CN112648920A - 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机 - Google Patents

掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机 Download PDF

Info

Publication number
CN112648920A
CN112648920A CN201910967774.4A CN201910967774A CN112648920A CN 112648920 A CN112648920 A CN 112648920A CN 201910967774 A CN201910967774 A CN 201910967774A CN 112648920 A CN112648920 A CN 112648920A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mask opening
mask
current
straight line
image acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910967774.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112648920B (zh
Inventor
肖蓉
邓帅飞
李运锋
周许超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd filed Critical Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority to CN201910967774.4A priority Critical patent/CN112648920B/zh
Publication of CN112648920A publication Critical patent/CN112648920A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112648920B publication Critical patent/CN112648920B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/24—Optical enhancement of defects or not directly visible states, e.g. selective electrolytic deposition, bubbles in liquids, light emission, colour change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机。该掩模开口尺寸测量方法包括：对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，所述掩模版包括掩模开口；基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸，以有效判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。

Description

掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机
技术领域
本发明实施例涉及掩模版制作技术，尤其涉及一种掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机。
背景技术
掩模版在制作的过程中，需要利用张网机将掩模版拉伸至预设值。在拉伸过程中，掩模版上的掩模开口的尺寸会随着拉伸的进行而发生变化。因此需要不断地确定当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。现有的掩模版上的掩模开口的尺寸的测量方法是，先对掩模版上的掩模开口进行定位，然后将当前掩模开口与标准模板进行匹配，根据当前掩模开口与标准模板匹配结果判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。
在实际中，掩模版上的掩模开口周围存在纹理结构，该纹理结构的存在，会使得拉伸过程中掩模开口发生形变。当掩模开口形变量大到超过标准模板形貌容忍范围时，最终导致掩模开口与标准模板无法匹配。这使得基于现有的掩模开口尺寸测量方法不能够很好地判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。
发明内容
本发明提供一种掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机，以实现能精确测定掩模开口尺寸，进而有效判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。
第一方面，本发明实施例提供了一种掩模开口尺寸测量方法，包括：
对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，所述掩模版包括掩模开口；
基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；
基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸。
第二方面，本发明实施例还提供了一种掩模版拉伸装置，包括图像采集系统，图像采集系统运动机构、载物台、夹爪、夹爪控制机构以及掩模开口测量模块；
所述载物台用于承载待拉伸的掩模版；并且所述载物台位于所述图像采集系统可进行图像采集的区域内；
所述图像采集系统运动机构与所述图像采集系统连接，用于调整所述图像采集系统与所述载物台的相对位置；
所述图像采集系统用于对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，所述掩模版包括掩模开口
所述掩模开口测量模块与所述图像采集系统连接，用于基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸；
所述夹爪控制机构与所述夹爪连接，用于根据当前所述掩模开口的尺寸与预设值的关系，控制所述夹爪对所述掩模版的拉伸操作。
第三方面，本发明实施例还提供了一种张网机，包括本发明实施例提供的掩模版拉伸装置。
本发明实施例通过设置基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸，解决了当掩模开口形变量大到超过标准模板形貌容忍范围时，会导致掩模开口与标准模板无法匹配，不能够很好地判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值的问题，实现能精确测定掩模开口尺寸，进而有效判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种掩模开口尺寸测量方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种掩模版拉伸装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种掩模版在CCD相机成像的局部示意图；
图4为本发明实施例提供的一种执行S2的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种执行S21的流程图；
图6为图3中掩模版掩模开口进行边缘点提取后的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种执行S3的流程图；
图8为本发明实施例提供的一个掩模开口的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一个掩模开口的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种具体执行S3的流程图；
图11为本发明实施例提供的一种将黑白图像划分为多个子区域后的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种亮度梯度与投影轴坐标的对应关系图；
图13为利用PM(几何模板匹配)定位掩模开口几何中心的效果图；
图14为利用CM(灰度模板匹配)定位掩模开口几何中心的效果图；
图15为利用本发明提供的连通域法定位掩模开口几何中心的效果图；
图16为利用本发明提供的掩模开口尺寸测量方法在第一方向上的测量重复性效果图；
图17为利用本发明提供的掩模开口尺寸测量方法在第二方向上的测量重复性效果图。
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为本发明实施例提供的一种掩模开口尺寸测量方法的流程图。本申请提供的掩模开口尺寸测量方法适用于掩模版拉伸装置。参见图1，该掩模开口尺寸测量方法包括：
S1、对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，该掩模版包括掩模开口。
示例性地，可以利用普通相机、CCD相机或者摄像头等对掩模版进行拍照以达到图像采集的目的。
下面示例性地给出一个掩模版拉伸装置的具体示例，并基于该掩模版拉伸装置阐明本步骤的具体实现方法，但不构成对本申请的限制。
图2为本发明实施例提供的一种掩模版拉伸装置的结构示意图。参见图2，该掩模版拉伸装置包括图像采集系统，图像采集系统运动机构2以及载物台3。采集系统包括CCD相机11、成像镜头12、照明模块(主要包括同轴光源13、环形光源14和背光源15)，图像采集系统运动机构2可以为龙门运动机构。
本步骤的具体实现方法为：将掩模版4置于载物台3上，将CCD相机11的坐标与载物台3坐标进行标定，图像采集系统运动机构2带动CCD相机11在与载物台3载物面平行的平面上运动，当运动至指定位置，使得掩模版4上的测量标记(即掩模开口)移动至CCD相机11的视场内。根据测量标记类型切换对应的照明模式；在垂直于载物台3载物面的方向上移动载物台3，使得测量标记(即掩模开口)进入成像镜头12的焦深范围内，成像镜头12进行光学成像，光学成像信息记录在CCD相机11上，以完成对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集。图3为本发明实施例提供的一种掩模版在CCD相机成像的局部示意图。
需要说明的是，在本步骤中，掩模开口可以用于制作显示面板中像素单元，示例性地，其可以形成像素单元中的色阻层，有机发光层等。
S2、基于当前图像采集结果，确定掩模版上当前掩模开口的几何中心。
S3、基于当前掩模开口的几何中心，计算当前掩模开口的尺寸。
上述技术方案通过基于当前图像采集结果，确定掩模版上当前掩模开口的几何中心，基于当前掩模开口的几何中心，计算当前掩模开口的尺寸，实质是给出了一种具体的掩模开口尺寸测量方法，这种掩模开口尺寸测量方法不需要依赖标准模板(如几何模板或灰度模板)就能够精确得到掩模开口的尺寸，摆脱了标准模板对掩模开口尺寸测量的局限性，可以据此可以准确判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值。
需要说明的是，在上述技术方案中，掩模版可以包括一个掩模开口，也可以包括多个掩模开口，本申请对此不作限制。当掩模版包括多个掩模开口时，基于当前图像采集结果，确定掩模版上当前掩模开口的几何中心，包括：基于当前图像采集结果，确定掩模版上当前至少一个掩模开口的几何中心。即，上述掩模开口尺寸测量方法可以仅针对一个掩模开口进行尺寸测量，也可以针对其中的几个或全部掩模开口进行尺寸测量，本申请对此不作限制。
在上述技术方案的基础上，可选地，在S3之后，还包括：若当前掩模开口的尺寸大于或等于预设值，停止对掩模版进行拉伸；若当前掩模开口的尺寸小于预设值，对掩模版继续进行拉伸。由于本申请提供的掩模开口尺寸测量方法可以准确判断当前掩模版上的掩模开口的尺寸是否达到预设值，这样设置的实质是根据掩模开口的尺寸对掩模版进行拉伸操作，这样设置可以确保掩模版具有较高的良率。本领域技术人员可以理解，目前电子设备(如显示面板、电路板等)都需要利用掩模版形成具有特定图案的膜层。掩模版的良率越高，利用其制备形成的电子设备的良率越高。
图4为本发明实施例提供的一种执行S2的流程图。在上述技术方案的基础上，可选地，参见图4，S2包括：
S21、基于当前图像采集结果，识别掩模版上的掩模开口。
S22、确定掩模开口的几何中心。
这样设置可以降低掩模开口的几何中心的定位难度，提高掩模开口的几何中心的定位的准确性。
图5为本发明实施例提供的一种执行S21的流程图。进一步地，继续参见图5，S21包括：
S211、将当前图像采集结果转化为黑白图像。
可选地，对当前图像采集结果进行二值化处理，以将当前图像采集结果转化为黑白图像。
S212、提取黑白图像中的边缘点。
可选地，利用canny边缘检测算法提取黑白图像中的边缘点。图6为图3中掩模版掩模开口进行边缘点提取后的示意图。
S213、基于边缘点，识别掩模版上的掩模开口。
可选地，基于边缘点，利用连通域法(如八连通原理)识别掩模版上的掩模开口。
上述技术方案可以对当前图像采集结果中的掩模开口进行自动识别，不需要人工干预，快速、方便，可以降低人力成本。
在上述技术方案的基础上，可选地，继续参见图5，在S211之后，S212之前，还包括：S214、对黑白图像进行降噪处理。示例性地，可以通过形态学操作去除脏污对当前黑白图像的影响，以进一步提高对当前图像采集结果中的掩模开口几何中心定位的准确性。
在上述各技术方案的基础上，可选地，在执行S22时，可以采用格林公式计算掩模开口的几何中心。
格林公式：设闭区域D由分段光滑的曲线围成，函数P(x,y)及Q(x,y)在D上具有一阶连续偏导数，则有
Figure BDA0002231069200000071
其中：L是D的取正向的边界曲线
下面给出具体实现方法：
1)利用多边形近似代替掩模开口的边界。
2)利用格林公式将多边形区域上的二重积分化为围绕边界的线积分。
3)根据线积分确定所述掩模开口的几何中心
Figure BDA0002231069200000085
Figure BDA0002231069200000081
其中：
Figure BDA0002231069200000082
Figure BDA0002231069200000083
Figure BDA0002231069200000084
图7为本发明实施例提供的一种执行S3的流程图。在上述各技术方案的基础上，可选地，参见图7，S3包括：
S31、对掩模开口的边缘进行直线拟合，形成直线拟合结果。
可选地，利用最小二乘法对提取到的边缘点进行直线拟合。当掩模开口变形不呈直线的时候，若采用Ransac拟合直线，再计算两直线的距离，由于存在随机性抽样，拟合出的直线不稳定，测量重复精度差，不满足重复性指标要求。而采用最小二乘法拟合直线可以避免拟合直线的随机性。
本步骤的具体实现方法有多种，示例性地，可以为：对于掩模开口的边缘进行直线拟合，得到与同一个掩模开口对应的第一拟合直线和第二拟合直线，第一拟合直线和第二拟合直线分居于同一掩模开口的相对两侧，第一拟合直线和第二拟合直线作为直线拟合结果。
S32、基于直线拟合结果，计算当前掩模开口的尺寸。
本步骤的具体实现方法有多种，示例性地，可以为：确定标准直线，标准直线经过同一掩模开口的几何中心；标准直线与第一拟合直线的交点为第一交点，标准直线与第二拟合直线的交点为第二交点；将第一交点与第二交点的之间的距离作为掩模开口的尺寸。
相比于用一条线段中点到另一条线垂足之间的距离作为直线到直线距离的方法，当线段起点和终点发生变化时，线段中点也跟着变化，不能稳定、有效地反映掩模开口的尺寸，测量重复性不满足指标要求。上述方法，可以稳定、有效地反映掩模开口的尺寸，测量重复性满足指标要求。
可选地，令第一方向与第二方向垂直，且第一方向与第二方向与掩模版所在平面平行；第一拟合直线和第二拟合直线与第一方向的夹角满足预设夹角范围，对于同一掩模开口，令平行于第二方向且经过几何中心的直线为标准直线；或者，第一拟合直线和第二拟合直线与第二方向的夹角满足预设夹角范围，对于同一掩模开口，令平行于第一方向且经过几何中心的直线为标准直线。这里“夹角”是指拟合直线与第一方向(或第二方向)相交所形成的最小正角。这样设置可以进一步提高掩模开口的尺寸测量精度，进而稳定、有效地反映掩模开口的尺寸，测量重复性满足指标要求。
可选地，预设夹角范围为[-20°，20°]。当第一拟合直线和第二拟合直线与第一方向的夹角满足预设夹角范围，是指第一拟合直线和第二拟合直线趋近于与第一方向平行。此时，标准直线趋近于与第一拟合直线和第二拟合直线都垂直。当第一拟合直线和第二拟合直线与第二方向的夹角满足预设夹角范围，是指第一拟合直线和第二拟合直线趋近于与第二方向平行。此时，标准直线趋近于与第一拟合直线和第二拟合直线都垂直。这样可以进一步提高掩模开口的尺寸测量精度，进而稳定、有效地反映掩模开口的尺寸，测量重复性满足指标要求。
示例性，图8为本发明实施例提供的一个掩模开口的结构示意图。图9为本发明实施例提供的另一个掩模开口的结构示意图。图10为本发明实施例提供的一种具体执行S3的流程图。参见图8和图9和图10，示例性地，令第一方向100与第二方向200垂直，且第一方向100和第二方向200均与掩模版所在平面平行。在确定掩模开口的几何中心C后，对于掩模开口的边缘进行直线拟合，得到与掩模开口对应的第一拟合直线L1和第二拟合直线L2。且第一拟合直线L1和第二拟合直线L2分居于同一掩模开口的两侧。
如图8所示，若第一拟合直线L1和第二拟合直线L2与第一方向100的夹角均属于[70°，110°](即第一拟合直线L1和第二拟合直线L2与第二方向200的夹角满足预设夹角范围)，对于同一掩模开口，令平行于第一方向100且经过几何中心C的直线为标准直线M，标准直线M与第一拟合直线L1的交点为第一交点P1，标准直线M与第二拟合直线L2的交点为第二交点P2；将第一交点P1与第二交点P2的之间的距离作为掩模开口的尺寸。如图9所示，若第一拟合直线L1和第二拟合直线L2与第一方向100的夹角均属于[-20°，20°](即第一拟合直线L1和第二拟合直线L2与第一方向100的夹角满足预设夹角范围)，对于同一掩模开口，令平行于第二方向200且经过几何中心C的直线为标准直线M，标准直线M与第一拟合直线L1的交点为第一交点P1，标准直线M与第二拟合直线L2的交点为第二交点P2；将第一交点P1与第二交点P2的之间的距离作为掩模开口的尺寸。
在上述各技术方案的基础上，可选地，继续参见图10，在对掩模开口的边缘进行直线拟合，形成直线拟合结果之前，还包括；对掩模版上的掩模开口的边缘的边缘点进行二次提取。这样设置可以提高掩模开口的尺寸测量的精度。
可选地，对掩模版上的掩模开口的边缘的边缘点进行二次提取，包括：
首先、设定单位边缘点识别区域的尺寸。其中，单位边缘点识别区域的尺寸应当小于单个掩模开口的尺寸，具体可以根据经验值进行设定。
其次、将黑白图像划分为多个子区域。图11为本发明实施例提供的一种将黑白图像划分为多个子区域后的结构示意图。参见图11，每个子区域a的尺寸与单位边缘点识别区域的尺寸相同；每个子区域a包括掩模开口的部分边缘a1和位于部分边缘a1两侧的部分掩模开口图像a2和部分非掩模开口图像a3。
再次、继续参见图11，建立投影轴，投影轴方向为由非掩模开口图像a3指向掩模开口图像a2，将子区域a投影于投影轴，得到沿投影轴向上不同坐标的亮度值。可选地，投影轴可以与上述方案中的第一方向100平行或者投影值与上述方案中的第二方向200平行。
然后、基于投影轴向上不同坐标的亮度值，得到亮度梯度与投影轴坐标的对应关系。可选地，对获得的原始投影序列的亮度值做差分，得到各点的梯度(即亮度的变化值，亦是对比度)。
最后、根据亮度梯度与投影轴坐标的对应关系，确定掩模开口的边缘点。
图12为本发明实施例提供的一种亮度梯度与投影轴坐标的对应关系图。图12根据图11得到。根据极性及设定的对比度阈值检测梯度当中满足对比度阈值要求的最强点，得到边缘点P的位置。
下面结合实际测量数据对本申请提供的掩模开口尺寸测量方法的有益效果进行进一步说明。
1、本申请提供的掩模开口几何中心定位方法与现有的掩模开口几何中心定位方法的比较
实验过程：在同一掩模版上同一位置连续采集20张掩模版图片。分别采用模板匹配(PM、CM)及本申请提供的方法对图片中存在变形的所有掩模开口进行定位，计算其重复性，重复性指标要求为3sigma≤150nm。
表1
掩膜开口序号 匹配率 x(pixel) y(pixel) x(nm) y(nm)
1 0.955114 0.165357498 0.400884 38.445618 93.205536
2 0.999985 0.075435481 0.3111564 17.538749 72.343855
3 0.967934 0.09070985 0.2567817 21.09004 59.701737
4 0.983318 0.176713396 1.085015 41.085865 252.266
5 0.97819 0.101843964 0.5111755 23.678722 118.84831
6 0.97178 0.121075713 0.2378617 28.150103 55.302834
7 0.994857 0.093406916 0.3457697 21.717108 80.391457
8 0.983318 0.103300188 0.4016298 24.017294 93.378917
9 0.970498 0.13687017 0.4198857 31.822314 97.623421
10 0.993575 0.085003714 0.3496834 19.763363 81.301387
11 0.961524 0.139048608 0.270906 32.328801 62.985655
12 1 0.081330515 0.2220386 18.909345 51.623975
13 0.980754 0.236213781 0.69805 54.919704 162.29662
14 0.998703 0.094162552 0.2184578 21.892793 50.791441
15 0.962806 0.112210133 0.2697415 26.088856 62.7149
16 0.998703 0.096716422 0.2710234 22.486568 63.012934
17 0.987164 0.108846033 0.2296769 25.306703 53.399875
18 0.987164 0.293071345 0.4357711 68.139088 101.31678
19 0.95896 0.073932878 0.2500836 17.189394 58.144438
20 0.980754 0.121503527 0.322988 28.24957 75.094704
21 0.976908 0.104683885 0.1787193 24.339003 41.552227
22 0.957678 0.112267697 0.2685593 26.10224 62.440043
23 0.9846 0.080288903 0.2126145 18.66717 49.432877
图13为利用PM(几何模板匹配)定位掩模开口几何中心的效果图，其重复性结果由表1给出。从表1和图13可以看出PM定位掩模开口几何中心时匹配率虽然很高，但定位重复性差，3sigma超出指标范围。同时，PM匹配时存在模板标记中心不在图幅中心的问题，会导致匹配出的结果存在偏差，不能正确定位掩模开口几何中心。
表2
掩膜开口序号 匹配率 x(pixel) y(pixel) x(nm) y(nm)
1 0.99787259 0.0744443 0.2190538 25.68329404 75.573565
2 0.99272335 0.0727804 0.2253239 25.10925448 77.736731
3 0.9916665 0.0790771 0.2277897 27.28160918 78.58744
4 0.98815334 0.0805923 0.2282783 27.8043516 78.756027
5 0.98802829 0.081166 0.2129244 28.00227069 73.45893
6 0.98744005 0.0813914 0.2209264 28.08002074 76.219596
7 0.98697567 0.0735119 0.2269104 25.36162179 78.284097
8 0.98625052 0.0763319 0.224641 26.33450659 77.501139
9 0.98127836 0.0745927 0.2352365 25.73447446 81.156579
10 0.98127186 0.0809618 0.2222268 27.93181426 76.668235
11 0.98104542 0.0745516 0.2310382 25.72031858 79.708191
12 0.97946477 0.0810219 0.2268404 27.95255863 78.259942
13 0.97826904 0.0763638 0.2308464 26.34550246 79.642013
14 0.97707057 0.0773207 0.2371874 26.67563831 81.829668
15 0.97656322 0.075802 0.2318921 26.15167374 80.002768
16 0.97568017 0.0800063 0.2247771 27.60215684 77.548101
17 0.97333074 0.0759995 0.2241035 26.2198205 77.315706
18 0.97259068 0.0784012 0.2255405 27.04842315 77.811465
19 0.97109836 0.0793661 0.2265037 27.38131127 78.143771
20 0.96845096 0.0780766 0.2213343 26.93642509 76.360332
图14为利用CM(灰度模板匹配)定位掩模开口几何中心的效果图，其重复性结果由表2给出。从表2和图14可以看出，CM匹配率都很高，重复性满足指标要求，但CM匹配时同样存在模板标记中心不在图幅中心的问题，会导致匹配出的结果存在固定偏差，不能正确定位掩模开口几何中心，需要标定模板标记中心和图幅中心的相对偏差，进行补偿。
表3
掩膜开口序号 x(pixel) y(pixel) x(nm) y(nm)
1 0.063301 0.294932 21.83877 101.7516
2 0.082627 0.2124 28.50629 73.27802
3 0.105634 0.203144 36.44364 70.0848
4 0.069151 0.210883 23.85705 72.75463
5 0.122016 0.262643 42.09551 90.61173
6 0.073777 0.163599 25.45315 56.4416
7 0.09044 0.188769 31.20193 65.1254
8 0.076191 0.197244 26.28574 68.04908
9 0.080242 0.190882 27.68346 65.85424
10 0.076494 0.235681 26.39042 81.30995
11 0.099076 0.210874 34.18136 72.75153
12 0.085907 0.238657 29.63789 82.33677
13 0.097206 0.264639 33.53594 91.3004
14 0.096823 0.250237 33.40392 86.33171
15 0.080813 0.293168 27.88057 101.1428
16 0.097138 0.215122 33.51261 74.21696
17 0.064373 0.213014 22.20856 73.48989
18 0.091477 0.241004 31.55946 83.14646
19 0.090393 0.242093 31.18571 83.52195
20 0.091207 0.189428 31.46647 65.35278
21 0.106889 0.22089 36.87671 76.20719
图15为利用本发明提供的连通域法定位掩模开口几何中心的效果图，其重复性结果由表3给出。从表3和图15可以看出，连通域法定位掩模开口几何中心时3sigma满足指标要求，定位效果较好，计算出的中心就是掩模开口几何中心。
由以上数据可以看出，本申请提供的掩模开口定位方法的定位重复性(3sigma<102nm)比PM模板匹配定位重复性(3sigma<252nm)要好很多，较模板匹配(PM和CM)而言，能有效计算出标记有严重变形时的掩模开口的几何中心，不存在偏差。
2、掩模开口尺寸重复测量研究
试验过程：在同一掩模版上同一位置连续采集20张掩模版图片，该掩模版图片包括20个掩模开口。采用本申请中的测量方法测量图片中存在变形的所有掩模开口尺寸，计算其重复性，重复性指标要求为3sigma≤150nm。
表4
Figure BDA0002231069200000151
表5
Figure BDA0002231069200000161
表4和表5为第一方向上掩模开口尺寸测量结果，其每个掩模开口尺寸测量重复性见图16。从表4、表5和图16可以看出，重复性指标3sigma<80nm，满足指标要求。
表6
Figure BDA0002231069200000162
Figure BDA0002231069200000171
表7
Figure BDA0002231069200000172
Figure BDA0002231069200000181
表6和表7为第二方向上掩模开口尺寸测量结果，其每个掩模开口尺寸测量重复性见图17。从表6、表7和图17可以看出，重复性指标3sigma<93nm，满足指标要求。
基于相同的发明构思，本申请提供了一种掩模版拉伸装置。该掩模版拉伸装置，包括图像采集系统，图像采集系统运动机构、载物台、夹爪、夹爪控制机构以及掩模开口测量模块；所述载物台用于承载待拉伸的掩模版；并且所述载物台位于所述图像采集系统可进行图像采集的区域内；所述图像采集系统运动机构与所述图像采集系统连接，用于调整所述图像采集系统与所述载物台的相对位置；所述图像采集系统用于对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，所述掩模版包括掩模开口；所述掩模开口测量模块与所述图像采集系统连接，用于基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸；所述夹爪控制机构与所述夹爪连接，用于根据当前所述掩模开口的尺寸与预设值的关系，控制所述夹爪对所述掩模版的拉伸操作。
由于本申请提供的掩模版拉伸装置可用于执行本申请提供的掩模开口尺寸测量方法，其具有其可执行的掩模开口尺寸测量方法相同或相应的有益效果，此处不再赘述。
基于相同的发明构思，本申请还提供了一种张网机，该张网机包括本发明实施例提供的任意一种掩模版拉伸装置。
由于本申请提供的张网机包括本发明实施例提供的任意一种掩模版拉伸装置，其具有其所包括的掩模版拉伸装置相同或相应的有益效果，此处不再赘述。
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、相互结合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 (19)

1.一种掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，包括：
对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，所述掩模版包括掩模开口；
基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；
基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸。
2.根据权利要求1所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸之后，还包括：
若当前所述掩模开口的尺寸大于或等于预设值，停止对所述掩模版进行拉伸；
若当前所述掩模开口的尺寸小于预设值，对所述掩模版继续进行拉伸。
3.根据权利要求1所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心，包括：
基于所述当前图像采集结果，识别所述掩模版上的掩模开口；
确定所述掩模开口的几何中心。
4.根据权利要求3所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
基于所述当前图像采集结果，识别所述掩模版上的掩模开口，包括：
将所述当前图像采集结果转化为黑白图像；
提取所述黑白图像中的边缘点；
基于所述边缘点，识别所述掩模版上的掩模开口。
5.根据权利要求4所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
将所述当前图像采集结果转化为黑白图像，包括：对所述当前图像采集结果进行二值化处理，以将所述当前图像采集结果转化为黑白图像。
6.根据权利要求4所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
提取所述黑白图像中的边缘点，包括：利用canny边缘检测算法提取所述黑白图像中的边缘点。
7.根据权利要求4所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
基于所述边缘点，识别所述掩模版上的掩模开口，包括：基于边缘点，利用连通域法识别所述掩模版上的掩模开口。
8.根据权利要求3所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
确定所述掩模开口的几何中心，包括：
利用多边形近似代替掩模开口的边界；
利用格林公式将多边形区域上的二重积分化为围绕边界的线积分；
根据所述线积分确定所述掩模开口的几何中心。
9.根据权利要求3所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，将所述当前图像采集结果转化为黑白图像之后，提取所述黑白图像中的边缘点之前，还包括
对所述黑白图像进行降噪处理。
10.根据权利要求9所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，对所述黑白图像进行降噪处理，包括：
通过形态学操作去除脏污对当前黑白图像的影响，以对所述黑白图像进行降噪处理。
11.根据权利要求4所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸包括：
对所述掩模开口的边缘进行直线拟合，形成直线拟合结果；
基于所述直线拟合结果，计算当前所述掩模开口的尺寸。
12.根据权利要求11所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
对所述掩模开口的边缘进行直线拟合，形成直线拟合结果，包括：
对于所述掩模开口的边缘进行直线拟合，得到与同一个所述掩模开口对应的第一拟合直线和第二拟合直线，所述第一拟合直线和所述第二拟合直线分居于同一所述掩模开口的相对两侧，所述第一拟合直线和所述第二拟合直线作为直线拟合结果；
基于所述直线拟合结果，计算当前所述掩模开口的尺寸，包括：
确定标准直线，所述标准直线经过同一所述掩模开口的几何中心；所述标准直线与所述第一拟合直线的交点为第一交点，所述标准直线与所述第二拟合直线的交点为第二交点；将所述第一交点与所述第二交点的之间的距离作为所述掩模开口的尺寸。
13.根据权利要求12所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
令第一方向与第二方向垂直，且所述第一方向与所述第二方向与所述掩模版所在平面平行；
所述第一拟合直线和所述第二拟合直线与所述第一方向的夹角满足预设夹角范围，对于同一所述掩模开口，令平行于所述第二方向且经过所述几何中心的直线为标准直线；或者，
所述第一拟合直线和所述第二拟合直线与所述第二方向的夹角满足预设夹角范围，对于同一所述掩模开口，令平行于所述第一方向且经过所述几何中心的直线为标准直线。
14.根据权利要求13所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
所述预设夹角范围为[-20°，20°]。
15.根据权利要求11所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
对所述掩模开口的边缘进行直线拟合，形成直线拟合结果之前，还包括；
对所述掩模版上的所述掩模开口的边缘的边缘点进行二次提取。
16.根据权利要求15所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
对所述掩模版上的所述掩模开口的边缘的边缘点进行二次提取，包括：
设定单位边缘点识别区域的尺寸；
将所述黑白图像划分为子区域，每个所述子区域的尺寸与所述单位边缘点识别区域的尺寸相同；每个所述子区域包括所述掩模开口的部分边缘和位于所述部分边缘两侧的部分掩模开口图像和部分非掩模开口图像；
建立投影轴，所述投影轴方向为由所述非掩模开口图像指向所述掩模开口图像，将所述子区域投影于投影轴，得到沿投影轴向上不同坐标的亮度值；
基于投影轴向上不同坐标的亮度值，得到亮度梯度与投影轴坐标的对应关系；
根据亮度梯度与投影轴坐标的对应关系，确定所述掩模开口的边缘点。
17.根据权利要求1-16任一项所述的掩模开口尺寸测量方法，其特征在于，
所述掩模版包括多个掩模开口；
基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心，包括：
基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前至少一个或多个所述掩模开口的几何中心。
18.一种掩模版拉伸装置，其特征在于，包括图像采集系统，图像采集系统运动机构、载物台、夹爪、夹爪控制机构以及掩模开口测量模块；
所述载物台用于承载待拉伸的掩模版；并且所述载物台位于所述图像采集系统可进行图像采集的区域内；
所述图像采集系统运动机构与所述图像采集系统连接，用于调整所述图像采集系统与所述载物台的相对位置；
所述图像采集系统用于对当前进行拉伸的掩模版进行图像采集，形成当前图像采集结果，所述掩模版包括掩模开口
所述掩模开口测量模块与所述图像采集系统连接，用于基于所述当前图像采集结果，确定所述掩模版上当前所述掩模开口的几何中心；基于当前所述掩模开口的几何中心，计算当前所述掩模开口的尺寸；
所述夹爪控制机构与所述夹爪连接，用于根据当前所述掩模开口的尺寸与预设值的关系，控制所述夹爪对所述掩模版的拉伸操作。
19.一种张网机，其特征在于，包括权利要求18所述的掩模版拉伸装置。
CN201910967774.4A 2019-10-12 2019-10-12 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机 Active CN112648920B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910967774.4A CN112648920B (zh) 2019-10-12 2019-10-12 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910967774.4A CN112648920B (zh) 2019-10-12 2019-10-12 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112648920A true CN112648920A (zh) 2021-04-13
CN112648920B CN112648920B (zh) 2022-05-24

Family

ID=75342888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910967774.4A Active CN112648920B (zh) 2019-10-12 2019-10-12 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112648920B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115731165A (zh) * 2022-09-28 2023-03-03 广州市易鸿智能装备有限公司 一种锂电池在线尺寸点检的检测系统及方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2296038A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-16 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Mask defect testing apparatus
CN102012631A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 掩膜板的检测方法
CN102141381A (zh) * 2010-12-23 2011-08-03 苏州天准精密技术有限公司 一种影像式电缆绝缘层和护套的厚度及外形尺寸自动测量仪
CN102566311A (zh) * 2012-01-12 2012-07-11 合肥芯硕半导体有限公司 一种制版光刻设备动态稳定性测量方法
CN103451597A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 三星显示有限公司 掩模拉伸装置、掩模片以及包括这些的掩模制造系统
CN105928464A (zh) * 2016-06-08 2016-09-07 广东工业大学 基于图像拼接的自动测量系统及测量方法
CN107732012A (zh) * 2017-10-09 2018-02-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 张网设备
CN107895376A (zh) * 2017-12-11 2018-04-10 福州大学 基于改进Canny算子和轮廓面积阈值的太阳能电池板识别方法
CN109211112A (zh) * 2018-09-29 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 检测装置、张网机
CN109402558A (zh) * 2018-11-01 2019-03-01 上海精骊电子技术有限公司 精细金属掩膜版张网的对位控制方法
CN109504938A (zh) * 2019-01-09 2019-03-22 昆山国显光电有限公司 一种掩膜单元及其制作方法、掩膜版
CN110230978A (zh) * 2018-03-14 2019-09-13 浙江大学山东工业技术研究院 一种耐火砖几何尺寸测量方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102012631A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 掩膜板的检测方法
EP2296038A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-16 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Mask defect testing apparatus
CN102141381A (zh) * 2010-12-23 2011-08-03 苏州天准精密技术有限公司 一种影像式电缆绝缘层和护套的厚度及外形尺寸自动测量仪
CN102566311A (zh) * 2012-01-12 2012-07-11 合肥芯硕半导体有限公司 一种制版光刻设备动态稳定性测量方法
CN103451597A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 三星显示有限公司 掩模拉伸装置、掩模片以及包括这些的掩模制造系统
CN105928464A (zh) * 2016-06-08 2016-09-07 广东工业大学 基于图像拼接的自动测量系统及测量方法
CN107732012A (zh) * 2017-10-09 2018-02-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 张网设备
CN107895376A (zh) * 2017-12-11 2018-04-10 福州大学 基于改进Canny算子和轮廓面积阈值的太阳能电池板识别方法
CN110230978A (zh) * 2018-03-14 2019-09-13 浙江大学山东工业技术研究院 一种耐火砖几何尺寸测量方法
CN109211112A (zh) * 2018-09-29 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 检测装置、张网机
CN109402558A (zh) * 2018-11-01 2019-03-01 上海精骊电子技术有限公司 精细金属掩膜版张网的对位控制方法
CN109504938A (zh) * 2019-01-09 2019-03-22 昆山国显光电有限公司 一种掩膜单元及其制作方法、掩膜版

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115731165A (zh) * 2022-09-28 2023-03-03 广州市易鸿智能装备有限公司 一种锂电池在线尺寸点检的检测系统及方法
CN115731165B (zh) * 2022-09-28 2023-10-20 广州市易鸿智能装备有限公司 一种锂电池在线尺寸点检的检测系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112648920B (zh) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111243032B (zh) 一种棋盘格角点全自动检测方法
CN108460757B (zh) 一种手机TFT-LCD屏Mura缺陷在线自动检测方法
US8848978B2 (en) Fast obstacle detection
KR101578711B1 (ko) 결함 검출 방법
JP5699788B2 (ja) スクリーン領域検知方法及びシステム
AU612722B2 (en) Method and apparatus for registering color separation film
CN108562250B (zh) 基于结构光成像的键盘键帽平整度快速测量方法与装置
CN110136120B (zh) 一种基于机器视觉的丝网印刷样板尺寸测量方法
DE112016004904T5 (de) Überprüfungsmethode und Überprüfungsvorrichtung
KR101333366B1 (ko) 얼라인먼트 마크의 검출 방법
CN110858899A (zh) 一种摄像机机芯光轴中心和视场角的测量方法及系统
CN104732900A (zh) 像素缺陷检测方法和装置
CN110261069B (zh) 一种用于光学镜头的检测方法
WO2020019648A1 (zh) 一种机器视觉定位方法
CN113538583A (zh) 一种工件在机床上位置的精准定位方法及视觉系统
TW201405120A (zh) 外觀檢查裝置及外觀檢查方法
TWI512284B (zh) 玻璃氣泡瑕疵檢測系統
CN109916914A (zh) 一种产品缺陷检测方法及装置
CN112648920B (zh) 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机
CN109003228B (zh) 一种暗场显微大视场自动拼接成像方法
JP2005345290A (ja) 筋状欠陥検出方法及び装置
CN113538399A (zh) 一种用于获取工件精准轮廓的方法、机床及存储介质
CN110148141B (zh) 一种丝印滤光片小片检测计数方法及设备
JP2001281161A (ja) 欠陥検査装置及び検査方法
CN206583440U (zh) 一种投影图像视距检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant