CN113379645A - 一种光斑校正方法、系统、集成电路检测设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供的光斑校正方法、系统、集成电路检测设备和存储介质，通过获取检测光束通过光学元件后的光斑图像；根据光斑图像获取光斑形变的量化指标，光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个；根据量化指标，调节光学元件的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。可见不跟发明实现了光斑形变成因的量化，并根据量化指标对光学元件进行空间自由度的调节，从而对光斑进行调节。基于此，本发明可以对光斑形变进行自动化调节，形成自动反馈，从而保证检测设备的光斑稳定性。

Description

一种光斑校正方法、系统、集成电路检测设备和存储介质

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种光斑校正方法、系统、集成电路检测设备和存储介质。

背景技术

在集成电路制造中，需要通过光学检测，对晶圆或晶圆上的器件进行检测。光学检测设备中的照明模块通常根据检测需要结合整机架构进行开发。常用的光源为激光，需要通过光学器件进行整形或传播后形成光斑。

光斑在使用过程中，经常会出现光斑位置偏移，光斑旋转，光斑均匀性或光斑离焦等问题，从而导致检测装置的光斑异常或光斑形变，并出现检测结果准确性低的问题。

当出现上述光斑异常或光斑形变的情况时，多采用人工重新调节与校正的方式对检测设备进行光斑调节，自动化程度较低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有检测设备的光斑校正自动化程度低。

根据第一方面，一种实施例中提供一种光斑校正方法，包括：

获取检测光束通过光学元件后的光斑图像；

根据光斑图像获取光斑形变的量化指标，光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个；

根据量化指标，调节光学元件的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。

根据第二方面，一种实施例中提供一种光斑校正系统，包括：

光学元件，检测光束通过光学元件后形成光斑图像；

光强获取模块，用于获取光斑图像上多列检测点的光强表征量，其中，同一列的各个检测点沿光斑的宽度方向排布，各列检测点沿光斑的长度方向排布；

调节模块，用于调节光学元件的空间自由度；

以及处理模块，用于根据光斑图像获取光斑形变的量化指标，光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个；

处理模块还用于根据量化指标控制调节模块调节光学元件的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。

根据第三方面，一种实施例中提供一种集成电路检测设备，包括：

光源，用于产生检测光束；

如上所述的光斑校正系统。

根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，介质上存储有程序，程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。

依据上述实施例的光斑校正方法、系统、集成电路检测设备和存储介质，通过获取检测光束通过光学元件后的光斑图像；根据光斑图像获取光斑形变的量化指标，光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个；根据量化指标，调节光学元件的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。可见不跟发明实现了光斑形变成因的量化，并根据量化指标对光学元件进行空间自由度的调节，从而对光斑进行调节。基于此，本发明可以对光斑形变进行自动化调节，形成自动反馈，从而保证检测设备的光斑稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的光斑校正系统一实施例的结构框图；

图2为本发明提供的光斑校正系统中，一实施例的一种光斑图像；

图3为本发明提供的光斑校正系统中，从光斑图像中得到每列检测点的示意图；

图4为本发明提供的光斑校正方法一实施例的流程图；

图5本发明提供的光斑校正方法一实施例的过程状态示意图。

附图标记：

10-光学元件，20-图像获取模块，30-光强获取模块，40-调节模块，50-处理模块。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调节。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

如图1所示，本发明提供的光斑校正系统包括：光学元件10、光强获取模块30，调节模块40以及处理模块50。

光学元件10用于对检测光束进行整形或改变检测光束的传播方向。光学元件10与调节模块40连接或者设在调节模块40上。光学元件10可以是包括多个子光学元件，每一个光学元件10对检测光束进行一项光学整形，例如是聚焦、旋转、变形或改变传播方向；当然，也可以是一个整合多项整形功能的光学元件。光学元件10的空间自由度(空间位置以及空间角度)发生变化的时候，整形得到的光斑的形态就会发生变化(简称光斑形变)，当出现光斑形变时，就需要对光学元件10进行调整，对光斑进行校正。

光斑校正系统还可以包括图像获取模块20，图像获取模块30通过光强获取模块30连接处理模块50。

光强获取模块30用于检测光斑图像上多列检测点的光强表征量，其中，同一列的各个检测点沿光斑A的宽度方向排布，各列检测点沿光斑A的长度方向排布。其中，如图3所示，同一列的各个检测点(图中黑色圆点)沿光斑A的宽度方向(如图中的竖线方向)排布，各列检测点b沿光斑A的长度方向排布，具体的，各列检测点b沿光斑A的长度方向可以均匀排布，能更好的反映出光斑A的整体情况。

光强获取模块30获取光斑图像上多列检测点的光强表征量的方式可以有多种，下面介绍两种：

一种方式中，图像获取模块20用于获取检测光束通过光学元件10整形后的光斑图像。光斑可以是多种形状的光斑，本实施例中，如图2所示，光斑A为条形光斑，即形成该光斑A的光源可以是条形光源，也可以是圆形光源，通过光学元件10整形后得到最终需要的条形光斑。比如，常用的光源为激光，光学元件10将激光高斯点光斑A整形为条形光斑。例如，图像获取模块20可以包括检测设备的图像采集装置，例如各类型的工业相机等，也可以包括光束质量分析仪。图像获取模块20将光斑图像输出给光强获取模块30，光强获取模块30根据光斑图像，在光斑A上长度方向的不同位置，分别沿宽度方向依次检测多个检测点的光强表征量，得到多列检测点b的光强表征量(图中10列检测点沿光斑A的长度方向分布)，一列检测点b上有多个检测点，检测点越多越密，则后续处理的效果越好；例如依次沿光斑的宽度方向检测光斑各个点的光强表征量，得到一列点的光强表征量。光强表征量用于表征光斑的光强(发光强度)。本实施例采用此方式，检测点的光强表征量为检测点处图像的灰度，以显示器256个灰阶为例，则灰度在0-255之间。当然，有的实施例中灰度检测的精度高，不限于256个灰阶，在此不限定。

另一种方式中，光强获取模块30直接从外部获取光斑图像上多列检测点的光强表征量。例如，上述的图像获取模块20获取光斑图像后，检测光斑图像上多列检测点的光强表征量，具体执行过程与上一方式中光强获取模块30的执行过程一致，在此不做赘述。

调节模块40用于调节光学元件10的空间自由度。当光学元件10包括多个子光学元件时，调节模块40可以包括相应的多个子调节模块。此时，一个子光学元件可以对应设在一个子调节模块上。一个子调节模块可以对一个子光学元件的一个自由度进行调节，也可以是对一个子光学元件的多个自由度进行调节。例如，一个子调节模块可以为六足位移台，六足位移台可以实现对设在其上的子光学元件的多个自由度的调节；调节模块40或者子调节模块可以是常用的六轴机械臂。

处理模块50用于根据各个检测点的位置(例如XY坐标)及其光强表征量获取光斑形变的量化指标，其中光斑形变可以包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个。例如可以包括旋转、均匀性、平移和离焦这四者，也可以只包括旋转、均匀性、平移和离焦中的一个，还可以只包括旋转、均匀性、平移和离焦中的两个。当然，光斑A还可能具有其他光斑形变，本实施例仅列举了上述四种，并不是对光斑形变类型的限制。光强获取模块30和处理模块50可以采用具有运算处理能力的器件，比如处理器、单片机、可编程逻辑控制器(PLC)、可编程的逻辑列阵(FPGA)等。光强获取模块30和处理模块50可以集成在同一个器件中，也可以属于不同的器件。

处理模块50还用于根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。当调节模块40对光学元件10的空间自由度进行调节时，由光学元件10整形的光斑A相应的光斑形变发生变化，此时光斑形变对应的量化指标随之变化。由此，处理模块50根据量化指标可对光学元件10进行自动反馈调节，直至各项光斑形变的量化指标在预设阈值范围内。其中，当光学元件10包括多个子光学元件时，处理模块50根据不同的光斑形变相应的量化指标，控制调节模块40调节相应的子光学元件的空间自由度。其控制过程可以是同步调节多个自由度，也可以是逐步调节各个自由度。当然，当光学元件10为一个整体时，调节模块40可以是包括多个子调节模块，一个子调节模块实现一个空间自由度的调节，从而实现光学元件10多个空间自由度的调节；而调节模块40也可以是一个整体，可以对一个整体的光学元件10的多个空间自由度进行调节。

常规校正光斑A的方式只能先通过监控判断光斑A形态是否发生变化，随后需要技术人员进行分析才能判断光斑A的形态发生变化后怎么调节光源，这一过程费时费力。而本发明提供的光斑校正系统给出了光斑的旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个的量化指标。处理模块50通过获取量化指标，可以得知是光学元件的旋转、均匀性、平移还是焦距变化导致的光斑A变化，以及光斑的位置、角度、沿长度方向上均匀性以及宽度是否满足要求等。技术人员通过获取相应的量化指标，可以得知当前的光斑形变的具体情况。而通过相应的程序设计后，处理模块50根据当前的量化指标，控制调节模块40控制光学元件10的空间自由度，而光斑形变相应的量化指标随之变化，处理模块50控制调节模块40调节光学元件10的各个空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。

下面就光斑校正系统进行光斑校正方法的具体过程进行阐述，如图4所示，包括如下步骤：

步骤1、图像获取模块20获取检测光束通过光学元件10整形后的光斑图像。如图4所示，本实施例以光斑校正系统应用在集成电路检测设备、集成电路检测设备用于检测wafer(晶圆)为例，图像获取模块20以面阵模式拍摄晶圆预设位置的光斑图像。图像获取模块20可以采用光束质量分析仪，则预设位置可以是光束质量分析仪设置在晶圆的周边固定区域，在对光斑A进行检测时，将光源的光斑A移动到该区域进行检测。

步骤2、根据光斑图像获取光斑形变的量化指标，可以是通过光斑图像获取光斑图像中各个检测点的光强表征量，在通过光强表征量来获取光斑形变的量化指标。其中光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个。根据处理模块50实际采用的结构的不同，具体实现获取光斑形变的量化指标的具体方式有很多种。其中当采用本实施例提供的光斑校正系统的情况下，步骤2可以包括以下步骤：

步骤201、光强获取模块30检测光斑图像上多列检测点的光强表征量，即得到了每列检测点b的各个检测点的光强表征量，本实施例以光强表征量为灰度为例进行说明。具体的，图像获取模块20对光斑A进行拍摄，例如采用具有开窗功能的TDI相机，开窗之后TDI相机对光斑A进行拍摄，得到包含有光斑A的图像。如图2所示，开窗之后的TDI相机非开窗部分(周边的黑色区域)灰度很低，故可以直接采用一预设的灰度阈值来定位矩形区域，例如，将包含有光斑A的图像中灰度小于灰度阈值的像素点去掉，从而分割出光斑A所在的矩形区域，该矩形区域即为光斑图像。对该光斑图像进行多次纵向(即沿宽度方向)检测，得到多处光斑A宽度的各点的光强表征量，可通过ransac算法(随机抽样一致算法)去除各个光强表征量的噪声，能提高后续数据处理的鲁棒性。检测检测点的光强表征量时，各个检测点的坐标(位置)是已知的，例如开始检测时，以一预设基准作为原点建立坐标系，坐标系可以是二维的也可以是三维的，为便于后续调整光源，坐标系以三维空间坐标系为例进行说明。因此，检测点的坐标与光强表征量是关联的。

步骤202、处理模块50根据各个检测点的位置及其光强表征量得到光斑形变的量化指标。

例如光斑形变包括离焦，处理模块50分别计算每列检测点的光强表征量的离散程度，根据各个离散程度得到离焦的量化指标。离散程度可以是同一列上各个检测点光强表征量的方差或标准差等。具体的，如图3所示，处理模块50可以分别对每列检测点的光强表征量进行高斯拟合，得到每列检测点的光强表征量的正态分布曲线c，由于本实施例列上的各检测点沿Y轴分布，故正态分布曲线c反映了光斑宽度方向的各检测点的位置(Y1，Y2，……，Yn)及其对应的灰度(I1，I2，……，In)之间的关系，n为大于2的整数。处理模块50进而计算得到每个正态分布曲线的方差或标准差，方差或标准差表征列上各个检测点的光强表征量的离散程度。根据各个离散程度得到离焦的量化指标，可以对各个离散程度取平均，将平均离散程度作为离焦的量化指标，离散程度越高(方差或标准差越大)说明离焦越严重。

当使用多项式拟合的方式拟合各列检测点的光强表征量时，计算多项式拟合曲线的半峰宽，当拟合曲线的半峰宽越大时，表示离散程度越大，离焦越严重。

例如光斑形变包括均匀性，处理模块50根据每列检测点的光强表征量得到每列检测点光强表征量的峰值相关参数或均值相关参数。峰值相关参数是与峰值(本实施例为最大值)相关的参数，可以是峰值本身，也可以是与峰值成比例的一个数，例如1/2峰值、1/3峰值等。均值相关参数是与均值(平均值)相关的参数，可以是均值本身，也可以是与均值成比例的一个数，例如1/2均值、1/3均值等。处理模块50根据所有峰值相关参数或均值相关参数的最大值和最小值得到均匀性的量化指标，例如，处理模块50根据公式1-(Imax-Imin)/(Imax+Imin)计算得到均匀性的量化指标；其中，Imax为峰值相关参数或均值相关参数的最大值，Imin为峰值相关参数或均值相关参数的最小值。

也可以是根据光斑图像沿宽度方向各列检测点的宽度来判断光斑的均匀性，例如光斑的两个端部对应的两列检测点的宽度分别为100像素点与80像素点，那么这两列检测点对应的均匀性为1-(100-80)/(100+80)＝0.89。当然仅采用两端的两列检测点作为参考的准确度略有欠缺，但相应的处理速度或提高。为了提高对均匀性判断的准确度，可以对每列检测点的宽度进行采集，也可以是对间隔的多列检测点的宽度进行采集。随后最大宽度与最小宽度两者之间进行比较，或者两个最值与平均值进行比较，依次来获得均匀性的量化指标。

例如光斑形变包括平移和旋转，即光斑A可能水平偏移了，也可能旋转了，还可能两者都发生了。处理模块50分别根据每列检测点的光强表征量确定每列检测点的光斑A中心位置，根据各个光斑A中心位置得到平移的量化指标，其具体方式可以有多种，下面详细介绍几种：

其一种，处理模块50分别根据每列检测点的光强表征量确定每列检测点对应的光斑A边缘，一如前文所述，通过灰度阈值确定光斑A的矩形区域，矩形区域的边缘是确定的，由此即可确定光斑A的中心位置。

另一种，处理模块50将同一列检测点中最大光强表征量(峰值)对应的位置确定为其所在列的光斑A中心位置，从而得到了各列的光斑A中心位置。但是光强表征量最大的检测点不一定就是其所在列真正的光斑A中心位置，而且检测的灰度也存在精度问题或干扰问题，此时可以通过对每列检测点的灰度值用预设的高斯函数进行拟合，得到每列检测点的灰度值的正态分布曲线。故采用正态分布曲线中最大光强表征量对应的位置作为其所在列的光斑A中心位置，提高了光斑A中心位置的精度。光斑中心位置可以以Y轴坐标表示，则可将各列光斑中心位置的坐标均值作为平移的量化指标。

还有一种，处理模块50对于一列检测点，采用检测点的光强表征量对其位置坐标进行加权，分别对同列检测点加权后的位置坐标进行求和、对同列检测点的光强表征量进行求和，光强表征量加权后的位置坐标之和除以光强表征量之和得到该列检测点的光斑A中心位置的坐标，通过加权计算提升了鲁棒性

具体获取光斑A中心的方式还有很多，处理模块50对各个列的光斑A各列的中心位置进行直线拟合，得到拟合直线，理想状态下各个列的光斑A中心位置相对于预设方向(例如是探测器对角线，或以此对角线为X轴)是水平的(平行的)，若拟合直线是斜线则说明光斑A发生了旋转形变。故处理模块50计算得到拟合直线的倾角，将该倾角作为旋转的量化指标。而平移根据各个列的光斑A中心位置的坐标位置与预设中心位置的坐标进行对比即可获得相应的平移量化指标。

步骤3、处理模块50根据量化指标，控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内。其中，不同的光斑形变对应调节光学元件10不同方向的空间自由度。上述空间自由度的定义较为广泛，在本实施例中，空间自由度可以包括相对于现实空间六个方向的空间自由度，即XYZ坐标系空间。平移自由度可以理解为在XY平面上位移；旋转自由度可以理解为相对于XYZ三个轴的角度变化，一般以Z轴或与Z轴平行的线为轴线转动；偏摆自由度则为相对于XY平面、ZY平面以及ZX平面的夹角，本实施例中为与XY平面的相对转动，其中偏摆自由度的偏摆方向沿光斑A的长度方向(可以是X轴方向)，而沿光斑A宽度方向(可以是Y轴方向)的摆动可以定义为俯仰自由度的变化。对于光斑A的预设位置，理想状态下，长度方向与X轴平行；光斑A的照射方向与YZ平面或XZ平面重合，且与XY平面垂直。

例如，光斑形变包括旋转；处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度包括：处理模块50根据量化指标，控制调节模块40调节光学元件10的旋转自由度。其中，当光学元件10包括多个子光学元件时，且当每一个子光学元件只进行一项光学整形时，负责进行旋转整形的光学元件10的其它空间自由度可以进行限制，只保留该子光学元件在旋转空间自由度上可调节。此时负责调节该子光学元件的调节模块40，只对该子光学元件的空间自由度进行调节，不会对其它空间自由度的调节，从而不会出现调节不同类型的光斑形变之间的干扰。

又例如，光斑形变包括平移；处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度包括：处理模块50根据量化指标，控制调节模块40调节光学元件10的平行自由度，具体的，在通过调节模块40对光学元件10进行调节时，可以通过平移沿XY平面平移光学元件10或沿Y轴方向调节光学元件的俯仰自由度的方式进行调节。

还例如，光斑形变包括均匀性，处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度包括：处理模块50根据量化指标，控制调节模块40调节光学元件10的偏摆自由度。

还例如，光斑形变包括离焦，处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度包括：处理模块50根据量化指标，控制光学元件10与晶圆或与光源之间的距离。通过上述分析，当发生光斑的均匀性变化时时，光斑的局部就发生了离焦，为了便于理解，本实施例中，对离焦进行阐述时，指的是光斑整体的离焦。

当上述光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少两个时。为了提高校正的效率与准确性，针对各类光斑形变进行优先级排序，确定调节模块40的调节光学元件10空间自由度的顺序。

处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度中，按照旋转、均匀性、平移和离焦的顺序，处理模块50依次根据光斑形变相应的量化指标，调节光学元件10的空间自由度。此时，假如光斑形变还包括其它类型，可以根据实际的情况将其它类型的光斑形变与上述四种进行排序，并不影响上述四种已经列举的光斑形变之间调节的顺序。

采用上述的步骤2、步骤201以及步骤202提供的方式或者是采用其他可能实现的方式得到光斑形变的量化指标。此时光斑形变可以包括旋转，量化指标可以为光斑A中心线与预设方向的夹角；处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内包括：处理模块50根据夹角，控制调节模块40调节光学元件10的旋转自由度，直至夹角基本上为0°。在实际操作中，调节模块40具有一定精度，并不能每次调节都能使得夹角为零，一般小于或等于0.02°就可以认为是基本平行。当然，调节模块40的精度更高的情况下，可以设定更小的范围，如0.01°以内。

光斑形变可以包括平移，量化指标可以为光斑A中心或光斑A任一指定点的位置与预设坐标的距离；处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内包括：处理模块50根据距离，控制调节模块40调节光学元件10的平移自由度，直至距离小于或等于五个像素。

光斑形变可以包括均匀性，量化指标可以为光斑A的均匀性；处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内包括：处理模块50根据均匀性，控制调节模块40调节光学元件10的偏摆自由度，直至均匀性大于或等于80％。

光斑形变可以包括离焦，量化指标可以为光斑A的宽度；处理模块50根据量化指标控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度，直至量化指标在预设阈值范围内包括：处理模块50根据宽度，控制调节模块40调节光学元件10沿光轴的位置，直至光斑A的宽度小于或等于50微米。通过上述的分析，光斑的均匀性对宽度也有影响，因此，上述以宽度为量化指标时，可以是多列检测点的宽度的平均值或者最大值。

例如，如图5所示，当光斑形变包括上述四种类型，此时对应图示中的状态1。根据上述对光斑形变的排序，首先对光斑A的角度进行调节，使得光斑A的长度方向与预设方向(可以是探测器对角线，或图示中的X轴)平行，即调节光学元件10的旋转自由度，光斑A由图示的状态1变为状态2。如图示的状态2与状态3，随后对光斑A的均匀性(也就是各列检测点的宽度是否均匀)进行调节，使得光斑A的均匀性大于或等于80％，即调节光学元件10的偏摆自由度，因为调整光学元件的偏摆自由度后，光斑的均匀性发生变化，但是光斑的位置也随之发生变化，因此对光斑均匀性形变的调节需要在调节光斑偏移形变之前。如图示的状态3与状态4，随后对光斑A的位置进行调节，使得光斑A的中心与预设中心位置重合，或者坐标差值在五个像素以内，或移动到指定的位置，即调节光学元件10的平移自由度。如图示的状态4与状态5，最后对光斑A的离焦形变进行调节，此时调节光学元件10与晶圆或与光源之间的距离，一般是调整光学元件沿光轴上的位置，光斑的聚焦程度与宽度随之改变，在实际使用中，光斑的宽度为小于或等于50微米。

在上述处理模块50控制调节模块40调节光学元件10的空间自由度过程中，与光学元件10具体采用的整形系统的结构直接关联。例如光学元件10包括第一光学元件、第二光学元件以及第三光学元件，其中第一光学元件只在一个平面上进行平移或只在一个轴线上进行旋转，对光斑A的平移或旋转形变造成影响。第二光学元件只会发生偏摆，对光斑A的均匀性与离焦形变造成影响。第三光学元件只会进行一个方向上进行移动，对光斑A的离焦造成影响。例如对第一光学元件的旋转自由度进行调节时，当向第一方向进行旋转自由度调节时，光斑A的角度与预设角度更加偏离，则停止向第一方向进行旋转调节，改为向第二方向上进行旋转调节，直至在第二方向上的调节使得光斑A的角度与预设角度的偏差最小，停止在第二方向上的调节，改为对第三方向进行调节。由此类推，通过对一个方向或多个方向上对第一光学元件的旋转自由度进行调节，直至光斑A的角度落在预设阈值范围内。在完成旋转形变的校正后，将第一光学元件进行平移，使得光斑A的平行形变进行调节，在调节过程中，也是先在一个方向进行平移调节，使得光斑A的位置与预设位置的偏差最小，随后在其他方向上进行平移调节，直至光斑A的位置落在预设阈值范围内。

如此类推，对光斑A的均匀性调节时，先对第二光学元件的偏摆自由度进行调节，使得光斑A均匀性落在预设阈值范围内。随后对第三光学元件进行在其光轴的位置调节，使得光斑A的宽度在预设阈值范围内。

具体实际是如何调节光学元件10，上述例子仅作为示例说明，并不是对具体如何调节光学元件10的空间自由度进行限定。而是针对光斑形变的调节顺序进行说明。

总而言之，基于光斑A形态发生的变化(即光斑形变，如旋转、平移、均匀性和离焦)，可以获知相关整形功能的光学元件10自由度发生的变化，通过把光学元件10置于由处理模块50可以控制调节的调节模块40上，对光学元件10的平行、旋转、偏摆自由度以及光轴位置进行自适应的调节，可以是单个光学元件10单个自由度的调节，也可以是多个光学元件10单个/多个自由度的调节，最终实现对光斑A的校正。

本发明提供的光斑校正系统可以应用在集成电路检测设备或暗场缺陷检测设备中，换而言之，集成电路检测设备包括光源和上述的光斑校正系统。光源用于产生并发出检测光束，通过光学元件10整形后而在待测产品上形成光斑A。图像获取模块20如TDI相机获取缺陷检测用的光斑图像，光强检测模块30获取光斑图像的光强表征量，处理模块50例如处理器通过对该缺陷检测用的光斑图像以及光强表征量进行检测分析，得到是否存在缺陷、缺陷位置等检测结果。至于集成电路检测设备对所述光斑A进行监控以及校正，已在上述实施例中详细阐述，在此不做赘述。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种光斑校正方法，其特征在于，包括：

获取检测光束通过光学元件后的光斑图像；

根据所述光斑图像获取光斑形变的量化指标，所述光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个；

根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内。

2.如权利要求1所述的光斑校正方法，其特征在于，

所述光斑形变包括旋转；所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度包括：根据所述量化指标，调节所述光学元件的旋转自由度；和/或，

所述光斑形变包括平移；所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度包括：根据所述量化指标，调节所述光学元件的平行自由度；和/或，

所述光斑形变包括均匀性，所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度包括：根据所述量化指标，调节所述光学元件的偏摆自由度；和/或，

所述光斑形变包括离焦，所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度包括：根据所述量化指标，调节所述光学元件沿光轴的位置。

3.如权利要求2所述的光斑校正方法，其特征在于，所述光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少两个；

所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度中，按照旋转、均匀性、平移和离焦的顺序，依次根据所述光斑形变相应的所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度。

4.如权利要求1至3任意一项所述的光斑校正方法，其特征在于，

所述光斑形变包括旋转，所述量化指标为光斑的中心线与预设方向的夹角；所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：根据所述夹角，调节所述光学元件的旋转自由度，直至所述夹角基本上为0°；和/或，

所述光斑形变包括平移，所述量化指标为所述光斑中心或光斑任一指定点的位置与预设坐标的距离；所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：根据所述距离，调节所述光学元件的平移自由度，直至所述距离小于或等于五个像素；

所述光斑形变包括均匀性，所述量化指标为所述光斑的均匀性；所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：根据所述均匀性，调节所述光学元件的偏摆自由度，直至所述均匀性大于或等于80％；和/或，

所述光斑形变包括离焦，所述量化指标为光斑的宽度；所述根据所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：根据所述宽度，调节所述光学元件沿光轴的位置，直至所述光斑的宽度小于或等于50微米。

5.一种光斑校正系统，其特征在于，包括：

光学元件，检测光束通过所述光学元件后形成光斑图像；

光强获取模块，用于获取所述光斑图像上多列检测点的光强表征量，其中，同一列的各个检测点沿光斑的宽度方向排布，各列检测点沿所述光斑的长度方向排布；

调节模块，用于调节所述光学元件的空间自由度；

以及处理模块，用于根据所述光强表征量获取光斑形变的量化指标，所述光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少一个；

所述处理模块还用于根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内。

6.如权利要求5所述的光斑校正系统，其特征在于，包括：

所述光斑形变包括旋转；所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度包括：所述处理模块根据所述量化指标，控制所述调节模块调节所述光学元件的旋转自由度；和/或，

所述光斑形变包括平移；所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度包括：所述处理模块根据所述量化指标，控制所述调节模块调节所述光学元件的平行自由度；和/或，

所述光斑形变包括均匀性，所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度包括：所述处理模块根据所述量化指标，控制所述调节模块调节所述光学元件的偏摆自由度；和/或，

所述光斑形变包括离焦，所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度包括：所述处理模块根据所述量化指标，控制所述调节模块调节所述光学元件沿光轴的位置。

7.如权利要求6所述的光斑校正系统，其特征在于，所述光斑形变包括旋转、均匀性、平移和离焦中的至少两个；

所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度中，按照旋转、均匀性、平移和离焦的顺序，所述处理模块依次根据所述光斑形变相应的所述量化指标，调节所述光学元件的空间自由度。

8.如权利要求5至7任意一项所述的光斑校正系统，其特征在于，

所述光斑形变包括旋转，所述量化指标为光斑的中心线与预设方向的夹角；所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：所述处理模块根据所述夹角，控制所述调节模块调节所述光学元件的旋转自由度，直至所述夹角基本上为0°；和/或，

所述光斑形变包括平移，所述量化指标为所述光斑中心或光斑任一指定点的位置与预设坐标的距离；所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：所述处理模块根据所述距离，控制所述调节模块调节所述光学元件的平移自由度，直至所述距离小于或等于五个像素；

所述光斑形变包括均匀性，所述量化指标为所述光斑的均匀性；所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：所述处理模块根据所述均匀性，控制所述调节模块调节所述光学元件的偏摆自由度，直至所述均匀性大于或等于80％；和/或，

所述光斑形变包括离焦，所述量化指标为光斑的宽度；所述处理模块根据所述量化指标控制所述调节模块调节所述光学元件的空间自由度，直至所述量化指标在预设阈值范围内包括：所述处理模块根据所述宽度，控制所述调节模块调节所述光学元件沿光轴的位置，直至所述光斑的宽度小于或等于50微米。

9.一种集成电路检测设备，其特征在于，包括：

光源，用于产生检测光束；

如权利要求5至8中任意一项所述的光斑校正系统。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1至4中任意一项所述的方法。

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