实时自动对焦系统和由其构成的检测系统技术方案

本发明专利技术涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种实时自动对焦系统和由其构成的检测系统，实时自动对焦系统包括包括第一照明子系统、第二照明子系统、合束元件、第一掩模版、第二掩模版、准直镜组、物镜、第一分束镜、第二分束镜、移动机构、第一探测子系统和第二探测子系统；根据第一探测子系统和第二探测子系统接收到的成像光能计算调焦能量信号，根据调焦能量信号控制移动机构调节物镜或待测样品的位置，实现待测样品的实时对焦。本发明专利技术利用能量差分方式，消除自动对焦系统因待测样品表面图形反射率不同及图形刻蚀深度所受到的影响，通过调节物镜或待测样品的位置，实现待测样品的实时对焦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体检测，尤其涉及一种实时自动对焦系统和由其构成的检测系统。

技术介绍

1、在半导体检测设备中，检测成像系统使用数值孔径较大的物镜，物镜焦深度往往在亚微米级别。为使检测成像系统能够在焦深范围内进行实时检测，实时自动对焦系统是必不可少的，但是现有自动对焦系统受到待测样品表面图形反射率不同及图形刻蚀深度的影响，不能实现对一定范围内任意指定平面的稳定实时对焦。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术创造旨在提供一种实时自动对焦系统和由其构成的检测系统，以解决现有的自动对焦系统不能实现对一定范围内任意指定平面稳定实时对焦的问题。

2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：

3、一种实时自动对焦系统，包括第一照明子系统、第二照明子系统、合束元件、第一掩模版、第二掩模版、准直镜组、物镜、第一分束镜、第二分束镜、移动机构、第一探测子系统和第二探测子系统；其中，第一照明子系统发出的照明光束与第二照明子系统发出的照明光束分别入射至合束元件，第一照明子系统的圆形光斑与第二照本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实时自动对焦系统，其特征在于：包括第一照明子系统、第二照明子系统、合束元件、第一掩模版、第二掩模版、准直镜组、物镜、第一分束镜、第二分束镜、移动机构、第一探测子系统和第二探测子系统；其中，第一照明子系统发出的照明光束与第二照明子系统发出的照明光束分别入射至合束元件，第一照明子系统的圆形光斑与第二照明子系统的圆形光斑被合束元件切掉一半，且两个半圆形光斑拼接成完整的圆形光斑；拼接的圆形光斑经准直镜组准直后照亮第一掩模版，再经第一分束镜、物镜到达待测样品的表面，由待测样品反射后再依次经物镜、第一分束镜到达第二分束镜，分束后的反射光被第一探测子系统接收，分束后的透射光照亮第二掩模版，再被...

【技术特征摘要】

1.一种实时自动对焦系统，其特征在于：包括第一照明子系统、第二照明子系统、合束元件、第一掩模版、第二掩模版、准直镜组、物镜、第一分束镜、第二分束镜、移动机构、第一探测子系统和第二探测子系统；其中，第一照明子系统发出的照明光束与第二照明子系统发出的照明光束分别入射至合束元件，第一照明子系统的圆形光斑与第二照明子系统的圆形光斑被合束元件切掉一半，且两个半圆形光斑拼接成完整的圆形光斑；拼接的圆形光斑经准直镜组准直后照亮第一掩模版，再经第一分束镜、物镜到达待测样品的表面，由待测样品反射后再依次经物镜、第一分束镜到达第二分束镜，分束后的反射光被第一探测子系统接收，分束后的透射光照亮第二掩模版，再被第二探测子系统接收；移动机构与待测样品安装或与物镜安装，通过移动机构调节待测样品或物镜的位置，实现待测样品的实时对焦。

2.根据权利要求1所述的实时自动对焦系统，其特征在于：准直镜组位于合束元件的合束方向上，第一掩模版位于准直镜组与第一分束镜之间。

3.根据权利要求1所述的实时自动对焦系统，其特征在于：第一照明子系统包括第一led光源、第一光纤和第一照明镜组，第一led光源将发出的led光耦合到第一光纤中，经第一光纤输出至第一照明镜组，照射到合束元件的一个表面；第二照明子系统包括第二led光源、第二光纤和第二照明镜组，第二led光源将发出的led光耦合到第二光纤中，经第二光纤输出至第二照明镜组，照射到合束元件的另一个表面。

4.根据权利要求3所述的实时自动对焦系统，其特征在于：在第一光纤和第二光纤输出端的端面刻有用于光斑对齐的刻线。

5.根据权利要求1所述的实时自动对焦系统，其特征在于：合束元件采用正立投影为梯形的楔体，楔体的下底面朝向第二探测子系统，楔体的斜腰面朝向第一探测子系统，第一探测子系统的光轴与第二探测子系统的光轴交汇在楔体靠近第一探测子系统一侧的上底角处，且该上底角为135°，在楔体的斜腰面镀制反射膜，在楔体的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏斌，孟立春，王宏宇，刘正涛，陈鲁，
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：