CN116105599A - 非对称光栅标记的误差检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种非对称光栅标记的误差检测方法及装置，方法包括：通过空间相干光对待测非对称光栅标记进行照射，得到不同衍射级次的第一衍射光束，空间相干光采用部分光瞳光束；根据第一衍射光束，建立理想光栅标记；根据先验非对称光栅标记和理想光栅标记，得到先验非对称光栅标记中的第一误差特征；根据第一误差特征，对待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记；迭代对比多个重建非对称光栅标记和待测非对称光栅标记，得到目标重建非对称光栅标记，目标重建非对称光栅标记的特征值与待测非对称光栅标记的特征值的差值小于第一阈值；根据目标重建非对称光栅标记的误差，得到待测非对称光栅标记的误差。

Description

非对称光栅标记的误差检测方法及装置

技术领域

本公开涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种非对称光栅标记的误差检测方法及装置。

背景技术

相位光栅位置测量系统广泛应用于集成电路的制造过程中，特别是对精度要求苛刻的步骤，如光刻对准、运动台定位、量测检测系统等。在相位光栅位置测量系统中，一般通过扫描光栅标记获得精确的位置信息。由于集成电路工艺流程的复杂性，光栅标记在经历如曝光、刻蚀、化学机械抛光等处理后会发生变形，其形变非对称性将引入额外的测量偏差。

目前采用光栅结构测量方法来测量偏差，其中的散射测量方法通常采用光瞳面的零级和±1衍射级信号。为使零级和±1衍射级充分干涉，光束需覆盖整个光瞳，这对光学系统的像差提出了更高要求。同时零级信号的高强度会大大降低信号对比度，尤其当待测结构周围存在其他周期性结构时，杂散光更进一步降低信噪比，容易造成测量失败。

重建光栅结构的方法中，非线性迭代法虽精度高，但需多次迭代，时间成本高；库匹配方法需要建立庞大的数据量，且数据间隔设置直接影响计算精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有的技术问题，本公开提供一种非对称光栅标记的误差检测方法及装置，用于至少部分解决以上技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种非对称光栅标记的误差检测方法，包括：通过空间相干光对待测非对称光栅标记进行照射，得到不同衍射级次的第一衍射光束，空间相干光采用部分光瞳光束；根据第一衍射光束，建立理想光栅标记；根据先验非对称光栅标记和理想光栅标记，得到先验非对称光栅标记中的第一误差特征；根据第一误差特征，对待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记；迭代对比多个重建非对称光栅标记和待测非对称光栅标记，得到目标重建非对称光栅标记，目标重建非对称光栅标记的特征值与待测非对称光栅标记的特征值的差值小于第一阈值；根据目标重建非对称光栅标记的误差，得到待测非对称光栅标记的误差。

可选地，根据第一衍射光束，建立理想光栅标记包括：调整第一衍射光束的光斑之间的间距，得到相互分离的各衍射级次光斑；根据各衍射级次光斑的强度，得到待测非对称光栅标记的占空比和槽深；根据待测非对称光栅标记的占空比和槽深，建立理想光栅标记。

可选地，根据先验非对称光栅标记和理想光栅标记，得到先验非对称光栅标记中的第一误差特征包括：建立严格电磁波仿真模型；在严格电磁波仿真模型中测量理想光栅标记，得到第一测量信号；在严格电磁波仿真模型中测量先验非对称光栅标记，得到第二测量信号；计算第一测量信号和第二测量信号的特征向量差值，得到第一误差特征。

可选地，根据第一误差特征，对待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记包括：对不同衍射级次的衍射光束进行干涉，得到干涉信号，其中，衍射级次大于±1级；测量干涉信号的强度，得到第三测量信号；计算第一测量信号和第三测量信号的特征向量差值，得到待测非对称光栅标记中的第二误差特征；确定第二误差特征在第一误差特征中所占的误差权重；根据误差权重和第一误差特征，对待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记。

可选地，确定第二误差特征在第一误差特征中所占的误差权重包括：从第一误差特征中选取部分误差特征，得到第三误差特征，第三误差特征在第一误差特征中的权重大于第二阈值；确定第二误差特征在第三误差特征中所占的误差权重。

可选地，测量干涉信号的强度，得到第三测量信号包括：对干涉信号进行分束，得到至少两束分干涉信号；测量至少两束分干涉信号的强度，得到第三测量信号。

可选地，迭代对比多个重建非对称光栅标记和待测非对称光栅标记，得到目标重建非对称光栅标记包括：根据误差权重，迭代对比多个重建非对称光栅标记和待测非对称光栅标记；在误差权重收敛的情况下，得到目标重建非对称光栅标记。

可选地，根据目标重建非对称光栅标记的误差，得到待测非对称光栅标记的误差包括：在严格电磁波仿真模型中测量目标重建非对称光栅标记，得到第二衍射光束；确定第二衍射光束之间的相位差；根据相位差，得到目标重建非对称光栅标记的误差；根据目标重建非对称光栅标记的误差和收敛时的误差权重，得到待测非对称光栅标记的误差。

本公开另一方面提供一种非对称光栅标记的误差检测装置，包括：孔径光阑，用于对空间相干光进行部分遮挡，以产生部分光瞳光束，部分光瞳光束用于照射待测非对称光栅，产生不同衍射级次的第一衍射光束；分光镜，用于对不同衍射级次的第一衍射光束进行分光，得到不同衍射级次的第一分衍射光束和不同衍射级次的第二分衍射光束；第一探测器，用于探测不同衍射级次的第一分衍射光束的强度；十字光阑，用于调整不同衍射级次的第二分衍射光束之间的重叠面积，以使不同衍射级次的第二分衍射光束产生干涉，得到干涉信号；第二探测器，用于探测干涉信号的强度。

可选地，非对称光栅标记的误差检测装置还包括：分束棱镜，用于对干涉信号进行分束，得到至少两束分干涉信号。

(三)有益效果

与现有技术相比，本公开提供的非对称光栅标记的误差检测方法及装置，至少具有以下有益效果：

(1)本公开的方法采用部分光瞳光束对待测非对称光栅标记进行照射，减小了光学像差的影响。通过建立理想光栅标记，可以推导出初始迭代的光栅参数，为重建非对称性标记提供了初始结构，减少了迭代次数，加快收敛。通过迭代计算找到与待测非对称光栅标记结构相同或接近的目标重建非对称光栅标记，可以根据重建非对称光栅标记的误差计算得到待测非对称光栅标记的误差，在保证测量精度的情况下，速度快且不具破坏性，可广泛应用于制造过程的在线测量反馈和检测中。

(2)本公开的方法采用衍射级次大于±1级的高衍射级次信号来测量干涉信号的强度，属于暗场测量，信噪比高，提高了测量精度。

(3)本公开采用分束测量的方法，对干涉信号进行分束对照测量，提供了参考信号，可以降低环境因素的影响，提高了测量稳定性。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的非对称光栅标记的误差检测装置的结构图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的非对称光栅标记的误差检测方法的流程图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的收集镜组106的傅里叶面上分离的各衍射级次光斑图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的理想光栅标记的结构图；

图5a～5f示意性示出了根据本公开实施例的先验非对称光栅标记的结构图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的经十字光阑后的干涉光斑图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的分离探测器测量的结果图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。说明书中示例的各个实施例中的技术特征在无冲突的前提下可以进行自由组合形成新的方案，另外每个权利要求可以单独作为一个实施例或者各个权利要求中的技术特征可以进行组合作为新的实施例，且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中未绘示或描述的元件或实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

除非存在技术障碍或矛盾，本公开的上述各种实施方式可以自由组合以形成另外的实施例，这些另外的实施例均在本公开的保护范围中。

虽然结合附图对本公开进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本公开优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本公开的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本公开的限制。

虽然本公开总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体公开构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。

本公开一方面提出了一种非对称光栅标记的误差检测装置，用于对非对称光栅标记进行检测，得到测量信号。根据测量信号可以获得非对称特征信息，进而计算得到待测非对称光栅标记的误差。

可以理解的是，非对称光栅标记的误差检测装置也可以称为相位光栅位置测量装置。

图1示意性示出了根据本公开实施例的非对称光栅标记的误差检测装置的结构图。

根据本公开的实施例，如图1所示，非对称光栅标记的误差检测装置例如包括：孔径光阑103，用于对空间相干光进行部分遮挡，以产生部分光瞳光束，部分光瞳光束用于照射待测非对称光栅，产生不同衍射级次的第一衍射光束。分光镜108，用于对不同衍射级次的第一衍射光束进行分光，得到不同衍射级次的第一分衍射光束和不同衍射级次的第二分衍射光束。第一探测器109，用于探测不同衍射级次的第一分衍射光束的强度。十字光阑111，用于调整不同衍射级次的第二分衍射光束之间的重叠面积，以使不同衍射级次的第二分衍射光束产生干涉，得到干涉信号。第二探测器116，用于探测干涉信号的强度。以及辐射光源101，用于产生空间相干的照明光束。准直系统102用于产生均匀且接近平行的照明光束。照明镜组104、另一分光镜105、收集镜组106，用于构成4f光学系统，将空间相干的照明光束入射光栅标记107。光栅标记107，用于产生不同衍射级次的衍射光束，其再次经过收集镜组106后变为平行光束。平行光束经分光镜108后，一部分衍射光束直接成像在第一探测器109上。第一探测器109位于收集镜组106的焦面位置处，用于测量各衍射光束的光强大小。由各衍射级的光强信息，测量光栅标记107的槽深、占空比等信息，为另一部分衍射光束测量光栅标记107的非对称性提供初始结构，减小光栅标记107结构参数之间的耦合，减小重建光栅非对称性难度。另一部分衍射光束经收集镜组106和聚焦镜组110构成的4f光学系统，汇聚于十字光阑111处。十字光阑111，用于使该另一部分衍射光束相互重叠，产生干涉信号。干涉信号经过第一中继镜组113和第二镜组115组成的4f光学系统后，被第二探测器116检测到。

为了减小环境影响，提高测量精度。非对称光栅标记的误差检测装置例如还包括分束棱镜114，用于对干涉信号进行分束，得到至少两束分干涉信号。以及第三探测器117。干涉信号经分束棱镜114分为两部分，分别汇聚到第二探测器116和第三探测器117上。采用分束棱镜114将十字光阑111后的干涉信号分束，来提供参考信号，减小环境等因素的影响，提高测量信号的信噪比。

例如，通过调整十字光阑111的缝宽a的大小，可以选择发生干涉的衍射级次。选择靠近边缘的衍射级次大于±1级的高衍射级次信号，可以使得第二探测器116和第三探测器117形成暗藏探测，进一步提高测量精度。

基于上述非对称光栅标记的误差检测装置，本公开另一方面提供了一种非对称光栅标记的误差检测方法。

图2示意性示出了根据本公开实施例的非对称光栅标记的误差检测方法的流程图。

根据本公开的实施例，如图2所示，非对称光栅标记的误差检测方法例如包括：

S210，通过空间相干光对待测非对称光栅标记进行照射，得到不同衍射级次的第一衍射光束，空间相干光采用部分光瞳光束。

根据本公开的实施例，例如通过孔径光阑103产生的小尺寸部分光瞳光束对待测非对称光栅标记进行照射，得到不同衍射级次的第一衍射光束。第一衍射光束通过收集镜组106后变为平行光束继续传播。

S220，根据第一衍射光束，建立理想光栅标记。

根据本公开的实施例，例如通过步骤S221～S223来建立理想光栅标记。

步骤S221，调整第一衍射光束的光斑之间的间距，得到相互分离的各衍射级次光斑。

图3示意性示出了根据本公开实施例的收集镜组106的傅里叶面上分离的各衍射级次光斑图。

要测量各衍射级次光斑的强度，需要将各衍射级次的光斑分离开。当平行光束入射光栅标记107时，由光栅方程可知，各衍射级次光斑在收集镜组106傅里叶面上的间隔约为：

其中，d为光栅周期，λ为测量光波长，f₁₀₆为收集镜组106的焦距。当入射光束直径为ε时，收集镜组106傅里叶面上的光斑大小大约为：

为了使各衍射级次光斑在收集镜组106的傅里叶面上相互分离，即：

ω＜Δξ，    (3)要求测量光斑直径ε≥2.44d，此时各衍射级次光斑在收集镜组106傅里叶面上相互分离，如图3所示。

步骤S222，根据各衍射级次光斑的强度，得到待测非对称光栅标记的占空比和槽深。

例如，各衍射级次光斑相互分离的第一衍射光束经分光镜108后，一部分衍射光束成像在第一探测器109上。通过第一探测器109来测量该一部分衍射光束的光强。探测器109位于收集镜组106的傅里叶面位置处，测量傅里叶面上各衍射光斑的光强，计算光栅标记107的槽深和占空比信息，为重建光栅标记107的非对称性提供初始结构。

占空比f，可以通过比较第2衍射级次的光斑光强与第1衍射级次的光斑光强获得，即：

其中，I₂为第2衍射级次的光强，I₁为第1衍射级次的光强。槽深h，可以通过比较第1衍射级次光强与第0衍射级次的光强，结合占空比f信息获得，即：

当占空比为0.5时，槽深h公式也可简化为：

步骤S223，根据待测非对称光栅标记的占空比和槽深，建立理想光栅标记。

图4示意性示出了根据本公开实施例的理想光栅标记的结构图。

根据本公开的实施例，如图4所示，通过计算出占空比f和槽深h，可以建立无误差的理想光栅标记。为后续重建非对称性光栅标记提供初始结构，初始结构选用实际测量出的结构信息，考虑实际加工过程的影响，有利于减小迭代次数，提高重建的收敛速度，进而提高测量速度。

S230，根据先验非对称光栅标记和理想光栅标记，得到先验非对称光栅标记中的第一误差特征。

根据本公开的实施例，例如通过步骤S231～S234来得到先验非对称光栅标记中的第一误差特征。

步骤S231，建立严格电磁波仿真模型。

例如，根据如图1所示的光学系统，建立严格电磁波仿真模型。

步骤S232，在严格电磁波仿真模型中测量理想光栅标记，得到第一测量信号。

例如，在严格电磁波仿真模型中仿真采用平行空间相干光对理想光栅标记进行照射，得到不同衍射级次的衍射光束，并使该不同衍射级次的衍射光束发生干涉，得到干涉信号。测量该干涉信号的强度，即得到第一测量信号I₀。

步骤S233，在严格电磁波仿真模型中测量先验非对称光栅标记，得到第二测量信号。

图5a～5f示意性示出了根据本公开实施例的先验非对称光栅标记的结构图。

根据本公开的实施例，先验非对称光栅标记例如为事先获取的实际工艺中的非对称光栅标记，具有不同类型和尺寸。其中，非对称光栅标记的类型包括但不限于底部、顶部、侧壁、顶部圆角、底部圆角等非对称性，同时还包括各类非对称类型的相互组合，例如可以是如图5a所示的底部非对称性，如图5b所示的侧壁非对称性，如图5c所示的顶部圆角非对称性，如图5d所示的顶部倾斜非对称性，如图5e所示的底部圆角非对称性，以及如图5f所示的顶部圆角、底部圆角、以及顶部非对称性等组合非对称性。

例如，在严格电磁波仿真模型中仿真采用平行空间相干光对上述各种类型和尺寸的先验非对称光栅标记进行照射，分别得到不同衍射级次的衍射光束，并使该不同衍射级次的衍射光束发生干涉，得到干涉信号。测量该干涉信号的强度，即得到第二测量信号I_n。

步骤S234，计算第一测量信号和第二测量信号的特征向量差值，得到第一误差特征。

例如，通过比较不同类型非对称光栅标记的测量信号I_n与初始结构的测量信号I₀，获得不同位置以及大小非对称光栅标记的特征信号S_n(即第一误差特征)，表示为：

S_n＝I_n-I₀      (7)

例如，第一误差特征S_n为包含多种误差特征信号的数据库。

S240，根据第一误差特征，对待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记。

根据本公开的实施例，例如通过步骤S241～S245来对待测非对称光栅标记进行重建。

步骤S241，对不同衍射级次的衍射光束进行干涉，得到干涉信号，其中，衍射级次大于±1级。

图6示意性示出了根据本公开实施例的经十字光阑后的干涉光斑图。

例如，如图6所示，通过十字光阑111对不同衍射级次的衍射光束进行干涉，得到干涉信号。以及通过调整十字光阑111的缝宽a的大小，选择靠近边缘的衍射级次大于±1级的高衍射级次信号，例如选择±2级的衍射级次信号。例如，a越小，可选的衍射级次更高。

可以理解的是，本实施例中选择±2级的衍射级次信号只是示例性的，还可以选择±3、±4等更高级的衍射级次信号。

步骤S242，测量干涉信号的强度，得到第三测量信号。

例如，通过第二探测器116测量干涉信号的强度，得到第三测量信号I。第三测量信号为测量实际待测非对称光栅标记时的测量信号。

为提高测量信号的信噪比，可以生成参考信号，来排除环境信息的影响。

例如，通过步骤S2421～S2422来优化第三测量信号。

步骤S2421，对干涉信号进行分束，得到至少两束分干涉信号。

图7示意性示出了根据本公开实施例的分离探测器测量的结果图。

例如，采用分束棱镜114将测量信号分为两部分，分别用探测器116和探测器117测量，如图7所示，且探测器116和探测器117测量高衍射级次的干涉信号，形成暗场探测，减小杂散光及光源波动等的影响，提高了测量精度。

步骤S2421，测量至少两束分干涉信号的强度，得到第三测量信号。

例如，比较第二探测器116和第三探测器117的信号差异，并归一化，作为测量信号：

其中，I₁₁₆为第二探测器116检测到的干涉信号的强度，I₁₁₇为第三探测器117检测到的干涉信号的强度。

步骤S243，计算第一测量信号和第三测量信号的特征向量差值，得到待测非对称光栅标记中的第二误差特征。

例如，通过比较待测非对称光栅标记的测量信号I与初始结构的测量信号I₀，获得待测非对称光栅标记的特征信号S(即第二误差特征)。

步骤S244，确定第二误差特征在第一误差特征中所占的误差权重。

例如，可以将实际测量的特征信号S，投影到特征向量S_n上，获得权重w。

为了减小数据量，提高计算速度，可以对特征向量S_n进行压缩。

例如，通过步骤S2441～S2442来对特征向量S_n进行压缩。

步骤S2441，从第一误差特征中选取部分误差特征，得到第三误差特征，第三误差特征在第一误差特征中的权重大于第二阈值。

例如，采用奇异值分解(Singular Value Decomposition，以下简称SVD)，选取前j个特征值对应的特征向量S_j(即第三误差特征)，其中j＜n，且保证前j个特征值之和占所有特征值之和大于95％。

步骤S2442，确定第二误差特征在第三误差特征中所占的误差权重。

例如，可以将实际测量的特征信号S，投影到特征向量S_j上，获得权重w_j。通过降维压缩计算数据量，提高特征信息的正交性，便于特征信号S的投影，同时降低了数据库的存储空间，提高了整体计算速度。

步骤S245，根据误差权重和第一误差特征，对待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记。

例如，以w_j和特征向量S_j重建实际标记的特征信号S’。

S250，迭代对比多个重建非对称光栅标记和待测非对称光栅标记，得到目标重建非对称光栅标记，目标重建非对称光栅标记的特征值与待测非对称光栅标记的特征值的差值小于第一阈值。

根据本公开的实施例，例如通过步骤S251～S252来得到目标重建非对称光栅标记。

步骤S251，根据误差权重，迭代对比多个重建非对称光栅标记和待测非对称光栅标记。

例如，采用并行非线性迭代的方法，比较S’和S之间的差异，重复迭代w_j，直到w_j收敛。可以重建光栅结构的非对称性导致的位置偏差，提升测量精度。

步骤S252，在误差权重收敛的情况下，得到目标重建非对称光栅标记。

具体收敛要求根据实际情况确定，例如可以为S’和S之间的差异小于0.1％。

S260，根据目标重建非对称光栅标记的误差，得到待测非对称光栅标记的误差。

根据本公开的实施例，例如通过步骤S261～S264来得到待测非对称光栅标记的误差。

步骤S261，在严格电磁波仿真模型中测量目标重建非对称光栅标记，得到第二衍射光束。

步骤S262，确定第二衍射光束之间的相位差。

步骤S263，根据相位差，得到目标重建非对称光栅标记的误差。

例如，根据标记非对称性导致位置误差的计算公式：

计算目标重建非对称光栅标记的误差Δx_j。其中，

为非对称标记±m衍射级次导致的相位差，d为光栅周期。

可以理解的是，为了计算相位差，可以将

编码到干涉信号中。例如通过聚焦镜组110将各衍射级次分离光斑汇聚，然后经十字光阑111衍射扩大各衍射光束范围，生成干涉信号。

步骤S264，根据目标重建非对称光栅标记的误差和收敛时的误差权重，得到待测非对称光栅标记的误差。

例如，基于光学模型仿真获得特征向量S_j的非对称误差Δx_j，并计算待测非对称光栅标记的误差Δx＝Δx_j×w_j。

综上所述，本公开实施例提出一种非对称光栅标记的误差检测方法。通过采用空间相干的窄照明光束入射以减小光学像差的影响，通过测量傅里叶面光强信息，推导初始迭代的光栅参数，减少迭代次数加快收敛。采用暗场测量获得高衍射级次信号以提高信噪比，提高测量精度，并采用分束棱镜提供参考信号，降低环境因素影响，提高测量稳定性。以及将库匹配方法中的库搜索与奇异值分解相结合提取非对称特征信息，通过降维压缩计算数据量，提高特征信息的正交性和整体速度，同时，将待测的非对称特征信号S进行分解，采用并行非线性迭代进一步提升了计算精度。

产品实施例部分未尽细节之处与方法实施例部分类似，请参见方法实施例部分，此处不再赘述。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于的特定顺序或层次。

还需要说明的是，实施例中提到的方向术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本公开处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本公开单独的优选实施方案。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非对称光栅标记的误差检测方法，其特征在于，包括：

通过空间相干光对待测非对称光栅标记进行照射，得到不同衍射级次的第一衍射光束，所述空间相干光采用部分光瞳光束；

根据所述第一衍射光束，建立理想光栅标记；

根据先验非对称光栅标记和所述理想光栅标记，得到所述先验非对称光栅标记中的第一误差特征；

根据所述第一误差特征，对所述待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记；

迭代对比所述多个重建非对称光栅标记和所述待测非对称光栅标记，得到目标重建非对称光栅标记，所述目标重建非对称光栅标记的特征值与所述待测非对称光栅标记的特征值的差值小于第一阈值；

根据所述目标重建非对称光栅标记的误差，得到所述待测非对称光栅标记的误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一衍射光束，建立理想光栅标记包括：

调整所述第一衍射光束的光斑之间的间距，得到相互分离的各衍射级次光斑；

根据所述各衍射级次光斑的强度，得到所述待测非对称光栅标记的占空比和槽深；

根据所述待测非对称光栅标记的占空比和槽深，建立所述理想光栅标记。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据先验非对称光栅标记和所述理想光栅标记，得到所述先验非对称光栅标记中的第一误差特征包括：

建立严格电磁波仿真模型；

在所述严格电磁波仿真模型中测量所述理想光栅标记，得到第一测量信号；

在所述严格电磁波仿真模型中测量所述先验非对称光栅标记，得到第二测量信号；

计算所述第一测量信号和所述第二测量信号的特征向量差值，得到所述第一误差特征。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一误差特征，对所述待测非对称光栅标记进行重建，得到多个重建非对称光栅标记包括：

对所述不同衍射级次的衍射光束进行干涉，得到干涉信号，其中，所述衍射级次大于±1级；

测量所述干涉信号的强度，得到第三测量信号；

计算所述第一测量信号和所述第三测量信号的特征向量差值，得到所述待测非对称光栅标记中的第二误差特征；

确定所述第二误差特征在所述第一误差特征中所占的误差权重；

根据所述误差权重和所述第一误差特征，对所述待测非对称光栅标记进行重建，得到所述多个重建非对称光栅标记。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述第二误差特征在所述第一误差特征中所占的误差权重包括：

从所述第一误差特征中选取部分误差特征，得到第三误差特征，所述第三误差特征在所述第一误差特征中的权重大于第二阈值；

确定所述第二误差特征在所述第三误差特征中所占的误差权重。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测量所述干涉信号的强度，得到第三测量信号包括：

对所述干涉信号进行分束，得到至少两束分干涉信号；

测量所述至少两束分干涉信号的强度，得到所述第三测量信号。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述迭代对比所述多个重建非对称光栅标记和所述待测非对称光栅标记，得到目标重建非对称光栅标记包括：

根据所述误差权重，迭代对比所述多个重建非对称光栅标记和所述待测非对称光栅标记；

在所述误差权重收敛的情况下，得到所述目标重建非对称光栅标记。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标重建非对称光栅标记的误差，得到所述待测非对称光栅标记的误差包括：

在所述严格电磁波仿真模型中测量所述目标重建非对称光栅标记，得到第二衍射光束；

确定所述第二衍射光束之间的相位差；

根据所述相位差，得到所述目标重建非对称光栅标记的误差；

根据所述目标重建非对称光栅标记的误差和收敛时的所述误差权重，得到所述待测非对称光栅标记的误差。

9.一种非对称光栅标记的误差检测装置，其特征在于，包括：

孔径光阑，用于对空间相干光进行部分遮挡，以产生部分光瞳光束，所述部分光瞳光束用于照射待测非对称光栅，产生不同衍射级次的第一衍射光束；

分光镜，用于对所述不同衍射级次的第一衍射光束进行分光，得到不同衍射级次的第一分衍射光束和不同衍射级次的第二分衍射光束；

第一探测器，用于探测所述不同衍射级次的第一分衍射光束的强度；

十字光阑，用于调整所述不同衍射级次的第二分衍射光束之间的重叠面积，以使所述不同衍射级次的第二分衍射光束产生干涉，得到干涉信号；

第二探测器，用于探测所述干涉信号的强度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

分束棱镜，用于对所述干涉信号进行分束，得到至少两束分干涉信号。

Images