用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统以及存储介质与流程

文档序号:32784570发布日期:2023-01-03 17:31阅读:54来源:国知局
用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统以及存储介质与流程

1.本发明涉及光刻技术领域,特别涉及一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统以及存储介质。


背景技术:

2.随着数码技术、半导体制造技术的发展,以及信息时代的到来,图像传感器作为光电产业里的光电元件类,其发展速度可以用日新月异来形容。目前,其已经广泛应用于各种领域,并且每种应用都有其独特的客户系统要求。例如,一些天文望远镜、全画幅数码相机、医学成像等专业成像应用领域就需要用到大尺寸的图像传感器。而这些大尺寸的图像传感器由于已经超过光刻机的像场,因此在制造过程中,需要使用到拼接技术,固然也需要一种用于校准曝光拼接误差的方法。
3.目前,现有的一种校准曝光拼接误差的方法是在利用激光直写的方法将一种拼接图案印刷在基板上之后,测量拼接处拼接图案的形变量即拼接误差,然后将该拼接误差输入移动控制器,用载物的位移补偿图案拼接误差进行校准。另一种校准曝光拼接误差的方法是在光罩版图的各相邻的光罩拼接版图拼接位置处设置有不透光区域和对应的成对的拼接缝套刻标记,在芯片的同一层芯片实际版图的各次曝光过程中,在各相邻的拼接实际版图的拼接位置处,对应的成对的两个拼接缝套刻标记经过两次曝光后能套准在一起并能实现对拼接进行套刻对准。然而,上述拼接技术并未涉及对物镜进行拼接,以满足光刻机像场较大的要求,以及在校准曝光拼接误差的方法中缺乏对拼接物镜产生的拼接误差进行校准的方案。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统以及存储介质,以对拼接物镜的拼接误差进行校准,提升拼接物镜拼接误差的估计精度。
5.为解决上述技术问题,本发明第一方面提供一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法,其中,若干个拼接物镜交错设置并分布于两行,所述方法包括:
6.s1,将掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场中,并将所述第一标记组曝光在基板的预定位置上;
7.s2,移动所述基板,以将曝光有所述第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜的视场中,并将掩膜上的第二标记组曝光在所述基板的所述预定位置;
8.s3,根据所述第一标记组和所述第二标记组曝光在所述基板上的实际位置,获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差;
9.s4,根据所述拼接误差对所述需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准。
10.可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置。
11.可选的,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标
记,所述s3中获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差的步骤包括:
12.s3.1.1,获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的n组套刻标记,其中,n为大于或等于2的整数且n不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;
13.s3.1.2,获取每一组套刻标记中的第一标记与第二标记的水平方向拼接误差和垂直方向拼接误差;
14.s3.1.3,计算所述n组套刻标记的水平方向拼接误差均值和垂直方向拼接误差均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
15.可选的,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置组成多组错位标记,所述s3中获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差的步骤包括:
16.s3.2.1,获取所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离;
17.s3.2.2,获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的m组错位标记,以及,每一组错位标记中第一标记的位置坐标和第二标记的位置坐标,其中,m为大于或等于2的整数且m不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记相互错位,组成相应的一组所述错位标记;
18.s3.2.3,根据每一组错位标记中所述第一标记的位置坐标和所述第二标记的位置坐标,以及所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离,得到每一组所述错位标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;
19.s3.2.4,分别对每一组所述错位标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
20.可选的,所述需要拼接的两个物镜为非扫描方向上同一行相邻的两个物镜,且所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记;所述s3中获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差的步骤包括:
21.s3.3.1,获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到p组套刻标记,其中,p为大于或等于2的整数且p不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;
22.s3.3.2,获取所述p组套刻标记中每一组套刻标记的位置坐标;
23.s3.3.3,获取所述需要拼接的两个相邻物镜中每一所述物镜的若干个栅格参数,并根据每一所述物镜的若干个栅格参数和每一组套刻标记的位置坐标,获取每一组套刻标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;
24.s3.3.4,分别对每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
25.可选的,所述s4中根据所述拼接误差对所述需要拼接的两个物镜进行补偿校准的步骤包括:通过平移补偿方式和/或参数补偿方式对所述需要拼接的两个物镜的一个或两个所述物镜进行补偿校准。
26.可选的,当采用平移补偿方式对相应的所述物镜进行补偿校准时,所述s4包括:
27.s4.1.1,从选取所述需要拼接的两个物镜中选取一个物镜为基准拼接物镜,设定其补偿量为零;
28.s4.1.2,获取所述需要拼接的两个物镜之间的拼接误差,以所述基准拼接物镜为位置基准,对所述需要拼接的两个物镜中的另一个物镜进行平移补偿。
29.可选的,所述参数补偿方式中的参数包括:所述物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率。
30.可选的,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记,所述s3中获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差时还获取了q组套刻标记,每一组所述套刻标记的位置坐标,以及,每一组套刻标记在水平方向和垂直上的拼接误差,其中,q为大于等于4的整数且q小于第一标记组中的第一标记的数量;在所述s4中采用参数补偿方式对所述需要拼接的两个相邻物镜中每一个所述物镜进行补偿校准,且所述s4包括:
31.s4.2.1,根据所述q组套刻标记的位置坐标以及每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差,获取所述需要拼接的两个物镜中每一个物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率;
32.s4.2.2,按照获取的所述水平平移量、所述垂直平移量、所述旋转角度和所述倍率,对所述需要拼接的两个相邻物镜中的每一个物镜进行拼接误差补偿。
33.本发明第二方面提供了一种用于校准拼接物镜拼接误差的系统,所述系统包括:
34.曝光模块,用于在掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场时,将所述第一标记组曝光在基板的预定位置上,并将曝光有所述第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜的视场中,以及将掩膜上的第二标记组曝光在所述基板的所述预定位置;
35.获取模块,用于根据所述第一标记组和所述第二标记组曝光在所述基板上的实际位置,获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差;
36.补偿校准模块,用于根据所述拼接误差对所述需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准。
37.可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,且所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记;所述获取模块具体用于:
38.获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的n组套刻标记,其中,n为大于或等于2的整数且n不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;
39.获取每一组套刻标记中的第一标记与第二标记的水平方向拼接误差和垂直方向拼接误差;
40.计算所述n组套刻标记的水平方向拼接误差均值和垂直方向拼接误差均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
41.可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,且所
述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置组成多组错位标记,所述获取模块还用于:
42.获取所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离;
43.获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的m组错位标记,以及,每一组错位标记中第一标记的位置坐标和第二标记的位置坐标,其中,m为大于或等于2的整数且m不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记相互错位,组成相应的一组所述错位标记;
44.根据每一组错位标记中所述第一标记的位置坐标和所述第二标记的位置坐标,以及所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离,得到每一组所述错位标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;
45.分别对每一组所述错位标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
46.可选的,所述需要拼接的两个物镜为非扫描方向上同一行相邻的两个物镜,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,且所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记;所述获取模块还用于:
47.获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到p组套刻标记,其中,p为大于或等于2的整数且p不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;
48.获取所述p组套刻标记中每一组套刻标记的位置坐标;
49.获取所述需要拼接的两个相邻物镜中每一所述物镜的若干个栅格参数,并根据每一所述物镜的若干个栅格参数和每一组套刻标记的位置坐标,获取每一组套刻标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;
50.分别对每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
51.可选的,所述补偿校准模块通过平移补偿方式和/或参数补偿方式对所述需要拼接的两个物镜的一个或两个所述物镜进行补偿校准。
52.可选的,当采用平移补偿方式对相应的所述物镜进行补偿校准时,所述补偿校准模块具体用于:
53.从选取所述需要拼接的两个物镜中选取一个物镜为基准拼接物镜,设定其补偿量为零;
54.获取所述需要拼接的两个物镜之间的拼接误差,以所述基准拼接物镜为位置基准,对所述需要拼接的两个物镜中的另一个物镜进行平移补偿。
55.可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记,所述获取模块获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差时还获取了q组套刻标记,每一组所述套刻标
记的位置坐标,以及,每一组套刻标记在水平方向和垂直上的拼接误差,其中,q为大于等于4的整数且q小于第一标记组中的第一标记的数量;所述参数补偿方式中的参数包括:所述物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率;在采用参数补偿方式对所述需要拼接的两个相邻物镜中每一个所述物镜进行补偿校准时,所述补偿校准模块具体用于:
56.根据所述q组套刻标记的位置坐标以及每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差,获取所述需要拼接的两个物镜中每一个物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率;
57.按照获取的所述水平平移量、所述垂直平移量、所述旋转角度和所述倍率,对所述需要拼接的两个相邻物镜中的每一个物镜进行拼接误差补偿。
58.本发明第三方面还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时,实现上述任一项所述的用于校准拼接物镜拼接误差的方法。
59.与现有技术相比,本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果之一:
60.在本发明提供了的一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统中,通过将掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场中,并将第一行标记组曝光在基板的预定位置上,然后移动基板,将曝光有第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜的视场中,并将掩膜上的第二标记组曝光在基板的预定位置,再根据第一标记组和第二标记组中的标记在基板上的实际位置,精确获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差,并通过所述拼接误差对需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准,从而可提高物镜拼接误差的估计精度。
61.进一步地,在本发明提供的用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统中,将第一标记组和第二标记组在预定位置上组成多组套刻标记或多组错位标记,并根据所述多组套刻标记或错位标记获取需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差,以及通过两种补偿方式即平移补偿方式和参数补偿方式,根据获取的所述拼接误差对需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准,可进一步提高物镜拼接误差的校准精度。
附图说明
62.图1为本发明提供的一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法的流程图;
63.图2为本发明一实施例提供的物镜位置示意图;
64.图3~图9为本发明提供的物镜曝光的套刻标记和错位标记示意图;
65.图10本发明提供的一种用于校准拼接物镜拼接误差的系统的结构框图。
具体实施方式
66.在高世代光刻工艺中,拼接物镜得到广泛应用,物镜的拼接误差是决定产线良率的重要因素。同一机台中,在基板同一位置上不同物镜曝光相同图案的位置偏差称为拼接误差。在光刻机曝光前,校正拼接物镜的拼接误差到相应指标内是必要工作。但是,承如背景技术所述,目前现有的校准曝光拼接误差的方法是在利用激光直写的方法将一种拼接图案印刷在基板上之后,测量拼接处拼接图案的形变量即拼接误差,然后将该拼接误差输入移动控制器,用载物的位移补偿图案拼接误差进行校准。另一种校准曝光拼接误差的方法
是在光罩版图的各相邻的光罩拼接版图拼接位置处设置有不透光区域和对应的成对的拼接缝套刻标记,在芯片的同一层芯片实际版图的各次曝光过程中,在各相邻的拼接实际版图的拼接位置处,对应的成对的两个拼接缝套刻标记经过两次曝光后能套准在一起并能实现对拼接进行套刻对准。然而,上述拼接技术并未涉及对物镜进行拼接,以满足光刻机像场较大的要求,以及在校准曝光拼接误差的方法中缺乏对物镜产生的拼接误差进行校准的方案。
67.因此,设计一种用于校准曝光拼接误差的方法尤为重要,即在物镜拼接处设计若干通过不同物镜分别曝光在基板相同位置的套刻图案,然后在量测设备上测量拼接处各点的套刻误差作为该点的拼接误差,以作为需要拼接的相邻物镜之间的拼接误差。针对该方案,本发明提出了一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统和存储介质,以对物镜的拼接误差进行校准,提升物镜拼接误差的估计精度。
68.参考图1,图1为本发明实施例提供的一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法的流程图。参考图2所示,若干个物镜a1、a2、a3、a4、a5和a6交错设置并分布于两行。具体的,所述用于校准拼接物镜拼接误差的方法的步骤包括:
69.步骤s1,将掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场中,并将所述第一标记组曝光在基板的预定位置上;
70.步骤s2,移动所述基板,以将曝光有所述第一标记组的所述预定位置移动到第二行拼接物镜的视场中,并将掩膜上的第二标记组曝光在所述基板的所述预定位置;
71.步骤s3,根据所述第一标记组和所述第二标记组曝光在所述基板上的实际位置,获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差;
72.步骤s4,根据所述拼接误差对所述需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准。
73.即,在本发明提供的用于校准拼接物镜拼接误差的方法中,通过将掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场中,并将第一行标记组曝光在基板的预定位置上,然后移动基板,将曝光有第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜的视场中,并将掩膜上的第二标记组曝光在基板的预定位置,再根据第一标记组和第二标记组中的标记在基板上的实际位置,精确获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差,并通过所述拼接误差对需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准,从而可提高物镜拼接误差的估计精度。
74.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
75.在步骤s1中,将掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜如a1、a3和a5所在行物镜的视场中,并将所述第一标记组曝光在基板的预定位置上。
76.在步骤s2中,移动所述基板,以将曝光有所述第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜如a2、a4和a6所在行物镜的视场中,并将掩膜上的第二标记组曝光在所述基板的所述预定位置,即将第一标记组和第二标记组曝光在基板的同一位置上。
77.其中,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置。
78.作为一个示例,掩膜上的第一标记组和第二标记组的图案如图3所示。参考图3所
示,其中,1为第一行物镜曝光的大框,2为第二行物镜曝光的小框,1和2曝光在基板同一位置时,可组成套刻标记。3为相邻物镜的曝光拼接区,4为非拼接区。当然,1也可为第一行物镜曝光的小框,2为第二行物镜曝光的大框,1和2曝光在基板同一位置时,也可组成套刻标记。本实施例中,第一行物镜和第二行物镜曝光图案不限于哪一行一定曝光固定某标记如大框或小框。
79.在步骤s3中,根据所述第一标记组和所述第二标记组曝光在所述基板上的实际位置,获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
80.具体的,在实际曝光时,所述第一标记组中的第一标记和所述第二标记组中的第二标记曝光在所述基板上的实际位置可能存在偏差。如图4所示,第一标记为大框,第二标记为小框,所述第一标记和第二标记曝光的实际位置重合;如图5所示,所述第一标记和第二标记曝光的实际位置存在偏差。当第一标记和第二标记曝光在基板上后,可根据两者的实际位置获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
81.如图6所示,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记。其中,11为曝光得到的若干组套刻标记,12为拼接区近邻的非拼接区标记,13为非拼接区标记。需要说明的是,图6中显示扫描方向拼接的曝光视场不限于矩形或梯形视场。
82.当所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记时,所述s3中获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差的步骤包括:
83.s3.1.1,获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的n组套刻标记,其中,n为大于或等于2的整数且n不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;
84.s3.1.2,获取每一组套刻标记中的第一标记与第二标记的水平方向拼接误差和垂直方向拼接误差;
85.s3.1.3,计算所述n组套刻标记的水平方向拼接误差均值和垂直方向拼接误差均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
86.具体的,在图6中11曝光得到的若干组套刻标记中获取n组套刻标记。如图7所示,以第n组套刻标记为例,可获取该组套刻标记中第一标记与第二标记的水平方向拼接误差δx和垂直方向拼接误差δy。当第一标记与第二标记的实际位置重合时,显然w1=w2,w3=w4。当第一标记与第二标记的实际位置不重合时,可按如下公式计算得到第n组套刻标记中的第一标记与第二标记的水平方向拼接误差和垂直方向拼接误差:
[0087][0088]
其中,为第n组套刻标记在水平方向上的拼接误差,为第n组套刻标记在垂直方向上的拼接误差。其中,i和j为物镜编号,例如为a2物镜和a3物镜。当为正时,表示第二标记向右偏离;当为负时,表示第二标记向左偏离;当为正时,表示第二标记向上偏离;当为负时,表示第二标记向下偏离。
[0089]
在计算出n组套刻标记中的第一标记与第二标记的水平方向拼接误差和垂直方向拼接误差之后,可求取物镜i和物镜j之间的即n组套刻标记的水平方向拼接误
差均值和垂直方向拼接误差均值,以得到物镜i和物镜j之间的拼接误差即
[0090]
可选的,如图8所示,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置可组成多组错位标记。图8中,21为第一行物镜曝光的第一标记,22为第二行物镜曝光的第二标记。所述第一标记组和所述第二标记组中的第一标记和第二标记可采用任意用于测量位置的标记如十字标记。所述s3中获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差的步骤包括:
[0091]
s3.2.1,获取所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离;
[0092]
s3.2.2,获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的m组错位标记,以及,每一组错位标记中第一标记的位置坐标和第二标记的位置坐标,其中,m为大于或等于2的整数且m不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记相互错位,组成相应的一组所述错位标记;
[0093]
s3.2.3,根据每一组错位标记中所述第一标记的位置坐标和所述第二标记的位置坐标,以及所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离,得到每一组所述错位标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;
[0094]
s3.2.4,分别对每一组所述错位标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
[0095]
具体的,可使第一行物镜和第二行物镜曝光在预定位置上的十字标记存在固定偏移,以获取多组错位标记,然后获取第一标记和第二标记的位置偏差,再减去固定偏移即可得到拼接误差。
[0096]
作为一个示例,获取所述基板在水平方向上的移动距离dx和垂直方向上的移动距离dy,然后获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜,如物镜i和物镜j之间曝光得到的m组错位标记。以第m组错位标记为例,获取第m组错位标记中第一标记的位置坐标和第二标记的位置坐标{(p1x
ij
,p1y
ij
),(p2x
ij
,p2y
ij
)},然后按照如下公式得到第m组错位标记的拼接误差:
[0097][0098]
其中,为第m组错位标记在水平方向上的拼接误差,为第m组错位标记在垂直方向上的拼接误差。
[0099]
计算出第m组错位标记的拼接误差之后,可相应求出每一组错位标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差,再分别计算m组错位标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差均值,以得到所述物镜i和物镜j之间的拼接误差。
[0100]
如图9所示,所述需要拼接的两个物镜还可为非扫描方向上同一行相邻的两个物镜。其中,31为左物镜,32为右物镜,33为基板上需要左右物镜拼接的区域,34为所述基板。当所述需要拼接的两个物镜为非扫描方向上同一行相邻的两个物镜,且所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记时,所述s3中获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差的步骤包括:
[0101]
s3.3.1,获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到p组套刻标记,其中,p为大于或等于2的整数且p不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所
述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;
[0102]
s3.3.2,获取所述p组套刻标记中每一组套刻标记的位置坐标;
[0103]
s3.3.3,获取所述需要拼接的两个相邻物镜中每一所述物镜的若干个栅格参数,并根据每一所述物镜的若干个栅格参数和每一组套刻标记的位置坐标,获取每一组套刻标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;
[0104]
s3.3.4,分别对每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
[0105]
具体的,首先在非扫描方向所在行的相邻物镜i和物镜j之间曝光得到p组套刻标记。以第p组套刻标记为例,获取第p组套刻标记的位置坐标如{x,y},然后获取物镜i的若干个栅格参数,如k1_i、k2_i、k3_i、
……
k20_i、
……
,再根据所述第p组套刻标记的位置坐标{x,y}计算得到物镜i的栅格描述参数len_x_i和len_y_i,具体按照如下公式计算得到:
[0106]
len_x_i=k1_i+k3_i
·
x+k5_i
·
y+k7_i
·
x2+k9_i
·
x
·
y+k11_i
·
y2+k13_i
·
x3+k15_i
·
x2·
y+k17_i
·
x
·
y2+k19_i
·
y3+...
[0107]
len_y_i=k2_i+k4_i
·
y+k6_i
·
x+k8_i
·
y2+k10_i
·y·
x+k12_i
·
x2+k14_i
·
y3+k16_i
·
y2·
x+k18_i
·y·
x2+k20_i
·
x3+...
[0108]
(2)
[0109]
类似的,再获取物镜j的若干个栅格参数,如k1_j、k2_j、k3_j、......k20_j、......,再根据所述第p组套刻标记的位置坐标{x,y}计算得到物镜j的栅格描述参数len_x_j和len_y_j。
[0110]
进一步地,根据第p组套刻标记下的物镜i的栅格描述参数len_x_i(p)和len_y_i(p),以及物镜j的栅格描述参数len_x_j(p)和len_y_j(p),通过如下公式计算所述第p组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差:
[0111][0112]
在计算出p组所有套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差之后,分别对每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述物镜i和物镜j之间的拼接误差。
[0113]
可选的,所述s4中根据所述拼接误差对所述需要拼接的两个物镜进行补偿校准的步骤包括:通过平移补偿方式和/或参数补偿方式对所述需要拼接的两个物镜的一个或两个所述物镜进行补偿校准。
[0114]
其中,所述参数补偿方式中的参数包括:所述物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率。
[0115]
当采用平移补偿方式对相应的所述物镜进行补偿校准时,所述s4包括:
[0116]
s4.1.1,从选取所述需要拼接的两个物镜中选取一个物镜为基准拼接物镜,设定其补偿量为零;
[0117]
s4.1.2,获取所述需要拼接的两个物镜之间的拼接误差,以所述基准拼接物镜为位置基准,对所述需要拼接的两个物镜中的另一个物镜进行平移补偿。
[0118]
具体的,以某个物镜为基准,固定其位置不变,其他物镜按测量到的拼接误差如向该物镜靠拢,如选取中间物镜为基准,设中间物镜序号为c,其补偿量为ecc={0,0},则其他物镜平移补偿量为:
[0119][0120]
作为一个示例,以物镜a3为例,其相邻的物镜为物镜a2和物镜a4。选取中间物镜a3为基准拼接物镜,计算出物镜a2与物镜a3之间的拼接误差,然后以物镜a3为基准,以所述拼接误差平移物镜a2。同理,计算出物镜a4与物镜a3之间的拼接误差,然后以物镜a3为基准,以物镜a4与物镜a3之间的拼接误差平移物镜a4,从而实现物镜的补偿校准。
[0121]
可选的,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记,所述s3中获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差时还获取了q组套刻标记,每一组所述套刻标记的位置坐标,以及,每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差,其中,q为大于等于4的整数且q小于第一标记组中的第一标记的数量;在所述s4中采用参数补偿方式对所述需要拼接的两个物镜中每一个所述物镜进行补偿校准,且所述s4包括:
[0122]
s4.2.1,根据所述q组套刻标记的位置坐标以及每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差,获取所述需要拼接的两个物镜中每一个物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率;
[0123]
s4.2.2,按照获取的所述水平平移量、所述垂直平移量、所述旋转角度和所述倍率,对所述需要拼接的两个相邻物镜中的每一个物镜进行拼接误差补偿。
[0124]
具体的,以相邻物镜i和物镜j为例,可获取相邻物镜i和物镜j之间曝光得到的q组套刻标记,其中q至少需要大于或等于4,且小于第一标记组中的第一标记的数量,以便于计算得到每一个物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率。在获取相邻物镜i和物镜j之间曝光得到的q组套刻标记时,对应获取每一组套刻标记所在的位置坐标,如{x
ijq
,y
ijq
},以及每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差如和
[0125]
进一步的,分别设定物镜i和物镜j的四参数{txi,tyi,θi,mi}和{txj,tyj,θj,mj}。其中,txi、tyi、θi和mi分别为物镜i在水平方向上的平移量、垂直方向上的平移量、旋转角度和倍率;txj、tyj、θj和mj分别为物镜j在水平方向上的平移量、垂直方向上的平移量、旋转角度和倍率。然后根据上述参数建立物镜i和物镜j之间的拼接误差描述:
[0126][0127]
其中,δx
ij
为物镜i和物镜j之间水平方向上的拼接误差,δy
ij
为物镜i和物镜j之间
垂直方向上的拼接误差,x为套刻标记的横坐标,y为套刻标记的纵坐标。
[0128]
进一步的,再根据每一组套刻标记所在的位置坐标,以第q组套刻标记为例,建立如下矩阵方程:
[0129][0130]
其中,和分别为第q组套刻标记的位置坐标,和为第q组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差。当公式(5)中套刻标记为第q组套刻标记时,可将公式(5)代入公式(6)中建立第1个矩阵公式。由于q为大于或等于4的整数,所以可至少得到4个矩阵公式,以得到每一个物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率,然后各个物镜根据求得的各个物镜的四参数进行补偿校准。
[0131]
本发明第二方面还提出了一种用于校准拼接物镜拼接误差的系统,如图10所示,所述用于校准拼接物镜拼接误差的系统10包括:曝光模块11、获取模块12和补偿校准模块13。
[0132]
其中,曝光模块11用于在掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场时,将所述第一标记组曝光在基板的预定位置上,并将曝光有所述第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜的视场中,以及将掩膜上的第二标记组曝光在所述基板的所述预定位置。获取模块12用于根据所述第一标记组和所述第二标记组曝光在所述基板上的实际位置,获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。补偿校准模块13用于根据所述拼接误差对所述需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准。
[0133]
可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,且所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记;所述获取模块12具体用于:
[0134]
获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的n组套刻标记,其中,n为大于或等于2的整数且n不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;获取每一组套刻标记中的第一标记与第二标记的水平方向拼接误差和垂直方向拼接误差;计算所述n组套刻标记的水平方向拼接误差均值和垂直方向拼接误差均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
[0135]
可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,且所
述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置组成多组错位标记,所述获取模块12还用于:
[0136]
获取所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离;获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到的m组错位标记,以及,每一组错位标记中第一标记的位置坐标和第二标记的位置坐标,其中,m为大于或等于2的整数且m不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记相互错位,组成相应的一组所述错位标记;根据每一组错位标记中所述第一标记的位置坐标和所述第二标记的位置坐标,以及所述基板在水平方向上的移动距离和垂直方向上的移动距离,得到每一组所述错位标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;分别对每一组所述错位标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
[0137]
可选的,所述需要拼接的两个物镜为非扫描方向上同一行相邻的两个物镜,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,且所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记;所述获取模块12还用于:
[0138]
获取所述预定位置上由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到p组套刻标记,其中,p为大于或等于2的整数且p不大于所述第一标记组中第一标记的数量,且在所述预定位置上,由所述需要拼接的两个相邻物镜曝光得到相应的一个第一标记及对应的一个第二标记组成相应的一组所述套刻标记;获取所述p组套刻标记中每一组套刻标记的位置坐标;获取所述需要拼接的两个相邻物镜中每一所述物镜的若干个栅格参数,并根据每一所述物镜的若干个栅格参数和每一组套刻标记的位置坐标,获取每一组套刻标记分别在水平方向和垂直方向上的拼接误差;分别对每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上的拼接误差求均值,以获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差。
[0139]
可选的,所述补偿校准模块13通过平移补偿方式和/或参数补偿方式对所述需要拼接的两个物镜的一个或两个所述物镜进行补偿校准。
[0140]
可选的,当采用平移补偿方式对相应的所述物镜进行补偿校准时,所述补偿校准模块13具体用于:
[0141]
从选取所述需要拼接的两个物镜中选取一个物镜为基准拼接物镜,设定其补偿量为零;获取所述需要拼接的两个物镜之间的拼接误差,以所述基准拼接物镜为位置基准,对所述需要拼接的两个物镜中的另一个物镜进行平移补偿。
[0142]
可选的,所述第一标记组包括若干个第一标记,所述第二标记组包括若干个第二标记,所述第二标记组中的第二标记与所述第一标记组中的第一标记一一对应设置,所述第一标记组和所述第二标记组在所述预定位置上组成多组套刻标记,所述获取模块12获取所述需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差时还获取了q组套刻标记,每一组所述套刻标记的位置坐标,以及,每一组套刻标记在水平方向和垂直上的拼接误差,其中,q为大于等于4的整数且q小于第一标记组中的第一标记的数量;所述参数补偿方式中的参数包括:所述物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率;在采用参数补偿方式对所述需要拼接的两个物镜中每一个所述物镜进行补偿校准时,所述补偿校准模块13具体用于:
[0143]
根据所述q组套刻标记的位置坐标以及每一组套刻标记在水平方向和垂直方向上
的拼接误差,获取所述需要拼接的两个物镜中每一个物镜的水平平移量、垂直平移量、旋转角度和倍率;按照获取的所述水平平移量、所述垂直平移量、所述旋转角度和所述倍率,对所述需要拼接的两个物镜中的每一个物镜进行拼接误差补偿。
[0144]
需要说明的是,本发明实施例的用于校准拼接物镜拼接误差的系统的具体实施方式可参见上述用于校准拼接物镜拼接误差的方法的具体实施方式,此处不再赘述。
[0145]
本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时,实现上述所述的用于校准拼接物镜拼接误差的方法。
[0146]
综上所述,在本发明提供了的一种用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统中,通过将掩膜上的第一标记组移动到第一行物镜的视场中,并将第一行标记组曝光在基板的预定位置上,然后移动基板,将曝光有第一标记组的所述预定位置移动到第二行物镜的视场中,并将掩膜上的第二标记组曝光在基板的预定位置,再根据第一标记组和第二标记组中的标记在基板上的实际位置,精确获取两行物镜中需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差,并通过所述拼接误差对需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准,从而可提高物镜拼接误差的估计精度。
[0147]
进一步地,在本发明提供的用于校准拼接物镜拼接误差的方法及系统中,将第一标记组和第二标记组在预定位置上组成多组套刻标记或多组错位标记,并根据所述多组套刻标记或错位标记获取需要拼接的两个相邻物镜之间的拼接误差,以及通过两种补偿方式即平移补偿方式和参数补偿方式,根据获取的所述拼接误差对需要拼接的两个相邻物镜进行补偿校准,可进一步提高物镜拼接误差的校准精度。
[0148]
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明保护范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于本发明的保护范围。
[0149]
需要说明的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。
[0150]
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0151]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
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