CN117110311A - 一种光学检测系统及图像动态对准方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光学检测系统及图像动态对准方法，其中光学检测系统主要包括位移台、光源、反射镜、调节机构、光电探测器和处理单元。技术方案利用调节机构可对反射镜的姿态进行调节，如此能够对探测图像进行修正补偿，利于解决因位移台结构形变导致的图像特征相对位移的问题；在系统的检测扫描过程中，处理单元是依据探测图像在垂直于扫描方向上的偏移值，来对反射镜的平移量或偏转量进行调节，从物理光学方面进行了图像特征的位置偏移补偿，可实现同一图像特征的准确对准，从而消除位移台结构形变的影响，利于提高系统对待测件表面异常区域检出的灵敏度。

Description

一种光学检测系统及图像动态对准方法

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及图像动态对准方法。

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相机配合扫描位移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，如位移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，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：如何克服半导体位移台的结构形变导致的图像特征相对位移的问题。为解决上述技术问题，本申请提出一种光学检测系统及图像动态对准方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种光学检测系统，包括：位移台，用于承载待测件；光源，用于向所述位移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；反射镜，倾斜设于第一反射光的传输光路上，用于反射第一反射光以产生第二反射光，并将第二反射光投射到预设的探测位；调节机构，用于调节所述反射镜的姿态；光电探测器，设于所述探测位，用于沿预设的扫描方向探测第二反射光并产生对应的探测图像；处理单元。

所述处理单元从所述光电探测器获得所述探测图像；所述处理单元所述探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的偏移值；所述标准图像为光学检测初始时刻得到的探测图像，或者为光学检测过程中一时间点得到的探测图像；所述处理单元根据所述偏移值换算得到所述反射镜的姿态调节量；所述处理单元根据所述姿态调节量对所述调节机构进行控制，通过改变所述反射镜的姿态对第二反射光的像点位置进行补偿，使再次探测产生的探测图像对准于所述标准图像。

所述的光学检测系统还包括显微物镜；所述显微物镜设于第一反射光的传输光路上，用于按照一定的光学放大倍率调整第一反射光，调整后的第一反射光传输至所述反射镜。

所述的光学检测系统还包括照明管镜和分光镜；所述照明管镜设于照明光的传输光路上，用于对照明光进行光学调整，并通过自身的出光口出射调整后的照明光；所述分光镜倾斜设于第一反射光的传输光路上，且斜对于所述照明管镜的出光口；所述分光镜用于将所述照明管镜出射的照明光分出一部分并反射入所述显微物镜，反射入所述显微物镜的照明光经过所述显微物镜后投射到所述待测件的表面；所述分光镜还用于将所述显微物镜调整后的第一反射光分出一部分并透射至所述反射镜。

所述的光学检测系统还包括成像管镜；所述成像管镜设于所述分光镜和所述反射镜之间，用于对所述分光镜透射的第一反射光进行光学调整，并将光学调整后的第一反射光传输至所述反射镜。

所述的光学检测系统还包括驱动部件和承载部件；所述驱动部件用于驱动所述位移台进行移动，通过所述位移台的移动改变所述待测件的表面在照明光下的被投射位置；所述承载部件设于所述位移台上，用于对所述待测件进行固定，以防止所述待测件跟随所述位移台的移动过程中发生脱落。

所述调节机构通过平移所述反射镜，或者偏转所述反射镜对所述反射镜的姿态进行调节；所述反射镜在被平移调节或被偏转调节的过程中改变第二反射光的像点位置。

所述处理单元所述探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的偏移值，包括：从所述标准图像中选取参考特征点；从所述探测图像中获取与所述参考特征点属于同一个图像特征的对位特征点；计算所述对位特征点相比所述参考特征点在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的像素差值；垂直于所述光电探测器的扫描方向和所述第二反射光的传输方向一致；根据所述像素差值得到所述偏移值。

所述处理单元根据所述偏移值换算得到所述反射镜的姿态调节量，包括：根据预设的函数曲线对所述偏移值进行换算，得到对应的函数值；所述函数曲线用于表示所述偏移值和所述姿态调节量之间的线性关系；根据换算得到的函数值确定所述反射镜的姿态调节量；所述姿态调节量为平移量或偏转量，所述平移量用于调节所述反射镜的平移运动距离，所述偏转量用于调节所述反射镜的偏转转动角度。

所述处理单元还用于：在再次探测产生的探测图像对准于所述标准图像之后，所述处理单元根据再次探测产生的探测图像对所述待测件的表面瑕疵特征进行检测，得到所述待测件的表面瑕疵特征的位置和/或类型。

根据第二方面，一种实施例中提供一种图像动态对准方法，包括：从一光电探测器获得待测件的探测图像；所述待测件的表面反射光经过一反射镜的反射后被传输到所述光电探测器；计算所述探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的偏移值；根据所述偏移值换算得到所述反射镜的姿态调节量；根据所述姿态调节量控制改变所述反射镜的姿态，通过对所述反射镜的反射光的像点位置进行补偿，使再次从所述光电探测器获得的探测图像对准于所述标准图像；再次从所述光电探测器获得的探测图像用于被检测得到所述待测件的表面瑕疵特征。

本申请的有益效果是：

依据上述实施例的一种光学检测系统及图像动态对准方法，其中光学检测系统主要包括位移台、光源、反射镜、调节机构、光电探测器和处理单元。技术方案利用调节机构可对反射镜的姿态进行调节，如此能够对探测图像进行修正补偿，利于解决因位移台结构形变导致的图像特征相对位移的问题；在系统的检测扫描过程中，处理单元是依据探测图像在垂直于扫描方向上的偏移值，来对反射镜的平移量或偏转量进行调节，从物理光学方面进行了图像特征的位置偏移补偿，可实现同一图像特征的准确对准，从而消除位移台结构形变的影响，利于提高系统对待测件表面异常区域检出的灵敏度。

附图说明

图1为本申请一种实施例中光学检测系统的结构图；

图2为本申请另一种实施例中光学检测系统的结构图；

图3为本申请一种实施例中通过平移反射镜改变第二反射光的像点位置的原理图；

图4为本申请一种实施例中通过偏转反射镜改变第二反射光的像点位置的原理图；

图5为本申请又一种实施例中光学检测系统的结构图；

图6为本申请一种实施例中图像动态对准方法的流程图；

图7为本申请一种实施例中计算偏移值的流程图；

图8为本申请一种实施例中检测表面瑕疵特征的流程图；

图9为本申请再一种实施例中光学检测系统的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。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整。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)。

本申请技术方案为了克服半导体位移台的结构形变导致的图像特征相对位移的问题，在待测件的待测图像输出之前，通过光学结构上的动态调节来修正补偿光电探测过程中待测件与光电探测器的探测靶面垂直于扫描方向上的相对位移，目的避免探测图像中相同特征的相对位移，从而提高光学检测系统对待测件的表面瑕疵特征的检测灵敏度。

实施例一、

请参考图1，本实施例中公开一种光学检测系统，其主要包括位移台11、光源21、反射镜31、调节机构32、光电探测器41和处理单元51，下面分别说明。

位移台11是待测件A的承载平台，位移台11可带动承载的待测件A实现x-y-z方向上的移动，从而使得光源21、反射镜31、光电探测器41构成的光学成像机构能够扫描整个待测件A的表面。

需要说明的是，这里的待测件A可以是晶圆、芯片等半导体产品，由于其表面可能存在瑕疵等缺陷，所以需要对其表面进行光学检测，从而对产品的质量进行管控。

光源21的作用是向位移台11上承载的待测件A投射照明光L1；该照明光用于投射到待测件A的表面后产生第一反射光L2。光源21可以采用LED、氙灯、汞灯，卤素灯、激光灯、激光等离子体灯、激光驱动白光光源灯中的任一者，所以照明光L1可以是白光、有色光或激光。可以理解，由于照明光L1投射到待测件A的表面后会产生反射光线和散射光线，所以第一反射光L2仅为光线的统称，可以包括反射的光线和散射的光线。

反射镜31倾斜设于第一反射光L2的传输光路上，反射镜31的作用是反射(如平面反射)第一反射光L2以产生第二反射光L3，并将第二反射光L3投射到预设的探测位。该探测位处用于设置光电探测器41。

调节机构32与反射镜31连接，用于调节反射镜31的姿态，这里的姿态可包括平移距离和/或偏转角度。可以理解，由于反射镜31对光线的倾斜反射作用，则在调节机构32对反射镜31的姿态进行调节之后，将会改变第一反射光L2的传输方向，使第二反射光L3在探测位处的像点位置发生变动。

需要说明的是，调节机构32可以是压电、伺服电机、DD马达等驱动部件，可以驱动反射镜31执行平移动作，平移方向可参考图3；此外，调节机构32还可以驱动反射镜31执行偏转动作，偏转方向可参考图4。为了增强调节机构32的响应速度，优选地采用响应频率在20Hz以上的驱动部件。为了保证调节效果，在每次的光学检测过程中，调节机构32应该采用平移、偏转中的一种方式对反射镜31进行姿态调节。

光电探测器41设于探测位，光电探测器41的作用是沿预设的扫描方向探测第二反射光L3并产生对应的探测图像。可以理解，光电探测器41是将光信号转化为电信号的部件，产生的探测图像就是待测件A的表面被照明光L1照射的区域成像结果。光电探测器41可为线扫相机，优选地采用TDI线扫相机。

处理单元51与位移台11、调节机构32和光电探测器41信号连接，可实现图像处理、逻辑运算和调节控制的功能。具体的，处理单元51的作用描述如下。

(1)处理单元51对位移台11进行运动控制，带动承载的待测件A进行移动的过程中，光电探测器41可不断地探测得到探测图像，而处理单元51则从光电探测器41获得一帧帧探测图像。

(2)处理单元51计算探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于光电探测器41的扫描方向上的偏移值。这里的标准图像可以是光学检测初始时刻得到的探测图像，也可以是光学检测过程中某个时间点得到的探测图像，还可以是光学检测过程中得到的上一探测图像。如果光电探测器的扫描方向是z轴的话，则垂直于光电探测器41的扫描方向就是x轴。由于需要计算探测图像相对于标准图像的偏移值，所以探测图像和标准图像中可包含同一个图像特征，该图像特征可作为偏移计算的参考点。

(3)处理单元51根据偏移值换算得到反射镜31的姿态调节量，该姿态调节量既可以是反射镜31的平移量(如平移距离)，也可以是反射镜31的偏转量(如偏转角度)。

(4)处理单元51根据姿态调节量对调节机构32进行控制，由调节机构32驱动反射镜31按照姿态调节量进行姿态调整，通过改变反射镜31的姿态对第二反射光L3的像点位置进行补偿，使再次探测产生的探测图像对准于标准图像。

进一步地，参见图1和图2，公开的光学检测系统还包括显微物镜34。显微物镜34设于第一反射光L2的传输光路上，用于按照一定的光学放大倍率调整第一反射光L2，调整后的第一反射光L2传输至反射镜31。在某些情况下，系统可设置多个不同放大倍数或工作波段的显微物镜34，通过切换这些显微物镜可满足不同的光学检测需要。

进一步地，参见图1和图2，公开的光学检测系统还包括照明管镜22和分光镜23。其中，照明管镜22设于照明光L1的传输光路上，用于对照明光L1进行光学调整，并通过自身的出光口出射调整后的照明光L1。其中，分光镜23倾斜设于第一反射光L1的传输光路上，且斜对于照明管镜22的出光口。在这里，分光镜23用于将照明管镜22出射的照明光L1分出一部分并反射入显微物镜34，反射入显微物镜34的照明光L1经过显微物镜34后投射到待测件A的表面；此外，分光镜23还用于将显微物镜34调整后的第一反射光L2分出一部分并透射至反射镜31。

需要说明的是，照明管镜22可以是科勒照明或临界照明的光学调整形式，其作用是在物镜焦面形成均匀的照明光场。分光镜23可以采用50：50的分光比镜片，也就是说，射到分光镜23上的光线有一半会发生反射，另一半会发生投射。

进一步地，参见图1和图2，公开的光学检测系统还包括成像管镜33。成像管镜33设于分光镜23和反射镜31之间，用于对分光镜23透射的第一反射光L2进行光学调整，并将光学调整后的第一反射光L2传输至反射镜31。可以理解，成像管镜33的光学调整方式包括聚焦调整、滤光调整等方式。

在本实施例中，光源21、照明管镜22、分光镜23、显微物镜34、成像管镜33、反射镜31、调节机构32、光电探测器41可共同组成为一个光学成像机构，其中，光源21输出的照明光L1耦合进照明管镜22，经由分光镜23的反射，照明光L1通过显微物镜34投射到待测件A的表面，待测件A的表面反射和散射形成的第一反射光L2由显微物镜34收集，第一反射光L2透过分光镜23后耦合进入成像管镜33，然后经由反射镜31反射，产生的第二反射光L3最终成像在光电探测器41的感光区域上，光电探测器41产生一帧帧的探测图像，探测图像被传输到处理单元51。

进一步地，参见图1和图2，公开的光学检测系统还包括驱动部件12和承载部件13。其中，驱动部件12用于驱动位移台11进行移动，通过位移台11的移动改变待测件A的表面在照明光L1下的被投射位置；驱动部件12可为压电、伺服电机、DD马达等驱动部件，可驱动位移台11实现x-y-z方向上的移动，以及实现多个自由度上的控制，甚至可驱动位移台11进行转动。其中，承载部件13设于位移台11上，用于对待测件A进行固定，以防止待测件A跟随位移台11的移动过程中发生脱落；承载部件13可以采用压紧、吸附、粘贴等固定方式，比如可采用常见的CHUCK部件。

可以理解，在位移台11的移动过程中，应当使得前述的光学成像机构能够扫描待测件A的整个表面。以常规的12寸晶圆为例，位移台11移动过程中支持的扫描区域至少满足300mm×300mm。

需要说明的是，如位移台11本身结构的轻微弯曲、温度变化导致的结构形变等因素，都会引起待测件A相对光电探测器41的靶面在垂直于扫描方向上的相对位移，这会使得用于光学检测的探测图像之间发生相对位移。而前述的光学成像机构就是要驱动反射镜31进行相应的平移(或偏转)，由此来实现探测图像相对位移的修正补偿。

在本实施例中，调节机构32可通过平移反射镜31，或者偏转反射镜31的方式对反射镜31的姿态进行调节。那么，在反射镜31在被平移调节或被偏转调节的过程中改变第二反射光L3的像点位置，从而对探测图像的相对位移进行修正补偿。在优选地实施例中，针对反射镜31的平移调节的方向与预设的扫描方向保持正交，针对反射镜31的偏转调节形成的偏转面的法线方向与预设的扫描方向保持一致或者平行。

在一个具体实施例中，处理单元51计算探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于光电探测器41的扫描方向上的偏移值时，具体包括以下的处理过程：处理单元51从标准图像中选取参考特征点，该参考特征点可以是待测件A的表面上一个瑕疵区域对应的成像特征位置。处理单元51从探测图像中获取与参考特征点属于同一个图像特征的对位特征点，该对位特征点可以是参考特征点在发生相对位移后的成像特征位置。处理单元51计算对位特征点相比参考特征点在垂直于光电探测器41的扫描方向上的像素差值。在这里垂直于光电探测器41的扫描方向和第二反射光L3的传输方向一致，比如光电探测器41的扫描方向为图1中的z轴方向，则垂直于光电探测器41的扫描方向就是第二反射光L3的传输方向，即x轴方向。处理单元51根据像素差值得到偏移值，比如偏移值可用偏移的像素个数或者偏移的像素距离来进行表示，甚至可采用pixel单位。

在一个具体实施例中，处理单元51根据偏移值换算得到反射镜31的姿态调节量时，具体包括以下的处理过程：处理单元51根据预设的函数曲线对偏移值进行换算，得到对应的函数值；该函数曲线用于表示偏移值和姿态调节量之间的线性关系，即一个偏移值仅对应一个姿态调节量。处理单元51根据换算得到的函数值确定反射镜31的姿态调节量；其中，反射镜31的姿态调节量为平移量或偏转量，平移量用于调节反射镜31的平移运动距离，偏转量用于调节反射镜31的偏转转动角度。

在一个具体实施例中，处理单元51还用于进行以下处理过程：处理单元51在再次探测产生的探测图像对准于标准图像之后，会消除探测图像的成像抖动，此时将利于依据探测图像对待测件A的表面进行光学检测，那么，处理单元就可根据再次探测产生的探测图像对待测件A的表面瑕疵特征进行检测，从而得到待测件A的表面瑕疵特征的位置和/或类型。可以理解，由于图像的瑕疵特征(即缺陷特征)的检测方式已经在光学检测系统中普遍应用，所以这里认为采用了现有技术的检测方式。

比如图2和图3，待测件A上具有一个瑕疵区域且用a表示，a点对应的第一反射光L2经显微物镜34、成像管镜33、反射镜31后到达光电探测器41的探测区域，在探测区域上形成第二反射光的像点位置并用a′表示，可将此时成像得到的探测图像视为标准图像。由于位移台11的结构形变影响，待测件A上的a点会发生位移，比如位移到了b点，那么会导致原本的像点位置a′位移到了b′，可将此时成像得到的探测图像视为待处理的探测图像。由于出现了探测图像相对位移的情况发生，如此会导致成像抖动，将利于依据探测图像进行待测件A的表面光学检测，所以需要对像点位置b′进行位移调整。处理单元51从光电探测器41获得包含有a′的标准图像和包含有b′的探测图像，将a′点作为像素参考点，计算探测图像相对于标准图像在垂直于光电探测器41的扫描方向上的偏移值(如偏移像素值)，根据偏移值换算得到反射镜31的平移量(如平移距离)；然后，处理单元51控制调节机构32对反射镜31进行图3的平移调节，将反射镜31平移到另一个位置，如反射镜31′所示的位置；由于反射镜31′对第一反射光L2的反射位置发生了改变，所以第二反射光L3的像点位置将由b′点位移到a′点，从而满足b′点和a′重合的要求，如此就将探测图像相对位移到了标准图像的位置，使得探测图像对准于标准图像。

比如图2和图4，待测件A上具有一个瑕疵区域且用a表示，a点对应的第一反射光L2经显微物镜34、成像管镜33、反射镜31后到达光电探测器41的探测区域，在探测区域上形成第二反射光的像点位置并用a′表示，可将此时成像得到的探测图像视为标准图像。由于位移台11的结构形变影响，待测件A上的a点会发生位移，比如位移到了b点，那么会导致原本的像点位置a′位移到了b′，可将此时成像得到的探测图像视为待处理的探测图像。由于出现了探测图像相对位移的情况发生，如此会导致成像抖动，将利于依据探测图像进行待测件A的表面光学检测，所以需要对像点位置b′进行位移调整。处理单元51从光电探测器41获得包含有a′的标准图像和包含有b′的探测图像，将a′点作为像素参考点，计算探测图像相对于标准图像在垂直于光电探测器41的扫描方向上的偏移值(如偏移像素值)，根据偏移值换算得到反射镜31的偏转量(如偏转角度)；然后，处理单元51控制调节机构32对反射镜31进行图4的偏转调节，将反射镜31偏转到另一个角度，如反射镜31′所示的角度；由于反射镜31′对第一反射光L2的反射角度发生了改变，所以第二反射光L3的像点位置将由b′点位移到a′点，从而满足b′点和a′重合的要求，如此就将探测图像相对位移到了标准图像的位置，使得探测图像对准于标准图像。

需要说明的是，在利用光学检测系统对待测件进行光学检测的过程中，处理单元51是依据探测图像在垂直于扫描方向上的偏移值，来对反射镜的平移量或偏转量进行调节，从物理光学方面进行图像特征相对位移的修正补偿，可实现同一图像特征的准确对准，从而消除位移台11结构形变的影响，利于提高系统对待测件表面异常检出的灵敏度。

在一个实施例中，图6公开了另一种光学检测系统，其中的光学成像机构可由图2中的光源21、照明管镜22、分光镜23、显微物镜34、成像管镜33、反射镜31、调节机构32、光电探测器41共同组成，其中的采集计算单元和控制单元可结合作为图2中的处理单元51，其中的位移台可为图2中的位移台11，其中的CHUCK可为图2中的承载部件13。在图6中，光学成像机构2将光学探测得到的探测图像发送给采集计算单元511，采集计算单元511对探测图像处理后向控制单元512发送控制命令，控制单元512响应于控制命令对光学成像机构2中的反射镜姿态进行工作控制，以及对位移台11的运动进行工作控制。具体参见图2和图6，光学成像机构2的工作原理如下：光源21输出的照明光L1耦合进照明管镜22，经由分光镜23的反射，照明光L1通过显微物镜34投射到待测件A的表面，待测件A的表面反射和散射形成的第一反射光L2由显微物镜34收集，第一反射光L2透过分光镜23后耦合进入成像管镜33，然后经由反射镜31反射，产生的第二反射光L3最终成像在光电探测器41的感光区域上，光电探测器41产生一帧帧的探测图像，探测图像被传输到采集计算单元511。具体参见图2和图6，采集计算单元511实现了处理单元51的一部分功能，比如计算探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于光电探测器41的扫描方向上的偏移值；然后根据偏移值换算得到反射镜31的姿态调节量(如平移距离或偏转角度)，以及根据姿态调节量向控制单元512发送一些控制信号。具体参见图2和图6，控制单元512实现了处理单元51的又一部分功能，比如控制单元512可以响应于采集计算单元511发送的某个控制信号，对调节机构32进行控制，由调节机构32驱动反射镜31按照姿态调节量进行姿态调整，通过改变反射镜31的姿态对第二反射光L3的像点位置进行补偿，使再次探测产生的探测图像对准于标准图像；而且，控制单元512还可以在光学检测开始之后自动地对位移台进行运动控制，从而让位移台上的CHUCK带动承载的待测件进行运动，这样光电探测器就可以不断地探测得到探测图像。

实施例二、

在实施例一中公开的光学检测系统的基础上，本实施例中公开一种图像动态对准方法，该方法主要是在图1和图2中的处理单元51上应用。

请参考图6，本实施例中的图像动态对准方法主要包括步骤610-640，下面分别说明。

步骤610，从一光电探测器获得待测件的探测图像。这里的待测件的表面反射光经过一反射镜的反射后被传输到光电探测器。

步骤620，计算探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于光电探测器的扫描方向上的偏移值。

步骤630，根据偏移值换算得到反射镜的姿态调节量。

步骤640，根据姿态调节量控制改变反射镜的姿态，通过对反射镜的反射光的像点位置进行补偿，使再次从光电探测器获得的探测图像对准于标准图像。再次从光电探测器获得的探测图像用于被检测得到待测件的表面瑕疵特征。

这里将以图1和图2中公开的光学检测系统为例，对图6中的图像动态对准方法进行介绍。处理单元51对位移台11进行运动控制，带动承载的待测件A进行移动的过程中，光电探测器41可不断地探测得到探测图像，而处理单元51则从光电探测器41获得一帧帧探测图像。具体的，光源21输出的照明光L1耦合进照明管镜22，经由分光镜23的反射，照明光L1通过显微物镜34投射到待测件A的表面，待测件A的表面反射和散射形成的第一反射光L2(即待测件A的表面反射光)由显微物镜34收集，第一反射光L2透过分光镜23后耦合进入成像管镜33，然后经由反射镜31反射，产生的第二反射光L3(即反射镜31的反射光)最终成像在光电探测器41的感光区域上，光电探测器41产生一帧帧的探测图像，探测图像被传输到处理单元51。处理单元51计算探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于光电探测器41的扫描方向上的偏移值。处理单元51根据偏移值换算得到反射镜31的姿态调节量，该姿态调节量既可以是反射镜31的平移量(如平移距离)，也可以是反射镜31的偏转量(如偏转角度)。处理单元51根据姿态调节量对调节机构32进行控制，由调节机构32驱动反射镜31按照姿态调节量进行姿态调整，通过改变反射镜31的姿态对第二反射光L3的像点位置进行补偿，使再次探测产生的探测图像对准于标准图像。

在本实施例中，上面的步骤620主要涉及计算偏移值的过程，那么可参考图7，该步骤620可具体包括步骤621-624，分别说明如下。

步骤621，从标准图像中选取参考特征点。该参考特征点可以是待测件的表面上一个瑕疵区域对应的成像特征位置，比如图3或图4中的a′点。

步骤622，从探测图像中获取与参考特征点属于同一个图像特征的对位特征点。该对位特征点可以是参考特征点在发生相对位移后的成像特征位置，比如图3或图中b′。

步骤623，计算对位特征点相比参考特征点在垂直于光电探测器的扫描方向上的像素差值，比如图3或图4中b′点和a′之间在垂直于光电探测器的扫描方向上在的像素差值。在这里，垂直于光电探测器的扫描方向和第二反射光的传输方向一致；比如，光电探测器41的扫描方向为图1中的z轴方向，则垂直于光电探测器41的扫描方向就是第二反射光L3的传输方向，即x轴方向。

步骤624，根据像素差值得到偏移值。比如，偏移值可用偏移的像素个数或者偏移的像素距离来进行表示，甚至可采用pixel单位。

在本实施例中，上面的步骤630主要涉及确定反射镜的姿态调节量的过程，具体可包括：根据预设的函数曲线对偏移值进行换算，得到对应的函数值，该函数曲线用于表示偏移值和姿态调节量之间的线性关系；根据换算得到的函数值确定所述反射镜的姿态调节量，该姿态调节量为平移量或偏转量，其中的平移量用于调节反射镜的平移运动距离，其中的偏转量用于调节反射镜的偏转转动角度。

在本实施例中，在依据上面的步骤610-640即可将探测图像对准于标准图像，那么，在探测图像对准于标准图像之后，还包括待测件的表面瑕疵特征的检测过程，具体可以参考图8。在图8中公开了步骤710-730，下面分别说明。

步骤710，获取对准于标准图像的探测图像。

步骤720，根据获取的探测图像对待测件的表面瑕疵特征进行检测。由于图像的瑕疵特征(即缺陷特征)的检测方式已经在光学检测系统中普遍应用，所以这里认为采用了现有技术的检测方式。

步骤730，在对待测件的表面瑕疵特征进行检测之后，得到待测件的表面瑕疵特征的位置和/或类型。

实施例三、

在实施例二中公开的图像动态对准方法的基础上，本实施例中公开一种光学检测装置，该光学检测装置8包括存储器81和处理器82，具体参见图9。

在本实施例中，存储器81和处理器82是光学检测装置8的主要部件，当然光学检测装置还可以包括一些与处理器82连接的检测组件和执行组件，具体可参考上面的实施例一，以及图1和图2中的系统结构，这里不再详细说明。

其中，存储器81可作为计算机可读存储介质，这里用于存储程序，该程序可以是实施例二中图像动态对准方法对应的程序代码，比如图6中步骤610-640对应的程序代码。

其中，处理器82与存储器81连接，用于执行存储器81中存储的程序以实现上面实施例二中公开的图像动态对准方法。需要说明的是，处理器82实现的功能可以参考实施例一中的处理单元51，这里不再进行详细说明。

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申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请技术方案，并不用以限制本申请。对于所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种光学检测系统，其特征在于，包括：

位移台，用于承载待测件；

光源，用于向所述位移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；

反射镜，倾斜设于所述第一反射光的传输光路上，用于反射所述第一反射光以产生第二反射光，并将所述第二反射光投射到预设的探测位；

调节机构，用于调节所述反射镜的姿态；

光电探测器，设于所述探测位，用于沿预设的扫描方向探测所述第二反射光并产生对应的探测图像；

处理单元，用于：

从所述光电探测器获得所述探测图像；

计算所述探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的偏移值；所述标准图像为光学检测初始时刻得到的探测图像，或者为光学检测过程中一时间点得到的探测图像；

根据所述偏移值换算得到所述反射镜的姿态调节量；

根据所述姿态调节量对所述调节机构进行控制，通过改变所述反射镜的姿态对第二反射光的像点位置进行补偿，使再次探测产生的探测图像对准于所述标准图像。

2.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，还包括显微物镜；

所述显微物镜设于所述第一反射光的传输光路上，用于按照预设的光学放大倍率调整所述第一反射光，调整后的所述第一反射光传输至所述反射镜。

3.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，还包括照明管镜和分光镜；

所述照明管镜设于照明光的传输光路上，用于对照明光进行光学调整，并通过自身的出光口出射调整后的照明光；

所述分光镜倾斜设于所述第一反射光的传输光路上，且斜对于所述照明管镜的出光口；所述分光镜用于将所述照明管镜出射的照明光分出一部分并反射入所述显微物镜，反射入所述显微物镜的照明光经过所述显微物镜后投射到所述待测件的表面；所述分光镜还用于将所述显微物镜调整后的第一反射光分出一部分并透射至所述反射镜。

4.如权利要求3所述的光学检测系统，其特征在于，还包括成像管镜；

所述成像管镜设于所述分光镜和所述反射镜之间，用于对所述分光镜透射的第一反射光进行光学调整，并将光学调整后的第一反射光传输至所述反射镜。

5.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，还包括驱动部件和承载部件；

所述驱动部件用于驱动所述位移台运动，通过所述位移台的运动改变所述待测件的表面在照明光下的被投射位置；

所述承载部件设于所述位移台上，用于对所述待测件进行固定，以防止所述待测件跟随所述位移台的移动过程中发生脱落。

6.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述调节机构通过平移所述反射镜，或者偏转所述反射镜对所述反射镜的姿态进行调节；

所述反射镜在被平移调节或被偏转调节的过程中改变所述第二反射光的像点位置，其中，所述平移调节的方向与所述预设的扫描方向保持正交，所述偏转调节形成的偏转面的法线方向与所述预设的扫描方向保持一致或者平行。

7.如权利要求1-6中任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述处理单元用于计算所述探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的偏移值，包括：

从所述标准图像中选取参考特征点；

从所述探测图像中获取与所述参考特征点属于同一个图像特征的对位特征点；

计算所述对位特征点相比所述参考特征点在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的像素差值，其中，垂直于所述光电探测器的扫描方向和所述第二反射光的传输方向一致；

根据所述像素差值得到所述偏移值。

8.如权利要求1-6中任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述处理单元用于根据所述偏移值换算得到所述反射镜的姿态调节量，包括：

根据预设的函数曲线对所述偏移值进行换算，得到对应的函数值，所述函数曲线用于表示所述偏移值和所述姿态调节量之间的线性关系；

根据换算得到的函数值确定所述反射镜的姿态调节量，所述姿态调节量为平移量或偏转量，所述平移量用于调节所述反射镜的平移运动距离，所述偏转量用于调节所述反射镜的偏转转动角度。

9.如权利要求1-6中任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述处理单元还用于：

在再次探测产生的探测图像对准于所述标准图像之后，所述处理单元根据再次探测产生的探测图像对所述待测件的表面瑕疵特征进行检测，得到所述待测件的表面瑕疵特征的位置和/或类型。

10.一种图像动态对准方法，其特征在于，包括：

从光电探测器获得待测件的探测图像；所述待测件的表面反射光经过反射镜的反射后被传输到所述光电探测器；

计算所述探测图像相对于预设的标准图像，在垂直于所述光电探测器的扫描方向上的偏移值；

根据所述偏移值换算得到所述反射镜的姿态调节量；

根据所述姿态调节量控制改变所述反射镜的姿态，通过对所述反射镜的反射光的像点位置进行补偿，使再次从所述光电探测器获得的探测图像对准于所述标准图像；再次从所述光电探测器获得的探测图像用于被检测得到所述待测件的表面瑕疵特征。