【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光学设备及其工作方法，特别是一种能够通过对光瞳面进行滤波的光学设备及其工作方法。
技术介绍
1、在芯片的生产过程中，需要在裸硅基底上一层层进行沉积和刻蚀以形成需要的图案膜层，最终在晶圆上形成多个芯片，再对晶圆进行切割形成单个芯片。在裸硅基底上形成有图案膜层的晶圆称之为图形晶圆。在制造半导体晶体管的过程中，如果晶圆上有缺陷(例如颗粒灰尘等)，会导致事后续形成的膜层出现空洞等缺陷，进而影响所形成芯片的性能。
2、因此，为了提高所形成芯片的良率，在芯片生产过程中需要对图形晶圆表面的缺陷进行检测，并对所形成的图案的位置或尺寸进行测量。光学设备具有无接触、损伤小、检测速度快等优点，被广泛应用于图形晶圆检测中。
3、然而，由于图形晶圆表面形成有复杂的图案，当利用光学设备对图形晶圆进行检测过程中，晶圆表面的图案会对滤波光产生衍射或散射，从而对缺陷形成的光产生干扰，导致检测精度降低；此外，随着图案的缩小对测量图案的测量也提出更高的要求，这也就要求根据被检测图案对滤波光的角度及光斑光强进行适应调节。
4、本专利技术提供一种检测方法和系统，能够利用滤波器对光束进行滤波从而提高检测和测量精度，且能够减少能量损失。
技术实现思路
1、为解决以上问题，本专利技术提出了一种光学设备，能够减少对光束进行精确滤波的同时，减少入射光对滤波光的干扰。
2、本专利技术的技术方案提供了一种光学设备，包括：一种光学设备，其特征在于，包括：透镜组件和滤波器；所
3、可选的，所述入射光来自于样品，所述物镜用于收集来自所述样品的入射光，并使所述入射光经所述中继镜组到达所述滤波器；所述光学设备还包括第一探测器，所述第一探测器用于根据所述滤波光对所述样品进行检测；所述第一探测器为图像传感器，所述检测包括对所述样品进行成像，形成检测图像。
4、可选的，所述光学设备还包括：照明组件，用于向样品发射照明光，所述照明光经样品后形成所述入射光；所述照明组件为点光源、线光源或面光源。
5、可选的，所述照明光的入射角与所述入射光的出射角不同，所述物镜的光轴垂直于样品表面；所述照明光与所述样品表面法线具有锐角夹角；所述滤波器用于滤除所述入射光中由样品表面的背景图案散射形成的部分；所述第一探测器还用于根据所述检测图像获取所述样品表面的缺陷。
6、可选的，所述光学设备还包括：光源，用于产生所述入射光，所述入射光经所述滤波器滤波之后形成所述滤波光，所述滤波光经所述物镜到达所述样品；到达所述样品的滤波光用于对样品进行加工，或者，所述滤波光经样品后形成信号光，所述光学设备还包括第二探测器，所述第二探测器用于探测所述信号光，并根据所述信号光对样品进行检测。
7、可选的，所述物镜还用于收集所述信号光，所述光学设备还包括：第四分束器，用于使所述物镜收集的信号光与所述滤波光分离；所述第四分束器位于所述物镜和中继器之间的光路上，或位于所述中继器与滤波器之间的光路上。
8、可选的，所述透镜组件还包括第一管镜和变倍率镜中的一者或两者组合；所述第一管镜位于所述滤波器远离物镜的一侧的光路上；所述变倍率镜用于使所述透镜组件的成像倍率可调。
9、可选的，所述中继镜组包括依次设置的第一中继镜和第二中继镜，所述物镜位于所述样品与第一中继镜之间的光路上，所述第一中继镜位于物镜和第二中继镜之间的光路上，所述第一中继镜和第二中继镜相邻的焦点重合；所述第一中继镜和第二中继镜光轴重合，所述第一中继镜和第二中继镜的焦距不相同。
10、可选的，第一中继镜的焦距小于所述第二中继镜的焦距。
11、可选的，所述滤波器包括多个子受光面；所述子受光面为反射面，各子受光面的角度可调；所述滤波器还包括调节模块，所述调节模块用于调节各子受光面的角度，以使所述子受光面具有第一角度和第二角度，所述第二角度为第一角度外的任意角度；具有所述第一角度的子受光面为第一子受光面，具有所述第二角度的子受光面为第二子受光面，所述第二子受光面用于使部分入射光反射后与所述滤波光分离，所述滤波器具有基准平面，基准平面之间的夹角为零的所有子受光面位于所述基准平面内；所述第一角度为第一子受光面与基准平面的夹角，所述第二角度为第二子受光面与基准平面的夹角。
12、可选的，各第一子受光面均位于所述基准平面内，所述基准平面与所述滤波面共面。
13、可选的，各第一子受光面的第一角度均相同，各所述第二子受光面的第二角度均相同，所述第一角度为零度，所述第二角度为10°～15°。
14、可选的，所述滤波器的所有子受光面形成滤波器的受光面；所述滤波器受光面的尺寸等于所述透镜组件入瞳尺寸的0.8γ～11.2γ倍，γ为倍率系数：
15、
16、其中，β为沿物镜光轴传播的入射光经过所述中继镜组后的出射方向与中继镜组光轴的夹角，γ为所述滤波面与中继镜组光轴的夹角；f2为第一中继镜的焦距，f3为第二中继镜的焦距。
17、可选的，所述光学设备还包括：第一分束器和光瞳观察器；所述第一分束器用于对所述入射光进行分光，使部分入射光到达所述滤波器，部分入射光到达所述光瞳观察器，所述光瞳观察器与所述滤波器位置共轭；所述第一分束器位于所述滤波器沿入射光传播反方向一侧的光路上。
18、可选的，所述光瞳观察器为图像传感器或具有平坦表面的平板；若所述光瞳观察器为图像传感器，所述图像传感器根据采集的入射光形成光瞳图像；所述光学设备还包括处理器，所述处理器用于根据所述光瞳图像确定第一子受光面的位置；根据第一子受光面的位置设置滤波器结构。
19、一种光学设备的工作方法，其特征在于，包括：通过所述滤波器对入射光进行滤波，所述滤波器的第一子受光面使至少部分入射光反射或透射，形成滤波光。
20、可选的，若所述滤波器包括多个子受光面；所述子受光面为反射面，各子受光面的角度可调；所述滤波器还包括调节模块，所述调节模块用于调节各子受光面的角度；所述滤波器具有基准平面，基准平面之间的夹角为零的所有子受光面均位于所述基准平面内，所述基准平面与所述滤波面共面；通过所述滤波器对所述入射光进行滤波之前，还包括：确定各子受光面的预设角度，预设角度为第一角度的子受光面为第一子受光面，预设角度为第二角度的子受光面为第二子受光面；通过所述调节模块对各子受光面的角度进行调节，以使第一子受光面与基准平面之间的夹角为第一角度，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光学设备，其特征在于，包括：透镜组件和滤波器；
2.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述入射光来自于样品，所述物镜用于收集来自所述样品的入射光，并使所述入射光经所述中继镜组到达所述滤波器；
3.根据权利要求2所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备还包括：照明组件，用于向样品发射照明光，所述照明光经样品后形成所述入射光；所述照明组件为点光源、线光源或面光源。
4.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于，所述照明光的入射角与所述入射光的出射角不同，所述物镜的光轴垂直于样品表面；所述照明光与所述样品表面法线具有锐角夹角；
5.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备还包括：光源，用于产生所述入射光，所述入射光经所述滤波器滤波之后形成所述滤波光，所述滤波光经所述物镜到达所述样品；
6.根据权利要求5所述的光学设备，其特征在于，所述物镜还用于收集所述信号光，所述光学设备还包括：第四分束器，用于使所述物镜收集的信号光与所述滤波光分离；所述第四分束器位于所述物镜和中继器之间的光路上，或位于所述中继器
7.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述透镜组件还包括第一管镜和变倍率镜中的一者或两者组合；所述第一管镜位于所述滤波器远离物镜的一侧的光路上；所述变倍率镜用于使所述透镜组件的成像倍率可调。
8.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述中继镜组包括依次设置的第一中继镜和第二中继镜，所述物镜位于所述样品与第一中继镜之间的光路上，所述第一中继镜位于物镜和第二中继镜之间的光路上，所述第一中继镜和第二中继镜相邻的焦点重合；所述第一中继镜和第二中继镜光轴重合，所述第一中继镜和第二中继镜的焦距不相同。
9.根据权利要求8所述的光学设备，其特征在于，第一中继镜的焦距小于所述第二中继镜的焦距。
10.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述滤波器包括多个子受光面；所述子受光面为反射面，各子受光面的角度可调；所述滤波器还包括调节模块，所述调节模块用于调节各子受光面的角度，以使所述子受光面具有第一角度和第二角度，所述第二角度为第一角度外的任意角度；
11.根据权利要求10所述的光学设备，其特征在于，各第一子受光面均位于所述基准平面内，所述基准平面与所述滤波面共面。
12.根据权利要求11所述的光学设备，其特征在于，各第一子受光面的第一角度均相同，各所述第二子受光面的第二角度均相同，所述第一角度为零度，所述第二角度为10°～15°。
13.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述滤波器的所有子受光面形成滤波器的受光面；所述滤波器受光面的尺寸等于所述透镜组件入瞳尺寸的0.8Γ～11.2Γ倍，Γ为倍率系数：
14.根据权利要求8所述的光学设备，其特征在于，所述物镜的焦距为5mm～20mm；所述第一中继镜的焦距为50mm～100mm；所述第二中继镜的焦距为100mm～200mm；所述物镜光轴与所述中继镜组光轴之间的夹角为20度～40度。
15.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备还包括：第一分束器和光瞳观察器；
16.根据权利要求15所述的光学设备，其特征在于，所述光瞳观察器为图像传感器或具有平坦表面的平板；
17.一种基于权利要求1至16任意一项的光学设备的工作方法，其特征在于，包括：
18.根据权利要求17所述的工作方法，其特征在于，若所述滤波器包括多个子受光面；所述子受光面为反射面，各子受光面的角度可调；所述滤波器还包括调节模块，所述调节模块用于调节各子受光面的角度；所述滤波器具有基准平面，基准平面之间的夹角为零的所有子受光面均位于所述基准平面内，所述基准平面与所述滤波面共面；
19.根据权利要求17所述的工作方法，其特征在于，若所述光学设备还包括：照明组件，用于向样品发射照明光，所述照明光经样品反射或散射后形成所述入射光；第一探测器，所述第一探测器用于根据所述滤波光对所述样品进行检测；
20.根据权利要求17所述的工作方法，其特征在于，若所述光学设备包括：光源，用于产生所述入射光；
21.根据权利要求17所述的工作方法，其特征在于，所述光学设备还包括：第一分束器和光瞳观察器；
...【技术特征摘要】
1.一种光学设备，其特征在于，包括：透镜组件和滤波器；
2.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述入射光来自于样品，所述物镜用于收集来自所述样品的入射光，并使所述入射光经所述中继镜组到达所述滤波器；
3.根据权利要求2所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备还包括：照明组件，用于向样品发射照明光，所述照明光经样品后形成所述入射光；所述照明组件为点光源、线光源或面光源。
4.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于，所述照明光的入射角与所述入射光的出射角不同，所述物镜的光轴垂直于样品表面；所述照明光与所述样品表面法线具有锐角夹角；
5.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备还包括：光源，用于产生所述入射光，所述入射光经所述滤波器滤波之后形成所述滤波光，所述滤波光经所述物镜到达所述样品；
6.根据权利要求5所述的光学设备，其特征在于，所述物镜还用于收集所述信号光，所述光学设备还包括：第四分束器，用于使所述物镜收集的信号光与所述滤波光分离；所述第四分束器位于所述物镜和中继器之间的光路上，或位于所述中继器与滤波器之间的光路上。
7.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述透镜组件还包括第一管镜和变倍率镜中的一者或两者组合；所述第一管镜位于所述滤波器远离物镜的一侧的光路上；所述变倍率镜用于使所述透镜组件的成像倍率可调。
8.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述中继镜组包括依次设置的第一中继镜和第二中继镜，所述物镜位于所述样品与第一中继镜之间的光路上，所述第一中继镜位于物镜和第二中继镜之间的光路上，所述第一中继镜和第二中继镜相邻的焦点重合；所述第一中继镜和第二中继镜光轴重合，所述第一中继镜和第二中继镜的焦距不相同。
9.根据权利要求8所述的光学设备，其特征在于，第一中继镜的焦距小于所述第二中继镜的焦距。
10.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述滤波器包括多个子受光面；所述子受光面为反射面，各子受光面的角度可调；所述滤波器还包括调节模块，所述调节模块用于调节各子受光面的角度，以使所述子受光面具有第...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鲁，赵康俊，黄有为，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：
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