[实用新型]一种光学检测系统

说明书

本申请涉及一种光学检测系统，主要包括检测台、照明组件、物镜组件、图像传感器和直线移动组件，其中的直线移动组件用于调节物镜组件在预设直线方向上的移动位置，该物镜组件的移动位置用于改变检测光的偏移距离，通过修正检测光可使光学图像对准于预设的标准图像。技术方案利用直线移动组件对物镜组件的偏移距离进行调节，如此能够对光学图像进行位移补偿，利于通过物理修正的手段解决光学图像相对位移的问题。技术方案由于从物理光学方面进行了图像特征的位移补偿，可实现同一图像特征的准确对准，从而消除检测台结构形变的影响，利于提高系统对待测件表面异常区域检出的灵敏度。

技术领域

本申请涉及光学检测技术领域，具体涉及一种光学检测系统。

背景技术

随着大规模集成电路中芯片尺寸的不断缩小，与制造工艺相匹配的半导体表面检测的最小检测尺寸也在不断的缩小，由此带来了检测难度增加的情况。

在诸如晶圆的半导体检测系统中，通常采用灵敏度较高的TDI相机配合扫描检测台来实现晶圆表面图像的快速采集，进而对比不同Die(即指裸片、晶圆体，是硅片中很小的单位，包括了设计完整的单个芯片以及芯片邻近水平和垂直方向上的部分划片槽区域)间图像的灰度差异来实现对表面缺陷的检出。然而，在对晶圆的扫描过程中存在很多不稳定的因素，如检测台本身结构的轻微弯曲、温度变化导致的结构形变等因素，都会导致被测的晶圆相对TDI相机的靶面在垂直扫描方向上的相对位移，这会导致用于检测的Die图像之间的相对位移。

显而易见，对于采用图像灰度差值检出缺陷的检测方法而言，当用于差分的图像在晶圆结构上存在相对位移时，会导致一些成像误差，容易造成检出缺陷的灵敏度下降，甚至造成误检等严重后果。为了修正补偿这部分误差来提高光学检测的灵敏度，最常见方法的是图像后处理技术，即在进行差分计算前将两个图像进行对准，然而基于图像后处理技术的对准方式在亚像素对位的过程中，往往会引入部分误差，这就导致缺陷检出的信噪比相较无相对位移的结果会下降，从而无法达到预期效果。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是：如何物理修正半导体检测台的结构形变导致的成像误差。

为解决上述技术问题，本申请提供一种光学检测系统，包括：检测台，用于承载待测件；照明组件，用于向所述检测台上承载的待测件投射照明光；所述照明光用于投射到所述待测件的表面后产生第一反射光；物镜组件，用于按照一定的光学放大倍率调整第一反射光，并出射第一检测光；图像传感器，用于沿预设的扫描方向探测第一检测光并产生对应的光学图像；直线移动组件，用于调节所述物镜组件在预设直线方向上的移动位置，其中，所述预设直线方向与所述预设的扫描方向保持正交物镜组件光学图像。

所述直线移动组件包括直线滑轨；所述物镜组件设于所述直线滑轨上；所述直线滑轨用于在预设直线方向上往复滑动，并在滑动过程中带动所述物镜组件产生预设的偏移距离；所述物镜组件产生的偏移距离与第一检测光的被改变的偏移距离有关。

所述的光学检测系统包括多个所述物镜组件，且多个所述物镜组件的光学放大倍率各不相同；多个所述物镜组件分别设于所述直线滑轨上；所述直线滑轨还用于通过自身的滑动将任一个所述物镜组件切换到第一反射光的传输光路上。

所述直线移动组件还包括电机和转轮；所述转轮与所述直线滑轨转动配合，所述电机用于驱动所述转轮正向转动或反向转动，并在所述转轮的正向转动或反向转动过程中带动所述直线滑轨进行往复滑动。

所述物镜组件的数量至少为三个，相邻两个所述物镜组件在所述直线滑轨上的间距保持一致

所述的光学检测系统还包括分光镜；所述分光镜倾斜设于第一检测光的传输光路上，且斜对于所述照明组件；所述分光镜用于将所述照明组件产生的照明光分出一部分并反射入所述物镜组件，反射入所述物镜组件的照明光经过所述物镜组件后投射到所述待测件的表面；所述分光镜还用于将所述物镜组件出射的第一检测光分出一部分并透射至预设的探测位；所述图像传感器设于所述探测位，且在所述探测位上沿预设的扫描方向探测第一检测光。