基于光流法的套刻误差量测方法、装置、系统及存储介质与流程

本申请涉及半导体光刻，具体涉及一种基于光流法的套刻误差量测方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、随着半导体工艺的发展，对光刻工艺中的套刻（overlay, ovl）误差量测的要求越来越高。量测稳定性（可重复性）衡量ovl量测设备性能的一项重要指标，它代表了量测设备对于晶圆上某一ovl图形的多次量测输出值的一致程度。量测稳定性的好坏通常由设备的机械抖动、光路与相机的噪声以及图像算法的抗噪能力共同决定。

2、现有技术中套刻量测常采用阈值边缘法和相关性法获得。其中阈值边缘法是一种比边缘检测算法抓取边缘更加稳定的ovl算法，但它的量测稳定性仍然非常差。另外，抓取边缘需要设置一些额外参数比如阈值，阈值对于不同图像需要有不同的设置，阈值设的不好极易抓错边，尤其是光学成像质量不好和光刻工艺导致mark图形难以抓取边缘的情况。相关性法相比于阈值边缘法虽然抗噪能力更强、量测稳定性更高且无需额外调参的ovl算法，但它的量测稳定性仍然不佳。

3、因此，需要一种新的套刻误差量测的方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种基于光流法的套刻误差量测方法、装置、系统及存储介质。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、本说明书实施例提供一种基于光流法的套刻误差量测方法，包括：

4、获取套刻标识对应的前层图像和当层图像；并将其一图像作为参考信号压缩为第一一维信号，将另一图像作为特征信号压缩为第二一维信号；

5、基于光流法估计第二一维信号相对于第一一维信号的第一亚像素位移；

6、将第一一维信号平移预设距离获得平移后参考信号，并基于光流法估计第二一维信号相对于所述平移后参考信号的第二亚像素位移；

7、根据线性偏差补偿特性获得第二亚像素位移相对于第一亚像素位移的补偿特征亚像素位置；

8、根据套刻标识对应多个补偿特征亚像素位置的均值，获取套刻误差。

9、本说明书实施例还提供一种基于光流法的套刻误差量测装置，所述基于光流法的套刻误差量测装置包括：

10、获取模块，用于获取套刻标识对应的前层图像和当层图像，并将其一图像作为参考信号压缩为第一一维信号，将另一图像作为特征信号压缩为第二一维信号；

11、第一估计模块，用于基于光流法估计第二一维信号相对于第一一维信号的第一亚像素位移；

12、第二估计模块，用于将第一一维信号平移预设距离获得平移后参考信号，并基于光流法估计第二一维信号相对于平移后参考信号的第二亚像素位移；

13、补偿模块，用于根据线性偏差补偿特性获得第二亚像素位移相对于第一亚像素位移的补偿特征亚像素位置；

14、量测模块，用于根据套刻标识对应多个补偿特征亚像素位置的均值，获得套刻误差。

15、本说明书实施例还提供一种基于光流法的套刻误差量测系统，包括：存储器、处理器、以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行上述技术方案中所述基于光流法的套刻误差量测方法。

16、本说明书实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述技术方案中所述基于光流法的套刻误差量测方法。

17、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

18、本身申请提供一种通过目标跟踪将套刻标识中当层帧和前层帧基于光流法求得亚像素的目标位移，进而通过线性偏差补偿得到补偿亚像素位移，最终获得套刻误差。本申请的套刻误差方案抗噪声能力更强，提升了量测的稳定性和量测精度。

技术特征：

1.一种基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，所述基于光流法的套刻误差量测方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，第一一维信号与第二一维信号在成像平面上运动的瞬时速度，在预设时间间隔时等于目标点的位移，满足光流基本约束方程；

3.根据权利要求1所述的基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，基于光流法的套刻误差量测方法，还包括：

4.根据权利要求1或2或3所述的基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，补偿亚像素位置等于第一亚像素位移与平移预设距离之乘积后，除以第一亚像素位移与第二亚像素位移之差。

5.根据权利要求4所述的基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，所述基于光流法的套刻误差量测方法还包括：

6.根据权利要求1所述的基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，所述基于光流法的套刻误差量测方法，还包括：

7.根据权利要求1所述的基于光流法的套刻误差量测方法，其特征在于，所述套刻标识包括条、方框或框。

8.一种基于光流法的套刻误差量测装置，其特征在于，所述基于光流法的套刻误差量测装置包括：

9.一种基于光流法的套刻误差量测系统，其特征在于，包括：存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行权利要求1-7任一项所述基于光流法的套刻误差量测方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计 算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现权利要求1-7任一项所述基于光流法的套刻误差量测方法。

技术总结本申请提供一种基于光流法的套刻误差量测方法、装置、系统及存储介质，其中方法包括：获取套刻标识对应的前层图像和当层图像；并将其一图像作为参考信号压缩为第一一维信号，将另一图像作为特征信号压缩为第二一维信号；基于光流法估计第二一维信号相对于第一一维信号的第一亚像素位移；将第一一维信号平移预设距离获得平移后参考信号，并基于光流法估计第二一维信号相对于平移后参考信号的第二亚像素位移；根据线性偏差补偿特性获得第二亚像素位移相对于第一亚像素位移的补偿特征亚像素位置；根据套刻标识对应多个补偿特征亚像素位置的均值，获取套刻误差。本申请的套刻误差量测方式抗噪能力更强，提升量测的稳定性及精度。技术研发人员：兰天翔,张奇,胡伟雄受保护的技术使用者：魅杰光电科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11