检测设备及检测方法、检测系统及存储介质与流程

本发明涉及半导体检测设备的图像处理领域，特别是一种检测设备及检测方法、检测系统及存储介质，通过对检测设备获取的半导体晶圆进行图像处理，根据图像处理结果进行误差校正。

背景技术：

在半导体检测中，通常需要对待测目标的多个位置进行检测。在检索过程中需要通过旋转扫描的方式对晶圆表面多个位置进行检测，并根据旋转轴的位置确定晶圆表面待测目标的位置。然而，如果晶圆旋转轴位置具有偏差，将导致检测结果出现误差。

特别是在多层图形化的过程中，晶圆上曝光场的当层图形与前层对应图形的位置变化矢量定义为套准精度。套准精度是光刻工艺的基本衡量指标之一，其容差一般为关键尺寸的三分之一。在光刻工艺中，每一层在特定位置制备一种特定的记号，称之为套刻标记。ibo(imagebasedoverlaydetection，基于图像的套刻测量)方法通过光学成像设备获得两层套刻标记对应的图像，从而计算对准误差。为衡量套刻（overlay）误差的系统性能，通常需要测量tis(tooinducedshift，工具诱导偏移)，其定义是晶圆在绕旋转轴在旋转180度前后系统对同一个套刻标记（overlaymark）成像所计算出的套刻误差的平均值。

其中，旋转轴位置的偏差会导致增加所测量的tis的误差，从而导致检测设备调试误差。

技术实现要素：

现有技术的检测方法难以确定待测物的旋转角度误差，从而导致检测精度较低。

为解决以上问题，本发明提出了一种检测设备及检测方法、检测系统及存储介质，能够检测待测物在旋转过程中旋转角度的偏差，从而提高检测设备的检测精度。

本发明的技术方案提供了一种检测方法，用于检测待测物，所述待测物具有第一参考点和旋转中心，所述待测物用于绕过所述旋转中心的旋转轴旋转，包括：获取待测物旋转中心的基准位置信息；获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息；使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后，所述第一参考点处于第二参考位置；获取第二参考位置处的第一参考点的第二位置信息；根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度利用矢量运算关系，获取第一预设角度下待测物的旋转误差。

可选的，所述待测物还具有第二参考点；获取待测物旋转中心的基准位置信息的步骤包括：获取第三参考位置处的第二参考点的第三位置信息；使所述待测物绕所述旋转轴旋转第二预设角度，旋转第二预设角度之后，所述第二参考点位于第四参考位置，所述第二预设角度为180°；获取第四参考位置处的第二参考点的第四位置信息；根据所述第三位置信息和第四位置信息，获取所述第三参考位置和第四参考位置的第二中心位置，并获取第二中心位置的位置信息作为第二中心位置信息；根据所述第二中心位置信息获取所述基准位置信息。

可选的，所述第二参考点的个数为多个，所述第二中心位置信息包括：第一坐标轴下第一坐标值和第二坐标轴下的第二坐标值；获取待测物旋转中心的基准位置信息的步骤包括：重复获取第三参考位置处的第二参考点的第三位置信息至获取第二中心位置信息的步骤，获取多个第二参考点的第二中心位置信息；根据所述第二中心位置信息获取所述基准位置信息的步骤包括：获取多个第二中心位置信息的第一坐标值的第一坐标中值；获取多个第二中心位置信息的第二坐标值的第二坐标中值；将所述第一坐标中值和第二坐标中值作为所述基准位置信息的坐标值；所述第一坐标中值为多个第二中心位置信息的第一坐标值的平均值、中位数或加权值；所述第二坐标中值为多个第二中心位置信息的第二坐标值的平均值、中位数或加权值。

可选的，所述第一参考点与第二参考点相同，所述第一位置信息与第三位置信息相同，所述第二位置信息与所述第四位置信息相同；所述第一预设角度为180°。

可选的，根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度获取第一预设角度下待测物的旋转误差的步骤包括：根据所述第一位置信息、第二位置信息和基准位置信息，利用矢量运算关系获取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角；根据所述第一中间角获取所述旋转误差。

可选的，根据所述第一位置信息、第二位置信息和基准位置信息，利用矢量运算关系获取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角的步骤包括：根据所述第一位置信息和第二位置信息，获取所述第一参考位置和第二参考位置的第一中心位置，并获取第一中心位置的位置信息作为第一中心位置信息；根据所述第一中心位置信息、基准位置信息和第一位置信息，利用矢量运算关系获取所述第一中间角。

可选的，根据所述第一中心位置信息、基准位置信息和第一位置信息，利用矢量运算关系获取所述第一中间角的步骤包括：根据所述第一中心位置信息和基准位置信息，获取所述第一中心位置与旋转中心之间的距离信息；根据所述距离信息以及第一位置信息和第二位置信息，利用矢量运算关系获取所述第一中间角。

可选的，所述矢量运算关系如下：

其中，△x为所述距离信息在第一坐标轴下的坐标分量；△y为所述距离信息在第二坐标轴下的坐标分量，所述第一坐标轴和第二坐标轴垂直；xa1为第一位置信息在第一坐标轴下的坐标值，ya1为第一位置信息在第二坐标轴下的坐标值；xa2为第二位置信息在第一坐标轴下的坐标值，ya2为第二位置信息在第二坐标轴下的坐标值；α为所述第一中间角；

或者，所述矢量运算关系如下：

其中，为所述第一中心位置到旋转中心的位移矢量，为第二参考位置到第一参考位置的位移矢量，为第一参考位置到第二参考位置的位移矢量，为α的三角函数矩阵，α为所述第一中间角。

可选的，所述矢量运算关系如下：

其中，为所述第二参考位置到旋转中心的位移矢量，为第二参考位置到第一参考位置的位移矢量，为第一参考位置到第二参考位置的位移矢量，为α的三角函数矩阵，α为所述第一中间角。

可选的，根据所述第一中间角获取所述旋转误差的步骤包括：根据所述第一预设角度与第一中间角补角的差值获取所述旋转误差。

可选的，所述第一参考点的个数为多个；所述检测方法还包括：重复获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息至获取第二参考位置处的第一参考点的第二位置信息的步骤，获取多个第一参考点的第一位置信息和第二位置信息；根据所述第一位置信息、第二位置信息和基准位置信息，利用矢量运算关系获取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角的步骤包括：利用多个第一参考点的第一位置信息、第二位置信息以及基准位置信息对所述矢量运算关系进行拟合，获取所述第一中间角。

可选的，所述检测方法还包括：获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤；获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤包括：根据所述第一中间角、第一位置信息和第二位置信息利用所述矢量运算关系获取所述旋转中心的真实位置信息。

可选的，所述检测方法还包括：获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤；获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤包括：根据所述旋转误差值获取第二中间角，所述第二中间角为旋转所述第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角；根据所述第二中间角、第一位置信息和第二位置信息，利用所述矢量运算关系获取所述真实位置信息。

可选的，所述检测方法还包括：对所述真实位置信息进行多次迭代处理，所述迭代处理的步骤包括：将上次获取的旋转中心的真实位置信息作为所述旋转中心的基准位置信息；获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息；使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后，所述第一参考点处于第二参考位置；获取第二参考位置处的第一参考点的第二位置信息；获取旋转中心的真实位置信息的步骤。

可选的，所述检测方法还包括：使处于初始位置的所述待测物旋转第一预设角度，使待测物处于第一测量位置；根据所述旋转误差对所述第一预设角度进行补偿，获得测量角；对第一测量位置的待测点进行检测，并根据所述测量角和所述旋转中心的真实位置信息获取待测物表面待测点的测量位置信息。

可选的，所述检测方法还包括：根据所述旋转误差对所述第一预设角度进行补偿，获得待旋转角；使处于初始位置的待测物旋转所述待旋转角，使待测物表面的待测点处于第二测量位置；对所述第二测量位置的待测点进行检测，并根据所述第一预设角获取所述待测点的测量位置信息。

可选的，所述待测点为重叠标记的任意一点；所述重叠标记包括第一图案和第二图案，所述第一图案和第二图案位于待测物的不同层或所述第一图案和第二图案通过不同工艺过程形成；所述第一预设角为180°；所述待测量位置信息包括：第一图案和第二图案的套刻误差；所述方法还包括：对初始位置的待测物的重叠标记进行检测，获取所述第一图案和第二图案之间的初始套刻误差；获取所述套刻误差与初始套刻误差的平均值，得到工具诱导误差。

可选的，获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息的步骤包括：获取处于第一参考位置的第一参考点的第一参考图像；根据所述第一参考图像获取所述第一位置信息；获取处于第二参考位置的第二参考点的第二位置信息的步骤包括：获取处于第二参考位置的第一参考点的第二参考图像；根据所述第二参考图像获取所述第二位置信息。

相应的，本发明技术方案还提供一种检测设备，用于检测待测物，所述待测物具有第一参考点和旋转中心，所述待测物用于绕过所述旋转中心的旋转轴旋转，基准位置获取单元，用于获取待测物旋转中心的基准位置信息；第一位置信息获取单元，用于获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息；驱动控制单元，用于使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后所述第一参考点处于第二参考位置；第二位置信息获取单元，用于获取第二参考位置处的第一参考点的第二位置信息；误差获取单元，用于根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度，利用矢量运算关系获取第一预设角度下待测物的旋转误差。

可选的，所述检测设备还包括：驱动装置，用于支撑所述待测物并带动所述待测物绕所述旋转轴旋转；所述驱动控制单元用于控制所述驱动装置带动所述待测物绕所述旋转轴旋转。

相应的，本发明技术方案还提供一种检测系统，其特征在于，包括至少一个存储器和至少一个处理器，所述存储器存储有一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述的检测方法。

相应的，本发明技术方案还提供一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令用于实现上述的待测物的检测方法。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案提供的检测方法中，通过第一参考位置的第一参考点和第二参考位置的第一参考点及旋转中心的基准位置能够获取待测物旋转第一预设角度的旋转误差，能够简化检测步骤，提高检测效率。

可选方案中，根据第二参考点分别在旋转第二预设角度前的第三位置信息，以及旋转第二预设角度后的第四位置信息获取第二中心位置信息，所述第二预设角度为180°，根据第二中心位置信息能够确定所述旋转中心的基准位置信息，该方法仅需测两个点便能够确定基准中心位置，方法简单。

可选方案中，通过多个第二参考点的第二中心位置信息的坐标中值，能够减小基准位置信息的计算误差，提高检测精度。

可选方案中，通过获取所述第一中心位置与旋转中心之间的距离信息，所述距离信息以及第一位置信息和第二位置信息获取所述第一中间角，能够简化边角关系，简化计算过程。

可选方案中，所述第一参考点与第二参考点相同，第三参考点与第一参考点相同，则仅需要测量一组参考点在旋转前后的位置信息，便可以获取所述基准位置信息、旋转误差及位置偏移矢量，从而能够简化计算过程。

附图说明

以下参考附图并结合实施例来具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将更加明显，其中，附图所示的内容仅用于对本发明进行解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，附图仅是示意性的，并非严格地按比例绘制。

图1是本发明技术方案提供的检测方法一实施例各步骤的流程图。

图2是本发明技术方案提供的检测方法一实施例的结构示意图。

图3是本发明技术方案提供的检测方法一实施例中获取基准位置信息的各步骤的流程示意图。

图4是本发明技术方案提供的检测方法一实施例中获取基准位置信息的结构示意图。

图5是各第一参考点的第二中心位置与旋转中心的矢量分布图。

图6是本发明技术方案提供的检测方法一实施例中步骤s5中各步骤的流程图。

图7是本发明技术方案提供的检测方法一实施例中步骤s51和s52中各步骤的流程图。

图8是本发明技术方案提供的检测系统一实施例的功能框图。

具体实施方式

在半导体检测领域，需要对待测物通过旋转扫描的方式进行检测，获取待测物表面待测点的位置信息，从而获取位置误差或对准误差，然而待测物在旋转过程中会由于检测设备旋转精度较低导致产生旋转误差，旋转误差会引起位置信息的检测错误，从而影响检测精度。

本发明技术方案提供一种检测方法，能够对旋转误差进行检测，所述检测方法包括：获取待测物旋转中心的基准位置信息；获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息；使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后所述第一参考点处于第二参考位置；获取第二参考位置处的第一参考点的第二位置信息；根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度，利用矢量运算关系获取第一预设角度下待测物的旋转误差。所述检测方法能够获取待测物的旋转误差，提高检测精度。以下对本发明的检测方法进行详细说明。

图1是本发明技术方案提供的待测物的检测方法一实施例各步骤的流程图。

参考图1，本发明技术方案提供一种待测物的检测方法，检测待测物，所述待测物具有第一参考点和旋转中心，所述待测物用于绕过所述旋转中心的旋转轴旋转，至少包括以下s1-s6的步骤。

步骤s1，获取处于第一参考位置的第一参考点的第一位置信息。

步骤s2，使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后所述第一参考点处于第二参考位置。

步骤s3，获取第二参考位置处的第一参考点的第二位置信息。

步骤s4，获取待测物旋转中心的基准位置信息。

步骤s5，根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度，利用矢量运算关系获取第一预设角度下待测物的旋转误差。

步骤s6，获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤。

通过第一参考位置的第一参考点和第二参考位置的第一参考点及旋转中心的基准位置能够获取待测物旋转第一预设角度的旋转误差，能够简化检测步骤，提高检测效率。需要说明的是，矢量包括标量和方向，方向也即角度关系，则所述矢量运算关系包括标量和方向之间的关系。

本实施例中，所述检测方法还包括获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤。在本发明的其他实施中，所述检测方法可以不包括获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤。

图2是本发明的检测方法一实施例的结构示意图。

请参考图2，执行步骤s1，获取处于第一参考位置a1的第一参考点的第一位置信息。

本实施例中，所述待测物为晶圆，所述第一参考点为套刻标记的任意一点，所述重叠标记包括第一图案和第二图案，所述第一图案和第二图案位于待测物的不同层或所述第一图案和第二图案通过不同工艺过程形成；具体的，所述套刻标记为中心对称图形，所述第一参考点为套刻标记的对称中心。

所述第一图案包括：光栅、矩形、环形或十字形图案；所述第二图案包括：光栅、矩形、环形或十字形图案。在其他实施例中，所述第二参考点和第一参考点为对准标记的对称中心，所述对准标记包括：位于一层膜上的光栅、矩形、环形或十字形图案。

本实施例中，获取处于第一参考位置a1的第一参考点的第一位置信息的步骤包括：通过成像装置对所述第一参考位置a1的第一参考点进行拍照，获取所述第一参考位置a1处第一参考点的第一参考图像；根据所述述第一参考位置a1处第一参考点的第一参考图像，获取所述第一位置信息。

具体的，根据所述第一参考图像，获取所述第一位置信息的步骤包括：根据所述第一参考图像提取所述套刻标记的轮廓；根据所述轮廓获取套刻标记对称中心的位置信息，得到所述第一位置信息。

所述第一位置信息可以为第一图案的对称中心的位置信息，或者，所述第二图案的对称中心的为位置信息。

获取处于第一参考位置a1的第一参考点的第一位置信息之前，所述检测方法还包括：将所述待测物放置于驱动装置，使所述待测物的第一参考点处于第一参考位置a1。

本实施例中，所述待测位于处于参考坐标系下，所述参考坐标系xoy包括第一坐标轴x和第二坐标轴y；位置信息包括：沿第一坐标轴x的第一坐标值和沿第二坐标轴y的第二坐标值。

所述第一位置信息(xa1，ya1)包括：所述第一参考位置a1的第一参考点在参考坐标系中的第一坐标值xa1；所述第一参考位置a1的第一参考点在参考坐标系中的第二坐标值ya1。

继续参考图2，执行步骤s2，使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后所述第一参考点处于第二参考位置a2。

本实施例中，所述第一预设角度为180°。在其他实施例中，所述第一预设角度大于零小于180°，或大于180°小于360°。

需要说明的是，所述第一预设角度为希望所述待测物旋转的角度，然而由于旋转误差γ，所述待测物的旋转角具有偏差。也就是说，对所述驱动装置设定为使所述待测物旋转第一预设角度，然而由于驱动设备旋转精度的限制，待测物的旋转角与第一预设角度之间具有一定偏差。

使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度的步骤包括：向所述驱动装置发射第一旋转指令，所述第一旋转指令包括使所述待测物旋转第一预设角度；所述驱动装置根据所述第一旋转指令使所述待测物旋转后，使所述待测物处于第二参考位置a2。

继续参考图2，执行步骤s3，获取第二参考位置a2处的第一参考点的第二位置信息。

获取第二参考位置a2处的第一参考点的第二位置信息的步骤包括：通过成像装置对所述第二参考位置a2的第一参考点进行拍照，获取所述第二参考位置a2处第一参考点的第二参考图像；根据所述第二参考图像，获取所述第二位置信息(xa2，ya2)。

具体的，根据所述第二参考图像，获取所述第二位置信息的步骤包括：根据所述第二参考图像提取所述套刻标记的轮廓；根据所述轮廓获取套刻标记对称中心的位置信息，得到所述第二位置信息。

在其他实施例中，还可以通过三坐标检测设备、光谱共焦检测设备对所述第一参考点进行检测，获取所述第一位置信息和第二位置信息。

本实施例中，所述第二位置信息(xa2，ya2)包括：所述第二参考位置a2的第一参考点沿第一坐标轴x的第一坐标值xa2；所述第二参考位置a2的第一参考点沿第二坐标轴y的第二坐标值ya2。

图3是本发明技术方案提供的检测方法一实施例中获取基准位置信息的各步骤流程图。

请结合参考图1和图3，执行步骤s4，获取待测物旋转中心的基准位置信息。

所述待测物表面还具有第二参考点；获取待测物旋转中心的基准位置信息的步骤至少包括以下s41-s45的分步骤。

步骤s41，获取第三参考位置处的第二参考点的第三位置信息。

步骤s42，使所述待测物绕所述旋转轴旋转第二预设角度，旋转第二预设角度之后，所述第二参考点位于第四参考位置，所述第二预设角度为180°。

步骤s43，获取第四参考位置处的第二参考点的第四位置信息。

步骤s44，根据所述第三位置信息和第四位置信息，获取所述第三参考位置和第四参考位置的第二中心位置，并获取第二中心位置的位置信息作为第二中心位置信息。

步骤s45，根据所述第二中心位置信息获取所述基准位置信息。

根据第二参考点分别在旋转所述第二预设角度前的第三位置信息，以及旋转所述第二预设角度后的第四位置信息获取第二中心位置信息，根据第二中心位置信息能够确定所述旋转中心的基准位置信息，该方法仅需测两个点便能够确定基准中心位置，方法简单。

图4是本发明的检测方法一实施例中获取待测物旋转中心的基准位置信息的结构示意图。

以下结合附图4和图3对本发明的检测方法进行详细说明。

结合参考图4和图3，执行步骤s41，获取第三参考位置a3处的第二参考点的第三位置信息；执行步骤s42，使所述待测物绕所述旋转轴旋转第二预设角度，旋转第二预设角度之后，所述第二参考点位于第四参考位置a4；执行步骤s43，获取第四参考位置a4处的第二参考点的第四位置信息。

获取第三参考位置a3处的第二参考点的第三位置信息的步骤包括：通过成像装置对所述第二参考点进行拍照，获取所述第三参考位置a3处第二参考点的第三参考图像；根据所述第三参考图像，获取所述第三位置信息。

具体的，根据所述第三参考图像，获取所述第三位置信息的步骤包括：根据所述第三参考图像提取所述套刻标记的轮廓；根据所述轮廓获取套刻标记对称中心的位置信息，得到所述第三位置信息。

使所述待测物绕所述旋转轴旋转第二预设角度，旋转第二预设角度之后，所述第二参考点位于第四参考位置a4的步骤包括：向所述驱动装置发送第二旋转指令，所述第二旋转指令包括使待测物旋转180°；所述驱动装置根据所述第二旋转指令旋转待测物，使所述第二参考点位于所述第四参考位置a4。

获取第四参考位置a4处的第二参考点的第四位置信息的步骤包括：通过成像装置对所述第二参考点进行拍照，获取所述第四参考位置a4处第二参考点的第四参考图像；根据所述第四参考图像，获取所述第四位置信息。

具体的，根据所述第四参考图像，获取所述第四位置信息的步骤包括：根据所述第四参考图像提取所述套刻标记的轮廓；根据所述轮廓获取套刻标记对称中心的位置信息，得到所述第四位置信息。

所述第三位置信息(xa3，ya3)包括：所述第三参考位置a3的第二参考点沿第一坐标轴x的第一坐标值xa3；所述第三参考位置a3的第二参考点沿第二坐标轴y的第二坐标值ya3；所述第三位置信息(xa4，ya4)包括：所述第四参考位置a4的第二参考点沿第一坐标轴x的第一坐标值xa4；所述第四参考位置a4的第二参考点沿第二坐标轴y的第二坐标值ya4。

本实施例中，所述第二参考点与第一参考点相同且所述第一预设角度为180°，所述第三位置信息与第一位置信息相同，第四位置信息与第二位置信息相同，能够简化检测步骤，提高检测效率。因此，本实施例中，步骤s41与步骤s1为同一步骤；所述步骤s42与步骤s2为同一步骤；所述步骤s43与步骤s4为同一步骤；也就是说，步骤s41与步骤s1为同一步骤指的是，执行步骤s41或s1，通过步骤s41或s1获取的位置信息同时作为第一位置信息和第三位置信息；执行步骤s43或步骤s4，通过步骤s43或s4获取的位置信息同时作为第二位置信息和第四位置信息；所述步骤s42与步骤s2为同一步骤指的是，通过步骤s42或步骤s2使待测区旋转第一预设角度或第二预设角度，第一预设角度和第二预设角度相同。相应的，xa3=xa1，ya3=ya1；xa4=xa2，ya4=ya2。

在其他实施例中，所述第二参考点可以与所述第一参考点不相同；第一预设角度大于零小于180°，或大于180°小于360°。所述第三位置信息与第一位置信息不相同，第四位置信息与第二位置信息不相同。步骤s41与步骤s1为不同的步骤；所述步骤s42与步骤s2为不同的步骤；所述步骤s43与步骤s4为不同的步骤。

继续参考图4和图3，执行步骤s44，根据所述第三位置信息和第四位置信息，获取所述第三参考位置a3和第四参考位置a4的第二中心位置c2’的第二中心位置信息。

相应的，所述第二中心位置信息(xa02,ya02)包括：第一坐标轴x下第一坐标值xa02和第二坐标轴y下的第二坐标值ya02。

通过下式（1）获取所述第三参考位置a3和第四参考位置a4的第二中心位置c2’的第二中心位置信息(xa02,ya02)

（1）

需要说明的是，当待测物的旋转角为无偏差的180°时获取的所述第二中心位置信息(xa02,ya02)为旋转中心c位置的真实值；然而，由于驱动装置旋转精度的限制，所述待测物的旋转角有偏差，根据上式获得的第二中心位置信息为旋转中心c位置的近似值。

执行步骤s45，根据所述第二中心位置信息(xa02,ya02)获取所述基准位置信息(xa0,ya0)。

本实施例中，所述第二参考点的个数为多个。

根据所述第二中心位置信息(xa02,ya02)获取所述基准位置信息(xa0,ya0)的步骤包括：重复获取第三参考位置a3处的第二参考点的第三位置信息(xa3，ya3)至获取第二中心位置信息(xa02,ya02)的步骤，获取多个第二参考点的第二中心位置信息(xa02,ya02)。

根据所述第二中心位置信息第二中心位置信息(xa02,ya02)获取所述基准位置信息(xa0,ya0)的步骤包括：获取多个第二中心位置信息第二中心位置信息(xa02,ya02)的第一坐标值xa02的第一坐标中值；获取多个第二中心位置信息(xa02,ya02)的第二坐标值ya02的第二坐标中值；将所述第一坐标中值和第二坐标中值作为所述基准位置信息。通过多个第二参考点的第二中心位置信息(xa02,ya02)的第一坐标中值和第二坐标中值，能够减小基准位置信息的计算误差，提高检测精度。

所述第一坐标中值为多个第二中心位置信息的第一坐标值的平均值、中位数或加权值；所述第二坐标中值为多个第二中心位置信息的第二坐标值的平均值、中位数或加权值。

在其他实施例中，所述第二参考点的个数可以为一个；所述第二参考点的第二中心位置信息作为所述基准位置信息。

在另一实施例中，获取待测物旋转中心的基准位置信息的步骤包括：将所述旋转中心的位置信息的设计值作为所述基准位置信息。

图6和图7是本发明技术方案提供的检测方法一实施例中步骤s5中各步骤的流程图。

结合参考图6和图2，执行步骤s5，根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度，利用矢量运算关系获取第一预设角度下待测物的旋转误差γ。

根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度，利用矢量运算关系获取第一预设角度下待测物的旋转误差γ的步骤至少包括以下s51-s52的分步骤。

步骤s51，根据所述第一位置信息、第二位置信息和基准位置信息，利用矢量运算关系获取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角α。

步骤s52，根据所述第一中间角α获取所述旋转误差γ。

根据所述第一位置信息、第二位置信息和基准位置信息，利用矢量运算关系获取取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角α的步骤包括：

根据所述第一位置信息和第二位置信息，获取所述第一参考位置和第二参考位置的第一中心位置，并获取第一中心位置的位置信息作为第一中心位置信息；

根据所述第一中心位置信息、基准位置信息和第一位置信息利用矢量运算关系获取所述第一中间角。

在本实施例中，根据所述第一中心位置信息、基准位置信息和第一位置信息利用矢量运算关系获取所述第一中间角的步骤包括：根据所述第一中心位置信息和基准位置信息，获取所述第一中心位置与旋转中心之间的距离信息；根据所述距离信息以及第一位置信息和第二位置信息，利用矢量运算关系获取所述第一中间角。

具体的，结合参考图7和图2，本实施例中，根据所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度获取第一预设角度下待测物的旋转误差γ的步骤至少包括以下s511-s513的分步骤。

步骤s511，根据所述第一位置信息和第二位置信息，获取所述第一参考位置和第二参考位置的第一中心位置，并获取第一中心位置的位置信息作为第一中心位置信息。

步骤s512，根据所述第一中心位置信息和基准位置信息，获取所述第一中心位置与旋转中心之间的距离信息。

步骤s513，根据所述距离信息以及第一位置信息和第二位置信息，利用矢量运算关系获取所述第一中间角。

返回参考图2和图5，以下结合附图2和图5对本发明的技术方案进行详细说明。

结合参考图2和图7，执行步骤s511，根据所述第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)，获取所述第一参考位置a1和第二参考位置a1的第一中心位置c1’的第一中心位置信息(x01，y01)。

根据下式（2）获取所述第一参考位置a1和第二参考位置a2的第一中心位置c1’的第一中心位置信息(x01，y01)：

(2)

继续参考图图2和图7，执行步骤s512，根据所述第一中心位置信息(x01，y01)和基准位置信息(xa0,ya0)，获取所述第一中心位置c1’与旋转中心c（x0,y0）之间的距离信息；

本实施例中，根据下式（3）获取所述第一中心位置c1’与旋转中心c之间的距离信息：

（3）

继续参考图2和图7，执行步骤s513，根据所述距离信息以及第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)，利用矢量运算关系获取所述第一中间角α。

所述矢量运算关系如下：

其中，为所述第一中心位置到旋转中心的位移矢量，为第二参考位置到第一参考位置的位移矢量，为第一参考位置到第二参考位置的位移矢量，为α的三角函数矩阵，α为所述第一中间角。

在本实施例中，可将上式简化，得所述矢量运算关系如下：

其中，△x为所述距离信息在第一坐标轴x下的坐标分量；△y为所述距离信息在第二坐标轴y下的坐标分量，所述第一坐标轴x和第二坐标轴y垂直；xa1为第一位置信息(xa1，ya1)在第一坐标轴x下的坐标值，ya1为第一位置信息(xa1，ya1)在第二坐标轴y下的坐标值；xa2为第二位置信息(xa2，ya2)在第一坐标轴x下的坐标值，ya2为第二位置信息(xa2，ya2)在第二坐标轴y下的坐标值；α为所述第一中间角。

综上，通过获取所述第一中心位置a1与旋转中心c之间的距离信息，所述距离信息以及第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)获取所述第一中间角α，能够简化矢量运算关系，简化计算过程。

在另一个实施例中，可以不获取所述第一中心位置信息，则所述矢量运算关系如下：

其中，为所述第二参考位置到旋转中心的位移矢量，为第二参考位置到第一参考位置的位移矢量，为第一参考位置到第二参考位置的位移矢量，为α的三角函数矩阵，α为所述第一中间角。

图5是各第一参考点的第二中心位置与旋转中心的矢量分布图。

结合参考图5和图2，图5示出具有多个第一参考点的矢量分布图，所述偏移图根据第一中心位置信息(xa01，ya01)与所述旋转中心的位置偏移矢量，将各第一参考点的位置偏移矢量标注在第一参考点的对应位置处形成的待测物按一定比例缩放的比例图。

本实施例中，所述第一参考点的个数为多个；所述检测方法还包括：重复获取处于第一参考位置a1的第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)至获取第二参考位置a2处的第一参考点的第二位置信息(xa2，ya2)的步骤，获取多个第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)。

根据所述第一位置信息(xa1，ya1)、第二位置信息(xa2，ya2)和基准位置信息，利用所述矢量运算关系获取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角α的步骤包括：利用多个第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)、以及基准位置信息对所述矢量运算关系进行拟合，获取所述第一中间角α。

所述第一参考点的个数为n，重复次数为n，n为20至50个。

当获取第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)的次数等于或大于n时，停止获取第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)的步骤。

根据所述第一位置信息(xa1，ya1)、第二位置信息(xa2，ya2)和基准位置信息，利用矢量运算关系获取旋转第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角α的步骤包括：利用多个第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)、以及基准位置信息对所述矢量运算关系进行拟合，获取所述第一中间角α。利用多个第一参考点的第一位置信息和第二位置信息、以基准位置信息及对所述矢量运算关系进行拟合能够提高计算精度。

继续参考图1和图2，执行步骤s6，获取所述旋转中心的真实位置信息的步骤。

本实施例中，获取所述旋转中心c的真实位置信息的步骤包括：根据所述第一中间角α、第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)，利用所述矢量运算关系获取所述旋转中心c的真实位置信息。

在其他实施例中，所述检测方法还包括：获取所述旋转中心c的真实位置信息的步骤；获取所述旋转中心c的真实位置信息的步骤包括：根据所述旋转误差γ值获取第二中间角，所述第二中间角为旋转所述第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角；根据所述第二中间角、第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa1，ya1)，利用所述矢量运算关系获取所述真实位置信息。

本实施例中，所述检测方法还包括：对所述真实位置信息进行迭代处理，所述迭代处理的步骤包括：将上次获取的旋转中心c的真实位置信息作为所述旋转中心c的基准位置信息；获取处于第一参考位置a1的第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)；使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后所述第一参考点处于第二参考位置a2；获取第二参考位置a2处的第一参考点的第二位置信息(xa2，ya2)；获取旋转中心c的真实位置信息的步骤。

具体的，本实施例中，获取旋转中心c的真实位置信息的步骤包括：根据所述第一中间角α、第一位置信息和第二位置信息获取所述旋转中心c的真实位置信息，所述第一中间角α为上次迭代处理获取的第一中间角α。

对所述真实位置信息进行多次迭代处理，能够进一步减小检测误差，提高检测精度。

在另一实施例中，获取旋转中心的真实位置信息的步骤之前，所述检测方法还包括：所述基准位置信息、第一位置信息、第二位置信息和第一预设角度获取第一预设角度下待测物的旋转误差γ；获取旋转中心的真实位置信息的步骤包括：根据所述旋转误差γ值获取第二中间角，所述第二中间角为旋转所述第一预设角度时待测物的真实旋转角的补角，所述旋转误差γ为上次迭代过程获取的旋转误差γ；根据所述第二中间角、第一位置信息和第二位置信息，利用所述矢量运算关系获取所述真实位置信息。

继续参考图2和图6，执行步骤s52，根据所述第一中间角α获取所述旋转误差γ。

结合参考图7，根据所述第一中间角α获取所述旋转误差γ的步骤包括：

步骤s521，根据所述第一预设角度与第一中间角α补角的差值获取所述旋转误差γ。

具体的，根据下式(4)获取所述旋转误差γ:

(4)

其中，β为第一预设角度，α为第一中间角。

本实施例中，所述检测方法还包括：使处于初始位置的所述待测物旋转第一预设角度，使待测物处于第一测量位置；根据所述旋转误差γ对所述第一预设角度进行补偿，获得测量角；对第一测量位置的待测点进行检测，并根据所述测量角和所述旋转中心c的真实位置信息获取待测物表面待测点的测量位置信息。

根据所述测量角和所述旋转中心c的真实位置信息获取待测物表面待测点的测量位置信息，能够增加测量位置信息的检测精度。在其他实施例中，所述检测方法包括：使处于初始位置的所述待测物旋转第一预设角度，使待测物处于第一测量位置；根据所述旋转误差γ对所述第一预设角度进行补偿，获得测量角；对第一测量位置的待测点进行检测，并根据所述测量角获取待测物表面待测点的测量位置信息。

根据所述旋转误差γ对所述第一预设角度进行补偿，获得测量角的步骤包括：获取所述第一预设角度与所述旋转误差γ的差值作为所述测量角。

本实施例是从算法上对第一预设角进行补偿，从而提高测量位置信息的精度。在另一实施例中，所述检测方法还包括：根据所述旋转误差γ对所述第一预设角度进行补偿，获得待旋转角；使处于初始位置的待测物旋转所述待旋转角，使待测物表面的待测点处于第二测量位置；对所述第二测量位置的待测点进行检测，并根据所述第一预设角获取所述待测点的测量位置信息。在该实施例中，对所述第二测量位置的待测点进行检测，并根据所述第一预设角获取所述待测点的测量位置信息包括：根据所述第一预设角和旋转中心的真实位置信息，获取待测点的测量位置信息。

所述待测点为重叠标记的任意一点；所述重叠标记包括第一图案和第二图案，所述第一图案和第二图案位于待测物的不同层或所述第一图案和第二图案通过不同工艺过程形成；所述待测位置信息包括：第一图案和第二图案的套刻误差。

所述方法检测方法还包括：对初始位置的待测物的重叠标记进行检测，获取所述第一图案和第二图案之间的初始套刻误差；获取所述套刻误差与初始套刻误差的平均值，得到工具诱导误差。

对初始位置的待测物的重叠标记进行检测的步骤包括：获取初始位置的第一图案的第一标记图像；根据所述第一标记图像，获取所述第一图案的中心的第一对准中心位置；获取初始位置的第二图案的第二标记图像；根据所述第二标记图像，获取所述第二图案的中心的第二对准中心位置；根据所述第一对准中心位置和第二对准中心位置获取所述套刻标记的初始套刻误差。

对所述第二测量位置的待测点进行检测，并根据所述第一预设角度获取所述待测点的测量位置信息的步骤包括：获取第一测量位置的第一图案的第三标记图像；根据所述第三标记图像，获取所述第一图案的中心的第三对准中心位置；获取第一测量位置的第二图案的第四标记图像；根据所述第四标记图像，获取所述第二图案的中心的第四对准中心位置；根据所述第三对准中心位置和第四对准中心位置获取所述套刻标记的套刻误差。

所述工具诱导误差用于评价检测设备的性能。

图8是本发明技术方案提供的检测系统一实施例的功能框图。

结合参考图2、图4和图8，本发明的技术方案还提供一种检测设备，用于检测待测物，所述待测物具有第一参考点和旋转中心c，所述待测物用于绕过所述旋转中心c的旋转轴旋转，包括：基准位置获取单元50，用于获取待测物旋转中心c的基准位置信息；第一位置信息获取单元10，用于获取处于第一参考位置a1的第一参考点的第一位置信息(xa1，ya1)；驱动控制单元20，用于使所述待测物绕所述旋转轴旋转第一预设角度，旋转第一预设角度之后所述第一参考点处于第二参考位置a2；第二位置信息获取单元40，用于获取第二参考位置a2处的第一参考点的第二位置信息(xa2，ya2)；误差获取单元60，用于根据所述基准位置信息、第一位置信息(xa1，ya1)、第二位置信息(xa2，ya2)和第一预设角度，利用矢量运算关系获取第一预设角度下待测物的旋转误差γ。

所述检测设备还包括：驱动装置30，用于支撑所述待测物并带动所述待测物绕所述旋转轴旋转；所述驱动控制单元用于控制所述驱动装置带动所述待测物绕所述旋转轴旋转。

基准位置获取单元包括：第三位置信息获取单元，用于获取第三参考位置a3处的第二参考点的第三位置信息；驱动控制单元20还用于使所述待测物绕所述旋转轴旋转第二预设角度，旋转第二预设角度之后所述第二参考点位于第四参考位置a4，所述第二预设角度为180°；第四位置信息获取单元，用于获取第四参考位置a4处的第二参考点的第四位置信息；第二中心位置信息获取单元，用于根据所述第三位置信息和第四位置信息，获取所述第三参考位置a3和第四参考位置a4的第二中心位置c2’的第二中心位置信息；基准位置信息计算模块，根据所述第二中心位置信息获取所述基准位置信息。

本实施例中，所述第二参考点与第一参考点相同，第三位置信息获取单元与第一位置信息获取单元为同一单元；第四位置信息获取单元与第二位置信息获取单元为同一单元。

基准位置获取单元还包括：中值获取单元，用于获取多个第二中心位置信息的第一坐标值的第一坐标中值，获取多个第二中心位置信息的第二坐标值的第二坐标中值，将所述第一坐标中值和第二坐标中值作为所述基准位置信息。所述第一坐标中值为多个第二中心位置信息的第一坐标值的平均值、中位数或加权值；所述第二坐标中值为多个第二中心位置信息的第二坐标值的平均值、中位数或加权值。

误差获取单元60包括：第一中间角获取模块61，用于根据所述第一位置信息(xa1，ya1)、第二位置信息(xa2，ya2)和基准位置信息，利用矢量运算关系获取旋转第一预设角度β时待测物的真实旋转角的补角，作为第一中间角α；旋转误差获取模块62，用于根据所述第一中间角α获取所述旋转误差γ。

第一中间角获取模块61包括：第一中心位置信息获取模块，用于根据所述第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)，获取所述第一参考位置a1和第二参考位置a2的第一中心位置c1’的第一中心位置信息(xa01，ya01)；关系处理模块，用于根据所述第一中心位置信息(xa01，ya01)、基准位置信息和第一位置信息(xa1，ya1)利用矢量运算关系获取所述第一中间角α。

关系处理模块包括：距离信息获取模块，用于根据所述第一中心位置信息(xa01，ya01)和基准位置信息，获取所述第一中心位置c1’与旋转中心c之间的距离信息；关系处理子模块，用于根据所述距离信息以及第一位置信息(xa1，ya1)和第二位置信息(xa2，ya2)，利用矢量运算关系获取所述第一中间角α。

本发明技术方案还提供一种检测系统，其特征在于，包括至少一个存储器和至少一个处理器，所述存储器存储有一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行图1至图7所示实施例的检测方法。

本发明技术方案还提供一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令用于实现图1至图7所示实施例的检测方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。