CN215931706U - 检测装置及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种检测装置及检测设备，所述检测装置包括光源组件、分光镜、光学镜组以及图像采集装置，所述光源组件包括第一光源以及第二光源，所述光源组件发射的光线透射经过所述分光镜后传输至待测件，所述待测件将光线反射后传输至所述分光镜，并被所述分光镜反射，透射经过所述光学镜头组后，传输至所述图像采集装置。所述检测装置在对待测件进行位置确定时，能够同时检测所述待测件的破损或碎裂情况，从而在检测到破损或碎裂情况时，能够将待测件及时移送至不合格区域，无需再对该待测件进行检测，从而避免对破损或碎裂的待测件定位后，并进行高精度检测时才能确定待测件的破损或碎裂情况，提高检测装置的检测效率。

Description

检测装置及检测设备

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测装置及检测设备。

背景技术

在对晶圆进行检测前，需要对承载装置上的晶圆放置位置，现有技术中，通常采用边缘定位的方式对晶圆进行定位，由于晶圆在检测前，可能由于传输或其他原因导致晶圆存在较多缺陷或或晶圆开裂等问题，存在较多缺陷或开裂的晶圆可以直接存在放在不合格区域，但是晶圆的缺陷或开裂问题通常需要通过对晶圆进行检测才能够确定，因此当晶圆表面存在较多缺陷或边缘存在碎裂时，需要在实际对晶圆进行检测时才能发现晶圆的碎裂情况，从而造成晶圆的检测效率降低。

实用新型内容

本申请实施例提供一种检测装置及检测设备。

第一方面，本申请实施例提供一种检测装置，所述检测装置包括光源组件、分光镜、光学镜组以及图像采集装置，所述光源组件包括第一光源以及第二光源，所述光源组件发射的光线透射经过所述分光镜后，再依次经过所述待测件与所述光学镜组后，传输至所述图像采集装置。

可选的，所述第一光源为可见光照明光源，所述第二光源为红外光照明光源。

可选的，所述图像采集装置包括第一相机与第二相机，所述第一相机设于所述光学镜组的出光侧，所述第二相机设于所述待测件远离所述光源组件的表面的一侧。

可选的，所述图像采集装置的工作波长范围包括所述第一光源出射的光线的第一波长范围以及所述第二光源出射的第二波长范围。

可选的，所述光源组件还包括第一光学元件与第二光学元件，所述第一光源发出的光线经过所述第一光学元件反射后传输至分光镜，所述第二光源发出的光线经过所述第二光学元件反射后传输至分光镜。

可选的，所述分光镜、所述第一光学元件以及所述第二光学元件共线设置，所述第二光源发出的光线经过所述第二光学元件反射后并透射经过所述第一光学元件后，传输至所述分光镜。

可选的，所述图像采集装置为线扫相机或点阵相机。

可选的，所述检测装置还包括控制模块，所述控制模块与所述第一光源以及所述第二光源连接，所述控制模块用于控制所述第一光源以及所述第二光源的开启与关闭。

第二方面，本申请实施例提供一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括安装平台以及如上述任一项实施方式所述的检测装置。

可选的，所述检测设备还包括承载装置，所述承载装置承载待测件并带动所述待测件转动，所述检测装置的光源出射的光线照射在所述待测件的待测表面。

可以看出，在本申请实施例中，所述检测装置包括光源组件、分光镜、光学镜组以及图像采集装置，所述光源组件包括第一光源以及第二光源，所述光源组件发射的光线透射经过所述分光镜后传输至待测件，所述待测件将光线反射后传输至所述分光镜，并被所述分光镜反射，透射经过所述光学镜头组后，传输至所述图像采集装置。所述检测装置在对待测件进行位置确定时，能够同时检测所述待测件的破损或碎裂情况，从而在检测到破损或碎裂情况时，能够将待测件及时移送至不合格区域，无需再对该待测件进行检测，从而避免对破损或碎裂的待测件定位后，并进行高精度检测时才能确定待测件的破损或碎裂情况，提高检测装置的检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种检测装置的正视图；

图3是本申请实施例提供的另一种检测装置的正视图；

图4是本申请实施例提供的另一种检测装置的正视图；

图5是本申请实施例提供的另一种检测装置的正视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	光源组件	41	第一相机
11	第一光源	42	第二相机
				12	第二光源	50	第一光学元件
20	分光镜	60	第二光学元件
				30	光学镜组	70	移动组件
40	图像采集装置	80	待测件

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

以下分别进行详细说明。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参照图1至图5，所述检测装置包括光源组件10、分光镜20、光学镜组 30以及图像采集装置40，所述光源组件10包括第一光源11以及第二光源12，所述光源组件10发射的光线透射经过所述分光镜20后，再依次经过所述待测件80与所述光学镜组30后，传输至所述图像采集装置40。

在通过检测装置对所述待测件80进行检测时，所述第一光源11与所述第二光源12发出的光线照射到所述待测件80上，并被所述待测件80上反射后传输至所述图像采集装置40，所述图像采集装置40采集所述待测件80的边缘位置的检测图像，所述第一光源11发出的光线在所述待测件80靠近时所述光源的一侧表面反射，并传输回所述分光镜20后发射反射，再透射经过所述光学镜组30后传输至所述图像采集装置40；所述第二光源12发出的光线透射经过所述分光镜20后，再依次经过所述待测件80与所述光学镜组30后，传输至所述图像采集装置40。

具体的，在对所述待测件80进行位置定位时，所述待测件80的边缘设有一个定位缺口，所述待测件80在转动时，所述第一光源11照射所述待测件80，所述图像采集装置40采集所述待测件80的边缘图像，由于所述待测件80的边缘设有一个定位缺口，因此所述检测装置能够根据定位缺口的位置确定所述待测件80的放置位置与放置角度，另外，当所述第二光源12照射所述待测件80 时，由于第二光源12出射的光线能够透射经过所述待测件80靠近所述光源组件10的一侧表面，所述图像采集装置40采集所述待测件80中的第二图像，因此能够根据所述第二图像对所述待测件80的边缘缺陷进行确定，当所述待测件 80的边缘存在缺陷时，所述第二光源12照射所述待测件80时，所述第二图像能够确定所述待测件80的破裂的位置及痕迹。

在本申请实施例中，所述检测装置包括光源组件10、分光镜20、光学镜组 30以及图像采集装置40，所述光源组件10包括第一光源11以及第二光源12，所述光源组件10发射的光线透射经过所述分光镜20后传输至待测件80，所述待测件80将光线反射后传输至所述分光镜20，并被所述分光镜20反射，透射经过所述光学镜头组后，传输至所述图像采集装置40。所述检测装置在对待测件80进行位置确定时，能够同时检测所述待测件80的破损或碎裂情况，从而在检测到破损或碎裂情况时，能够将待测件80及时移送至不合格区域，无需再对该待测件80进行检测，从而避免对破损或碎裂的待测件80定位后，并进行高精度检测时才能确定待测件80的破损或碎裂情况，提高检测装置的检测效率。

在可选的实施方式中，所述第一光源11为可见光光源，所述第二光源12 为红外光光源，具体的，为了方便确定所述待测件80的边缘，所述可见光光源照射所述待测件80的边缘，从而方便所述图像采集装置40采集所述待测件80 的第一图像，从而能够根据第一图像确定所述待测件80的边缘位置。但是在通过可见光光源对所述待测件80进行照明时，由于可见光无法透射穿过所述待测件80，因此通过可见光确定所述待测件80可能存在于内部的缺陷，具体的，所述缺陷可以为所述待测件80表面的划痕，凹坑，表面或内部的破裂，因此可以通过第二光源12对所述待测件80进行照射，所述第二光源12出射的光线能够透射经过所述待测件80靠近所述光源组件10的一侧表面，并在另一侧表面反射后传输至所述分光镜20，由于红外光源出射的光线的透射能力较强，因此能够透射经过所述待测件80，通过所述第一光源11与第二光源12组合使用，能够通过一个检测装置同时确定所述待测件80的边缘位置以及边缘的缺陷情况，当所述待测件80的边缘出现碎裂或其他缺陷时，可以直接将当前待测件80移出检测设备，从而避免对具有缺陷的待测件80进行检测，提高了所述检测设备的检测效率。

在可选的实施方式中，所述分光镜20的透射反射比为1:1，具体的，为了能够提高所述图像采集装置40的采集的图像亮度，设置所述分光镜20的透射率为50％，具体的，由于所述分光镜20在光路传输过程中需要经过至少一次透射以及至少一次反射，当所述分光镜20的透射率为30％时，那么所述分光镜20 的反射率为70％，对所述光源组件10出射的光线亮度归一化为1，那么传输至所述待测件80的光亮度为0.3，那么再反射至所述图像采集装置40的光亮度为 0.21；当所述分光镜20的透射率为50％，那么所述分光镜20的反射率为50％，对所述光源组件10出射的光线亮度归一化为1，那么传输至所述待测件80的光亮度为0.5，那么再反射至所述图像采集装置40的光亮度为0.25，相比于透过率为30％时，分光镜20的透过率为50％时传输至所述图像采集装置40的光亮度更强，因此设置所述分光镜20的透射反射比为1:1。

在可选的实施方式中，如图3所示，所述图像采集装置40包括第一相机41 与第二相机42，所述第一相机41设于所述光学镜组30的出光侧，所述第二相机42设于所述待测件80远离所述光源组件10的表面的一侧，具体的，所述第一光源11发出的光线透射经过所述分光镜20后，在所述待测件80靠近所述光源组件10的一侧发生反射，再依次经过所述分光镜20、所述光学镜组30后传输至所述第一相机41，所述第二光源12发出的光线依次透射经过所述分光镜 20以及所述待测件80后，传输至所述第二相机42。可以理解的是，在另一可选的实施方式中，如图2所示，所述第二光源12发出的光线可以在所述待测件 80远离所述光源组件10的一侧表面发生发射，再依次经过所述分光镜20、所述光学镜组30后传输至所述第二相机42。

在可选的实施方式中，所述图像采集装置40的工作波长范围包括所述第一光源11出射的光线的第一波长范围以及所述第二光源12出射的第二波长范围。具体的，为了方便所述图像采集装置40接收经过所述待测件80反射的光线，并形成所述待测件80的检测图像，当所述第一光源11发出的光线以及所述第二光源12发出的光线局能够被所述图像采集装置40接收，并形成检测图像。

优选实施方式中，所述第一相机41的工作波长范围包括所述第一光源11 出射的光线的波长范围，所述第二相机42的工作波长范围包括所述第二光源12 出射的光线的波长范围。

在可选的实施方式中，如图4所示，所述光源组件10还包括第一光学元件 50与第二光学元件60，所述第一光源11发出的光线经过所述第一光学元件50 反射后传输至分光镜20，所述第二光源12发出的光线经过所述第二光学元件 60反射后传输至分光镜20。具体的，为了避免所述第一光源11与所述第二光源12在安装过程中发生干涉，可以通过增加光学元件调整光学结构的摆放方式，具体的，所述第一光源11发出的光线在传输至所述第一光学元件50后发生反射，并传输至所述分光镜20，所述第二光源12发出的光线在传输至所述第二光学元件60后发生反射，并传输至所述分光镜20。

优选实施方式中，如图5所示，所述分光镜20、所述第一光学元件50以及所述第二光学元件60共线设置，所述第二光源12发出的光线经过所述第二光学元件60反射后并透射经过所述第一光学元件50后，传输至所述分光镜20。所述第一光源11发出的光线能够被所述第一光学元件50反射，所述第二光源 12发出的光线能够透射经过所述第一光学元件50。通过所述第一光学元件50 以及所述第二光学元件60，能够避免所述第一光源11与所述第二光源12并排且相邻设置，从而降低所述第一光源11与所述第二光源12的安装难度，

在可选的实施方式中，所述图像采集装置40为线扫相机或点阵相机，具体的，当所述图像采集装置40为线扫相机时，所述第一光源11与所述第二光源 12交替频闪，所述线扫相机在每次光源闪烁时采集诉所述待测件80的图像，具体的，线扫相机用于被测物体和相机之间有相对运动的场合，通过线扫描相机高速采集，每次采集完一条线后正好运动到下一个单位长度，继续下一条线的采集，这样一段时间下来就拼成了一张二维的图片，也就类似于面阵相机采集到的图片，不同之处是高度可以无限长。接下来通过软件把这幅图片截成一定高度的图片，再进行实时处理或放入缓存稍后进行处理。

当所述图像采集装置40为面阵相机，当所述待测件80转动时，所述面阵相机抓拍所述待测件80的边缘的多张图片，从而根据面阵相机拍摄的图像确定所述待测件80的边缘位置以及边缘缺陷情况。

在可选的实施方式中，所述光源组件10还包括控制模块，所述控制模块与所述第一光源11以及所述第二光源12通信连接，所述控制模块用于控制所述第一光源11以及所述第二光源12开启或关闭，具体的，所述通信模块为编码器，编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

在一具体实施方式中，所述控制模块控制所述第一光源11与所述第二光源 12交替开启，每次任一光源开启时，所述控制模块控制所述图像采集装置40 采集所述待测件80的图像，当所述待测件80转动一周时，所述处理器对所述图像采集装置40采集的图像进行图像处理，将采集到的所述待测件80的图像分解为由第一光源11照明时采集的第一图像以及由第二光源12照明时采集的第二图像，再根据所述第一图像对所述待测件80进行定心，并根据所述第二图像对所述待测件80的边缘进行缺陷检测。优选实施方式中，所述第一光源11 与所述第二光源12交替开启，并且所述第一光源11的开启频率与所述第二光源12的开启频率相同。

在另一具体实施方式中，所述图像采集装置40为线扫相机或面阵相机，所述控制模块首先控制所述第一光源11开启，当所述第一光源11开启，并且所述待测件80转动一周后，所述控制模块再控制所述第二光源12开启，所述图像采集装置40在所述第一光源11开启以及所述第二光源12开启时持续采集所述待测件80的图像，从而能够根据两张不同的图像分别确定所述待测件80的位置以及边缘的缺陷信息。

在可选的实施方式中，所述检测装置还包括移动组件70，所述移动组件70 与所述图像采集装置40连接，用于调整所述图像采集装置40的位置。具体的，所述移动组件70与第一相机41连接，用于调整所述第一相机41的位置。

本实用新型还提出一种检测设备，所述检测设备包括如上述任一实施方式所述的检测设备，该检测设备的具体结构参照上述实施例，由于该检测设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

另外，所述检测设备还包括承载装置，所述承载装置承载待测件80并带动所述待测件80转动，所述检测装置的光源出射的光线照射在所述待测件80的待测表面。具体的，所述承载装置通过真空吸附或夹持固定或其他方式固定所述待测件80，并通过自身转动带动所述待测件80共同转动。

以上所述的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测装置，其特征在于，所述检测装置包括光源组件、分光镜、光学镜组以及图像采集装置，所述光源组件包括第一光源以及第二光源，所述光源组件发射的光线透射经过所述分光镜后，再依次经过待测件与所述光学镜组后，传输至所述图像采集装置。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一光源为可见光照明光源，所述第二光源为红外光照明光源。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集装置包括第一相机与第二相机，所述第一相机设于所述光学镜组的出光侧，所述第二相机设于所述待测件远离所述光源组件的表面的一侧。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集装置的工作波长范围包括所述第一光源出射的光线的第一波长范围以及所述第二光源出射的第二波长范围。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述光源组件还包括第一光学元件与第二光学元件，所述第一光源发出的光线经过所述第一光学元件反射后传输至分光镜，所述第二光源发出的光线经过所述第二光学元件反射后传输至分光镜。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述分光镜、所述第一光学元件以及所述第二光学元件共线设置，所述第二光源发出的光线经过所述第二光学元件反射后并透射经过所述第一光学元件后，传输至所述分光镜。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集装置为线扫相机或点阵相机。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括控制模块，所述控制模块与所述第一光源以及所述第二光源连接，所述控制模块用于控制所述第一光源以及所述第二光源的开启与关闭。

9.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括安装平台以及如权利要求1-8任一项所述的检测装置。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括承载装置，所述承载装置承载待测件并带动所述待测件转动，所述检测装置的光源出射的光线照射在所述待测件的待测表面。

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