本發(fā)明涉及投影光刻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基底面型測(cè)量方法及測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

投影光刻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于集成電路制造工藝，該技術(shù)通過光學(xué)投影裝置曝光，將設(shè)計(jì)的掩模圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上。光刻機(jī)中一種新興的垂向控制方法為基底面型測(cè)量法，即：通過調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)預(yù)先測(cè)量得到基底面型，并根據(jù)面型值計(jì)算每個(gè)曝光場(chǎng)的基底臺(tái)垂向設(shè)定值，使基底上的曝光場(chǎng)一直處于光刻機(jī)物鏡系統(tǒng)的焦深之內(nèi)，從而使掩模板上的圖形理想地轉(zhuǎn)移到基底上。

隨著投影光刻機(jī)的分辨率不斷提高，焦深不斷減小，對(duì)光刻機(jī)垂向控制精度的要求也日益提高，對(duì)基底面型測(cè)量精度的要求也隨之增高。目前高精度的投影光刻機(jī)系統(tǒng)均采用基底臺(tái)承載基底運(yùn)動(dòng)，同時(shí)記錄基底臺(tái)垂向傳感器和調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)測(cè)量值的方法獲得基底面型信息，但由于基底臺(tái)垂向傳感器的基準(zhǔn)面(大理石上表面或干涉儀平面鏡表面)存在加工制造誤差和安裝誤差，將導(dǎo)致測(cè)量得到的基底面型中包含了上述誤差，影響垂向控制精度并最終導(dǎo)致曝光場(chǎng)離焦。

如公開號(hào)為cn101105389a的中國專利中公開了一種非接觸三維面型測(cè)量裝置，其工作臺(tái)面在基座上做x向運(yùn)動(dòng)，z向運(yùn)動(dòng)單元在龍門架上做y向和z向運(yùn)動(dòng)。利用固定在z向運(yùn)動(dòng)單元上的激光測(cè)量傳感器量測(cè)置于工作臺(tái)面上的被測(cè)物體，但由于基座和龍門架在平面度上均存在一定的誤差，該誤差會(huì)直接影響被測(cè)物體的面型，測(cè)量精度不高；且采用單個(gè)激光測(cè)量傳感器，測(cè)量效率低。

因此，如何提供一種具有更高的測(cè)量精度和更快的測(cè)量速度的基底面型測(cè)量方法及測(cè)量裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基底面型測(cè)量方法及測(cè)量裝置，以解決上述技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基底面型測(cè)量方法，包括：

s1：上載基底到基底臺(tái)上，通過基底臺(tái)位置測(cè)量裝置測(cè)量所述基底臺(tái)的位置得到基底臺(tái)位置值，開啟調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)，將m×n的光斑矩陣入射到所述基底上，所述光斑矩陣的列距為d1，行距為d2，其中n≥3，m≥3；

s2：在所述基底上規(guī)劃掃描路徑，移動(dòng)所述基底臺(tái)，使所述光斑矩陣沿著所述掃描路徑相對(duì)所述基底臺(tái)移動(dòng)，并記錄每次移動(dòng)時(shí)所述光斑矩陣中每個(gè)子光斑測(cè)得的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上移動(dòng)的步長為d1，在y方向上移動(dòng)的步長為d2；

s3：整理步驟s2中所述子光斑測(cè)得的所有基底位置值，并根據(jù)所述基底位置值和所述基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底的面型。

較佳地，所述步驟s3包括以下步驟：

s31：將所述光斑矩陣沿著所述掃描路徑移動(dòng)時(shí)，每個(gè)所述子光斑測(cè)量的位置稱為測(cè)量點(diǎn)，整理所述子光斑在所述測(cè)量點(diǎn)處的基底位置值，再以所述基底上中心位置或鄰近中心位置處的測(cè)量點(diǎn)為參考點(diǎn)，將以所述參考點(diǎn)為中心點(diǎn)或鄰近中心點(diǎn)的m×n的所述測(cè)量點(diǎn)作為計(jì)算矩陣，并將所述測(cè)量點(diǎn)的基底位置值擬合為基準(zhǔn)面；

s32：根據(jù)所述計(jì)算矩陣覆蓋的所述測(cè)量點(diǎn)的基底位置值和所述基底臺(tái)位置值，計(jì)算所述基準(zhǔn)面和所述計(jì)算矩陣中每個(gè)測(cè)量點(diǎn)相對(duì)所述基準(zhǔn)面的高度，將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換到基底坐標(biāo)系下，得到所述測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)；

s33：將所述計(jì)算矩陣沿著y軸正方向以步長d1移動(dòng)，將當(dāng)前所述計(jì)算矩陣覆蓋的測(cè)量點(diǎn)與先前所述計(jì)算矩陣覆蓋的測(cè)量點(diǎn)中重復(fù)的點(diǎn)稱為已知點(diǎn)，未重復(fù)的點(diǎn)稱為未知點(diǎn)，利用所述已知點(diǎn)在先前所述計(jì)算矩陣中相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)面的高度來修正所述已知點(diǎn)在當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中的基底位置值；

s34：將修正后的所述已知點(diǎn)的基底位置值擬合為新的基準(zhǔn)面，計(jì)算所述未 知點(diǎn)相對(duì)新的基準(zhǔn)面的高度，將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到所述未知點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)；

s35：返回步驟s33，將y軸正方向上的全部測(cè)量點(diǎn)的基底位置值進(jìn)行修正，得到y(tǒng)軸正方向上所有所述測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)；

s36：所述計(jì)算矩陣分別沿y軸負(fù)方向、平行于x軸正方向、平行于x軸負(fù)方向移動(dòng)，按照步驟s33至s35所述的方法修正所有所述測(cè)量點(diǎn)的基底位置值，得到所述測(cè)量點(diǎn)在基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)，其中所述計(jì)算矩陣沿平行于x軸方向移動(dòng)的步長為d2；

s37：利用全部所述測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)繪制所述基底的面型。

較佳地，步驟s32中包括以下步驟：

s321：根據(jù)所述計(jì)算矩陣覆蓋的所述測(cè)量點(diǎn)的基底水平值(spotij_x、spotij_y)，和基底高度值fls_zij，以及基底臺(tái)高度值z(mì)_ws，計(jì)算所述基準(zhǔn)面的高度值z(mì)_ref和傾斜值(rx_ref、ry_ref)，其中i＝0,1,…,m，j＝0,1,…,n：

s322：計(jì)算所述計(jì)算矩陣中每個(gè)所述測(cè)量點(diǎn)相對(duì)所述基準(zhǔn)面的高度spotij_d0；

s323：將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換到所述基底坐標(biāo)系下，得到所述計(jì)算矩陣覆蓋的所有測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的基底參數(shù)：

其中，(xs，ys)表示所述基底上第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的水平參數(shù)，zs表示所述第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的高度參數(shù)。

較佳地，所述步驟s33中，利用所述已知點(diǎn)在先前所述計(jì)算矩陣中相對(duì)應(yīng)的所述基準(zhǔn)面的高度來修正所述已知點(diǎn)在當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中的基底位置值為：

其中：

fls_zl,k為當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中第l行第k列的測(cè)量點(diǎn)的基底高度值；

fls_zl,k為當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中第l行第k列的測(cè)量點(diǎn)的修正后的基底高度值；

spotp,q_djump為所述計(jì)算矩陣沿y軸正方向第jump次步進(jìn)后，所述計(jì)算矩陣中第p行第q列的測(cè)量點(diǎn)相對(duì)該次步進(jìn)時(shí)對(duì)應(yīng)的所述基準(zhǔn)面的高度。

較佳地，步驟s34中所述的將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到所述未知點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)，方法如下：

其中，(xs，ys)表示所述基底上第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在基底坐標(biāo)系下的水平參數(shù)，zs表示所述基底上第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在基底坐標(biāo)系下的高度參數(shù)；(x_ws，y_ws)為所述基底臺(tái)的基底臺(tái)水平值。

較佳地，所述掃描路徑為：相鄰兩列順次首尾相接形成的蛇形路徑。

本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)如上所述的基底面型測(cè)量方法的基底面型測(cè)量裝置，包括基底臺(tái)、固定于所述基底臺(tái)上的基底、用于測(cè)量所述基底臺(tái)位置的干涉儀組件、調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理單元，所述調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)將m×n的光斑矩陣入射到所述基底上，其中n≥3，m≥3，所述光斑矩陣對(duì)所述基底的表面進(jìn)行 步進(jìn)掃描，測(cè)量得到若干所述基底的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上的步長與所述光斑矩陣的列距相等，在y方向上的步長與所述光斑矩陣的行距相等，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述光斑矩陣測(cè)得的若干所述基底位置值和所述干涉儀組件測(cè)得的基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底的面型。

較佳地，所述干涉儀組件包括z向干涉儀、x方鏡、y方鏡、45°鏡及z向長條鏡，所述x方鏡和y方鏡分別貼在所述基底臺(tái)的兩個(gè)相鄰的側(cè)立面上，所述45°鏡設(shè)在所述x方鏡的底部，所述z向長條鏡設(shè)在所述基底臺(tái)的上方，所述z向干涉儀發(fā)出的參考光垂直入射至所述x方鏡和y方鏡，經(jīng)反射后入射至所述z向干涉儀；所述z向干涉儀發(fā)出的測(cè)量光入射至所述45°鏡，偏轉(zhuǎn)90°后入射至所述z向長條鏡，最后沿原路返回到所述z向干涉儀。

較佳地，所述基底通過吸盤固定于所述基底臺(tái)上。

本發(fā)明還提供了另外一種實(shí)現(xiàn)如上所述的基底面型測(cè)量方法的基底面型測(cè)量裝置，包括基底臺(tái)、固定于所述基底臺(tái)上的基底、用于測(cè)量所述基底臺(tái)位置的光柵尺組件、調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理單元，所述調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)將m×n的光斑矩陣入射到所述基底上，其中n≥3，m≥3，所述光斑矩陣對(duì)所述基底的表面進(jìn)行步進(jìn)掃描，測(cè)量得到若干所述基底的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上的步長與所述光斑矩陣的列距相等，在y方向上的步長與所述光斑矩陣的行距相等，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述光斑矩陣測(cè)得的若干所述基底位置值和所述光柵尺組件測(cè)得的基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底的面型。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基底面型測(cè)量方法及測(cè)量裝置，該方法包括s1：上載基底到基底臺(tái)上，通過基底臺(tái)位置測(cè)量裝置測(cè)量基底臺(tái)的位置得到基底臺(tái)位置值，開啟調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)，將m×n的光斑矩陣入射到基底上，光斑矩陣的列距為d1，行距為d2，其中n≥3，m≥3；s2：在基底上規(guī)劃掃描路徑，移動(dòng)基底臺(tái)，使光斑矩陣沿著掃描路徑相對(duì)基底臺(tái)移動(dòng)，并記錄每次移動(dòng)時(shí)光斑矩陣中每個(gè)子光斑測(cè)得的基底位置值，其中光斑矩陣在x方向上移動(dòng)的步長為d1，在y方向上移動(dòng)的步長為d2；s3：整理步驟s2子光斑測(cè)得的所有基底位置值，并根據(jù)基底位置值和基底臺(tái)位置值，對(duì)基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù) 修正后的基底位置值計(jì)算基底的面型。這樣，在相鄰的兩次掃描測(cè)量中，基底上總有至少6個(gè)光斑被重復(fù)測(cè)量，根據(jù)前后兩次測(cè)量的信息即可消除由于基底臺(tái)高度和傾斜姿態(tài)的改變而引起的測(cè)量值改變，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的基底面型信息，這種方式測(cè)量精度更高，且測(cè)量速度更快。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的基底面型測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中干涉儀的布局圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中的光斑布局圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的測(cè)量路徑示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中無基底面型有鏡片面型時(shí)的測(cè)量原理圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中無鏡片面型有基底面型時(shí)的測(cè)量原理圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一中既有鏡片面型又有基底面型時(shí)的測(cè)量原理圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例一中推算路徑示意圖；

圖9a～9d依次為本發(fā)明實(shí)施例一中沿y軸正向、y軸負(fù)向、x軸負(fù)向、x軸負(fù)向掃描時(shí)推算路徑示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例一中基底面型測(cè)量方法的流程圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例二的基底面型測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：10-基底臺(tái)、20-基底、31-z向干涉儀、32-x方鏡、33-y方鏡、34-45°鏡、35-z向長條鏡、40-調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)、50-光柵尺組件、60-大理石臺(tái)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例一

本發(fā)明提供了一種基底面型測(cè)量裝置，如圖1和圖2所示，包括基底臺(tái)10、 固定于所述基底臺(tái)10上的基底20(較佳地，所述基底20通過吸盤固定于所述基底臺(tái)10上)、用于測(cè)量所述基底臺(tái)10位置的干涉儀組件、調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40以及數(shù)據(jù)處理單元(未圖示)，所述調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40將m×n的光斑矩陣入射到所述基底20上，其中n≥3，m≥3，所述光斑矩陣對(duì)所述基底20的表面進(jìn)行步進(jìn)掃描，測(cè)量得到若干所述基底20的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上的步長與所述光斑矩陣的列距相等，在y方向上的步長與所述光斑矩陣的行距相等，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述光斑矩陣測(cè)得的若干所述基底位置值和所述干涉儀組件測(cè)得的基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底20的面型。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖1和圖2，所述干涉儀組件包括z向干涉儀31、x方鏡32、y方鏡33、45°鏡34及z向長條鏡35，所述x方鏡32和y方鏡33分別貼在所述基底臺(tái)10的兩個(gè)相鄰的側(cè)立面上，所述45°鏡34設(shè)在所述x方鏡32的底部，所述z向長條鏡35設(shè)在所述基底臺(tái)10的上方，所述z向干涉儀31發(fā)出的參考光垂直入射至所述x方鏡32和y方鏡33，經(jīng)反射后入射至所述z向干涉儀31；所述z向干涉儀31發(fā)出的測(cè)量光入射至所述45°鏡34，偏轉(zhuǎn)90°后入射至所述z向長條鏡35，最后沿原路返回到所述z向干涉儀31。

請(qǐng)重點(diǎn)參考圖2，當(dāng)基底臺(tái)10沿x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，z向干涉儀31的測(cè)量光會(huì)入射到z向長條鏡35的不同位置，因此z向長條鏡35的面型會(huì)影響z向干涉儀31的測(cè)量值，稱為xtz；同時(shí)y方鏡33的面型還會(huì)影響rx的測(cè)量值，稱為xrx；同理，當(dāng)基底臺(tái)10沿y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，z向干涉儀31的測(cè)量光會(huì)入射到45°鏡34的不同位置，參考光會(huì)入射到x方鏡32的不同位置，因此45°鏡34和x方鏡32的面型也會(huì)影響z向干涉儀31的測(cè)量值，稱為ytz；同時(shí)x方鏡32的面型還會(huì)影響ry的測(cè)量值，稱為yry，xtz、ytz、xrx和yry表征了基底臺(tái)10在xy方向運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)垂向三自由度z、rx、ry的影響。為了獲得更高精度的基底面型測(cè)量結(jié)果，需要在實(shí)際測(cè)量值中去除xtz、ytz、xrx和yry對(duì)面型的影響，但是受測(cè)量條件的限制，通常情況下很難精確的測(cè)量出xtz、ytz、xrx和yry的真實(shí)值。

本實(shí)施例中，以調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40入射至所述基底20上表面所形成9個(gè)子光斑為例，即n＝3，m＝3，調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40的光斑布局圖如圖3所示，x向相 鄰兩子光斑間距為d1，y向相鄰兩子光斑間距為d2，測(cè)量時(shí)基底臺(tái)10可六自由度移動(dòng)，其以x向步距為d1，y向步距為d2做步進(jìn)或掃描運(yùn)動(dòng)，通過如圖4所示路徑規(guī)劃方法使測(cè)量點(diǎn)布滿整張基底20。在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)處記錄基底臺(tái)10的x、y、z測(cè)量值(x_ws、y_ws、z_ws)和調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40中9個(gè)子光斑的測(cè)量值(fls_z1、fls_z2……fls_z9)。

上述光斑布局可以滿足在相鄰的兩次測(cè)量中基底20上總有6個(gè)點(diǎn)被重復(fù)測(cè)量的需求。在兩次測(cè)量中，基底面型為不變量，引起測(cè)量值改變的原因?yàn)閦向干涉儀31的鏡片面型。圖5是簡(jiǎn)化后的無基底面型有鏡片面型時(shí)的測(cè)量原理圖，如圖所示，當(dāng)基底20在x方向或y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然基底20的姿態(tài)不同，但是基底20上測(cè)量點(diǎn)(m1，m2，m3或m1’，m2’，m3’)總在一條直線上(l1或l2)；圖6是簡(jiǎn)化后的有基底面型無鏡片面型時(shí)的測(cè)量原理圖，如圖所示，m3相對(duì)直線l1的距離與m3’相對(duì)直線l2的距離相等，并不隨基底臺(tái)10水平位置的移動(dòng)而變化，以此類推，基底20上所有點(diǎn)相對(duì)于測(cè)量點(diǎn)m1(m1’)和m2(m2’)連成的參考線的高度是固定不變的，這部分為基底面型，即在沒有鏡片面型的情況下，三個(gè)子光斑測(cè)量基底20上同一點(diǎn)的高度是不變的；圖7是簡(jiǎn)化后的既有基底面型也有鏡片面型測(cè)量原理圖，如圖所示，當(dāng)基底臺(tái)10運(yùn)動(dòng)后，基底20上的相同點(diǎn)m2和m2’以及m3和m3’的測(cè)量值并不相等，結(jié)合圖5和圖6得出的結(jié)論，可以判斷這是由基底臺(tái)10的高度和傾斜姿態(tài)改變引起的，通過以下計(jì)算可以消除基底臺(tái)10的高度和傾斜姿態(tài)改變引起的測(cè)量值改變：

1.根據(jù)m1和m2測(cè)量值計(jì)算第一次測(cè)量參考線l1的高度和傾斜，由于m1和m2是參考點(diǎn)，因此m1到l1的距離d1和m2到l1的距離d2滿足：d1＝d2＝0；

2.計(jì)算m3到第一次測(cè)量參考線l1的距離d3；

3.用d2和d3修正第二次測(cè)量得到的m2’和m3’，修正方法為m2”＝m2’-d2，m3”＝m3’-d3；

4.用修正后的m2”和m3”擬合參考線l2，l2相對(duì)l1的變化量即為第二個(gè)測(cè)量點(diǎn)相對(duì)第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)基底臺(tái)10姿態(tài)的改變量；

5.求m4’相對(duì)參考線l2的距離d4；

6.d1、d2、d3、d4即為基底面型。

由上述分析可以看出，本申請(qǐng)的核心思想為：基于一個(gè)基準(zhǔn)面，求基底20 上各點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)面的高度，這里所說的基準(zhǔn)面是指基底20上某個(gè)測(cè)量點(diǎn)在調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40的光斑覆蓋范圍內(nèi)的理想平面(擬合平面)。圖8所示的推算路徑將參考點(diǎn)選擇在基底20的中心，采用調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40的9個(gè)子光斑在基底20中心測(cè)量值的擬合平面作為整張基底20的基準(zhǔn)面。

請(qǐng)重點(diǎn)參考圖10，本發(fā)明提供一種基底面型測(cè)量方法，包括：

s1：上載基底20到基底臺(tái)10上，通過基底臺(tái)10位置測(cè)量裝置測(cè)量所述基底臺(tái)10的位置得到基底臺(tái)位置值，開啟調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40，將m×n的光斑矩陣入射到所述基底20上，所述光斑矩陣的列距為d1，行距為d2，其中n≥3，m≥3；

s2：在所述基底20上規(guī)劃掃描路徑，本實(shí)施例中，所述掃描路徑為：相鄰兩列順次首尾相接形成的蛇形路徑，移動(dòng)所述基底臺(tái)10，使所述光斑矩陣沿著所述掃描路徑相對(duì)所述基底臺(tái)10移動(dòng)，并記錄每次移動(dòng)時(shí)所述光斑矩陣中每個(gè)子光斑測(cè)得的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上移動(dòng)的步長為d1，在y方向上移動(dòng)的步長為d2；

s3：整理步驟s2中所述子光斑測(cè)得的所有基底位置值，并根據(jù)所述基底位置值和所述基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底20的面型。

較佳地，所述步驟s3具體包括以下步驟：

s31：將所述光斑矩陣沿著所述掃描路徑移動(dòng)時(shí)，每個(gè)所述子光斑測(cè)量的位置稱為測(cè)量點(diǎn)，所有測(cè)量點(diǎn)形成為s×t的測(cè)量矩陣，整理所述子光斑在所述測(cè)量點(diǎn)處的基底位置值，以所述基底20上中心位置或鄰近中心位置處的測(cè)量點(diǎn)為參考點(diǎn)，將以所述參考點(diǎn)為中心點(diǎn)或鄰近中心點(diǎn)的m×n的所述測(cè)量點(diǎn)作為計(jì)算矩陣，并將所述測(cè)量點(diǎn)的基底位置值擬合為基準(zhǔn)面；

s32：根據(jù)所述計(jì)算矩陣覆蓋的所述測(cè)量點(diǎn)的基底位置值和所述基底臺(tái)位置值，計(jì)算所述基準(zhǔn)面和所述計(jì)算矩陣中每個(gè)測(cè)量點(diǎn)相對(duì)所述基準(zhǔn)面的高度，將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換到基底坐標(biāo)系下，得到所述測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)；

較佳地，步驟s32中具體包括以下步驟：

s321：根據(jù)所述計(jì)算矩陣覆蓋的所述測(cè)量點(diǎn)的基底水平值(spotij_x、spotij_y)，和基底高度值fls_zij，以及基底臺(tái)高度值z(mì)_ws，計(jì)算所述基準(zhǔn)面的高度值z(mì)_ref 和傾斜值(rx_ref、ry_ref)，其中i＝0,1,…,m，j＝0,1,…,n：

s322：計(jì)算所述計(jì)算矩陣中每個(gè)所述測(cè)量點(diǎn)相對(duì)所述基準(zhǔn)面的高度spotij_d0；

s323：將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換到所述基底坐標(biāo)系下，得到所述計(jì)算矩陣覆蓋的所有測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的基底參數(shù)：

其中，(xs，ys)表示所述基底20上第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的水平參數(shù)，zs表示所述第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的高度參數(shù)。

s33：將所述計(jì)算矩陣沿著y軸正方向(如圖9a所示)以步長d1移動(dòng)，將當(dāng)前所述計(jì)算矩陣覆蓋的測(cè)量點(diǎn)與先前所述計(jì)算矩陣覆蓋的測(cè)量點(diǎn)中重復(fù)的點(diǎn)稱為已知點(diǎn)，未重復(fù)的點(diǎn)稱為未知點(diǎn)，利用所述已知點(diǎn)在先前所述計(jì)算矩陣中相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)面的高度來修正所述已知點(diǎn)在當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中的基底位置值；

較佳地，所述步驟s33中，利用所述已知點(diǎn)在先前所述計(jì)算矩陣中相對(duì)應(yīng)的所述基準(zhǔn)面的高度來修正所述已知點(diǎn)在當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中的基底位置值具體為：

其中：

fls_zl,k為當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中第l行第k列的測(cè)量點(diǎn)的基底高度值；

fls_zl,k為當(dāng)前所述計(jì)算矩陣中第l行第k列的測(cè)量點(diǎn)的修正后的基底高度值；

spotp,q_djump為所述計(jì)算矩陣沿y軸正方向第jump次步進(jìn)后，所述計(jì)算矩陣中第p行第q列的測(cè)量點(diǎn)相對(duì)該次步進(jìn)時(shí)對(duì)應(yīng)的所述基準(zhǔn)面的高度。

s34：將修正后的所述已知點(diǎn)的基底位置值擬合為新的基準(zhǔn)面，計(jì)算所述未知點(diǎn)相對(duì)新的基準(zhǔn)面的高度，將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到所述未知點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)；

較佳地，步驟s34中所述的將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到所述未知點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)，具體如下：

其中，(xs，ys)表示所述基底上第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在基底坐標(biāo)系下的水平參數(shù)，zs表示所述基底20上第s個(gè)測(cè)量點(diǎn)在基底坐標(biāo)系下的高度參數(shù)；(x_ws，y_ws)為所述基底臺(tái)10的基底臺(tái)水平值。

s35：返回步驟s33，將y軸正方向(如圖9a所示)上的全部測(cè)量點(diǎn)的基底位置值進(jìn)行修正，得到y(tǒng)軸正方向上所有所述測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)；

s36：所述計(jì)算矩陣分別沿y軸負(fù)方向(圖9b)、平行于x軸正方向(圖9d)、平行于x軸負(fù)方向(圖9c)移動(dòng)，按照步驟s33至s35所述的方法修正所有所述測(cè)量點(diǎn)的基底位置值，得到所述測(cè)量點(diǎn)在基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)，其中所述計(jì)算矩陣沿平行于x軸方向移動(dòng)的步長為d2；

s37：利用全部所述測(cè)量點(diǎn)在所述基底坐標(biāo)系下的位置參數(shù)繪制所述基底20的面型。

采用本發(fā)明的基底面型測(cè)量方法，測(cè)量時(shí)無論光斑矩陣沿x向運(yùn)動(dòng)或是y向運(yùn)動(dòng)，在相鄰的兩次掃描測(cè)量中，基底20上總有至少6個(gè)子光斑被重復(fù)測(cè)量，根據(jù)前后兩次測(cè)量的信息即可消除由于基底臺(tái)10高度和傾斜姿態(tài)的改變而引起的測(cè)量值改變，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的基底20面型信息，這種方式測(cè)量精度更高，且 測(cè)量速度更快。

實(shí)施例二

請(qǐng)重點(diǎn)參考圖11，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：本實(shí)施例采用光柵尺組件50控制所述基底臺(tái)10運(yùn)動(dòng)，具體地，本實(shí)施例提供的另外一種實(shí)現(xiàn)如上所述的基底面型測(cè)量方法的基底面型測(cè)量裝置，包括基底臺(tái)10、固定于所述基底臺(tái)10上的基底20、用于測(cè)量所述基底臺(tái)10位置的光柵尺組件50、調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40及數(shù)據(jù)處理單元，所述調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40將m×n的光斑矩陣入射到所述基底20上，其中n≥3，m≥3，所述光斑矩陣對(duì)所述基底20的表面進(jìn)行步進(jìn)掃描，測(cè)量得到若干所述基底20的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上的步長與所述光斑矩陣的列距相等，在y方向上的步長與所述光斑矩陣的行距相等，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述光斑矩陣測(cè)得的若干所述基底位置值和所述光柵尺組件50測(cè)得的基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底20的面型。

本實(shí)施例中，由于大理石臺(tái)60的加工制造誤差，其上表面并不是一個(gè)理想的平面，在這樣的情況下測(cè)量基底面型必然會(huì)引入較大的誤差。采用上述結(jié)構(gòu)和方法，同樣可以消除由于大理石臺(tái)60的表面不平整引入的測(cè)試誤差，提高測(cè)試精度。

綜上所述，本發(fā)明提供的基底面型測(cè)量方法及測(cè)量裝置，該方法包括：s1：上載基底20到基底臺(tái)10上，通過基底臺(tái)位置測(cè)量裝置測(cè)量所述基底臺(tái)10的位置得到基底臺(tái)位置值，開啟調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)40，將m×n的光斑矩陣入射到所述基底20上，所述光斑矩陣的列距為d1，行距為d2，其中n≥3，m≥3；s2：在所述基底20上規(guī)劃掃描路徑，移動(dòng)所述基底臺(tái)10，使所述光斑矩陣沿著所述掃描路徑相對(duì)所述基底臺(tái)10移動(dòng)，并記錄每次移動(dòng)時(shí)所述光斑矩陣中每個(gè)子光斑測(cè)得的基底位置值，其中所述光斑矩陣在x方向上移動(dòng)的步長為d1，在y方向上移動(dòng)的步長為d2；s3：整理步驟s2中所述子光斑測(cè)得的所有基底位置值，并根據(jù)所述基底位置值和所述基底臺(tái)位置值，對(duì)所述基底位置值進(jìn)行修正，最后根據(jù)修正后的所述基底位置值計(jì)算所述基底20的面型。這樣，在相鄰的兩次掃描測(cè) 量中，基底20上總有至少6個(gè)子光斑被重復(fù)測(cè)量，根據(jù)前后兩次測(cè)量的信息即可消除由于基底臺(tái)10高度和傾斜姿態(tài)的改變而引起的測(cè)量值改變，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的基底面型信息，這種方式測(cè)量精度更高，且測(cè)量速度更快。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。