成像鏡組401和連接所述成像鏡組的探測(cè)器402，探測(cè)器402可選(XD或CMOS傳感器。當(dāng)照明視場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)顆粒80時(shí)，成像鏡組401將收集顆粒80的部分散射光進(jìn)行成像，之后探測(cè)器402將成像轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號(hào)，并根據(jù)數(shù)值信號(hào)判斷顆粒的位置及尺寸。
[0060]總之，在本實(shí)施例所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)中，所述光源10產(chǎn)生的線偏振光通過(guò)所述偏振分束器203投射至所述待檢測(cè)物90的表面后，產(chǎn)生部分一次鏡面反射光102a、102b，所述一次鏡面反射光102a、102b進(jìn)入所述回收單元30后沿原方向返回，并因兩次通過(guò)所述波片301而改變偏振方向，再次投射至所述待檢測(cè)物90的表面后產(chǎn)生不能通過(guò)所述偏振分束器203的部分二次鏡面反射光104a和104b，所述偏振分束器203將所述二次鏡面反射光104a和104b反射至所述吸光單元70。
[0061]在本實(shí)施例中，假設(shè)待檢測(cè)物90的折射率為1.5，入射角如70°，單個(gè)光學(xué)元件的透光率或反射率為0.95，則光能利用率可提高約57%。
[0062]實(shí)施例二
[0063]本實(shí)施例的方案如圖3所示，表面檢測(cè)系統(tǒng)包含光源10、載物臺(tái)200、光調(diào)整單元20、回收單元60、第一探測(cè)單元40、第二探測(cè)單元50以及吸光單元70。
[0064]光源10發(fā)出的光束101經(jīng)過(guò)光調(diào)整單元20的透鏡201和透鏡202后，投射到待檢測(cè)物90的表面，形成第一照明視場(chǎng)。鏡面反射光102經(jīng)過(guò)光回收單元60后，反射光束105再次投射到待檢測(cè)物90的表面，形成第二照明視場(chǎng)，其鏡面反射光束106進(jìn)入吸光裝置70。
[0065]所述的光回收單兀60可以是全反射棱鏡。從減小雜散光考慮，鏡面反射光102應(yīng)垂直入射到全反射棱鏡表面，此時(shí)產(chǎn)生的全反射光會(huì)垂直于全反射棱鏡的另一表面射出。進(jìn)一步的，可在全反射棱鏡的入射和反射表面鍍?cè)鐾改?，以增加透射光的?qiáng)度，減少光的損失。光回收單元60還可以由反射鏡602和設(shè)置于所述反射鏡602兩側(cè)的透鏡601和603構(gòu)成成像鏡組結(jié)構(gòu)，如圖4所示，用于將第一照明視場(chǎng)成像到第二照明視場(chǎng)的位置，可用于解決光束經(jīng)過(guò)反射后平行度降低的問(wèn)題，也可減小光能量損失。
[0066]第一探測(cè)單元40和第二探測(cè)單元50分別用于探測(cè)所述的第一照明視場(chǎng)和第二照明視場(chǎng)。每一探測(cè)單元包括成像鏡組和連接所述成像鏡組的探測(cè)器。比如第一探測(cè)單元40包括第一成像鏡組401和第一探測(cè)器402，第二探測(cè)單元50包括第二成像鏡組501和第二探測(cè)器502。由于第一照明視場(chǎng)和第二照明視場(chǎng)的光照強(qiáng)度不同，因此需要進(jìn)行相應(yīng)的校正?；诖?，所述第一探測(cè)單元40和第二探測(cè)單元50均包括光強(qiáng)測(cè)定儀和增益單元，分別設(shè)置于第一探測(cè)器402和第二探測(cè)器502中，能夠防止鏡面反射光的減弱。
[0067]具體測(cè)校步驟如下:
[0068](1)第一探測(cè)單元40和第二探測(cè)單元50的光強(qiáng)測(cè)定儀分別測(cè)量第一照明視場(chǎng)的光強(qiáng)II和第二照明視場(chǎng)的光強(qiáng)12 ；
[0069](2)通過(guò)兩個(gè)視場(chǎng)的光強(qiáng)度之比β = 11/12，第一探測(cè)單元40和第二探測(cè)單元50的增益單元分別調(diào)整各自的增益gl和g2,使其滿(mǎn)gl/g2 = 1/ β。
[0070]當(dāng)?shù)谝徽彰饕晥?chǎng)和第二照明視場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)顆粒時(shí)，第一成像鏡組401和第二成像鏡組501分別將收集顆粒的部分散射光進(jìn)行成像，之后第一探測(cè)器402和第二探測(cè)器502分別將成像轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號(hào)，并根據(jù)數(shù)值信號(hào)判斷顆粒的位置及尺寸。
[0071]在本實(shí)施例中，探測(cè)單元的數(shù)量為兩個(gè)，回收單元的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置于兩個(gè)探測(cè)單元之間。但本發(fā)明不限制探測(cè)單元和回收單元的數(shù)量，當(dāng)所述探測(cè)單元的數(shù)量為η時(shí)，所述回收單元的數(shù)量為η-1，η為大于1的自然數(shù)。此時(shí)，所述光源10將光束101投射至第一探測(cè)單元對(duì)應(yīng)的所述待檢測(cè)物90的表面，形成第一照明視場(chǎng)，產(chǎn)生部分一次鏡面反射光，第一回收單元將所述一次鏡面反射光再次投射至第二探測(cè)單元對(duì)應(yīng)的所述待檢測(cè)物90的表面，形成第二照明視場(chǎng)，產(chǎn)生部分二次鏡面反射光，第二回收單元將所述二次鏡面反射光再次投射至第三探測(cè)單元對(duì)應(yīng)的所述待檢測(cè)物90的表面，形成第三照明視場(chǎng)……第η-1回收單元將第η-1次鏡面反射光再次投射到第η個(gè)探測(cè)單元對(duì)應(yīng)的待檢測(cè)物90的表面，形成第η照明視場(chǎng)，產(chǎn)生的第η次鏡面反射光進(jìn)入所述吸光裝置70。
[0072]如圖5所示，本發(fā)明還提供一種表面檢測(cè)方法，通過(guò)上述的表面檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟:
[0073]將待檢測(cè)物上載到載物臺(tái)；
[0074]打開(kāi)光源，光束投射到所述待檢測(cè)物表面，探測(cè)單元收集所述待檢測(cè)物表面的散射光，回收單元收集所述待檢測(cè)物表面的鏡面反射光，并將所述鏡面反射光再次投射至所述待檢測(cè)物表面；
[0075]通過(guò)所述載物臺(tái)的水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述待檢測(cè)物表面不同區(qū)域的檢測(cè)；
[0076]所述探測(cè)單元根據(jù)探測(cè)的散射光確定顆粒的尺寸及位置信息。
[0077]本發(fā)明提供的表面檢測(cè)系統(tǒng)載物臺(tái)、光源、探測(cè)單元和回收單元，所述回收單元用于收集所述待檢測(cè)物表面的鏡面反射光，并將所述鏡面反射光再次投射至所述待檢測(cè)物表面。相比于現(xiàn)有技術(shù)，經(jīng)待檢測(cè)物表面反射而被吸收的光得以再次利用，提高了光能利用率的同時(shí)，對(duì)待檢測(cè)物表面的再次投射也能提高探測(cè)的靈敏度。
[0078]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 載物臺(tái)，用于承載一待檢測(cè)物，所述載物臺(tái)能夠帶動(dòng)所述待檢測(cè)物移動(dòng)； 光源，用于投射光束至所述待檢測(cè)物表面； 探測(cè)單元，用于探測(cè)來(lái)自所述待檢測(cè)物表面的散射光；以及 回收單元，用于收集所述待檢測(cè)物表面的鏡面反射光，并將所述鏡面反射光再次投射至所述待檢測(cè)物表面。2.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:還包括吸光單元，用于吸收所述待檢測(cè)物表面檢測(cè)完成后剩余的鏡面反射光。3.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:還包括光調(diào)整單元，設(shè)置于所述光源與所述載物臺(tái)之間，用于對(duì)所述光束進(jìn)行整形、擴(kuò)束及準(zhǔn)直。4.如權(quán)利要求3所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述光調(diào)整單元由多個(gè)透鏡組成。5.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)單元包括: 成像鏡組，用于對(duì)散射光進(jìn)行成像；以及 探測(cè)器，連接所述成像鏡組，用于分析成像以檢測(cè)待測(cè)物表面的缺陷。6.如權(quán)利要求5所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述缺陷包括顆粒、指紋、油污、刮傷、針孔其中之一者或多者。7.如權(quán)利要求2所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:還包括偏振分束器，設(shè)置于所述光源與所述載物臺(tái)之間，所述光源產(chǎn)生能通過(guò)所述偏振分束器的線偏振光，經(jīng)所述回收單元再次投射至所述待檢測(cè)物表面的鏡面反射光經(jīng)所述待檢測(cè)物表面產(chǎn)生二次鏡面反射光，所述偏振分束器將所述二次鏡面反射光反射至所述吸光單元。8.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述回收單元包括四分之一波片及可使所述鏡面光按原路返回的反射器。9.如權(quán)利要求8所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述反射器為角錐棱鏡。10.如權(quán)利要求8所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述反射器通過(guò)凸透鏡和反射鏡實(shí)現(xiàn)將光束按原方向返回。11.如權(quán)利要求8所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述反射器為平面反射鏡。12.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述光源為線偏振激光器。13.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述光源包括LED光源及起偏器，用于產(chǎn)生線偏振光。14.如權(quán)利要求1所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所光源包括鹵素?zé)艄庠醇捌鹌?，用于產(chǎn)生線偏振光。15.一種表面檢測(cè)系統(tǒng)，包括: 載物臺(tái)，用于承載待檢測(cè)物，所述載物臺(tái)能夠帶動(dòng)所述待檢測(cè)物移動(dòng)； 光源，用于投射光束至所述待檢測(cè)物表面，形成第一照明視場(chǎng)；n-1個(gè)回收單元，將所述待測(cè)物表面第一次反射的鏡面反射光依序進(jìn)行n-1次反射以照射所述待測(cè)物表面形成第二照明視場(chǎng)或第二至第η照明視場(chǎng)，η為大于1的自然數(shù)；η個(gè)探測(cè)單元，用于分別探測(cè)所述η個(gè)照明視場(chǎng)內(nèi)所述待測(cè)物表面的衍射光。16.如權(quán)利要求15所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述回收單元是全反射棱鏡。17.如權(quán)利要求15所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述探測(cè)單元包括用于防止鏡面反射光的減弱的光強(qiáng)測(cè)定儀和增益單元，均設(shè)置于所述探測(cè)單元的內(nèi)部。18.如權(quán)利要求15所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述回收單元包括反射鏡和設(shè)置于所述反射鏡兩側(cè)的透鏡。19.如權(quán)利要求15所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)，還包括吸光單元，用于吸收所述第η個(gè)照明視場(chǎng)內(nèi)經(jīng)所述待測(cè)物表面所反射的鏡面反射光。20.一種表面檢測(cè)方法，用于檢測(cè)待測(cè)表面的缺陷，通過(guò)權(quán)利要求1-19任意一項(xiàng)所述的表面檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括以下步驟: 將待檢測(cè)物上載到載物臺(tái)； 打開(kāi)光源，光束投射到所述待檢測(cè)物表面，探測(cè)單元收集所述待檢測(cè)物表面的散射光，回收單元收集所述待檢測(cè)物表面的鏡面反射光，并將所述鏡面反射光再次投射至所述待檢測(cè)物表面； 通過(guò)所述載物臺(tái)的水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述待檢測(cè)物表面不同區(qū)域的檢測(cè)； 所述探測(cè)單元根據(jù)探測(cè)的散射光確定缺陷的尺寸及位置信息。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種表面檢測(cè)系統(tǒng)，包括載物臺(tái)、光源、探測(cè)單元和回收單元，所述回收單元用于收集待檢測(cè)物表面的鏡面反射光，并將所述鏡面反射光再次投射至所述待檢測(cè)物表面。本發(fā)明還提供了一種表面檢測(cè)方法，采用此方法進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)，經(jīng)待檢測(cè)物表面反射的光得以再次利用，提高了光能利用率的同時(shí)，對(duì)待檢測(cè)物表面的再次投射也能提高檢測(cè)的靈敏度。
【IPC分類(lèi)】G01N21/94
【公開(kāi)號(hào)】CN105372256
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410411988
【發(fā)明人】張鵬黎, 徐文, 王帆
【申請(qǐng)人】上海微電子裝備有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月20日