(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211129197.X (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 魅杰光电科技 （上海） 有限公司 地址 200120 上海市浦东 新区中国(上海) 自由贸易试验区临港新片区海洋一路 333号1号楼、 2号楼 (72)发明人 田东卫　温任华　 (74)专利代理 机构 无锡知之 火专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 32318 专利代理师 朱爱进 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/60(2017.01) (54)发明名称 针对关键尺寸 量测的聚焦方法 (57)摘要 本发明涉及到针对关键尺寸量测的聚焦方 法。 应用于关键尺寸量测的聚焦方法要求在对晶 圆上的关键尺 寸实施量测之前， 先进行聚焦让晶 圆达到相机的焦面： 由相机移动的位置数据和采 集到的图像清晰度数据， 藉此拟合出一个二阶曲 线， 需要计算出二阶曲线的顶点坐标， 以得到图 像最清晰的位置。 从而实现快速、 精确、 平滑的对 焦， 并可对感兴趣区域的对焦状况进行实时反应 和映射出图像是否 达到最清晰。 权利要求书3页 说明书17页 附图7页 CN 115546114 A 2022.12.30 CN 115546114 A 1.一种针对关键尺寸 量测的聚焦方法， 其特 征在于： 对晶圆上的关键尺寸实施量测之前， 先进行聚焦让晶圆达到相机的焦面： 由相机移动 的位置数据和采集到的图像清晰度数据， 拟合出二阶曲线， 并计算出二 阶曲线的顶点坐标 以得到图像最清晰的位置 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于： 配置有显微镜的相机在竖轴方向上反复调整位置， 记录下聚焦起始点的起始位置和初 始图像清晰度， 和记录下相机每次调整位置后的实时位置及实时图像清晰度； 所述位置数据包括多组实时位置与起始位置的位置差值、 所述图像清晰度数据包括多 组实时图像清晰度与初始图像清晰度的清晰度差值。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 相机每次调整位置后， 在相机处于同一位置条件下的位置差值、 清晰度差值两者分别 视作所述 二阶曲线上的一个点同时对应的横坐标值、 纵坐标值。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 计算实时图像清晰度与初始图像清晰度时， 利用能量梯度函数或拉普拉斯函数来作为 清晰度评价 函数。 5.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 如果任一所述 位置差值的绝对值超过一个指定行程 值， 则结束当前的位置调整。 6.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 规定一个竖轴上调 整的最大次数， 要求相机在竖轴方向上反复调整位置的实际调 整次 数不超过 该最大次数。 7.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 图像最清晰的位置为所述 二阶曲线的顶点 坐标加上聚焦起始点的起始位置 。 8.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 如果满足于所述二阶曲线之二次项系数小于零、 顶点坐标大于零、 顶点坐标小于一个 定义的聚焦行程 最大值， 则认为聚焦成功。 9.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 如果不满足所述二阶曲线之二次项系数小于零、 顶点坐标大于零、 顶点坐标小于一个 定义的聚焦行程 最大值中的任意 一项， 则在竖轴上移动相机一段距离后再寻找焦点。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特 征在于： 在相机多次反复调 整位置的阶段， 基于先后调 整相机位置而得到的任意相邻 两个清晰 度差值作差； 定义一个变量项随着位置调整次数 的增加而变化， 并且当前变量项等于它在 前一次的值加上当前的作差结果； 判断变量项是否小于零； 若是， 则上移一段距离后再尝试聚焦； 若否， 则下移一段距离后再尝试聚焦。 11.根据权利要求10所述的方法， 其特 征在于： 相机相对于聚焦的起始位置而上移的一段距离等于： 一个指定行程值的一半再除以当 前的聚焦次数。 12.根据权利要求10所述的方法， 其特 征在于： 相机相对于聚焦的起始位置而下移的一段距离等于： 一个指定行程 值的一半。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115546114 A 213.根据权利要求8或9所述的方法， 其特 征在于： 将相机移动到焦点相对距离， 即图像最清晰的位置减去相机的当前位置 。 14.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 执行多次聚焦尝试， 在任意单次聚焦尝试中使相机在竖轴方向上反复调整位置 。 15.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 反复调整相机位置之前， 将显微镜 镜头接近晶圆至一个指定行程 值的预定比例值。 16.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于： 由一个步进电机来带动所述相机在竖轴方向上移动 位置， 并由一个控制单元来控制步 进电机以操纵所述相机的移动； 所述控制单 元还用于拟合 二阶曲线和计算顶点 坐标。 17.一种针对关键尺寸 量测的聚焦方法， 其特 征在于： 对晶圆上的关键尺寸实施量测之前， 执 行多次自动聚焦尝试； 在每次尝试中： 相机在竖轴方向反复多次调整位置， 以撷取到相机移动的位置数据和 相应的图像清晰度数据； 根据位置数据以及图像清晰度数据拟合出二阶曲线； 判断所述二阶曲线是否满足预定条件， 若是， 则认为聚焦成功； 若否， 则在竖轴上移动 相机一段距离后再寻找焦点。 18.根据权利要求17 所述的方法， 其特 征在于： 在每次尝试中： 相机在竖轴方向上多次反复调整位置， 记录下聚焦起始点的起始位置 和初始图像清晰度， 和记录下相机每次调整位置后的实时位置及实时图像清晰度； 所述位置数据包括多组实时位置与起始位置的位置差值、 所述图像清晰度数据包括多 组实时图像清晰度与初始图像清晰度的清晰度差值。 19.根据权利要求18所述的方法， 其特 征在于： 相机每次调整位置后， 在相机处于同一位置条件下的位置差值、 清晰度差值两者分别 视作所述 二阶曲线上的一个点同时对应的横坐标值、 纵坐标值。 20.根据权利要求18所述的方法， 其特 征在于： 相机每次调整位置后， 若任一所述位置差值的绝对值超过一个指定行程值， 则结束当 前的位置调整， 跳出相机多次反复调整位置的循环。 21.根据权利要求18所述的方法， 其特 征在于： 在每次尝试中： 规定一个竖轴上调整的最大次数， 要求相机在竖轴方向上反复调整位 置的实际调整次数不超过 该最大次数。 22.根据权利要求18所述的方法， 其特 征在于： 图像最清晰的位置为所述 二阶曲线的顶点 坐标加上聚焦起始点的起始位置 。 23.根据权利要求18所述的方法， 其特 征在于： 在每次尝试中： 所述的预定条件包括了所述二阶曲线之二次项系数小于零、 顶点坐标 大于零、 顶点 坐标小于一个定义的聚焦行程 最大值， 满足预定条件则认为聚焦成功。 24.根据权利要求18所述的方法， 其特 征在于： 在每次尝试中： 所述的预定条件包括了所述二阶曲线之二次项系数小于零、 顶点坐标 大于零、 顶点坐标小于一个定义的聚焦行程最大值， 不满足预定条件中的任意一项则在竖权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115546114 A 3