背面套刻误差测量方法技术

本发明专利技术涉及误差测量技术领域，公开了一种背面套刻误差测量方法。其中，该方法包括：通过光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记；对正面对准标记和背面对准标记进行图像采集，得到正面对准标记图像和背面对准标记图像；对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像；对第一图像和第二图像进行合并处理，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像；基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量游标确定背面套刻的水平误差，基于新图像中的正面竖直测量游标和背面竖直测量游标确定背面套刻的竖直误差。由此无需使用额外标尺就可准确测量出背面套刻的实际误差。

Measurement method of the error of the back cover engraving

【技术实现步骤摘要】
背面套刻误差测量方法
本专利技术涉及误差测量
，尤其涉及一种背面套刻误差测量方法。
技术介绍
由石英晶体或其他压电材料制作的惯性产品广泛应用于平面光波导器件、高精度陀螺仪等。如以石英音叉作为谐振子的MEMS陀螺具有精度高、体积小、启动快、可靠性高等优点，并且具有抗辐射能力，广泛应用于航空航天惯导系统、兵器惯导系统、空间惯导系统等领域。石英音叉谐振子作为石英音叉陀螺的核心和敏感部件，其结构加工的对称性直接影响石英音叉陀螺的性能，背面套刻误差是影响结构对称的主要来源。目前，背面套刻的误差测量主要采用高精度同轴红外图像测量设备，将正面图形和背面图形同时用双向同轴的图像采集装置抓取，再经过图像处理后进行测量，其不足之处主要有以下两点：一是测量设备价格昂贵，且在使用过程中需定期进行同轴度校正，步骤繁琐使用复杂；二是正面和背面图像仅经简单叠加处理，边界分辨不清，且无法直接读取误差数值，只能通过标尺进行测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供了一种背面套刻误差测量方法，能够解决现有技术中的问题。本专利技术的技术解决方案：一种背面套刻误差测量方法，其中，该方法包括：通过光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记，所述正面对准标记包括正面标识、正面水平测量游标和正面竖直测量游标，所述背面对准标记包括背面标识、背面水平测量游标和背面竖直测量游标；对所述正面对准标记和所述背面对准标记进行图像采集，得到正面对准标记图像和背面对准标记图像；对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像；对第一图像和第二图像进行合并处理，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像；基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量游标确定背面套刻的水平误差，基于新图像中的正面竖直测量游标和背面竖直测量游标确定背面套刻的竖直误差。优选地，正面标识为实心十字标记，背面标识为空心十字标记。优选地，正面标识和背面标识的尺寸大小为200微米×200微米。优选地，通过光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记包括：通过对双面单层掩膜基片进行光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记。优选地，双面单层掩膜基片为300纳米厚度的金膜基片。优选地，对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像包括：对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行8位灰度图像处理，将图像中灰度小于128的像素设置为0，将图像中灰度大于128的像素设置为255，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像。优选地，对第一图像和第二图像进行合并处理，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像包括：将第一图像和第二图像相同位置上的像素的灰度值进行相加，将灰度值之和小于或等于255的像素设置为0，将灰度值之和等于510的像素设置为255，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像。通过上述技术方案，可以利用光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记，然后对所述正面对准标记和所述背面对准标记进行图像采集，可以得到正面对准标记图像和背面对准标记图像，通过对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，可以得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像，通过对第一图像和第二图像进行合并处理，可以得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像，进而基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量游标可以确定背面套刻的水平误差，基于新图像中的正面竖直测量游标和背面竖直测量游标可以确定背面套刻的竖直误差。由此，无需使用额外的标尺就可以准确测量出背面套刻的实际误差，克服了传统测量方法要么难以实现、要么设备昂贵且操作繁琐的缺陷，具有操作简便、测量结果直观可靠等优点。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种背面套刻误差测量方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种正面对准标记的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种背面对准标记的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种正面对准标记和背面对准标记合并的新图像。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本专利技术。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本专利技术。在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。图1为本专利技术实施例提供的一种背面套刻误差测量方法的流程图。其中，该方法可以用于微机电器件如石英音叉陀螺仪、石英振梁加速度计等敏感结构的微加工过程。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种背面套刻误差测量方法，其中，该方法包括：S100，通过光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记，所述正面对准标记包括正面标识、正面水平测量游标和正面竖直测量游标，所述背面对准标记包括背面标识、背面水平测量游标和背面竖直测量游标；S102，对所述正面对准标记和所述背面对准标记进行图像采集，得到正面对准标记图像和背面对准标记图像；举例来讲，可以通过观察显微镜(如奥林巴斯MX51)找到正面对准标记位置，200倍下聚焦后拍照，得到正面对准标记图像(彩色照片)；观察显微镜维持水平固定，调节焦距找到背面对准标记，200倍下聚焦后拍照，得到背面对准标记照片(彩色照片)。S104，对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像；S106，对第一图像和第二图像进行合并处理，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像；S108，基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量游标确定背面套刻的水平误差，基于新图像中的正面竖直测量游标和背面竖直测量游标确定背面套刻的竖直误差。通过上述技术方案，可以利用光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记，然后对所述正面对准标记和所述背面对准标记进行图像采集，可以得到正面对准标记图像和背面对准标记图像，通过对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，可以得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像，通过对第一图像和第二图像进行合并处理，可以得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像，进而基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背面套刻误差测量方法，其特征在于，该方法包括：/n通过光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记，所述正面对准标记包括正面标识、正面水平测量游标和正面竖直测量游标，所述背面对准标记包括背面标识、背面水平测量游标和背面竖直测量游标；/n对所述正面对准标记和所述背面对准标记进行图像采集，得到正面对准标记图像和背面对准标记图像；/n对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像；/n对第一图像和第二图像进行合并处理，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像；/n基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量游标确定背面套刻的水平误差，基于新图像中的正面竖直测量游标和背面竖直测量游标确定背面套刻的竖直误差。/n

【技术特征摘要】
1.一种背面套刻误差测量方法，其特征在于，该方法包括：
通过光刻图形化得到正面对准标记和背面对准标记，所述正面对准标记包括正面标识、正面水平测量游标和正面竖直测量游标，所述背面对准标记包括背面标识、背面水平测量游标和背面竖直测量游标；
对所述正面对准标记和所述背面对准标记进行图像采集，得到正面对准标记图像和背面对准标记图像；
对正面对准标记图像和背面对准标记图像进行图像处理，得到正面对准标记突出显示的第一图像和背面对准标记突出显示的第二图像；
对第一图像和第二图像进行合并处理，得到正面对准标记和背面对准标记合并的新图像；
基于新图像中的正面水平测量游标和背面水平测量游标确定背面套刻的水平误差，基于新图像中的正面竖直测量游标和背面竖直测量游标确定背面套刻的竖直误差。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，正面标识为实心十字标记，背面标识为空心十字标记。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，正面标识和背面标识的尺寸大小为200微米×200微米。


4.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：车一卓，王永胜，苏翼，唐琼，盛洁，刘韧，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11