本实用新型专利技术提供了一种基底背面缺陷检测装置，包括照明单元，调焦单元和探测单元；所述照明单元发出光束经过所述调焦单元反射后到达基底背面，经所述基底背面反射后经所述调焦单元进入所述探测单元，所述调焦单元实时调焦以使得所述基底背面位于焦面位置，所述探测单元获得所述基底背面的缺陷。通过实时调整调焦单元调整焦面的位置，以使得基底的背面位于焦面位置，从而能够解决了基底高速旋转状态下背面缺陷检测准确性低的问题。面缺陷检测准确性低的问题。面缺陷检测准确性低的问题。
【技术实现步骤摘要】
基底背面缺陷检测装置
[0001]本技术涉及基底缺陷检测
，特别涉及一种基底背面缺陷检测装置。
技术介绍
[0002]随着半导体装置制造工艺的容限持续变窄，对改进半导体基底检查及检视工具的需求持续增大。常见的检视工具是基底缺陷检测系统，例如基底背面缺陷检测的系统。
[0003]现有的基底背面缺陷检测的系统中，基底旋转检测时，通过调整基底进行实时调焦不仅效率低，容易对旋转状态下的基底造成损伤，且无法对局部视场区域单独调焦。通过调整包含镜筒在内的光机探测器的垂向位置对局部视场区域调焦拍图，效率低，适用于基底静态、低速、定位检测工况使用，不能满足基底在高速旋转状态下实时调焦的缺陷检测。扫描结果的一致性受到所述基底高速旋转运动的影响。也就是说，现有基底背面缺陷检测的系统中的调焦光学元件沿竖直方向移动调焦会导致光轴在基底面上发生偏移，导致信号探测单元探测信号重叠或者缺失，无法在基底高速旋转状态下实时调焦；无法确定调焦光学元件的具体移动距离。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种基底背面缺陷检测装置，以解决基底在高速旋转状态下背面缺陷检测准确性低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种基底背面缺陷检测装置，包括照明单元，调焦单元和探测单元；所述照明单元发出光束经过所述调焦单元反射后到达基底背面，经所述基底背面调节后经所述调焦单元进入所述探测单元，所述调焦单元实时调焦以使得所述基底背面位于焦面位置，所述探测单元获得所述基底的背面缺陷。
[0006]可选的，所述调焦单元包括垂向测量装置，所述垂向测量装置用于测量基底背面位置与焦面位置高度差。
[0007]可选的，所述调焦单元包括光学棱镜和微动装置，所述垂向测量装置将所述基底背面位置与焦面位置高度差传输至所述微动装置的控制器，所述微动装置驱动所述光学棱镜沿着与入射调焦光光轴方向和出射调焦光光轴方向均成45
°
的夹角方向移动，以使得所述基底背面位置位于焦面位置，其中，入射调焦光光轴方向和出射调焦光光轴方向夹角呈90度。
[0008]可选的，所述光学棱镜的移动距离为：Δd＝(Δh*sin45
°
)/2n，其中，Δd为所述光学棱镜沿着与入射调焦光光轴方向和出射调焦光光轴方向均成45
°
的夹角方向移动的距离，Δh为基底背面位置与焦面位置高度差，n为所述光学棱镜的折射率。
[0009]可选的，所述光学棱镜包括两个反射面，两个所述反射面的夹角为45度。
[0010]可选的，所述调焦单元还包括反射镜组和微动装置，所述微动装置带动所述反射镜组运动，以使得所述基底背面位置位于焦面位置。
[0011]可选的，所述反射镜组包括两个反射镜，两个所述反射镜的夹角为45度。
[0012]可选的，所述调焦单元还包括液体棱镜和微动装置，所述微动装置带动所述液体棱镜内的液体振动频率，改变所述液体棱镜的光折射率，以使得所述基底背面位置位于焦面位置。
[0013]可选的，所述基底背面位置与焦面位置高度差为：Δh＝(n
‑
n
’
)*(L1+L2+L3)，其中，Δh为基底背面位置与焦面位置高度差，n为所述液体棱镜的初始折射率，n
’
为所述液体棱镜的振动后折射率，L1，L2，L3为所述光束在所述液体棱镜的光路距离。
[0014]可选的，所述调焦单元还包括楔形棱镜组和微动装置，所述微动装置带动所述楔形棱镜组运动，以使得所述基底背面位置位于焦面位置。
[0015]可选的，所述楔形棱镜组包括两个楔形棱镜，所述微动装置带动两个楔形棱镜相对运动，以使得所述基底背面位置位于焦面位置。
[0016]可选的，所述基底背面位置与焦面位置高度差为：Δh＝L*cosθ，其中，Δh为基底背面位置与焦面位置高度差，L为两个楔形棱镜斜面平移量，θ为楔形棱镜的楔形角。
[0017]可选的，所述照明单元包括明场光源和暗场照明系统。
[0018]可选的，所述暗场照明系统包括0度和90度方向照射，以凸显被检测视场内缺陷特征。
[0019]可选的，所述调焦单元实时调焦时，入射至所述基底背面光束的光轴在所述基底背面所在平面内不发生偏移。
[0020]在本技术提供的基底背面缺陷检测装置，包括照明单元、调焦单元和探测单元，所述照明单元发出光束经过所述调焦单元调节后到达基底背面，经所述基底背面反射后经所述调焦单元进入所述探测单元，所述调焦单元实时调整焦面的位置，以使得所述基底的背面位于焦面位置，能够解决基底高速旋转状态下背面缺陷检测的准确性低的问题。
附图说明
[0021]图1是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置示意图；
[0022]图2是本技术实施例一的实时焦面调整示意图；
[0023]图3是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置工作侧视图；
[0024]图4是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置工作仰视图；
[0025]图5是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置运动示意图；
[0026]图6是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置旋转步进运动示意图；
[0027]图7是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置暗场照明系统示意图；
[0028]图8是本技术实施例一的基底背面缺陷检测装置俯视图；
[0029]图9是本技术实施例一的基底的吸附夹持装置示意图；
[0030]图10是本技术实施例一的明场与暗场的测量结果示意图；
[0031]图11是本技术实施例一的基底背面缺陷检测方法流程图；
[0032]图12是本技术实施例二的实时焦面调整示意图；
[0033]图13是本技术实施例二的基底背面缺陷检测方法流程图；
[0034]图14是本技术实施例三的基底背面缺陷检测方法流程图；
[0035]图15是本技术实施例四的实时焦面调整示意图；
[0036]图16是本技术实施例五的实时焦面调整示意图；
[0037]图中，
[0038]10
‑
光机系统；101
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明场光源；102
‑
反射单元；103
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成像物镜；104
‑
调焦单元；104a
‑
光学棱镜；104a1
‑
光学棱镜第一反射面；104a2
‑
光学棱镜第二反射面；204a
‑
反射镜组；204a1
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第一反射镜；204a2
‑
第二反射镜；304a
‑
液体棱镜；304a1
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液体棱镜第一反射面；304a2
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液体棱镜第二反射面；404a
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双楔形棱镜；404a1
‑
第一楔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基底背面缺陷检测装置，其特征在于，包括照明单元、调焦单元和探测单元，所述照明单元发出的光束经过所述调焦单元调节后到达基底背面，经所述基底背面反射后经所述调焦单元进入所述探测单元，所述调焦单元实时调焦以使得所述基底背面位于焦面位置，所述探测单元获得所述基底的背面缺陷。2.如权利要求1所述的基底背面缺陷检测装置，其特征在于，所述调焦单元包括垂向测量装置，所述垂向测量装置用于测量基底背面位置与焦面位置高度差。3.如权利要求2所述的基底背面缺陷检测装置，其特征在于，所述调焦单元还包括光学棱镜和微动装置，所述垂向测量装置将所述基底背面位置与焦面位置高度差传输至所述微动装置的控制器，所述微动装置驱动所述光学棱镜沿着与入射调焦光光轴方向和出射调焦光光轴方向均成45
°
的夹角方向移动，以使得所述基底背面位置位于焦面位置，其中，入射调焦光光轴方向和出射调焦光光轴方向夹角呈90度。4.如权利要求3所述的基底背面缺陷检测装置，其特征在于，所述光学棱镜的移动距离为：Δd＝(Δh*sin45
°
)/2n，其中，Δd为所述光学棱镜沿着与入射调焦光光轴方向和出射调焦光光轴方向均成45
°
的夹角方向移动的距离，Δh为基底背面位置与焦面位置高度差，n为所述光学棱镜的折射率。5.如权利要求3所述的基底背面缺陷检测装置，其特征在于，所述光学棱镜包括两个反射面，两个所述反射面的夹角为45度。6.如权利要求2所述的基底背面缺陷检测装置，其特征在于，所述调焦单元还包括反射镜组和微动装置，所述微动装置带动所述反射镜组运动，以使得所述基底背面位置位于焦面位置。7.如权利要求6所述的基底背面缺陷检测装置，其特征在于，所述反射镜组包括两个反射镜，两个所述反射镜的夹...
【专利技术属性】
技术研发人员：于大维，朱振朋，陆志毅，王婷婷，周许超，李运锋，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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