CN115885375A - 用于对象的空间配准的方法 - Google Patents

用于对象的空间配准的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115885375A
CN115885375A CN202180052737.6A CN202180052737A CN115885375A CN 115885375 A CN115885375 A CN 115885375A CN 202180052737 A CN202180052737 A CN 202180052737A CN 115885375 A CN115885375 A CN 115885375A
Authority
CN
China
Prior art keywords
marker
virtual image
image
similarity
acquired image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180052737.6A
Other languages
English (en)
Inventor
迈克尔·斯特兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Strathclyde
Original Assignee
University of Strathclyde
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Strathclyde filed Critical University of Strathclyde
Publication of CN115885375A publication Critical patent/CN115885375A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75753—Means for optical alignment, e.g. sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8312—Aligning
    • H01L2224/83121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/8313—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8312—Aligning
    • H01L2224/83121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/83132—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed outside the semiconductor or solid-state body, i.e. "off-chip"
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/83801—Soldering or alloying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

一种用于第一对象和第二对象的空间配准的方法包括：将第一对象和第二对象以未知的空间关系固定到同一运动控制台；使用成像***获取第一对象的图像；至少部分地基于所获取的第一对象的图像，来对第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定；使用成像***获取第二对象的图像；以及至少部分地基于所获取的第二对象的图像，来对第二对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。该方法可以用于第一对象和第二对象的空间配准，并且特别地但非排他地用于光学部件或电子部件相对于彼此的空间配准，或者用于诸如光学部件或电子部件的第一对象相对于诸如限定在基板或晶片上的特征、结构、目标区或目标区域的第二对象的对准。

Description

用于对象的空间配准的方法
技术领域
本公开涉及用于第一对象和第二对象的空间配准的方法和装置，并且特别地但非排他地用于光学部件或电子部件相对于彼此的空间配准，或者用于诸如光学部件或电子部件的第一对象相对于诸如限定在基板或晶片上的特征、结构、目标区或目标区域的第二对象的对准的方法和装置。
背景技术
已知在视觉***的视场中获取第一对象诸如基板或PCB的图像，并且对该对象的图像进行分析以确定该对象在视觉***的参考系中的位置和定向。还已知将第二对象诸如光学部件或电子部件放置在期望位置并且相对于第一对象具有期望的定向。
此外，已知在视觉***的视场中将第一对象诸如光刻掩模和第二对象诸如晶片相对于彼此对准。
然而，此类已知的对准技术可能无法为一些技术应用提供足够的对准精度，例如当将对象诸如光学部件或电子部件相对于彼此对准时，或者当将诸如光学部件或电子部件的第一对象相对于诸如限定在基板或晶片上的特征、或结构、或目标区或目标区域的第二对象对准时。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于第一对象和第二对象的空间配准的方法，所述方法包括：
将所述第一对象和所述第二对象以未知的空间关系固定到同一运动控制台；
使用成像***获取所述第一对象的图像或者获取关于所述第一对象而设置的第一标记的图像，其中，所述第一标记和所述第一对象具有已知的空间关系；
至少部分地基于所获取的所述第一对象的图像或者至少部分地基于所获取的所述第一标记的图像以及所述第一标记与所述第一对象之间的已知的空间关系，来对所述第一对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定；
使用所述成像***获取所述第二对象的图像或者获取关于所述第二对象而设置的第二标记的图像，其中，所述第二标记和所述第二对象具有已知的空间关系；以及
至少部分地基于所获取的所述第二对象的图像或者至少部分地基于所获取的所述第二标记的图像以及所述第二标记与所述第二对象之间的已知的空间关系，来对所述第二对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
所述方法可以包括：基于所确定的所述第一对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向以及所确定的所述第二对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向，来对所述运动控制台的参考系中所述第一对象与所述第二对象之间的空间关系进行确定。
这种方法可以使得能够已知在运动控制台的参考系中第一对象的位置和定向以及第二对象的位置和定向在运动控制台的相对位置分辨率或准确性内以及在运动控制台的相对定向分辨率或准确性内。这种方法不依赖于运动控制台的绝对位置分辨率或准确性或者运动控制台的绝对定向分辨率或准确性。对于最先进的运动控制台，这种方法可以使第一对象和第二对象的空间配准达到小于1μm、小于100nm、小于10nm或大约1nm的分辨率或准确性。这种方法可以实现第一对象和第二对象的空间配准，其中第一对象和第二对象具有大约10mm、小于1mm、小于100μm、小于10μm、小于1μm、或在100nm至1μm的范围内的大小或尺度。
第一对象可以包括诸如光学部件或电子部件的部件。
第二对象可以包括诸如光学部件或电子部件的部件。
这种方法可以实现部件相对于彼此的空间配准。
第一对象可以包括材料的一部分、一片或一块。该材料可以是结晶材料。该材料可以包括薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等、或者由薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等形成。
第二对象可以包括材料的一部分、一片或一块。该材料可以是结晶材料。该材料可以包括薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等、或者由薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等形成。
这种方法可以实现材料的各个部分、各个片或各个块相对于彼此的空间配准。
第一对象可以以可拆卸的方式附接到运动控制台。
第一对象可以以可拆卸的方式附接到第一基板或晶片，其中，第一基板或晶片固定到运动控制台。
第二对象可以包括限定在第二基板或晶片上的特征、结构、目标区、目标区域或部件，其中，第二基板或晶片固定到运动控制台。
这种方法可以使第一部件相对于限定在基板或晶片上的特征、结构、目标区、目标区域或第二部件对准。
第一对象和第二对象两者都可以同时位于成像***的视场中。
第一对象和第二对象两者都可以在不同时间位于成像***的视场中。该方法可以包括在第一时间使用运动控制台将第一对象移动到成像***的视场中并且在与第一时间不同的第二时间使用运动控制台将第二对象移动到成像***的视场中。
第一标记和第二标记两者都可以同时位于成像***的视场中。
第一标记和第二标记两者都可以在不同时间位于成像***的视场中。该方法可以包括在第一时间使用运动控制台将第一标记移动到成像***的视场中并且在与第一时间不同的第二时间使用运动控制台将第二标记移动到成像***的视场中。
该方法可以包括：基于所确定的在运动控制台的参考系中第一对象和第二对象之间的空间关系，来在空间上对第一对象和第二对象进行配准。
该方法可以包括：将第一对象从运动控制台分离。
该方法可以包括：将第一对象从第一基板分离。
该方法可以包括：对第一对象进行保持。
该方法可以包括：使第一对象和运动控制台移动隔开。
该方法可以包括：保持第一对象与运动控制台和第二对象间隔开，以允许运动控制台使第二对象相对于第一对象移动。
该方法可以包括：将工具、头部、印模、探针或保持器相对于第一对象对准。
将工具、头部、印模、探针或保持器相对于第一对象对准可以包括：基于所确定的第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向以及工具、头部、印模、探针或保持器相对于运动控制台的已知的位置和定向，来将工具、头部、印模、探针或保持器相对于第一对象对准。
该方法可以包括：将第一对象与工具、头部、印模、探针或保持器接合。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来对第一对象进行保持。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来将第一对象从运动控制台分离。
该方法可以包括：使运动控制台远离第一对象移动。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来使第一对象远离运动控制台移动。
该方法可以包括：基于所确定的在运动控制台的参考系中第一对象和第二对象之间的空间关系，来使用运动控制台使第二对象相对于第一对象移动，直到第一对象和第二对象对准。
该方法可以包括：将第一对象和第二对象放在一起，直到第一对象和第二对象对准并接合。
该方法可以包括：
使用工具、头部、印模、探针或保持器，来对第一对象进行保持，直到第一对象和第二对象对准并接合；然后
使用工具、头部、印模、探针或保持器，来释放第一对象，以允许附接第一对象和第二对象。
该方法可以包括：使用运动控制台来使第二对象朝向第一对象移动，直到第一对象和第二对象对准并接合。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来使第一对象朝向第二对象移动，直到第一对象和第二对象对准并接合。
该方法可以包括：在第一对象和第二对象对准的同时，将第一对象和第二对象附接在一起。
这种方法可以用于第一对象和第二对象的微组装，例如用于将第一对象转印到第二对象上。
将第一对象和第二对象附接在一起可以包括：使用差异粘附方法和/或毛细管结合来将第一对象和第二对象附接在一起。
将第一对象和第二对象附接在一起可以包括：使用中间粘合材料或试剂诸如中间粘附层，来将第一对象和第二对象结合在一起。
将第一对象和第二对象附接在一起可以包括：将第一对象和第二对象焊接在一起。
该方法可以包括：在将第一对象和第二对象附接在一起之前，对第一对象进行翻转。
第一对象和第二对象中的一者可以包括光刻掩模并且第一对象和第二对象中的另一者可以包括工件，例如，所述工件为基板或晶片。工件可以包括通过光刻掩模暴露于可见光和/或紫外光的光致抗蚀剂。
该方法可以包括：
(i)对所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第一对象的固定虚拟图像具有与第一对象相同的大小和形状并且相对于成像***的FOV具有固定的空间关系；并且响应于确定所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的固定虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，在保持第一对象在成像***的FOV中的同时，相对于成像***对运动控制台进行平移和/或旋转，直到所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准；
(ii)当所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时，对运动控制台的对应的相对位置和定向进行测量；以及
(iii)基于当所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台的相对位置和定向，来对第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第一对象的图像与第一对象的固定虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：
(i)对所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第二对象的固定虚拟图像具有与第二对象相同的大小和形状并且相对于成像***的FOV具有固定的空间关系；并且响应于确定所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的固定虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，在保持第二对象在成像***的FOV中的同时，使运动控制台相对于成像***进行平移和/或旋转，直到所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准；
(ii)当所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时，对运动控制台的对应的相对位置和定向进行测量；以及
(iii)基于当所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台的相对位置和定向，来对第二对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第二对象的图像与第二对象的固定虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第二对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：
(i)对运动控制台的与所获取的第一对象的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第一对象的虚拟图像具有与第一对象相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使第一对象的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(iii)当第一对象的虚拟图像与所获取的第一对象的图像之间的相似度符合预定标准时，基于所测得的运动控制台的与所获取的第一对象的图像对应的相对位置和定向以及第一对象的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置和定向，来对第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第一对象的图像与第一对象的虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：
(i)对运动控制台的与所获取的第二对象的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第二对象的虚拟图像具有与第二对象相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使第二对象的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(iii)当第二对象的虚拟图像与所获取的第二对象的图像之间的相似度符合预定标准时，基于所测得的运动控制台的与所获取的第二对象的图像对应的相对位置和定向以及第二对象的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置和定向，来对第二对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第二对象的图像与第二对象的虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第二对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：针对运动控制台的z轴与成像***的光轴之间的任何不对准，对所确定的在运动控制台的参考系中第一对象和第二对象之间的空间关系进行补偿，其中，运动控制台的z轴垂直于第一对象和第二对象附接至的运动控制台的表面。
第一对象可以限定第一标记。
第一对象可以包括第一基板的一部分，或者第一对象可以由第一基板限定或限定在第一基板上。
第一基板可以限定第一标记。
该方法可以包括：至少部分地基于所获取的第一标记的图像，来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定；以及使用所确定的第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向以及第一标记与第一对象之间的已知的空间关系，来对第一对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
第一标记可以是旋转不对称的。
第一标记可以是在一维或二维中非周期性的。
第一标记可以限定多个特征。第一标记的特征中的至少一个特征可以具有与第一标记的其他特征不同的大小和/或形状。第一标记的特征中的每个特征可以在大小和/或形状上与第一标记的其他特征中的每个特征不同。第一标记的两个邻近特征的间隔可以与第一标记的任何两个其他邻近特征的间隔在一维或二维中不同。第一标记的任何两个邻近特征的间隔可以与第一标记的任何两个其他邻近特征的间隔在一维或二维中不同。
第一标记可以包括旋转不对称的网格，或者第一标记采取旋转不对称的网格的形式。
第一标记可以包括在一维或二维中非周期性的网格，或者第一标记采取在一维或二维中非周期性的网格的形式。
第二对象可以限定第二标记。
第二对象可以包括第二基板的一部分，或者第二对象可以由第二基板限定或限定在第二基板上。
第二对象可以包括由第二基板限定或限定在第二基板上的目标区或目标区域。
目标区或目标区域可以与附接到第二基板的或者由第二基板限定或限定在第二基板上的特征、结构或部件重合。
第二基板可以限定第二标记。
第二基板相对于第一基板可以具有未知的空间关系。
该方法可以包括：至少部分地基于所获取的第二标记的图像，来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定，并且使用所确定的第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向以及第二标记与第二对象之间的已知的空间关系，来对第二对象在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
第二标记可以是旋转不对称的。
第二标记可以是在一维或二维中非周期性的。
第二标记可以限定多个特征。第二标记的特征中的至少一个特征可以具有与第二标记的其他特征不同的大小和/或形状。第二标记的特征中的每个特征可以在大小和/或形状上与第二标记的其他特征中的每个特征不同。第二标记的两个邻近特征的间隔可以与第二标记的任何两个其他邻近特征的间隔在一维或二维中不同。第二标记的任何两个邻近特征的间隔可以与第二标记的任何两个其他邻近特征的间隔在一维或二维中不同。
第二标记可以包括旋转不对称的网格，或者第二标记采取旋转不对称的网格的形式。
第二标记可以包括在一维或二维中非周期性的网格，或者第二标记采取在一维或二维中非周期性的网格的形式。
该方法可以包括：
(i)对所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第一标记的固定虚拟图像具有与第一标记相同的大小和形状并且相对于成像***的FOV具有固定的空间关系；并且响应于确定所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，在保持第一标记在成像***的FOV中的同时，相对于成像***对运动控制台进行平移和/或旋转，直到所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准；
(ii)当所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时，对运动控制台的对应的相对位置和定向进行测量；以及
(iii)基于当所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台的相对位置和定向，来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：
(i)对所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第二标记的固定虚拟图像具有与第二标记相同的大小和形状并且相对于成像***的FOV具有固定的空间关系；并且响应于确定所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，在保持第二标记在成像***的FOV中的同时，使运动控制台相对于成像***进行平移和/或旋转，直到所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准；
(ii)当所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时，对运动控制台的对应的相对位置和定向进行测量；以及
(iii)基于当所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台的相对位置和定向，来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第二标记的图像与第二标记的固定虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：
(i)对运动控制台的与所获取的第一标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第一标记的虚拟图像具有与第一标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(iii)当第一标记的虚拟图像与所获取的第一标记的图像之间的相似度符合预定标准时，基于所测得的运动控制台的与所获取的第一标记的图像对应的相对位置和定向以及第一标记的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置和定向，来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第一标记的图像与第一标记的固定虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
该方法可以包括：
(i)对运动控制台的与所获取的第二标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第二标记的虚拟图像具有与第二标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使第二标记的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(iii)当第二标记的虚拟图像与所获取的第二标记的图像之间的相似度符合预定标准时，基于所测得的运动控制台的与所获取的第二标记的图像对应的相对位置和定向以及第二标记的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置和定向，来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
当所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度大于预定阈值时，该相似度可以符合预定标准。
当所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度具有最大值时，该相似度可以符合预定标准。
对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估。当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度可以符合预定标准。
通过对互相关值进行评估来对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以允许以比现有技术的边缘检测方法更高的准确度，对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
第一基板可以限定另外的第一标记。
第一对象可以限定另外的第一标记。
该方法可以包括：
(i)对运动控制台的与所获取的第一标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第一标记的虚拟图像具有与第一标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使第一标记的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移，直到所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；
(iii)将运动控制台沿运动控制台的线性平移轴线平移与第一标记和另外的第一标记之间的已知间隔相等的距离，其中另外的第一标记也是关于第一对象而设置的，使得另外的第一标记在成像***的FOV中；
(iv)使用成像***获取另外的第一标记的图像；
(v)对运动控制台的与所获取的另外的第一标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(vi)对所获取的另外的第一标记的图像与另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中另外的第一标记的虚拟图像具有与另外的第一标记相同的大小和形状，并且使另外的第一标记的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移，直到所获取的另外的第一标记的图像与另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(vii)基于以下来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定：
(a)所测得的运动控制台的与所获取的第一标记的图像对应的相对位置；
(b)当第一标记的虚拟图像与所获取的第一标记的图像之间的相似度符合预定标准时的第一标记的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置；
(c)所测得的运动控制台的与所获取的另外的第一标记的图像对应的相对位置；以及
(d)当另外的第一标记的虚拟图像与所获取的另外的第一标记的图像之间的相似度符合预定标准时的另外的第一标记的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置。
以这种方式在第一基板或第一对象上使用第一标记和另外的第一标记可以允许以比仅使用第一标记更高的精确性，对第一基板或第一对象在运动控制台的参考系中的定向进行确定。
对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第一标记的图像与第一标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准。
对所获取的另外的第一标记的图像与另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的另外的第一标记的图像与另外的第一标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的另外的第一标记的图像与另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准。
第二基板可以限定另外的第二标记。
第二对象可以限定另外的第二标记。
该方法可以包括：
(i)对运动控制台的与所获取的第二标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，第二标记的虚拟图像具有与第二标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使第二标记的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移，直到所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；
(iii)将运动控制台沿运动控制台的线性平移轴线平移与第二标记和另外的第二标记之间的已知间隔相等的距离，另外的第二标记也是关于第一对象而设置的，使得另外的第二标记在成像***的FOV中；
(iv)使用成像***获取另外的第二标记的图像；
(v)对运动控制台的与所获取的另外的第二标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(vi)对所获取的另外的第二标记的图像与另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中另外的第二标记的虚拟图像具有与另外的第二标记相同的大小和形状，并且使另外的第二标记的虚拟图像相对于成像***的FOV进行平移，直到所获取的另外的第二标记的图像与另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(vii)基于以下来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定：
(a)所测得的运动控制台的与所获取的第二标记的图像对应的相对位置；
(b)当第二标记的虚拟图像与所获取的第二标记的图像之间的相似度符合预定标准时的第二标记的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置；
(c)所测得的运动控制台的与所获取的另外的第二标记的图像对应的相对位置；以及
(d)当另外的第二标记的虚拟图像与所获取的另外的第二标记的图像之间的相似度符合预定标准时的另外的第二标记的虚拟图像相对于成像***的FOV的相对位置。
以这种方式在第二基板或第二对象上使用第二标记和另外的第二标记可以允许以比仅使用第二标记更高的精确性，对第二基板或第二对象在运动控制台的参考系中的定向进行确定。
对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的第二标记的图像与第二标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
对所获取的另外的第二标记的图像与另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定可以包括：对所获取的另外的第二标记的图像与另外的第二标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当互相关值大于预定阈值或者互相关值具有最大值时，所获取的另外的第二标记的图像与另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准。
该方法可以包括：将不同的第一对象与相同的第二对象在空间上配准。
该方法可以包括：将不同的第一对象在空间上配准到同一第二基板上的不同目标区。
该方法可以包括：将限定在或附接到不同的第一基板上的不同部件转移到同一第二基板上的不同目标区。
该方法可以包括：将不同的第一对象与不同的第二对象在空间上配准。
该方法可以包括：将不同的第一对象在空间上配准到不同的第二基板上的不同目标区。
该方法可以包括：将限定在或附接到不同的第一基板上的不同部件转移到不同的第二基板上的不同目标区。
该方法可以包括：针对运动控制台的z轴与成像***的光轴之间的任何不对准，对所确定的在运动控制台的参考系中目标区和部件之间的空间关系进行补偿，其中，运动控制台的z轴垂直于第一对象和第二基板附接至的运动控制台的表面。
运动控制台可以包括：基部和工作台，所述工作台可相对于基部移动。
运动控制台可以包括一个或更多个位置传感器，所述一个或更多个位置传感器用于对工作台相对于基部的位置进行测量，并且对运动控制台的相对位置进行测量可以包括：使用一个或更多个位置传感器来对运动控制台的工作台相对于运动控制台的基部的位置进行测量。
运动控制台可以包括一个或更多个定向传感器，所述一个或更多个定向传感器用于对工作台相对于基部的定向进行测量，并且对运动控制台的相对定向进行测量可以包括：使用一个或更多个定向传感器来对运动控制台的工作台相对于运动控制台的基部的定向进行测量。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于第一对象和第二对象的空间配准的方法，所述第二对象被固定或附接到表面并且所述表面具有邻近第二对象的一个或更多个区域，这些表面区域对第二对象具有不同的反射率，并且所述方法包括：
将第一对象定位在光源与第二对象之间；
将来自光源的光引导到第一对象、第二对象以及表面的表面区域中的邻近第二对象的一个或更多个表面区域上；
在第一对象和第二对象相对于彼此对准的同时，使用单像素检测来对从第一对象和第二对象以及邻近第二对象的一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量；以及
将第一对象和第二对象相对于彼此对准，直到所测得的光学功率最大化或最小化。
这种方法可以使第一对象和第二对象的空间配准达到小于1μm、小于100nm、小于10nm或大约1nm的分辨率或精度。这种方法可以实现第一对象和第二对象的空间配准，其中第一对象和第二对象具有小于1μm、小于100nm、小于10nm或大约1nm的大小或尺度。
第一对象可以包括诸如光学部件或电子部件的部件。
第二对象可以包括诸如光学部件或电子部件的部件。
这种方法可以实现部件相对于彼此的空间配准。
第一对象可以包括材料的一部分、一片或一块。该材料可以是结晶材料。该材料可以包括薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等、或者由薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等形成。
第二对象可以包括材料的一部分、一片或一块。该材料可以是结晶材料。该材料可以包括薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等、或者由薄膜或2D材料诸如石墨烯、六氮化硼等形成。
这种方法可以实现材料的各个部分、各个片或各个块相对于彼此的空间配准。第二对象固定或附接至的表面可以是运动控制台的表面。
第一对象可以以可拆卸的方式附接到运动控制台。
第一对象可以以可拆卸的方式附接到第一基板或晶片，其中，第一基板或晶片固定到运动控制台。
第二对象可以包括：限定在第二基板或晶片上的特征、结构、目标区、目标区域或第二部件，其中，第二基板或晶片固定到运动控制台。
第二对象固定或附接至的表面可以是第二基板或晶片的表面。
这种方法可以使第一部件相对于限定在基板或晶片上的特征、结构、目标区、目标区域或第二部件对准。
使用单像素检测来对从第一对象和第二对象以及邻近第二对象的一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量可以包括：使用单像素检测器来对从第一对象和第二对象以及邻近第二对象的一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量。
使用单像素检测来对从第一对象和第二对象以及邻近第二对象的一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量可以包括：使用多像素检测器来对从第一对象和第二对象以及邻近第二对象的一个或更多个表面区域反射并且入射穿过多像素检测器的多个像素的光的至少一部分的总综合光学功率进行测量。
光可以包括任何种类的光。光可以包括白光。光可以包括相干光。光可以包括可见光或红外光。
该方法可以包括：将第一对象从运动控制台分离。
该方法可以包括：将第一对象从第一基板分离。
该方法可以包括：对第一对象进行保持，并且将第一对象和运动控制台移动隔开。该方法可以包括：对第一对象进行保持，并且将运动控制台远离第一对象移动。
该方法可以包括：保持第一对象与运动控制台和第二对象间隔开，以允许运动控制台使第二对象相对于第一对象移动。
该方法可以包括：将工具、头部、印模、探针或保持器相对于第一对象对准。
该方法可以包括：将第一对象与工具、头部、印模、探针或保持器接合。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器来对第一对象进行保持。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来将第一对象从运动控制台分离。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来将第一对象远离运动控制台移动。
该方法可以包括：使用运动控制台来使第二对象相对于第一对象移动，以将第一对象和第二对象相对于彼此对准，直到所测得的光学功率最大化或最小化。
该方法可以包括：将第一对象和第二对象放在一起，直到第一对象和第二对象对准并接合。
该方法可以包括：
使用工具、头部、印模、探针或保持器，来对第一对象进行保持，直到第一对象和第二对象对准并接合；然后
使用工具、头部、印模、探针或保持器，来释放第一对象，以允许附接第一对象和第二对象。
该方法可以包括：使用运动控制台来使第二对象朝向第一对象移动，直到第一对象和第二对象对准并接合。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器，来使第一对象朝向第二对象移动，直到第一对象和第二对象对准并接合。
该方法可以包括：在第一对象和第二对象对准的同时，将第一对象和第二对象附接在一起。
这种方法可以用于第一对象和第二对象的微组装，例如用于将第一对象转印到第二对象上。
将第一对象和第二对象附接在一起可以包括：使用差异粘附方法和/或毛细管结合来将第一对象和第二对象附接在一起。
将第一对象和第二对象附接在一起可以包括：使用中间粘合材料或试剂诸如中间粘附层，来将第一对象和第二对象结合在一起。
将第一对象和第二对象附接在一起可以包括：将第一对象和第二对象焊接在一起。
该方法可以包括：在将第一对象和第二对象附接在一起之前，对第一对象进行翻转。
第一对象可以包括光刻掩模并且第二对象可以包括工件，例如，所述工件为基板或晶片。工件可以包括通过光刻掩模暴露于可见光和/或紫外光的光致抗蚀剂。
应当理解，本公开的前述方面中的任何方面的特征中的任何一个或更多个特征可以与本公开的其他前述方面中的任何方面的特征中的任何一个或更多个特征组合。
附图说明
现在将仅参照以下附图通过非限制性示例的方式对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的各种装置和方法进行描述，在附图中：
图1是用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的***的示意图；
图2是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中第一基板和第二基板固定到工作台的上表面，第一基板限定部件和第一标记，以及第二基板限定目标区和第二标记；
图3A是图2的第一基板的平面图，图3A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图3B是图2的第二基板的平面图，图3B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图4是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中第一基板和第二基板固定到工作台的上表面，第一基板限定部件，以及第二基板限定目标区和第二标记；
图5A是图4的第一基板的平面图，图5A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第一替代性方法来对部件在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图5B是图4的第二基板的平面图，图5B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第一替代性方法来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图6是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中第一基板和第二基板固定到工作台的上表面，第一基板限定部件和第一标记，以及第二基板限定目标区；
图7A是图6的第一基板的平面图，图7A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第二替代性方法来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图7B是图6的第二基板的平面图，图7B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第二替代性方法来对目标区在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图8是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中第一基板和第二基板固定到工作台的上表面，第一基板限定部件，以及第二基板限定目标区；
图9A是图8的第一基板的平面图，图9A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第三替代性方法来对部件在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图9B是图8的第二基板的平面图，图9B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第三替代性方法来对目标区在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图10是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中部件和第二基板固定到工作台的上表面，该部件限定第一标记，以及第二基板限定目标区和第二标记；
图11A是图10的部件的平面图，图11A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第四替代性方法来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图11B是图10的第二基板的平面图，图11B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第四替代性方法来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图12是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中部件和第二基板固定到工作台的上表面，第二基板限定目标区和第二标记；
图13A是图12的部件的平面图，图13A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第五替代性方法来对该部件在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图13B是图12的第二基板的平面图，图13B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第五替代性方法来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图14是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中部件和第二基板固定到工作台的上表面，第二基板限定目标区；
图15A是图14的部件的平面图，图15A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第六替代性方法来对该部件在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图15B是图14的第二基板的平面图，图15B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第六替代性方法来对目标区在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图16是图1的***的运动控制台的工作台的平面图，其中第一基板和第二基板固定到工作台的上表面，第一基板限定部件、第一标记和另外的第一标记，以及第二基板限定目标区、第二标记和另外的第二标记；
图17A是图16的第一基板的平面图，图17A示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法来对第一标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图17B是图16的第二基板的平面图，图17B示出了根据用于使用图1的***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法来对第二标记在运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定的方法；
图18是用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的替代性***的示意图；
图19A是当第一对象和第二对象不对准时在用于使用图18的替代性***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第一方法的第一阶段的第一对象和第二对象的侧视图；
图19B是当第一对象和第二对象部分地交叠时在用于使用图18的替代性***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第一方法的第二阶段的第一对象和第二对象的侧视图；
图19C是当第一对象和第二对象对准时在用于使用图18的替代性***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第一方法的第三阶段的第一对象和第二对象的侧视图；
图19D示出了在用于在空间上对参照图19A至图19C所示的第一对象和第二对象进行配准的第一方法期间使用图18的替代性***所测得的从第一对象和第二对象反射的光学功率的图；
图20A是当第一对象和第二对象不对准时在用于使用图18的替代性***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第二方法的第一阶段的第一对象和第二对象的侧视图；
图20B是当第一对象和第二对象部分地交叠时在用于使用图18的替代性***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第二方法的第二阶段的第一对象和第二对象的侧视图；
图20C是当第一对象和第二对象对准时在用于使用图18的替代性***在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第二方法的第三阶段的第一对象和第二对象的侧视图；以及
图20D示出了在用于在空间上对参照图20A至图20C所示的第一对象和第二对象进行配准的第二方法期间使用图18的替代性***所测得的从第一对象和第二对象反射的光学功率的图。
具体实施方式
首先参照图1，示出了总体指定为1的用于在空间上对第一对象和第二对象(图1中未示出)进行配准的***。***1包括总体指定为20的运动控制台，其具有基部21和工作台22，其中工作台22可相对于基部21移动。如将在下面更详细地描述的，在使用中，第一对象和第二对象(图1中未示出)以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。
尽管未在图1中明确示出，但本领域普通技术人员将理解，运动控制台20包括一个或更多个致动器，用于对工作台22相对于基部21在运动控制台20的参考系内的位置和定向进行控制，如图1中示出的x、y和z方向所指示的。运动控制台20包括：一个或更多个位置传感器24，所述一个或更多个位置传感器24用于感测工作台22相对于基部21的相对x、y和z位置；以及一个或更多个定向传感器26，所述一个或更多个定向传感器26用于感测工作台22相对于基部21围绕z轴的相对定向或旋转角度。
***1还包括成像***30，成像***30安装在运动控制台20的工作台22的上表面23上方，用于获取位于上表面23上的一个或更多个对象的图像。成像***30相对于运动控制台20的基部21具有固定的空间关系。成像***30包括显微镜和相机，显微镜和相机被布置成使得相机可以通过显微镜获取位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的一个或更多个对象的图像。
***1还包括“取放”工具36，所述“取放”工具36安装在运动控制台20的工作台22的上表面23上方。取放工具36包括呈聚二甲基硅氧烷(PDMS)印模37形式的头部部分，所述头部部分用于接合和保持对象诸如部件。如将在下面更详细地描述的，工具36被配置成拾取第一对象，保持第一对象，并且一旦第一对象与第二对象接合就释放第一对象。***1还包括计算资源40形式的控制器。如图1中的虚线所指示的，计算资源40被配置成与一个或更多个致动器(未示出)、一个或更多个位置传感器24、一个或更多个定向传感器26、成像***30、和工具36通信。
参照图2，示出了在***1的工作台22的表面23上的限定在第一基板6上的部件4形式的第一对象的示例和限定在第二基板10上的目标区8(以虚线示出)形式的第二对象的示例。尽管第一基板6和第二基板10在图2、图3A和图3B中被示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应当理解，通常第一基板6和第二基板10关于x轴和y轴不对准。
如将在下面更详细地描述的，***1能够从第一基板6分离部件4并且随后将部件4转移到第二基板10上的目标区8。
第一基板6具有上表面52，上表面52限定第一标记50。部件4相对于第一标记50具有已知位置和定向。第二基板10具有上表面56，上表面56限定第二标记54。目标区8相对于第二标记54具有已知位置和定向。目标区8具有与部件4相同的大小和形状。
现在将参照图3A和图3B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法进行描述。如图3A和图3B中的点划线所指示的，成像***30限定了视场(FOV)60。在图3A中，运动控制台20的工作台22相对于成像***30定位成使得第一标记50位于FOV 60内。在图3B中，运动控制台20的工作台22相对于成像***30定位成使得第二标记54位于FOV 60内。
现在参照图3A，用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法开始于：计算资源40对部件4在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。如下面将更详细地描述的，计算资源40使用一个或更多个所获取的第一标记50的图像来对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定，以及计算资源40然后使用部件4相对于第一标记50的已知位置和定向来对部件4在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40在第一标记50的固定虚拟图像62的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第一标记50的图像，来对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。固定虚拟图像62存储在计算资源40的存储器中并且相对于成像***30的FOV60具有固定的空间关系。在图3A所示的示例方法中，第一标记50的固定虚拟图像62位于成像***30的FOV 60的中心，相对于成像***30的FOV 60具有固定的定向。尽管图3A中示出了第一标记50的固定虚拟图像62，但是应当理解，第一标记50的固定虚拟图像62不一定显示在成像***30的FOV 60中。第一标记50的固定虚拟图像62具有与第一标记50相同的大小和形状。第一标记50和第一标记50的固定虚拟图像62包括在二维中旋转地不对称且非周期性的特征，使得在第一标记50与第一标记50的固定虚拟图像62之间存在独特的相对空间对准，针对该相对空间对准，第一标记50的特征中的所有特征和第一标记50的固定虚拟图像62的特征中的所有特征对准。在图3A中，第一标记50的固定虚拟图像62被示出为具有与第一标记50相同的定向，但第一标记50的固定虚拟图像62与第一标记50仅部分地交叠，使得第一标记50与第一标记50的固定虚拟图像62不对准。
计算资源40通过以下方式对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(i)当第一标记50在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取第一标记50的图像；
(ii)对所获取的第一标记50的图像与第一标记50的固定虚拟图像62之间的相似度进行确定；
(iii)响应于确定所获取的第一标记50的图像与第一标记50的固定虚拟图像62之间的相似度不符合预定标准，计算资源40对运动控制台20的致动器进行控制以使运动控制台20的工作台22相对于成像***30的FOV60在x-y平面中平移和/或旋转，同时维持第一标记50在成像***30的FOV60中，并重复步骤(i)和(ii)，直到所获取的第一标记50的图像与第一标记50的固定虚拟图像62之间的相似度符合预定标准；
(iv)当所获取的第一标记50的图像与第一标记50的固定虚拟图像62之间的相似度符合预定标准时，使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量；以及
(v)基于当所获取的第一标记50的图像与第一标记50的固定虚拟图像62之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的位置和定向，来对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的第一标记50的图像与第一标记50的固定虚拟图像62之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
计算资源40然后根据所确定的第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及部件4相对于第一标记50的已知位置和定向，来对部件4在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
对部件4的位置进行确定的准确性取决于包括特征的大小、成像***的像素密度和所使用的光的波长在内的因素但可以在从1μm到1nm的范围内。对部件4的定向进行确定的准确性取决于相同的因素，并且可以在0.001mrad至1mrad的范围内。
现在参照图3B，用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法继续：计算资源40对目标区8在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。如下面将更详细地描述的，计算资源40使用一个或更多个所获取的第二标记54的图像来对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定，以及计算资源40然后使用目标区8相对于第二标记54的已知位置和定向来对目标区8在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40在第二标记54的固定虚拟图像64的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第二标记54的图像，来对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。固定虚拟图像64存储在计算资源40的存储器中并且相对于成像***30的FOV60具有固定的空间关系。在图3B中所示的示例方法中，第二标记54的固定虚拟图像64位于成像***30的FOV 60的中心，相对于成像***30的FOV 60具有固定的定向。尽管图3B中示出了第二标记54的固定虚拟图像64，但是应当理解，第二标记54的固定虚拟图像64不一定显示在成像***30的FOV 60中。第二标记54的固定虚拟图像64具有与第二标记54相同的大小和形状。第二标记54和第二标记54的固定虚拟图像64包括在二维中旋转地不对称且非周期性的特征，使得在第二标记54与第二标记54的固定虚拟图像64之间存在独特的相对空间对准，针对该相对空间对准，第二标记54的特征中的所有特征和第二标记54的固定虚拟图像64的特征中的所有特征对准。在图3B中，第二标记54的固定虚拟图像64被示出为具有与第二标记54相同的定向，但第二标记54的固定虚拟图像64与第二标记54仅部分地交叠，使得第二标记54与第二标记54的固定虚拟图像64不对准。
计算资源40通过以下方式对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(i)当第二标记54在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取第二标记54的图像；
(ii)对所获取的第二标记54的图像与第二标记54的固定虚拟图像64之间的相似度进行确定；
(iii)响应于确定所获取的第二标记54的图像与第二标记54的固定虚拟图像64之间的相似度不符合预定标准，计算资源40对运动控制台20的致动器进行控制以使运动控制台20的工作台22相对于成像***30的FOV60在x-y平面中平移和/或旋转，同时维持第二标记54在成像***30的FOV60中，并重复步骤(i)和(ii)，直到所获取的第二标记54的图像与第二标记54的固定虚拟图像64之间的相似度符合预定标准；
(iv)当所获取的第二标记54的图像与第二标记54的固定虚拟图像64之间的相似度符合预定标准时，使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量；以及
(v)基于当所获取的第二标记54的图像与第二标记54的固定虚拟图像64之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的位置和定向，来对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的第二标记54的图像与第二标记54的固定虚拟图像64之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
计算资源40然后根据所确定的第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及目标区8相对于第二标记54的已知位置和定向来对目标区8在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
对目标区8的位置进行确定的准确性取决于包括特征的大小、成像***的像素密度和所使用的光的波长在内的因素但可以在从1μm到1nm的范围内。对目标区8的定向进行确定的准确性取决于相同的因素，并且可以在0.001mrad至1mrad的范围内。
如以下将更详细地描述的，用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法继续：计算资源40基于所确定的部件4在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及所确定的目标区8在运动控制台20的参考系中的位置和定向，来对运动控制台20的参考系中部件4与目标区8之间的空间关系进行确定。
取放工具36相对于运动控制台20的基部21锁定在适当位置，使得取放工具36的PDMS印模37定位在成像***30的FOV 60中、位于部件4的上表面的z水平上方的z位置。如果需要，使用运动控制台20将部件4在x-y中相对于取放工具36的PDMS印模37在成像***30的FOV 60中对准。本领域普通技术人员将理解，PDMS印模37具有可逆粘附特性，该可逆粘附特性可以用于以高度可控的方式拾取部件4并将部件4放置在第二基板10的目标区8处。具体地，一旦部件4在x-y中相对于PDMS印模37对准，运动控制台20的工作台22就沿z轴朝向PDMS印模37移动，直到部件4和PDMS印模37开始接合。然后运动控制台20的工作台22沿z轴远离PDMS印模37移动。PDMS印模37的粘附特性使PDMS印模37保持部件4并使部件4与第一基板6分离，从而PDMS印模37保持部件4离开第一基板6和第二基板10。计算资源40然后基于所确定的第二基板10上的目标区8在运动控制台20的参考系中的相对于在部件4附接至第一基板6时在运动控制台20的参考系中的位置和定向的位置和定向，来对运动控制台20的致动器进行控制，以便使运动控制台20的工作台22相对于部件4在x-y中平移和/或旋转(从而也使第一基板6和第二基板10相对于部件4在x-y中平移和/或旋转)，直到部件4和第二基板10上的目标区8在x-y中平移和旋转中对准，但在z方向上间隔开。计算资源40然后对运动控制台20的致动器进行控制，以使工作台22在z上移动(并且因此也使第一基板6和第二基板10移动)，直到部件4和第二基板10上的目标区8处于接合。由于部件4与第二基板10之间的差异粘附或毛细管结合，部件4和第二基板10上的目标区8的接合导致PDMS印模37释放部件4并且部件4在目标区8处附接到第二基板10。
现在将参照图4、图5A和图5B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第一替代性方法进行描述。参照图4、图5A和图5B描述的第一替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“100”而得到的附图标记来进行标识。参照图4，示出了位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的第一基板106和第二基板110。部件104形式的第一对象被限定在第一基板106上。目标区108形式的第二对象被限定在第二基板110上。第二基板10具有限定第二标记154的上表面156。目标区108相对于第二标记154具有已知位置和定向。目标区108具有与部件104相同的大小和形状。与参照图2、图3A和图3B描述的第一基板6相比，第一基板106不包括与第一标记50相对应的第一标记。第一基板106和第二基板110以及因此部件104和目标区108以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。尽管第一基板106和第二基板110在图4、图5A和图5B中被示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应当理解，通常第一基板106和第二基板110关于x轴和y轴不对准。
现在参照图5A，第一替代性空间配准方法与第一方法的不同之处在于至少部分地基于一个或更多个所获取的部件104的图像，而不是第一标记如参照图2、图3A和图3B描述的一个或更多个所获取的第一标记50的图像，来对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40在部件104的固定虚拟图像162的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的部件104的图像，来对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。部件104的固定虚拟图像162存储在计算资源40的存储器中并且相对于成像***30的FOV 60具有固定的空间关系。在图5A所示的示例方法中，部件104的固定虚拟图像162位于成像***30的FOV 60的中心，相对于成像***30的FOV 60具有固定的定向。尽管图5A中示出了部件104的固定虚拟图像162，但是应当理解，部件104的固定虚拟图像162不一定显示在成像***30的FOV 60中。部件104的固定虚拟图像162具有与部件104相同的大小和形状。在图5A中，部件104的固定虚拟图像162被示出为具有与部件104相同的定向但与部件104仅部分地交叠，因此相对于部件104不对准。
第一替代性空间配准方法开始于：计算资源40至少部分地基于一个或更多个所获取的部件104的图像，来对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。具体地，计算资源40进行以下操作：
(i)当部件104在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取部件104的图像；
(ii)对所获取的部件104的图像与部件104的固定虚拟图像162之间的相似度进行确定；
(iii)响应于确定所获取的部件104的图像与部件104的固定虚拟图像162之间的相似度不符合预定标准，计算资源40对运动控制台20的致动器进行控制，以使运动控制台20的工作台22相对于成像***30的FOV 60在x-y平面中平移和/或旋转，同时维持部件104在成像***30的FOV 60中，并重复步骤(i)和(ii)，直到所获取的部件104的图像与部件104的固定虚拟图像162之间的相似度符合预定标准；
(iv)当所获取的部件104的图像与部件104的固定虚拟图像162之间的相似度符合预定标准时，使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量；以及
(v)基于当所获取的部件104的图像与部件104的固定虚拟图像162之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的位置和定向，来对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的部件104的图像与部件104的固定虚拟图像162之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
现在参照图5B，计算资源40在第二标记150的固定虚拟图像164的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第二标记150的图像，来对第二标记150在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定，并且使用第二标记150在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及目标区108相对于第二标记150的已知位置和定向，以与计算资源40根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法对目标区8在运动控制台20的参考系中的位置和方向进行确定的方式相同的方式，来对目标区108在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
本领域的普通技术人员将理解，第一替代性空间配准方法还包括以下步骤：将部件104从第一基板106分离，使工作台22(并且因此使第一基板106和第二基板110)相对于部件104移动，以及将部件104附接到第二基板110上的目标区108，这些步骤与参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的对应步骤相同。
根据第一替代性空间配准方法对部件104进行成像而不是根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法对第一标记如第一标记50进行成像，使得能够直接得到部件104的位置和定向，而不需要创建、使用或知道部件104相对于第一基板106上的第一标记如参照图2、图3A和图3B描述的第一基板6上的第一标记50的位置。因此，当部件4在第一基板106上具有随机或未知位置和/或随机或未知定向时，可以使用第一替代性空间配准方法。第一替代性空间配准方法的缺点是，针对部件104获得的位置和定向信息与使用参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法针对部件4获得的位置和定向信息相比可能不太可靠、不太精确或不太准确。例如，如果部件104是倒圆的，则第一替代性空间配准方法不会针对部件104提供任何定向信息。
现在将参照图6、图7A和图7B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第二替代性方法进行描述。参照图6、图7A和图7B描述的第二替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“200”而得到的附图标记来进行标识。参照图6，示出了位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的第一基板206和第二基板210。部件204形式的第一对象被限定在第一基板206上。第一基板206具有限定第一标记250的上表面252。部件204相对于第一标记250具有已知位置和定向。目标区208形式的第二对象被限定在第二基板210上。目标区208具有与部件204相同的大小和形状。与参照图2、图3A和图3B描述的第二基板10相比，第二基板210不包括与第二标记54相对应的第二标记。第一基板206和第二基板210以及因此部件204和目标区208以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。尽管第一基板206和第二基板210在图6、图7A和图7B中被示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应当理解，通常第一基板206和第二基板210关于x轴和y轴不对准。
现在参照图7A，第二替代性空间配准方法开始于：计算资源40在第一标记250的固定虚拟图像262的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第一标记250的图像，来对第一标记250在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定，并且计算资源40使用第一标记250在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及部件204相对于第一标记250的已知位置和定向，以与计算资源40根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法对部件4在运动控制台20的参考系中的位置和方向进行确定的方式相同的方式，来对部件204在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
现在参照图7B，第二替代性空间配准方法与第一空间配准方法的不同之处在于：计算资源40至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区208的图像，而不是第二标记如参照图2、图3A和图3B描述的一个或更多个所获取的第二标记54的图像，来对目标区208在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
如将在下面更详细地描述的，计算资源40在目标区208的固定虚拟图像264的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区208的图像，来对目标区208在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
目标区208的固定虚拟图像264存储在计算资源40的存储器中并且相对于成像***30的FOV 60具有固定的空间关系。在图7B所示的示例方法中，目标区208的固定虚拟图像264位于成像***30的FOV 60的中心，相对于成像***30的FOV 60具有固定的定向。尽管图7B中示出了目标区208的固定虚拟图像264，但是应当理解，目标区208的固定虚拟图像264不一定显示在成像***30的FOV 60中。目标区208的固定虚拟图像264具有与目标区208相同的大小和形状。在图7B中，目标区208的固定虚拟图像264被示出为具有与目标区208相同的定向但与目标区208仅部分地交叠，因此相对于目标区208不对准。
第二替代性空间配准方法继续：计算资源40至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区208的图像，来对目标区208在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。具体地，计算资源40进行以下操作：
(i)当目标区208在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取目标区208的图像；
(ii)对所获取的目标区208的图像与目标区208的固定虚拟图像264之间的相似度进行确定；
(iii)响应于确定所获取的目标区208的图像与目标区208的固定虚拟图像264之间的相似度不符合预定标准，计算资源40对运动控制台20的致动器进行控制，以使运动控制台20的工作台22相对于成像***30的FOV60在x-y平面中平移和/或旋转，同时维持目标区208在成像***30的FOV60中，并重复步骤(i)和(ii)，直到所获取的目标区208的图像与目标区208的固定虚拟图像264之间的相似度符合预定标准；
(iv)当所获取的目标区208的图像与目标区208的固定虚拟图像264之间的相似度符合预定标准时，使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量；以及
(v)基于当所获取的目标区208的图像与目标区208的固定虚拟图像之间的相似度符合预定标准时的所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的位置和定向，对目标区208在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的目标区208的图像与目标区208的固定虚拟图像264之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
本领域的普通技术人员将理解，第二替代性空间配准方法还包括以下步骤：将部件204从第一基板206分离，使工作台22(并且因此使第一基板206和第二基板210)相对于部件204移动，以及将部件204附接到第二基板110上的目标区208，这些步骤与参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的对应步骤相同。
根据第二替代性空间配准方法对目标区208进行成像而不是根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法对第二标记如第二标记54进行成像，使得能够直接得到目标区208的位置和定向，而不需要创建、使用或知道目标区208相对于第二基板210上的第二标记如参照图2、图3A和图3B描述的第二基板210上的第二标记54的位置。因此，当目标区208在第二基板210上具有随机或未知位置和/或随机或未知定向时，可以使用第二替代性空间配准方法。第二替代性空间配准方法的缺点是，针对目标区208获得的位置和定向信息与使用参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法针对目标区8获得的位置和定向信息相比可能不太可靠、不太精确或不太准确。例如，如果目标区208是倒圆的，则第二替代性空间配准方法不会针对目标区208提供任何定向信息。
现在将参照图8、图9A和图9B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第三替代性方法进行描述。参照图8、图9A和图9B描述的第三替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“300”而得到的附图标记来进行标识。虽然第一基板306和第二基板310在图8、图9A和图9B中被示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应该理解，一般来说，第一基板306和第二基板310关于x轴和y轴不对准。
参照图8，示出了位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的第一基板306和第二基板310。部件304形式的第一对象被限定在第一基板306上。目标区308形式的第二对象被限定在第二基板310上。第一基板306和第二基板310以及因此部件304和目标区308以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。与参照图2、图3A和图3B描述的第一基板6相比，第一基板306不包括与第一标记50相对应的第一标记。此外，与参照图2、图3A和图3B描述的第二基板10相比，第二基板310不包括与第二标记54相对应的第二标记。
如图9A所示，第三替代性空间配准方法开始于：计算资源40，以与如上文参照图4、图5A和图5B关于第一替代性空间配准方法所描述的计算资源40在部件104的固定虚拟图像162的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的部件104的图像来对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在部件304的固定虚拟图像362的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的部件304的图像，来对部件304在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
如图9B所示，第三替代性空间配准方法继续：计算资源40，以与关于如上文参照图6、图7A和图7B描述的第二替代性空间配准方法的计算资源40在目标区208的固定虚拟图像264的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区208的图像来对目标区208在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在目标区308的固定虚拟图像364的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区308的图像，来对目标区308在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
本领域的普通技术人员将理解，第三替代性空间配准方法还包括以下步骤：将部件304从第一基板306分离，使工作台22(并且因此使第一基板306和第二基板310)相对于部件304移动，以及将部件304附接到第二基板310上的目标区308，这些步骤与参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的对应步骤相同。
现在将参照图10、图11A和图11B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第四替代性方法进行描述。参照图10、图11A和图11B描述的第四替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“400”而得到的附图标记来进行标识。参照图10，示出了位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的部件404形式的第一对象和第二基板410的目标区408形式的第二对象。部件404限定第一标记450。第二基板410限定第二标记454。目标区408具有相对于第二标记454的已知位置和定向。目标区408具有与部件404相同的大小和形状。部件404、第二基板410以及因此还有目标区408以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。与参照图2、图3A和图3B描述的包括第一标记50的第一基板6相比，第一标记450被限定在部件404上。此外，部件404没有限定在第一基板如第一基板6上。应当理解，虽然在图10、图11A和图11B中将部件404和第二基板410示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应当理解，通常，部件404和第二基板410相对于x轴和y轴不对准。
如图11A所示，第四替代性空间配准方法开始于：计算资源40，以与根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的计算资源40对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在第一标记450的固定虚拟图像462的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第一标记450的图像，来对第一标记450在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
如图11B所示，第四替代性空间配准方法继续：计算资源40，以与根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的计算资源40对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在第二标记454的固定虚拟图像464的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第二标记454的图像，来对第二标记454在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
本领域的普通技术人员将理解，第四替代性空间配准方法还包括以下步骤：将部件404从运动控制台20的工作台22的表面23分离，使工作台22(并且因此也使第二基板310)相对于部件404移动，以及将部件404附接到第二基板410上的目标区408，这些步骤基本上与参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的对应步骤相同。
现在将参照图12、图13A和图13B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第五替代性方法进行描述。参照图12、图13A和图13B描述的第五替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“500”而得到的附图标记来进行标识。参照图12，示出了位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的部件504形式的第一对象和第二基板510的目标区508形式的第二对象。第二基板510限定第二标记554。目标区508具有相对于第二标记554的已知位置和定向。目标区508具有与部件504相同的大小和形状。部件504、第二基板510以及因此还有目标区508以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。与参照图2、图3A和图3B描述的包括第一标记50的第一基板6相比，部件504不限定第一标记如第一标记50，部件504也不限定在第一基板如第一基板6上。应当理解，虽然在图12、图13A和图13B中将部件504和第二基板510示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应当理解，通常，部件504和第二基板510相对于x轴和y轴不对准。
如图13A所示，第五替代性空间配准方法开始于：计算资源40，以与根据参照图4、图5A和图5B描述的空间配准方法的计算资源40对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在第一标记450的固定虚拟图像562的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的部件504的图像，来对部件504在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
如图13B所示，第五替代性空间配准方法继续：计算资源40，以与根据参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的计算资源40对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在第二标记554的固定虚拟图像564的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的第二标记554的图像，来对第二标记554在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
本领域的普通技术人员将理解，第五替代性空间配准方法还包括以下步骤：将部件504从运动控制台20的工作台22的表面23分离、使工作台22(并且因此也使第二基板510)相对于部件504移动，以及将部件504附接到第二基板510上的目标区508，这些步骤基本上与参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的对应步骤相同。
现在将参照图14、图15A和图15B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的第六替代性方法进行描述。参照图14、图15A和图15B描述的第五替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“600”而得到的附图标记来进行标识。参照图14，示出了位于运动控制台20的工作台22的上表面23上的部件604形式的第一对象和第二基板610的目标区608形式的第二对象。目标区608具有与部件504相同的大小和形状。部件604、第二基板610以及因此还有目标区608以未知的空间关系固定到工作台22的上表面23。与参照图2、图3A和图3B描述的包括第一标记50的第一基板6相比，部件604不限定第一标记如第一标记50，部件604也不限定在第一基板如第一基板6上。应当理解，虽然在图14、图15A和图15B中将部件604和第二基板610示出为沿x轴和y轴大致对准，但是应当理解，通常，部件604和第二基板610相对于x轴和y轴不对准。
如图15A所示，第六替代性空间配准方法开始于：计算资源40，以与根据参照图4、图5A和图5B描述的空间配准方法的计算资源40对部件104在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在部件604的固定虚拟图像662的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的部件604的图像，来对部件604在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
如图15B所示，第六替代性空间配准方法继续：计算资源40，以与根据参照图6、图7A和图7B描述的空间配准方法的计算资源40对目标区208在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方式相同的方式，在目标区608的固定虚拟图像664的帮助下至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区608的图像，来对目标区608在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
本领域的普通技术人员将理解，第六替代性空间配准方法还包括以下步骤：将部件604从运动控制台20的工作台22的表面23分离，使工作台22(并且因此也使第二基板610)相对于部件604移动，以及将部件604附接到第二基板610上的目标区608，这些步骤基本上与参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的对应步骤相同。
本领域的普通技术人员将理解，可以对上述装置和方法进行各种修改。例如，上面参照图1至图15B描述的空间配准方法中的每一种方法通常包括：通过针对成像***30的FOV 60中对象诸如部件的多个不同位置和/或定向中的每个位置和/或定向来获取对象或标记的图像，而依次对对象在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定；对每个所获取的对象的图像或所获取的标记的图像与相对于成像***30的FOV 60具有固定的空间关系的对象或标记的固定虚拟图像之间的相似度进行确定；以及当相似度为最大值时，对对象或标记的位置和定向进行确定。因此，上面参照图1至图15B描述的空间配准方法中的每一种方法通常需要运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的基部21的多次移动。
上面参照图1至图15B描述的空间配准方法中的每一种方法的变型包括：获取单个对象(诸如部件或标记)的图像，依次对单个所获取的对象的图像或所获取的标记的图像与多个对象或标记的虚拟图像中的每个虚拟图像之间的相似度进行确定，每个对象或标记的虚拟图像与对象或标记的虚拟图像在成像***30的FOV 60中的不同位置和/或定向相对应；以及对其中相似度最大化的对象或标记的虚拟图像的位置和定向进行确定。例如，参照图2、图3A和图3B，计算资源40可以通过以下方式来对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(i)使成像***30获取第一标记50的图像；
(ii)使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第一标记50的图像对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第一标记50的图像对应的定向进行测量；
(iii)对所获取的第一标记50的图像与第一标记50的虚拟图像62之间的相似度进行确定；
(iv)响应于确定所获取的第一标记50的图像与第一标记50的虚拟图像62之间的相似度不符合预定标准，使第一标记50的虚拟图像62相对于成像***30的FOV 60平移和/或旋转，并重复步骤(iii)，直到所获取的第一标记50的图像与第一标记50的虚拟图像62之间的相似度符合预定标准；
(v)当第一标记50的虚拟图像62与所获取的第一标记50的图像之间的相似度符合预定标准时，对第一标记50的虚拟图像62相对于成像***30的FOV 60的对应的相对位置和定向进行确定；以及
(vi)基于所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第一标记50的图像对应的相对位置和定向以及当第一标记50的虚拟图像62与所获取的第一标记50的图像之间的相似度符合预定标准时的所确定的第一标记50的虚拟图像62相对于成像***30的FOV 60的相对位置和定向，对第一标记50在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的第一标记50的图像与第一标记50的虚拟图像62之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
类似地，参照图2、图3A和图3B，计算资源40可以通过以下方式对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(i)使成像***30获取第二标记54的图像；
(ii)使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第二标记54的图像对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第二标记54的图像对应的定向进行测量；
(iii)对所获取的第二标记54的图像与第二标记54的虚拟图像64之间的相似度进行确定；
(iv)响应于确定所获取的第二标记54的图像与第二标记54的虚拟图像64之间的相似度不符合预定标准，使第二标记54的虚拟图像64相对于成像***30的FOV 60平移和/或旋转，并重复步骤(iii)，直到所获取的第二标记54的图像与第二标记54的虚拟图像64之间的相似度符合预定标准；
(v)当第二标记54的虚拟图像64与所获取的第二标记54的图像之间的相似度符合预定标准时，对第二标记54的虚拟图像64相对于成像***30的FOV 60的对应的相对位置和定向进行确定；以及
(vi)基于所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第二标记54的图像对应的相对位置和定向以及当第二标记54的虚拟图像64与所获取的第二标记54的图像之间的相似度符合预定标准时的所确定的第二标记54的虚拟图像64相对于成像***30的FOV 60的相对位置和定向，对第二标记54在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的第二标记54的图像与第二标记54的虚拟图像64之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
作为另一示例，参照图8、图9A和图9B，计算资源40可以至少部分地基于一个或更多个所获取的部件304的图像通过以下方式来对部件304在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(i)使成像***30获取部件304的图像；
(ii)使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的部件304的图像对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的部件304的图像对应的定向进行测量；
(iii)对所获取的部件304的图像与部件304的虚拟图像362之间的相似度进行确定；
(iv)响应于确定所获取的部件304的图像与部件304的虚拟图像362之间的相似度不符合预定标准，使部件304的虚拟图像362相对于成像***30的FOV 60平移和/或旋转，并重复步骤(iii)，直到所获取的部件304的图像与部件304的虚拟图像362之间的相似度符合预定标准；
(v)当部件304的虚拟图像362与所获取的部件304的图像之间的相似度符合预定标准时，对部件304的虚拟图像362相对于成像***30的FOV60的对应的相对位置和定向进行确定；以及
(vi)基于所测得的运动控制台20的与所获取的部件304的图像对应的相对位置和定向以及当部件304的虚拟图像362与所获取的部件304的图像之间的相似度符合预定标准时的所确定的部件304的虚拟图像362相对于成像***30的FOV 60的相对位置和定向，对部件304在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的部件304的图像与部件304的虚拟图像362之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
类似地，参照图8、图9A和图9B，计算资源40可以至少部分地基于一个或更多个所获取的目标区308的图像通过以下方式来对目标区308在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(i)使成像***30获取目标区308的图像；
(ii)使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的目标区308的图像对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的目标区308的图像对应的定向进行测量；
(ii)对所获取的目标区308的图像与目标区308的虚拟图像364之间的相似度进行确定；
(iv)响应于确定所获取的目标区308的图像与目标区308的虚拟图像364之间的相似度不符合预定标准，使目标区308的虚拟图像364相对于成像***30的FOV 60平移和/或旋转，并重复步骤(iii)，直到所获取的目标区308的图像与目标区308的虚拟图像364之间的相似度符合预定标准；
(v)当目标区308的虚拟图像364与所获取的目标区308的图像之间的相似度符合预定标准时，对目标区308的虚拟图像364相对于成像***30的FOV 60的对应的相对位置和定向进行确定；以及
(vi)基于所测得的运动控制台20的与所获取的目标区308的图像对应的相对位置和定向以及当目标区308的虚拟图像364与所获取的目标区308的图像之间的相似度符合预定标准时的所确定的目标区308的虚拟图像364相对于成像***30的FOV 60的相对位置和定向，对目标区308在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
计算资源40通过对所获取的目标区308的图像与目标区308的虚拟图像364之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
本领域的普通技术人员将理解，用于对对象诸如部件在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的此类变型方法(其中依次对单个所获取的对象的图像或所获取的标记的图像与多个对象或标记的虚拟图像中的每个虚拟图像之间的相似度进行确定，其中每个对象或标记的虚拟图像与对象或标记的虚拟图像在成像***30的FOV 60中的不同位置和/或定向相对应)一旦获取了单个对象或标记的图像，就不需要运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的基部21的任何移动。因此，用于对对象在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的此类变型方法不仅比上面参照图1至图15B描述的空间配准方法(这些方法通常需要运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的基部21的多次移动)更快，而且此类变型方法也可以比上面参照图1至图15B描述的空间配准方法更准确。例如，本领域的普通技术人员将理解，用于对对象在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的此类变型方法的位置和旋转准确性基本上仅受所获取的对象的图像或所获取的标记的图像的像素大小限制。
现在将参照图16、图17A和图17B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法进行描述。参照图16、图17A和图17B描述的另外的替代性空间配准方法的特征用相对于用于标识参照图2、图3A和图3B描述的空间配准方法的类似特征的附图标记增加“700”而得到的附图标记来进行标识。
参照图16，示出了在***1的工作台22的表面23上的限定在第一基板706上的部件704形式的第一对象的示例和限定在第二基板710上的目标区708(以虚线示出)形式的第二对象的示例。
第一基板706具有限定第一标记750a和相同的另外的第一标记750b的上表面752。第一标记750a和另外的第一标记750b具有已知的间隔，例如因为第一标记750a和另外的第一标记750使用相同的光刻工艺同时限定在第一基板706上。部件704具有相对于第一标记750a和另外的第一标记750b的已知位置和定向。
第二基板710具有限定第二标记754a和另外的第二标记754b的上表面756。第二标记754a和另外的第二标记754b具有已知的间隔，例如因为第二标记754a和另外的第二标记754b使用相同的光刻工艺同时限定在第二基板710上。目标区708具有相对于第二标记754a和另外的第二标记754b的已知位置和定向。目标区708具有与部件704相同的大小和形状。
应当理解，第一基板706和第二基板710通常沿x轴和y轴不对准并且在图16、图17A和图17B中对第一基板706和第二基板710相对于x轴和y轴的不对准进行了夸大，以用于以下描述的目的。
现在将参照图17A和图17B对用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法进行描述。如图17A和图17B中的点划线所示，成像***30限定了视场(FOV)60。
参照图17A，用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法开始于：计算资源40对第一标记750a在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。具体地，计算资源40进行以下操作：
(i)当第一标记750a在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取第一标记750a的图像，如图17A中的小图I所示；
(ii)使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量；以及
(iii)对所获取的第一标记750a的图像与第一标记750a的虚拟图像762之间的相似度进行确定，其中，第一标记750a的虚拟图像762具有与第一标记750a相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第一标记750a的图像与第一标记750a的虚拟图像762之间的相似度不符合预定标准，使第一标记750a的虚拟图像762相对于成像***30的FOV 60沿x和y平移，直到所获取的第一标记750a的图像与第一标记750a的虚拟图像762之间的相似度符合预定标准。
计算资源40通过对所获取的第一标记750a的图像与第一标记750a的虚拟图像762之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
然后计算资源40进行以下操作：
(iv)对运动控制台20的致动器进行控制，以使运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21沿运动控制台20的直线平移轴线平移与第一标记750a和另外的第一标记750b之间的已知间隔相等的距离，使得另外的第一标记750b在成像***30的FOV 60中，如图17A中的小图II所示。
具体地，计算资源40对运动控制台20的致动器进行控制，以使运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21沿运动控制台20的y轴平移与第一标记750a和另外的第一标记750b之间的已知间隔相等的距离，使得另外的第一标记750b在成像***30的FOV60中，如图17A中的小图II所示。由于第一基板706相对于x轴和y轴不对准，使运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21沿运动控制台20的y轴平移与第一标记750a和另外的第一标记750b之间的已知间隔相等的距离导致另外的第一标记750b与另外的第一标记750b的虚拟图像762之间沿x轴相对于成像***30的FOV 60偏移，如图17A中的小图II所示。
然后计算资源40进行以下操作：
(v)当另外的第一标记750b在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取另外的第一标记750b的图像，如图17A中的小图II所示；
(vi)当另外的第一标记750b在成像***30的FOV 60中时，使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量，如图17A中的小图II所示；以及
(vii)对所获取的另外的第一标记750b的图像与另外的第一标记750b的虚拟图像762之间的相似度进行确定；并且响应于确定所获取的另外的第一标记750b的图像与另外的第一标记750b的虚拟图像762之间的相似度不符合预定标准，使另外的第一标记750b的虚拟图像762相对于成像***30的FOV 60沿x和y平移，直到所获取的另外的第一标记750b的图像与另外的第一标记750b的虚拟图像762之间的相似度符合预定标准。
计算资源40通过对所获取的另外的第一标记750b的图像与另外的第一标记750b的虚拟图像762之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
然后计算资源40进行以下操作：
(vii)基于以下来对第一标记750a在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(a)所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第一标记750a的图像对应的相对位置；
(b)当第一标记750a的虚拟图像762与所获取的第一标记750a的图像之间的相似度符合预定标准时的第一标记750a的虚拟图像762相对于成像***30的FOV 60的相对位置；
(c)所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的另外的第一标记750b的图像对应的相对位置；以及
(d)当另外的第一标记750b的虚拟图像762与所获取的另外的第一标记750b的图像之间的相似度符合预定标准时的另外的第一标记750b的虚拟图像762相对于成像***30的FOV 60的相对位置。
本领域的技术人员将理解，上面参照图17A描述的对第一标记750a在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方法使得能够与参照图3A、图7A和图11A描述的方法相比更准确地对第一标记750a在运动控制台20的参考系中的定向进行确定。
计算资源40然后根据所确定的第一标记750a在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及部件704相对于第一标记750a的已知位置和定向，来对部件704在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
对部件704在运动控制台20的参考系中的位置进行确定的准确性取决于包括特征的大小、成像***的像素密度和所使用的光的波长在内的因素，但可以在从1μm至1nm的范围内。对部件704在运动控制台20的参考系中的定向进行确定的准确性取决于相同的因素，并且可以在0.001mrad至1mrad的范围内。
参照图17B，用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法继续：计算资源40对第二标记754a在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。具体地，计算资源40进行以下操作：
(i)当第二标记754a在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取第二标记754a的图像，如图17B中的小图III所示；
(ii)使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量；以及
(iii)对所获取的第二标记754a的图像与第二标记754a的虚拟图像764之间的相似度进行确定，其中，第二标记754a的虚拟图像764具有与第二标记754a相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的第二标记754a的图像与第二标记754a的虚拟图像764之间的相似度不符合预定标准，使第二标记754a的虚拟图像764相对于成像***30的FOV 60沿x和y平移，直到所获取的第二标记754a的图像与第二标记754a的虚拟图像764之间的相似度符合预定标准。
计算资源40通过对所获取的第二标记754a的图像与第二标记754a的虚拟图像764之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
然后计算资源40进行以下操作：
(iv)对运动控制台20的致动器进行控制，以使运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21沿运动控制台20的直线平移轴线平移与第二标记754a和另外的第二标记754b之间的已知间隔相等的距离，使得另外的第二标记754b在成像***30的FOV 60中，如图17B中的小图IV所示。
具体地，计算资源40对运动控制台20的致动器进行控制，以使运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21沿运动控制台20的y轴平移与第二标记754a和另外的第二标记754b之间的已知间隔相等的距离，使得另外的第二标记754b在成像***30的FOV60中，如图17B中的小图IV所示。由于第二基板710相对于x轴和y轴不对准，使运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21沿运动控制台20的y轴平移与第二标记754a和另外的第二标记754b之间的已知间隔相等的距离导致另外的第二标记754b与另外的第二标记754b的虚拟图像764之间沿x轴相对于成像***30的FOV 60偏移，如图17B中的小图IV所示。
然后计算资源40进行以下操作：
(v)当另外的第二标记754b在成像***30的FOV 60中时，使成像***30获取另外的第二标记754b的图像，如图17B中的小图IV所示；
(vi)当另外的第二标记750b在成像***30的FOV 60中时，使用位置传感器24对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的位置进行测量，以及使用定向传感器26对运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的对应的相对定向进行测量，如图17B中的小图IV所示；以及
(vii)对所获取的另外的第二标记754b的图像与另外的第二标记754b的虚拟图像764之间的相似度进行确定；并且响应于确定所获取的另外的第二标记754b的图像与另外的第二标记754b的虚拟图像764之间的相似度不符合预定标准，使另外的第二标记754b的虚拟图像764相对于成像***30的FOV 60沿x和y中平移，直到所获取的另外的第二标记754b的图像与另外的第二标记754b的虚拟图像764之间的相似度符合预定标准。
计算资源40通过对所获取的另外的第二标记754b的图像与另外的第二标记754b的虚拟图像764之间的互相关值进行评估，来对相似度进行确定。当互相关值具有最大值时，计算资源40确定相似度符合预定标准。
然后计算资源40进行以下操作：
(vii)基于以下来对第二标记754a在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定：
(a)所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的第二标记754a的图像对应的相对位置；
(b)当第二标记754a的虚拟图像764与所获取的第二标记754a的图像之间的相似度符合预定标准时的第二标记754a的虚拟图像764相对于成像***30的FOV 60的相对位置；
(c)所测得的运动控制台20的工作台22相对于运动控制台20的本体21的与所获取的另外的第二标记754b的图像对应的相对位置；以及
(d)当另外的第二标记754b的虚拟图像764与所获取的另外的第二标记754b的图像之间的相似度符合预定标准时的另外的第二标记754b的虚拟图像764相对于成像***30的FOV 60的相对位置。
本领域的技术人员将理解，上面参照图17B描述的对第二标记754a在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定的方法使得能够与参照图3B、图5B、图11B和图13B描述的方法相比更准确地对第二标记754a在运动控制台20的参考系中的定向进行确定。
计算资源40然后根据所确定的第二标记754a在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及目标区708相对于第二标记754a的已知位置和定向，来对目标区708在运动控制台20的参考系中的位置和定向进行确定。
对目标区708在运动控制台20的参考系中的位置进行确定的准确性取决于包括特征的大小、成像***的像素密度和所使用的光的波长在内的因素但可以在从1μm到1nm的范围内。对目标区708在运动控制台20的参考系中的定向进行确定的准确性取决于相同的因素，并且可以在0.001mrad至1mrad的范围内。
用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的方法继续：计算资源40基于所确定的部件704在运动控制台20的参考系中的位置和定向以及所确定的目标区708在运动控制台20的参考系中的位置和定向，来对运动控制台20的参考系中部件704与目标区708之间的空间关系进行确定。
在参照图16、图17A和图17B描述的用于在空间上对第一对象和第二对象进行配准的另外的替代性方法的变型中，不是第一基板限定第一标记和另外的第一标记，要转移的第一对象或部件可以限定第一标记和另外的第一标记。
接合部件4、104、204、304、404、504、604、704中的任何部件的取放工具36的PDMS印模37的大小可以比部件大或小。可以在取放工具36的PDMS印模37接合部件中的任何部件之前执行校准步骤以对取放工具36的PDMS印模37与成像***30的FOV 60之间的空间关系进行确定。取放工具36的PDMS印模37与成像***30的FOV 60之间的空间关系可以用于将取放工具36的PDMS印模37与部件中的任何部件的中心对准。
不是使用运动控制台来将工作台22朝向取放工具36的PDMS印模37移动直到部件4、104、204、304、404、504、604、704中的一个部件接合取放工具36的PDMS印模37，而是取放工具36的PDMS印模37可以朝向部件4、104、204、304、404、504、604、704中的一个部件可移动，直到取放工具36的PDMS印模37接合部件4、104、204、304、404、504、604、704中的一个部件。类似地，不是使用运动控制台来使工作台22远离取放工具36的PDMS印模37移动，而是取放工具36的PDMS印模37可以远离工作台22移动。
在上文参照图1至图17B描述的空间配准方法中，所获取的对象(诸如部件或标记)的图像与对象的虚拟图像之间的相似度是通过对所获取的对象的图像与对象的虚拟图像之间的互相关值进行确定来确定的。可以在对互相关值进行确定之前使用关键点匹配来对所获取的对象的图像与对象的虚拟图像之间的初始相似度进行确定。以这种方式使用关键点匹配作为对互相关值进行确定的前导可以提高对所获取的对象(诸如部件或标记)的图像与对象的虚拟图像之间的相似度进行确定的精确性。
此外，虽然上面参照图1至图17B描述的空间配准方法确定当互相关值最大化时实现所获取的对象的图像与对象的虚拟图像之间的对准，但是可以使用其他标准来对所获取的对象的图像与对象的虚拟图像之间的对准何时实现进行确定。例如，这些方法可以包括：确定当相似度大于预定阈值时实现所获取的对象的图像与对象的虚拟图像之间的对准。除了对互相关性进行评估之外，相似性匹配算法可能还需要替代性对准确定标准。也可以选择替代性对准确定标准以增加对准速度和/或改进对准的精确性和可靠性中的至少一者。
尽管上面参照图1至图17B描述的空间配准方法涉及使用差异粘附方法和/或毛细管结合将诸如部件的第一对象与诸如第二基板的第二对象对准并且将诸如部件的第一对象附接到诸如第二基板的第二对象，但是将第一对象附接到第二对象的其他方法是可能的。例如，可以将第一对象焊接到第二对象。
一旦从第一基板或运动控制台20的工作台22分离，可以在第一对象附接至第二对象之前对第一对象进行翻转。
尽管上面参照图1至图17B描述的空间配准方法涉及将诸如部件的第一对象与诸如第二基板的第二对象对准，但是第一对象可以包括光刻掩模并且第二对象可以包括工件，例如，所述工件为基板或晶片。工件可以包括通过光刻掩模暴露于可见光和/或紫外光的光致抗蚀剂。
上文参照图1至图17B描述的空间配准方法中的任何空间配准方法可以包括：针对运动控制台20的z轴与成像***30的光轴之间的任何不对准，对所确定的在运动控制台20的参考系中目标区与部件之间的空间关系进行补偿，其中，运动控制台20的z轴垂直于运动控制台20的工作台22的上表面23。
上面参照图1至图17B描述的空间配准方法中的任何一种的特征可以与上面参照图1至图17B描述的其他空间配准方法中的任何一种的特征组合。
用于第一对象和第二对象的空间配准的方法可以包括：将不同的第一对象与相同的第二对象在空间上配准。
用于第一对象和第二对象的空间配准的方法可以包括：将不同的第一对象在空间上配准到同一第二基板上的不同目标区。
用于第一对象和第二对象的空间配准的方法可以包括：将限定在或附接到不同的第一基板上的不同部件转移到同一第二基板上的不同目标区。
用于第一对象和第二对象的空间配准的方法可以包括：将不同的第一对象与不同的第二对象在空间上配准。
用于第一对象和第二对象的空间配准的方法可以包括：将不同的第一对象在空间上配准到不同的第二基板上的不同目标区。
用于第一对象和第二对象的空间配准的方法可以包括：将限定在或附接到不同的第一基板上的不同部件转移到不同的第二基板上的不同目标区。
现在参照图18，示出了通常指定为801的用于在空间上对第一对象和第二对象(图18中未示出)进行配准的替代性***。***801包括总体指定为820的运动控制台，其具有基部821和工作台822，其中工作台822可相对于基部821移动。如将在下面更详细地描述的，在使用中，第一对象和第二对象(图18中未示出)具有未知的空间关系。
尽管未在图18中明确示出，但本领域普通技术人员将理解，运动控制台820包括一个或更多个致动器，用于对工作台822相对于基部821在运动控制台820的参考系内的位置和定向进行控制，如图18中示出的x、y和z方向所示。运动控制台820还可以包括：一个或更多个位置传感器824，所述一个或更多个位置传感器824用于感测工作台822相对于基部821的相对x、y和z位置；以及一个或更多个定向传感器826，所述一个或更多个定向传感器826用于感测工作台822相对于基部821围绕z轴的相对定向或旋转角度。
***801还包括安装在运动控制台820的工作台822的上表面823上方的光学功率测量***841，用于对从位于运动控制台820的工作台822的上表面823上的一个或更多个对象反射的光的至少一部分的光学功率进行测量。光学功率测量***841相对于运动控制台820的基部821具有固定的空间关系。光学功率测量***841包括单像素检测器(未示出)，单像素检测器被布置成对从位于运动控制台820的工作台822的上表面823上的一个或更多个对象反射的光的至少一部分的光学功率进行测量。***801还包括：白光源842，所述白光源842用于照射位于运动控制台820的工作台822的上表面823上的一个或更多个对象；以及部分反射镜装置844，所述部分反射镜装置844用于反射至少一些来自白光源842的光以照射位于运动控制台820的工作台822的上表面823上的一个或更多个对象并将从一个或更多个对象反射的入射光的至少一部分引导到光学功率测量***841。
***801还包括安装在运动控制台820的工作台822的上表面823上方的“取放”工具836。取放工具836包括呈PDMS印模837形式的透明取放头部部分，所述透明取放头部部分用于接合和保持对象诸如部件(图18中未示出)。PDMS印模837对来自白光源842的光是透明的。例如，PDMS印模837可以包括安装在透明基板(例如玻璃)上的透明PDMS材料。如将在下面更详细地描述的，工具836被配置成拾取第一对象，保持第一对象，并且一旦第一对象与第二对象接合就释放第一对象。***801还包括计算资源840形式的控制器。如图18中的虚线所示，计算资源840被配置成与一个或更多个致动器(未示出)、一个或更多个位置传感器824、一个或更多个定向传感器826、光学功率测量***841、和工具836通信。
如现在将参照图19A至图19D描述的，图18的替代性***可以用于第一对象804和第二对象808的空间配准。第二对象808相对于基板或晶片810的表面附接或固定。基板或晶片810固定到运动控制台820的工作台822的上表面823。基板或晶片810的表面的邻近第二对象808的一个或更多个区域具有与第二对象808相比较低的反射率。第一对象804位于白光源842与第二对象808之间。第一对象804和基板或晶片810可相对于彼此移动。
该方法包括：同时将来自白光源842的光引导到第一对象804、第二对象808、以及基板或晶片810的表面的邻近第二对象808的一个或更多个区域上；以及在第一对象804和第二对象808相对于彼此对准的同时，使用光学功率测量***841对从第一对象804和第二对象808以及基板或晶片810的表面的邻近第二对象808的一个或更多个区域反射的入射光的至少一部分的光学功率进行测量。具体地，在工具836的PDMS印模837将第一对象804保持在基板或晶片810的表面上方的同时，光学功率测量***841对从第一对象804和第二对象808以及基板或晶片810的表面的邻近第二对象808的一个或更多个区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量，并且计算资源840对运动控制台820的致动器进行控制，以便使运动控制台820的工作台822(并且因此也使第二对象808和基板或晶片810)相对于运动控制台820的基部821在x-y中平移和/或以便使运动控制台820的工作台822(并且因此也使第二对象808和基板或晶片810)相对于运动控制台820的基部821围绕z轴旋转，直到所测得的光学功率最小化。
替代性地，如现在将参照图20A至图20D描述的，图18的替代性***可以用于第一对象904和第二对象908的空间配准。第二对象908相对于基板或晶片910的表面附接或固定。基板或晶片910固定到运动控制台820的工作台822的上表面823。基板或晶片910的表面的邻近第二对象908的一个或更多个区域具有与第二对象908相比较高的反射率。第一对象904位于白光源842与第二对象908之间。第一对象904和基板或晶片910可相对于彼此移动。
该方法包括：同时将来自白光源842的光引导到第一对象904、第二对象908、以及基板或晶片910的表面的邻近第二对象908的一个或更多个区域上；以及在第一对象904和第二对象908相对于彼此对准的同时，使用光学功率测量***841对从第一对象904和第二对象908以及基板或晶片910的表面的邻近第二对象908的一个或更多个区域反射的入射光的至少一部分的光学功率进行测量。具体地，在工具836的PDMS印模837将第一对象904保持在基板或晶片910的表面上方的同时，光学功率测量***841对从第一对象904和第二对象908以及基板或晶片910的表面的邻近第二对象908的一个或更多个区域反射的入射光的至少一部分的光学功率进行测量，并且计算资源840对运动控制台820的致动器进行控制，以便使运动控制台820的工作台822(并且因此也使第二对象908和基板或晶片910)相对于运动控制台820的基部821在x-y中平移和/或以便使运动控制台820的工作台822(并且因此也使第二对象908和基板或晶片910)相对于运动控制台820的基部821围绕z轴旋转，直到所测得的光学功率最大化。
这种方法可以使第一对象和第二对象的空间配准达到小于1μm、小于100nm、小于10nm或大约1nm的分辨率或精度。这种方法可以实现第一对象和第二对象的空间配准，其中第一对象和第二对象具有小于1μm、小于100nm、小于10nm或大约1nm的大小或尺度。
本领域的普通技术人员将理解，可以对上文参照图18、图19A至图19D和图20A至图20D描述的装置和方法进行各种修改。例如，第一对象804、904可以包括第一部件，诸如光学部件或电子部件。第二对象808、908可以包括第二部件，诸如光学部件或电子部件。这种方法可以实现部件相对于彼此的空间配准。
第二对象808、908固定或附接到的表面可以是运动控制台820的工作台822的上表面823。
第一部件804、904可以以可拆卸的方式附接到运动控制台820的工作台822。
第一部件804、904可以以可拆卸的方式附接到第一基板或晶片(未示出)。
第二对象808、908可以包括在第二基板或晶片810、910上限定的特征、结构、目标区、目标区域或第二部件808、908，其中第二基板或晶片810、910固定到运动控制台820。
这种方法可以使第一部件808、908相对于限定在基板或晶片810、910上的特征、结构、目标区、目标区域或第二部件808、908对准。
该方法可以包括使用多像素检测器来对从第一对象804、904和第二对象和808、908、以及基板或晶片810、910的表面的邻近第二对象808、908的一个或更多个区域反射并且入射穿过多像素检测器的多个像素的光的至少一部分的总综合光学功率进行测量。
光可以包括不同于白光的光。例如，光可以包括相干光。光可以包括可见光或红外光。
该方法可以包括：将第一对象804、904从运动控制台820的工作台822分离。
该方法可以包括：将第一对象804、904从第一基板(未示出)分离。
该方法可以包括：对第一对象804、904进行保持。
该方法可以包括：将第一对象804、904和运动控制台820移动隔开并且保持第一对象804、904与运动控制台820和第二对象808、908间隔开，以允许运动控制台使第二对象808、908相对于第一对象804、904移动。
该方法可以包括：将工具、头部、印模、探针或保持器836、937相对于第一对象804、904对准。
该方法可以包括：使第一对象804、904与PDMS印模837接合。
该方法可以包括：使用PDMS印模837来对第一对象804、904进行保持。
该方法可以包括：使用PDMS印模837将第一对象804、904从运动控制台820分离。
该方法可以包括：使运动控制台820远离第一对象804、904移动。
该方法可以包括：使用工具、头部、印模、探针或保持器836来使第一对象804、904远离运动控制台移动。
该方法可以包括：使用运动控制台820来使第二对象808、908相对于第一对象804、904移动，以便将第一对象804、904和第二对象808、908相对于彼此对准，直到所测得的光学功率最大化或最小化。
该方法可以包括：将第一对象804、904和第二对象808、908放在一起，直到第一对象804、904和第二对象808、908对准并接合。
该方法可以包括：
使用PDMS印模837来对第一对象804、904进行保持，直到第一对象804、904和第二对象808、908对准并接合；然后
使用PDMS印模837释放第一对象804、904，以允许附接第一对象804、904和第二对象808、908。
该方法可以包括：使用运动控制台820来使第二对象808、908朝向第一对象804、904移动，直到第一对象804、904和第二对象808、908对准并接合。
该方法可以包括：使用PDMS印模837来使第一对象804、904朝向第二对象808、908移动，直到第一对象804、904和第二对象808、908对准并接合。
作为工具的PDMS印模837的替代或者除工具的PDMS印模837之外，对光透明用于照射第一对象804、904和第二对象808、908，工具836的头部837可以比要拾取的第一个对象804、904小。例如，工具836的头部837可以包括比要拾取的第一对象804、904小的非常细的尖端或针。
该方法可以包括：在第一对象804、904和第二对象808、908对准的同时，将第一对象804、904和第二对象808、908附接在一起。
这种方法可以用于第一对象804、904和第二对象808、908的微组装，例如用于将第一对象804、904转印到第二对象808、908上。
将第一对象804、904和第二对象808、908附接在一起可以包括：使用差异粘附方法和/或毛细管结合来将第一对象804、904和第二对象808、908附接在一起。
将第一对象804、904和第二对象808、908附接在一起可以包括：使用中间粘合材料或试剂诸如中间粘附层来将第一对象904和第二对象908结合在一起。将第一对象804、904和第二对象808、908附接在一起可以包括：将第一对象804、904和第二对象808、908焊接在一起。
该方法可以包括：在将第一对象804、904和第二对象808、908附接在一起之前，对第一对象804、904进行翻转。
第一对象804、904可以包括光刻掩模，并且第二对象808、908可以包括工件，例如，所述工件为基板或晶片。工件可以包括通过光刻掩模暴露于可见光和/或紫外光的光致抗蚀剂。
本领域的普通技术人员将理解以上参照附图描述的本公开的实施方式的特征中的一个或更多个特征在与本公开的实施方式的其他特征中的一个或更多个特征分开使用时可以产生效果或提供优点，并且除了上述本公开的实施方式的特征的具体组合之外，还可以有特征的不同组合。

Claims (29)

1.一种用于第一对象和第二对象的空间配准的方法，所述方法包括：
将所述第一对象和所述第二对象以未知的空间关系固定到同一运动控制台；
使用成像***获取所述第一对象的图像或者获取关于所述第一对象而设置的第一标记的图像，其中，所述第一标记和所述第一对象具有已知的空间关系；
至少部分地基于所获取的所述第一对象的图像或者至少部分地基于所获取的所述第一标记的图像以及所述第一标记与所述第一对象之间的已知的空间关系，来对所述第一对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定；
使用所述成像***获取所述第二对象的图像或者获取关于所述第二对象而设置的第二标记的图像，其中，所述第二标记和所述第二对象具有已知的空间关系；以及
至少部分地基于所获取的所述第二对象的图像或者至少部分地基于所获取的所述第二标记的图像以及所述第二标记与所述第二对象之间的已知的空间关系，来对所述第二对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一标记是旋转不对称的以及/或者在一维或二维中非周期性的，例如其中，所述第一标记包括旋转不对称的以及/或者在一维或二维中非周期性的网格，或者所述第一标记采取旋转不对称以及/或者在一维或二维中非周期性的网格的形式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法包括：
至少部分地基于所获取的所述第一标记的图像，来对所述第一标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定；以及
使用所确定的所述第一标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向以及所述第一标记与所述第一对象之间的已知的空间关系，来对所述第一对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法包括：
(i)对所述运动控制台的与所获取的所述第一标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述第一标记的虚拟图像具有与所述第一标记相同的大小和形状，并且
响应于确定所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使所述第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；以及
(iii)当所述第一标记的虚拟图像与所获取的所述第一标记的图像之间的相似度符合所述预定标准时，基于所测得的所述运动控制台的与所获取的所述第一标记的图像对应的相对位置和定向以及所述第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置和定向，来对所述第一标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准。
6.根据权利要求3所述的方法，所述方法包括：
(i)对所述运动控制台的与所获取的所述第一标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述第一标记的虚拟图像具有与所述第一标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使所述第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV平移，直到所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；
(iii)将所述运动控制台沿所述运动控制台的线性平移轴线平移与所述第一标记和另外的第一标记之间的已知间隔相等的距离，其中所述另外的第一标记也是关于所述第一对象而设置的，使得所述另外的第一标记在所述成像***的FOV中；
(iv)使用所述成像***获取所述另外的第一标记的图像；
(v)对所述运动控制台的与所获取的所述另外的第一标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(vi)对所获取的所述另外的第一标记的图像与所述另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述另外的第一标记的虚拟图像具有与所述另外的第一标记相同的大小和形状，并且使所述另外的第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移，直到所获取的所述另外的第一标记的图像与所述另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(vii)基于以下来对所述第一标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定：
(a)所测得的所述运动控制台的与所获取的所述第一标记的图像对应的相对位置；
(b)当所述第一标记的虚拟图像与所获取的所述第一标记的图像之间的相似度符合所述预定标准时的所述第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置；
(c)所测得的所述运动控制台的与所获取的所述另外的第一标记的图像对应的相对位置；以及
(d)当所述另外的第一标记的虚拟图像与所获取的所述另外的第一标记的图像之间的相似度符合所述预定标准时的所述另外的第一标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置。
7.根据权利要求6所述的方法，
其中，对所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述第一标记的图像与所述第一标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；以及
其中，对所获取的所述另外的第一标记的图像与所述另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述另外的第一标记的图像与所述另外的第一标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述另外的第一标记的图像与所述另外的第一标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第二标记是旋转不对称的以及/或者在一维或二维中非周期性的，例如其中，所述第二标记包括旋转不对称以及/或者在一维或二维中非周期性的网格，或者所述第二标记采取旋转不对称以及/或者在一维或二维中非周期性的网格的形式。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法包括：
至少部分地基于所获取的所述第二标记的图像，来对所述第二标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定；以及
使用所确定的所述第二标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向以及所述第二标记与所述第二对象之间的已知的空间关系，来对所述第二对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括：
(i)对所述运动控制台的与所获取的所述第二标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述第二标记的虚拟图像具有与所述第二标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使所述第二标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；以及
(iii)当所述第二标记的虚拟图像与所获取的所述第二标记的图像之间的相似度符合所述预定标准时，基于所测得的所述运动控制台的与所获取的所述第二标记的图像对应的相对位置和定向以及所确定的所述第二标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置和定向，来对所述第二标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，对所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准。
12.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括：
(i)对所述运动控制台的与所获取的所述第二标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述第二标记的虚拟图像具有与所述第二标记相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，
使所述第二标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移，直到所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；
(iii)将所述运动控制台沿所述运动控制台的线性平移轴线平移与所述第二标记和另外的第二标记之间的已知间隔相等的距离，其中，所述另外的第二标记也是关于所述第二对象而设置的，使得所述另外的第二标记在所述成像***的FOV中；
(iv)使用所述成像***获取所述另外的第二标记的图像；
(v)对所述运动控制台的与所获取的所述另外的第二标记的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(vi)对所获取的所述另外的第二标记的图像与所述另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述另外的第二标记的虚拟图像具有与所述另外的第二标记相同的大小和形状，并且使所述另外的第二标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移，直到所获取的所述另外的第二标记的图像与所述另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度符合预定标准；以及
(vii)基于以下来对所述第二标记在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定：
(a)所测得的所述运动控制台的与所获取的所述第二标记的图像对应的相对位置；
(b)当所述第二标记的虚拟图像与所获取的所述第二标记的图像之间的相似度符合所述预定标准时的所述第二标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置；
(c)所测得的所述运动控制台的与所获取的所述另外的第二标记的图像对应的相对位置；以及
(d)当所述另外的第二标记的虚拟图像与所获取的所述另外的第二标记的图像之间的相似度符合所述预定标准时的所述另外的第二标记的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置。
13.根据权利要求12所述的方法，
其中，对所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述第二标记的图像与所述第二标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；以及
其中，对所获取的所述另外的第二标记的图像与所述另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述另外的第二标记的图像与所述另外的第二标记的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述另外的第二标记的图像与所述另外的第二标记的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准。
14.根据权利要求1和8至13中任一项所述的方法，所述方法包括：
(i)对所述运动控制台的与所获取的所述第一对象的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述第一对象的虚拟图像具有与所述第一对象相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使所述第一对象的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；以及
(iii)当所述第一对象的虚拟图像与所获取的所述第一对象的图像之间的相似度符合所述预定标准时，基于所测得的所述运动控制台的与所获取的所述第一对象的图像对应的相对位置和定向以及所述第一对象的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置和定向，来对所述第一对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述第一对象的图像与所述第一对象的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准。
16.根据权利要求1至7、14和15中任一项所述的方法，所述方法包括：
(i)对所述运动控制台的与所获取的所述第二对象的图像对应的相对位置和定向进行测量；
(ii)对所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的虚拟图像之间的相似度进行确定，其中，所述第二对象的虚拟图像具有与所述第二对象相同的大小和形状；并且响应于确定所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的虚拟图像之间的相似度不符合预定标准，使所述第二对象的虚拟图像相对于所述成像***的FOV进行平移和/或旋转，直到所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准；以及
(iii)当所述第二对象的虚拟图像与所获取的所述第二对象的图像之间的相似度符合所述预定标准时，基于所测得的所述运动控制台的与所获取的所述第二对象的图像对应的相对位置和定向以及所述第二对象的虚拟图像相对于所述成像***的FOV的相对位置和定向，来对所述第二对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向进行确定。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，对所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的虚拟图像之间的相似度进行确定包括：对所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的虚拟图像之间的互相关值进行评估，并且其中，当所述互相关值大于预定阈值或者所述互相关值具有最大值时，所获取的所述第二对象的图像与所述第二对象的虚拟图像之间的相似度符合所述预定标准。
18.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一对象以可拆卸的方式附接到所述运动控制台，或者其中，所述第一对象以可拆卸的方式附接到第一基板或晶片，并且所述第一基板或晶片固定到所述运动控制台。
19.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第二对象以可拆卸的方式附接到所述运动控制台，或者其中，所述第二对象包括在第二基板或晶片上限定的特征、结构、目标区、目标区域，并且所述第二基板或晶片固定到所述运动控制台。
20.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法包括：基于所确定的所述第一对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向以及所确定的所述第二对象在所述运动控制台的参考系中的位置和定向，来对在所述运动控制台的参考系中所述第一对象与所述第二对象之间的空间关系进行确定。
21.根据权利要求20所述的方法，所述方法包括：基于所确定的在所述运动控制台的参考系中所述第一对象与第二对象之间的空间关系，来在空间上对所述第一对象和所述第二对象进行配准，例如，通过基于所确定的在所述运动控制台的参考系中所述第一对象与所述第二对象之间的空间关系来对所述第一对象进行保持，将所述第一对象和所述运动控制台移动隔开，使用所述运动控制台使所述第二对象相对于所述第一对象移动，直到所述第一对象和所述第二对象对准，然后将所述第一对象和所述第二对象放在一起，直到所述第一对象和所述第二对象对准并接合。
22.一种用于第一对象和第二对象的空间配准的方法，所述第二对象被固定或附接到表面并且所述表面具有邻近所述第二对象的一个或更多个区域，这些表面区域对所述第二对象具有不同的反射率，并且所述方法包括：
将所述第一对象定位在光源与所述第二对象之间；
将来自所述光源的光引导到所述第一对象、所述第二对象以及所述表面的表面区域中的邻近所述第二对象的一个或更多个表面区域上；
在所述第一对象和所述第二对象相对于彼此对准的同时，使用单像素检测来对从所述第一对象和所述第二对象以及邻近所述第二对象的一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量；以及
将所述第一对象和所述第二对象相对于彼此对准，直到所测得的光学功率最大化或最小化。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，使用单像素检测来对从所述第一对象和所述第二对象以及邻近所述第二对象的一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量包括：
使用单像素检测器来对从所述第一对象和所述第二对象以及邻近所述第二对象的所述一个或更多个表面区域反射的光的至少一部分的光学功率进行测量；或者
使用多像素检测器来对从所述第一对象和所述第二对象以及邻近所述第二对象的所述一个或更多个表面区域反射并且入射穿过所述多像素检测器的多个像素的光的至少一部分的总综合光学功率进行测量。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，所述第一对象以可拆卸的方式附接到运动控制台，或者所述第一对象以可拆卸的方式附接到第一基板或晶片，并且所述第一基板或晶片固定到所述运动控制台。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其中，所述第二对象固定或附接至的表面为运动控制台的表面或第二基板或晶片的表面。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的方法，所述方法包括：对所述第一对象进行保持，将所述第一对象和所述运动控制台移动隔开，使用所述运动控制台来使所述第二对象相对于所述第一对象移动，以使所述第一对象和所述第二对象相对于彼此对准，直到所测得的光学功率为最大化或最小化，然后将所述第一对象和所述第二对象放在一起，直到所述第一对象和所述第二对象对准并接合。
27.根据权利要求21或26所述的方法，所述方法包括：在所述第一对象和所述第二对象对准的同时，将所述第一对象和所述第二对象附接在一起，例如，使用差异粘附方法、毛细管结合方法或焊接方法中的至少一种，或者通过使用中间粘合材料或试剂诸如中间粘附层将所述第一对象和所述第二对象结合在一起，以在所述第一对象和所述第二对象对准的同时将所述第一对象和所述第二对象附接在一起。
28.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一对象和所述第二对象中的至少一者包括部件，例如，所述部件为光学部件或电子部件，或者其中，所述第一对象和所述第二对象中的至少一者包括材料的一部分、一片或一块。
29.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一对象和所述第二对象中的一者包括光刻掩模，并且所述第一对象和所述第二对象中的另一者包括工件，例如，所述工件为基板或晶片。
CN202180052737.6A 2020-07-06 2021-07-06 用于对象的空间配准的方法 Pending CN115885375A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2010350.3 2020-07-06
GBGB2010350.3A GB202010350D0 (en) 2020-07-06 2020-07-06 Methods and apparatus for use in the spatial registration of objects
PCT/GB2021/051722 WO2022008903A2 (en) 2020-07-06 2021-07-06 Methods and apparatus for use in the spatial registration of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115885375A true CN115885375A (zh) 2023-03-31

Family

ID=72050422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180052737.6A Pending CN115885375A (zh) 2020-07-06 2021-07-06 用于对象的空间配准的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230252672A1 (zh)
EP (1) EP4176464A2 (zh)
CN (1) CN115885375A (zh)
GB (1) GB202010350D0 (zh)
WO (1) WO2022008903A2 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5588347A (en) * 1978-12-27 1980-07-04 Fujitsu Ltd Automatic aligning system
JP4740405B2 (ja) * 2000-11-09 2011-08-03 東京エレクトロン株式会社 位置合わせ方法及びプログラム記録媒体
US6664012B2 (en) * 2002-05-10 2003-12-16 Anvik Corporation Through-the-lens alignment for photolithography
WO2009025016A1 (ja) * 2007-08-17 2009-02-26 Fujitsu Limited 部品実装装置及び方法
JP6698440B2 (ja) * 2016-06-21 2020-05-27 株式会社ディスコ 加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022008903A3 (en) 2022-03-10
EP4176464A2 (en) 2023-05-10
US20230252672A1 (en) 2023-08-10
GB202010350D0 (en) 2020-08-19
WO2022008903A2 (en) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110364455B (zh) 芯片贴装装置及半导体装置的制造方法
US7684031B2 (en) Visual inspection apparatus, visual inspection method, and peripheral edge inspection unit that can be mounted on visual inspection apparatus
KR101503556B1 (ko) 웨이퍼 테이블로부터 반도체 칩을 픽업하는 방법 및 반도체 칩을 기판에 장착하는 방법
TWI379175B (en) Optical alignment system for photolithography and method of optical aligning substrate therewith
TWI433256B (zh) 定位工具之ｘ-ｙ定位的校準方法及具有這種定位工具的裝置
KR102364002B1 (ko) 고정밀 본드 헤드 위치 결정 방법 및 장치
TWI598986B (zh) 判定對準誤差的方法及裝置
JPH02244649A (ja) 整列／接合装置及び方法
KR102176254B1 (ko) 본딩 정렬을 위한 디바이스 및 방법
JP2011513945A (ja) アレイおよびカンチレバーアレイのレベリング方法
US6072915A (en) Process for pattern searching and a device for positioning of a mask to a workpiece
CN115885375A (zh) 用于对象的空间配准的方法
JPH1050604A (ja) 位置管理方法及び位置合わせ方法
WO2009139189A1 (ja) 位置検出装置、基板重ね合わせ装置、及び光軸合わせ方法
CN106483777A (zh) 一种具有调焦功能的对准***及对准方法
KR20130007549A (ko) 칩 다이의 피킹 및 배치를 위한 시스템 및 방법
JP2002221550A (ja) 両面基板検査装置における位置計測用カメラの取付け位置補正方法
JP3639231B2 (ja) 位置合わせ装置及び位置合わせ方法
JP3679460B2 (ja) 移動体装置及びその制御方法
NL2026497B1 (en) Method, system and parts for enabling navigation in a scanning probe microscopy system.
CN116960026A (zh) 一种键合装置及键合方法
JP2005322843A (ja) 位置合わせ装置及び位置合わせ方法
TW200416849A (en) Aligning method and aligning device of proximity exposure
JPS58122729A (ja) 整列装置
JP2011129804A (ja) 素子、実装装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination