用于确定多图案的线角度及旋转的方法技术

本文公开了用于确定光栅或线特征的线角度及线角度旋转的方法及设备。本公开内容的一个方面涉及，使用测量工具来测量第一线特征的坐标点，从所述坐标点确定所述第一线特征的第一斜率，及从所述第一线特征的所述斜率确定第一线角度。能重复此过程以找出相邻于所述第一线特征的第二线特征的第二斜率。能比较所述第一线特征与所述第二线特征的斜率来找出线角度旋转。所述线角度旋转与设计规格进行比较，来确定拼接品质。来确定拼接品质。来确定拼接品质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定多图案的线角度及旋转的方法


[0001]本公开内容的实施方式大致涉及用于光学装置制造的设备及方法。更特定地，本公开内容的实施方式设计用于测量在波导中并入的光栅结构的拼接品质的设备及方法。

技术介绍

[0002]虚拟现实一般被认为是计算机生成的模拟环境，在其中使用者有明显的实体存在。虚拟现实体验能以三维(3D)生成并利用头戴式显示器(HMD)来观看，头戴式显示器诸如是眼镜或其他可穿戴显示装置，这些装置具有近眼显示面板作为镜片，来显示替代真实环境的虚拟现实环境。
[0003]然而，增强现实使得能够实现这样一种体验，其中使用者仍能看穿眼镜或其他HMD装置的显示镜片来观看周围环境，又能看到被生成以供显示并作为该环境的一部分出现的虚拟物体图像。增强现实能包括任何类型的输入，像是音频或触觉输入，还有加强或增强使用者所经历的环境的虚拟图像、图形、和视频。增强现实作为新兴技术，有许多挑战及设计限制。
[0004]一个挑战是显示叠加在周围环境上的虚拟图像。波导被用来辅助叠加图像。所生成的光通过波导传播直到光离开波导并被叠加在周围环境上。制造波导可能是有挑战性的，因为波导倾向于具有不均匀的属性。制造波导中的常有的议题是测量光栅线的拼接品质的能力。测量拼接品质上的先前尝试已经证实是昂贵且费时的。因此，本领域中需要的是量化光栅结构上的光栅线的拼接品质的改良方法及系统。

技术实现思路

[0005]在一个实施方式中，提供一种用于线角度(line angle)的测量方法。该方法包括选择光栅结构的视野，使用测量工具来识别出线特征，以及选择沿着该线特征的起点。测量一级坐标，且该一级坐标包括第一x坐标及第一y坐标，其中该第一x坐标是从该视野的边缘到该一级坐标的第一距离。测量沿着该线特征的二级坐标，且该二级坐标包括第二x坐标及第二y坐标，其中该第二x坐标是从该视野的该边缘到该二级坐标的第二距离。使用该一级坐标及该二级坐标估计理论线特征，以及计算在该理论线特征与参考轴之间的线角度测量值。
[0006]在另一实施方式中，提供一种测量光栅结构的线角度旋转(line angle rotation)的方法。该方法包括测量第一线角度。测量该第一线角度包括选择光栅结构的视野，使用测量工具来识别出线特征，以及选择沿着该线特征的起点。测量一级坐标，且该一级坐标包括第一x坐标及第一y坐标，其中该第一x坐标是从该视野的边缘到该一级坐标的第一距离。测量沿着该线特征的二级坐标，且该二级坐标包括第二x坐标及第二y坐标，其中该第二x坐标是从该视野的该边缘到该二级坐标的第二距离。使用该一级坐标及该二级坐标估计理论线特征，以及计算在该理论线特征与参考轴之间的线角度测量值。利用与用于测量该第一线角度的相同方法来测量第二线角度。计算该第一线角度与该第二线角度的
差，以确定该线角度旋转，且将该线角度旋转与设计规格线角度测量值进行比较。
[0007]在又一实施方式中，提供一种测量光栅结构的线角度旋转的方法。该方法包括定位测量工具来测量光栅结构中的第一图像曝光。该方法进一步包括测量第一线角度。测量该第一线角度的步骤包括选择光栅结构的视野，使用测量工具来识别线特征，及选择沿着该线特征的起点。测量一级坐标，且该一级坐标包括第一x坐标及第一y坐标，其中该第一x坐标是从该视野的边缘到该一级坐标的第一距离。沿着该线特征测量二级坐标，及该二级坐标包括第二x坐标及第二y坐标，其中该第二x坐标是从该视野的该边缘到该二级坐标的第二距离。使用该一级坐标及该二级坐标来估计理论线特征，及计算在该理论线特征与参考轴之间的线角度测量值。该测量工具被定位以测量光栅结构中的第二图像曝光。利用与用来测量该第一线角度的相同方法来测量第二线角度。计算该第一线角度与该第二线角度的差，以确定该线角度旋转，且将该线角度旋转被与设计规格线角度测量值进行比较。从该第一线角度与该第二线角度之间的差来确定拼接品质。
附图说明
[0008]因此，为了能详细了解本公开内容的上述特征的方式，可通过参照实施方式来获得上文所简要概述地本公开内容的更特定的说明，实施方式的一些绘示于附图中。然而，将注意附图仅图示示例性实施方式，而因此不应被认为限制其范围，可以允许其他同等有效的实施方式。
[0009]图1图示根据本公开内容的实施方式的波导组合器的平面图。
[0010]图2图示根据本公开内容的实施方式的由两个相邻图像曝光所形成的多个光栅的示意平面图。
[0011]图3图示根据本公开内容的实施方式的光栅和该光栅的测量特性的示意平面图。
[0012]图4图示根据本公开内容的实施方式的在两个相邻线特征之间的界面边界的示意图。
[0013]图5图示根据本公开内容的实施方式的用于确定光栅线的线角度的方法的操作。
[0014]图6图示根据本公开内容的实施方式的用于确定光栅结构的拼接处理品质的方法的操作。
[0015]为促进理解，已尽可能使用相同的附图标记来指示图中共有的相同元件。可设想到一个实施方式中的元件及特征可在没有进一步赘述的情况下有益地并入其他实施方式中。
具体实施方式
[0016]本公开内容的方面涉及用于确定线角度及光栅结构的拼接品质的设备及方法。在一个示例中，线角度是通过测量沿着线特征的离散的坐标来确定的。另一例中，线角度旋转是通过测量多个相邻线光栅区段的线角度来确定的。
[0017]图1图示根据本公开内容的实施方式波导组合器100的平面图。将理解，以下描述的波导组合器100是示例性波导组合器，且具有不同设计的其他波导组合器可受益于本文中所描述的实施方式。波导组合器100包括由多个光栅108限定的输入耦合区102、由多个光栅110限定的中间区104、及由多个光栅112限定的输出耦合区106。多个光栅112的光栅区段
120位于输出耦合区106内。光栅区段120涵盖整个输出耦合区106的一小区段，且将在下文更详细说明。输入耦合区102从微显示器接收具有强度的光(虚拟图像)的入射光束。
[0018]多个光栅108的各光栅(诸如鳍片结构或类似者)将入射光束分离成多个模式，各光束具有一个模式。零阶模式(T0)光束被反射返回或被透射通过波导组合器100，正一阶模式(T1)光束通过波导组合器100耦合至中间区104，而负一阶模式(T
‑
1)光束在波导组合器100中以与T1光束相反的方向传播。理想地，这些入射光束被分离成具有入射光束的全部强度的T1光束，以便将虚拟图像朝向中间区104引导。将入射光束分成具有这些入射光束的全部强度的T1光束的一种做法是运用鳍片(其包含光栅108)，这些鳍片具有倾斜角以抑制T
‑
1光束及T0光束。T1光束通过波导组合器100经历全内反射(TIR)，直到这些T1光束接触中间区104中的多个光栅110。输入耦合区102的一部分的可具有光栅108，其倾斜角不同于来自输入耦合区102的相邻部分的光栅108的倾斜角。
[0019]T1光束接触多个光栅110的鳍片。T1光束被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测量线角度的方法，所述方法包含下列步骤：选择光栅结构的视野；使用测量工具来识别线特征；沿着所述线特征选择起点；测量一级坐标，所述一级坐标包含第一x坐标及第一y坐标，其中所述第一x坐标是从所述视野的边缘到所述一级坐标的第一距离；测量沿着所述线特征的至少一个二级坐标的坐标，所述二级坐标包含第二x坐标及第二y坐标，其中所述第二x坐标是从所述视野的所述边缘到所述二级坐标的第二距离；使用所述一级坐标及所述二级坐标来估计理论线特征；及计算在所述理论线特征与参考轴之间的线角度测量值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量工具是扫描式电子显微镜。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述线特征是光栅结构中的线。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述线特征包含二维线特征，并且其中所述二维线特征包含下列的一者或多者：细长柱、圆柱、或接触孔。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一距离是在约100nm与约500nm之间的范围中的预定距离。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述起点距离所述视野的第一边缘大于150nm，并且其中所述视野的所述第一边缘与所述线特征相交。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述理论线特征是利用三个或更多个坐标点计算的。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述三个或更多个坐标点间隔开预定距离。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述预定距离在每对相邻点之间变化。10.一种测量光刻光栅结构的线角度旋转的方法，所述方法包含下列步骤：测量第一线角度，所述测量步骤包含以下操作：(a)选择光栅结构的视野；(b)使用测量工具来识别线特征；(c)选择沿着所述线特征的起点；(d)测量一级坐标，所述一级坐标包含第一x坐标及第一y坐标，其中所述第一x坐标是从所述视野的边缘到所述一级坐标的第一距离；(e)测量沿着所述线特征的至少一个二级坐标的坐标，所述二级坐标包含第二x坐标及第二y坐标，其中所述第二x坐标是从所述视野的所述边缘到所述二级坐标的第二距离；(f)使用所述一级坐标及所述二级坐标来估计理论线特征；及(g)计算在所述理论线特征与参考轴之间的线角度测量值；测量第二线角度，其中测量所述第二线角度的步骤包含操作(a)
‑
(g)；计算所述第一线角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永安，邢婵娟，傅晋欣，卢多维克，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：