CN213689418U - 一种混光组件、照明装置和光学检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混光组件、照明装置和光学检测设备，包括：第一光传输模组，所述第一光传输模组包括多个第一光传输器件；混光模组，所述混光模组与所述多个第一光传输器件连接；第二光传输模组，所述第二光传输模组与所述混光模组连接。由于不同的第一光传输器件可与不同颜色的单色光源连接，将不同颜色的单色光传输至混光模组，且混光模组可对不同颜色的单色光进行混光，因此，可以根据需要混合出所需颜色的光。也就是说，可以根据晶圆背面残胶的颜色混合出相同或相近颜色的光，并采用相同或相近颜色的光对晶圆背面进行照明，以提高晶圆背面缺陷检测的信噪比，降低残胶对缺陷检测结果的影响。

Description

一种混光组件、照明装置和光学检测设备

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，更具体地说，涉及一种照明装置和光学检测设备。

背景技术

晶圆作为芯片的基底，若存在缺陷，会导致芯片失效，进而导致芯片的良率降低，制造成本增高。常用的手段是在芯片制备前或制备过程中对晶圆进行表面缺陷的检测。但是，由于完成制备后的晶圆背面会具有残胶，而残胶又会具有某种颜色，因此，若采用单一颜色的光源对晶圆背面进行照明，会导致晶圆背面缺陷检测的信噪比较低，影响缺陷检测结果的准确性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种混光组件、照明装置和光学检测设备，以提高缺陷检测的信噪比。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种混光组件，包括：

第一光传输模组，所述第一光传输模组包括多个第一光传输器件，不同的第一光传输器件可与不同颜色的单色光源连接，用于传输不同颜色的单色光；

混光模组，所述混光模组与所述多个第一光传输器件连接，用于对多个第一光传输器件传输的不同颜色的单色光进行混光；

第二光传输模组，所述第二光传输模组与所述混光模组连接，用于将所述混光模组出射的混合光传输至发光面，以使所述混合光从所述发光面出射。

可选地，所述混光模组包括至少一个连接件，所述连接件的一端与多个所述第一光传输器件连接，所述连接件的另一端与所述第二光传输模组连接，以使多个所述第一光传输器件传输的不同颜色的单色光经所述连接件混光后传输至所述第二光传输模组。

可选地，所述第二光传输模组包括至少一个第一子器件、至少一个分光组件和至少两个第二子器件；

每个所述第一子器件的一端与所述混光模组连接，每个所述第一子器件的另一端与一个所述分光组件的一端连接，每个所述分光组件的另一端与至少两个所述第二子器件的一端连接，所述第二子器件的另一端在所述发光面上线性排列；

所述分光组件用于将所述混光模组出射的混合光分成至少两束并分别传输至所述第二子器件中，以通过所述第二子器件将所述混合光传输至所述发光面。

可选地，所述第一光传输器件、所述第一子器件和所述第二子器件都包括光纤。

可选地，还包括位于所述发光面出射光路上的光学元件，所述光学元件包括柱面镜；

所述光学元件用于对所述发光面出射的光进行扩束整形。

可选地，所述光学元件与所述发光面之间的距离可调，以调整所述发光面出射的光的光斑尺寸、光强和光均匀度。

可选地，所述柱面镜为平凸结构。

可选地，所述平凸结构的凸面的曲率半径为5mm、中心厚度为10mm。

可选地，所述发光面的长度范围为1mm-5000mm、宽度围为1mm-50mm。

一种照明装置，包括：

光源模组，所述光源模组包括多个不同颜色的单色光源；

混光组件，所述混光组件为如上任一项所述的混光组件，所述混光组件中不同的第一光传输器件与所述光源模组中不同颜色的单色光源连接。

一种光学检测设备，包括如上所述的照明装置和成像装置。

与现有技术相比，本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：

本实用新型所提供的混光组件、照明装置和光学检测设备，由于不同的第一光传输器件可与不同颜色的单色光源连接，将不同颜色的单色光传输至混光模组，且混光模组可对不同颜色的单色光进行混光，因此，可以根据需要混合出所需颜色的光。也就是说，可以根据晶圆背面残胶的颜色混合出相同或相近颜色的光，并采用相同或相近颜色的光对晶圆背面进行照明，以提高晶圆背面缺陷检测的信噪比，降低残胶对缺陷检测结果的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的混光组件的结构示意图；

图2为图1所示的混光组件沿切割线AA’的剖面结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例提供的混光组件的结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的发光面4和光学元件5的光路图；

图5至图18为本实用新型一个实施例提供的照明光斑随发光面4和光学元件5之间距离变化的示意图；

图19为本实用新型一个实施例提供的照明装置的结构示意图；

图20为本实用新型一个实施例提供的照明光源的结构示意图；

图21为本实用新型一个实施例提供的光学检测设备的结构示意图。

具体实施方式

以上是本实用新型的核心思想，为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种混光组件，用于实现多种颜色的单色光的混光，如图1所示，该混光组件包括第一光传输模组1、混光模组2和第二光传输模组3。

其中，第一光传输模组1包括多个第一光传输器件10，不同的第一光传输器件10可与不同颜色的单色光源连接，用于传输不同颜色的单色光。混光模组2与第一光传输模组1连接，即混光模组2与多个第一光传输器件10连接，用于对多个第一光传输器件10传输的不同颜色的单色光进行混光。第二光传输模组3与混光模组2连接，用于将混光模组2出射的混合光传输至发光面4，以使混合光从发光面4出射。

由于不同的第一光传输器件10可与不同颜色的单色光源连接，将不同颜色的单色光传输至混光模组2，且混光模组2可对不同颜色的单色光进行混光，因此，可以根据需要混合出所需颜色的光。也就是说，可以根据晶圆背面残胶的颜色混合出相同或相近颜色的光，并采用相同或相近颜色的光对晶圆背面进行照明，以提高晶圆背面缺陷检测的信噪比，降低残胶对缺陷检测结果的影响。

可选地，本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一光传输模组1包括三个第一光传输器件10，其中，第一个第一光传输器件10与红色光源连接，用于传输红光，第二个第一光传输器件10与绿色光源连接，用于传输绿光，第三个第一光传输器件10与绿色光源连接，用于传输绿光，以使红光、绿光和蓝光混合成照明所需的白光。

当然，图1中仅以第一光传输模组1包括三个第一光传输器件为例进行说明，本实用新型并不仅限于此，在其他实施例中，第一光传输模组1可以包括两个、四个甚至更多个第一光传输器件，第一光传输器件传输的单色光的颜色可以根据需要混成的光的颜色确定，其中混合成的光可以是白光，也可以是单色光如红光或黄光等。

可选地，本实用新型的一些实施例中，如图1所示，混光模组2包括至少一个连接件，连接件20的一端与多个第一光传输器件10连接，连接件20的另一端与第二光传输模组3连接，以使多个第一光传输器件10传输的不同颜色的单色光经连接件20混光后传输至第二光传输模组3。

进一步可选地，本实用新型的一些实施例中，连接件20可以为透明的光学元件，以使多种颜色的单色光通过多个第一光传输器件10的随机排布进行混光和匀光。

可选地，在上述任一实施例中，第一光传输器件10包括光纤。如每个第一光传输器件10都包括多根光纤，可以将传输红光的多根光纤、传输蓝光的多根光纤和传输绿光的多根光纤在连接件20的一端随机排布，使得红光、蓝光和绿光在连接件20中随机混光。

当然，本实用新型并不仅限于此，在其他实施例中，连接件20还可以为匀光板或导光板等，以使多个第一光传输器件10传输的多种颜色的单色光在连接件20中通过折射、反射或散射等进行混光。

可选地，本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第二光传输模组3包括至少一个第一子器件30、至少一个分光组件31和至少两个第二子器件32。

每个第一子器件30的一端与混光模组2连接，每个第一子器件30的另一端与一个分光组件31的一端连接，每个分光组件31的另一端与至少两个第二子器件32的一端连接，第二子器件32的另一端在发光面4上线性排列。分光组件31用于将混光模组2出射的混合光分成至少两束并分别传输至第二子器件32中，以通过第二子器件32将混合光传输至发光面4，以便在发光面4形成所需的线性光斑。

本实用新型实施例中，第二光传输模组3可以包括一个第一子器件30、一个分光组件31和至少两个第二子器件32，也可以包括两个第一子器件30、两个分光组件31和至少四个第二子器件32，在此不再一一赘述。

可选地，在上述任一实施例中，第一子器件30和第二子器件32都包括光纤。进一步可选地，本实用新型的一些实施例中，分光组件31可以为透明的光学元件，第一子器件30出射的混合光经分光组件31透射后进入至少两个第二子器件32中。

需要说明的是，在上述任一实施例的基础上，如图2所示，发光面4为长条状的平面，以使出射的光斑为线性光斑。可选地，本实用新型的一些实施例中，发光面4的长度L的范围为1mm-5000mm、宽度D的范围为1mm-50mm。可选地，本实用新型的一些实施例中，发光面4的长度L为500mm、宽度D为2mm。

在上述任一实施例的基础上，本实用新型的一些实施例中，如图3所示，混光组件还包括位于发光面4出射光路上的光学元件5，光学元件5包括柱面镜。光学元件5用于对发光面4出射的光进行扩束整形。

可选地，柱面镜即光学元件5为平凸结构，即如图4所示，光学元件5为朝向发光面4的一侧为平面、背离发光面4的一侧为凸面的结构，平凸结构的凸面的曲率半径为5mm、中心厚度为10mm、照明距离为100mm。

并且，在本实用新型的一些实施例中，光学元件5与发光面4之间的距离可调，以调整发光面4出射的光的光斑尺寸、光强和光均匀度。图5和图6所示为发光面4和光学元件5之间的距离为0时的照明光斑，其中，图5为光斑图像，图6为光斑的光谱曲线，图7和图8所示为发光面4和光学元件5之间的距离为1mm时的照明光斑，图9和图10所示为发光面4和光学元件5之间的距离为2mm时的照明光斑，图11和图12所示为发光面4和光学元件5之间的距离为4mm时的照明光斑，图13和图14所示为发光面4和光学元件5之间的距离为6mm时的照明光斑，图15和图16所示为发光面4和光学元件5之间的距离为8mm时的照明光斑，图17和图18所示为发光面4和光学元件5之间的距离为10mm时的照明光斑，由图5至图18可知，随着发光面4和光学元件5之间的距离的变化，照明光斑的光斑尺寸、光强和光均匀度等都会发生变化，从而可以通过调整发光面4和光学元件5之间的距离，使得最终出射的光能够满足不同的照明需求。

本实用新型实施例还提供了一种照明装置，如图19所示，包括光源模组6和混光组件，混光组件为如上任一实施例提供的混光组件，混光组件中不同的第一光传输器件10与光源模组6中不同颜色的单色光源60连接。

如图20所示，光源模组6包括多个不同颜色的单色光源60。可选地，本实用新型的一些实施例中，光源模组6包括发射红光的单色光源60、发射绿光的单色光源60和发射蓝光的单色光源60，其中，第一个第一光传输器件10与发射红光的单色光源60连接，第二个第一光传输器件10与发射蓝光的单色光源60连接，第三个第一光传输器件10与发射绿光的单色光源60连接，以使红光、绿光和蓝光经过混光模组2混光以及第二光传输模组3传输后，从发光面4出射。

当然，图19和20中，也仅以光源模组6包括三种不同颜色的单色光源60为例进行说明，本实用新型并不仅限于此，在其他实施例中，光源模组6也可以包括两种、四种甚至更多种不同颜色的单色光源60，当然，光源模组6中单色光源60的个数与第一光传输模组1中第一光传输器件10的个数需对应，以便第一光传输器件10与单色光源60对应连接。

本实用新型实施例还提供了一种光学检测设备，如图21所示，包括如上任一实施例的照明装置7和成像装置8，照明装置7出射的光照射到待测物9上，经待测物9反射或散射后形成信号光，成像装置8采集信号光后形成图像等数据，通过对图像等数据进行分析，即可获得待测物9的结构信息，该结构信号包括膜厚等。本实用新型一些实施例中，成像装置8包括成像器件，该成像器件包括CCD图像传感器或光谱仪等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种混光组件，其特征在于，包括：

第一光传输模组，所述第一光传输模组包括多个第一光传输器件，不同的第一光传输器件可与不同颜色的单色光源连接，用于传输不同颜色的单色光；

混光模组，所述混光模组与所述多个第一光传输器件连接，用于对多个第一光传输器件传输的不同颜色的单色光进行混光；

第二光传输模组，所述第二光传输模组与所述混光模组连接，用于将所述混光模组出射的混合光传输至发光面，以使所述混合光从所述发光面出射。

2.根据权利要求1所述的混光组件，其特征在于，所述混光模组包括至少一个连接件，所述连接件的一端与多个所述第一光传输器件连接，所述连接件的另一端与所述第二光传输模组连接，以使多个所述第一光传输器件传输的不同颜色的单色光经所述连接件混光后传输至所述第二光传输模组。

3.根据权利要求1所述的混光组件，其特征在于，所述第二光传输模组包括至少一个第一子器件、至少一个分光组件和至少两个第二子器件；

每个所述第一子器件的一端与所述混光模组连接，每个所述第一子器件的另一端与一个所述分光组件的一端连接，每个所述分光组件的另一端与至少两个所述第二子器件的一端连接，所述第二子器件的另一端在所述发光面上线性排列；

所述分光组件用于将所述混光模组出射的混合光分成至少两束并分别传输至所述第二子器件中，以通过所述第二子器件将所述混合光传输至所述发光面。

4.根据权利要求3所述的混光组件，其特征在于，所述第一光传输器件、所述第一子器件和所述第二子器件都包括光纤。

5.根据权利要求1-4任一项所述的混光组件，其特征在于，还包括位于所述发光面出射光路上的光学元件，所述光学元件包括柱面镜；

所述光学元件用于对所述发光面出射的光进行扩束整形。

6.根据权利要求5所述的混光组件，其特征在于，所述光学元件与所述发光面之间的距离可调，以调整所述发光面出射的光的光斑尺寸、光强或光均匀度。

7.根据权利要求5所述的混光组件，其特征在于，所述柱面镜为平凸结构。

8.根据权利要求7所述的混光组件，其特征在于，所述平凸结构的凸面的曲率半径为5mm、中心厚度为10mm。

9.根据权利要求1所述的混光组件，其特征在于，所述发光面的长度范围为1mm-5000mm、宽度围为1mm-50mm。

10.一种照明装置，其特征在于，包括：

光源模组，所述光源模组包括多个不同颜色的单色光源；

混光组件，所述混光组件为权利要求1-9任一项所述的混光组件，所述混光组件中不同的第一光传输器件与所述光源模组中不同颜色的单色光源连接。

11.一种光学检测设备，其特征在于，包括权利要求10所述的照明装置和成像装置。

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