CN112697186A - 测量校正装置和测量校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量校正装置和测量校正方法。该测量校正装置包括：承载单元、基准单元、测量单元以及处理单元；承载单元包括朝向测量单元一侧的承载面，承载面包括第一区域以及包围第一区域的第二区域，第一区域用于承载待测样品，第二区域用于承载基准单元；基准单元固定于承载单元的第二区域；基准单元包括多个定位标记，定位标记在承载面内具有理论位置信息；测量单元用于测量至少部分定位标记在承载面的实际位置信息，并将实际位置信息传输至处理单元；处理单元用于根据实际位置信息和理论位置信息得到定位标记的位置校正信息。本发明的技术方案可减小测量校正误差，有利于精确校正，从而提高位置信息的测量精度。

Description

测量校正装置和测量校正方法

技术领域

本发明实施例涉及测量技术领域，尤其涉及一种测量校正装置和测量校正方法。

背景技术

长寸量测设备是一种测量待测样品的位置信息的设备。长寸测量设备通常使用干涉仪等作为位置定位与测量系统，但由于干涉仪自身存在长期漂移，且长寸测量设备内部的机械结构也存在长期变化，导致其测量基板长寸的精度会受到影响。针对此问题，长寸测量设备需要进行定期性标定。目前标定方法通常为：采用基准标定板作为标定标准，将基准标定板上载至长寸测量设备进行测量修正。由于长寸测量设备量测的行程较大，基准标定板的尺寸通常只能覆盖长寸测量设备的一小部分，因此，需要多次挪动基准标定板的位置以有效校准(也称“校正”)全部行程内的测量误差。

但是，该标定方式中，基准标定板的尺寸较大，且需要多次人为干预测量，不仅在基准标定板的上载、存放与保护过程中存在损毁风险，且测量误差较高，容易导致测量精度较差。

发明内容

本发明提供一种测量校正装置和测量校正方法，以减小测量校正误差，从而提高测量精度。

第一方面，本发明实施例提出一种测量校正装置，该测量校正装置包括：承载单元、基准单元、测量单元以及处理单元；

所述承载单元包括朝向所述测量单元一侧的承载面，所述承载面包括第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述第一区域用于承载待测样品，所述第二区域用于承载所述基准单元；

所述基准单元固定于所述承载单元的所述第二区域；所述基准单元包括多个定位标记，所述定位标记在所述承载面内具有理论位置信息；

所述测量单元用于测量至少部分所述定位标记在所述承载面的实际位置信息，并将所述实际位置信息传输至所述处理单元；

所述处理单元用于根据所述实际位置信息和所述理论位置信息得到所述定位标记的位置校正信息。

进一步地，所述第一区域包括相邻设置的第一侧边和第二侧边；

所述基准单元包括位于所述第一侧边外围的所述第二区域内的至少一个第一基准板，所述至少一个第一基准板沿行方向排布，所述行方向与所述第一侧边的延伸方向平行；

所述基准单元还包括位于所述第二侧边外围的所述第二区域内的至少一个第二基准板，所述至少一个第二基准板沿列方向排布，所述列方向与所述第二侧边的延伸方向平行。

进一步地，所述至少一个第一基板准的一行所述定位标记所定位的宽度等于或大于第一侧边的宽度；以及

所述至少一个第二基准板的一列所述定位标记所定位的宽度等于或大于所述第二侧边的宽度。

进一步地，所述至少一个第一基准板包括多个第一基准板，所述第一基准板在所述第一侧边外围的所述第二区域内呈阵列排布，每个所述第一基准板包括一个所述定位标记；

所述至少一个第二基准板包括多个第二基准板，所述第二基准板在所述第二侧边外围的所述第二区域内呈阵列排布，每个所述第二基准板包括一个所述定位标记。

进一步地，所述第一区域还包括第三侧边和第四侧边，所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边以及所述第四侧边依次首尾连接，所述第三侧边平行于所述第一侧边，所述第四侧边平行于所述第二侧边；

所述第一基准板还设置于所述第三侧边外围的所述第二区域内，且所述第三侧边外围的所述第二区域内的第一基准板的阵列排布方式与所述第一侧边外围的所述第二区域内的第一基准板的阵列排布方式相同；

所述第二基准板还设置于所述第四侧边外围的所述第二区域内，且所述第四侧边外围的所述第二区域内的第二基准板的阵列排布方式与所述第二侧边外围的所述第二区域内的第二基准板的阵列排布方式相同。

进一步地，所述至少一个第一基准板设置有至少一行且均匀分布的多个所述定位标记；所述至少一个第二基准板设置有至少一列且均匀分布的多个所述定位标记。

进一步地，所述至少一个第一基准板包括N1+1个第一主基准板和N1个第一副基准板，所述第一主基准板沿所述行方向的长度大于所述第一副基准板沿所述行方向的长度；所述N1+1个第一主基准板沿所述行方向排成一行，所述 N1个第一副基准板沿所述行方向排成另一行；沿所述列方向，所述第一副基准板覆盖相邻所述第一主基准板之间的间隙；其中，N1为大于0的正整数；

和/或

所述至少一个第二基准板包括N2+1个第二主基准板和N2个第二副基准板，所述第二主基准板沿所述列方向的长度大于所述第二副基准板沿所述列方向的长度；所述N2+1个第二主基准板沿所述列方向排成一列，所述N2个第二副基准板沿所述列方向排成另一列；沿所述行方向，所述第二副基准板覆盖相邻所述第二主基准板之间的间隙；其中，N2为大于0的正整数。

进一步地，位于同一行中相邻两个所述定位标记之间的间距A1的取值范围为：1mm≤A1≤2mm；位于同一列中相邻两个所述定位标记之间的间距A2的取值范围为：1mm≤A2≤2mm。

第二方面，本发明实施例还提供了一种测量校正方法，该测量校正方法可应用第一方面提供的任一种测量校正装置执行，该测量校正方法包括：

测量至少部分所述定位标记的实际位置信息；

根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息。

进一步地，所述基准单元包括位于所述第一侧边外围的所述第二区域内的至少一个第一基准板，以及包括位于所述第二侧边外围的所述第二区域内的至少一个第二基准板；所述至少一个第一基准板沿行方向排布，所述行方向与所述第一侧边的延伸方向平行；所述至少一个第二基准板沿列方向排布，所述列方向与所述第二侧边的延伸方向平行；所述测量至少部分所述定位标记的实际位置信息包括：

沿所述行方向，在每个所述第一基准板上的至少一行中分别选取相邻的M1 个定位标记；以及沿所述列方向，在每个所述第二基准板上的至少一列中分别选取相邻的M2个定位标记；M1>3，M2>3，且M1和M2均为正整数；

测量被选取的所述定位标记的实际坐标信息。

进一步地，所述根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息包括：

根据至少一行的所述M1个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到行方向偏移量和第一栅格误差；以及

根据至少一列的所述M2个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到列方向偏移量和第二栅格误差。

进一步地，所述根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息包括：

根据至少一行的所述M1个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到所述第一基准板的行方向整体旋转量；以及

根据至少一列的所述M2个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到所述第二基准板的列方向整体旋转量；

根据所述行方向整体旋转量和所述列方向整体旋转量得到非正交角度误差。

进一步地，所述根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息之后还包括：

利用所述位置校正信息对待测样品的位置信息进行校准。

本发明实施例提供的测量校正装置包括承载单元、基准单元、测量单元以及处理单元，一方面通过设置承载单元包括朝向测量单元一侧的承载面，承载面包括第一区域以及包围第一区域的第二区域，第一区域用于承载待测样品，第二区域用于承载基准单元；基准单元固定于承载单元的第二区域；可避免将基准单元进行移动，从而可避免人为干预测量可能导致的校正误差，同时，可将基准单元中的基准板尺寸做小，从而可降低基准板上载、存放与保护过程中可能存在的损毁风险，有利于提高测量校正精度。另一方面，通过设置基准单元包括多个定位标记，定位标记在承载面内具有理论位置信息；测量单元用于测量至少部分定位标记在承载面的实际位置信息，并将实际位置信息传输至处理单元；处理单元用于根据实际位置信息和理论位置信息得到定位标记的位置校正信息，可利用处理单元得到精确度较高的校正信息，从而可实现待测样品的位置信息的有效校正，从而实现其精确测量。如此，本发明实施例提供的测量校正装置，减小了位置测量系统或结构漂移对测量结果的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种测量校正装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种测量校正装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种测量校正装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种测量校正装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种测量校正装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种测量校正装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种测量校正装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种测量校正方法的流程示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种测量校正方法的流程示意图。

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。

实施例

本发明实施例提供的测量校正装置和测量校正方法可应用于长寸测量设备、光刻机设备、检测设备以及本领域技术人员可知的其他类型的涉及位置信息测量的设备。

参考图1，该测量校正装置10包括：承载单元110、基准单元120、测量单元130以及处理单元140；承载单元110包括朝向测量单元130一侧的承载面11，承载面11包括第一区域111以及包围第一区域111的第二区域112，第一区域111用于承载待测样品20，第二区域112用于承载基准单元120；基准单元120固定于承载单元110的第二区域112；基准单元120包括多个定位标记12，定位标记12在承载面11内具有理论位置信息；测量单元130用于测量至少部分定位标记12在承载面11的实际位置信息，并将实际位置信息传输至处理单元140；处理单元140用于根据实际位置信息和理论位置信息得到定位标记12的位置校正信息。

示例性的，承载单元110可为支撑台，用于承载待测样品20、基准单元120 以及测量单元130相关结构；支撑台还可用于减弱测量过程中的运动冲量。

其中，通过将基准单元120固定在承载面11的第二区域112中，可避免将基准单元120进行移动，可避免人为干预测量可能导致的校正误差；同时，可将基准单元120中的基准板尺寸做小，从而可降低基准板上载、存放与保护过程中可能存在的损毁风险，有利于提高测量校正精度。

其中，基准单元120中的定位标记12在承载面11内的理论位置信息和实际位置信息都是基于同一坐标系统定义或量测得到的。该坐标系可为行方向X 和列方向Y所决定的平面内的、以任一点位置为坐标原点的坐标系。

其中，测量单元130可根据光学原理(例如反射、透射或干涉)测量定位标记12的实际位置信息。处理单元140根据定位标记12的理论位置信息和实际位置信息，经过拟合计算，可得到精确度较高的校正信息，从而可实现待测样品20的位置信息的有效校正，从而实现其精确测量。

为测量设置于不同位置处的定位标记12的实际位置信息，以及实际应用过程中测量第一区域11中的待测样品20的位置信息，测量单元130与承载单元 110的承载面11之间设置为可发生相对运动。

示例性的，结合图2和图3，对测量单元130和承载单元110的相关结构进行示例性说明。

图2中示出了龙门结构，参考图2，该结构可包括：光学测量滑块131，用于承载光学测量传感器(即测量单元130)，并携带测量单元130沿行方向X、列方向Y以及竖直方向运动，竖直方向为垂直于行方向X和列方向Y所决定的平面的方向。具体的，光学测量滑块131可沿运动导轨132的延伸方向(即行方向X)运动，运动导轨132可沿龙门架滑块134的纵向延伸方向(即竖直方向)运动，龙门架运动滑块134可沿龙门架运动导轨135的延伸方向(即列方向Y)运动。两个龙门架运动滑块134承载光学测量滑块1311和光学测量滑块 131的运动导轨132，在龙门架运动导轨135上运动。基底载台，也即承载单元 110的第一区域111，用于承载和吸附测量基底(即待测样品20)，基底可以为玻璃基板、硅片或金属掩模。支撑台，也即承载单元110，用于支撑整个龙门测量系统，并减弱测量过程中的运动冲量。

图3中示出了桥式结构，参考图3，该结构可包括：光学测量滑块131，用于承载光学测量传感器(即测量单元130)在光学测量滑块运动导轨132上进行行方向X运动控制，光学测量滑块131同时具备垂向(即竖直方向)的运动控制。基底载台，也即承载单元110的第一区域111，用于承载和吸附测量基底(基底可以为玻璃基板、硅片或金属掩模)，并携带测量基底在基底载台导轨113上进行列方向Y运动控制；支撑台，也即承载单元110，用于支撑整个桥式测量系统，并减弱测量过程中的运动冲量。

在其他实施方式中，测量单元130和承载单元110还可采用本领域技术人员可知的其他结构，本发明实施例对此不赘述也不作限定。

下面结合图4-图7，对基准单元120的具体结构进行示例性说明。基准单元120的结构与测量单元130和承载单元110的可相对运动的结构可任意组合，本发明实施例对此不作限定。

可选的，参照图1，以及结合图4-图7任一图，第一区域111包括相邻设置的第一侧边1111和第二侧边1112；基准单元120包括位于第一侧边1111外围的第二区域112内的至少一个第一基准板141，至少一个第一基准板141沿行方向X排布，行方向X与第一侧边1111的延伸方向平行；基准单元120还包括位于第二侧边1112外围的第二区域112内的至少一个第二基准板142，至少一个第二基准板142沿列方向Y排布，列方向Y与第二侧边1112的延伸方向平行。

如此设计，可利用行方向X上排列的至少一个第一基准板141中的至少部分定位标记12校正行方向X上的误差，以及利用列方向Y上排列的至少一个第二基准板142中的至少部分定位标记12校正列方向Y上的误差，并在此基础上校正整体旋转误差。

可选的，可参考图4，至少一个第一基准板141包括多个第一基准板141，第一基准板141在第一侧边1111外围的第二区域112内呈阵列排布，每个第一基准板141包括一个定位标记12；至少一个第二基准板142包括多个第二基准板142，第二基准板142在第二侧边1112外围的第二区域112内呈阵列排布，每个第二基准板142包括一个定位标记12。

示例性的，图4中，在龙门结构的支撑台上平行于行方向X和列方向Y分别布置多个第一基准板141和多个第二基准板142，从尺寸大小看，该结构中的基准板均可称为小基准板，每个小基准板上至少包含1个定位标记12(图4 中以1个为例)，行方向X的基准板组由一行或者多行(图4中以3行4列为例)第一基准板141组成，每行小基准板之间均匀分布，且每行小基准板的数量等于或大于3个；列方向Y的基准板组由一列或者多列(图4中以2列6行为例)小基准板组成，每列小基准板之间均匀分布，且每列小基准板的数量等于或大于3个。

在其他实施方式中，行方向X和列方向Y的基准板组还可设置为其他的数量和阵列排布方式，可根据测量校正装置10的实际需求设置，本发明实施例对此不作限定。

可选的，所有的第一基板准141中，存在至少一行定位标记12所定位的宽度等于或大于第一侧边1111的宽度；以及所有的第二基准板142中，存在至少一列定位标记12所定位的宽度等于或大于第二侧边1112的宽度。

如此设置，可使行方向X上排列的第一基准板141中的定位标记12沿行方向X的跨距宽度可以完全覆盖测量基底的沿行方向X的宽度；列方向Y上排列的第二基准板142中的定位标记12沿列方向Y的跨距长度可完全覆盖测量基底的沿列方向Y的长度，从而可确保校正信息具有较高的准确性。

可选的，以第一区域111为方形为例，可参照图5，在龙门结构的支撑台上，该第一区域111还包括第三侧边1113和第四侧边1114，第一侧边1111、第二侧边1112、第三侧边1113以及第四侧边1114依次首尾连接，第三侧边1113 平行于第一侧边1111，第四侧边1114平行于第二侧边1112；第一基准板141 还设置于第三侧边1113外围的第二区域112内，且第三侧边1113外围的第二区域112内的第一基准板141的阵列排布方式与第一侧边1111外围的第二区域 112内的第一基准板141的阵列排布方式相同；第二基准板142还设置于第四侧边1114外围的第二区域112内，且第四侧边1114外围的第二区域112内的第二基准板142的阵列排布方式与第二侧边1112外围的第二区域112内的第二基准板142的阵列排布方式相同。

如此设置，可将至少一行和至少一列的小基准板设置于第一区域111的四周，从而有利于提高校正精度。

同时，通过设置第一区域111的相对侧边外围的第二区域112中的小基准板的排布方式相同，可降低基准单元120的设置难度。

示例性的，图5中第一侧边1111外围和第三侧边1113外围的第二区域112 中第一基准板的数量均为4个，且形成为1行，第二侧边1112外围和第四侧边 1114外围的第二区域112中第二基准板142的数量均为6个，且行成为1列。

在其他实施方式中，还可根据测量校正装置10的实际需求，设置基准板的数量和排布方式，本发明实施例对此不作限定。

以上结合图4和图5，以基准板均为小基准板为例说明了基准单元120的构成。在其他实施方式中，还可设置基准单元120包括大基准板，或可设置基准单元120由不同类型的基准板拼接形成，下面结合图6和图7分别进行示例性说明。

可选的，图6中示出了行方向X和列方向Y上分别设置一块第一基准板141 和一块第二基准板142的结构。

参照图6，在桥式结构的支撑台上，行方向X和列方向Y的基准板组均由一整块尺寸较大的基准板(简称大基准板)构成，行方向X上的第一基准板141 上设置一行或多行(图6中以2行8列为例)定位标记12，列方向Y上的第二基准板142上设置一列或多列(图6中以2列9行为例)定位标记12。其中，第一基准板141沿行方向X的宽度可以完全覆盖量测基底沿行方向X的宽度，第二基准板142沿列方向Y的长度可以完全覆盖量测基底沿列方向Y的长度。

如此，可使行方向和列方向上的单块基准板的安装方式较简单，标定工作量较小，且可用的定位标记的数量较多，校准精度较高。

在其他实施方式中，还可设置大基准板中设置的定位标记12的数量为其他数量，以及可采用本领域技术人员可知的其他阵列方式进行排布，本发明实施例对此不作限定。

可选的，图7中示出了多块基准板拼接形成基准单元的结构。图7中，在桥式结构的支撑台上，至少一个第一基准板可包括N1+1个第一主基准板1411 和N1个第一副基准板1412，第一主基准板1411沿行方向X的长度大于第一副基准板1412沿行方向X的长度；N1+1个第一主基准板1411沿行方向X排成一行，N1个第一副基准板1412沿行方向X排成另一行；沿列方向Y，第一副基准板1412覆盖相邻第一主基准板1411之间的间隙；其中，N1为大于0的正整数；和/或，至少一个第二基准板142包括N2+1个第二主基准板1421和N2个第二副基准板1422，第二主基准板1421沿列方向Y的长度大于第二副基准板1421 沿列方向Y的长度；N2+1个第二主基准板1421沿列方向Y排成一列，N2个第二副基准板1422沿列方向Y排成另一列；沿行方向X，第二副基准板1422覆盖相邻第二主基准板1421之间的间隙；其中，N2为大于0的正整数。

如此设置，可降低成本；对于尺寸较大的承载单元110的承载面，可采用多个基准板拼接的方式形成基准单元120。

示例性的，基准板(包括第一基准板141和第二基准板142)的尺寸是存在上限的，例如可为1400mm，而第一区域的尺寸比1400mm大，或者说基底的尺寸比1400mm大时，例如，8代为2200mm*2500mm，10代为2880mm*3130mm。此时，单个的基准板无法完全覆盖其尺寸，因此需要采用基准板拼接，以实现基底尺寸的完全覆盖。

此外，基准板上的图形(即定位标记12)制作存在精度需求，离基准板的侧边距离为20mm的范围内制作的定位标记12的精度不能保证，所以两块基准板之间的拼缝区域会带来校准的盲区。本实施例中，通过设置第一副基准板1412 覆盖相邻两个第一主基准板1411之间的间隙，可避免行方向的测量盲区导致的行方向的校准精度较低的问题；同理，通过设置第二副基准板1422覆盖相邻两个第二主基准板1421之间的间隙，可利用列方向的测量盲区导致的列方向的校准精度较低的问题，从而有利于提高整体的校正精度。

示例性的，在基底载台的行方向X上设置了3块第一基准板141，包括：2 块第一主基准板1411(可分别用FLX1和FLX2表示)和1块副基准板1412(可用FSX1表示)。其中，2块第一主基准板1411的沿列方向Y的宽度一致，沿行方向X安装在基底载台上的同一列向高度，不同行向位置；第一副基准板1412 安装在2块第一主基准板1411的拼接缝位置。各第一基准板141上分别布置一行或多行定位标记，定位标记之间的间距可设置为1mm-2mm，同时设置第一副基准板1412的定位标记沿行方向X的连线可以完全覆盖2块第一主基准板1411 拼接缝的无效区域，3块第一基准板141组成的基准板组沿行方向X的宽度可以完全覆盖量测基底沿行方向X的宽度。

示例性的，在基底载台的列方向Y上设置了5块第二基准板142，包括：3 块第二主基准板1421(可分别用FLY1、FLY2和FLY3表示)和2块第二副基准板1422(可分别用FSY1和FSY2表示)。其中，3块第二主基准板1421的沿行方向X的宽度一致，沿列方向Y安装在基底载台上同一行向位置，不同列向高度；第二副基准板1422的沿行方向X的宽度也是一致的，同样沿列方向Y安装在基底载台上另一同一行向位置、不同列向高度。2块第二副基准板FSY1和FSY2 分别设置在3块第二主基准板FLY1与FLY2、FLY2与FLY3之间的拼接缝位置。各第二基准板142上设置一列或多列定位标记，定位标记之间的间距可设置为1mm-2mm，同时设置各第二副基准板1422的定位标记沿行方向X的连线可以完全覆盖相邻两第二主基准板1421的拼接缝的无效区域，5块第二基准板142组成的基准板组沿列方向Y的长度可以完全覆盖量测基底沿列方向Y的长度。

在其他实施方式中，还可根据测量校正装置10的实际需求，设置基准单元 120中的基准板的数量、排布方式以及基准板中的定位标记的数量以及排布方式，本发明实施例对此不赘述也不作限定。

下面结合图1和图6，对基准板中的定位标记12的设置方式进行说明。

可选的，参照图1和图6，至少一个第一基准板141设置有至少一行且均匀分布的多个定位标记12；至少一个第二基准板142设置有至少一列且均匀分布的多个定位标记12。

如此设置，可确保在行方向X和列方向Y上至少存在一排定位标记12，以进行行方向X、列方向Y以及整体的校准；同时，通过设置定位标记均匀分布，可简化定位标记12的设计和形成方式，同时便于测量校正方法中取点量测，即简化测量校正方法。

可选的，继续参照图1，位于同一行中相邻两个定位标记12之间的间距A1 的取值范围为：1mm≤A1≤2mm；位于同一列中相邻两个定位标记12之间的间距 A2的取值范围为：1mm≤A2≤2mm。

需要说明的是，当(第一/第二)主基准板需要利用(第一/第二)副基准板进行补偿时，主基准板与副基准板上的相邻定位标记之间的间距可不同。实际产品结构中，定位标记12之间的间距的设置需满足测量精度需求，同时数量不宜太多，以缩短测量时间。

在其他实施方式中，可设置定位标记12所定位的范围大致覆盖基底的全行程的90％以上，定位标记12之间的间距在行程的10％内，间距大致均匀的原则可选为：间隔偏差在间隔长度的30％内，如此，可增大设计和制作允许的公差，从而可提高制作良率，降低产品成本。

需要说明的是，图1-图7中仅示例性的以方形示出了除测量单元之外的其他结构，以圆形示出了测量单元。在实际产品结构中，测量校正装置10中的各组成结构的形状均可根据实际需求设置，可为本领域技术人员可知的任意形状，本发明实施例对此不作限定。

在上述实施方式的基础上，本发明实施例还提供了一种测量校正方法，该测量校正方法可应用上述实施方式提供的任一种测量校正装置执行，因此，该测量校正方法也具有上述测量校正装置所具有的的技术效果，相同之处可参照上文对校正测量装置的解释说明理解，下文中不再赘述。

示例性的，可参照图8，该测量校正方法包括：

S310、测量至少部分定位标记的实际位置信息。

示例性的，可利用测量单元测量至少部分定位标记的实际位置信息。定位标记的位置及数量的选取可满足校准需求即可，本发明实施例对此不作限定。

S320、根据定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到位置校正信息。

示例性的，定位标记的理论位置信息可存储在处理单元中，处理单元根据定位标记的理论位置信息和实际位置信息，通过一系列拟合计算，可得到较精确的位置校正信息，从而有利于提高位置信息的测量准确性。

下面以图7中示出的测量校正装置1的结构为例，示例性的说明测量校正方法的流程。

基于基准板上的标记排布情况，可参照图9，该测量校正方法可包括：

S411、沿行方向，在每个第一基准板上的至少一行中分别选取相邻的M1个定位标记；以及沿列方向，在每个第二基准板上的至少一列中分别选取相邻的 M2个定位标记。

其中，M1>3，M2>3，且M1和M2均为正整数。

示例性的，在FLX1、FLX2及FSX1基准板上分别选择一行定位标记，同一基准板上的定位标记在所属基准板上的纵坐标(即在列方向Y上的位置)相同，横坐标(即在行方向X上的位置)不同；定位标记的沿行方向X的跨距可覆盖所在的整个基准板，且定位标记的间距在误差允许范围内保持均匀，各定位标记的理论位置信息可为：

FLX1上共选取c(c>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x1_FLX1,y_FLX1)，(x2_FLX1,y_FLX1)，…，(xc_FLX1,y_FLX1)；

FLX2上共选取d(d>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x1_FLX2,y_FLX2)，(x2_FLX2,y_FLX2)，…，(xd_FLX2,y_FLX2)；

FSX1上共选取e(e>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x1_FSX1,y_FSX1),(x2_FSX1,y_FSX1)，…，(xe_FSX1,y_FSX1)。

同理，在在FLY1、FLY2、FLY3、FSY1以及FSY2基准板上分别选择一列定位标记，即定位标记在所属基准板上的横坐标相同，纵坐标不同；定位标记的沿列方向Y的跨距可覆盖所在的整个基准板，且定位标记间距在误差允许范围内保持均匀，各定位标记的理论位置信息可为：

FLY1上共选取f(f>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x_FLY1,y1_FLY1)，(x_FLY1,y2_FLY1)，…，(x_FLY1,yf_FLY1)；

FLY2上共选取g(g>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x_FLY2,y1_FLY2)，(x_FLY2,y2_FLY2)，…，(x_FLY2,yg_FLY2)；

FLY3上共选取h(h>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x_FLY3,y1_FLY3),(x_FLY3,y2_FLY3),…，(x_FLY3,yh_FLY3)；

FSY1上共选取i(g>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x_FSY1,y1_FSY1)，(x_FSY1,y2_FSY1)，…，(x_FSY1,yi_FSY1)；

FSY2上共选取j(j>3)个定位标记，其理论坐标信息分别为：

(x_FSY2,y1_FSY2),(x_FSY2,y2_FSY2),…，(x_FSY2,yj_FSY2)。

S412、测量被选取的定位标记的实际坐标信息。

示例性的，可利用测量单元130测量各第一基准板141中的被选取的定位标记的实际位置信息，以及测量各第二基准板142中的被选取的定位标记的实际位置信息。得到各定位标记的实际位置信息依次分别为：

(x1_meas_FLX1,y1_meas_FLX1)，…，(xc_meas_FLX1,yc_meas_FLX1)；

(x1_meas_FLX2,y1_meas_FLX2)，…，(xd_meas_FLX2,yd_meas_FLX2)；

(x1_meas_FSX1,y1_meas_FSX1)，…，(xe_meas_FSX1,ye_meas_FSX1)；

(x1_meas_FLX1,y1_meas_FLX1)，…，(xf_meas_FLY1,yf_meas_FLY1)；

(x1_meas_FLX1,y1_meas_FLX1)，…，(xg_meas_FLY2,yg_meas_FLY2)；

(x1_meas_FLX1,y1_meas_FLX1)，…，(xh_meas_FLY3,yh_meas_FLY3)；

(x1_meas_FLX1,y1_meas_FLX1)，…，(xi_meas_FSY1,yi_meas_FSY1)；

(x1_meas_FLX1,y1_meas_FLX1)，…，(xj_meas_FSY2,yj_meas_FSY2)。

S420、根据定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到位置校正信息。

其中，位置校正信息可包括行方向偏移量、列方向偏移量、第一栅格误差、第二栅格误差、行方向整体旋转量、列方向整体旋转量以及非正交角度误差。

可选的，S420可包括：

根据至少一行的M1个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到行方向偏移量和第一栅格误差；以及根据至少一列的M2个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到列方向偏移量和第二栅格误差。

示例性的，根据上述定位标记的理论位置信息和实际位置信息，可建立行方向X相关的的2(c+d+e)组方程以及列方向Y相关的2(f+g+h+i+j)组方程进行拟合计算。示例性的，方程可为：

x1_meas_FLX1＝Tx_FX+x1_FLX1*Mx_FX-y_FLX1*Rz_FX+Res_x1_FLX1，

y1_meas_FLX1＝Ty_FX+x1_FLX1*Rz_FX+Res_y1_FLX1；

…

xc_meas_FLX1＝Tx_FX+xc_FLX1*Mx_FX-y_FLX1*Rz_FX+Res_xc_FLX1，

yc_meas_FLX1＝Ty_FX+xc_FLX1*Rz_FX+Res_yc_FLX1；

…

xd_meas_FLX2＝Tx_FX+xd_FLX2*Mx_FX-y_FLX2*Rz_FX+Res_xd_FLX2，

yd_meas_FLX2＝Ty_FX+xd_FLX2*Rz_FX+Res_yd_FLX2；

…

xe_meas_FSX1＝Tx_FX+xe_FSX1*Mx_FX-y_FSX1*Rz_FX+Res_xe_FSX1，

ye_meas_FSX1＝Ty_FX+xe_FSX1*Rz_FX+Res_ye_FSX1；

…

xf_meas_FLY1＝Tx_FY-yf_FLY1*Rz_FY+Res_xf_FLY1，

yf_meas_FLY1＝Ty_FY+yf_FLY1*My_FY+x_FLY1*Rz_FY+Res_yf_FLY1；

…

xg_meas_FLY2＝Tx_FY-yg_FLY2*Rz_FY+Res_xg_FLY2，

yg_meas_FLY2＝Ty_FY+yg_FLY2*My_FY+x_FLY2*Rz_FY+Res_yg_FLY2；

…

xh_meas_FLY3＝Tx_FY-yh_FLY3*Rz_FY+Res_xh_FLY3，

yh_meas_FLY3＝Ty_FY+yh_FLY3*My_FY+x_FLY3*Rz_FY+Res_yh_FLY3；

…

xi_meas_FSY1＝Tx_FY-yi_FSY1*Rz_FY+Res_xi_FSY1，

yi_meas_FSY1＝Ty_FY+yi_FSY1*My_FY+x_FSY1*Rz_FY+Res_yi_FSY1；

…

xj_meas_FSY2＝Tx_FY-yj_FSY2*Rz_FY+Res_xj_FSY2，

yj_meas_FSY2＝Ty_FY+yj_FSY2*My_FY+x_FSY2*Rz_FY+Res_yj_FSY2。

其中，Tx_FX和Ty_FX分别为沿行方向X的基准板组的整体X向平移和Y 向平移，Mx_FX为沿行方向X的基准板组的X向倍率，Rz_FX为沿行方向X的基准板组的整体旋转；(Res_xc_FLX1，Res_yc_FLX1)、(Res_xd_FLX2、 Res_yd_FLX2)、(Res_xe_FSX1，Res_ye_FSX1)分别为沿行方向X的基准板组的每个定位标记的X向和Y向拟合位置残差；Tx_Fy和Ty_Fy分别为沿列方向Y 的基准板组的整体X向平移和Y向平移，My_FY为沿列方向Y的基准板组的Y 向倍率，Rz_FY为沿列方向Y的基准板组的整体旋转；(Res_xf_FLY1， Res_yf_FLY1)、(Res_xg_FLY2、Res_yg_FLY2)、(Res_xh_FLY3，Res_yh_FLY3)、 (Res_xi_FSY1、Res_yi_FSY1)、(Res_xj_FSY2，Res_yj_FSY2)分别为沿列方向Y的基准板组的每个定位标记的X向和Y向拟合位置残差。

其中，X向倍率可称为行方向偏移量，Y向倍率可称为列方向偏移量，分别用于行方向X和列方向Y的倍率更新。由定位标记Y向拟合残差[Res_y1_FLX1… Res_yc_FLX1,…,Res_yd_FLX2,…,Res_ye_FSX1](c+d+e)个元素组成的序列用于位置测量系统的XTY栅格误差更新，该序列可称为第一栅格误差；由定位标记X向拟合残差[…Res_xf_FLY1,…,Res_xg_FLY2,…,Res_xh_FLY3,…, Res_xi_FSY1,Res_xj_FSY2](f+g+h+i+j)个元素组成的序列用于位置测量系统的YTX栅格误差更新，该序列可称为第二栅格误差。

基于上述拟合公式，还可得到两个整体旋转量，因此，S420还可包括：

根据至少一行的M1个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到第一基准板的行方向整体旋转量；以及根据至少一列的M2个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到第二基准板的列方向整体旋转量。

示例性的，Rz_FX为沿行方向X的基准板组的整体旋转，Rz_FY为沿列方向 Y的基准板组的整体旋转。

后续，根据行方向整体旋转量和列方向整体旋转量得到非正交角度误差。

示例性的，非正交角度误差Sxy：Sxy＝Rz_FX-Rz_FY，用于位置测量系统的非正交角度误差更新。

上文中仅以单行或单列定位标记为例，示例性的示出了位置校正信息的计算方式，在其他实施方式中，还可选取2排(行或列)或更多排定位标记，以提高测量校正精度。

示例性的，可在FLX1、FLX2及FSX1基准板上分别选择B(B≥2)行定位标记组，每行定位标记组通过上述的方法分别求得X向倍率，可依次表示为：Mx1_FX，…，MxB_FX，以及求得XTY栅格残差组：XTY1，…，XTYB；再计算平均得到最终的X向倍率(X Scaling)和XTY栅格修正值，如下：

Mx_FX＝1/B(Mx1_FX+…+MxB_FX)；

XTY＝1/B(XTY1+…+XTYB)。

同理，可在FLY1、FLY2、FLY3、FSY1以及FSY2基准板上分别选择Q(Q≥ 2)列定位标记组，每列定位标记组通过上述的方法分别求得Y向倍率，可依次表示为：My1_FY，…，MyQ_FY，以及求得YTX栅格残差组：YTX1，…，YTXQ；再计算平均得到最终的Y向倍率(Y Scaling)和YTX栅格修正值，如下：

My_FY＝1/Q(My1_FY+…+MyQ_FY)；

YTX＝1/Q(YTX1+…+YTXQ)。

同理，可在沿行方向X的基准板组(X基准板组)和沿列方向Y的基准板组(Y基准板组)各选择P行和P列(P≥2)定位标记组，由P行定位标记计算出P个整体旋转值，可依次表示为：Rz1_FX，…，RzP_FX；以及由P列定位标记计算出P个整体旋转值，可依次表示为：Rz1_FY，…，RzP_FY，则非正交角度误差Sxy的计算可为：Sxy＝1/P[(Rz1_FX-Rz1_FY)+…+(RzP_FX-RzP_FY)]，该非正交角度误差Sxy用于位置测量系统的非正交角度误差更新。

由此，S420之后，即计算出位置校正信息之后还可包括：利用位置校正信息对待测样品的位置信息进行校准。

至此，可得到待测样品的精确位置信息。

本发明实施例提供的测量校正装置和测量校正方法，通过将基准单元120 固定在承载面11的第二区域112中，可避免将基准单元120进行移动，可避免人为干预测量可能导致的校正误差；同时，可将基准单元120中的基准板尺寸做小，从而可降低基准板上载、存放与保护过程中可能存在的损毁风险，有利于提高测量校正精度；测量单元130可根据光学原理(例如反射、透射或干涉) 测量定位标记12的实际位置信息。处理单元140根据定位标记12的理论位置信息和实际位置信息，经过拟合计算，可得到精确度较高的校正信息，从而可实现待测样品20的位置信息的有效校正，从而实现其精确测量。

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 (13)

1.一种测量校正装置，其特征在于，包括：承载单元、基准单元、测量单元以及处理单元；

所述承载单元包括朝向所述测量单元一侧的承载面，所述承载面包括第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述第一区域用于承载待测样品，所述第二区域用于承载所述基准单元；

所述基准单元固定于所述承载单元的所述第二区域；所述基准单元包括多个定位标记，所述定位标记在所述承载面内具有理论位置信息；

所述测量单元用于测量至少部分所述定位标记在所述承载面的实际位置信息，并将所述实际位置信息传输至所述处理单元；

所述处理单元用于根据所述实际位置信息和所述理论位置信息得到所述定位标记的位置校正信息。

2.根据权利要求1所述的测量校正装置，其特征在于，所述第一区域包括相邻设置的第一侧边和第二侧边；

所述基准单元包括位于所述第一侧边外围的所述第二区域内的至少一个第一基准板，所述至少一个第一基准板沿行方向排布，所述行方向与所述第一侧边的延伸方向平行；

所述基准单元还包括位于所述第二侧边外围的所述第二区域内的至少一个第二基准板，所述至少一个第二基准板沿列方向排布，所述列方向与所述第二侧边的延伸方向平行。

3.根据权利要求2所述的校正装置，其特征在于：

所述至少一个第一基板准的一行所述定位标记所定位的宽度等于或大于第一侧边的宽度；以及

所述至少一个第二基准板的一列所述定位标记所定位的宽度等于或大于所述第二侧边的宽度。

4.根据权利要求2所述的测量校正装置，其特征在于，所述至少一个第一基准板包括多个第一基准板，所述第一基准板在所述第一侧边外围的所述第二区域内呈阵列排布，每个所述第一基准板包括一个所述定位标记；

所述至少一个第二基准板包括多个第二基准板，所述第二基准板在所述第二侧边外围的所述第二区域内呈阵列排布，每个所述第二基准板包括一个所述定位标记。

5.根据权利要求4所述的测量校正装置，其特征在于，所述第一区域还包括第三侧边和第四侧边，所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边以及所述第四侧边依次首尾连接，所述第三侧边平行于所述第一侧边，所述第四侧边平行于所述第二侧边；

所述第一基准板还设置于所述第三侧边外围的所述第二区域内，且所述第三侧边外围的所述第二区域内的第一基准板的阵列排布方式与所述第一侧边外围的所述第二区域内的第一基准板的阵列排布方式相同；

所述第二基准板还设置于所述第四侧边外围的所述第二区域内，且所述第四侧边外围的所述第二区域内的第二基准板的阵列排布方式与所述第二侧边外围的所述第二区域内的第二基准板的阵列排布方式相同。

6.根据权利要求2所述的测量校正装置，其特征在于：所述至少一个第一基准板设置有至少一行且均匀分布的多个所述定位标记；所述至少一个第二基准板设置有至少一列且均匀分布的多个所述定位标记。

7.根据权利要求6所述的校正装置，其特征在于，所述至少一个第一基准板包括N1+1个第一主基准板和N1个第一副基准板，所述第一主基准板沿所述行方向的长度大于所述第一副基准板沿所述行方向的长度；所述N1+1个第一主基准板沿所述行方向排成一行，所述N1个第一副基准板沿所述行方向排成另一行；沿所述列方向，所述第一副基准板覆盖相邻所述第一主基准板之间的间隙；其中，N1为大于0的正整数；

和/或

所述至少一个第二基准板包括N2+1个第二主基准板和N2个第二副基准板，所述第二主基准板沿所述列方向的长度大于所述第二副基准板沿所述列方向的长度；所述N2+1个第二主基准板沿所述列方向排成一列，所述N2个第二副基准板沿所述列方向排成另一列；沿所述行方向，所述第二副基准板覆盖相邻所述第二主基准板之间的间隙；其中，N2为大于0的正整数。

8.根据权利要求2所述的校正装置，其特征在于：位于同一行中相邻两个所述定位标记之间的间距A1的取值范围为：1mm≤A1≤2mm；位于同一列中相邻两个所述定位标记之间的间距A2的取值范围为：1mm≤A2≤2mm。

9.一种测量校正方法，应用权利要求1-8任一项所述的测量校正装置执行，其特征在于，包括：

测量至少部分所述定位标记的实际位置信息；

根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息。

10.根据权利要求9所述的测量校正方法，其特征在于，所述基准单元包括位于所述第一侧边外围的所述第二区域内的至少一个第一基准板，以及包括位于所述第二侧边外围的所述第二区域内的至少一个第二基准板；所述至少一个第一基准板沿行方向排布，所述行方向与所述第一侧边的延伸方向平行；所述至少一个第二基准板沿列方向排布，所述列方向与所述第二侧边的延伸方向平行；所述测量至少部分所述定位标记的实际位置信息包括：

沿所述行方向，在每个所述第一基准板上的至少一行中分别选取相邻的M1个定位标记；以及沿所述列方向，在每个所述第二基准板上的至少一列中分别选取相邻的M2个定位标记；M1>3，M2>3，且M1和M2均为正整数；

测量被选取的所述定位标记的实际坐标信息。

11.根据权利要求10所述的测量校正方法，其特征在于，所述根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息包括：

根据至少一行的所述M1个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到行方向偏移量和第一栅格误差；以及

根据至少一列的所述M2个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到列方向偏移量和第二栅格误差。

12.根据权利要求10所述的测量校正方法，其特征在于，所述根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息包括：

根据至少一行的所述M1个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到所述第一基准板的行方向整体旋转量；以及

根据至少一列的所述M2个定位标记的实际坐标信息和理论坐标信息计算得到所述第二基准板的列方向整体旋转量；

根据所述行方向整体旋转量和所述列方向整体旋转量得到非正交角度误差。

13.根据权利要求9所述的测量校正方法，其特征在于，所述根据所述定位标记的实际位置信息和预存的理论位置信息得到所述位置校正信息之后还包括：

利用所述位置校正信息对待测样品的位置信息进行校准。

Images