CN117288757A - 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法 - Google Patents

一种缺陷检测装置及缺陷检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117288757A
CN117288757A CN202311243750.7A CN202311243750A CN117288757A CN 117288757 A CN117288757 A CN 117288757A CN 202311243750 A CN202311243750 A CN 202311243750A CN 117288757 A CN117288757 A CN 117288757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
intensity distribution
light
light intensity
scattering
distribution function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311243750.7A
Other languages
English (en)
Inventor
杨朝兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd filed Critical Shanghai Yuwei Semiconductor Technology Co ltd
Priority to CN202311243750.7A priority Critical patent/CN117288757A/zh
Publication of CN117288757A publication Critical patent/CN117288757A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8812—Diffuse illumination, e.g. "sky"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8822—Dark field detection
    • G01N2021/8825—Separate detection of dark field and bright field

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种缺陷检测装置及缺陷检测方法，该缺陷检测装置包括光源模块、标定散射片、相机和计算机模块；其中，光源模块用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光；光源模块还用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经标定散射片后形成第二散射光；相机位于第一散射光和第二散射光的传播光路上，相机用于接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；计算机模块与相机电连接，计算机模块用于根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，并根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。

Description

一种缺陷检测装置及缺陷检测方法
技术领域
本发明实施例涉及自动光学检测技术领域，尤其涉及一种缺陷检测装置及缺陷检测方法。
背景技术
自动光学检测(AOI，Automatic Optical Inspection)装置是一种基于光学的缺陷检测工具，被广泛应用于太阳能电池、集成电路和显示面板等行业，AOI装置可以实现掩膜版缺陷和硅片缺陷的快速无损检测。
目前，AOI装置是基于灰度值进行缺陷检测，AOI装置的缺陷检测结果对待检测物体表面处的光源照明强度很敏感，AOI装置的缺陷检测结果极易受到待检测物体表面处的光源照明强度的影响而发生误差和误检的情况，因此，对待检测物体表面处的光源照明强度应进行严格的控制。另外，AOI装置的照明光源的稳定性也会随着工作时间的增长而逐渐变差，导致AOI装置的缺陷检测结果逐渐不稳定，因此，对待检测物体表面处的光源照明强度应进行严格的控制。
发明内容
本发明实施例提供一种缺陷检测装置及缺陷检测方法，以实现对待检测物体表面的光源照明强度的实时监控，提高缺陷检测的稳定性。
第一方面，本发明实施例提供了一种缺陷检测装置，包括：
光源模块，所述光源模块用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经所述待检测物体表面的所述预设区域中的目标区域后形成第一散射光；
标定散射片，所述标定散射片位于所述入射光的传播光路上且位于所述待检测物体表面的一侧，所述标定散射片在所述待检测物体表面的投影位于所述预设区域中，且与所述目标区域不交叠；
所述光源模块还用于向所述待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经所述标定散射片后形成第二散射光；
相机，所述相机位于所述第一散射光和所述第二散射光的传播光路上，所述相机用于接收所述第一散射光和所述第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；
计算机模块，所述计算机模块与所述相机电连接，所述计算机模块用于根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，并根据所述光强分布校正函数对所述第一光强分布函数进行校正。
可选地，所述相机包括第一相机分区和第二相机分区；
所述第一相机分区用于接收所述第一散射光，并对应转化为所述第一光强分布函数；
所述第二相机分区用于接收所述第二散射光，并对应转化为所述第二光强分布函数。
可选地，所述标定散射片包括沿第一方向周期排布的多个散射区域，所述第一方向与所述待检测物体表面的扫描方向相交。
可选地，各所述散射区域均包括多个散射子区域，在任一所述散射区域中，各所述散射子区域沿所述第一方向周期排布，各所述散射子区域的反射率和/或散射率不同。
可选地，还包括显微镜头，所述显微镜头位于所述第一散射光和所述第二散射光的传播光路上；
所述显微镜头用于将所述待检测物体表面的所述目标区域以及所述标定散射片进行成像。
可选地，所述光源模块包括明场光源，所述入射光包括入射明场光，所述明场光源用于向所述待检测物体表面的预设区域照射所述入射明场光。
可选地，还包括反射镜，所述反射镜位于所述入射明场光的传播光路上，所述反射镜用于改变所述入射明场光的传播方向，以使所述入射明场光入射至所述待检测物体表面的预设区域。
可选地，所述光源模块包括暗场光源，所述入射光包括入射暗场光，所述暗场光源用于向所述待检测物体表面的预设区域照射所述入射暗场光。
第二方面，本发明实施例还提供了一种缺陷检测方法，采用如第一方面任一项所述的缺陷检测装置执行，该方法包括：
向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经所述待检测物体表面的所述预设区域中的目标区域后形成第一散射光，以及经标定散射片后形成第二散射光；
接收所述第一散射光和所述第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；
根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数；
根据所述光强分布校正函数对所述第一光强分布函数进行校正。
可选地，根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，包括：
根据计算公式g(x)＝If2(x)/If0(x)，确定所述光强分布校正函数g(x)；其中，If2(x)为所述第二光强分布函数，If0(x)为所述标准光强分布函数；
根据所述光强分布校正函数对所述第一光强分布函数进行校正，包括：
根据计算公式If1 ’(x)＝If1(x)×g(x)，确定校正后的所述第一光强分布函数If1 ’(x)；其中，If1(x)为所述第一光强分布函数。
可选地，所述标定散射片包括沿第一方向周期排布的多个散射区域，所述第一方向与所述待检测物体表面的扫描方向相交；
各所述散射区域均包括多个散射子区域，在任一所述散射区域中，各所述散射子区域沿所述第一方向周期排布，各所述散射子区域的反射率和/或散射率不同；
根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数之前，还包括：
将所述反射率和/或所述散射率相同的各所述散射子区域记为一组，并根据所述第二光强分布函数，分别确定各组所述散射子区域对应的初步光强分布函数和曝光情况；
确定所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域；
将所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域对应的所述初步光强分布函数进行插值处理，以根据所述初步光强分布函数的曲线变化特征对所述曝光情况为非良好的所述散射子区域进行灰度赋值，获得拟合第二光强分布函数；
根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，包括：
根据所述拟合第二光强分布函数以及所述标准光强分布函数，确定所述光强分布校正函数。
可选地，确定所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域，包括：
在各组所述散射子区域对应的曝光情况中，将无过曝情况的一组所述散射子区域确定为所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域；
和/或，
在各组所述散射子区域对应的曝光情况中，将无过暗情况的一组所述散射子区域确定为所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域；
和/或，
在各组所述散射子区域对应的曝光情况中，将灰度平均值与预设灰度值的差值最小的一组所述散射子区域确定为所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域。
本发明实施例提供了一种缺陷检测装置及缺陷检测方法，该缺陷检测装置包括光源模块、标定散射片、相机和计算机模块；其中，光源模块用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光；标定散射片位于入射光的传播光路上且位于待检测物体表面的一侧，标定散射片在待检测物体表面的投影位于预设区域中，且与目标区域不交叠；光源模块还用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经标定散射片后形成第二散射光；相机位于第一散射光和第二散射光的传播光路上，相机用于接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；计算机模块与相机电连接，计算机模块用于根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，并根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。该缺陷检测装置利用相机分别接收经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成的第一散射光和经标定散射片后形成的第二散射光，实现了对待检测物体表面的光源照明强度的实时监控，且第一散射光和第二散射光的传播光路大致相同，根据第二散射光对应的第二光强分布函数可对第一散射光对应的第一光强分布函数进行校正，有效提高了缺陷检测的稳定性，避免了因待检测物体表面的光源照明强度的监控不到位或者光源模块在长时间的工作过程中的稳定性变差而导致缺陷检测结果偏差过大的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的一种缺陷检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种缺陷检测装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种标定散射片的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种缺陷检测方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种缺陷检测方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种缺陷检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分，并非用于限定顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
图1是现有的一种缺陷检测装置的结构示意图，如图1所示，该缺陷检测装置包括光源模块10、相机20、计算机模块30、显微镜头71、反射镜72、半透半反镜73和光强监控探测器40。其中，光源模块10为明场光源11，明场光源11可以向待检测物体表面50照射入射明场光。反射镜72位于该入射明场光的传播光路上，反射镜72可以改变该入射明场光的传播方向，以使该入射明场光经待检测物体表面50后可以形成散射光。显微镜头71和相机20位于该散射光的传播光路上，该显微镜头71可以对经待检测物体表面50进行成像，并在相机20中生成对应的数码图像。相机20与计算机模块30电连接，相机20可以将数码图像发送至计算机模块30，计算机模块30可以对该数码图像进行缺陷检测。此外，半透半反镜73也位于该入射明场光的传播光路上，明场光源11照射出的入射明场光，一部分经半透半反镜73的透射后至反射镜72，剩余一部分经半透半反镜73的反射后至光强监控探测器40。示例性地，光强监控探测器40可以为点探测器(具有能量监控功能)，也可以为四象限探测器(既具有能量监控功能，也具有光束准直功能)。即，通过设置光强监控探测器40以监控明场光源11照射出的入射明场光的光照强度，可以实现对明场光源11的照明光强的整体监控。但是，现有的缺陷检测装置仍存在如下问题：
(1)明场光源11的照明光强的监控，是监控明场光源11的本身的照明光强的变化，这并非经待检测物体表面50处的照明光强的变化，无法实现对滤波片透过率、镜头涂层透过率变化等可能导致待检测物体表面50处的照明光强的变化的因素进行监控；
(2)只能实现对明场光源11的照明光强的监控，无法实现对暗场光源的照明光强的监控。
针对上述问题，本发明实施例提供了一种缺陷检测装置。图2是本发明实施例提供的一种缺陷检测装置的结构示意图，如图2所示，该缺陷检测装置包括光源模块10、标定散射片60、相机20和计算机模块30；其中，光源模块10用于向待检测物体表面50的预设区域51照射入射光，以经待检测物体表面50的预设区域51中的目标区域52后形成第一散射光；标定散射片60位于入射光的传播光路上且位于待检测物体表面50的一侧，标定散射片60在待检测物体表面50的投影位于预设区域51中，且与目标区域52不交叠；光源模块10还用于向待检测物体表面50的预设区域51照射入射光，以经标定散射片60后形成第二散射光；相机20位于第一散射光和第二散射光的传播光路上，相机20用于接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；计算机模块30与相机20电连接，计算机模块30用于根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，并根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。
具体地，该缺陷检测装置包括光源模块10、标定散射片60、相机20和计算机模块30。其中，光源模块10可以为激光光源或LED光源，也可以为若干个不同特性光束的混合光源。光源模块10可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射光，该入射光经待检测物体表面50的预设区域51中的目标区域52后可以形成第一散射光。可选地，光源模块10可以为线光源，光源模块10在待检测物体表面50形成的照明视场可以为线照明视场，线照明视场和线扫描视场(线扫描视场是指待检测物体表面50的扫描视场)是平行排布的关系。且需要说明的是，该光源模块10既可以为明场光源11，也可以为暗场光源12，本发明实施例既可以实现对明场光源11的照明光强的监控，也可以实现对暗场光源12的照明光强的监控。
标定散射片60位于入射光的传播光路上且位于待检测物体表面50的一侧，标定散射片60在待检测物体表面50的投影位于预设区域51中，且与目标区域52不交叠，即标定散射片60可以位于待检测物体表面50的一侧且与待检测物体表面50之间存在一预设距离，该预设距离可以根据入射光的传播光路以及待检测物体表面50的缺陷检测而定。光源模块10还可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射光，该入射光经标定散射片60后可以形成第二散射光。此外，标定散射片60可以采用反射率和/或散射率较高的粗糙材料制成，以保证光源模块10照射的入射光可以将标定散射片60打亮，示例性地，标定散射片60可以为磨砂片。换言之，光源模块10向待检测物体表面50的预设区域51照射一束入射光，该入射光的一部分经待检测物体表面50的预设区域51中的目标区域52后形成第一散射光，该入射光的剩余一部分经标定散射片60后形成第二散射光。
相机20位于第一散射光和第二散射光的传播光路上，相机20既可以接收第一散射光，并对应转化为第一光强分布函数，第一光强分布函数是实时监控的待检测物体表面50的缺陷检测对应的光强分布，相机20也可以接收第二散射光，并对应转化为第二光强分布函数，第二光强分布函数是实时监控的标定散射片60处对应的光强分布，第二光强分布函数也即实时监控的待检测物体表面50处对应的光强分布。相机20可以是线阵相机，也可以是面阵相机。示例性地，相机20可以为时间延迟积分(TDI，Time Delay Integration)相机，TDI相机具有更大的等效视场的更高的信噪比，TDI相机可以利用不同级数的电荷累加来提升图像的信噪比。
计算机模块30与相机20电连接，相机20可以实现对待检测物体表面50的预设区域51中的不同位置的光强分布曲线的变化的监控。相机20可以将转化得到的第二光强分布函数发送至计算机模块30，且计算机模块30中存储有标准光强分布函数，计算机模块30可以根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定出光强分布校正函数。相机20还可以将转化得到的第一光强分布函数发送至计算机模块30，计算机模块30还可以根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。校正后的第一光强分布函数可以直接用于缺陷检测过程中。
本发明实施例中的技术方案，该缺陷检测装置包括光源模块、标定散射片、相机和计算机模块；其中，光源模块用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光；标定散射片位于入射光的传播光路上且位于待检测物体表面的一侧，标定散射片在待检测物体表面的投影位于预设区域中，且与目标区域不交叠；光源模块还用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经标定散射片后形成第二散射光；相机位于第一散射光和第二散射光的传播光路上，相机用于接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；计算机模块与相机电连接，计算机模块用于根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，并根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。该缺陷检测装置利用相机分别接收经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成的第一散射光和经标定散射片后形成的第二散射光，实现了对待检测物体表面的光源照明强度的实时监控，且第一散射光和第二散射光的传播光路大致相同，根据第二散射光对应的第二光强分布函数可对第一散射光对应的第一光强分布函数进行校正，有效提高了缺陷检测的稳定性，避免了因待检测物体表面的光源照明强度的监控不到位或者光源模块在长时间的工作过程中的稳定性变差而导致缺陷检测结果偏差过大的情况。
可选地，继续参考图2，相机20包括第一相机分区21和第二相机分区22；第一相机分区21用于接收第一散射光，并对应转化为第一光强分布函数；第二相机分区22用于接收第二散射光，并对应转化为第二光强分布函数。
具体地，相机20包括第一相机分区21和第二相机分区22，第一相机分区21和第二相机分区22可以分别进行成像。其中，第一相机分区21可以接收第一散射光，生成第一数码图像，并对应转化为第一光强分布函数。第二相机分区22可以接收第二散射光，生成第二数码图像，并对应转化为第二光强分布函数。此外，第一相机分区21和第二相机分区22也可以采用两个相同的相机20替代，其中一个相机20可以接收第一散射光，生成第一数码图像，并对应转化为第一光强分布函数；另外一个相机20可以接收第二散射光，生成第二数码图像，并对应转化为第二光强分布函数。
可选地，图3是本发明实施例提供的一种标定散射片的结构示意图，如图2和图3所示，标定散射片60包括沿第一方向X周期排布的多个散射区域61，第一方向X与待检测物体表面50的扫描方向相交。进一步地，各散射区域61均包括多个散射子区域611，在任一散射区域61中，各散射子区域611沿第一方向X周期排布，各散射子区域611的反射率和/或散射率不同。
具体地，标定散射片60包括沿第一方向X周期排布的多个散射区域61，第一方向X与待检测物体表面50的扫描方向相交。示例性地，图3所示的标定散射片60包括沿第一方向X周期排布的三个散射区域61，各散射区域61是相同的，第一方向X可以垂直于待检测物体表面50的扫描方向。各散射区域61均包括多个散射子区域611，在任一散射区域61中，各散射子区域611沿第一方向X周期排布，各散射子区域611的反射率和/或散射率不同，在任一散射区域61中的散射子区域611的数量越多，该标定散射片60可以兼容越多的照明强度，该标定散射片60可以实现对不同的照明强度的监控，在不同的照明强度下均可以找到曝光良好的散射子区域611，以用于后续的对第一光强分布函数进行校正的过程中。示例性地，图3所示的任一散射区域61中，散射区域61包括三个散射子区域611，各散射子区域611沿第一方向X周期排布，且各散射子区域611的反射率和/或散射率不同，即A1区域、B1区域和C1区域的反射率和/或散射率不同，A2区域、B2区域和C2区域的反射率和/或散射率不同，A3区域、B3区域和C3区域的反射率和/或散射率不同，A1区域、A2区域和A3区域的反射率和/或散射率相同，B1区域、B2区域和B3区域的反射率和/或散射率相同，C1区域、C2区域和C3区域的反射率和/或散射率相同。需要说明的是，图3所示的标定散射片60在此只是举例，不作限定，此外，散射区域61的数量、散射子区域611的数量、散射子区域611的反射率和/或散射率设置均可适用调节。
可选地，继续参考图2，该缺陷检测装置还包括显微镜头71，显微镜头71位于第一散射光和第二散射光的传播光路上；显微镜头71用于将待检测物体表面50的目标区域52以及标定散射片60进行成像。
具体地，换言之，显微镜头71位于第一散射光的传播光路上，显微镜头71可以对待检测物体表面50的目标区域52进行成像，并在相机20中对应生成第一数码图像以及第一光强分布函数。显微镜头71位于第二散射光的传播光路上，显微镜头71可以对标定散射片60进行成像，并在相机20中对应生成第二数码图像以及第二光强分布函数。
可选地，继续参考图2，光源模块10包括明场光源11，入射光包括入射明场光，明场光源11用于向待检测物体表面50的预设区域51照射入射明场光。进一步地，该缺陷检测装置还包括反射镜72，反射镜72位于入射明场光的传播光路上，反射镜72用于改变入射明场光的传播方向，以使入射明场光入射至待检测物体表面50的预设区域51。
具体地，光源模块10可以为明场光源11，对应的入射光可以为入射明场光，即明场光源11可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射明场光，即本发明实施例可以实现对明场光源11的照明光强的监控。此外，该缺陷检测装置还包括反射镜72，反射镜72位于入射明场光的传播光路上。若因明场光源11的位置设置而导致明场光源11照射的入射明场光不能直接传播至待检测物体表面50，可以通过设置反射镜72以改变入射明场光的传播方向，以使入射明场光入射至待检测物体表面50的预设区域51。可以理解的是，图2所示的明场光源11的位置设置以及反射镜72的位置设置和数量设置，在此只是举例，不作限定。
可选地，继续参考图2，光源模块10包括暗场光源12，入射光包括入射暗场光，暗场光源12用于向待检测物体表面50的预设区域51照射入射暗场光。
具体地，光源模块10可以为暗场光源12，对应的入射光可以为入射暗场光，暗场光源12可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射暗场光，即本发明实施例可以实现对暗场光源12的照明光强的监控。示例性地，暗场光源12可以包括相互对置的两个暗场子光源，两个暗场子光源同时向待检测物体表面50的预设区域51照射入射暗场光，或者，暗场光源12也可以包括一环形光源，环形光源可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射暗场光。
图4是本发明实施例提供的一种缺陷检测方法的流程示意图，该缺陷检测方法可以采用如本发明实施例任一项提供的缺陷检测装置执行，如图4所示，该缺陷检测方法包括：
S110、向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光，以及经标定散射片后形成第二散射光。
具体地，继续参考图2，光源模块10可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射光，该入射光经待检测物体表面50的预设区域51中的目标区域52后可以形成第一散射光。光源模块10还可以向待检测物体表面50的预设区域51照射入射光，该入射光经标定散射片60后可以形成第二散射光，其中，标定散射片60在待检测物体表面50的投影位于预设区域51中，且与目标区域52不交叠。换言之，光源模块10向待检测物体表面50的预设区域51照射一束入射光，该入射光的一部分经待检测物体表面50的预设区域51中的目标区域52后形成第一散射光，该入射光的剩余一部分经标定散射片60后形成第二散射光。
S120、接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数。
具体地，继续参考图2，相机20位于第一散射光和第二散射光的传播光路上，相机20既可以接收第一散射光，并对应转化为第一光强分布函数，第一光强分布函数是实时监控的待检测物体表面50的缺陷检测对应的光强分布，相机20也可以接收第二散射光，并对应转化为第二光强分布函数，第二光强分布函数是实时监控的标定散射片60处对应的光强分布，第二光强分布函数也即实时监控的待检测物体表面50处对应的光强分布。
S130、根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数。
其中，第二光强分布函数是实时监控的待检测物体表面处对应的光强分布，标准光强分布函数是预先设定的、适用于缺陷检测的待检测物体表面处对应的光强分布。具体地，继续参考图2，计算机模块30与相机20电连接，相机20可以将转化得到的第二光强分布函数发送至计算机模块30，且计算机模块30中存储有标准光强分布函数，计算机模块30可以根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定出光强分布校正函数。
S140、根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。
其中，第一光强分布函数是实时监控的待检测物体表面的缺陷检测对应的光强分布。具体地，继续参考图2，计算机模块30与相机20电连接，相机20可以将转化得到的第一光强分布函数发送至计算机模块30，计算机模块30还可以根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。校正后的第一光强分布函数可以直接用于缺陷检测过程中。示例性地，对第一光强分布函数进行校正的过程可以通过以下方法实现：1)调整算法数字增益；2)调整相机20的像素模拟增益；3)增减光源模块10的光强；4)切换光源滤波片等。
本发明实施例中的技术方案，首先向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光，以及经标定散射片后形成第二散射光，然后接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数，之后根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，最后根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。利用上述方法，采用相机分别接收经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成的第一散射光和经标定散射片后形成的第二散射光，实现了对待检测物体表面的光源照明强度的实时监控，根据第二散射光对应的第二光强分布函数可对第一散射光对应的第一光强分布函数进行校正，有效提高了缺陷检测的稳定性，避免了因待检测物体表面的光源照明强度的监控不到位或者光源模块在长时间的工作过程中的稳定性变差而导致缺陷检测结果偏差过大的情况。
图5是本发明实施例提供的另一种缺陷检测方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，包括：
根据计算公式g(x)＝If2(x)/If0(x)，确定光强分布校正函数g(x)；其中，If2(x)为第二光强分布函数，If0(x)为标准光强分布函数；
根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正，包括：
根据计算公式If1 ’(x)＝If1(x)×g(x)，确定校正后的第一光强分布函数If1 ’(x)；其中，If1(x)为第一光强分布函数。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图5所示，该缺陷检测方法包括：
S210、向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光，以及经标定散射片后形成第二散射光。
S220、接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数。
S230、根据计算公式g(x)＝If2(x)/If0(x)，确定光强分布校正函数g(x)；其中，If2(x)为第二光强分布函数，If0(x)为标准光强分布函数。
具体地，第一光强分布函数为If1(x)，第二光强分布函数为If2(x)，标准光强分布函数为If0(x)，可以根据第二光强分布函数为If2(x)、标准光强分布函数为If0(x)以及计算公式g(x)＝If2(x)/If0(x)，确定出光强分布校正函数g(x)，g(x)可以用于对第一光强分布函数If1(x)进行校正。
S240、根据计算公式If1 ’(x)＝If1(x)×g(x)，确定校正后的第一光强分布函数If1 ’(x)；其中，If1(x)为第一光强分布函数。
具体地，可以根据光强分布校正函数g(x)以及计算公式If1 ’(x)＝If1(x)×g(x)，对第一光强分布函数If1(x)进行校正，并确定出校正后的第一光强分布函数If1 ’(x)。校正后的第一光强分布函数If1 ’(x)可以直接用于缺陷检测过程中。
图6是本发明实施例提供的又一种缺陷检测方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，标定散射片包括沿第一方向周期排布的多个散射区域，第一方向与待检测物体表面的扫描方向相交；
各散射区域均包括多个散射子区域，在任一散射区域中，各散射子区域沿第一方向周期排布，各散射子区域的反射率和/或散射率不同；
根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数之前，还包括：
将反射率和/或散射率相同的各散射子区域记为一组，并根据第二光强分布函数，分别确定各组散射子区域对应的初步光强分布函数和曝光情况；
确定曝光情况为良好的一组散射子区域；
将曝光情况为良好的一组散射子区域对应的初步光强分布函数进行插值处理，以根据初步光强分布函数的曲线变化特征对曝光情况为非良好的散射子区域进行灰度赋值，获得拟合第二光强分布函数；
根据第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，包括：
根据拟合第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图6所示，该缺陷检测方法包括：
S310、向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经待检测物体表面的预设区域中的目标区域后形成第一散射光，以及经标定散射片后形成第二散射光。
S320、接收第一散射光和第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数。
S330、将反射率和/或散射率相同的各散射子区域记为一组，并根据第二光强分布函数，分别确定各组散射子区域对应的初步光强分布函数和曝光情况。
具体地，继续参考图3，标定散射片60包括多个散射区域61，各散射区域61均包括多个散射子区域611，在任一散射区域61中，各散射子区域611的反射率和/或散射率不同。将反射率和/或散射率相同的各散射子区域611记为一组，示例性地，以标定散射片60包括三个散射区域61，各散射区域61包括三个散射子区域611为例，即将A1区域、A2区域和A3区域记为一组，将B1区域、B2区域和B3区域记为一组，将C1区域、C2区域和C3区域记为一组。根据第二光强分布函数，不同的散射子区域611对应着不同的光强分布情况以及曝光情况，可以根据散射子区域611在标定散射片60中的位置设置，确定该散射子区域611对应的光强分布情况在第二光强分布函数中的对应区间范围，可以根据该散射子区域611对应的光强分布情况的灰度值，确定该散射子区域611对应的曝光情况。在此，将反射率和/或散射率相同的各散射子区域611作为一组，分别对各组反射率和/或散射率相同的各散射子区域611进行分析，确定出各组散射子区域611对应的初步光强分布函数和曝光情况，可以理解的是，以A1区域、A2区域和A3区域为例，该组对应的初步光强分布函数只是标定散射片60中的三个区域对应的分散的光强分布，并不是整个标定散射片60中的所有区域对应的连续的光强分布。
S340、确定曝光情况为良好的一组散射子区域。
可选地，确定曝光情况为良好的一组散射子区域，包括：在各组散射子区域对应的曝光情况中，将无过曝情况的一组散射子区域确定为曝光情况为良好的一组散射子区域；和/或，在各组散射子区域对应的曝光情况中，将无过暗情况的一组散射子区域确定为曝光情况为良好的一组散射子区域；和/或，在各组散射子区域对应的曝光情况中，将灰度平均值与预设灰度值的差值最小的一组散射子区域确定为曝光情况为良好的一组散射子区域。
具体地，继续参考图3，可以根据各散射子区域611对应的光强分布情况的灰度值，确定该散射子区域611对应的曝光情况。以一组散射子区域611为单位，在各组散射子区域611对应的曝光情况中，若一组散射子区域611中的各散射子区域611对应的光强分布情况的灰度值均不满足第一预设灰度范围，则该组散射子区域611中不存在过曝情况，并将无过曝情况的一组散射子区域611确定为曝光情况为良好的一组散射子区域611，示例性地，第一预设灰度范围可以为230-255。和/或，以一组散射子区域611为单位，在各组散射子区域611对应的曝光情况中，若一组散射子区域611中的各散射子区域611对应的光强分布情况的灰度值均不满足第二预设灰度范围，则该组散射子区域611中不存在过暗情况，并将无过暗情况的一组散射子区域611确定为曝光情况为良好的一组散射子区域611，示例性地，第二预设灰度范围可以为0-30。和/或，以一组散射子区域611为单位，在各组散射子区域611对应的曝光情况中，若一组散射子区域611中的各散射子区域611对应的光强分布情况的灰度值均满足第三预设灰度范围，则该组散射子区域611中不存在过曝情况、不存在过暗情况且存在曝光适度情况，并将灰度平均值与预设灰度值的差值最小的一组散射子区域611确定为曝光情况为良好的一组散射子区域611，示例性地，第三预设灰度范围可以为180-210，预设灰度值可以为200。
S350、将曝光情况为良好的一组散射子区域对应的初步光强分布函数进行插值处理，以根据初步光强分布函数的曲线变化特征对曝光情况为非良好的散射子区域进行灰度赋值，获得拟合第二光强分布函数。
具体地，继续参考图3，曝光情况为良好的一组散射子区域611以A1区域、A2区域和A3区域为例，其对应的初步光强分布函数只是标定散射片60中的三个区域对应的分散的光强分布，并不是整个标定散射片60中的所有区域对应的连续的光强分布。可以采用插值处理将曝光情况为良好的一组散射子区域611对应的分散的光强分布转化为整个标定散射片60中的所有区域对应的连续的光强分布，插值处理是根据某个未知函数(或已知但难于求解的函数)的几个已知数据点求出变化规律和特征相似的近似曲线的过程，且该近似曲线完全经过这几个已知数据点。根据初步光强分布函数的曲线变化特征，也即插值处理确定的近似曲线，可以对曝光情况为非良好的散射子区域611进行灰度赋值(除曝光情况为良好的一组散射子区域611之外的散射子区域611)，以确定曝光情况为非良好的散射子区域611对应的灰度值以及光强分布，获得整个标定散射片60中的所有区域对应的连续的光强分布，即拟合第二光强分布函数，示例性地，以曝光情况为良好的一组散射子区域611为A1区域、A2区域和A3区域为例，将A1区域、A2区域和A3区域对应的光强分布扩大至整个标定散射片60中的所有区域对应的光强分布。可以理解的是，根据曝光情况为良好的一组散射子区域611的初步光强分布函数，重新拟合出整个标定散射片60中的所有区域对应的光强分布，并利用该拟合第二光强分布函数作为实时监控的待检测物体表面处对应的光强分布，有效增加了光强分布校正函数的准确性。
S360、根据拟合第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数。
其中，拟合第二光强分布函数是重新拟合出的、实时监控的待检测物体表面处对应的光强分布。具体地，继续参考图2，计算机模块30与相机20电连接，计算机模块30中存储有标准光强分布函数，且计算机模块30可以确定出拟合第二光强分布函数，计算机模块30可以根据拟合第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定出光强分布校正函数。
S370、根据光强分布校正函数对第一光强分布函数进行校正。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包括：
光源模块，所述光源模块用于向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经所述待检测物体表面的所述预设区域中的目标区域后形成第一散射光；
标定散射片，所述标定散射片位于所述入射光的传播光路上且位于所述待检测物体表面的一侧，所述标定散射片在所述待检测物体表面的投影位于所述预设区域中，且与所述目标区域不交叠；
所述光源模块还用于向所述待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经所述标定散射片后形成第二散射光；
相机，所述相机位于所述第一散射光和所述第二散射光的传播光路上，所述相机用于接收所述第一散射光和所述第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；
计算机模块，所述计算机模块与所述相机电连接，所述计算机模块用于根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，并根据所述光强分布校正函数对所述第一光强分布函数进行校正。
2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述相机包括第一相机分区和第二相机分区；
所述第一相机分区用于接收所述第一散射光，并对应转化为所述第一光强分布函数；
所述第二相机分区用于接收所述第二散射光，并对应转化为所述第二光强分布函数。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述标定散射片包括沿第一方向周期排布的多个散射区域，所述第一方向与所述待检测物体表面的扫描方向相交。
4.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，各所述散射区域均包括多个散射子区域，在任一所述散射区域中，各所述散射子区域沿所述第一方向周期排布，各所述散射子区域的反射率和/或散射率不同。
5.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，还包括显微镜头，所述显微镜头位于所述第一散射光和所述第二散射光的传播光路上；
所述显微镜头用于将所述待检测物体表面的所述目标区域以及所述标定散射片进行成像。
6.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述光源模块包括明场光源，所述入射光包括入射明场光，所述明场光源用于向所述待检测物体表面的预设区域照射所述入射明场光。
7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，还包括反射镜，所述反射镜位于所述入射明场光的传播光路上，所述反射镜用于改变所述入射明场光的传播方向，以使所述入射明场光入射至所述待检测物体表面的预设区域。
8.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述光源模块包括暗场光源，所述入射光包括入射暗场光，所述暗场光源用于向所述待检测物体表面的预设区域照射所述入射暗场光。
9.一种缺陷检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的缺陷检测装置执行，该方法包括：
向待检测物体表面的预设区域照射入射光，以经所述待检测物体表面的所述预设区域中的目标区域后形成第一散射光，以及经标定散射片后形成第二散射光；
接收所述第一散射光和所述第二散射光，并对应转化为第一光强分布函数和第二光强分布函数；
根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数；
根据所述光强分布校正函数对所述第一光强分布函数进行校正。
10.根据权利要求9所述的缺陷检测方法，其特征在于，根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，包括：
根据计算公式g(x)＝If2(x)/If0(x)，确定所述光强分布校正函数g(x)；其中，If2(x)为所述第二光强分布函数，If0(x)为所述标准光强分布函数；
根据所述光强分布校正函数对所述第一光强分布函数进行校正，包括：
根据计算公式If1 ’(x)＝If1(x)×g(x)，确定校正后的所述第一光强分布函数If1 ’(x)；其中，If1(x)为所述第一光强分布函数。
11.根据权利要求9所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述标定散射片包括沿第一方向周期排布的多个散射区域，所述第一方向与所述待检测物体表面的扫描方向相交；
各所述散射区域均包括多个散射子区域，在任一所述散射区域中，各所述散射子区域沿所述第一方向周期排布，各所述散射子区域的反射率和/或散射率不同；
根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数之前，还包括：
将所述反射率和/或所述散射率相同的各所述散射子区域记为一组，并根据所述第二光强分布函数，分别确定各组所述散射子区域对应的初步光强分布函数和曝光情况；
确定所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域；
将所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域对应的所述初步光强分布函数进行插值处理，以根据所述初步光强分布函数的曲线变化特征对所述曝光情况为非良好的所述散射子区域进行灰度赋值，获得拟合第二光强分布函数；
根据所述第二光强分布函数以及标准光强分布函数，确定光强分布校正函数，包括：
根据所述拟合第二光强分布函数以及所述标准光强分布函数，确定所述光强分布校正函数。
12.根据权利要求11所述的缺陷检测方法，其特征在于，确定所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域，包括：
在各组所述散射子区域对应的曝光情况中，将无过曝情况的一组所述散射子区域确定为所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域；
和/或，
在各组所述散射子区域对应的曝光情况中，将无过暗情况的一组所述散射子区域确定为所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域；
和/或，
在各组所述散射子区域对应的曝光情况中，将灰度平均值与预设灰度值的差值最小的一组所述散射子区域确定为所述曝光情况为良好的一组所述散射子区域。
CN202311243750.7A 2023-09-25 2023-09-25 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法 Pending CN117288757A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311243750.7A CN117288757A (zh) 2023-09-25 2023-09-25 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311243750.7A CN117288757A (zh) 2023-09-25 2023-09-25 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117288757A true CN117288757A (zh) 2023-12-26

Family

ID=89258180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311243750.7A Pending CN117288757A (zh) 2023-09-25 2023-09-25 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117288757A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8467048B2 (en) Pattern defect inspection apparatus and method
JP4009409B2 (ja) パターン欠陥検査方法及びその装置
KR100914567B1 (ko) 패턴 검사 방법 및 패턴 검사 장치
US7295305B2 (en) Method and its apparatus for inspecting a pattern
US6693293B2 (en) Surface inspection apparatus using radiation or light
JP3729154B2 (ja) パターン欠陥検査方法及びその装置
US8514385B2 (en) Device and method for inspecting an object
JP2012078144A (ja) 透明体シート状物の表面欠陥検査装置
CN218917225U (zh) 检测系统
JP6038434B2 (ja) 欠陥検査装置
KR101211438B1 (ko) 결함 검사장치
JP2005321319A (ja) 表面検査装置および表面検査方法
US20120262566A1 (en) Apparatus for illuminating substrates in order to image micro cracks, pinholes and inclusions in monocrystalline and polycrystalline substrates and method therefore
JP2009085691A (ja) 検査装置
CN110658196B (zh) 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法
JP2010271133A (ja) 光走査式平面検査装置
US20080302974A1 (en) Optical auto focusing system and method for electron beam inspection tool
JP2009008643A (ja) 光走査式平面検査装置
US8699783B2 (en) Mask defect inspection method and defect inspection apparatus
CN117288757A (zh) 一种缺陷检测装置及缺陷检测方法
JP2008046011A (ja) 表面検査装置
KR101447857B1 (ko) 렌즈 모듈 이물 검사 시스템
JPH08233747A (ja) 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP2009222614A (ja) 表面検査装置
JP2007033240A (ja) 板状体の欠陥検出方法及び欠陥検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination