一种缺陷检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种缺陷检测装置和方法。缺陷检测装置包括：载物平面、离轴照明模块、成像模块和分析处理模块。所述载物平面用于承载待测物。所述离轴照明模块用于产生并发出离轴照明光束。所述成像模块用于根据所述离轴照明光束经所述待测物的待检测面反射后形成的成像光束，对所述待检测面进行成像，以生成图像信号，其中，所述离轴照明光束的主光线与所述成像模块的轴线之间的夹角不为0。所述分析处理模块与所述成像模块连接，用于根据所述图像信号识别所述待检测面的缺陷区域。本发明专利技术方案增加了待检测面上不同倾斜度之间的成像亮度差，方便对浅缺陷的识别，提高检测精度。提高检测精度。提高检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种缺陷检测装置和方法


[0001]本专利技术实施例涉及光学检测
，尤其涉及一种缺陷检测装置和方法。

技术介绍

[0002]作为集成电路的基底，硅晶圆在半导体生产过程中起着至关重要的作用。而在硅晶圆的生产过程中有着腐蚀、背封、抛光和外延等众多生产工序，容易在晶圆表面造成缺陷。生产厂家要严格把控晶圆质量，就要对硅晶圆的表面进行缺陷检测。
[0003]自动光学检测设备(Auto Optical Inspection,AOI)凭借其快速、精确的缺陷识别定位能力已成为最热门的硅晶圆缺陷检测装置。现有的AOI包括照明元件、成像元件和分析处理元件，照明元件提供辐射光，成像元件将待检测面反射的光信号转换为数字电信号，分析处理元件根据数字电信号辨别待检测面的缺陷。
[0004]然而，现有的AOI对较浅的缺陷无法识别，检测精度不佳。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种缺陷检测装置和方法，以实现对橘皮缺陷等深度较小的缺陷的识别，提高检测精度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种缺陷检测装置，缺陷检测装置包括：载物平面、离轴照明模块、成像模块和分析处理模块；
[0007]所述载物平面用于承载待测物；
[0008]所述离轴照明模块用于产生并发出离轴照明光束；
[0009]所述成像模块用于根据所述离轴照明光束经所述待测物的待检测面反射后形成的成像光束，对所述待检测面进行成像，以生成图像信号，其中，所述离轴照明光束的主光线与所述成像模块的轴线之间的夹角不为0；
[0010]所述分析处理模块与所述成像模块连接，用于根据所述图像信号识别所述待检测面的缺陷区域。
[0011]可选地，所述成像模块包括：物镜和相机；
[0012]所述物镜设置于所述载物平面和所述相机之间，用于收集所述检测光束经所述待检测面反射或散射后形成的所述成像光束；
[0013]所述相机用于根据所述成像光束对所述待检测面进行成像，生成所述图像信号。
[0014]可选地，所述离轴照明模块包括：发光单元、孔径光阑、第一聚光透镜和分光镜；
[0015]所述发光单元用于产生并发出光源；
[0016]所述孔径光阑离轴设置，所述孔径光阑用于根据所述光源产生所述离轴照明光束；
[0017]所述第一聚光透镜设置于所述离轴照明光束的光路上，所述第一聚光镜用于对所述离轴照明光束做聚光处理；
[0018]所述分光镜设置于所述物镜和所述相机之间，所述离轴照明光束经所述分光镜的
反射，进入所述物镜并照射于所述待检测面上，其中，经所述分光镜反射后的所述离轴照明光束的主光线与所述物镜的轴线之间的夹角不为0。
[0019]可选地，所述离轴照明模块还包括：第二聚光透镜；
[0020]所述第二聚光透镜设置于所述发光单元和所述孔径光阑之间，所述第二聚光透镜用于对所述光源实施聚光处理。
[0021]可选地，所述离轴照明模块还包括：反光镜，所述反光镜设置于所述第一聚光镜与所述分光镜之间，所述反光镜用于将所述离轴照明光束反射至所述分光镜上。
[0022]可选地，所述孔径光阑的透光孔包括圆形、椭圆形、环形、矩形或不规则图形。
[0023]可选地，所述孔径光阑的透光孔面积与所述物镜的孔径面积的比值在第一范围内，其中，所述第一范围为0.1至0.3。
[0024]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种缺陷检测方法，缺陷检测方法采用如第一方面任意所述的缺陷检测装置来实施，所述缺陷检测方法包括：
[0025]离轴照明模块产生并发出离轴照明光束；
[0026]成像模块根据所述离轴照明光束经待检测面反射后形成的成像光束，对所述待检测面进行成像，以生成图像信号，其中，所述离轴照明光束的主光线与所述成像模块的轴线之间的夹角不为0；
[0027]所述分析处理模块根据所述图像信号识别所述待检测面的缺陷区域。
[0028]可选地，成像模块根据所述离轴照明光束经所述待检测面反射后形成的成像光束，对所述待检测面进行成像，以生成图像信号，包括：
[0029]物镜收集所述检测光束经所述待检测面反射或散射后形成的所述成像光束；
[0030]相机根据所述成像光束对所述待检测面进行成像，生成所述图像信号。
[0031]可选地，离轴照明模块产生并发出离轴照明光束，包括：
[0032]发光单元产生并发出光源；
[0033]孔径光阑根据所述光源产生所述离轴照明光束；
[0034]第一聚光镜对所述离轴照明光束做聚光处理；
[0035]分光镜反射经所述聚光处理后的所述离轴照明光束，使所述离轴照明光束进入所述物镜并照射于所述待检测面上。
[0036]本实施例提供的缺陷检测装置和方法，缺陷检测装置设置有载物平面、离轴照明模块、成像模块和分析处理模块，离轴照明模块用于产生并发出离轴照明光束，成像模块用于根据离轴照明光束经待测物的待检测面反射后形成的成像光束，对待检测面进行成像，以生成图像信号，其中，离轴照明光束的主光线与成像模块的轴线之间的夹角不为0。分析处理模块与成像模块连接，用于根据图像信号识别待检测面的缺陷区域，实现了对待测物的缺陷检测，由于离轴照明光束的主光线与成像模块的轴线之间存在夹角，可以使经倾斜处反射的离轴照明光线与轴线之间有更大的倾斜角，更多的光线无法进入成像模块参与成像，增加不同倾斜度之间的成像亮度差，方便对浅缺陷的识别，提高检测精度。
附图说明
[0037]图1为现有技术中的一种自动光学检测设备的缺陷检测原理的示意图；
[0038]图2为现有技术中的一种橘皮缺陷示意图；
[0039]图3为现有技术中的一种自动光学检测设备的橘皮缺陷检测原理的示意图；
[0040]图4为本专利技术实施例提供的一种缺陷检测装置的结构示意图；
[0041]图5为本专利技术实施例提供的另一种缺陷检测装置的结构示意图；
[0042]图6为本专利技术实施例提供的又一种缺陷检测装置的结构示意图；
[0043]图7为本专利技术实施例提供的一种孔径光阑与物镜孔径范围的对比示意图；
[0044]图8为本专利技术实施例提供的一种物镜的孔径范围、离轴照明光束的分布范围和反射光的角度分布范围的示意图；
[0045]图9为本专利技术实施例提供的又一种缺陷检测装置的结构示意图；
[0046]图10为本专利技术实施例提供的一种待检测面的成像效果图；
[0047]图11为本专利技术实施例提供的一种缺陷检测方法的流程示意图；
[0048]图12为本专利技术实施例提供的又一种缺陷检测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0049]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0050]如
技术介绍
所述，参照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包括：载物平面、离轴照明模块、成像模块和分析处理模块；所述载物平面用于承载待测物；所述离轴照明模块用于产生并发出离轴照明光束；所述成像模块用于根据所述离轴照明光束经所述待测物的待检测面反射后形成的成像光束，对所述待检测面进行成像，以生成图像信号，其中，所述离轴照明光束的主光线与所述成像模块的轴线之间的夹角不为0；所述分析处理模块与所述成像模块连接，用于根据所述图像信号识别所述待检测面的缺陷区域。2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述成像模块包括：物镜和相机；所述物镜设置于所述载物平面和所述相机之间，用于收集所述检测光束经所述待检测面反射或散射后形成的所述成像光束；所述相机用于根据所述成像光束对所述待检测面进行成像，生成所述图像信号。3.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述离轴照明模块包括：发光单元、孔径光阑、第一聚光透镜和分光镜；所述发光单元用于产生并发出光源；所述孔径光阑离轴设置，所述孔径光阑用于根据所述光源产生所述离轴照明光束；所述第一聚光透镜设置于所述离轴照明光束的光路上，所述第一聚光镜用于对所述离轴照明光束做聚光处理；所述分光镜设置于所述物镜和所述相机之间，所述离轴照明光束经所述分光镜的反射，进入所述物镜并照射于所述待检测面上，其中，经所述分光镜反射后的所述离轴照明光束的主光线与所述物镜的轴线之间的夹角不为0。4.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述离轴照明模块还包括：第二聚光透镜；所述第二聚光透镜设置于所述发光单元和所述孔径光阑之间，所述第二聚光透镜用于对所述光源实施聚光处理。5.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述离轴照明模块还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：田依杉，兰艳平，江周周，李志明，
申请(专利权)人：合肥御微半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：