CN110657743B - 一种栅格误差的测量方法、测量装置以及光学设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种栅格误差的测量方法、测量装置以及光学设备。栅格误差的测量方法，包括：通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，第一方向和所述第二方向相垂直；通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上；根据第一实际位置信息、第二实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息计算位置测量系统的栅格误差，计算方法简单，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的。

Description

一种栅格误差的测量方法、测量装置以及光学设备

技术领域

本发明实施例涉及位置测量技术，尤其涉及一种栅格误差的测量方法、测量装置以及光学设备。

背景技术

位置测量设备或曝光机中的精密运动设备，在各测量轴会配置干涉仪或者光栅尺测量系统进行运动台定位控制和测量。然而位置测量系统本身也会存在测量误差，会导致运动台实际位置和理想位置存在偏差，带来测量不准确。

通常，用栅格误差(水平向某个点的实际形变相对于其理想位置的偏差，将这些点连接起来形成空间排列的棋盘式网格)来表征位置测量系统测量水平向误差情况。栅格误差需要使用一定的手段和方法进行补偿或校准，使最终位置量测或运动位置准确。

目前，市场上位置量测设备，大多使用大掩模版或基准版进行栅格校正，但是，一是校准使用和维护不便，需多次手动上载掩模版在运动台上不同位置，逐个校准局部误差，且掩模版也需要单独维护；二是随着行业发展，特别是平板显示领域中基底尺寸也在增大，后续掩模版的制作尺寸需要同步增大，成本必然增加，存在局限性。另一种栅格校准方案使用位置测量系统(干涉仪、光栅尺)的位置模型，需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，然而大多数位置测量设备的运动台一般只能设置单个自由度的运动，多个自由度的相关性数据无法获取，导致位置模型无法求解，因此，也无法计算得出栅格误差并进行校准。

发明内容

本发明提供一种栅格误差的测量方法、测量装置以及光学设备，以实现计算得出栅格误差，对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种栅格误差的测量方法，包括：

通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，所述基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，所述基底以第一角度水平吸附在所述光学设备的基底吸附台上，所述第一方向和所述第二方向相垂直；

通过所述位置测量系统获取所述预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，所述基底以第二角度水平吸附在所述基底吸附台上，所述第二角度不同于所述第一角度；

根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差。

第二方面，本发明实施例还提供了一种栅格误差的测量装置，包括：

第一实际位置信息模块，用于通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，所述基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，所述基底以第一角度水平吸附在所述光学设备的基底吸附台上，所述第一方向和所述第二方向相垂直；

第二实际位置信息获取模块，用于通过所述位置测量系统获取所述预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，所述基底以第二角度水平吸附在所述基底吸附台上，所述第二角度不同于所述第一角度；

栅格误差计算模块，用于根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差。

第三方面，本发明实施例还提供了一种光学设备，包括上述第二方面所述的栅格误差的测量装置。

本发明提供了一种栅格误差的测量方法、测量装置以及光学设备，该栅格误差的测量方法，包括：通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，第一方向和所述第二方向相垂直；通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上，第二角度不同于第一角度；根据第一实际位置信息、第二实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息计算位置测量系统的栅格误差，无需大掩膜板，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种位置测量设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种栅格误差的测量方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种基底结构示意图；

图4是本发明实施例提供的几种对准量测标记的图形结构；

图5是本发明实施例提供的一种旋转度误差的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种非正交性误差的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种平移误差的示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种栅格误差的测量方法的流程图；

图9是本发明实施例提供的一种旋转度误差的示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种栅格误差的测量方法的流程图；

图11是本发明实施例提供的一种非正交性误差的示意图；

图12是本发明实施例提供的另一种栅格误差的测量方法的流程图；

图13是本发明实施例提供的一种平移误差的示意图；

图14是本发明实施例提供的一种栅格误差的测量装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种位置测量设备的结构示意图。需要说明的是，图1中的位置测量设备仅是本实施例提供的一个具体示例，并非对本申请的限制。

参见图1，位置测量设备可以包括：整机气浴恒温控制系统1，其包括温度测量传感器、温度控制气浴单元，以保证整机内部环境的稳定；整机防护框架2，用于提供防护和保温功能；光学测量载台3，用于承载光学测量传感器并进行水平X向、垂向Z的运动控制，其中，光学测量载台3上安装有位置粗测量传感器7，位置精测量和图形粗测量传感器8，位置精测量和图形精测量传感器9，第一高度测量传感器10安装在位置精测量和图形粗测量传感器8上，第二高度测量传感器11安装在位置精测量和图形测量传感器9上；光学测量载台运动导轨4和导轨支架5；X向干涉仪测量系统6，用于测量光学测量载台运动位置；基底载台12，用于承载测量基底，并进行水平Y向运动控制；基底吸附台13，用于吸附测量基底，并带有基底恒温冷却系统；基底载台运动导轨14；Y向干涉仪测量系统15，用于测量基底载台运动位置；大理石支撑台16，用于支撑基底载台，并减弱测量过程中基底载台的运动冲量；减震系统17，用于提供测量过程中载台运动的震动消除作用。

可以理解的是，考虑到后续需要基底需要以不同的角度(例如，0度、90度和180度)水平吸附在基底吸附台13上，为了方便测量，基底100可以为圆形或者正方形，示例性地，可通过切片机切割。当基底100为正方形时，可以设置其边长小于或等于基底载台12的短边，以确保基底100在基底载台12的范围内。

图2是本发明实施例提供的一种栅格误差的测量方法的流程图。该方法适用于需要位置测量校准的专业量测设备，如上述位置测量设备。参见图2，本发明实施例一的一种栅格误差的测量方法，包括：

S110：通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，第一方向和第二方向相垂直。

其中，光学设备可以是光刻机、曝光机或者其他需要位置测量校准的专业量测设备。光学设备中位置测量系统可以对运动台进行定位控制和测量。

本申请中对位置测量系统的具体结构不做限制，可选的，位置测量系统为干涉仪测量系统、激光三角尺或激光位移传感器。位置测量系统也可以是其他结构，如曝光机中的精密运动设备。

继续参见图1，可以定义该位置测量系统中光学测量载台框架的运动方向为X向，在水平面上垂直于X向的方向为Y向，竖直方向为Z向，建立XYZ三维坐标系。

可选的，第一方向平行于预设坐标系中的X轴，第二方向平行于所述预设坐标系中的Y轴；或者，第一方向平行于预设坐标系中的Y轴，第二方向平行于所述预设坐标系中的X轴。

图3是本发明实施例提供的一种基底结构示意图。参见图3，可以在基底100上设置多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记200，形成测量栅格。其中，沿第一方向(或第二方向)排布的多个对准量测标记200之间的间距相同，但是沿第一方向排布的对准量测标记200之间的间距与沿第二方向排布的对准量测标记200之间的间距不同。

为了测量准确，避免基底在以不同角度吸附在基底吸附台13时，因对准量测标记200的图形形状造成测量误差，可选的，对准量测标记200的图形为中心对称图形。

需要说明的是，对准量测标记200沿第一方向和第二方向呈阵列排布，沿第一方向或第二方向排布的多个对准量测标记200之间的间距可以相同也可以不同。对准量测标记200之间的间距可以根据实际情况进行设置，可选的，可以设置间距在4-8mm左右。本申请对对准测量标记200的沿第一方向和第二方向的排列位置不做限制，例如，可以设置各个对准量测标记200以基底100的中心呈中心旋转对称分布。

图4是本发明实施例提供的几种对准量测标记的图形结构。参见图4，可以设置对准量测标记200自身呈180度和90度中心旋转对称分布。可以通过曝光机曝光制作对准量测标记200。

以图1提供的位置测量设备作为光学设备为例，设置基底100以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台13上，通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息。

S120：通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上，第二角度不同于第一角度。

考虑到大多数位置测量设备的运动台一般只能设置单个自由度的运动，多个自由度的相关性数据无法获取，因此，本实施例中仅需要基底在水平方向以不同的角度吸附在基底吸附台上即可，操作简单，对位置测量设备自由度要求较低，适用于多种位置测量设备的栅格误差的测量。

S130：根据第一实际位置信息、第二实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息计算位置测量系统的栅格误差。

其中，栅格误差为位置测量系统本身导致的测量误差，因此，可以提前记录对准测量标记的标准位置信息，其中，可以只记录计算栅格误差过程中用到的预设对准量测标记的标准位置信息，也可以记录基底上设置的所有的对准量测标记的标准位置信息。

需要说明的是，栅格误差表征的是位置测量系统测量水平向误差情况，考虑到大部分位置测量系统的运动台只能设置单个自由度的运动，为了避免采集多个自由度的相关性数据，本申请设置基底以不同的角度水平吸附在基底吸附台上，并采集不同吸附角度时对准量测标记的实际位置信息，通过预设算法计算不同角度下的实际位置信息，得到位置测量系统的栅格误差。

本实施例提供的栅格误差的测量方法，无需大掩膜板，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

目前，栅格误差主要有以下三种：旋转度误差、非正交性误差和平移误差。

首先，旋转度误差是由于位置测量系统(例如，干涉仪测量系统)的安装误差引起的，对位置测量或运动定位可能会产生影响。旋转度误差为光学测量载台在沿第一方向(或第二方向)运动过程中在该方向上具有一定的偏移量，并且该偏移量的值呈线性变化。

图5是本发明实施例提供的一种旋转度误差的示意图。参见图5，示例性地，当载台(光学测量载台或基底载台)在沿Y向运动过程中，载台实际位置301相对于同一Y位置的载台期望位置302的旋转量Rz呈线性变化，会导致对准量测标记200的实际位置201相对于其标准位置202在沿Y向具有呈线性变化的偏移量dy，此为运动台栅格Y向旋转度误差。同理，当光学测量载台在沿X向运动过程，旋转度误差会使位置量测或运动定位在相对各个对准量测标记200的标准位置202沿X向的偏移量dx呈线性变化的位置。

其次，非正交性误差由于运动台的导轨不垂直导致，会对位置测量产生影响。非正交性误差为光学测量载台在沿第一方向(或第二方向)运动过程中在另一方向上具有一定的偏移量，并且该偏移量的值呈线性变化。

图6是本发明实施例提供的一种非正交性误差的示意图。参见图6，示例性地，当载台在沿Y向运动过程中，对准量测标记200的实际位置201相对于其标准位置202在沿X向具有呈线性变化的偏移量dx，此为运动台栅格Y向非正交性误差。同理，当光学测量载台在沿X向运动过程，X向非正交性误差会使位置量测或运动定位在相对各个对准量测标记200的标准位置202沿Y向的偏移量dy呈线性变化的位置。

最后，平移误差主要由位置测量系统中运动导轨或镜面不平整导致，例如，干涉仪平面镜不平整，会对位置测量产生影响。平移误差为载台在沿第一方向(或第二方向)运动过程中，在另一方向上同一数值时具有相同的偏移量，不同数值时偏移量变化且无规律。

图7是本发明实施例提供的一种平移误差的示意图。参见图7，示例性地，当光学测量载台在沿Y向运动过程中，对准量测标记200的实际位置201相对于其标准位置202在同一Y位置具有相同的偏移量dx，但在不同的Y位置的偏移量dx变化且无规律。同理，当光学测量载台在沿X向运动过程，X向平移误差会使位置量测在相对各个对准量测标记200的标准位置202同一X位置具有相同的偏移量dy，但在不同的X位置的偏移量dy变化且无规律。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种栅格误差的测量方法。图8是本发明实施例提供的另一种栅格误差的测量方法的流程图。参见图8，当测量的栅格误差为旋转度误差时，该栅格误差的测量方法包括：

S210：通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，预设对准量测标记包括在第二方向上的至少两列对准量测标记。

需要说明的是，由于旋转度误差为载台在沿某一方向运动过程中，在该方向中出现线性变化的偏移量，因此需要计算多组沿该方向的偏移量。示例性地，为了测量Y向的旋转度误差，可以选择沿Y向上的至少两列对准量测标记，计算同一Y值时不同列(即不同X值)的对准量测标记对应的偏移量dy，计算各个Y值时各自对应的偏移量dy，以此得到Y向的旋转度误差。

同理，为了测量X向的旋转度误差可以选着沿X方向上的至少两行对准量测标记。

S220：通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上，第一角度为0度，第二角度为180度。

需要说明的是，由于运动台栅格和测量基底自身的栅格都有可能存在旋转度误差，设置基底分别以0度和180度吸附在基底吸附台上，在基底以0度和180度吸附时的测量结果，是两者旋转度误差的叠加，可以根据二者的计算结果更加准确的计算出该位置测量系统中的旋转度误差。

S231：根据第一实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息，确定基底以0度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第一栅格旋转度。

S232：根据第二实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息，确定基底以180度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第二栅格旋转度。

S233：根据第一栅格旋转度和第二栅格旋转度计算位置测量系统的第二方向的栅格旋转度误差。

需要说明的是，需要对基底在不同角度下的偏移量和栅格旋转度进行计算，并通过两次测量的栅格旋转度确定该栅格旋转度误差。

可选的，S231，包括：

根据对准量测标记对的第一实际位置信息及标准位置信息，计算对准量测标记对的第一旋转量，其中，对准量测标记对包括在第一方向上的位于同一行的两个对准量测标记，任一第一旋转量Rotyn_0满足：

Rotyn_0＝(pos_yj_0-pos_yi_0)/(xj-xi)，

pos_yi_0为0度下对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，pos_yj_0为0度下对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，xi为第一对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值，xj为第二对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值；

根据多个不同对准量测标记对的第一旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出所述第一栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：

Rotyn_0＝K0×(yi+yj)/2+dRotyn_0，

K0为所述第一栅格旋转度，yi为所述第一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，yj为所述第二对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，dRotyn_0为0度下的拟合残差。

S232，包括：

根据对准量测标记对的第二实际位置信息及标准位置信息，计算对准量测标记对的第二旋转量，任一所述第二旋转量Rotyn_180满足：

Rotyn_180＝(pos_yj_180-pos_yi_180)/(-xj+xi)，

pos_yi_180为180度下对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，pos_yj_180为180度下所述对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值；

根据多个不同对准量测标记对的第二旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出第二栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：

Rotyn_180＝K180×(-yi-yj)/2+dRotyn_180，

K180为所述第二栅格旋转度，dRotyn_180为180度下的拟合残差；

相应的，S233中第二方向的栅格旋转度误差K_ws_z满足以下公式：

K_ws_z＝(K0-K180)/2。

图9是本发明实施例提供的一种旋转度误差的示意图。参见图9，具体的，以第一方向为X向(第一方向平行于X轴)，第二方向为Y向为例(第二方向平行于Y轴)，通过上述栅格误差测量方法测量Y向栅格误差旋转度：

首先，选择在Y向上的至少两列对准量测标记为预设对准量测标记，可以提前记录各个预设对准量测标记的标准位置信息202，例如，Mark1和Mark2为X方向上同一Y值的一对对准量测标记对，Mark3和Mark4为X方向上另一个同一Y值的一对对准量测标记对，记录Mark1的标准位置信息为(x1，y1)，Mark2的标准位置信息为(x2，y2)，依次记录多个不同对准量测标记对的标准位置信息为(x3，y3)、(x4，y4)……(xN，yN)。

其次，参见图9(a)，使基底以0度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，依次测量预设对准量测标记的第一实际位置信息。示例性地，记录Mark1的第一实际位置信息为(pos_x1_0，pos_y1_0)，Mark2的第一实际位置信息为(pos_x2_0，pos_y2_0)，依次记录多个不同对准量测标记对的第一实际位置信息为(pos_x3_0，pos_y3_0)、(pos_x4_0，pos_y4_0)……(pos_xN_0，pos_yN_0)。

通过Rotyn_0＝(pos_yj_0-pos_yi_0)/(xj-xi)，计算各个对准量测标记对对应的第一旋转量Rotyn_0：

Roty12_0＝(pos_y2_0-pos_y1_0)/(x2-x1)；

Roty34_0＝(pos_y4_0-pos_y3_0)/(x4-x3)；

……

Roty(N-1)N_0＝(pos_yN_0-pos_y(N-1)_0)/(xN-x(N-1))；

其中，N为偶数。根据得到的N/2个旋转量和标准位置信息中y的位置，线性拟合计算0度下的第一栅格旋转度Rotyn_0：

Rotyn_0＝K0×yn_0+dRotyn_0；

其中，Rotyn_0取Roty12_0、Roty34_0、…或Roty(N-1)N_0；yn_0取(y1+y2)/2、(y3+y4)/2、…或(y(N-1)+yN)/2，dRotyn_0为拟合残差；

即根据：

Roty12_0＝K0×(y1+y2)/2+dRoty12_0；

Roty34_0＝K0×(y3+y4)/2+dRoty34_0；

……

Roty(N-1)N_0＝K0×(y(N-1)+yN)/2+dRoty(N-1)N_0；

通过补偿各自的拟合残差，线性拟合得出0度时的第一栅格旋转度K0。

由于运动台栅格和测量基底自身的栅格都有可能存在旋转度误差，所以0度是得到的第一栅格旋转度K0，是两者旋转度误差的叠加：

其中，K0＝(K_ws_y+K_plate_y)；

K_ws_y为运动台的栅格旋转度误差，K_plate_y为测量基底自身的栅格旋转度误差。

然后，参见图9(b)，使基底以180度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，依次测量预设对准量测标记的第二实际位置信息。示例性地，记录Mark1的第二实际位置信息为(pos_x1_180，pos_y1_180)，Mark2的第二实际位置信息为(pos_x2_180，pos_y2_180)，依次记录多个不同对准量测标记对的第二实际位置信息为(pos_x3_180，pos_y3_180)、(pos_x4_180，pos_y4_180)……(pos_xN_180，pos_yN_180)。

通过Rotyn_180＝(pos_yj_0-pos_yi_0)/(-xj+xi)，计算各个对准量测标记对对应的第一旋转量Rotyn_180：

Roty12_180＝(pos_y2_180-pos_y1_180)/(-x2+x1)；

Roty34_180＝(pos_y4_180-pos_y3_180)/(-x4+x3)；

……

Roty(N-1)N_180＝(pos_yN_180-pos_y(N-1)_180)/(-xN+x(N-1))；

根据得到的N/2个旋转量和标准位置信息中y的位置，线性拟合计算180度下的第二栅格旋转度Rotyn_180：

Rotyn_180＝K180×yn_180+dRotyn_180；

其中，Rotyn_180取Roty12_180、Roty34_180…或Roty(N-1)N_180；yn_180取-(y1+y2)/2、-(y3+y4)/2…或-(y(N-1)+yN)/2，dRotyn_180为拟合残差；

即根据：

Roty12_180＝-(y1+y2)/2×K180+dRoty12_180；

Roty34_180＝-(y3+y4)/2×K180+dRoty34_180；

……

Roty(N-1)N_180＝-(y(N-1)+yN)/2×K180+dRoty(N-1)N_180；

通过补偿各自的拟合残差，线性拟合得出180度时的第二栅格旋转度K180。

其中，K180＝-(K_ws_y-K_plate_y)。

根据K0和K180可以得出基底载台Y向栅格旋转度误差K_ws_y：

K_ws_y＝(K0-K180)/2。

可以理解的是，测量基底载台X向栅格旋转度误差K_ws_x方法与上述实施例提供的测量方法类似，选用基底上X方向上两行(或者多行)标记进行0度和180度测量校准，如图9(c)和9(d)。

本实施例提供的栅格误差的测量方法，通过计算基底以不同角度吸附在基底载台上的实际位置和标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格旋转度误差，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

本发明实施例还提供了另一种栅格误差的测量方法。图10是本发明实施例提供的另一种栅格误差的测量方法的流程图。参见图10，当测量的栅格误差为非正交性误差时，该栅格误差的测量方法包括：

S310：通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，预设对准量测标记包括在第一方向上的至少一行对准量测标记以及在第二方向上的至少一列对准量测标记。

需要说明的是，由于非正交性误差为载台在沿某一方向运动过程中，在与其垂直的方向中出现线性变化的偏移量。示例性地，运动台在沿Y向运动过程中有线性变化的X向偏移量，由于运动台栅格、测量基底自身栅格都有可能存在非正交性误差，所以根据0度和90度测量结果，计算该非正交性误差。

S320：通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上，第一角度为0度，第二角度为90度。

S331：拟合计算基底以0度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第一非正交性误差Orth_0。

pos_xm_0＝Tx_0+xm×Sx_0-ym×Rzy_0+Res_xm_0；

pos_ym_0＝Ty_0+ym×Sy_0+xm×Rzx_0+Res_ym_0；

Orth_0＝Rzy_0-Rzx_0；

其中，pos_xm_0为0度下预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在第二方向上的坐标值，pos_ym_0为0度下任一对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，xm为任一对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值，ym为任一对准量测标记的标准位置信息在第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Ty_0为0度下对准量测标记整体在第二方向上的平移；Sx_0为0度下在第一方向上的缩放倍率，Sy_0为0度下在第二方向上的缩放倍率；Rzx_0表示0度下绕平行于第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_0表示0度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_0为0度下任一对准量测标记在第一方向上的位置残差，Res_ym_0为0度下任一对准量测标记在第二方向上的位置残差；

S332：拟合计算基底以90度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第二非正交性误差Orth_90。

pos_xm_90＝Tx_90+xm×Sx_90-ym×Rzy_90+Res_xm_90；

pos_ym_90＝Ty_90+ym×Sy_90+xm×Rzx_90+Res_ym_90；

Orth_90＝Rzy_90-Rzx_90；

其中，pos_xm_90为90度下任一对准量测标记的第二实际位置信息在第二方向上的坐标值，pos_ym_90为90度下任一对准量测标记的第二实际位置信息在第一方向上的坐标值，Tx_90为90度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Ty_90为90度下对准量测标记整体在第二方向上的平移；Sx_90为90度下在第一方向上的缩放倍率，Sy_90为90度下在第二方向上的缩放倍率；Rzx_90表示90度下绕平行于第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_90表示90度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_90为90度下任一对准量测标记在第一方向上的位置残差，Res_ym_90为90度下任一对准量测标记在第二方向上的位置残差；

S333：根据第一非正交性误差和第二非正交性误差计算位置测量系统的栅格非正交性误差Orth_ws。

Orth_ws＝(Orth_0+Orth_90)/2。

图11是本发明实施例提供的一种非正交性误差的示意图。参见图11，具体的，以第一方向为X向，第二方向为Y向为例，通过上述栅格误差测量方法测量栅格非正交性误差：

首先，选择一行一列(或多行多列)对准量测标记为预设对准量测标记，可以提前记录各个预设对准量测标记的标准位置信息，例如，记录Mark1的标准位置信息为(x1，y1)，Mark2的标准位置信息为(x2，y2)，依次记录多个不同对准量测标记对的标准位置信息为(x3，y3)、(x4，y4)……(xM，yM)。

其次，参见图11(a)，使基底以0度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，依次测量预设对准量测标记的第一实际位置信息。示例性地，记录Mark1的第一实际位置信息为(pos_x1_0，pos_y1_0)，Mark2的第一实际位置信息为(pos_x2_0，pos_y2_0)，依次记录多个不同对准量测标记对的第一实际位置信息为(pos_x3_0，pos_y3_0)、(pos_x4_0，pos_y4_0)……和(pos_xM_0，pos_yM_0)。

根据得到的M个预设对准量测标记的第一实际位置信息和标准位置信息，拟合计算0度下测量栅格的第一非正交性误差Orth_0：

pos_x1_0＝Tx_0+x1×Sx_0-y1×Rzy_0+Res_x1_0；

pos_y1_0＝Ty_0+y1×Sy_0+x1×Rzx_0+Res_y1_0；

pos_x2_0＝Tx_0+x2×Sx_0-y2×Rzy_0+Res_x2_0；

pos_y2_0＝Ty_0+y2×Sy_0+x2×Rzx_0+Res_y2_0；

……

pos_xm_0＝Tx_0+xm×Sx_0-ym×Rzy_0+Res_xm_0；

pos_ym_0＝Ty_0+ym×Sy_0+xm×Rzx_0+Res_ym_0；

根据上述多个公式进行拟合，得出Rzx_0和Rzy_0，并得到第一非正交性误差Orth_0：

Orth_0＝Rzy_0-Rzx_0。

由于运动台栅格、测量基底自身栅格都有可能存在非正交性误差，所以0度时得到的第一非正交性误差Orth_0是两者非正交性误差的叠加：

Orth_0＝(Orth_ws+Orth_plate)，

Orth_ws为运动台的栅格非正交性误差，Orth_plate为测量基底自身的栅格非正交性误差。

然后，参见图11(b)，使基底以90度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，依次测量预设对准量测标记的第二实际位置信息。示例性地，记录Mark1的第二实际位置信息为(pos_x1_90，pos_y1_90)，Mark2的第二实际位置信息为(pos_x2_90，pos_y2_90)，依次记录多个不同对准量测标记对的第二实际位置信息为(pos_x3_90，pos_y3_90)、(pos_x4_90，pos_y4_90)……(pos_xM_90，pos_yM_90)。

根据得到的M个第二实际位置信息和标准位置信息，拟合计算90度下测量栅格的第二非正交性误差Orth_90：

pos_x1_90＝Tx_90+x1×Sx_90-y1×Rzy_90+Res_x1_90；

pos_y1_90＝Ty_90+y1×Sy_90+x1×Rzx_90+Res_y1_90；

pos_x2_90＝Tx_90+x2×Sx_90-y2×Rzy_90+Res_x2_90；

pos_y2_90＝Ty_90+y2×Sy_90+x2×Rzx_90+Res_y2_90；

……

pos_xm_90＝Tx_90+xm×Sx_90-ym×Rzy_90+Res_xm_90；

pos_ym_90＝Ty_90+ym×Sy_90+xm×Rzx_90+Res_ym_90；

根据上述多个公式进行拟合，得出Rzy_90和Rzx_90，并得出第二非正交性误差Orth_90：

Orth_90＝Rzy_90-Rzx_90。

根据Orth_0和Orth_90计算位置测量系统的栅格非正交性误差Orth_ws：

Orth_ws＝(Orth_0+Orth_90)/2。

本实施例提供的栅格误差的测量方法，通过计算基底以不同角度吸附在基底载台上的实际位置和标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格非正交性误差，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

本发明实施例还提供了另一种栅格误差的测量方法。图12是本发明实施例提供的另一种栅格误差的测量方法的流程图。参见图12，当测量的栅格误差为平移误差时，该栅格误差的测量方法包括：

S410：通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，预设对准量测标记包括在第二方向上的至少一列对准量测标记。

S420：通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上，第一角度为0度，第二角度为180度。

S431：拟合计算基底以0度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第一平移误差Res_xp_0。

pos_xp_0＝Tx_0+xp×Sx_0-yp×Rzy_0+Res_xp_0；

其中，pos_xp_0为0度下预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在第二方向上的坐标值，xp为任一对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值，yp为任一对准量测标记的标准位置信息在第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Sx_0为0度下在第一方向上的缩放倍率，Rzy_0表示0度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；

S432：拟合计算基底以所述180度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第二平移误差Res_xp_180。

pos_xp_180＝Tx_180+xp×Sx_180-yp×Rzy_180+Res_xp_180；

其中，pos_xp_180为180度下任一对准量测标记的第二实际位置信息在第二方向上的坐标值，Tx_180为180度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Sx_180为180度下在第一方向上的缩放倍率，Rzy_180表示180度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；

S433：根据第一平移误差和第二平移误差计算位置测量系统相对于任一对准量测标记的第一方向的栅格平移误差Res_xp_ps。

Res_xp_ps＝(Res_xp_0+Res_xp_180)/2。

图13是本发明实施例提供的一种平移误差的示意图。参见图13，具体的，以第一方向为X向，第二方向为Y向为例，通过上述栅格误差测量方法测量X向栅格平移误差：

首先，选择一列(或多列)对准量测标记为预设对准量测标记，如图13(a)，可以提前记录各个预设对准量测标记的标准位置信息，例如，记录Mark1的标准位置信息为(x1，y1)，Mark2的标准位置信息为(x2，y2)，依次记录多个不同对准量测标记对的标准位置信息为(x3，y3)、(x4，y4)……(xP，yP)。

其次，参见图13(a)，使基底以0度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，依次测量预设对准量测标记的第一实际位置信息。示例性地，记录Mark1的第一实际位置信息为(pos_x1_0，pos_y1_0)，Mark2的第一实际位置信息为(pos_x2_0，pos_y2_0)，依次记录多个不同对准量测标记对的第一实际位置信息为(pos_x3_0，pos_y3_0)、(pos_x4_0，pos_y4_0)……和(pos_xP_0，pos_yP_0)。

根据得到的P个预设对准量测标记的第一实际位置信息和标准位置信息，拟合计算0度下测量栅格的第一平移误差Res_xp_0：

pos_x1_0＝Tx_0+x1×Sx_0-y1×Rzy_0+Res_x1_0；

pos_x2_0＝Tx_0+x2×Sx_0-y2×Rzy_0+Res_x2_0；

……

pos_xp_0＝Tx_0+xp×Sx_0-yp×Rzy_0+Res_xp_0；

其中，Res_xp_0为X向的位置残差，即在0度下测量栅格的X向的第一平移残差。

由于运动台、测量基底自身都有可能存在栅格平移误差，所以第一平移残差Res_xp_0是两者栅格平移误差的叠加；

Res_xp_0＝Res_xp_ws+Res_xp_plate；

其中，Res_xp_ps为运动台在p点处栅格的X平移残差，Res_xp_plate为基底自身在p点处栅格的X平移残差。

然后，参见图13(b)，使基底以180度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，依次测量预设对准量测标记的第二实际位置信息。示例性地，记录Mark1的第二实际位置信息为(pos_x1_180，pos_y1_180)，Mark2的第二实际位置信息为(pos_x2_180，pos_y2_180)，依次记录多个不同对准量测标记对的第二实际位置信息为(pos_x3_180，pos_y3_180)、(pos_x4_180，pos_y4_180)……(pos_xN_180，pos_yN_180)。

根据得到的P个预设对准量测标记的第二实际位置信息和标准位置信息，拟合计算0度下测量栅格的第二平移误差Res_xp_180：

pos_x1_180＝Tx_180+x1×Sx_180-y1×Rzy_180+Res_x1_180；

pos_x2_180＝Tx_180+x2×Sx_180-y2×Rzy_180+Res_x2_180；

……

pos_xp_180＝Tx_180+xp×Sx_180-yp×Rzy_180+Res_xp_180；

其中，Res_xp_180为X向的位置残差，即在180度下测量栅格的X向第二平移残差。

其中，Res_xp_180＝Res_xp_ws-Res_xp_plate。

根据Res_xp_0和Res_xp_180可以得出基底载台X向栅格平移误差Res_xp_ps：

Res_xp_ps＝(Res_xp_0+Res_xp_180)/2。

可以理解的是，测量基底载台Y向栅格平移误差Res_yp_ps方法与上述实施例提供的测量方法类似，选用基底上Y方向上一列(或者多列)标记进行0度和180度测量校准，如图13(c)和13(d)。

本实施例提供的栅格误差的测量方法，通过计算基底以不同角度吸附在基底载台上的实际位置和标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格平移误差，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

为了采用上述实施例提供的栅格误差测量方法测量位置测量系统中的栅格误差。本发明实施例还提供了一种栅格误差的测量装置。

图14是本发明实施例提供的一种栅格误差的测量装置的结构框图。如图14所示，该栅格误差的测量装置包括：第一实际位置信息模块51，用于通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，基底以第一角度水平吸附在光学设备的基底吸附台上，第一方向和第二方向相垂直；第二实际位置信息获取模块52，用于通过位置测量系统获取预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，基底以第二角度水平吸附在基底吸附台上，第二角度不同于第一角度；栅格误差计算模块53，用于根据第一实际位置信息、第二实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息计算位置测量系统的栅格误差。

可选的，第一方向平行于预设坐标系中的X轴，第二方向平行于预设坐标系中的Y轴；或者，第一方向平行于预设坐标系中的Y轴，第二方向平行于所述预设坐标系中的X轴。

该栅格误差测量装置可以通过上述实施例中的栅格误差测量方法测量位置测量系统中的不同种类的栅格误差，通过将基底以不同的吸附角度吸附在基底吸附台上，并获取预设对准量测标记在不同吸附角度下的实际位置信息，计算得到位置测量系统的栅格误差，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

可选的，预设对准量测标记包括在所述第二方向上的至少两列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为180度；

栅格误差计算模块包括：

第一栅格旋转度确定单元，用于根据第一实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息，确定基底以0度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第一栅格旋转度；

第二栅格旋转度确定单元，用于根据第二实际位置信息和预设对准量测标记的标准位置信息，确定基底以180度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第二栅格旋转度；

栅格旋转度误差计算单元，用于根据第一栅格旋转度和第二栅格旋转度计算位置测量系统的第二方向的栅格旋转度误差。

可选的，第一栅格旋转度确定单元包括：

第一旋转量计算子单元，用于根据对准量测标记对的第一实际位置信息及标准位置信息，计算对准量测标记对的第一旋转量，其中，对准量测标记对包括在第一方向上的位于同一行的两个所述对准量测标记，任一所述第一旋转量Rotyn_0满足：Rotyn_0＝(pos_yj_0-pos_yi_0)/(xj-xi)，pos_yi_0为0度下所述对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，pos_yj_0为0度下对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，xi为第一对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值，xj为第二对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值；

第一栅格旋转度拟合子单元，用于根据多个不同对准量测标记对的第一旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出第一栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：Rotyn_0＝K0×(yi+yj)/2+dRotyn_0，K0为所述第一栅格旋转度，yi为第一对准量测标记的标准位置信息在第一方向上的坐标值，yj为第二对准量测标记的标准位置信息在第一方向上的坐标值，dRotyn_0为0度下的拟合残差；

第二栅格旋转度确定单元包括：

第二旋转量计算子单元，用于根据对准量测标记对的第二实际位置信息及标准位置信息，计算对准量测标记对的第二旋转量，任一第二旋转量Rotyn_180满足：Rotyn_180＝(pos_yj_180-pos_yi_180)/(-xj+xi)，pos_yi_180为180度下所述对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，pos_yj_180为180度下对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值；

第二栅格旋转度拟合子单元，用于根据多个不同对准量测标记对的第二旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出所述第二栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：Rotyn_180＝K180×(-yi-yj)/2+dRotyn_180，K180为第二栅格旋转度，dRotyn_180为180度下的拟合残差；

相应的，根据第一栅格旋转度和第二栅格旋转度计算位置测量系统的第二方向的栅格旋转度误差K_ws_z满足以下公式：

K_ws_z＝(K0-K180)/2。

可选的，预设对准量测标记包括在第一方向上的至少一行对准量测标记以及在第二方向上的至少一列对准量测标记，第一角度为0度，第二角度为90度；

栅格误差计算模块包括：

第一非正交性拟合单元，用于拟合计算基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一非正交性误差Orth_0：

pos_xm_0＝Tx_0+xm×Sx_0-ym×Rzy_0+Res_xm_0；

pos_ym_0＝Ty_0+ym×Sy_0+xm×Rzx_0+Res_ym_0；

Orth_0＝Rzy_0-Rzx_0；

其中，pos_xm_0为0度下预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，pos_ym_0为0度下任一对准量测标记的第一实际位置信息在第一方向上的坐标值，xm为任一对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值，ym为任一对准量测标记的标准位置信息在第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Ty_0为0度下对准量测标记整体在第二方向上的平移；Sx_0为0度下在第一方向上的缩放倍率，Sy_0为0度下在第二方向上的缩放倍率；Rzx_0表示0度下绕平行于第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_0表示0度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_0为0度下任一对准量测标记在第一方向上的位置残差，Res_ym_0为0度下任一对准量测标记在第二方向上的位置残差；

第二非正交性拟合单元，用于拟合计算基底以90度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第二非正交性误差Orth_90：

pos_xm_90＝Tx_90+xm×Sx_90-ym×Rzy_90+Res_xm_90；

pos_ym_90＝Ty_90+ym×Sy_90+xm×Rzx_90+Res_ym_90；

Orth_90＝Rzy_90-Rzx_90；

其中，pos_xm_90为90度下任一对准量测标记的第二实际位置信息在第二方向上的坐标值，pos_ym_90为90度下任一对准量测标记的第二实际位置信息在第一方向上的坐标值，Tx_90为90度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Ty_90为90度下对准量测标记整体在所述第二方向上的平移；Sx_90为90度下在第一方向上的缩放倍率，Sy_90为90度下在第二方向上的缩放倍率；Rzx_90表示90度下绕平行于第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_90表示90度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_90为90度下任一对准量测标记在第一方向上的位置残差，Res_ym_90为90度下任一对准量测标记在第二方向上的位置残差；

栅格非正交性误差计算单元，用于根据第一非正交性和第二非正交性计算位置测量系统的栅格非正交性误差Orth_ws：

Orth_ws＝(Orth_0+Orth_90)/2。

可选的，预设对准量测标记包括在第二方向上的至少一列对准量测标记，第一角度为0度，第二角度为180度；

栅格误差计算模块包括：

第一平移误差拟合单元，用于拟合计算基底以0度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第一平移误差Res_xp_0：

pos_xp_0＝Tx_0+xp×Sx_0-yp×Rzy_0+Res_xp_0；其中，pos_xp_0为0度下预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在第二方向上的坐标值，xp为任一对准量测标记的标准位置信息在第二方向上的坐标值，yp为任一对准量测标记的标准位置信息在第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Sx_0为0度下在第一方向上的缩放倍率，Rzy_0表示0度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；

第二平移误差拟合单元，用于拟合计算基底以180度水平吸附在基底吸附台上时测量栅格的第二平移误差Res_xp_180：

pos_xp_180＝Tx_180+xp×Sx_180-yp×Rzy_180+Res_xp_180；其中，pos_xp_180为180度下任一对准量测标记的第二实际位置信息在第二方向上的坐标值，Tx_180为180度下对准量测标记整体在第一方向上的平移，Sx_180为180度下在第一方向上的缩放倍率，Rzy_180表示180度下绕平行于第二方向的坐标轴的旋转；

栅格平移误差计算单元，用于根据第一平移误差和第二平移误差计算位置测量系统相对于任一对准量测标记的第一方向的栅格平移误差Res_xp_ps：

Res_xp_ps＝(Res_xp_0+Res_xp_180)/2。

本发明实施例还提供了一种光学设备，该光学设备包括上述任意实施例提供的栅格误差的测量装置。

可选的，光学设备包括光刻机。

本实施例提供的光学设备，通过计算基底以不同角度吸附在基底载台上的实际位置和标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差，计算方法简单，实现了对位置测量系统的测量位置进行校准，使最终位置量测或运动位置准确的目的，且不需要采集运动台在不同姿态下(包括旋转、倾斜等)较大范围的位置数据进行数学拟合计算，解决了无法获取多个自由度的相关性数据而使位置模型无法求解的问题。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种栅格误差的测量方法，其特征在于，包括：

通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，所述基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，所述基底以第一角度水平吸附在所述光学设备的基底吸附台上，所述第一方向和所述第二方向相垂直；

通过所述位置测量系统获取所述预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，所述基底以第二角度水平吸附在所述基底吸附台上，所述第二角度不同于所述第一角度；

根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差；

所述第一方向平行于预设坐标系中的X轴，所述第二方向平行于所述预设坐标系中的Y轴；或者，所述第一方向平行于预设坐标系中的Y轴，所述第二方向平行于所述预设坐标系中的X轴；

所述预设对准量测标记包括在所述第二方向上的至少两列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为180度；

根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和预先设定的各个所述对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差，包括：

根据所述第一实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息，确定所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一栅格旋转度；

根据所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息，确定所述基底以所述180度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二栅格旋转度；

根据所述第一栅格旋转度和所述第二栅格旋转度计算所述位置测量系统的所述第二方向的栅格旋转度误差；或者，

所述预设对准量测标记包括在所述第一方向上的至少一行所述对准量测标记以及在所述第二方向上的至少一列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为90度；

根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和预先设定的各个所述对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差，包括：

拟合计算所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一非正交性误差；

拟合计算所述基底以所述90度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二非正交性误差；

根据所述第一非正交性误差和所述第二非正交性误差计算所述位置测量系统的栅格非正交性误差；或者，

所述预设对准量测标记包括在所述第二方向上的至少一列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为180度；

根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和预先设定的各个所述对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差，包括：

拟合计算所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一平移误差；

拟合计算所述基底以所述180度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二平移误差；

根据所述第一平移误差和所述第二平移误差计算所述位置测量系统相对于所述任一对准量测标记的所述第一方向的栅格平移误差。

2.根据权利要求1所述的栅格误差的测量方法，其特征在于，根据所述第一实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息，确定所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一栅格旋转度，包括：

根据对准量测标记对的第一实际位置信息及标准位置信息，计算所述对准量测标记对的第一旋转量，其中，所述对准量测标记对包括在所述第一方向上的位于同一行的两个所述对准量测标记，任一所述第一旋转量Rotyn_0满足：Rotyn_0＝(pos_yj_0-pos_yi_0)/(xj-xi)，pos_yi_0为0度下所述对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，pos_yj_0为0度下所述对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，xi为所述第一对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值，xj为所述第二对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值；

根据多个不同对准量测标记对的第一旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出所述第一栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：Rotyn_0＝K0×(yi+yj)/2+dRotyn_0，K0为所述第一栅格旋转度，yi为所述第一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，yj为所述第二对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，dRotyn_0为0度下的拟合残差；

根据所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息，确定所述基底以所述180度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二栅格旋转度，包括：

根据所述对准量测标记对的第二实际位置信息及标准位置信息，计算所述对准量测标记对的第二旋转量，任一所述第二旋转量Rotyn_180满足：Rotyn_180＝(pos_yj_180-pos_yi_180)/(-xj+xi)，pos_yi_180为180度下所述对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，pos_yj_180为180度下所述对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值；

根据多个不同对准量测标记对的第二旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出所述第二栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：Rotyn_180＝K180×(-yi-yj)/2+dRotyn_180，K180为所述第二栅格旋转度，dRotyn_180为180度下的拟合残差；

相应的，根据所述第一栅格旋转度和所述第二栅格旋转度计算所述位置测量系统的所述第二方向的栅格旋转度误差K_ws_z满足以下公式：

K_ws_z＝(K0-K180)/2。

3.根据权利要求1所述的栅格误差的测量方法，其特征在于，所述第一非正交性误差Orth_0满足：

pos_xm_0＝Tx_0+xm×Sx_0-ym×Rzy_0+Res_xm_0；

pos_ym_0＝Ty_0+ym×Sy_0+xm×Rzx_0+Res_ym_0；

Orth_0＝Rzy_0-Rzx_0；

其中，pos_xm_0为0度下所述预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，pos_ym_0为0度下所述任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，xm为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值，ym为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Ty_0为0度下所述对准量测标记整体在所述第二方向上的平移；Sx_0为0度下在所述第一方向上的缩放倍率，Sy_0为0度下在所述第二方向上的缩放倍率；Rzx_0表示0度下绕平行于所述第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_0表示0度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_0为0度下所述任一对准量测标记在所述第一方向上的位置残差，Res_ym_0为0度下所述任一对准量测标记在所述第二方向上的位置残差；

所述第二非正交性误差Orth_90满足：

pos_xm_90＝Tx_90+xm×Sx_90-ym×Rzy_90+Res_xm_90；

pos_ym_90＝Ty_90+ym×Sy_90+xm×Rzx_90+Res_ym_90；

Orth_90＝Rzy_90-Rzx_90；

其中，pos_xm_90为90度下所述任一对准量测标记的第二实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，pos_ym_90为90度下所述任一对准量测标记的第二实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，Tx_90为90度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Ty_90为90度下所述对准量测标记整体在所述第二方向上的平移；Sx_90为90度下在所述第一方向上的缩放倍率，Sy_90为90度下在所述第二方向上的缩放倍率；Rzx_90表示90度下绕平行于所述第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_90表示90度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_90为90度下所述任一对准量测标记在所述第一方向上的位置残差，Res_ym_90为90度下所述任一对准量测标记在所述第二方向上的位置残差；

所述栅格非正交性误差Orth_ws满足：

Orth_ws＝(Orth_0+Orth_90)/2。

4.根据权利要求1所述的栅格误差的测量方法，其特征在于，所述第一平移误差Res_xp_0满足：pos_xp_0＝Tx_0+xp×Sx_0-yp×Rzy_0+Res_xp_0；其中，pos_xp_0为0度下所述预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，xp为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值，yp为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Sx_0为0度下在所述第一方向上的缩放倍率，Rzy_0表示0度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；

所述第二平移误差Res_xp_180满足：

pos_xp_180＝Tx_180+xp×Sx_180-yp×Rzy_180+Res_xp_180；其中，pos_xp_180为180度下所述任一对准量测标记的第二实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，Tx_180为180度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Sx_180为180度下在所述第一方向上的缩放倍率，Rzy_180表示180度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；

所述栅格平移误差Res_xp_ps满足：

Res_xp_ps＝(Res_xp_0+Res_xp_180)/2。

5.根据权利要求1-4任一所述的栅格误差的测量方法，其特征在于，所述对准量测标记的图形为中心对称图形。

6.根据权利要求1-4任一所述的栅格误差的测量方法，其特征在于，所述位置测量系统为干涉仪测量系统、激光三角尺或激光位移传感器。

7.一种栅格误差的测量装置，其特征在于，包括：

第一实际位置信息模块，用于通过光学设备中的位置测量系统获取基底上预设对准量测标记的第一实际位置信息，其中，所述基底上设置有多个沿第一方向和第二方向呈阵列排布的对准量测标记，形成测量栅格，所述基底以第一角度水平吸附在所述光学设备的基底吸附台上，所述第一方向和所述第二方向相垂直；

第二实际位置信息获取模块，用于通过所述位置测量系统获取所述预设对准量测标记的第二实际位置信息，其中，所述基底以第二角度水平吸附在所述基底吸附台上，所述第二角度不同于所述第一角度；

栅格误差计算模块，用于根据所述第一实际位置信息、所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息计算所述位置测量系统的栅格误差；

所述第一方向平行于预设坐标系中的X轴，所述第二方向平行于所述预设坐标系中的Y轴；或者，所述第一方向平行于预设坐标系中的Y轴，所述第二方向平行于所述预设坐标系中的X轴；

所述预设对准量测标记包括在所述第二方向上的至少两列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为180度；

所述栅格误差计算模块包括：

第一栅格旋转度确定单元，用于根据所述第一实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息，确定所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一栅格旋转度；

第二栅格旋转度确定单元，用于根据所述第二实际位置信息和所述预设对准量测标记的标准位置信息，确定所述基底以所述180度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二栅格旋转度；

栅格旋转度误差计算单元，用于根据所述第一栅格旋转度和所述第二栅格旋转度计算所述位置测量系统的所述第二方向的栅格旋转度误差；或者，

所述预设对准量测标记包括在所述第一方向上的至少一行所述对准量测标记以及在所述第二方向上的至少一列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为90度；

所述栅格误差计算模块包括：

第一非正交性拟合单元，用于拟合计算所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一非正交性误差；

第二非正交性拟合单元，用于拟合计算所述基底以所述90度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二非正交性误差；

栅格非正交性误差计算单元，用于根据所述第一非正交性误差和所述第二非正交性误差计算所述位置测量系统的栅格非正交性误差；或者，

所述预设对准量测标记包括在所述第二方向上的至少一列所述对准量测标记，所述第一角度为0度，所述第二角度为180度；

所述栅格误差计算模块包括：

第一平移误差拟合单元，用于拟合计算所述基底以所述0度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第一平移误差；

第二平移误差拟合单元，用于拟合计算所述基底以所述180度水平吸附在所述基底吸附台上时测量栅格的第二平移误差；

栅格平移误差计算单元，用于根据所述第一平移误差和所述第二平移误差计算所述位置测量系统相对于所述任一对准量测标记的所述第一方向的栅格平移误差。

8.根据权利要求7所述的栅格误差的测量装置，其特征在于，所述第一栅格旋转度确定单元包括：

第一旋转量计算子单元，用于根据对准量测标记对的第一实际位置信息及标准位置信息，计算所述对准量测标记对的第一旋转量，其中，所述对准量测标记对包括在所述第一方向上的位于同一行的两个所述对准量测标记，任一所述第一旋转量Rotyn_0满足：Rotyn_0＝(pos_yj_0-pos_yi_0)/(xj-xi)，pos_yi_0为0度下所述对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，pos_yj_0为0度下所述对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，xi为所述第一对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值，xj为所述第二对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值；

第一栅格旋转度拟合子单元，用于根据多个不同对准量测标记对的第一旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出所述第一栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：Rotyn_0＝K0×(yi+yj)/2+dRotyn_0，K0为所述第一栅格旋转度，yi为所述第一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，yj为所述第二对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，dRotyn_0为0度下的拟合残差；

所述第二栅格旋转度确定单元包括：

第二旋转量计算子单元，用于根据所述对准量测标记对的第二实际位置信息及标准位置信息，计算所述对准量测标记对的第二旋转量，任一所述第二旋转量Rotyn_180满足：Rotyn_180＝(pos_yj_180-pos_yi_180)/(-xj+xi)，pos_yi_180为180度下所述对准量测标记对中第一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，pos_yj_180为180度下所述对准量测标记对中第二对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值；

第二栅格旋转度拟合子单元，用于根据多个不同对准量测标记对的第二旋转量及标准位置信息，线性拟合计算出所述第二栅格旋转度，其中，线性拟合公式满足：Rotyn_180＝K180×(-yi-yj)/2+dRotyn_180，K180为所述第二栅格旋转度，dRotyn_180为180度下的拟合残差；

相应的，根据所述第一栅格旋转度和所述第二栅格旋转度计算所述位置测量系统的所述第二方向的栅格旋转度误差K_ws_z满足以下公式：

K_ws_z＝(K0-K180)/2。

9.根据权利要求7所述的栅格误差的测量装置，其特征在于，所述第一非正交性误差Orth_0满足：

pos_xm_0＝Tx_0+xm×Sx_0-ym×Rzy_0+Res_xm_0；

pos_ym_0＝Ty_0+ym×Sy_0+xm×Rzx_0+Res_ym_0；

Orth_0＝Rzy_0-Rzx_0；

其中，pos_xm_0为0度下所述预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，pos_ym_0为0度下所述任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，xm为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值，ym为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Ty_0为0度下所述对准量测标记整体在所述第二方向上的平移；Sx_0为0度下在所述第一方向上的缩放倍率，Sy_0为0度下在所述第二方向上的缩放倍率；Rzx_0表示0度下绕平行于所述第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_0表示0度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_0为0度下所述任一对准量测标记在所述第一方向上的位置残差，Res_ym_0为0度下所述任一对准量测标记在所述第二方向上的位置残差；

所述第二非正交性误差Orth_90满足：

pos_xm_90＝Tx_90+xm×Sx_90-ym×Rzy_90+Res_xm_90；

pos_ym_90＝Ty_90+ym×Sy_90+xm×Rzx_90+Res_ym_90；

Orth_90＝Rzy_90-Rzx_90；

其中，pos_xm_90为90度下所述任一对准量测标记的第二实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，pos_ym_90为90度下所述任一对准量测标记的第二实际位置信息在所述第一方向上的坐标值，Tx_90为90度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Ty_90为90度下所述对准量测标记整体在所述第二方向上的平移；Sx_90为90度下在所述第一方向上的缩放倍率，Sy_90为90度下在所述第二方向上的缩放倍率；Rzx_90表示90度下绕平行于所述第一方向的坐标轴的旋转，Rzy_90表示90度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；Res_xm_90为90度下所述任一对准量测标记在所述第一方向上的位置残差，Res_ym_90为90度下所述任一对准量测标记在所述第二方向上的位置残差；

所述栅格非正交性误差Orth_ws满足：

Orth_ws＝(Orth_0+Orth_90)/2。

10.根据权利要求7所述的栅格误差的测量装置，其特征在于，所述第一平移误差Res_xp_0满足：

pos_xp_0＝Tx_0+xp×Sx_0-yp×Rzy_0+Res_xp_0；其中，pos_xp_0为0度下所述预设对准量测标记中任一对准量测标记的第一实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，xp为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第二方向上的坐标值，yp为所述任一对准量测标记的标准位置信息在所述第一方向上的坐标值，Tx_0为0度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Sx_0为0度下在所述第一方向上的缩放倍率，Rzy_0表示0度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；

所述第二平移误差Res_xp_180满足：

pos_xp_180＝Tx_180+xp×Sx_180-yp×Rzy_180+Res_xp_180；其中，pos_xp_180为180度下所述任一对准量测标记的第二实际位置信息在所述第二方向上的坐标值，Tx_180为180度下所述对准量测标记整体在所述第一方向上的平移，Sx_180为180度下在所述第一方向上的缩放倍率，Rzy_180表示180度下绕平行于所述第二方向的坐标轴的旋转；

所述栅格平移误差Res_xp_ps满足：

Res_xp_ps＝(Res_xp_0+Res_xp_180)/2。

11.一种光学设备，其特征在于，包括如权利要求7-10任一所述的栅格误差的测量装置。

12.根据权利要求11所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备包括光刻机。

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