CN219608799U - 一种缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种缺陷检测装置，包括交替作业的明场照明系统以及暗场照明系统，分别用于产生被测物使用的明场光和暗场光，并通过第一光路将携带有被测物信息的明场光和暗场光投射至第一相机和第二相机内；第一光路包括第一分光棱镜和第二分光棱镜，第一分光棱镜接收由被测物反射的明场光和暗场光，后将明场光和暗场光投射至第二分光棱镜，第二分光棱镜将明场光分至第一相机和第二相机。本实用新型通过准直镜减小明场光源产生的光扩散，并通过中继透镜使得携带信息的光投射到第一相机和第二相机上时更加的均匀，进而使得第一相机和第二相机拍摄的画面更加的清晰。

Description

一种缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及半导体检测技术领域，具体涉及一种缺陷检测装置。

背景技术

半导体检测中，明场和暗场作为常规使用的检测方式，使得半导体上的缺陷能够被检测出来，进而提高了半导体的质量。

现有技术的半导体检测中为了提高检测效率通常通过明场、暗场在时间、空间上错位交替拍摄的方式，将需要两次扫描减少为一次，然而在实际应用中明场光源和暗场光源在传播过程中，由于光的扩散导致光线损失较大，进而使得半导体检测画面不清晰，使得检测效果较差。因此，亟需设一种缺陷检测装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种缺陷检测装置，解决了现有技术中的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种缺陷检测装置，包括交替作业的明场照明系统以及暗场照明系统，分别用于产生被测物使用的明场光和暗场光，并通过第一光路将携带有被测物信息的明场光和暗场光投射至第一相机和第二相机内。

在本发明的一个实施例中，所述第一光路包括第一分光棱镜和第二分光棱镜，所述第一分光棱镜接收由所述被测物反射的明场光和暗场光，后将明场光和暗场光投射至第二分光棱镜，所述第二分光棱镜将所述明场光分至第一相机和第二相机。

在本发明的一个实施例中，所述第一光路还包括中继透镜，用于接收来自第一分光棱镜透射的明场光和暗场光，并投射至第二分光棱镜。

在本发明的一个实施例中，所述第一光路还包括物镜，所述物镜接收由所述被测物反射的明场光和暗场光，后将所述明场光和暗场光投射至所述第一分光棱镜。

在本发明的一个实施例中，所述明场照明系统包括明场光源以及第二光路，所述明场光源产生明场光并通过所述第二光路将所述明场光投射至第一分光棱镜，并经由所述第一分光棱镜通过物镜投射至被测物。

在本发明的一个实施例中，所述第二光路包括反射镜，所述反射镜将明场光源产生的明场光反射至所述第一分光棱镜。

在本发明的一个实施例中，所述第二光路还包括准直镜，所述准直镜将所述反射镜反射的明场光准直后投射至第一分光棱镜。

在本发明的一个实施例中，所述暗场照明系统包括配置在所述被测物照明范围内的环形暗场以及与所述环形暗场连接的暗场光源，所述环形暗场为所述被测物提供暗场照明环境。

在本发明的一个实施例中，所述环形暗场配置在所述被测物与所述物镜之间。

在本发明的一个实施例中，所述第一相机为主线扫相机，所述第二相机为辅助线扫相机。

有益效果：

(1)本实用新型通过准直镜减小明场光源产生的光扩散，并通过中继透镜使得携带信息的光投射到第一相机和第二相机上时更加的均匀，进而使得第一相机和第二相机拍摄的画面更加的清晰，使得检测效果得到提高。

(2)本实用新型通过环形暗场和明场光源使得明场和暗场交替采图，只需一次扫描即可完成半导体的明场和暗场的检测，从而减少明场和暗场各扫一次的检测时间，进而提高半导体的检测效率和生产效率。

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为本实用新型一种缺陷检测装置的整体示意图；

图2为本实用新型一种缺陷检测装置的明场检测示意图；

图3为本实用新型一种缺陷检测装置的暗场检测示意图；

图4为本实用新型一种缺陷检测装置的明场和暗场交替采集示意图。

附图标记说明：

101明场光源、102准直镜、103反射镜、104第一分光棱镜、105物镜、106暗场光源、107环形暗场、108被测物、109中继透镜、110第二分光棱镜、111第二相机、112第一相机、201明场第一帧、202明场第二帧、203明场第n帧、204暗场第一帧、205暗场第二帧、206暗场第n帧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例对本实用新型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。

参照图1-4，一种缺陷检测装置，包括交替作业的明场照明系统以及暗场照明系统，分别用于产生被测物108使用的明场光和暗场光，并通过第一光路将携带有被测物108信息的明场光和暗场光投射至第一相机112和第二相机111内，通过第一相机112和第二相机111检测被测物108上的缺陷，通过明场光和暗场光进行交替照射，只需一次扫描即可完成被测物108的明场和暗场的检测，从而减少明场和暗场各扫一次的检测时间，进而提高被测物108的检测效率。

具体的，第一光路包括第一分光棱镜104和第二分光棱镜110，第一分光棱镜104接收由被测物108反射的明场光和暗场光，被测物108反射的明场光和暗场光被第一分光棱镜104接收，后将明场光和暗场光投射至第二分光棱镜110，第二分光棱镜110将明场光分至第一相机112和第二相机111，同时第二分光棱镜110也将暗场光分至第一相机112和第二相机111，使得第一相机112和第二相机111检测被测物108上的缺陷。

进一步地，第一光路还包括中继透镜109，用于接收来自第一分光棱镜104透射的明场光和暗场光，并投射至第二分光棱镜110，通过中继透镜109使得携带信息的光投射到第一相机112和第二相机111上时更加的均匀，进而使得第一相机112和第二相机111拍摄的画面更加的清晰，使得检测效果得到提高。

进一步地，第一光路还包括物镜105，物镜105接收由被测物108反射的明场光和暗场光，后将明场光和暗场光投射至第一分光棱镜104，携带暗场信息的散射光被物镜105接收后经过第一分光棱镜104和中继透镜109进入第二分光棱镜110，经过分光后再第一相机112和第二相机111上成像。

具体的，明场照明系统包括明场光源101以及第二光路，明场光源101产生明场光并通过第二光路将明场光投射至第一分光棱镜104，第一分光棱镜104接收明场光后投射到物镜105，并经由第一分光棱镜104通过物镜105投射至被测物108，使得被测物108将明场光投射到物镜105上。

进一步地，第二光路包括反射镜103，反射镜103将明场光源101产生的明场光反射至第一分光棱镜104，反射镜103接收明场光源101产生的明场光并将明场光反射至第一分光棱镜104，第一分光棱镜104接收反射镜103反射的明场光并将明场光反射至被测物108,然后被测物108对明场光进行反射。

进一步地，第二光路还包括准直镜102，准直镜102将反射镜103反射的明场光准直后投射至第一分光棱镜104，通过准直镜102减小明场光源101产生的光扩散，使得第一相机112和第二相机111成像的光线亮度充足。

具体的，暗场照明系统包括配置在被测物108照明范围内的环形暗场107以及与环形暗场107连接的暗场光源106，暗场光源106产生暗场光，环形暗场107为被测物108提供暗场照明环境，暗场光源106将暗场光透过环形暗场107照射在被测物108上，携带暗场信息的散射光被物镜105接收后经过第一分光棱镜104和中继透镜109进入第二分光棱镜110，经过分光后再第一相机112和第二相机111上成像。

进一步地，环形暗场107配置在被测物108与物镜105之间，使得环形暗场107能够有效的对被测物108提供暗场照明环境。

具体的，第一相机112为主线扫相机，第二相机111为辅助线扫相机，第一相机112和第二相机111均为工业自动化检测的高速线扫描相机，通过两个相机使得被测物108的缺陷检测的更加的准确，进而提高检测精度。

如图4被测物108沿着箭头的扫描方向移动，明场光源和暗场光源交替触发采图，保存后进行拼接。

如图2为明场采图示意图，相机沿箭头扫描方向采图，明场第一帧201与第二帧202沿着扫描方向以视野宽度a间隔采图，直到明场第n帧203；如图3为暗场采图示意图，相机沿箭头扫描方向采图，暗场第一帧204与第二帧205沿着扫描方向以视野宽度a间隔采图，直到第n帧206；如图4为明场和暗场采样间隔示意图，明场第一帧201和暗场第一帧204采样存在一定时间间隔，明场第一帧和暗场第一帧时间间隔需不小于相机最大帧频所对应的时间间隔，暗场第一帧与明场第二帧时间间隔需不小于相机最大帧频所对应的时间间隔，暗场和明场的采样时间间隔根据上述区间可配置，一种特例，半场间隔触发，相机帧频是明场或暗场光源触发帧频的两倍，保证了明场和暗场拍摄图片的连续性。

工作原理：明场光源101产生的光经过准直镜102准直后，被反射镜103反射后经过第一分光棱镜104分光进入物镜105，投影到被测物108上，携带被测物明场信息的光被物镜105接收后经过第一分光棱镜104和中继透镜109进入第二分光棱镜110，经过分光后再第一相机112和第二相机111上成像。暗场光源106将暗场光透过环形暗场107照射在被测物108上，携带暗场信息的散射光被物镜105接收后经过第一分光棱镜104和中继透镜109进入第二分光棱镜110，经过分光后再第一相机112和第二相机111上成像。

综上所述本实施例提供的缺陷检测装置通过准直镜102减小明场光源产生的光扩散，并通过中继透镜109使得携带信息的光投射到第一相机112和第二相机111上时更加的均匀，进而使得第一相机112和第二相机111拍摄的画面更加的清晰，使得检测效果得到提高；通过环形暗场107和明场光源101使得明场和暗场交替采图，只需一次扫描即可完成半导体的明场和暗场的检测，从而减少明场和暗场各扫一次的检测时间，进而提高半导体的检测效率和生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包括交替作业的明场照明系统以及暗场照明系统，分别用于产生被测物(108)使用的明场光和暗场光，并通过第一光路将携带有被测物(108)信息的明场光和暗场光投射至第一相机(112)和第二相机(111)内。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一光路包括第一分光棱镜(104)和第二分光棱镜(110)，所述第一分光棱镜(104)接收由所述被测物(108)反射的明场光和暗场光，后将明场光和暗场光投射至第二分光棱镜(110)，所述第二分光棱镜(110)将所述明场光分至第一相机(112)和第二相机(111)。

3.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一光路还包括中继透镜(109)，用于接收来自第一分光棱镜(104)透射的明场光和暗场光，并投射至第二分光棱镜(110)。

4.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一光路还包括物镜(105)，所述物镜(105)接收由所述被测物(108)反射的明场光和暗场光，后将所述明场光和暗场光投射至所述第一分光棱镜(104)。

5.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述明场照明系统包括明场光源(101)以及第二光路，所述明场光源(101)产生明场光并通过所述第二光路将所述明场光投射至第一分光棱镜(104)，并经由所述第一分光棱镜(104)通过物镜(105)投射至被测物(108)。

6.根据权利要求5所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第二光路包括反射镜(103)，所述反射镜(103)将明场光源(101)产生的明场光反射至所述第一分光棱镜(104)。

7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第二光路还包括准直镜(102)，所述准直镜(102)将所述反射镜(103)反射的明场光准直后投射至第一分光棱镜(104)。

8.根据权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述暗场照明系统包括配置在所述被测物(108)照明范围内的环形暗场(107)以及与所述环形暗场(107)连接的暗场光源(106)，所述环形暗场(107)为所述被测物(108)提供暗场照明环境。

9.根据权利要求8所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述环形暗场(107)配置在所述被测物(108)与所述物镜(105)之间。

10.根据权利要求1～9任一项所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一相机(112)为主线扫相机，所述第二相机(111)为辅助线扫相机。