[发明专利]用于物镜组安装座的虚拟焦点尺寸检测的方法和装置

说明书

本申请提供了一种用于物镜组安装座的虚拟焦点尺寸检测的方法和装置，该方法包括：根据测量到的物镜组安装座的机械加工和安装基准，通过三坐标设备构建三维正交基准面，并基于所述三维正交基准面建立笛卡尔坐标系；通过所述三坐标设备测量所述物镜组安装座上的两个物镜安装孔的三维尺寸数据，根据所述三维尺寸数据，构建分别与所述两个物镜安装孔对应的两个轴线；构建焦平面，其中，所述焦平面平行于所述三维正交基准面中的Top面；判断所述两个轴线和所述焦平面之间形成的两个交点是否均位于以所述焦平面和所述笛卡尔坐标系轴线相交的点为中心的虚拟小球内，若是，确定所述物镜组安装座合格。本申请有助于将合格的物镜组安装座使用到光学系统。

技术领域

本申请涉及半导体行业晶圆薄膜测量领域和光学无损检测领域，尤其涉及一种用于成对安装物镜的物镜组安装座的虚拟焦点尺寸检测的技术方案。

背景技术

半导体行业晶圆的薄膜检测作为半导体制作过程的众多工序之一，其重要性毋庸置疑，薄膜厚度检测利用椭圆偏振光进行，是一种无损晶圆表面的光学检测方法。在光学检测系统中入射物镜和出射物镜成对安装，用于偏振光的入射，聚焦后经过晶圆反射，反射光经过出射物镜，变成平行光经过解偏振仪后送到信号接收器。物镜组的安装通常是要分开进行安装、调整以及调通光路；也有一部分物镜组是安装在一个机械件上，即物镜组安装座，而物镜组安装座上用于安装物镜的孔的尺寸是否达到设计公差，是用于判定该物镜组安装座是否合格的重要依据。

在物镜成对使用时，两个物镜与其安装座极小公差间隙配合的情况下，除了需要检验物镜组安装座上单个物镜安装孔的形位公差以外，最重要的是需要确定物镜组安装座上的两个物镜安装孔的位置关系，反映这个位置关系的关键指标是两孔所确定的物镜的虚拟空间焦点。然而，在现有的常规检测手段中，对高精度虚拟空间焦点的检测缺少直接测量的方法，常规检测手段中需对多个尺寸分别判定，且不能直接判定零件的精度是否能够达到设计要求。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于物镜组安装座的虚拟焦点尺寸检测的技术方案，通过采用三坐标测量技术确定物镜组安装座在空间中的虚拟焦点的尺寸，有助于确定合格的物镜组安装座以使用到光学系统，从而能够提高光学系统的性能和装调成功率。

根据本申请的一个方面，提供一种用于物镜组安装座的虚拟焦点尺寸检测的方法，其中，该方法包括：

根据测量到的物镜组安装座的机械加工和安装基准，通过三坐标设备构建三维正交基准面，并基于所述三维正交基准面建立笛卡尔坐标系；

通过所述三坐标设备测量所述物镜组安装座上的两个物镜安装孔的三维尺寸数据，根据所述三维尺寸数据，构建分别与所述两个物镜安装孔对应的两个轴线；

构建焦平面，其中，所述焦平面平行于所述三维正交基准面中的Top面；

判断所述两个轴线和所述焦平面之间形成的两个交点是否均位于以所述焦平面和所述笛卡尔坐标系轴线相交的点为中心的虚拟小球内，若是，确定所述物镜组安装座合格。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于物镜组安装座的虚拟焦点尺寸检测的装置，其中，该装置包括：

第一模块，用于根据测量到的物镜组安装座的机械加工和安装基准，通过三坐标设备构建三维正交基准面，并基于所述三维正交基准面建立笛卡尔坐标系；

第二模块，用于通过所述三坐标设备测量所述物镜组安装座上的两个物镜安装孔的三维尺寸数据，根据所述三维尺寸数据，构建分别与所述两个物镜安装孔对应的两个轴线；

第三模块，用于构建焦平面，其中，所述焦平面平行于所述三维正交基准面中的Top面；

第四模块，判断所述两个轴线和所述焦平面之间形成的两个交点是否均位于以所述焦平面和所述笛卡尔坐标系轴线相交的点为中心的虚拟小球内，若是，确定所述物镜组安装座合格。