CN113516645A - 成像平面空间的校正方法及其校正装置以及晶圆测量装置 - Google Patents

成像平面空间的校正方法及其校正装置以及晶圆测量装置 Download PDF

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CN113516645A CN202110839395.4A CN202110839395A CN113516645A CN 113516645 A CN113516645 A CN 113516645A CN 202110839395 A CN202110839395 A CN 202110839395A CN 113516645 A CN113516645 A CN 113516645A
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Abstract

本申请实施例提供了一种成像平面空间的校正方法及其校正装置以及晶圆测量装置。该成像平面空间的校正方法包括获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1；利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像；根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标；根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标；根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像。本申请实施例基于卡盘的顶部表面上的N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，结合利用干涉仪获取的N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标确定校正坐标，从而利用校正坐标对晶圆测量装置的成像平面空间进行校正，进而减小干涉仪所拍摄的图像中存在的畸变，减小了测量结果误差。

Description

成像平面空间的校正方法及其校正装置以及晶圆测量装置
技术领域
本申请涉及晶圆测量装置技术领域，具体涉及一种成像平面空间的校正方法及其校正装置以及晶圆测量装置。
背景技术
随着半导体产业的快速发展，由于晶圆为半导体产品的重要原材料，且晶圆的质量直接影响半导体产品的质量，因而对晶圆的质量方面提出了更高的要求，同时对用于测量晶圆几何参数如形状、翘曲度和/或平整度等的晶圆测量装置提出了更高的要求。
然而，由于晶圆测量装置中干涉仪在成像的过程中存在光学畸变，因而会造成所拍摄到的图像与实际图像存在较大的误差，进而会使得根据图像分析的测量结果产生较大的误差，进一步也会影响晶圆的质量监控。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种成像平面空间的校正方法及其校正装置以及晶圆测量装置，以解决现有技术中晶圆测量装置中因干涉仪在成像的过程中存在光学畸变而造成测量结果存在较大误差的问题。
本申请的第一方面提供了一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。晶圆测量装置包括卡盘和干涉仪，卡盘的顶部表面设置有N个开孔，上述校正方法包括：获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1；利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像；根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标；根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标；根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像。
在本申请一实施例中，上述根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，包括：根据图像确定N个开孔中每个开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标；根据多个第一像素坐标计算N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取N个测量坐标。
在本申请一实施例中，上述根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，包括：根据图像确定N个开孔中每个开孔所占用的像素点对应的多个第二像素坐标；根据多个第二像素坐标计算N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取N个测量坐标。
在本申请一实施例中，上述根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标，包括：分别计算N个标准坐标中每个测量坐标和每个测量坐标对应的标准坐标之间的差值以得到N个位置差D(x，y)；分别计算N个位置差D(x，y)在x方向上的分量以得到N个x方向位置差Dx，以及在y方向上的分量以得到N个y方向位置差Dy；采用拟合法拟合N个x方向位置差Dx以得到拟合后的x方向位置差Zx，并拟合N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy，其中，Zx和Zy形成校正坐标；其中，上述根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像包括：分别将图像中的所有坐标在x方向上加上Zx和在y方向上增加Zy以得到校正后的图像。
在本申请一实施例中，拟合法包括最小二乘拟合法。
在本申请一实施例中，图像包括形貌图、干涉强度图或干涉条纹图。
在本申请一实施例中，N个开孔包括多个第一开孔和/或多个第二开孔，其中，多个第一开孔用于传输提供支撑力的第一气体，多个第二开孔用于传输提供吸力的第二气体。
在本申请一实施例中，N个开孔的形状包括圆形、椭圆形和多边形中的任意一个或多个。
本申请的第二方面提供了一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置。晶圆测量装置包括卡盘和干涉仪，卡盘的顶部表面设置有N个开孔。该校正装置包括：获取模块，用于获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1，并利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像；确定模块，用于根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，并根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标；校正模块，用于根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像。
本申请的第三方面提供了一种晶圆测量装置。该晶圆测量装置包括卡盘，卡盘的顶部表面设置有N个开孔，其中，N为正整数，N>1；干涉仪，位于卡盘的一侧，用于执行如本申请的第一方面提供的任一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令。上述计算机可执行指令被处理器执行时实现本申请的第一方面提供的任一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
本申请的第五方面提供了一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置。该校正装置包括：处理器和存储器，存储器用于存储指令，处理器被配置为执行指令，以执行本申请的第一方面提供的任一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
根据本申请实施例提供的技术方案，基于卡盘的顶部表面上设置的N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像，进而根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，且根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标，根据校正坐标校正图像，从而实现对晶圆测量装置的成像平面空间进行校正，进而减小干涉仪所拍摄的图像中存在的畸变，减小了测量结果误差，提高了晶圆测量装置的测量精准度。
附图说明
图1示出了根据本申请一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法的流程示意图。
图2A-2C示出了根据本申请一实施例提供的一种卡盘的顶部表面对应的不同类型的图像的示意图。
图3示出了根据本申请另一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法的流程示意图。
图4示出了根据本申请一实施例提供的一种N个测量坐标的确定方法的流程示意图。
图5示出了根据本申请一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置的结构示意图。
图6示出了根据本申请另一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置的结构示意图。
图7示出了根据本申请一实施例提供的一种晶圆测量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1示出了根据本申请一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法的流程示意图。图2A-2C示出了根据本申请一实施例提供的一种卡盘的顶部表面对应的不同类型的图像的示意图。该校正方法的执行主体可以为晶圆测量装置中的控制器或处理器等，也可以为与晶圆测量装置连接的控制系统等，本申请对此不做具体限定。晶圆测量装置包括卡盘和干涉仪，卡盘的顶部表面设置有N个开孔，该校正方法包括如下步骤。
S110：获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1。
应当理解，N个标准坐标可以是预先存储在晶圆测量装置中或者与晶圆测量装置相连的控制系统中，本申请对此不做具体限定。步骤S110可以在步骤S130之后或之前，本申请对此不做具体限定。
在本申请一实施例中，N个开孔包括多个第一开孔和/或多个第二开孔，其中，多个第一开孔用于传输提供支撑力的第一气体，多个第二开孔用于传输提供吸力的第二气体。
应当理解，N个开孔可以为卡盘的顶部表面上的所有开孔，N个开孔可以只包括多个第一开孔，也可以只包括多个第二开孔，也可以同时包括多个第一开孔和多个第二开孔，还可以包括其他开孔如用于进气的开孔或用于回流第一气体的开孔等，N个开孔中所包括的开孔的类型依据不同卡盘的顶部表面上所设置的开孔的用途和结构的不同而不同，本申请对此不做具体限定。N个开孔中所包括的开孔的数量依据不同卡盘的顶部表面上所设置的开孔的数量的不同而不同。
本申请实施例中，通过设置N个开孔包括多个第一开孔和/或多个第二开孔，由于N个开孔的数量为多个，从而使得N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标为多个，进而使得校正后的图像中N个开孔对应的坐标与N个标准坐标之间的差值越小，提高晶圆测量装置的测量精准度。
在本申请一实施例中，N个开孔的形状包括圆形、椭圆形和多边形中的任意一个或多个。
应当理解，N个开孔的形状可以均为圆形、椭圆形、多边形和环形等规则或不规则形状中的一个或任意组合，N个开孔的形状根据不同卡盘的开孔设计的形状的不同而不同，本申请对此不做具体限定。当N个开孔的形状为圆形时，N个开孔的几何中心为圆形的圆心；当N个开孔的形状为椭圆形时，N个开孔的几何中心为椭圆形中长轴和短轴的交叉点；当N个开孔的形状为多边形，N个开孔的几何中心为多边形的对角线的交叉点，本申请对此不做具体限定。
本申请实施例中，通过设置N个开孔的形状包括圆形、椭圆形和多边形中的任意一个或多个，由于圆形、椭圆形和多边形的几何中心容易唯一地确定，从而有利于根据N个开孔的形状精准地确定N个开孔的几何中心，进而有利于精准地确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标。另外，无论卡盘的顶部表面上所设计的开孔的形状为哪一种，只要能够根据开孔的形状确定开孔的几何中心，便可以利用本申请实施例所提供的技术方案对干涉仪存在的成像平面空间的畸变进行校正。
S120：利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像。
应当理解，卡盘的顶部表面的材料可以为任何能够反射光的材料，只要能够使得干涉仪获取到卡盘的顶部表面对应的图像即可，本申请对此不做具体限定。干涉仪可以为基于剪切干涉技术、菲索干涉技术或迈克尔逊干涉技术等的干涉仪，本申请对此不做具体限定。
举例来说，当干涉仪为基于菲索干涉技术的干涉仪时，该干涉仪可以包括成像传感器、光源、中继透镜、偏振分束器、准直仪和标准镜等部件；当干涉仪为基于剪切干涉技术的干涉仪时，该干涉仪可以包括成像传感器、聚光单元、光栅、准直仪和分束器元件等部件，只要干涉仪中各部件之间相互作用能够获取到卡盘的顶部表面对应的图像即可，本申请对干涉仪中各部件的组成不做具体限定。
在本申请一实施例中，图像包括形貌图或干涉强度图或干涉条纹图。
举例来说，图像可以为形貌图(例如图2A)，也可以为干涉强度图(例如图2B)，还可以为其他的附图如干涉条纹图(例如图2C)等，只要是能够反映卡盘的顶部表面上N个开孔的位置信息的图像即可，本申请对此不做具体限定。应当理解，卡盘的顶部表面的形状可以如图2A-2C所示的圆形，也可以为长方形、正方形、六边形等规则或不规则形状，本申请对此不做具体限定。
本申请实施例中，通过设置图像包括形貌图、干涉强度图或干涉条纹图，由于形貌图、干涉强度图和干涉条纹图均能够反映卡盘的顶部表面上N个开孔的位置信息，从而有利于根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标。另外，由于干涉强度图和形貌图较干涉条纹图能够更加精准地反映卡盘的顶部表面上N个开孔的位置信息，因而可以选择干涉强度图或形貌图确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，使得N个测量坐标更加精准，进而使得根据N个测量坐标和N个标准坐标校正图像所得到的校正后的图像存在的畸变更小，因而在利用晶圆测量装置进行晶圆的几何参数测量的过程中更能反映晶圆的表面的真实图像，减小测量结果的误差。
S130：根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标。
在一些实施例中，根据图像可以先确定N个开孔中每个开孔在图像中所占用的像素点或者每个开孔的外周所在的像素点对应的多个像素坐标，并分别根据多个像素坐标计算出每个开孔的几何中心对应的像素坐标，从而得到N个开孔的几何中心对应的N个像素坐标，进而将N个像素坐标确定为N个测量坐标。本申请对此不做具体限定。
S140：根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标。
在一些实施例中，可以分别计算N个标准坐标与N个测量坐标之间的N个位置差，再将N个位置差利用最小二乘拟合法或者平均值法等方法合成一个校正坐标。在另一些实施例中，可以分别获取N个标准坐标与N个测量坐标在x方向上的N个差值和在y方向上的N个差值，再将在x方向上的N个差值和在y方向上的N个差值分别合成一个x方向差值和一个y方向差值，该x方向差值和该y方向差值可以分别形成x方向的校正坐标和y方向的校正坐标，也可以组合形成一个校正坐标。
应当理解，N个标准坐标和N个测量坐标可以以不同的标记的方式显示在晶圆测量装置中，也可以以不同的参数的方式存储在晶圆测量装置中，本申请对此不做具体限定。校正坐标可以是一个坐标，也可以是多个坐标如在x方向上的校正坐标和在y方向上的校正坐标，本申请对此不做具体限定。
S150：根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像。
在一些实施例中，可以根据校正坐标先校正图像中至少三个开孔对应的几何中心的至少三个测量坐标，由于三个点可以确定一个平面，因而可以在校正该至少三个测量坐标后确定一个平面，进而适应性地将图像中其他位置处的像素坐标进行校正，以实现对图像中所有像素坐标进行校正，从而得到校正后的图像。在另一些实施例中，也可以根据校正坐标将图像中所有像素坐标均与校正坐标进行叠加，从而实现对图像中所有像素坐标进行校正，进而得到校正后的图像，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，提供了一种新的校正晶圆测量装置的成像平面空间畸变的方法，基于卡盘的顶部表面上的N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，结合利用干涉仪获取的N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标确定校正坐标，从而利用校正坐标对晶圆测量装置的成像平面空间进行校正，进而减小干涉仪所拍摄的图像中存在的畸变，减小了测量结果误差，提高了晶圆测量装置的测量精准度。
图3示出了根据本申请另一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法的流程示意图。图3所示实施例为图1所示实施例的一变型例。如图3所示，与图1所示实施例的不同之处在于，图3所示实施例中的步骤S131-S132对应于图1所示实施例中的步骤S130。
S110：获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1。
S120：利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像。
S131：根据图像确定N个开孔中每个开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标。
具体而言，N个开孔包括开孔1、……、开孔N-1和开孔N，根据图像分别确定开孔1的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标P1(x1，y1)、……、开孔N-1的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标PN-1(xN-1，yN-1)、和开孔N的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标PN(xN，yN)。
应当理解，多个第一像素坐标连接后的连线可以对应于一个开孔的外周，也可以反映该一个开孔的形状，例如当该一个开孔的形状为圆形时，多个第一像素坐标所拟合成的连线可以是一个圆形，当一个开孔的形状为长方形时，多个第一像素坐标所拟合成的连线可以是一个长方形，本申请对此不做具体限定。一个开孔对应的多个第一像素坐标的数量可以为2个、4个、6个、9个、16个甚至更多个，只要该多个第一像素坐标包括了该一个开孔的外周所在的像素点对应的所有像素坐标即可，本申请对此不做具体限定。当N个开孔的形状和大小相同时，不同开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标的数量是相同的，当N个开孔的形状和大小不完全相同时，不同开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标的数量也可以是不完全相同的，本申请对此不做具体限定。
S132：根据多个第一像素坐标计算N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取N个测量坐标。
具体而言，根据开孔1的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标P1(x1，y1)计算开孔1的几何中心对应的测量坐标C1(x1，y1)、……、根据开孔N-1的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标PN-1(xN-1，yN-1)计算开孔N-1的几何中心对应的测量坐标CN-1(xN-1，yN-1)、和根据开孔N的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标PN(xN，yN)计算开孔N的几何中心对应的测量坐标CN(xN，yN)，从而获取到N个测量坐标。
举例来说，针对开孔1，当开孔1的外周为圆形时，可以将开孔1的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标P1(x1，y1)利用最小二乘拟合法拟合直接得到该圆形对应的圆心的位置，从而确定开孔1的几何中心对应的测量坐标C1(x1，y1)。当其他的开孔的形状均为圆形时，可采用类似的方法确定开孔的几何中心对应的测量坐标。应当理解，除采用最小二乘法拟合开孔的外周外，还可以采用其他的方法如代数逼近法、正交距离回归法等确定开孔的几何中心对应的测量坐标，利用每个开孔对应的多个第一像素坐标可以直接或间接确定每个开孔的几何中心对应的测量坐标，本申请对此不做具体限定。
在本申请一实施例中，步骤S141-S143可以对应于图1所示实施例中的步骤S140，步骤S151可以对应于图1所示实施例中的步骤S150。
S141：分别计算N个标准坐标中每个测量坐标和每个测量坐标对应的标准坐标之间的差值以得到N个位置差D(x，y)。
具体而言，N个标准坐标包括标准坐标A1(x1，y1)、……、标准坐标AN-1(xN-1，yN-1)和标准坐标AN(x，y)，N个测量坐标包括C1(x1，y1)、……、CN-1(xN-1，yN-1)和CN(xN，yN)。针对开孔1，位置差D1(x1，y1)＝C1(x1，y1)-A1(x1，y1)；……；针对开孔N-1，位置差DN-1(xN-1，yN-1)＝CN-1(xN-1，yN-1)-AN-1(xN-1，yN-1)；针对开孔N，位置差DN(xN，yN)＝CN(xN，yN)-AN(xN，yN)，从而得到N个位置差D(x，y)。
应当理解，不同开孔对应的标准坐标和测量坐标之间的差值的计算可以同时进行，也可以依次进行，本申请对此不做具体限定。
S142：分别计算N个位置差D(x，y)在x方向上的分量以得到N个x方向位置差Dx，以及在y方向上的分量以得到N个y方向位置差Dy。
在一些实施例中，分别计算位置差D1(x1，y1)、……、DN-1(xN-1，yN-1)和DN(xN，yN)在x方向上的分量和在y方向上的分量，可以得到的N个x方向位置差Dx分别为D1(x1，0)、……、DN-1(xN-1，0)和DN(xN，0)，N个y方向位置差Dy分别为D1(0，y1)、……、DN-1(0，yN-1)和DN(0，yN)。在另一些实施例中，分别计算位置差D1(x1，y1)、……、DN-1(xN-1，yN-1)和DN(xN，yN)在x方向上的分量和在y方向上的分量也可以是直接从N个位置差中获取在x方向上的坐标值和在y方向上的坐标值，从而得到的N个x方向位置差Dx分别为x1、……、xN-1和xN，N个y方向位置差Dy分别为y1、……、yN-1和yN。本申请对此不做具体限定。
S143：采用拟合法拟合N个x方向位置差Dx以得到拟合后的x方向位置差Zx，并拟合N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy，其中，Zx和Zy形成校正坐标。
在一些实施例中，拟合法可以为最小二乘拟合法如Zernike多项式，N个x方向位置差Dx分别为D1(x1，0)、……、DN-1(xN-1，0)和DN(xN，0)，采用拟合法拟合该N个x方向位置差Dx后直接得到拟合后的x方向位置差Zx(x’，0)；N个y方向位置差Dy分别为D1(0，y1)、……、DN-1(0，yN-1)和DN(0，yN)，采用最小二乘拟合法拟合N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy(0，y’)。在另一些实施例中，拟合法也可以为平均值法，N个x方向位置差Dx分别为x1、……、xN-1和xN，采用平均值法拟合该N个x方向位置差Dx后得到拟合后的x方向位置差Zx＝x’，其中，
Figure BDA0003178279080000111
N个y方向位置差Dy分别为y1、……、yN-1和yN，采用平均值法拟合N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy＝y’，其中，
Figure BDA0003178279080000112
应当理解，Zx和Zy可以分别为校正坐标如Zx(x’，0)和Zy(0，y’)，也可以分别为数值如x’和y’，组合后形成校正坐标Z(x’，y’)，还可以分别为数值，将该数值x’和y’分别转换形成校正坐标Zx(x’，0)和Zy(0，y’)，本申请对此不做具体限定。拟合法可以为最小二乘拟合法，也可以为平均值法，还可以为其他的拟合法，本申请对此不做具体限定。
在本申请一实施例中，拟合法包括最小二乘拟合法。
本申请实施例中，通过采用最小二乘拟合法拟合N个x方向位置差Dx以得到拟合后的x方向位置差Zx，并采用最小二乘拟合法拟合N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy，从而使得拟合后的x方向位置差Zx与N个x方向位置差Dx的误差平方和更小，拟合后的y方向位置差Zy与N个y方向位置差Dy的误差平方和更小，更能反映N个测量坐标在x方向和y方向上与其对应的标准坐标之间的偏差，进而减少干涉仪所拍摄到的图像与实际图像之间的误差，使得根据校正后的图像分析的测量结果的误差更小。
S151：分别将图像中的所有坐标在x方向上加上Zx和在y方向上增加Zy以得到校正后的图像。
具体而言，分别将图像中的所有坐标(x，y)在x方向上加上Zx和在y方向上增加Zy得到校正后的图像，校正后的图像中的所有坐标为(X，Y)，其中，X＝x+Zx，Y＝y+Zx。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过步骤S131-S132，利用N个开孔中每个开孔的外周所在的像素点可以确定每个开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标，进而利用多个第一像素坐标可以拟合出每个开孔的外周对应的坐标函数，根据该坐标函数可以精准地计算出N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标，从而为获取N个测量坐标提供了一种实现方式。另外，通过步骤S141-S143和步骤S151，从而得到校正坐标，进而可以利用校正坐标对图像进行校正，使得校正后的图像与实际图像之间的误差更小，即成像平面空间的畸变会更小，因而根据校正后的图像分析的测量结果的误差也会更小。
图4示出了根据本申请一实施例提供的一种N个测量坐标的确定方法的流程示意图。图4所示实施例中的步骤S133-S134对应于图1所示实施例的步骤S130。
S133：根据图像确定N个开孔中每个开孔所占用的像素点对应的多个第二像素坐标。
具体而言，N个开孔包括开孔1、……、开孔N-1和开孔N，根据图像分别确定开孔1所占用的像素点对应的多个第二像素坐标P’1(x1，y1)、……、开孔N-1所占用的像素点对应的多个第二像素坐标P’N-1(xN-1，yN-1)、和开孔N所占用的像素点对应的多个第二像素坐标P’N(xN，yN)。
S134：根据多个第二像素坐标计算N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取N个测量坐标。
具体而言，根据开孔1的外周所在的像素点对应的多个第二像素坐标P’1(x1，y1)计算开孔1的几何中心对应的测量坐标C1(x1，y1)、……、根据开孔N-1的外周所在的像素点对应的多个第二像素坐标P’N-1(xN-1，yN-1)计算开孔N-1的几何中心对应的测量坐标CN-1(xN-1，yN-1)、和根据开孔N的外周所在的像素点对应的多个第二像素坐标P’N(xN，yN)计算开孔N的几何中心对应的测量坐标CN(xN，yN)，从而获取到N个测量坐标。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过步骤S133-S134，利用N个开孔中每个开孔所占用的像素点可以精准地确定每个开孔所占用的像素点对应的多个第二像素坐标，可以利用多个第二像素坐标确定出N个开孔中每个开孔的几何中心，进而计算出N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标，从而为获取N个测量坐标提供了另一种实现方式。
图5示出了根据本申请一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置的结构示意图。晶圆测量装置包括卡盘和干涉仪，卡盘的顶部表面设置有N个开孔。该校正装置500包括获取模块510、确定模块520和校正模块530。其中，获取模块510用于获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1，并利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像。确定模块520用于根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，并根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标。校正模块530用于根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像。
应当理解，该校正装置500可以为晶圆测量装置中干涉仪的一部分，也可以为与晶圆测量装置相连接的外部部件，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过利用校正装置中的获取模块、确定模块和校正模块，基于卡盘的顶部表面上的N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，结合利用干涉仪获取的N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标确定校正坐标，从而利用校正坐标对晶圆测量装置的成像平面空间进行校正，进而减小干涉仪所拍摄的图像中存在的畸变，减小了测量结果误差，提高了晶圆测量装置的测量精准度。
在本申请一实施例中，确定模块520还用于根据图像确定N个开孔中每个开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标；根据多个第一像素坐标计算N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取N个测量坐标。
在本申请一实施例中，确定模块520还用于根据图像确定N个开孔中每个开孔所占用的像素点对应的多个第二像素坐标；根据多个第二像素坐标计算N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取N个测量坐标。
在本申请一实施例中，确定模块520还用于分别计算N个标准坐标中每个测量坐标和每个测量坐标对应的测量坐标之间的差值以得到N个位置差D(x，y)；分别计算N个位置差D(x，y)在x方向上的分量以得到N个x方向位置差Dx，以及在y方向上的分量以得到N个y方向位置差Dy；采用拟合法拟合N个x方向位置差Dx以得到拟合后的x方向位置差Zx，并拟合N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy，其中，Zx和Zy形成校正坐标；其中，校正模块530还用于分别将图像中的所有坐标在x方向上加上Zx和在y方向上增加Zy以得到校正后的图像。
在本申请一实施例中，拟合法包括最小二乘拟合法。
在本申请一实施例中，图像包括形貌图或干涉强度图或干涉条纹图。
在本申请一实施例中，N个开孔包括多个第一开孔和/或多个第二开孔，其中，多个第一开孔用于传输提供支撑力的第一气体，多个第二开孔用于传输提供吸力的第二气体。
在本申请一实施例中，N个开孔的形状包括圆形、椭圆形和多边形中的任意一个或多个。
图6示出了根据本申请另一实施例提供的一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置的结构示意图。
参照图6，校正装置600包括处理器610，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器620所代表的存储器资源，用于存储可由处理器610的执行的指令，例如应用程序。存储器620中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理器610被配置为执行指令，以执行上述晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
校正装置600还可以包括一个电源组件被配置为校正装置600的电源管理，一个有线或无线网络接口被配置为将校正装置600连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口。校正装置600可以操作基于存储在存储器620的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由上述校正装置600的处理器执行时，使得上述校正装置600能够执行一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法，该校正方法由代理程序执行，该校正方法包括：获取N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1；利用干涉仪获取卡盘的顶部表面对应的图像；根据图像确定N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标；根据N个标准坐标和N个测量坐标确定校正坐标；根据校正坐标校正图像以得到校正后的图像。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序校验码的介质。
图7示出了根据本申请一实施例提供的一种晶圆测量装置的结构示意图。该晶圆测量装置700包括卡盘710和干涉仪720。其中，干涉仪720用于执行如图1至图4所示实施例中任一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
应当理解，卡盘710可以为真空卡盘、气浮卡盘或静电卡盘等，本申请对此不做具体限定。干涉仪720可以为菲索干涉仪、迈克尔逊干涉仪或剪切干涉仪等，本申请对此不做具体限定。干涉仪720可以是机械相移、波长相移或偏振相移等，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，基于卡盘的顶部表面上的N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，结合利用干涉仪获取的N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标确定校正坐标，从而利用校正坐标对晶圆测量装置的成像平面空间进行校正，进而减少干涉仪中的相机所拍摄的图像中存在的畸变，减小了测量结果误差，提高了晶圆测量装置的测量精准度。
本领域的技术人员可以清楚的了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置、系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
还需要说明的是，本申请实施例中各技术特征的组合方式并不限本申请实施例中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案所记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法，其特征在于，所述晶圆测量装置包括卡盘和干涉仪，所述卡盘的顶部表面设置有N个开孔，所述校正方法包括：
获取所述N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1；
利用所述干涉仪获取所述卡盘的顶部表面对应的图像；
根据所述图像确定所述N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标；
根据所述N个标准坐标和所述N个测量坐标确定校正坐标；
根据所述校正坐标校正所述图像以得到校正后的图像。
2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述根据所述图像确定所述N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，包括：
根据所述图像确定所述N个开孔中每个开孔的外周所在的像素点对应的多个第一像素坐标；
根据所述多个第一像素坐标计算所述N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取所述N个测量坐标。
3.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述根据所述图像确定所述N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，包括：
根据所述图像确定所述N个开孔中每个开孔所占用的像素点对应的多个第二像素坐标；
根据所述多个第二像素坐标计算所述N个开孔中每个开孔的几何中心对应的测量坐标以获取所述N个测量坐标。
4.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述根据所述N个标准坐标和所述N个测量坐标确定校正坐标，包括：
分别计算所述N个标准坐标中每个测量坐标和所述每个测量坐标对应的标准坐标之间的差值以得到N个位置差D(x，y)；
分别计算所述N个位置差D(x，y)在x方向上的分量以得到N个x方向位置差Dx，以及在y方向上的分量以得到N个y方向位置差Dy；
采用拟合法拟合所述N个x方向位置差Dx以得到拟合后的x方向位置差Zx，并拟合所述N个y方向位置差Dy以得到拟合后的y方向位置差Zy，其中，所述Zx和所述Zy形成所述校正坐标；
其中，所述根据所述校正坐标校正所述图像以得到校正后的图像包括：
分别将所述图像中的所有坐标在x方向上加上Zx和在y方向上增加Zy以得到所述校正后的图像。
5.根据权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述拟合法包括最小二乘拟合法。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的校正方法，其特征在于，所述图像包括形貌图、干涉强度图或干涉条纹图。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的校正方法，其特征在于，所述N个开孔包括多个第一开孔和/或多个第二开孔，其中，所述多个第一开孔用于传输提供支撑力的第一气体，所述多个第二开孔用于传输提供吸力的第二气体。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的校正方法，其特征在于，所述N个开孔的形状包括圆形、椭圆形和多边形中的任意一个或多个。
9.一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置，其特征在于，所述晶圆测量装置包括卡盘和干涉仪，所述卡盘的顶部表面设置有N个开孔，所述校正装置包括：
获取模块，用于获取所述N个开孔的几何中心对应的N个标准坐标，其中，N为正整数，N>1，并利用所述干涉仪获取所述卡盘的顶部表面对应的图像；
确定模块，用于根据所述图像确定所述N个开孔的几何中心对应的N个测量坐标，并根据所述N个标准坐标和所述N个测量坐标确定校正坐标；
校正模块，用于根据所述校正坐标校正所述图像以得到校正后的图像。
10.一种晶圆测量装置，其特征在于，包括：
卡盘，所述卡盘的顶部表面设置有N个开孔，其中，N为正整数，N>1；
干涉仪，位于所述卡盘的一侧，用于执行如权利要求1-8中任一种所述晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
12.一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正装置，其特征在于，包括：
存储器用于存储指令；
处理器，被配置为执行所述指令，以执行如权利要求1-8中任一种晶圆测量装置中成像平面空间的校正方法。
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