CN117929266A - 一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法,属于半导体检测技术领域。本申请提供的照明装置,用于对晶圆缺陷检测提供照明,照明装置包括第一驱动单元及第一反射单元;第一反射单元与晶圆间隔布置,且第一反射单元设置为接收入射光并将入射光反射至晶圆表面以形成第一光斑;第一驱动单元连接于第一反射单元并设置为带动第一反射单元进行平移运动和/或旋转运动,以使第一光斑能够在晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。通过本申请提供的照明装置,可以实现晶圆缺陷检测时照明亮度和照明范围的兼顾,提高图像采集时的成像清晰度,并降低了图像采集装置的机械安装精度。
Description
技术领域
本申请涉及半导体检测技术领域,尤其是涉及一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法。
背景技术
晶圆缺陷检测设备是用于检测半导体晶圆表面缺陷的设备,可以在制造和生产过程中及时发现晶圆表面的缺陷,从而提高生产线的效率。
晶圆缺陷检测设备配置有照明装置,以提供光源照亮晶圆表面,使得晶圆缺陷检测设备中的图像采集装置能够准确地捕捉并分析晶圆表面的缺陷。图像采集装置对照明亮度的需求较高,而传统照明装置常采用半导体激光器提供光源,受制于半导体激光器的功率,照明装置所提供光束的照明亮度往往无法较好的满足图像采集装置高速运行时的成像需求。
因此,现有技术中通常采用压缩光束在晶圆表面的照明范围,以增强光束在晶圆表面的照明亮度。然而,这种方式无疑会导致晶圆上的照明范围极大的降低,无法实现照明范围及照明亮度的兼顾,而且较小的照明范围对图像采集装置的安装精度要求较高,严重制约了晶圆的检测效率。
鉴于上述,特提出本发明。
发明内容
本申请提供了一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法,旨在解决现有技术中晶圆缺陷检测时照明范围及照明亮度无法得到兼顾,以及图像采集装置的安装精度要求较高的问题。
本申请的第一方面提供一种照明装置,用于对晶圆缺陷检测提供照明,照明装置包括第一驱动单元及第一反射单元;第一反射单元与晶圆间隔布置,且第一反射单元设置为接收入射光并将入射光反射至晶圆表面以形成第一光斑;第一驱动单元连接于第一反射单元并设置为带动第一反射单元进行平移运动和/或旋转运动,以使第一光斑能够在晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
一些实施方式中,照明装置还包括第二反射单元;第二反射单元与晶圆间隔布置、且在第一光斑的周向上与第一反射单元间隔布置;第二反射单元设置为接收晶圆的反射光并将晶圆的反射光反射至晶圆表面以形成第二光斑,第二光斑的至少部分与第一光斑重合。
一些实施方式中,第二反射单元相对晶圆固定设置;或者照明装置还包括第二驱动单元,第二驱动单元连接于第二反射单元并设置为带动第二反射单元进行平移运动和/或旋转运动,以使第二光斑随第一光斑一起在晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
一些实施方式中,第一反射单元包括平面镜、凹面镜或空间调制器中的任意一种;和/或第一驱动单元包括压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种。
一些实施方式中,第二反射单元包括平面镜;和/或第二驱动单元包括压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种。
一些实施方式中,第一反射单元与第一光斑的距离大于第二反射单元与第一光斑的距离。
一些实施方式中,第二反射单元与第一光斑的中心的距离为5~50mm。
一些实施方式中,照明装置还包括光源单元,光源单元用于生成照射在第一反射单元上的入射光。
本申请的第二方面提供一种晶圆缺陷检测设备,包括上述的照明装置,还包括控制单元以及至少一个图像采集单元;图像采集单元与照明装置布置在晶圆的厚度方向上的同一侧,图像采集单元与控制单元电连接,以受控制单元控制对晶圆进行图像采集;控制单元还与第一驱动单元电连接,以控制第一驱动单元驱动第一反射单元进行平移运动和/或旋转运动,以使第一光斑在晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
一些实施方式中,图像采集单元设置有多个,多个图像采集单元间隔环设于晶圆的中轴线;每个图像采集单元的采集光路与晶圆的中轴线的夹角设置为30°-70°。
本申请的第三方面提供一种上述的晶圆缺陷检测设备的控制方法,包括以下步骤:
控制光源单元生成入射光并照射至第一反射单元,以于晶圆表面形成第一光斑;
基于第一反射单元的平移运动和/或旋转运动,控制第一光斑在晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描;
基于多个图像采集单元分别与第一光斑的距离,控制与第一光斑的距离最小的图像采集单元对晶圆表面进行图像采集。
本申请提供的一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法相比现有技术,至少具备以下有益效果:
本申请通过对照明装置进行设计,以对晶圆缺陷检测提供照明,照明装置包括第一驱动单元及第一反射单元;其中,第一反射单元与晶圆间隔布置,且第一反射单元设计为接收入射光并将入射光反射至晶圆表面以形成第一光斑,而第一驱动单元与第一反射单元连接,以带动第一反射单元进行平移运动和/或旋转运动,从而使得第一光斑可以在晶圆表面进行直线扫描或旋转扫描,进而在保障了光束在晶圆表面的照明亮度的同时,提高了照明范围,使晶圆缺陷检测时照明范围及照明亮度得到兼顾。
通过本申请提供的照明装置,可以进一步压缩第一光斑在晶圆上的照射面积,以提高照明亮度,而第一光斑受第一驱动单元及第一反射单元协同作用,可以在晶圆表面进行直线扫描或旋转扫描,从而使得照明范围可以得到有效的提高,以兼顾晶圆缺陷检测时照明范围及照明亮度,促进图像采集装置高速运行时的成像清晰度。
本申请提供的照明装置配置于晶圆缺陷检测设备中,由于第一光斑可在晶圆表面进行直线扫描或旋转扫描,使照明亮度及照明范围得到兼顾,因此图像采集装置的安装精度可以适当降低,即图像采集装置可以采集第一光斑的散射光即可,以使得晶圆的检测效率得到有效提高。
本申请提供的一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法的其他特征及优点将在后续具体实施方式中予以详细阐述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域的技术人员来讲,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为本申请实施例提供的照明装置的结构示意图;
图2a为本申请实施例提供的第一反射单元的平移运动示意图;
图2b为本申请实施例提供的第一反射单元的平移运动示意图;
图2c为本申请实施例提供的第一反射单元的旋转运动示意图;
图3为本申请实施例提供的R1的局部放大图;
图4为本申请实施例提供的照明装置的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的R2的局部放大图;
图6为本申请实施例提供的照明装置的模块示意图;
图7为本申请实施例提供的晶圆缺陷检测设备的模块示意图;
图8为本申请实施例提供的晶圆缺陷检测设备的局部结构轴测图;
图9为本申请实施例提供的晶圆缺陷检测设备的局部结构侧视图。
附图标记如下:
100、照明装置;
110、第一反射单元;120、第一驱动单元;
130、第二反射单元;140、第二驱动单元;
150、光源单元;
10、晶圆缺陷检测设备;
200、图像采集单元;300、控制单元;
20、晶圆;30、入射光;40、第一光斑;50、晶圆的反射光;60、第二光斑。
具体实施方式
在本申请的描述中,需要理解的是,如出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示方位或位置关系的描述,若无特殊的说明,则理解为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
另外,如出现限定有“第一”、“第二”仅用于描述目的的特征,不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该被限定的特征。如出现“多个”的描述,一般含义是至少包括两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,如出现“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语,应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,如出现术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等,意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
承前述,本申请实施例的总发明构思即提供一种照明装置100,以实现晶圆20缺陷检测时照明范围及照明亮度的兼顾,本申请实施例提供的照明装置100主要包括第一驱动单元120及第一反射单元110两大组成部分,其中第一反射单元110主要用于接收入射光30,并将入射光30反射至晶圆20表面形成第一光斑40,第一反射单元110可以受第一驱动单元120带动进行平移运动和/或旋转运动,进而使得第一光斑40可以在晶圆20表面进行直线扫描或旋转扫描,以提高照明范围;并且,由于第一光斑40可以在晶圆20表面进行移动扫描,可以在光源输出极限功率的情况下,进一步压缩第一光斑40在晶圆20表面的面积,使得照明亮度得到提高,从而实现照明范围和照明亮度的兼顾。
基于上述的总发明构思,参考图1~图6所示,本申请的实施例首先提供一种照明装置100,用于对晶圆20缺陷检测提供照明,照明装置100包括第一驱动单元120及第一反射单元110;第一反射单元110与晶圆20间隔布置,且第一反射单元110设置为接收入射光30并将入射光30反射至晶圆20表面以形成第一光斑40;第一驱动单元120连接于第一反射单元110并设置为带动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,以使第一光斑40能够在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
可以理解的是,如图1所示,本申请实施例中第一反射单元110与晶圆20间隔布置,以便于第一反射单元110在晶圆20的附近空间进行平移运动或旋转运动;第一反射单元110可以接收入射光30,并将入射光30反射至晶圆20表面以形成第一光斑40,以便于晶圆缺陷检测设备10的图像采集装置对晶圆20表面形成有光斑的区域进行图像采集;第一驱动单元120与第一反射单元110连接,第一驱动单元120可以带动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,以控制第一反射单元110的位置和角度,使光路可以实现平移或偏转,使得第一光斑40能够在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描,从而实现晶圆20上照明范围的提高。由于照明范围通过第一光斑40的直线扫描和/或旋转扫描得以提高,从而可以进一步压缩第一光斑40的在晶圆20上的面积,从而提高照明范围的同时兼顾照明亮度,以满足晶圆缺陷检测设备10中图像采集装置的成像需求。
需要说明的是,本实施例中第一驱动单元120可以带动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,示例性地,如图2a~图2b所示,第一驱动单元120带动第一反射单元110进行平移运动,使得第一反射单元110接收入射光30后所反射形成的第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描;或者如图2c所示,第一驱动单元120带动第一反射单元110进行旋转运动,使得第一反射单元110接收入射光30后所反射形成的第一光斑40在晶圆20表面进行旋转扫描,又或者第一驱动单元120带动第一反射单元110同时进行平移运动及旋转运动,使得第一反射单元110接收入射光30后所反射形成的第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描以及旋转扫描。
可以理解的是,本实施例中照明装置100的光束路径为:入射光30、第一反射单元110、晶圆20。
参考图4和图5,为进一步提高照明装置100的照明亮度,本实施例中的照明装置100还包括第二反射单元130;第二反射单元130与晶圆20间隔布置、且在第一光斑40的周向上与第一反射单元110间隔布置;第二反射单元130设置为接收晶圆的反射光50并将晶圆的反射光50反射至晶圆20表面以形成第二光斑60,第二光斑60的至少部分与第一光斑40重合。
应理解,第二反射单元130设计为与晶圆20间隔布置、且在第一光斑40的周向上与第一反射单元110间隔布置,以便于对晶圆20上的反射光进行接收并进一步将晶圆20上的反射光反射至晶圆20表面形成第二光斑60,通过将第二光斑60与第一光斑40至少部分重合,可以进一步提高晶圆20上的照明亮度,以使得晶圆缺陷检测设备10中图像采集装置的成像更加清晰。
可以理解的是,本实施例中照明装置100的光束路径依次为:入射光30、第一反射单元110、晶圆20、第二反射单元130、晶圆20。
需要说明的是,本实施例中的晶圆20表面具有光反射能力,晶圆20表面可以将第一反射单元110反射到晶圆20上的光束进一步反射至第二反射单元130,使得第二反射单元130可以再次将晶圆20上的反射光反射至晶圆20上形成第二光斑60,且第二光斑60可以与第一光斑40至少重合以进一步提高晶圆20上的照明亮度。
在一个优选的实施例中,为便于接收第一反射单元110将入射光30反射至晶圆20上的反射光,第二反射单元130在晶圆20一面上的空间内与第一反射单元110间隔布置、且晶圆20上形成的第一光斑40位于第一反射单元110和第二反射单元130之间,从而使得第二反射单元130可以接收更多的晶圆20上的反射光,以进一步提高晶圆20上的照明亮度。
一些实施例中,本实施例中的第二反射单元130相对晶圆20固定设置;即第二反射单元130具有预先设置固定位置及固定倾斜角度,其固定倾斜角度是指与晶圆20上的反射光的倾斜角度,从而使得第一光斑40位置因扫描发生位置变化时,第二反射单元130亦可以将晶圆20上的反射光投射至晶圆20上形成第二光斑60,并使得第二光斑60与第一光斑40至少部分重合,进而使得晶圆20上的照明亮度得到进一步的提高。
本申请实施例可选的方案中,为提高第一光斑40移动时,第二光斑60与第一光斑40的重合度,照明装置100还包括第二驱动单元140,第二驱动单元140连接于第二反射单元130并设置为带动第二反射单元130进行平移运动和/或旋转运动,以使第二光斑60随第一光斑40一起在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
可以理解,本实施例中第二驱动单元140与第二反射单元130连接,第二驱动单元140设计为可以带动第二反射单元130进行平移运动和/或旋转运动,以使得第二反射单元130将晶圆20上反射的反射光反射至晶圆20表面形成的第二光斑60可以在与第一光斑40重合的同时,可以随第一光斑40一起在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描,进而使得进一步提高后的照明亮度可以同时兼顾照明范围,使得晶圆20上的照明亮度和照明范围同时得到进一步的提高。
进一步地,本实施例中的第一反射单元110包括平面镜、凹面镜或空间调制器中的任意一种。第一反射单元110由于需要对入射光30进行反射,通过在第一反射单元110中设计平面镜、凹面镜或空间调制器,可以使得第一反射单元110可以将入射光30反射至晶圆20表面形成第一光斑40。
应说明的是,本申请实施例中的空间调制器是指DMD(Digital MicromirrorDevice)微镜芯片,DMD微镜芯片由数百万个微小的可旋转反射镜组成,每个反射镜都可以独立地进行倾斜,从而控制光的反射,DMD芯片的核心是一个微型反射镜阵列,通常由单晶硅制成,每个反射镜只有几微米大小,可以在毫秒级时间内以快速的速度进行倾斜,当光线照射到DMD芯片上时,每个微小的反射镜可以选择将光线反射到特定的位置,通过适当的控制电信号,可以在像素级别上控制每个反射镜的倾斜方向,从而精确地调制和控制光的路径。
在本申请优选的实施例中,第一反射单元110设计有凹面镜,通过将在第一反射单元110内设计凹面镜,可以使得入射光30可以通过凹面镜进一步汇聚后反射至晶圆20上形成第一光斑40,从而实现照明亮度的进一步提高,而凹面镜可以受第一驱动单元120带动,从而使得汇聚后形成的第一光斑40可以在晶圆20表面进行运动,从而实现照明亮度和照明范围的进一步提高。
本申请更进一步地实施例中,第一驱动单元120包括压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种。第一驱动单元120通过设计为压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种,均可以带动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,从而使得第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描和/或直线扫描。
需要说明的是,本实施例中的压电驱动器(Piezoelectric Driver)是一种利用压电效应的驱动装置,通过在压电陶瓷材料上施加电场,从而引起材料产生机械变形,以驱动第一反射单元110实现精密的位置调节。振镜电机驱动器(Scanning Mirror MotorDriver)是一种通过电机驱动的驱动装置,第一反射单元110配置于振镜电机驱动器,以通过电机带动第一反射单元110形成的第一光斑40在晶圆20上快速地进行直线扫描或旋转扫描。空间光学调制器(DMD)可以根据数字信号控制第一反射单元110进行快速的倾斜和翻转,以使得第一光斑40在晶圆20上可以进行高速的直线扫描或旋转扫描。
本申请可选的实施例中,第二反射单元130包括平面镜;本实施例中的第二反射单元130采用平面镜,以将晶圆20上的反射光通过固定倾斜角度反射至晶圆20上形成第二光斑60,从而提高晶圆20上的照明亮度。
进一步地,本申请可选的实施例中,第二驱动单元140包括压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种。
应理解的是,在晶圆缺陷检测设备10中,图像采集装置中的电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)的电子采样频率较高,远高于压电驱动器的频率,而压电驱动器的动作频率也高于晶圆20受检测时的机械运动频率,因此本实施例采用压电驱动器驱动第一反射单元110或第二反射单元130,通过高响应的压电驱动器控制第一反射单元110和第二反射单元130的位置或角度等,实现光路的平移或者偏转,从而实现晶圆20上照明范围的扩大和照明亮度的增强,以使得图像采集装置的成像更加清晰。
为保障第二反射单元130接收到的晶圆20上的反射光具有较高的强度,本实施例中的第一反射单元110与第一光斑40的距离大于第二反射单元130与第一光斑40的距离。可以理解,本实施例中的第二反射单元130距离第一光斑40的位置相较于第一反射单元110距离光斑的位置更近,从而使得晶圆20反射的光可以更好的被第二反射单元130接收,以提高第二反射单元130反射至晶圆20上的第二光斑60的照明亮度。
在一些优选的实施例中,第二反射单元130与第一光斑40的中心的距离为5~50mm,以使得晶圆20反射的光可以更好的被第二反射单元130接收,使第二反射单元130反射至晶圆20上的第二光斑60具有更高的光强。
为提供入射光30的照射,本实施例的照明装置100还包括光源单元150,光源单元150用于生成照射在第一反射单元110上的入射光30。示例性地,光源单元150可以为半导体激光器,半导体激光器通过在半导体材料中注入电流,使得电子与空穴复合放出光子,从而产生激光。
由此,本实施例通过对照明装置100进行设计,以对晶圆20缺陷检测提供照明,照明装置100通过设计第一反射单元110、第二反射单元130及相应的第一驱动单元120及第二驱动单元140,使得晶圆20上形成的光斑可以在晶圆20表面进行进行直线扫描或旋转扫描,进而在保障了光束在晶圆20表面的照明亮度的同时,提高了照明范围,使晶圆20缺陷检测时照明范围及照明亮度得到兼顾。
参考图7~图9所示,本申请的另一个实施例提供一种晶圆缺陷检测设备10,包括上述的照明装置100,还包括控制单元300以及至少一个图像采集单元200;图像采集单元200与照明装置100布置在晶圆20的厚度方向上的同一侧,图像采集单元200与控制单元300电连接,以受控制单元300控制对晶圆20进行图像采集;控制单元300还与第一驱动单元120电连接,以控制第一驱动单元120驱动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,以使第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
在本实施例中,晶圆缺陷检测设备10的控制单元300分别电连接图像采集单元200与照明装置100,以对图像采集单元200和照明装置100进行控制,图像采集单元200受控制单元300控制,可以对晶圆20表面进行图像采集;而照明装置100的第一驱动单元120受控制单元300控制,可以驱动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,使得第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描。图像采集单元200与照明装置100布置在晶圆20的厚度方向上的同一侧,使得图像采集单元200的采集范围可以覆盖晶圆20上的第一光斑40所在区域,由于第一光斑40可以在晶圆20表面进行扫描运动,晶圆20上的照明范围和照明亮度得到提高,从而使得图像采集单元200的安装精度得到降低,以提高晶圆20缺陷检测时的检测效率。
进一步地,在一些实施例中,控制装置还与照明装置100的光源单元150以及第二驱动单元140电连接,以控制光源单元150照射入射光30,以及控制第二驱动单元140驱动第二反射单元130进行平移运动和/或旋转运动,以进一步提高晶圆20上的照明亮度和照明范围。
更进一步地,本实施例中的图像采集单元200设置有三个,三个图像采集单元200间隔环设于晶圆20的中轴线,以满足晶圆20表面的图像采集需求。可以理解的是,由于光斑可以在晶圆20的表面进行扫描运动,控制单元300可以依次控制三个图像采集单元200中,与晶圆20上的光斑距离更近的图像采集单元200对晶圆20上的图像进行采集,从而使得采集得到的图像更加清晰。
具体地,每个图像采集单元200的采集光路与晶圆20的中轴线的夹角设置为30°-70°,每个图像采集单元200的采集光路与晶圆20的中轴线的夹角可以在30°-70°范围内适应设计,以降低图像采集单元200的安装精度。
本申请的另一个实施例提供一种上述的晶圆缺陷检测设备10的控制方法,包括以下步骤:
S10、控制光源单元150生成入射光30并照射至第一反射单元110,以于晶圆20表面形成第一光斑40;
S20、基于第一反射单元110的平移运动和/或旋转运动,控制第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描;
S30、基于多个图像采集单元200分别与第一光斑40的距离,控制与第一光斑40的距离最小的图像采集单元200对晶圆20表面进行图像采集。
本实施例中,以晶圆缺陷检测设备10的控制单元300为执行主体,控制单元300控制光源单元150生成入射光30并照射至第一反射单元110,以于晶圆20表面形成第一光斑40,从而保障照明亮度;进一步地,控制单元300控制第一驱动单元120驱动第一反射单元110进行平移运动和/或旋转运动,使得第一光斑40在晶圆20表面进行直线扫描和/或旋转扫描,进而保障晶圆20上的照明范围;更进一步地,控制单元300基于多个图像采集单元200分别与第一光斑40的距离,控制与第一光斑40的距离最小的图像采集单元200对晶圆20表面进行图像采集,以促进图像采集单元200成像清晰度的显著提高。
综上,本申请实施例提供的一种照明装置100、晶圆缺陷检测设备10及其控制方法,通过对照明装置100进行设计,使得光斑可以在晶圆20表面进行直线扫描或旋转扫描,进而在保障了光束在晶圆20表面的照明亮度的同时,提高了照明范围,使晶圆20缺陷检测时照明范围及照明亮度得到兼顾。由于光斑可在晶圆20表面进行直线扫描或旋转扫描,使照明亮度及照明范围得到兼顾,因此图像采集装置的安装精度可以适当降低,即图像采集装置可以采集第一光斑40的散射光即可,以使得晶圆20的检测效率得到有效提高。并且,通过本申请实施例提供的照明装置100,可以进一步压缩光斑在晶圆20上的照射面积,以提高照明亮度,而光斑受第一驱动单元120及第一反射单元110协同作用,可以在晶圆20表面进行直线扫描或旋转扫描,从而使得照明范围可以得到有效的提高,以兼顾晶圆20缺陷检测时照明范围及照明亮度,促进图像采集装置高速运行时的成像清晰度。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种照明装置(100),其特征在于,用于对晶圆缺陷检测提供照明,所述照明装置(100)包括第一驱动单元(120)及第一反射单元(110);
所述第一反射单元(110)与所述晶圆间隔布置,且所述第一反射单元(110)设置为接收入射光并将所述入射光反射至所述晶圆表面以形成第一光斑;
所述第一驱动单元(120)连接于所述第一反射单元(110)并设置为带动所述第一反射单元(110)进行平移运动和/或旋转运动,以使所述第一光斑能够在所述晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
2.根据权利要求1所述的照明装置(100),其特征在于,还包括第二反射单元(130);
所述第二反射单元(130)与所述晶圆间隔布置、且在所述第一光斑的周向上与所述第一反射单元(110)间隔布置;
所述第二反射单元(130)设置为接收所述晶圆的反射光并将所述晶圆的反射光反射至所述晶圆表面以形成第二光斑,所述第二光斑的至少部分与所述第一光斑重合。
3.根据权利要求2所述的照明装置(100),其特征在于,
所述第二反射单元(130)相对所述晶圆固定设置;或者
所述照明装置(100)还包括第二驱动单元(140),所述第二驱动单元(140)连接于所述第二反射单元(130)并设置为带动所述第二反射单元(130)进行平移运动和/或旋转运动,以使所述第二光斑随所述第一光斑一起在所述晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
4.根据权利要求1所述的照明装置(100),其特征在于,
所述第一反射单元(110)包括平面镜、凹面镜或空间调制器中的任意一种;和/或
所述第一驱动单元(120)包括压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的照明装置(100),其特征在于,
所述第二反射单元(130)包括平面镜;和/或
所述第二驱动单元(140)包括压电驱动器、振镜电机驱动器或空间光学调制器中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的照明装置(100),其特征在于,所述第一反射单元(110)与所述第一光斑的距离大于所述第二反射单元(130)与所述第一光斑的距离。
7.根据权利要求1-6任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述照明装置(100)还包括光源单元(150),所述光源单元(150)用于生成照射在所述第一反射单元(110)上的入射光。
8.一种晶圆缺陷检测设备(10),其特征在于,包括如权利要求7所述的照明装置(100),还包括控制单元(300)以及至少一个图像采集单元(200);
所述图像采集单元(200)与所述照明装置(100)布置在晶圆的厚度方向上的同一侧,所述图像采集单元(200)与所述控制单元(300)电连接,以受所述控制单元(300)控制对晶圆进行图像采集;
所述控制单元(300)还与所述第一驱动单元(120)电连接,以控制所述第一驱动单元(120)驱动所述第一反射单元(110)进行平移运动和/或旋转运动,以使所述第一光斑在所述晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描。
9.根据权利要求8所述的晶圆缺陷检测设备(10),其特征在于,
所述图像采集单元(200)设置有多个,多个所述图像采集单元(200)间隔环设于所述晶圆的中轴线;
每个所述图像采集单元(200)的采集光路与所述晶圆的中轴线的夹角设置为30°-70°。
10.一种如权利要求9所述的晶圆缺陷检测设备(10)的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
控制光源单元(150)生成入射光并照射至第一反射单元(110),以于晶圆表面形成第一光斑;
基于所述第一反射单元(110)的平移运动和/或旋转运动,控制所述第一光斑在所述晶圆表面进行直线扫描和/或旋转扫描;
基于多个图像采集单元(200)分别与所述第一光斑的距离,控制与所述第一光斑的距离最小的所述图像采集单元(200)对所述晶圆表面进行图像采集。
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CN202311773929.3A CN117929266A (zh) | 2023-12-21 | 2023-12-21 | 一种照明装置、晶圆缺陷检测设备及其控制方法 |
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