检测设备和检测方法技术

本发明专利技术实施例提供一种检测设备和检测方法，用于进行扫描检测，所述检测设备包括：照明光源，用于提供照明光；物镜，用于使所述照明光投射至检测面，还用于对检测面成像，所述物镜的光轴在所述检测面的投影为检测点；聚焦装置，用于在所述检测面上确定测量点，所述测量点相对于所述检测点沿扫描方向具有一偏移量；还用于根据测量点对应的检测面位置，调整物镜进行聚焦；探测装置，用于探测物镜收集的所述照明光。本发明专利技术实施例能优化聚焦性能，提高成像质量。像质量。像质量。

【技术实现步骤摘要】
检测设备和检测方法


[0001]本专利技术实施例涉及光学测量
，尤其涉及一种检测设备和检测方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造和封装过程中，通常会采用光学设备对检测晶圆的形变或表面结构进行检测。
[0003]而随着半导体工艺节点的逐渐减小，制造和封装过程对检测或量测技术提出了更高的要求。检测设备通常采用高倍的光学显微镜来对关键指标进行检测或量测。高倍的光学显微镜中，物镜具有极其有限的焦深。因而，为了避免离焦，高倍光学显微镜还需要配置自动聚焦模块。所述自动聚焦模块根据检测面与光学物镜的相对高度，实时检测并调焦。
[0004]然而，现有技术通过光学显微镜获得的晶圆(或其他检测物)图像分辨率低，甚至出现检测物的图像只被部分采集或未被采集的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例解决的问题是提供一种检测设备和检测方法，优化聚焦性能。
[0006]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种检测设备，用于进行扫描检测，包括：照明光源，用于提供照明光；物镜，用于使所述照明光投射至检测面，还用于收集检测面返回的照明光，所述物镜的光轴在所述检测面的投影为检测点；聚焦装置，用于在所述检测面上确定测量点，所述测量点相对于所述检测点沿扫描方向具有一偏移量；还用于根据测量点对应的检测面位置，调整物镜进行聚焦；探测装置，用于探测物镜收集的所述照明光。
[0007]可选地，所述聚焦装置包括：自动聚焦模块，用于提供进行测距用的检测光，所述检测光经所述物镜投射在所述检测面上形成光斑；还用于基于光斑位置处的测量点获得检测面与物镜焦面的间距，执行聚焦；光路切换机构，用于使所述光斑相对于所述检测点沿扫描方向形成所述偏移量。
[0008]可选地，所述自动聚焦模块包括：用于提供所述检测光的传感器；所述检测设备还包括：分束器，设置于所述自动聚焦模块和物镜之间的光路上，用于使所述检测光和照明光中的一者透过，且另一者反射。
[0009]可选地，所述分束器用于使所述检测光反射至物镜，所述光路切换机构包括：控制组件，用于控制所述分束器旋转。
[0010]可选地，所述光路切换机构包括：反射镜组，用于将传感器发出的光反射向所述分束器；控制电组件，用于控制所述反射镜组中一个或多个反射镜旋转。
[0011]可选地，所述检测设备还包括：扫描装置，用于驱动扫描检测；所述光路切换机构与所述扫描装置相连，用于获取扫描方向，使光斑的偏移方向与所述扫描装置相同。
[0012]可选地，所述扫描装置为双向扫描装置；所述光路切换机构使所述光斑能实现双向偏移。
[0013]可选地，所述检测光经检测面返回形成信号光；所述聚焦装置还包括：接收器，用
于探测所述信号光，并根据所述信号光获得检测面与物镜焦面的间距。
[0014]可选地，所述检测设备还包括：三维形貌检测装置，用于对待测物表面的形貌进行检测，获得待测物表面各位置处的初始高度数据；所述聚焦装置，用于从所述三维形貌检测装置获得检测面的初始高度数据，还用于在根据所述初始高度数据获得所述偏移量并进行聚焦。
[0015]可选地，所述聚焦装置用于在所述检测设备移动所述偏移量使检测点与所述测量点重合时，所述检测面与物镜焦面重合。
[0016]可选地，所述聚焦装置包括聚焦执行系统，用于使检测面和物镜相对移动；所述聚焦装置基于以下公式设置所述偏移量：
△
＝Vs*t；其中，
△
为偏移量；Vs为检测设备的扫描速度；t＝L/Vz，Vz为所述相对移动速度，L为检测面与物镜焦面之间的距离。
[0017]相应地，本专利技术实施例还提供一种检测方法，用于通过检测设备进行扫描检测，包括：提供照明光；使所述照明光通过物镜投射至检测面，所述物镜的光轴在所述检测面的投影为检测点；根据检测面和物镜焦点的相对位置，在所述检测面上确定测量点，所述测量点相对于所述检测点沿扫描方向具有一偏移量，以测量点为基准进行聚焦；在检测设备移动至测量点时，探测物镜收集的所述照明光。
[0018]可选地，聚焦的步骤包括：提供进行测距用的检测光，所述检测光经所述物镜投射在所述检测面上形成光斑；使所述光斑相对于所述检测点沿扫描方向形成所述偏移量；基于光斑位置处的测量点获得检测面与物镜焦面的间距，执行聚焦。
[0019]可选地，提供检测光的步骤包括：使所述检测光反射形成反射光，所述反射光经物镜在检测面上形成光斑；确定测量点的步骤包括：控制所述反射光的方向，使光斑相对于所述检测点沿扫描方向形成所述偏移量。
[0020]可选地，使所述光斑相对于所述检测点沿扫描方向形成所述偏移量的步骤包括：使所述检测光反射形成初始反射光；使所述初始反射光再次反射形成反射光，所述反射光经物镜在检测面上形成光斑；控制所述初始反射光的方向，以控制所述反射光的方向使光斑相对于所述检测点沿扫描方向形成所述偏移量。
[0021]可选地，所述检测方法还包括：在进行聚焦之前，对待测物表面的形貌进行检测，获得待测物表面各位置处的初始高度数据；进行聚焦的步骤包括：根据所述初始高度数据获得所述偏移量并进行聚焦。
[0022]可选地，在检测设备的检测点沿扫描方向移动至与测量点重合时，所述检测面与物镜的焦面重合。
[0023]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0024]本专利技术实施例中，聚焦装置在所述检测面上确定测量点，且测量点相对于检测点沿扫描方向具有一偏移量，在检测设备移动所述偏移量至检测点的过程中，所述聚焦装置基于所述测量点进行聚焦，也就是说，在检测设备移动至检测点之前，聚焦装置提前执行聚焦的动作，从而有更多的时间完成聚焦的过程，进而有利于优化聚焦效果、获得高分辨率的图像。
[0025]可选方案中，所述聚焦装置用于在所述检测设备移动所述偏移量使检测点与所述测量点重合时，所述检测面与物镜焦面重合，从而在检测设备扫描移动至测量点时刚好完成聚焦，从而在保证成像质量的同时，还提高了检测效率。
附图说明
[0026]图1是一种光学显微镜的结构示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例一检测设备的结构示意图；
[0028]图3是图2所示检测设备的局部放大图；
[0029]图4是图2所示检测设备的检测面的俯视图；
[0030]图5是图2检测设备另一使用状态的示意图；
[0031]图6是图5所示使用状态中检测面的俯视图；
[0032]图7是本专利技术实施例另一检测设备的结构示意图；
[0033]图8是本专利技术实施例再一检测设备的结构示意图；
[0034]图9是本专利技术实施例一检测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0035]由
技术介绍
可知，现有技术存在光学显微镜获得的图像分辨率较低的问题，下面结合图1所示一种光学显微镜的结构示意图，分析图像分辨率低的原因。
[0036]如图1中，所述光学显微镜包括：照明光源10、分束器11、物镜12、筒镜13、相机14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测设备，用于进行扫描检测，其特征在于，包括：照明光源，用于提供照明光；物镜，用于使所述照明光投射至检测面，还用于收集检测面返回的照明光，所述物镜的光轴在所述检测面的投影为检测点；聚焦装置，用于在所述检测面上确定测量点，所述测量点相对于所述检测点沿扫描方向具有一偏移量；还用于根据测量点对应的检测面位置，调整物镜进行聚焦；探测装置，用于探测物镜收集的所述照明光。2.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述聚焦装置包括：自动聚焦模块，用于提供进行测距用的检测光，所述检测光经所述物镜投射在所述检测面上形成光斑；还用于基于光斑位置处的测量点获得检测面与物镜焦面的间距，执行聚焦；光路切换机构，用于使所述光斑相对于所述检测点沿扫描方向形成所述偏移量。3.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述自动聚焦模块包括：用于提供所述检测光的传感器；所述检测设备还包括：分束器，设置于所述自动聚焦模块和物镜之间的光路上，用于使所述检测光和照明光中的一者透过，且另一者反射。4.如权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述分束器用于使所述检测光反射至物镜，所述光路切换机构包括：控制组件，用于控制所述分束器旋转。5.如权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述光路切换机构包括：反射镜组，用于将传感器发出的光反射向所述分束器；控制电组件，用于控制所述反射镜组中一个或多个反射镜旋转。6.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括：扫描装置，用于驱动扫描检测；所述光路切换机构与所述扫描装置相连，用于获取扫描方向，使光斑的偏移方向与所述扫描装置相同。7.如权利要求6所述的检测设备，其特征在于，所述扫描装置为双向扫描装置；所述光路切换机构使所述光斑能实现双向偏移。8.如权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述检测光经检测面返回形成信号光；所述聚焦装置还包括：接收器，用于探测所述信号光，并根据所述信号光获得检测面与物镜焦面的间距。9.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括：三维形貌检测装置，用于对待测物表面的形貌进行检测，获得待测物表面各位置处的初始高度数据；所述聚焦装置，用于从所述三维形貌检测装置获得检测面的初始高度数据，还用于在根据所述初始高度数据获得所述偏移量并进行聚焦。10.如权利要求1～9任一项所述的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鲁，李志强，王天民，张嵩，
申请(专利权)人：深圳中科飞测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：