CN215525579U - 一种检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种检测设备，包括：定位模块，所述定位模块包括：成像组件，包括第一成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第一定位图像；第二成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第二定位图像；所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同；处理模块，用于根据所述第一定位图像和/或第二定位图像对所述待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息；检测模块，用于根据所述位置信息对所述待测目标进行检测。能够对不同尺寸的待测目标的精确定位，提高检测模块的检测精度。

Description

一种检测设备

技术领域

本实用新型涉及半导体的检测设备领域，特别是一种检测设备。

背景技术

在半导体芯片的制造过程中，需要对晶圆表面的某些待测目标的性质进行检测，如薄膜厚度、颗粒污染、关键尺寸、缺陷等进行检测以保证产品质量。为了提高检测速度，在检测前往往需要对待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息，从而使测量光路能够根据待测目标的位置信息对待测目标进行定位。

现有技术往往根据半导体芯片的设计图对待测目标进行定位，然而半导体芯片的制造误差会导致待测目标的位置出现偏差，从而导致测量结果不准确。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提出了一种检测设备，能够提高测量系统对不同尺寸的待测目标的定位精度，进而提高检测精度。

本实用新型的技术方案提供了一种检测设备，包括：

定位模块，所述定位模块包括：定位光源组件，用于产生定位光束，所述定位光束经待测物的待测目标之后形成定位信号光；成像组件，包括第一成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第一定位图像；第二成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第二定位图像；所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同；

处理模块，用于根据所述第一定位图像和/或第二定位图像对所述待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息；

检测模块，用于根据所述位置信息对所述待测目标进行检测。

可选的，所述第一成像单元包括：第一管镜和第一图像采集器，所述第一管镜用于使所述定位信号光汇聚至所述第一图像采集器，所述第一管镜与第一图像采集器之间具有第一距离；所述第二成像单元包括：第二管镜和第二图像采集器，所述第二管镜用于使定位信号光汇聚至所述第二图像采集器，所述第二管镜与第二图像采集器之间具有第二距离；所述第一管镜和第二管镜的焦距不同，和/或所述第一距离和第二距离不同。

可选的，第一成像单元和第二成像单元还包括物镜，所述物镜用于收集所述定位信号光；第一分束器，用于对所述物镜收集的定位信号进行分光，使至少部分第一定位信号光沿第一路径到达所述第一成像单元，至少部分第二定位信号光沿第二路径到达所述第二成像单元。

可选的，所述第一距离为第一管镜的焦距，所述第二距离为所述第二管镜的焦距。

可选的，所述物镜还用于接收所述定位光束使所述定位光束汇聚至待测物。

可选的，所述检测模块包括：检测光源，用于向待测物发射检测光束，所述检测光束经待测物后形成检测信号光；探测组件，用于接收所述检测信号光，并根据所述检测信号光对所述待测物进行检测；

所述检测设备还包括：第三分束器，用于使所述检测信号光与定位信号光分束；

第四分束器，用于使所述检测光束反射至待测物，并使所述检测信号光透过至所述探测组件；或者，用于使所述检测光束透射至待测物，并使所述检测信号光反射至所述探测组件。

可选的，所述检测设备还包括物镜时，所述物镜还用于接收所述检测光束使所述检测光束汇聚至待测物，并收集所述检测信号光，所述探测组件用于探测所述物镜收集的检测信号光。

可选的，所述检测光源为宽光谱光源，所述探测组件为光谱仪，所述检测模块用于检测待测目标的厚度。

可选的，所述第一成像单元的放大倍数大于第二成像单元的放大倍数，所述检测设备还包括控制模块；

所述控制模块被配置为：

当所述待测目标的尺寸处于第一预设尺寸范围时，使所述第一成像单元根据定位信号光形成第一定位图像；并使所述处理模块根据所述第一定位图像获取所述待测目标的位置信息，得到第一位置信息；使所述检测模块根据所述第一位置信息对待测目标进行定位后对待测目标进行检测；

当所述待待测目标的尺寸处于第二预设尺寸范围时，使所述第二成像单元根据定位信号光形成第二定位图像；并使所述处理模块根据所述第二定位图像获取所述待测目标的位置信息，得到第二位置信息；使所述检测模块根据所述第二位置信息对待测目标进行定位后对待测目标进行检测；

所述第一预设尺寸范围的上限小于或等于第二预设尺寸范围下限。

可选的，所述处理模块还用于根据所述第一位置信息和/或第二位置信息对待测目标的检测路径进行规划，使检测路径的长度最小或小于预设阈值。

可选的，所述控制模块具体用于：控制所述第一成像组件对待测物进行扫描，获取待测物中各待测目标的待测图像；

所述处理模块具体用于根据所述待测图像获取各待测目标的尺寸，并获取尺寸位于所述第一预设尺寸范围的待测目标作为复检目标；将所述复检目标的位置信息反馈给所述控制模块；根据所述待测图像获取位于所述第二预设尺寸范围的待测目标的待测图像作为所述第一定位图像；

所述控制模块还用于使所述第二成像单元根据所述复检目标的位置信息探测复检目标的定位信号光，获取所述复检目标的第二定位图像。

可选的，所述检测设备还包括：第二分束器，用于使定位光束反射后到达待测物，并使所述定位信号光透射后达到所述成像组件；或者，使定位光束头透射后到达待测物，并使所述定位信号光反射后达到所述成像组件。

本实用新型提供的技术方案与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的技术方案提供的检测设备中，所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同，则能够通过不同的成像单元对不同尺寸的待测目标进行成像，从而提高第一位置信息和第二位置信息的精度，从而能够使检测模块对待测目标进行精确定位，进而提高检测精度。

进一步，第一成像单元和第二成像单元还包括物镜，所述物镜用于收集所述第一定位信号光和第二定位信号光，所述第一分束器用于对所述物镜收集的第一定位信号光和第二定位信号进行分光，且所述第一管镜和第二管镜的焦距不同，和/或所述第一距离和第二距离不同；则所述第一成像单元和第二成像单元共用同一物镜，通过第一管镜和第二管镜使第一成像单元和第二成像单元具有不同放大倍数，则节约空间且能够同时对待测目标形成不同放大倍数的图像，从而提高检测速度。

进一步，所述第一分束器还用于使至少部分第二定位信号光沿第二路径到达所述第一成像单元，至少部分第二定位信号光沿第一路径到达所述第二成像单元，则能够通过第一成像单元和第二成像单元同时获取第一定位信号光，则能够同时通过第一成像单元和第二成像单元对待测目标同时形成不同放大倍数的图像，进而能够提高检测速度，简化检测设备结构。

附图说明

以下参考附图并结合实施例来具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将更加明显，其中，附图所示的内容仅用于对本实用新型进行解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，附图仅是示意性的，并非严格地按比例绘制。在附图中：

图1是本实用新型技术方案提供的检测设备一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型技术方案提供的检测设备第二实施例的结构示意图；

图3是本实用新型技术方案提供的检测设备第三实施例的结构示意图；

图4是本实用新型技术方案提供的检测设备第四实施例的结构示意图；

图5是本实用新型技术方案提供的检测设备第五实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型技术方案提供的检测设备通过具有不同波长的第一定位信号光和第二定位信号光能够对不同的待测目标进行精确定位，从而提高检测模块的检测精度。

为了提高对待测目标的定位在检测设备中，除了非接触测量光路，还需要配备成像光路，以便设备操作人员寻找图形片的测量位置、实现图形片自动对位和量测、或对非图形片的测量点进行拍照，从而根据待测物的图像获取待测目标的位置。然而，待测物表面的结构往往很复杂，一路成像光路很难满足检测的需求。

本实用新型通过不同放大倍数的成像单元实现对不同膜层的穿透，从而能够对不同尺寸的待测目标的精确定位，提高检测模块的检测精度。

本实用新型技术方案提供一种检测设备，包括定位模块，所述定位模块包括：成像组件，包括第一成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第一定位图像；第二成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第二定位图像；所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同；处理模块，用于根据所述第一定位图像和/或第二定位图像对所述待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息；检测模块，用于根据所述位置信息对所述待测目标进行检测。能够对不同尺寸的待测目标的精确定位，提高检测模块的检测精度。

图1是本实用新型技术方案提供的检测设备一实施例的结构示意图。

参考图1，本实用新型技术方案提供一种待测物的检测设备，包括：

定位模块1，所述定位模块1包括：定位光源组件，用于产生定位光束，所述定位光束经待测物的待测目标之后形成定位信号光；成像组件，包括第一成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第一定位图像；第二成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第二定位图像；所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同；

处理模块，用于根据所述第一定位图像和/或第二定位图像对所述待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息；

检测模块，用于根据所述位置信息对所述待测目标进行检测。

自所述待测物出射的第一定位信号光和第二定位信号光沿相同路径传播，

所述检测设备还包括第一分束器120，用于对所述第一定位信号光和第二定位信号光进行分光处理，使至少部分第一定位信号光沿第一路径到达所述第一成像单元，至少部分第二定位信号光沿第二路径到达所述第二成像单元。

所述第一分束器120还用于使至少部分第一定位信号光沿第二路径到达所述第二成像单元，部分第二定位信号光第一路径到达所述第一成像单元.

本实施例中，所述第一成像单元还用于探测所述第二定位信号光；所述第二成像单元还用于探测所述第一定位信号光。

具体的，本实施例中，所述第一分束器120为半透半反射镜。在其他实施例中，所述第一分束器为可移动反射镜，所述可移动反射镜用于进出光路。当所述第一分束器进入光路时，使光束反射进入第一成像单元，且当所述第一分束器移出光路时，光束进入所述第二成像单元；或者当所述第一分束器进入光路时，使光束反射进入第二成像单元，且当所述第一分束器移出光路时，光束进入所述第一成像单元。

所述第一成像单元包括：第一管镜122和第一图像采集器131，所述第一管镜131用于使所述第一定位信号光汇聚至所述第一图像采集器122，所述第一管镜122与第一图像采集器121之间具有第一距离；所述第二成像单元包括：第二管镜132和第二图像采集器131，所述第二管镜132用于使所述第二信号光汇聚至所述第二图像采集器131，所述第二管镜132与第二图像采集器131之间具有第二距离；所述第一管镜122和第二管镜132的焦距不同，和/或所述第一距离和第二距离不同。

第一成像单元和第二成像单元还包括物镜150，所述物镜150用于收集所述第一定位信号光和第二定位信号光，所述第一分束器120用于对所述物镜150收集的第一定位信号光和第二定位信号进行分光。

所述第一距离为第一管镜122的焦距，所述第二距离为所述第二管镜132的焦距。

所述物镜150还用于接收所述第一定位光束使所述第一定位光束汇聚至待测物，并接收所述第二定位光束使所述第二定位光束汇聚至待测物。

所述检测模块包括：检测光源141，用于向待测物发射检测光束，所述检测光束经待测物后形成检测信号光；探测组件151，用于接收所述检测信号光，并根据所述检测信号光对所述待测物进行检测；

所述检测设备还包括：第三分束器153，用于使所述检测信号光与第一定位信号光分束，并使所述检测信号光与第二定位信号光分束；

第四分束器，用于使所述检测光束反射至待测物，并使所述检测信号光透过至所述探测组件151；或者，用于使所述检测光束透射至待测物，并使所述检测信号光反射至所述探测组件151。

所述检测设备还包括物镜150时，所述物镜150还用于接收所述检测光束使所述检测光束汇聚至待测物，并收集所述检测信号光，所述探测组件151用于探测所述物镜150收集的检测信号光。

所述检测模块和定位模块共用同一物镜，能够简化检测设备的结构。

所述检测光源141为宽光谱光源，所述探测组件151为光谱仪，所述检测模块141用于检测待测目标的厚度。

所述第一成像单元的放大倍数大于第二成像单元的放大倍数，所述检测设备还包括控制模块；

控制模块被配置为：控制定位模块对待测目标进行成像

当所述待测目标的尺寸处于第一预设尺寸范围时，使所述第一成像单元根据定位信号光形成第一定位图像；并使所述处理模块根据所述第一定位图像获取所述待测目标的位置信息，得到第一位置信息；使所述检测模块根据所述第一位置信息对待测目标进行定位后对待测目标进行检测；

当所述待测目标的尺寸处于第一预设尺寸范围时，使所述第二成像单元根据定位信号光形成第二定位图像；并使所述处理模块根据所述第二定位图像获取所述待测目标的位置信息，得到第二位置信息；使所述检测模块根据所述第二位置信息对待测目标进行定位后对待测目标进行检测。

在一个实施例中，当预先不知道待测目标尺寸的情况下，所述控制模块用于根据第一成像组件的图像确定待测目标尺寸，根据待测目标尺寸选择不同的成像单元进行成像检测，具体的：

所述控制模块具体用于：控制所述第一成像组件对待测物进行扫描，获取待测物中各待测目标的待测图像；

所述处理模块用于根据所述待测图像获取各待测目标的尺寸，并获取尺寸位于第一预设尺寸范围的待测目标作为复检目标；将所述复检目标的位置信息反馈给所述控制模块；根据所述待测图像获取位于所述第二预设尺寸范围的待测目标的待测图像作为所述第一定位图像；

所述控制模块还用于使所述第二成像单元根据所述复检目标的位置信息探测复检目标的定位信号光，获取所述复检目标的第二定位图像。

在另一实施例中，当已知待测目标尺寸的情况下，控制单元可以根据存储的待测目标的尺寸或用户输入的待测目标尺寸，控制第一成像单元对第一预设尺寸范围的待测目标的信号光进行探测；控制第二成像单元对第二预设尺寸范围的待测目标的信号光进行探测。

所述处理模块还用于根据所述第一位置信息和第二位置信息对检测模块的检测路径进行规划，使所述检测路径的长度最小或小于预设阈值。

根据所述第一位置信息和/或第二位置信息对检测模块的检测路径进行规划具体包括：当所述待测物仅具有第一预设尺寸范围的待测目标时，根据所述第一位置信息对待测目标的检测路径进行规划；当所述待测物仅具有具有第一预设尺寸范围的待测目标时，根据所述第一位置信息对待测目标的检测路径进行规划；当所述待测物包括第一预设尺寸范围的待测目标，以及第二预设尺寸范围的目标时，根据所述第一位置信息和第二位置信息对各待测目标的检测路径进行规划，使检测路径的长度最小或小于预设阈值。所述检测路径为检测模块对各待测目标依次进行检测后检测模块的视场所移动的路径长度。

图1所示实施例中，所述定位光源组件仅产生一束定位光束，在另一实施例中，所述定位光源组件可以产生两束或两束以上定位光束，所述定位光源组件包括两个或两个以上定位光源。以下以所述定位光源组件包括两个定位光源为例进行说明。

图2是本实用新型技术方案提供的检测设备第二实施例的结构示意图。

请参考图2，所述检测设备包括：定位模块1，所述定位模块1包括：定位光源组件，产生第一定位光束和第二定位光束，所述第一定位光束和第二定位光束的波长不同，所述第一定位光束经待测物的第一待测目标之后形成第一定位信号光，所述第二定位光束经待测物的第二待测目标之后形成第二定位信号光；成像组件，用于根据所述第一定位信号光形成第一子定位图像，并根据所述第二定位信号光形成第二子定位图像；

处理模块，还用于根据所述第一子定位图像获取第一待测目标的第一子位置信息，根据所述第二子定位图像获取第二待测目标的第二子位置信息。

检测模块2，根据所述第一定位图像和/或第二定位图像对所述待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息包括：根据所述第一位置信息对所述第一待测目标进行检测，并根据所述第二位置信息对所述第二待测目标进行检测。

所述第一定位光束和第二定位光束的波长不同，不同波长的定位光对不同膜层具有不同的穿透能力，进而能够对具有不同膜层或裸露的待测目标进行检测，获取待测目标的定位图像，根据定位图像能够精确获取待测目标的位置信息，从而使检测模块能够根据不同待测目标的位置信息进行定位，提高定位精度，进而能够给通过检测模块2获取待测目标的精确待检测参数。

本实施例中，所述定位光源组件包括：第一定位光源111，所述第一定位光源111用于产生第一定位光束；第二定位光源112，所述第二定位光源112用于产生第二定位光束。

所述第一定位光束具有第一波长，所述第二定位光束具有第二波长。

本实施例中，所述第一定位光束为单波长光束，所述第二定位光束为单波长光束。在其他实施例中，所述第一定位光束可以为宽光谱光束，所述第二定位光束为宽光谱光束。

具体的，所述第一定位光束包括红外光，所述第二定位光束包括可见光。

可见光用于对表面没有膜层覆盖的待测目标进行成像，半导体膜层对可见光的透过率较低，反射率较高，通过可见光对裸露的待测目标进行成像能够减少待测目标底部图案对图像的干扰，提高图像对比度，从而提高裸露的待测目标的定位精度。半导体膜层对红外光的透过率较高，利用红外光能够对被膜层覆盖的待测目标进行成像，从而对被膜层覆盖的待测目标进行定位。

本实施例中，所述第一定位光束垂直入射至待测物表面，所述第二定位光束垂直入射至待测物表面。即所述第一定位光束的入射角为零，所述第二定位光束的入射角为零。所述入射角为入射至待测物表面的光束与待测物表面法线之间的夹角。在其他实施例中，所述第一定位光束的入射角为锐角或所述第二定位光束的入射角为锐角。

本实施例中，所述第一定位光束在待测物表面形成的第一光斑的中心与所述第一定位光束在待测物表面形成的第二光斑的中心重合。所述第一光斑的中心与第二光斑的中心重合，能够在对待测物表面进行扫描的过程中缩短扫描行程，提高定位速度。在其他实施例中，所述第一光斑和第二光斑分离或部分重合。

本实施例中，所述定位光源组件产生两束定位光束，第一定位光束和第二定位光束。在其他实施例中，所述定位光源组件可以产生三个或三个以上的定位光束，三个或三个以上的定位光束的波长不相同。

所述检测设备还包括：合束器110，用于使所述第一定位光束和第二定位光束合束，合束后的第一定位光束和第二定位光束沿相同路径传播至待测物。

本实施例中，所述合束器110为半透半反镜。所述合束器110透过所述第一定位光束并反射所述第二定位光束；或者，所述合束器110反射所述第一定位光束并透射所述第二定位光束。

在其他实施例中，所述合束器110可以为可移动反射镜，所述合束器110能够进出光路，当所述合束进入光路时反射所述第一定位光束至所述相同路径，且当所述合束离开光路时所述第二定位光束绕过所述合束器110进入所述相同路径。或者，当所述合束进入光路时反射所述第二定位光束至所述相同路径，且当所述合束离开光路时所述第一定位光束绕过所述合束器110进入所述相同路径。

在其他实施例中，所述第一定位光束和第二定位光束沿不同路径入射至待测物表面。所述第一定位光束的入射角与第二定位光束的入射角不同。所述第一定位光束的入射角为零，所述第二定位光束的入射角为锐角；或，所述第二定位光束的入射角为零，所述第一定位光束的入射角为锐角；或，所述第一定位光束的入射角与第二定位光束的入射角均为锐角，且所述第一定位光束和第二定位光束的入射角不同。所述第一定位光束与第二定位光束中角度较大者的入射角为50°～85°，例如75°；所述第一定位光束与第二定位光束中角度较小者的入射角为10°～40°，例如15°或30°。

所述检测设备还包括：第二分束器130，用于使经合束器110合束后的第一定位光束和第二定位光束反射后到达待测物，并使所述第一定位信号光和第二定位信号光透射后达到所述成像组件；或者，使经合束器110合束后的第一定位光束和第二定位光束头透射后到达待测物，并使所述第一定位信号光和第二定位信号光反射后达到所述成像组件。

所述第二分束器130为半透半反镜。

本实施例中，所述成像组件包括：第一成像单元，用于探测第一定位信号光并根据所述第一定位信号光形成第一子定位图像；第二成像单元，用于探测第二定位信号光并根据所述第二定位信号光形成第二子定位图像。

在其他实施例中，所述成像组件可以仅包括一个成像单元，所述成像单元用于探测第一定位信号光和第二定位信号光。

本实施例中，所述第一定位信号光由第一定位光束经所述待测物反射形成，所述第二定位信号光由第二定位光束经所述待测物反射形成。所述第一成像单元和第二成像单元均对所述待测物进行明场成像。

在其他实施例中，所述第一定位信号光由第一定位光束经待测物散射形成，和/或，第二信号光由第二定位光束经待测物散射形成。所述第一成像单元或第二成像单元中的一者或两者进行暗场成像。

所述第一成像单元和第二成像单元还包括物镜150，所述物镜用于收集所述第一定位信号光和第二定位信号光。本实施例中，所述物镜150还用于使第一定位光束和第二定位光束汇聚至待测物表面。所述第一定位光束和第二定位光束共用同一物镜150能够简化设备结构。

具体的，本实施例中，自所述待测物出射的第一定位信号光和第二定位信号光沿相同路径传播。所述物镜150用于收集所述第一定位信号光和第二定位信号光。

自所述待测物出射的第一定位信号光和第二定位信号光沿相同路径传播，则能够通过同一物镜150收集所述第一定位信号光和第二定位信号光。在其他实施例中，所述第一定位信号光和第二定位信号光可以通过不同的物镜进行收集。

所述检测设备还包括第一分束器120，用于对所述第一定位信号光和第二定位信号光进行分光处理，使至少部分第一定位信号光沿第一路径到达所述第一成像单元，至少部分第二定位信号光沿第二路径到达所述第一成像单元。所述第一分束器120用于对所述物镜150收集的第一定位信号光和第二定位信号进行分光。

具体，本实施例中，所述第一定位信号光的出射角为零度，所述第二定位信号光的出射角为零度。出射角为光束自待测物表面的出射方向与待测物表面法线之间的夹角。

本实施例中，所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同，所述第一成像单元还用于探测所述第二定位信号光；所述第二成像单元还用于探测所述第一定位信号光。在其他实施例中，所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数相同。

所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同，所述第一成像单元还用于探测所述第二定位信号光，所述第二成像单元还用于探测所述第一定位信号光；则能够通过第一成像单元和第二成像单元获取不同膜层覆盖的待测目标或裸露待测目标的不同放大倍数的图像，从而能够对具有不同膜层的小待测目标形成高放大倍数的图像，进而对小待测目标进行精确定位；且能够通过大视场获取大检测目标的图像，从而在保证定位精度和速度的情况下对不同待测目标进行检测。

本实施例中，所述第一分束器120为半透半反射镜。

所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同，且所述第一分束器120为半透半反镜，则能够通过第一成像单元和第二成像单元同时获取第一定位信号光，从而对第一待测目标同时形成不同放大倍数的图像。同理，能够通过第一成像单元和第二成像单元同时获取第二定位信号光，从而对第二待测目标同时形成不同放大倍数的图像。进而能够提高检测速度，简化检测设备结构。

在其他实施例中，所述第一分束为可移动反射镜，所述可移动反射镜用于进出光路。当所述第一分束器进入光路时，使光束反射进入第一成像单元，且当所述第一分束器移出光路时，光束进入所述第二成像单元；或者当所述第一分束器进入光路时，使光束反射进入第二成像单元，且当所述第一分束器移出光路时，光束进入所述第一成像单元。

所述第一成像单元包括：第一管镜122和第一图像采集器121，所述第一管镜122与第一图像采集器121之间具有第一距离；所述第二成像单元包括：第二管镜132和第二图像采集器131，所述第二管镜132与第二图像采集器131之间具有第二距离；所述第一管镜122和第二管镜132的焦距不同，和/或所述第一距离和第二距离不同。

所述第一距离为第一管镜122的焦距，所述第二距离为所述第二管镜132的焦距。

所述第一图像采集器121位于所述第一管镜122的焦平面处，所述第二图像采集器131位于所述第二管镜132的焦平面处，当待测目标位于物镜150的焦平面时，第一管镜122则能够使物镜150收集的第一定位信号光形成平行光并汇聚至第一图像采集器121；第二管镜132则能够使物镜150收集的第二定位信号光形成平行光并汇聚至第二图像采集器131，从而对待测目标进行清晰成像；所述第一管镜122和第二管镜132的焦距不同，且所述第一定位信号光和第二定位信号光通过相同物镜150收集，能够保证所述第一成像单元与和第二成像单元对待测目标形成不同放大倍数的图像。

所述第一图像采集器121和第二图像采集器131为CCD或CMOS图像传感器。

本实施例中，所述第一成像单元还包括第一快门123，位于所述第一分束器120之后的第一定位信号光的光路中，用于控制第一定位信号光的开光；所述第二成像单元还包括第二快门133，位于所述第一分束器120之后的第二定位信号光的光路中，用于控制第二定位信号光的开光。

在另一实施例中，所述第一成像单元还包括第一滤波器，用于对第一定位信号进行滤波，滤除第二波长的光；所述第二成像单元还包括所述第二滤波器，用于对第二定位信号进行滤波，滤除第一波长的光。

当使第一定位光源和第二定位光源同时发送第一定位光和第二定位光，从而通过第一滤波器能滤，所述第一滤波器能够滤除所述第二波长的光，则能够防止第二波长的光对第一待测目标返回的第一定位信号光的影响；同样，所述第二滤波器能够滤除第一波长的光，能够防止第一波长的光对第二待测目标返回的第二定位信号光的影响，进而能够同时通过第一定位信号光和第二定位信号光对第一待测目标和第二待测目标进行检测，且不影响检测精度。

所述检测模块2包括：检测光源141，用于向待测物发射检测光束，所述检测光束经待测物后形成检测信号光；探测组件151，用于接收所述检测信号光，并根据所述检测信号光对所述待测物进行检测。

本实施例中，所述检测光束的入射角与所述第一定位光束的入射角相同，且与所述第二定位光束的入射角相同。即所述检测光束的入射角为零。

在其他实施例中，所述第一定位光束或第二定位光束的入射角不相同，所述检测光束的入射角与所述第一定位光束或第二定位光束的入射角相同；或者，所述检测光束的入射角与第一定位光束和第二定位光束的入射角均不相同。

所述检测光束与所述第一定位光束的光斑至少部分重合，所述检测光束与第二定位光束的光斑至少部分重合。具体的，所述检测光束与第一定位光束的光斑中心重合，所述检测光束与第二定位光束的光斑重合。

本实施例中，所述检测光束的入射方向与检测信号光束出射方向关于待测物法线对称，具体的，所述检测信号光由检测光束经待测物反射形成；检测信号光的出射角为零。在其他实施例中，所述检测信号光可以由检测光束经待测物散射形成，所述检测信号光的出射角与检测光束的入射角不相等，或所述检测光束的入射方向与检测信号光束出射方向关于待测物法线不对称。

所述检测设备还包括：第三分束器153，用于使所述检测信号光与第一定位信号光分束，并使所述检测信号光与第二定位信号光分束。

具体的，本实施例中，所述第一定位光和第二定位光经过所述合束器110之后共光路，所述第三分束器153位于所述第一定位光和第二定位光的公共光路中，所述第三分束器153还用于反射或透射所述第一定位光束和第二定位光束，使所述第一定位光束和第二定位光束入射至待测物表面。具体的，所述第一定位光和第二定位光的入射角为零，所述第一定位信号光和第二定位信号光的出射方向也为零，所述第一定位信号光、第二定位信号光、第一定位光束和第二定位光束在第二分束器130与待测物之间的光束沿公共路径传播，传播方向相反。所述第三分束器153位于所述公共路径上。

所述第三分束器153为半透半反镜或可移动反射镜。

所述检测设备还包括：第四分束器140，用于使所述检测光束反射至待测物，并使所述检测信号光透过至所述探测组件151；或者，用于使所述检测光束透射至待测物，并使所述检测信号光反射至所述探测组件151。所述第四分束器140为半透半反镜。

本实施例中，所述第四分束器140位于所述公共路径上，还用于使所述第一定位光束、第二定位光束、第一定位信号光和第二定位信号光反射或透射后入射至所述待测物表面。

在其他实施例中，所述第四分束器140可以部位与所述公共路径上。即可以使所述第三分束器和第四分束器的位置互换。

本实施例中，所述物镜150还用于接收所述检测光束使所述检测光束汇聚至待测物，并收集所述检测信号光，所述探测组件151探测所述物镜150收集的检测信号光。

所述检测模块2与所述定位模块1的入射方向及出射方向相同，则所述检测模块2与定位模块1能够共用同一物镜150，从而简化光路结构。在其他实施例中，所述检测模块与定位模块可以使用不同的物镜。

所述检测模块2为光谱反射仪，所述检测模块2用于检测待测物表面薄膜的厚度。所述检测光源141为宽光谱光源，所述探测组件151为光谱仪。

所述检测光束至少包括第一波长和第二波长的光。

所述第一待测目标的个数为多个，所述第二待测目标的个数为多个。

当第一预设尺寸范围的待测目标包括第一待测目标时，第一定位图像包括第一子定位图像，所述第一位置信息包括第一子位置信息；当第一预设尺寸范围的待测目标包括第二待测目标时，第一定位图像包括第二子定位图像，所述第一位置信息包括第二子位置信息；当第二预设尺寸范围的待测目标包括第一待测目标时，第二定位图像包括第一子定位图像，所述第二位置信息包括第一子位置信息，当第二预设尺寸范围的待测目标包括第二待测目标时，第二定位图像包括第二子定位图像，所述第二位置信息包括第二子位置信息。

当待测目标仅包括第一待测目标时，根据所述第一子位置信息对第一待测目标的检测路径进行规划，使检测路径的长度最小或小于预设阈值。

当待测目标仅包括第二待测目标时，根据所述第二子位置信息对第二待测目标的检测路径进行规划，使检测路径的长度最小或小于预设阈值。

当待测目标仅包括第一待测目标和第二待测目标时，根据所述第一子位置信息和第二子位置信息对第一待测目标和第二待测目标的检测路径进行规划，使检测路径的长度最小或小于预设阈值。所述控制模块使所述检测模块2根据所述检测路径对第一待测目标和第二待测目标依次进行检测；

所述第一待测目标位于待测物表面，所述第二待测目标表面覆盖有薄膜；所述第一定位光束为可见光，所述第二定位光束为红外光。

红外光对薄膜的穿透力强，从而能够对第二待测目标进行成像。可见光的穿透性差，通过可见光对裸露的第一待测目标进行成像，能够减少待测目标底部背景图案对所形成图像的影响。

所述检测模块2还包括检测管镜152，用于使检测信号光汇聚至所述探测组件151，所述探测组件151位于所述检测管镜152的焦平面处。

需要说明的是，以上实施例中，所述第一波长和第二波长不相同。在另一实施例中，所述第一波长与第一波长相同。

所述第一成像单元和第二成像单元可以对相同待测目标形成不同放大倍数的图像。

图3是本实用新型技术方案提供的检测设备第三实施例的结构示意图。

请参考图3，本实施例与图1所示实施例的相同之处不做赘述，不同之处包括：

所述第一定位信号光和第二定位信号光中一者或两者的出射角为锐角。所述第一成像单元和第二成像单元中至少一者对待测目标进行暗场成像。

具体的，所述第二成像单元用于对待测目标进行暗场成像。所述第二定位信号光不经过所述物镜150。所述第二成像单元包括：成像镜组250和所述第二图像采集器200，所述成像镜组250用于收集所述第二定位信号光，并根据所述第人定位信号将第二待测目标成像至所述第二图像采集器200。

本实施例中，第一定位光束和第二定位光束的入射角为零，所述第一定位信号光的出射角为零，所述第二定位信号光的出射角为锐角。

在其他实施例中，还可以使所述第一成像单元对待测目标进行暗场成像。

所述成像镜组250的放大倍数与所述第一成像单元的放大倍速不同。

不同成像方法对不同类型的待测目标具有不同的灵敏度，比如明场成像对凹陷更敏感，而暗场成像对凸起更敏感。所述第一成像单元和第二成像单元中一者对待测目标进行暗场成像，另一者对待测目标进行明场成像，则通过第一成像单元和第二成像单元采集同一波长的定位信号光，则能够利用同一波长对待测物目标进行明场和暗场成像，从而能够对不同类型的待测目标进行清晰成像。

所述第一定位光束包括可见光，所述第二定位光束包括红外光。或者，所述第二定位光束包括可见光，所述第一定位光束包括红外光。

图4是本实用新型技术方案提供的检测设备第四实施例的结构示意图。

请参考图4，本实施例与图1所示实施例的相同之处不做赘述，不同之处包括：

所述第一定位光束和第二定位光束中一者或两者的入射角为锐角。所述第一成像单元和第二成像单元对入射光为锐角的定位光束进行暗场成像。

具体的，本实施例中，所述第二定位光束的入射角为锐角。

所述光源组件包括：第二定位光源300，用于产生第二定位光；汇聚组件350用于使第二定位光倾斜至待测物表面。

所述第一定位光束包括可见光，所述第二定位光束包括红外光。或者，所述第二定位光束包括可见光，所述第一定位光束包括红外光。

图5本实用新型技术方案提供的检测设备第五实施例的结构示意图。

请参考图5，本实施例与图1所示实施例的相同之处在此不多做赘述，不同之处，包括：

所述第一定位光束和第二定位光束中一者或两者的入射角为锐角；所述第一定位信号光和第二定位信号光中一者或两者的出射角为锐角。

具体的，所述第二定位光源400经所述汇聚组件将第二定位光斜入射至待测物表面；所述第二定位信号光的出射角为锐角。所述第二成像单元包括：成像组件410和第二图像传感器410。

所述第一定位光束包括可见光，所述第二定位光束包括红外光。或者，所述第二定位光束包括可见光，所述第一定位光束包括红外光。

所述第二定位光束的入射方向与所述第二定位信号光的出射方向关于待测物表面法线对称；或者，所述第二定位光束的入射方向与所述第二定位信号光的出射方向关于待测物表面法线不对称。

需要说明的是，以上实施例中，所述检测设备包括：两个定位光源和两个成像单元，所述定位光源组件用于产生两个定位光束；

在其他实施例中，所述检测设备包括三个或三个以上定位光源，和/或，三个或三个以成像单元。所述定位光源组件用于产生三个或两个以上定位光束；

在其他实施例中，所述检测设备还可以包括两个或两个以上检测模块2，所述两个或两个以上检测模块2可以具有公共物镜150，或者具有不同的物镜150。

以上实施例中，所述定位模块1包括两个成像单元，在本实用新型的其他实施例中，所述定位包括还可以包括三个或三个以上成像单元，各成像单元的放大倍数不同。具体的，所述定位模块还包括第三成像单元，所述第三成像单元的放大倍数小于所述第二成像单元的放大倍数；则当所述待待测目标的尺寸处于第三预设尺寸范围时，使所述第三成像单元根据定位信号光形成第三定位图像。所述第三预设尺寸范围的下限大于或等于第二预设尺寸范围的上限。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种检测设备，其特征在于，包括：

定位模块，所述定位模块包括：定位光源组件，用于产生定位光束，所述定位光束经待测物的待测目标之后形成定位信号光；成像组件，包括第一成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第一定位图像；第二成像单元，用于探测至少部分所述定位信号光并根据探测的定位信号光形成第二定位图像；所述第一成像单元和第二成像单元的放大倍数不同；

处理模块，用于根据所述第一定位图像和/或第二定位图像对所述待测目标进行定位，获取待测目标的位置信息；

检测模块，用于根据所述位置信息对所述待测目标进行检测。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一成像单元包括：第一管镜和第一图像采集器，所述第一管镜用于使所述定位信号光汇聚至所述第一图像采集器，所述第一管镜与第一图像采集器之间具有第一距离；所述第二成像单元包括：第二管镜和第二图像采集器，所述第二管镜用于使定位信号光汇聚至所述第二图像采集器，所述第二管镜与第二图像采集器之间具有第二距离；所述第一管镜和第二管镜的焦距不同，和/或所述第一距离和第二距离不同。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，第一成像单元和第二成像单元还包括物镜，所述物镜用于收集所述定位信号光；第一分束器，用于对所述物镜收集的定位信号进行分光，使至少部分第一定位信号光沿第一路径到达所述第一成像单元，至少部分第二定位信号光沿第二路径到达所述第二成像单元。

4.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述第一距离为第一管镜的焦距，所述第二距离为所述第二管镜的焦距。

5.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述物镜还用于接收所述定位光束使所述定位光束汇聚至待测物。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的检测设备，其特征在于，所述检测模块包括：检测光源，用于向待测物发射检测光束，所述检测光束经待测物后形成检测信号光；探测组件，用于接收所述检测信号光，并根据所述检测信号光对所述待测物进行检测；

所述检测设备还包括：第三分束器，用于使所述检测信号光与定位信号光分束；

第四分束器，用于使所述检测光束反射至待测物，并使所述检测信号光透过至所述探测组件；或者，用于使所述检测光束透射至待测物，并使所述检测信号光反射至所述探测组件。

7.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括物镜时，所述物镜还用于接收所述检测光束使所述检测光束汇聚至待测物，并收集所述检测信号光，所述探测组件用于探测所述物镜收集的检测信号光。

8.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于，所述检测光源为宽光谱光源，所述探测组件为光谱仪，所述检测模块用于检测待测目标的厚度。

9.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一成像单元的放大倍数大于第二成像单元的放大倍数，所述检测设备还包括控制模块；

所述控制模块被配置为：

当所述待测目标的尺寸处于第一预设尺寸范围时，使所述第一成像单元根据定位信号光形成第一定位图像；并使所述处理模块根据所述第一定位图像获取所述待测目标的位置信息，得到第一位置信息；使所述检测模块根据所述第一位置信息对待测目标进行定位后对待测目标进行检测；

当所述待测目标的尺寸处于第二预设尺寸范围时，使所述第二成像单元根据定位信号光形成第二定位图像；并使所述处理模块根据所述第二定位图像获取所述待测目标的位置信息，得到第二位置信息；使所述检测模块根据所述第二位置信息对待测目标进行定位后对待测目标进行检测；

所述第一预设尺寸范围的上限小于或等于第二预设尺寸范围下限。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，所述处理模块还用于根据所述第一位置信息和/或第二位置信息对待测目标的检测路径进行规划，使检测路径的长度最小或小于预设阈值。

11.据权利要求10所述的检测设备，其特征在于，所述控制模块具体用于：控制所述第一成像组件对待测物进行扫描，获取待测物中各待测目标的待测图像；

所述处理模块具体用于根据所述待测图像获取各待测目标的尺寸，并获取尺寸位于所述第一预设尺寸范围的待测目标作为复检目标；将所述复检目标的位置信息反馈给所述控制模块；根据所述待测图像获取位于所述第二预设尺寸范围的待测目标的待测图像作为所述第一定位图像；

所述控制模块还用于使所述第二成像单元根据所述复检目标的位置信息探测复检目标的定位信号光，获取所述复检目标的第二定位图像。

12.据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括：第二分束器，用于使定位光束反射后到达待测物，并使所述定位信号光透射后达到所述成像组件；或者，使定位光束头透射后到达待测物，并使所述定位信号光反射后达到所述成像组件。

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