对准系统及对准方法技术方案

本申请公开了一种对准系统，对准系统包括光源、第一成像系统、第二成像系统及处理系统，光源用于产生探测光，探测光经待测物之后形成信号光，经待测物边缘形成的信号光为第一信号光，经待测物的定位图案形成的信号光为第二信号光，第一信号光携带待测物边缘的信息，第二信号光携带待测物的基准角点的信息；第一成像系统用于根据第一信号光以第一倍率对待测物边缘进行成像，以获取待测物边缘的第一图像；及第二成像系统用于根据第二信号光以第二倍率对待测物的定位图案进行成像，以获取待测物的定位图案的第二图像，第二倍率大于第一倍率；处理系统用于根据第一图像和第二图像获取待测物的位置信息。本申请还公开了一种对准方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
对准系统及对准方法


[0001]本申请涉及检测
，更具体而言，涉及一种对准系统及对准方法。

技术介绍

[0002]在很多半导体量测应用，例如套刻对准误差量测和关键尺寸量测中，用于量测的标记点仅离散分布于有图形晶圆特定位置或区域，其尺寸通常在数十微米以下。因此要在在百毫米直径的晶圆上准确定位到待测标记点，需要对有图形晶圆的X、Y坐标和旋转角度进行精确测量。但是，目前的对准系统无法保证10μm量级的定位精度，从而可能检测不到标记点，导致量测失败；因此，亟需一种系统高精度地对晶圆进行定位。

技术实现思路

[0003]本申请实施方式提供一种对准系统及对准方法。
[0004]本申请实施方式的对准系统包括光源、第一成像系统及第二成像系统，所述光源用于产生探测光，所述探测光经待测物之后形成信号光，经待测物边缘形成的信号光为第一信号光，经所述待测物的定位图案形成的信号光为第二信号光，所述第一信号光携带所述待测物边缘的信息，所述第二信号光携带所述待测物表面的基准角点的信息；所述第一成像系统用于收集经所述待测物边缘形成的信号光，形成第一信号光，并根据所述第一信号光以第一倍率对所述待测物边缘进行成像，以获取所述待测物边缘的第一图像；及所述第二成像系统用于收集经所述待测物的定位图案形成的信号光，形成第二信号光，并根据所述第二信号光以第二倍率对所述待测物的定位图案进行成像，以获取所述待测物的定位图案的第二图像，所述第二倍率大于所述第一倍率；处理系统用于根据所述第一图像和第二图像获取所述待测物的位置信息。
[0005]在某些实施方式中，其特征在于，所述第一成像系统包括第一相机，所述第一相机用于接收所述第一信号光，并生成所述第一图像；所述第二成像系统包括第二相机，所述第二相机用于接收所述第二信号光，并生成所述第二图像。
[0006]在某些实施方式中，所述对准系统还包括第一分光元件，所述第一分光元件用于对所述第一信号光进行分光使部分所述第一信号光被所述第一相机接收；所述第一分光元件还用于对所述第二信号光进行分光使部分所述第二信号光被所述第二相机接收。
[0007]在某些实施方式中，所述对准系统还包括：第二分光元件，用于使所述探测光反射到达所述待测物并使所述信号光透射后进入所述第一相机或所述第二相机。
[0008]在某些实施方式中，所述对准系统还包括：第二分光元件，所述第二分光元件用于使所述探测光透射至所述待测物并使所述信号光反射进入所述第一相机或所述第二相机。
[0009]在某些实施方式中，所述第二分光元件位于所述第一分光元件与所述第一相机之间的光路中。
[0010]在某些实施方式中，所述第二分光元件位于所述第一分光元件与所述第二相机之间的光路中。
[0011]在某些实施方式中，所述第二分光元件位于所述第一分光元件与所述待测物之间的光路中。
[0012]在某些实施方式中，所述第一成像系统还包括第一镜组，所述第二成像组件还包括第二镜组；所述第一分光元件还用于对所述信号光进行分光，使分光后的所述信号光分别进入所述第一镜组和所述第二镜组，经所述第一镜组的第一信号光用于被所述第一相机接收，经所述第二镜组的第二信号光用于被所述第二相机接收。
[0013]在某些实施方式中，所述对准系统还包括第三镜组及驱动件，所述第一成像系统及所述第二成像系统共用所述第三镜组，在所述第一成像系统对所述待测物边缘成像时，所述第三镜组用于汇聚所述信号光至所述第一相机；在所述第二成像系统对所述待测物的定位图案成像时，所述第三镜组用于汇聚所述信号光至所述第二相机；所述驱动件用于驱动所述第三镜组中的一个或多个镜片运动，以使所述第一成像系统以所述第一倍率成像及所述第二成像系统以所述第二倍率成像。
[0014]在某些实施方式中，所述第一成像光路还包括第一镜组，所述第一镜组用于汇聚所述第一信号光至所述第一相机；所述第二成像光路还包括第二镜组，所述第二镜组用于汇聚所述第二信号光至所述第二相机。
[0015]在某些实施方式中，所述对准系统还包括第一反射镜，所述第一反射镜与所述第一成像系统分别位于所述待测物的两侧，所述探测光经所述待测物边缘后到达所述第一反射镜形成反射光，所述第一反射镜的反射面使所述反射光反射回所述待测物边缘，部分反射光经所述待测物边缘后传播方向不变形成第一信号光；所述第一反射镜的反射面垂直于所述反射光。
[0016]在某些实施方式中，所述第二成像系统还包括第二镜组，所述第二镜组包括第一子镜组及第二子镜组，所述第一子镜组用于接收所述第二信号光，并对所述第二信号光进行准直；所述第二子镜组用于汇聚经所述第一子镜组准直后的所述第二信号光至所述第二相机。
[0017]在某些实施方式中，所述第一成像系统包括第一相机，所述第一相机包括第一镜头及第一探测器，第二成像系统包括第二相机，所述第二相机包括第二镜头及第二探测器；所述第一镜头与所述第二镜头不同，所述第一镜头与所述第二镜头的像距相同，所述第一成像系统的物距大于所述第二成像系统的物距。
[0018]在某些实施方式中，所述第一成像系统包括第一相机，所述第一相机包括第一镜头及第一探测器，第二成像系统包括第二相机，所述第二相机包括第二镜头及第二探测器；所述第一成像系统的物距与所述第二成像系统的物距相同，所述第一镜头的像距小于所述第二镜头的像距。
[0019]本申请实施方式的对准方法包括：控制光源产生探测光，所述探测光用于经待测物之后形成信号光，经待测物边缘形成的信号光为第一信号光，经所述待测物的定位图案形成的信号光为第二信号光；使所述探测光经所述待测物边缘形成所述第一信号光，所述第一信号光携带所述待测物边缘的信息；通过第一成像系统收集经所述待测物边缘形成的所述第一信号光，并根据所述第一信号光以第一倍率对所述待测物边缘进行成像，以获取所述待测物边缘的第一图像；使所述探测光经所述待测物的定位图案形成所述第二信号光，所述第二信号光携带所述待测物表面的角点的信息；通过第二成像系统收集经所述待
测物的定位图案形成的所述第二信号光；根据所述第二信号光以第二倍率对所述定位图案进行成像，以获取所述待测物的定位图案的第二图像，所述第二倍率大于所述第一倍率；根据所述第一图像和所述第二图像获取所述待测物的定位信息。
[0020]在某些实施方式中，所述根据所述第一信号光以第一倍率对所述待测物边缘进行成像，以获取所述待测物边缘的第一图像，包括：根据所述第一信号光以第一倍率分别对所述待测物边缘的多个区域进行成像，获取各区域的第一子图像；及对多张所述第一子图像进行拼接，获取所述第一图像。
[0021]在某些实施方式中，所述对准方法还包括：根据所述第一图像提取所述待测物的边缘轮廓曲线；拟合所述边缘轮廓曲线，以获取所述待测物的完整边缘；及根据拟合得到的所述待测物的完整边缘，确定所述待测物的中心的位置。
[0022]在某些实施方式中，所述定位图案具有定位点，所述待测物包括位于同一直线上的多个定位点；所述对准方法还包括：重复使所述探测光经定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对准系统，其特征在于，所述对准系统包括：光源，用于产生探测光，所述探测光经待测物之后形成信号光，经待测物边缘形成的信号光为第一信号光，经所述待测物的定位图案形成的信号光为第二信号光，所述第一信号光携带所述待测物边缘的信息，所述第二信号光携带所述待测物的基准角点的信息；第一成像系统，所述第一成像系统用于收集经所述待测物边缘形成的信号光，形成第一信号光，并根据所述第一信号光以第一倍率对所述待测物边缘进行成像，以获取所述待测物边缘的第一图像；及第二成像系统，所述第二成像系统用于收集经所述待测物的定位图案形成的信号光，形成第二信号光，并根据所述第二信号光以第二倍率对所述定位图案进行成像，以获取所述定位图案的第二图像，所述第二倍率大于所述第一倍率；处理系统，用于根据所述第一图像和第二图像获取所述待测物的位置信息。2.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述第一成像系统包括第一相机，所述第一相机用于接收所述第一信号光，并生成所述第一图像；所述第二成像系统包括第二相机，所述第二相机用于接收所述第二信号光，并生成所述第二图像。3.根据权利要求2所述的对准系统，其特征在于，所述对准系统还包括第一分光元件，所述第一分光元件用于对所述第一信号光进行分光使部分所述第一信号光被所述第一相机接收；所述第一分光元件还用于对所述第二信号光进行分光使部分所述第二信号光被所述第二相机接收。4.根据权利要求3所述的对准系统，其特征在于，所述对准系统还包括：第二分光元件，用于使所述探测光反射到达所述待测物并使所述信号光透射后进入所述第一相机及/或所述第二相机；或所述第二分光元件用于使所述探测光透射至所述待测物并使所述信号光反射进入所述第一相机及/或所述第二相机。5.根据权利要求4所述的对准系统，其特征在于，所述第二分光元件位于所述第一分光元件与所述第一相机之间的光路中；或所述第二分光元件位于所述第一分光元件与所述第二相机之间的光路中；或所述第二分光元件位于所述第一分光元件与所述待测物之间的光路中。6.根据权利要求3所述的对准系统，其特征在于，所述第一成像系统还包括第一镜组，所述第二成像组件还包括第二镜组；所述第一分光元件还用于对所述信号光进行分光，使分光后的所述信号光分别进入所述第一镜组和所述第二镜组，经所述第一镜组的第一信号光用于被所述第一相机接收，经所述第二镜组的第二信号光用于被所述第二相机接收。7.根据权利要求2所述的对准系统，其特征在于，所述对准系统还包括第三镜组及驱动件，所述第一相机及所述第二相机共用所述第三镜组，在所述第一成像系统对所述待测物边缘成像时，所述第三镜组用于汇聚所述第一信号光至所述第一相机；在所述第二成像系统对所述待测物的定位图案成像时，所述第三镜组用于汇聚所述第二信号光至所述第二相机；所述驱动件用于驱动所述第三镜组中的一个或多个镜片运动，以使所述第一成像系统以所述第一倍率成像及所述第二成像系统以所述第二倍率成像；
或所述第一成像光路还包括第一镜组，所述第一镜组用于汇聚所述第一信号光至所述第一相机；所述第二成像光路还包括第二镜组，所述第二镜组用于汇聚所述第二信号光至所述第二相机。8.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述对准系统还包括第一反射镜，所述第一反射镜与所述第一成像系统分别位于所述待测物的两侧，所述探测光经所述待测物边缘后到达所述第一反射镜形成反射光，所述第一反射镜的反射面使所述反射光反射回所述待测物边缘，部分反射光经所述待测物边缘后传播方向不变形成第一信号光；所述第一反射镜的反射面垂直于所述反射光。9.根据权利要求2所述的对准系统，其特征在于，所述第二成像系统还包括第二镜组，所述第二镜组包括：第一子镜组，用于接收所述第二信号光，并对所述第二信号光进行准直；及第二子镜组，用于汇聚经所述第一子镜组准直后的所述第二信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鲁，李青格乐，江博闻，蒋璐翔，
申请(专利权)人：深圳中科飞测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：