误差,以提升位置关系的精准度。
附图说明
131.图1为本技术实施例中第一检测模块的结构示意图;
132.图2为本技术实施例中检测方法的一个实施例示意图;
133.图3为本技术图2实施例中步骤202的细化步骤;
134.图4为本技术实施例中取样范围的示意图;
135.图5为本技术图2实施例中步骤206的细化步骤;
136.图6为本技术图2实施例中步骤206的另一细化步骤;
137.图7为本技术图6实施例中步骤602的细化步骤;
138.图8为本技术图6实施例中步骤602的另一细化步骤;
139.图9为图2实施例中步骤202的另一细化步骤;
140.图10为对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理的细化步骤;
141.图11为对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理的另一细化步骤;
142.图12为本技术实施例中第一预设范围和第二预设范围的示意图;
143.图13为本技术实施例中检测方法的另一个实施例示意图;
144.图14为本技术实施例中检测方法的另一个实施例示意图;
145.图15为根据基准检测信息对初始位置关系进行校准过程的细化步骤;
146.图16为根据基准检测信息对基准位置进行校准过程的细化步骤;
147.图17为获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的细化步骤;
148.图18为本技术时候实施例中检测系统的一个实施例示意图。
具体实施方式
149.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。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、系统、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它步骤或单元。
150.为方便理解,下面先对本技术中的第一检测模块进行描述:
151.请参阅图1,本技术实施例中的第一检测模块包括检测光源1、反射镜2、第一镜组3、样品4、第二镜组5、探测器6、控制器7和计算机8。本实施例中,通过承载台固定所述样品。
152.所述检测光源用于向样品发射检测光,所述第一镜组3用于使所述检测光汇聚或平行入射至样品,所述检测光经样品反射后形成信号光;所述第二镜组5用于收集样品反射的信号光,并使收集的信号光汇聚或平行入射至探测器。所述探测器用于接收来自样品的所述信号光,并根据所述信号光获取所述检测信息;具体的所述探测器接收第二镜组收集
的信号光。在本实施例中,所述检测信息包括信号光在所述探测器的光敏面形成的光斑的位置坐标。
153.具体的,检测光源1可以为高稳定性的相干或非相干光源,如激光器,反射镜2优选的为平面镜,用于将检测光源所发射的检测光束照射到样品4的表面,第一镜组3用于将检测光束进行聚焦,并将聚焦后的光斑照射到样品4的表面,第二镜组5用于对样品表面的反射光进行准直,探测器6对准直后的反射光进行探测,以获取样品表面的反射光在探测器光敏面中的位置信息,而控制器7用于将探测器探测到信息执行光电转换,并通过计算机8进行输出,其中,探测器可以为互补金属氧化物半导体coms或光电位置传感器psd或电荷耦合元件ccd,此处不做具体限制。
154.图1实施例中的样品4可以沿着图1所示的z轴方向上下移动,使得探测器6能够获取到样品4在不同测量位置处时,样品参考点的检测信息。
155.基于图1所述的第一检测模块,下面对本技术实施例中的检测方法进行详细描述,请参阅图2,本技术实施例中检测方法的一个实施例,包括:
156.201、获取样品和第一检测模块,所述样品包括多个参考点,所述第一检测模块用于对样品进行检测并输出检测信息;
157.容易理解的是,在对样品执行检测以前,需要先获取样品,本实施例中的样品包括但不限于晶圆、面板或金属膜等,只要该样品具有一个待测平面即可,而样品上的参考点为位于待测平面上的预先选取的测量点。
158.进一步,获取到的第一检测模块如图1所述,此处不再赘述。
159.202、通过第一检测模块对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系;对参考点进行检测处理的步骤包括:对处于沿测量方向的不同测量位置处的样品的进行检测,获取各测量位置处样品的参考点的检测信息,所述测量位置为所述样品与所述第一检测量模块之间的相对位置;以及,根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,所述初始位置关系为所述测量位置和参考点的各检测信息之间的关系;
160.为了获取待测样品上待测点相对于基准位置沿测量方向的高度差,可以先对样品上的每个参考点分别进行检测处理,以获取每个参考点对应的初始位置关系,然后基于该初始位置关系执行步骤203。
161.本技术中,通过所述第一检测模块对样品的每个参考点分别进行检测处理,以获取每个参考点的初始位置关系,其中,该初始位置关系为参考点的检测信息与测量位置之间的关系,此处的测量位置为样品与第一检测模块之间沿测量方向的相对位置。
162.也就是说检测信息与样品和第一检测模块沿测量方向的相对位置相关联,当样品与第一检测模块沿测量方向的相对位置变化时,检测信息也相应变化,即样品与第一检测模块沿测量方向的相对位置与检测信息一一对应。
163.具体的,可以通过以下方式来获取每个参考点的初始位置关系:为方便说明,以样品4上的参考点a为例进行说明,控制样品4沿图1所示的z轴方向上下移动,其中,z轴方向为样品的测量方向,也即测量方向为与样本参考点所在平面(即样品测量面)垂直的方向,实际测量过程中,测量方向也可以与样品测量面成锐角夹角。
164.此处以样品测量面与测量方向垂直进行说明:
165.当样品沿测量方向z轴移动时,利用探测器6测量参考点a点沿z轴方向不同测量位
置处的检测信息,进一步根据a点的多个不同测量位置,以及a点在每个测量位置所对应的检测信息,确定a点的初始位置关系。其中,每个参考点的初始位置关系,用于指示每个参考点的测量位置与检测信息之间的关系。
166.需要说明的是,本技术中测量位置为样品与第一测量模块之间的相对位置,而测量位置均是相对于一个参考原点而言的,也即本技术中参考原点与第一检测模块相对固定,因此参考原点可以位于第一检测模块上,并随第一检测模块的移动而移动。另外,所述样品具有基准点,所述基准点用于表示样品的位置,一个样品具有一个基准点和多个参考点。所述测量位置为样品与第一测量模块之间的相对位置,指的是测量位置为样品的基准点与参考原点之间的相对位置。以上是以移动样品为例进行说明的,也即通过固定第一检测模块,移动样品来改变测量位置,也即相当于参考原点为固定点,改变样品基准点来改变测量位置。具体的,本实施例中,所述参考原点还可以为后续第二检测模块的焦点位置。
167.本实施例中,还可以通过移动第一检测模块或同时移动第一检测模块及样品,以改变样品和第一检测模块之间的相对位置。当同时移动第一检测模块及样品时,不同测量位置指第一检测模块及样品的相对位置不同。需要说明的是,所述初始位置关系为当样品与第一检测模块之间的相对位置处于不同测量位置时,同一参考点的检测信息与所述测量位置之间的对应关系。所述初始位置关系可以为各离散测量位置与离散检测信息之间的对应关系,也可以为测量位置与检测信息之间连续函数关系。
168.其中,本实施例中,所述第一检测模块如图1所示,所述检测信息包括信号光在所述探测器的光敏面形成的光斑的位置坐标。在本技术的其他实施例中,所述第一检测模块还可以为光谱共焦检测模块,包括光源和光谱仪,所述光源用于产生具有不同波长的检测光,检测光经样品后形成信号光,所述光谱仪用于探测所述信号光并获取各个波长的信号光的光强;所述检测信息包括光强最大的信号光的波长;所述第一检测模块还可以为wdi自动聚焦显微镜,包括:光源和探测器,所述光源用于在沿测量方向的不同测量位置处形成不同尺寸的光斑,所述探测器用于获取不同测量位置处的光斑尺寸;所述检测信息包括:探测器光获取的光斑尺寸;所述第一检测模块还可以为共焦显微镜,包括探测器用于探测来自样品的信号光,并根据信号光对样品进行成像形成样品图像;所述检测信息包括:探测获取的样品图像的灰度或探测获取的信号光光强。
169.203、获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,其中,所述预设位置数值等于所述基准位置的数值;
170.实际测量过程中,若参考点相对于样品测量面的相对位置为零,则初始位置关系中的测量位置,也即样品与第一检测模块之间的相对位置,即为参考点与第一检测模块之间的相对位置。而若参考点相对于样品测量面的相对位置不为零,则样品与第一检测模块之间的相对位置,并不等同于参考点与第一检测模块之间的相对位置。而初始位置关系应该反映的是,参考点与第一检测模块之间的相对位置,与参考点的检测信息之间的对应关系。
171.故本技术实施例通过步骤203至205对初始位置关系进行校准。
172.获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,其中,令所述预设位置的数值等
于所述基准位置的数值,然后执行步骤204。
173.204、获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述基准位置时所述参考点的基准检测信息;
174.当第一检测模块与样品的相对位置处于基准位置时,获取参考点的基准检测信息,因为基准位置的数值为预设位置的数值,故该步骤中的第一检测模块与样品之间的相对位置的数值,等于第一检测模块与样品参考点表面之间相对位置的数值,也就是说本步骤中基准位置和基准检测信息之间的对应关系,实质反映的是样品参考点表面与第一检测模块之间的相对位置,与参考点检测信息之间的对应关系。
175.205、根据所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变;
176.因为步骤204中基准位置和基准检测信息之间的对应关系,实质反映的是样品参考点表面与第一检测模块之间的相对位置,与参考点检测信息之间的对应关系。故可以利用基准检测信息对初始位置关系和/或基准位置进行校准,使得基准检测信息对应的测量位置与基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变。
177.因为本技术实施例中,每个参考点对应一个初始位置关系,故校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变,也就是说对多个参考点的多个初始位置关系都分别进行校准,使得校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变。
178.至于具体的根据基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准的过程,将在下面的实施例中进行描述,此处不再赘述。
179.206、所述校准处理之后,根据所述初始位置关系获取位置关系,所述位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;
180.对样品每个参考点的初始位置关系校准处理以后,根据初始位置关系获取位置关系,其中,该位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系。
181.对于根据初始位置关系获取位置关系的过程,将在下面的实施例中描述,此处不再赘述。
182.207、通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置;
183.为了获取样品待测点相对基准位置沿测量方向的高度差,可以利用第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取待测点的检测信息,并根据检测信息和位置关系,以获取样品的待测位置,其中,该待测位置为第一检测模块和样品之间沿测量方向的相对位置,然后执行步骤208。
184.208、根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
185.获取到待测点的检测信息、位置关系和基准位置后,可以基于待测点的检测信息和位置关系,获取样品的待测位置,然后基于样品的待测位置和基准位置,获取待测点相对基准位置沿测量方向的高度差。
186.本技术实施例中,先获取样品参考点的初始位置关系,其中,初始位置关系表示参
考点的测量位置与参考点检测信息之间的对应关系,然后基于初始位置关系获取位置关系,其中,位置关系表示待测点的测量位置与待测点检测信息之间的对应关系,从而在获取到待测点的检测信息后,基于位置关系获取待测点的测量位置,并基于待测点的测量位置和基准位置,获取待测点相对基准位置沿测量方向的高度差,从而提升了获取待测点相对基准位置沿测量方向的高度差的便捷性。
187.基于图2实施例中的步骤202,在对样本的每个参考点进行检测处理时,作为一种实施例,可以利用图1所示的第一检测模块对每个参考点分别进行检测处理,其中,第一检测模块包括检测光源1、反射镜2、第一镜组3、样品4、第二镜组5和探测器6,其中,探测器6用于接收来自样品的信号光,并根据该信号光获取检测信息,其中,该信号光为样品对光源的反射光,检测信息为信号光在探测器的光敏面上形成的光斑的位置坐标。
188.本实施例将信号光在探测器的光敏面上形成的光斑的位置坐标,作为一种具体的检测信息,提升了获取检测信息的便捷性。
189.具体的,在执行步骤202中通过第一检测模块对不同测量位置的样品进行检测,获取参考点在各测量位置处的检测信息的步骤时,可以具体执行以下步骤,请参阅图3,图3为图2实施例中步骤202的细化步骤:
190.301、在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,设置沿所述测量方向的正反方向上距离所述焦点位置预设偏移量的范围为取样范围;使所述样品在所述取样范围内沿所述测量方向移动,并在所述样品移动至不同测量位置时分别获取每个参考点在各测量位置处的检测信息。
191.为了提高后续获取待测点离焦量的精度,使第二检测模块完成对待测样品上待测点的对焦操作,可以在设置参考点在测量方向上的测量位置时,预设一个取样范围,并控制参考点在取样范围内移动,从而获取参考点在取样范围内不同测量位置处的检测信息。在本技术的其他实施例中,所述取样范围内还可以不包含所述焦点位置。
192.具体的,图2实施例中的高度差表示待测点的测量位置相对基准位置沿测量方向的高度差,当将第二检测模块的焦点位置设置为基准位置时,本实施例中待测点的测量位置相对焦点位置沿测量方向的高度差即为离焦量。
193.需要说明的是,所述第一检测模块和第二检测模块可以为同一模块,所述第一检测模块和第二检测模块也可以为不同的模块。
194.具体的,取样范围的确定过程如下:
195.获取第二检测模块沿测量方向的焦点位置,设置沿测量方向的正反方向上距离焦点位置预设偏移量的范围为取样范围,为方便理解,请参阅图4,假设图4中的位置b为第二检测模块的焦点位置,可以在位置b的上下范围内各取δl,则取样范围则为以b为中心,上下各δl的范围。其中,第二检测模块可以为显微镜、光谱共焦、反射光谱仪、椭偏仪等需要对待测样本进行聚焦的系统。以上以焦点位置为取样范围中点为例进行说明,在其他实施例中,所述焦点位置可以不为取样范围的中点。
196.作为一种实施例,在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,包括:使所述样品与第二检测模块沿测量方向相对移动;在相对移动过程中通过所述第二检测模块输出检测结果;确定在测量方向上使所述检测结果的信噪比最大或大于预设值的样品位置,得到所述焦点位置。
197.作为一种实施例,可以将焦点位置作为图2实施例中的基准位置。
198.在确定第二检测模块沿测量方向的焦点位置时,还可以分别控制样品和所述第二检测模块沿测量方向相对移动。具体的,控制样品和所述第二检测模块沿测量方向相对移动包括:使样品和第二检测模块中一者移动或两者同时移动。
199.在相对移动的过程中,获取第二检测模块的输出结果,并确定检测结果的检测质量最大或检测质量大于预设值时,所对应的样本的测量位置为第二检测模块的焦点位置。所述检测质量包括:信噪比、图像清晰度或鲁棒性中的一者或多者组合。
200.具体的,当第二检测模块为成像设备时,例如所述成像设备包括:显微镜,可以使用图像质量作为检测结果,所述图像质量包括图像的信噪比、清晰图或鲁棒性,也可以利用信噪比、清晰图或鲁棒性对检测结果的检测质量进行综合评价;当第二检测模块为非成像设备时时,则使用检测结果的信噪比或鲁棒性作为检测结果。
201.作为一种实施例,通过使样品自所述取样范围的一端开始沿朝向焦点位置的方向移动至取样范围的另一端。也可以自所述焦点位置开始往返移动。
202.在控制样品和第二检测模块沿测量方向相对移动时,还可以设置预设的步长,如设置步长为3mm,当移动一个步长时,则通过第二检测模块对应获取一次检测结果,从而避免在确定第二检测模块的焦点位置时,反复移动第二检测模块和/或样品,提升了获取第二检测模块焦点位置的便捷性。具体的,在控制样品和第二检测模块沿测量方向相对移动时,可以是从焦点位置处开始先向上移动,再向下移动,还可以是从距离焦点预设距离处朝焦点位置处移动,此处对相对移动的具体方式不做限制。
203.本技术实施例中,为了便于第二检测模块快速对待测点进行聚焦,以第二检测模块的焦点为中心上下取预设范围,设置为取样范围,并控制样品的参考点在取样范围内移动,从而提升了第二检测模块对样品参考点聚焦的精度。
204.具体的,图3实施例中的取样范围也可以不包括第二检测模块的焦点位置。
205.基于图2所述的实施例,在执行步骤206时,可以具体执行以下步骤,请参阅图5,图5为图2实施例中步骤206的细化步骤:
206.501、根据所述初始位置关系,对所述待测点在不同测量位置处的检测信息进行内插,以得到所述待测点在不同测量位置处的检测信息;
207.得到每个参考点的初始位置关系后,其中,初始位置关系为参考点的测量位置与检测信息之间的对应关系,可以对不同测量位置处样品待测点的检测信息进行内插,以得到待测点在不同测量位置处的检测信息。
208.502、根据所述待测点在不同测量位置处的多个检测信息,得到所述位置关系。
209.得到待测点在不同测量位置处的多个检测信息后,便可以得到位置关系,其中,位置关系表示待测点的测量位置与待测点的检测信息之间的对应关系,该位置关系可以为离散点与离散检测信息的离散对应关系,也可以为连续点与检测信息之间的连续函数关系。
210.当所述位置关系为待测点的测量位置与检测信息之间的连续函数关系,根据所述待测点在不同测量位置处的多个检测信息,得到所述位置关系还包括:对测量位置与待测点的检测信息之间的对应关系进行函数拟合,获取所述位置关系。
211.本技术实施例中,对根据初始位置关系获取位置关系的过程,做了详细描述,提升了获取位置关系的精度。
212.基于图2所述的实施例,在执行步骤206时,还可以具体执行以下步骤,请参阅图6,图6为图2实施例中步骤206的另一细化步骤:
213.601、选择任意一个测量位置作为第一测量位置,并对所述第一测量位置执行第一函数获取操作,所述第一函数获取操作包括:获取样品在第一测量位置处,位于样品测量面内不同位置处各个参考点的多个检测信息;
214.因为初始位置关系反映的参考点的测量位置与检测信息之间的对应关系,故当样品存在多个参考点时,可以针对每个参考点的每个初始位置关系,选择初始位置关系中的任意一个测量位置作为第一测量位置,并在第一测量位置处,执行第一函数获取操作,其中,第一函数获取操作包括:获取样品在第一测量位置处,位于样品测量面内不同位置处各个参考点的多个检测信息。
215.602、根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息;
216.根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,及待测点在样品测量面内的位置,获取第一测量位置处的样品待测点的检测信息。
217.603、分别选择各测量位置作为所述第一测量位置,并执行所述第一函数操作,获取各测量位置处样品的待测点的检测信息;
218.分别选择各个测量位置作为第一测量位置,重复执行步骤601至602,以获取样品待测点在各测量位置处的检测信息。
219.604、根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系。
220.得到待测点在不同测量位置处的多个检测信息后,便可以得到位置关系,其中,位置关系表示待测点的测量位置与待测点的检测信息之间的对应关系,该位置关系可以为离散点与离散检测信息的离散对应关系,也可以为连续点与检测信息之间的连续函数关系。
221.本技术实施例中,对根据初始位置关系获取位置关系的过程,做了详细描述,提升了获取位置关系的精度。
222.针对图6实施例中的步骤602,在获取第一测量位置处的样品待测点的检测信息时,可以通过以下两种方式进行获取:
223.一、函数拟合
224.请参阅图7,图7为获取第一测量位置处的样品待测点的检测信息的一个具体实施例:
225.701、对各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系进行拟合,获取所述第一测量位置的第一函数关系,所述第一函数关系为各参考点在样品测量面内的位置和检测信息之间的关系,所述测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角;
226.得到第一测量位置处,多个参考点在样品测量面的多个位置,及多个检测信息后,可以拟合出第一测量位置处的第一函数关系,其中,第一函数关系表示各参考点在样品测量面内的位置和检测信息之间的关系,所述测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角。
227.702、将所述待测点在所述测量面内的位置代入所述第一函数关系,获取所述第一测量位置的样品待测点的检测信息。
228.得到第一函数关系和待测点在测量面内的位置后,将待测点在测量面内的位置代入第一函数关系,即可获取到样品待测点在第一测量位置处的检测信息。
229.本技术实施例,通过函数拟合获取第一函数关系,提升了获取第一函数关系的便捷性。
230.二、数值内插:
231.请参阅图8,图8为获取第一测量位置处的样品待测点的检测信息的另一个具体实施例:
232.801、根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系对待测点的检测信息进行内插,获取所述第一测量位置处样品待测点的检测信息。
233.获取各个参考点在样品测量面内的位置,与各个参考点的检测信息的对应关系后,可以根据待测点在样品测量面的位置,对待测点的检测信息进行内插,以获取样品待测点在第一测量位置处的检测信息。
234.其中,关于数值内插的具体计算过程,在现有技术中都有详细描述,此处不再赘述。
235.针对图6实施例中的步骤604,根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系时,具体基于以下两种方式执行:
236.一、对所述待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系进行拟合,获取所述位置关系;
237.容易理解的是,得到离散点之间的对应关系后,可以基于离散点的对应关系执行函数拟合,以获取离散之间的函数对应关系。
238.也即在得到待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系之后,基于该对应关系执行函数拟合,以获取位置关系。
239.二、获取所述待测点在各检测信息与各测量位置的对应关系,得到所述位置关系。
240.得到待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系之后,可以基于这种离散对应关系,得到位置关系。
241.基于图2所述的实施例,在执行根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系时,还可以具体执行以下步骤,请参阅图9,图9为图2实施例中步骤202的另一细化步骤:
242.901、通过待定函数对不同测量位置处样品的参考点的检测信息进行拟合,获取所述待定函数的待定系数的拟合值;将所述拟合值代入所述待定函数,获取参考点的初始位置关系。
243.探测器获取到每个参考点在不同测量位置处的检测信息时,还可以利用待定函数对不同测量位置和检测信息进行拟合,以获取每个参考点的初始位置关系。其中,该拟合函数可以为线性函数、多项式、傅里叶级数展开式或三角函数展开式,此处不做具体限制。
244.具体的,该待定函数在拟合测量位置和检测信息时,可以以测量位置和检测信息中的任一个为自变量,另一个为因变量进行拟合。也即可以是以测量位置为自变量、检测信息为因变量,或者,以检测信息为自变量,测量位置为因变量。
245.容易理解的是,采用待定函数对不同测量位置处的参考点的检测信息进行拟合时,需要先确定待定函数的待定系数的拟合值,并进一步根据待定系数的拟合值,确定初始位置关系。
246.如:当拟合函数为y=cz2+dz+w时,其中,z为参考点在测量方向上的不同测量位
置,y为在每个测量位置的检测信息,则在拟合上述函数时,需要先拟合上述函数的系数c、d和w,然后根据c、d和w,确定拟合函数的具体形式。
247.本技术实施例中,对采用待定函数,确定初始位置关系的过程做了详细描述,提升了本技术实施例中确定初始位置关系的可实施性。
248.基于图2所述的实施例,在执行步骤206中根据所述初始位置关系获取位置关系的步骤时,可以是对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,以获取所述位置关系,具体平均化处理的过程,请参阅图10,图10为对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理的细化步骤:
249.1001、选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合;对所述系数组进行均值化处理,获取组合系数;
250.其中,初始位置关系包括至少一个组成项。
251.为方便理解,下面举例进行说明:
252.假设样品上有三个参考点,且三个参考点的初始位置关系分别为y=c1z2+d1z+w1、y=c2z2+d2z+w2、y=c3z2+d3z+w3,其中每个初始位置关系分别包括3项,分别是二次项、一次项和常数项。
253.三个参考点初始位置关系的二次项的系数对应为c1、c2、c3,一次项的系数对应为d1、d2、d3,常数项的系数为w1、w2、w3。
254.下面分别将二次项、一次项和常数项依次选为参考项,对组合处理的过程进行描述,其中,z为参考点在测量方向上的不同测量位置,y为在每个测量位置的检测信息。
255.首先以二次项为参考项,系数组包括所有的二次项系数,即c1、c2、c3,对系数组中的系数进行均值化处理,其中,该均值化处理可以是获取各系数的平均值或中位数,作为一种实施方式,可以是计算c1、c2、c3的平均数,以得到二次项的组合系数c0;
256.其次,以一次项为参考项,系数组包括所有的一次项系数,即d1、d2、d3,对系数组中的系数进行均值化处理,如计算d1、d2、d3的平均数,以得到一次项的组合系数d0;
257.然后以常数项为参考项,系数组包括所有的常数项系数,即w1、w2、w3,对系数组中的系数进行均值化处理,如计算w1、w2、w3的平均数,以得到常数项的组合系数w0。
258.具体的,本实施例中的均值化处理,可以是计算系数组中各系数的加权值或中位数。
259.1002、将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
260.步骤1001之后,利用二次项的组合系数c0、一次项的组合系数d0、常数项的组合系数w0,替换参考点的初始位置关系相应项的系数,得到位置关系,如利用二次项的组合系数c0、一次项的组合系数d0、常数项的组合系数w0,分别替换y=c1z2+d1z+w1中的二次项系数c1、一次项系数d1、常数项系数w1得到位置关系y=c0z2+d0z+w0。
261.本技术实施例中,对获取待测点的测量位置和检测信息之间的位置关系的过程做了详细描述,提升了位置关系获取过程的可靠性。
262.基于图10所述的平均化处理过程,请继续参阅图11,图11为对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理的另一细化步骤:
263.1101、分别对初始位置关系的各项系数进行组合处理,获取初始位置关系各项的组合系数,所述组合处理包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数和各参考点在样品测量面的位置信息,测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角;对所述系数组进行均值化处理,获取组合系数;将各组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系,其中,均值化处理包括:根据各参考点的位置信息与系数组中各系数的对应关系进行优化处理,获取待测点的系数得到组合系数,优化处理包括数值内插或函数拟合。
264.为方便理解,下面进行举例说明:
265.假设样本上有四个参考点,四个参考点的初始位置关系分别为y=d1z+w1、y=d2z+w2、y=d3z+w3、y=d4z+w4,其中每个初始位置关系分别包括2项,分别是一次项和常数项。一次项的系数为d1、d2、d3、d4,常数项的系数为w1、w2、w3、w4。z为参考点在测量方向上的不同测量位置,y为在每个测量位置的检测信息。
266.下面对参考点在样品测量面中的位置信息进行描述,具体的,测量面为与图1所示的测量方向(z轴方向)垂直或具有锐角夹角的平面,在测量面内,可以通过第一方向和第二方向建立坐标轴,并通过坐标位置来描述样本在测量面中的位置信息,其中,若坐标系为直角坐标系时,则测量面内的第一方向和第二方向相互垂直,若坐标系为非直接坐标系时,则测量面内的第一方面和第二方向具有锐角夹角。
267.需要说明的是,任意一个测量面与所述测量方向之间均垂直、具有锐角夹角或平行,本实施例中,所述测量面为与测量方向(z轴方向)不平行的其他任意一个面,具体的,所述测量面与测量方向垂直。
268.进一步,假设在测量面内建立直角坐标系,并以第一方向为u轴,第二方向为v轴,则四个参考点在测量面内的位置信息分别为k1(u1,v1)、k2(u2,v2)、k3(u3,v3)、k4(u4,v4)。
269.下面分别将一次项和常数项依次选为参考项,对组合处理的过程进行描述:
270.首先对四个参考点的位置关系中的一次项进行二维形貌拟合,以参考点在测量面中的位置信息为自变量,以一次项的系数为因变量,构建二维形貌拟合的目标函数为d=eu+fv+g,目标函数上的点可以表示为三维数组(u,v,d)。
271.构建4组三维数组(u1,v1,d1)、(u2,v2,d2)、(u3,v3,d3)、(u4,v4,d4),利用上述4组三维数组进行函数拟合得到目标函数为d=eu+fv+g各项系数的拟合值e0、f0、g0,获得一次项系数拟合函数d=e0u+f0v+g0。
272.将待测点的位置信息k0(u0,v0)带入一次项系数拟合函数d=e0u+f0v+g0,得到待测点的位置关系一次项系数d0。
273.同理,可以获得待测点的位置关系的常数项系数w0,至此便可以获取到待测点的位置关系y=d0z+w0。
274.以上四个参考点仅做示例性说明,在本实施例中,所述参考点的个数可以大于10个。
275.上面对利用二维形貌拟合的方式,获取待测点位置关系的过程做了详细描述,提升了待测点位置关系获取过程的可靠性。此外,还可以利用二维形貌内插的方式,获取待测
点的位置关系,且二维形貌内插在现有技术中都有详细描述,此处不再赘述。
276.基于图2实施例中的步骤206,根据初始位置关系获取位置关系时,因为该位置关系表征的是待测样品的待测点f的检测信息与测量位置之间的关系,故参考点一般位于包含待测点f的第一预设范围内,为方便理解,图12给出了第一预设范围的示意图。
277.若待测样品还具有位于包含待测点f的第二预设范围内的其他待测点,为方便理解,图12还给出了第二预设范围的示意图,其中,第二预设范围小于等于第一预设范围,则还可以执行以下步骤,请参阅图13,图13为本技术实施例中检测方法的另一个实施例:
278.1301、对待测样品的所述其他待测点进行检测,获取所述其他待测点的检测信息,根据所述位置关系及其他待测点的检测信息获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
279.因为第一预设范围为包含待测点和参考点的预设范围,而第二预设范围小于等于第一预设范围,故对于位于第二预设范围内的其他待测点,也可以利用图2实施例中的位置关系,来获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差,从而节省了对第二预设范围内其他待测点重新确定位置关系的步骤,从而提升了获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的便捷性。
280.此外,还可以对大于第一预设范围内的第三预设范围内的其他待测点,也采用图2实施例中的位置关系,来获取第三预设范围内的其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
281.下面接着描述本技术实施例中检测方法的另一实施例,请参阅图14,图14为本技术实施例中检测方法的另一实施例:
282.1401、获取样品和第一检测模块,所述样品包括多个参考点,所述第一检测模块用于对样品进行检测并输出检测信息;
283.1402、通过第一检测模块对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系;对参考点进行检测处理的步骤包括:对处于沿测量方向的不同测量位置处的样品的进行检测,获取各测量位置处样品的参考点的检测信息,所述测量位置为所述样品与所述第一检测量模块之间的相对位置;以及,根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,所述初始位置关系为所述测量位置和参考点的各检测信息之间的关系;
284.1403、获取所述第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,其中,令所述预设位置的数值等于所述基准位置的数值;
285.1404、获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述基准位置时所述参考点的基准检测信息;
286.1405、根据所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变;
287.1406、所述校准处理之后,根据所述初始位置关系获取位置关系,所述位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;
288.1407、通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相
对位置;
289.1408、根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差;
290.需要说明的是,本技术实施例中的步骤1401至1408,与图2实施例中描述的类似,此处不再赘述。
291.1409、根据所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差,控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差;
292.为了实现第二检测模块对样品待测点的快速对焦,可以控制待测样品和第一检测模块相对移动,以减小待测点在测量方向上的位置与第二检测模块的焦点位置之间的高度差,也即将待测样本移动至第二检测模块焦点的位置。
293.1410、在所述样品和所述第一检测模块相对移动之后,返回执行步骤1407和步骤1408,以重新获取所述高度差,并判断所述高度差是否满足预设精度,若否,则返回执行步骤1409,直至返回次数达到预设次数或所述高度差满足预设的精度。
294.在所述样品和所述第一检测模块相对移动之后,重复获取所述高度差的步骤,也即重复步骤1407和步骤1408,并在获取待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差之后,判断该高度差是否满足预设精度,若否,则返回执行步骤1409,直至返回次数达到预设次数或所述高度差满足预设的精度。
295.在控制待测样本与第一检测模块相对移动时,也即将待测样品的待测点移动至第二检测模块的焦点位置的过程中,因为位置关系的误差,以及机械部件的操作误差,需要在控制待测样品与第一检测模块相对移动的过程中,判断待测点沿测量方向的测量位置和所述第二检测模块沿所述测量方向的焦点位置之间的高度差是否满足预设精度,若否,则根据所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差,再次控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,直至待测点沿测量方向的高度和第二检测模块沿测量方向的焦点位置之间的高度差满足预设精度。
296.基于图2实施例中的步骤205,下面对根据基准检测信息对初始位置关系或基准位置进行校准的过程进行详细描述:
297.一、校准初始位置关系;
298.请参阅图15,图15为根据基准检测信息对初始位置关系进行校准过程的细化步骤:
299.1501、根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
300.因为初始位置关系为参考点的测量位置与检测信息之间的对应关系,故可以根据基准检测信息和初始位置关系,获取到基准检测信息对应的基准测量位置。
301.1502、获取所述基准测量位置与所述基准位置之间的基准偏差;
302.得到基准测量位置和基准位置后,计算基准测量位置和基准位置之间的基准偏差,其中,该基准偏差即为样品参考点表面与样品测量面之间的相对位置。
303.1503、利用所述基准偏差,对所述初始位置关系中的各测量位置进行补偿,使补偿后的初始位置关系的基准测量位置与所述基准位置相同;
304.得到基准偏差后,对初始位置关系后的各测量位置进行补偿,使得补偿后的初始
位置关系的基准测量位置与基准位置相同。
305.本技术实施例中对利用基准检测信息对初始位置关系进行校准的过程做了详细描述,提升了本技术校准过程的准确性。
306.二、校准基准位置
307.请参阅图16,图16为根据基准检测信息对基准位置进行校准过程的细化步骤:
308.1601、根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
309.因为初始位置关系为参考点的测量位置与检测信息之间的对应关系,故可以根据基准检测信息和初始位置关系,获取到基准检测信息对应的基准测量位置。
310.1602、对所述基准位置进行补偿,以使补偿后的基准位置等于所述基准测量位置。
311.因为基准测量位置与基准位置之间的存在差值,其中,该差值为样品参考点表面与样品测量面之间的相对位置。
312.故可以对基准位置进行补偿,使得补偿后的基准位置等于所述基准测量位置。
313.本技术实施例中对利用基准检测信息对基准位置进行校准的过程做了详细描述,提升了本技术校准过程的准确性。
314.基于图15所述的实施例,下面对获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的过程进行详细描述,请参阅图17,图17为获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的细化步骤:
315.1701、根据所述待测点的检测信息和位置关系,获取所述待测点的测量位置;
316.在图15的实施例中,对初始位置关系做了校准,使得补偿后的位置关系中,样品与第一检测模块之间的相对位置的数值,等于样品的参考点表面与第一检测模块之间的相对位置的数值,故补偿后的位置关系,实质反映的是样品的参考点表面与第一检测模块之间的相对位置,与参考点的检测信息之间的对应关系。
317.故本技术实施例中的位置关系,为根据补偿后的初始位置关系获取到的位置关系,而根据待测点的检测信息和位置关系,可以获取到待测点的测量位置。
318.1702、根据所述待测点的测量位置和所述基准位置,获取所述待测点相对于所述基准位置沿测量方向的高度差;
319.在获取到待测点的测量位置后,将待测点的测量位置和所述基准位置作差,即为待测点相对于基准位置沿测量方向的高度差。
320.为方便理解,下面举例说明:
321.假设初始位置关系为y=mz,其中,z为参考点的测量位置,y为参考点的检测信息,参考点表面相对于样品的相对位置为δz,则补偿后的初始位置位置为y=m(z-δz);
322.则位置关系为y=m1(z-δz);
323.假设待测点的检测信息为y,则根据y和位置关系y=m1(z-δz),获取到待测点的测量位置为z-δz。
324.设基准位置为z0,则待测点相对于所述基准位置沿测量方向的高度差,即为z-δz-z0。
325.本技术实施例中对获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的过程做了详细描述,提升了本技术实施例中高度差计算的准确性。
326.上面对本技术实施例中的检测方法做了详细描述,下面接着对本技术实施例中的检测系统进行描述,其中,该检测系统用于实现图2至图17实施例中所述的检测方法,请参阅图18,本技术实施例中检测系统的一个实施例,包括:
327.第一获取模块1801和第一检测模块,用于获取样品,所述样品包括至少一个参考点,所述第一检测模块用于对样品进行检测并输出检测信息;
328.第一检测模块1802,用于对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系;所述第一检测模块包括第一检测单元18021和第一获取单元18022,所述第一检测单元用于对处于沿测量方向的不同测量位置处的样品的进行检测,获取各测量位置处样品的参考点的检测信息,所述测量位置为所述样品与所述第一检测量模块之间的相对位置;所述第一获取单元,用于根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,所述初始位置关系为所述测量位置和参考点的各检测信息之间的关系;
329.第二获取模块1803,用于获取第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,其中,所述预设位置的数值等于所述基准位置的数值;
330.第一检测模块1802,还用于获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于基准位置时所述参考点的基准检测信息;
331.校准模块1804,用于根据所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变;
332.所述第二获取模块1803,还用于在所述校准处理之后,根据初始位置关系获取位置关系,所述位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;
333.所述第一检测模块1802,还用于对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置;
334.所述第二获取模块1803,还用于根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
335.可选的,所述第一检测模块包括探测器,用于接收来自样品的信号光,并根据所述信号光获取所述检测信息;
336.所述检测信息包括信号光在所述探测器的光敏面形成的光斑的位置坐标。
337.可选的,所述第一检测单元18021,包括设置子单元180211和获取子单元180212:
338.所述设置子单元180211,用于在第二检测模块1805对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,设置沿所述测量方向的正反方向上距离所述焦点位置预设偏移量的范围为取样范围;所述获取子单元180212,用于使所述样品在所述取样范围内沿所述测量方向移动,并在所述样品移动至不同测量位置时分别获取每个参考点在各测量位置处的检测信息。
339.可选的,所述系统还包括设置模块1806,用于将第二检测模块的焦点位置设置为所述基准位置;
340.所述第二获取模块1803,具体用于:获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述焦点位置时,所述参考点的基准检测信息;
341.所述设置子单元180211,具体用于:在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置;
342.所述设置子单元180211,具体用于:使所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动;在相对移动过程中通过所述第二检测模块输出检测结果;确定在测量方向上使所述检测结果的检测质量最大或大于预设值的测量位置,为所述焦点位置,所述检测质量包括:信噪比、图像清晰度或鲁棒性中的一者或多者组合。
343.可选的,所述设置子单元180211,具体用于:设置预设步长;每当所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动所述预设步长时,通过所述第二检测模块输出一次检测结果。
344.可选的,所述第二获取模块1803,具体用于:
345.根据所述初始位置关系,对所述待测点在不同测量位置处的检测信息进行内插,以得到所述待测点在不同测量位置处的检测信息;
346.根据所述待测点在不同测量位置处的多个检测信息,得到所述位置关系。
347.可选的,若所述参考点的个数为多个,所述初始位置关系为各个参考点的空间位置,与所述检测信息之间的离散对应关系,所述第二获取模块1803,具体用于:
348.选择任意一个测量位置作为第一测量位置,并对所述第一测量位置执行第一函数获取操作,所述第一函数获取操作包括:获取样品在第一测量位置处,位于样品测量面内不同位置处各个参考点的多个检测信息;
349.根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息;
350.分别选择各测量位置作为所述第一测量位置,并执行所述第一函数操作,获取各测量位置处样品的待测点的检测信息;
351.根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系。
352.可选的,所述第二获取模块1803,具体用于:
353.对各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系进行拟合,获取所述第一测量位置的第一函数关系,所述第一函数关系为各参考点在样品测量面内的位置和检测信息之间的关系,所述测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角;将所述待测点在所述测量面内的位置代入所述第一函数关系,获取所述第一测量位置的样品待测点的检测信息;
354.或者,
355.根据据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息,包括:根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系对待测点的检测信息进行内插,获取所述第一测量位置处样品待测点的检测信息。
356.可选的,所述第二获取模块1803,具体用于:
357.根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系,包括:对所述待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系进行拟合,获取所述位置关系;或者,获取所述待测点在各检测信息与各测量位置的对应关系,得到所述位置关系。
358.可选的,若所述参考点的个数为多个;
359.所述第二获取模块1803,具体用于:
360.根据所述初始位置关系获取位置关系包括:对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,获取所述位置关系。
361.可选的,所述第一获取单元18022,具体用于:
362.通过待定函数对参考点在不同测量位置处的检测信息进行拟合,获取所述待定函数的待定系数的拟合值;将所述拟合值代入所述待定函数,获取参考点的初始位置关系。
363.可选的,所述待定函数包括:线性函数、多项式、傅里叶级数展开式或三角函数展开式。
364.可选的,所述初始位置关系包括至少一个组成项;
365.所述第二获取模块1803,具体用于:
366.选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合;对所述系数组进行均值化处理,获取组合系数;
367.将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
368.可选的,所述系数组还包括:各参考点在样品测量面的位置信息,所述测量面与所述测量方向垂直或具有锐角夹角;
369.所述第二获取模块1803,具体用于:
370.选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合和各参考点在样品测量面的位置信息;根据各参考点的位置信息与系数组中各系数的对应关系进行优化处理,获取所述待测点的系数得到所述组合系数;所述优化处理包括数值内插或函数拟合。;
371.将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
372.可选的,所述参考点的位置信息包括:沿第一方向的第一位置信息,沿第二方向的第二位置信息,所述第一方向和第二方向均位于所述测量面内,且所述第一方向和第二方向垂直或具有锐角夹角;
373.所述数值内插或函数拟合包括二维形貌拟合或二维形貌内插。
374.可选的,所述均值化处理包括:获取所述系数组中各系数的加权值或中位数。
375.可选的,所述参考点位于包含所述待测点的第一预设范围内;所述样品还具有位于包含所述待测点的第二预设范围内的其他待测点,所述第一预设范围包含所述第二预设范围;
376.所述第二获取模块1803,还用于:对待测样品的所述其他待测点进行检测,获取所述其他待测点的检测信息;根据所述位置关系及其他待测点的检测信息获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
377.可选的,所述检测系统还包括:
378.控制模块1807,用于根据所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差;控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差;
379.判断模块1808,用于在所述样品和所述第一检测模块相对移动之后,重复获取所述高度差的步骤,并判断所述高度差是否满足预设精度;
380.返回模块1809,用于在所述高度差不满足预设精度时,返回执行通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息的步骤,直至返回次数达到预设次数或所述高度差满足所述预设精度。
381.可选的,若所述参考点的个数为一个,所述第二获取模块1803具体用于:将所述初始位置关系作为所述位置关系。
382.可选的,所述校准模块1804,具体用于:
383.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
384.获取所述基准测量位置与所述基准位置之间的基准偏差;
385.利用所述基准偏差,对所述初始位置关系中的各测量位置进行补偿,使补偿后的初始位置关系的基准测量位置与所述基准位置相同;
386.或,
387.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
388.对所述基准位置进行补偿,以使补偿后的基准位置等于所述基准测量位置。
389.可选的,所述第二获取模块1803,具体用于:
390.根据所述检测信息和位置关系,获取所述待测点的测量位置;
391.根据所述待测点的测量位置和所述基准位置之差,获取所述待测点相对于所述基准位置沿测量方向的高度差;
392.本发明还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质用于实现检测系统的功能,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,处理器,可以用于执行如下步骤:
393.获取样品和第一检测模块,所述样品包括至少一个参考点,所述第一检测模块用于对样品进行检测并输出检测信息;
394.通过第一检测模块对样品的每个参考点分别进行检测处理,获取初始位置关系;对参考点进行检测处理的步骤包括:对处于沿测量方向的不同测量位置处的样品的进行检测,获取各测量位置处样品的参考点的检测信息,所述测量位置为所述样品与所述第一检测量模块之间的相对位置;以及,根据不同测量位置处样品的参考点的检测信息,获取初始位置关系,所述初始位置关系为所述测量位置和参考点的各检测信息之间的关系;
395.获取所述第一检测模块与参考点表面沿测量方向的相对位置处于预设位置时,所述第一检测模块与样品沿测量方向的相对位置作为基准位置,其中,所述预设位置的数值等于所述基准位置的数值;
396.获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述基准位置时所述参考点的基准检测信息;
397.根据所述基准检测信息对所述初始位置关系和/或所述基准位置进行校准,使得所述基准检测信息对应的测量位置与所述基准位置相同,且校准处理前后初始位置关系中相邻测量位置之差不变;
398.所述校准处理之后,根据初始位置关系获取位置关系,所述位置关系表示样品待测点的测量位置与检测信息之间的关系;
399.通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置;
400.根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
401.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
402.所述第一检测模块包括探测器,用于接收来自样品的信号光,并根据所述信号光获取所述检测信息;
403.所述检测信息包括信号光在所述探测器的光敏面形成的光斑的位置坐标。
404.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
405.通过第一检测模块对不同测量位置的样品进行检测,获取参考点在各测量位置处的检测信息,包括:在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,设置沿所述测量方向的正反方向上距离所述焦点位置预设偏移量的范围为取样范围;使所述样品在所述取样范围内沿所述测量方向移动,并在所述样品移动至不同测量位置时分别获取每个参考点在各测量位置处的检测信息。
406.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
407.将第二检测模块的焦点位置设置为所述基准位置;
408.在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置;
409.获取所述第一检测模块和所述样品的相对位置处于所述焦点位置时,所述第一检测模块输出的检测信息作为的基准检测信息;
410.所述在第二检测模块对所述参考点聚焦时,将所述样品相对于所述第一检测模块沿测量方向的位置作为焦点位置,包括:使所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动;在相对移动过程中通过所述第二检测模块输出检测结果;确定在测量方向上使所述检测结果的检测质量最大或大于预设值的测量位置,为所述焦点位置,所述检测质量包括:信噪比、图像清晰度或鲁棒性中的一者或多者组合。
411.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
412.设置预设步长;每当所述样品与所述第二检测模块沿测量方向相对移动所述预设步长时,通过所述第二检测模块输出一次检测结果。
413.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行
时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
414.根据所述初始位置关系,对所述待测点在不同测量位置处的检测信息进行内插,以得到所述待测点在不同测量位置处的检测信息;
415.根据所述待测点在不同测量位置处的多个检测信息,得到所述位置关系。
416.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
417.选择任意一个测量位置作为第一测量位置,并对所述第一测量位置执行第一函数获取操作,所述第一函数获取操作包括:获取样品在第一测量位置处,位于样品测量面内不同位置处各个参考点的多个检测信息;
418.根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息;
419.分别选择各测量位置作为所述第一测量位置,并执行所述第一函数操作,获取各测量位置处样品的待测点的检测信息;
420.根据各测量位置处样品待测点的检测信息获取所述位置关系。
421.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
422.对各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系进行拟合,获取所述第一测量位置的第一函数关系,所述第一函数关系为各参考点在样品测量面内的位置和检测信息之间的关系,所述测量面与测量方向垂直或具有锐角夹角;将所述待测点在所述测量面内的位置代入所述第一函数关系,获取所述第一测量位置的样品待测点的检测信息;
423.或者,
424.根据据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系,获取所述第一测量位置处的样品待测点的检测信息,包括:根据各个参考点在样品测量面内的位置与所述多个检测信息的对应关系对待测点的检测信息进行内插,获取所述第一测量位置处样品待测点的检测信息。
425.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
426.对所述待测点的各检测信息与各测量位置的对应关系进行拟合,获取所述位置关系;或者,获取所述待测点在各检测信息与各测量位置的对应关系,得到所述位置关系。
427.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
428.若所述参考点的个数为多个;
429.根据所述初始位置关系获取位置关系包括:对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,获取所述位置关系。
430.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
431.通过待定函数对参考点在不同测量位置处的检测信息进行拟合,获取所述待定函数的待定系数的拟合值;将所述拟合值代入所述待定函数,获取参考点的初始位置关系。
432.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
433.所述待定函数包括:线性函数、多项式、傅里叶级数展开式或三角函数展开式。
434.在本发明的一些实施例中,所述初始位置关系包括至少一个组成项;计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
435.对各个参考点的初始位置关系进行平均化处理,获取所述位置关系,包括:选取初始位置关系的各组成项分别作为参考项;并对各参考项执行组合处理,以获取位置关系各组成项的组合系数,其中,对任意一项参考项进行组合处理,包括:选取各参考点的初始位置关系的某一项作为参考项;根据各参考点的初始位置关系获取系数组,所述系数组包括各初始位置关系的所述参考项的系数组成的集合;对所述系数组进行均值化处理,获取组合系数;
436.将初始位置关系的各组成项的组合系数分别替换初始位置关系相应项的系数,得到位置关系。
437.在本发明的一些实施例中,所述系数组还包括:各参考点在样品测量面的位置信息,所述测量面与所述测量方向垂直或具有锐角夹角;所述初始位置关系包括至少一个组成项,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
438.根据各参考点的位置信息与系数组中各系数的对应关系进行优化处理,获取所述待测点的系数得到所述组合系数;所述优化处理包括数值内插或函数拟合。
439.在本发明的一些实施例中,所述参考点位于包含所述待测点的第一预设范围内;所述样品还具有位于包含所述待测点的第二预设范围内的其他待测点,所述第一预设范围包含所述第二预设范围,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
440.对待测样品的所述其他待测点进行检测,获取所述其他待测点的检测信息;根据所述位置关系及其他待测点的检测信息获取其他待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差。
441.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
442.根据所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差,控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差;
443.在所述样品和所述第一检测模块相对移动之后,返回执行所述通过所述第一检测模块对处于待测位置样品的待测点进行检测,以获取所述待测点的检测信息,所述待测位置为所述第一检测模块和所述样品之间沿测量方向的相对位置,根据所述待测点的检测信息、所述位置关系和所述基准位置,获取所述待测点相对所述基准位置沿测量方向的高度差的步骤;
444.判断所述高度差是否满足预设精度;若否,则返回执行控制所述样品和所述第一检测模块相对移动,以减小所述高度差的步骤,直至返回次数达到预设次数或所述高度差满足所述预设精度。
445.在本发明的一些实施例中,若参考点为一个,计算机可读存储介质存储的计算机
程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
446.将所述初始位置关系作为所述位置关系。
447.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
448.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
449.获取所述基准测量位置与所述基准位置之间的基准偏差;
450.利用所述基准偏差,对所述初始位置关系中的各测量位置进行补偿,使补偿后的初始位置关系的基准测量位置与所述基准位置相同;
451.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
452.根据所述基准检测信息和所述初始位置关系,获取与所述基准检测信息对应的测量位置作为基准测量位置;
453.对所述基准位置进行补偿,以使补偿后的基准位置等于所述基准测量位置。
454.在本发明的一些实施例中,计算机可读存储介质存储的计算机程序被处理器执行时,处理器,可以具体用于执行如下步骤:
455.根据所述检测信息和补偿后的初始位置关系,获取所述待测点的测量位置;
456.根据所述待测点的测量位置和所述基准位置,获取所述待测点相对于所述基准位置沿测量方向的高度差;
457.可以理解的是,所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在相应的一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述相应的实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
458.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
459.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
460.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
461.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
462.以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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