CN112540083A - 检测***及基于检测***的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了检测***及基于该检测***的检测方法,检测***包括:检测光生成单元、第一信号探测单元以及第二信号探测单元;检测光生成单元向待测物发射第一检测光和第二检测光,其中,待测物包括相对设置的第一表面和第二表面,第一检测光经第一表面散射形成第一信号光,第二检测光自第一表面透过待测物并经第二表面散射形成第二信号光;第一信号探测单元收集第一信号光,并根据第一信号光生成第一检测信息;第二信号探测单元收集第二信号光,并根据第二信号光生成第二检测信息。与现有技术相比,本发明在检测透明膜状结构的表面的过程中具有检测速度快、检测结果精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及高精度缺陷检测领域,尤其涉及一种检测***及基于检测***的检测方法。
背景技术
随着现代工业的发展,透明膜状结构越来越多应用到半导体领域,例如硅晶圆上镀膜、玻璃晶圆、玻璃保护膜等。透明芯片也是未来半导体行业发展的重要方向之一。与硅等非透明材料相似的是,透明膜材料上存在的缺陷也将影响其功能,因此,对透明膜材料进行检测是及时发现缺陷、提高半导体良品率、降低成本的重要技术手段。
目前,散射光检测是现有半导体行业进行高精度缺陷检测的主要方法,然而这种方法通常主要针对非透明材料设计,当检测透明材料时,由于透明材料中相对的两个表面均可能存在缺陷,传统方法难以确定散射信号源于该待测透明材料的具***置。
此外,光学成像法也是半导体缺陷检测的一种常用方法,然而受光学衍射极限的限制,光学成像法仅能检测大约几百纳米尺寸的缺陷,且实现高分辨率检测时速度较慢,难以满足工业应用中高吞吐量的需求。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了检测***及检测方法。
本发明一方面提出了一种检测***,其包括:
检测光生成单元,被配置为向待测物发射第一检测光和第二检测光,其中,所述待测物包括相对设置的第一表面和第二表面,所述第一检测光经所述第一表面散射形成第一信号光,所述第二检测光自所述第一表面透过所述待测物并经所述第二表面散射形成第二信号光;
第一信号探测单元,被配置为收集所述第一信号光,并根据所述第一信号光生成第一检测信息;以及
第二信号探测单元,被配置为收集所述第二信号光,并根据所述第二信号光生成第二检测信息。
本发明另一方面提出了一种基于检测***的检测方法,其包括:
通过所述检测光生成单元向待测物发射第一检测光和第二检测光,其中,所述待测物包括相对设置的第一表面和第二表面,所述第一检测光经所述第一表面散射形成第一信号光,所述第二检测光自所述第一表面透过所述待测物并经所述第二表面散射形成第二信号光;
通过所述第一信号探测单元收集所述第一信号光,并根据所述第一信号光生成第一检测信息;以及
通过所述第二信号探测单元收集所述第二信号光,并根据所述第二信号光生成第二检测信息。
本文所公开的检测***及检测方法能够对待测物进行扫描式检测,并通过接收待测物的表面的缺陷(例如,污染物)形成的散射光判断该缺陷的有无、位置及尺寸。本发明通过对第一信号探测单元、第二信号探测单元等部件的设计,确保第一信号探测单元、第二信号探测单元仅能接收到位于相应指定表面的待测位置形成的散射光,从而实现同时对透明膜状结构的多个表面进行缺陷检测。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明,本公开的各实施例的特征、优点及其他方面将变得更加明显,在此以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例,在附图中:
图1为根据本发明的检测***的第一示例性结构示意图;
图2为在实际应用中根据本发明所公开的第一示例性检测***的原理图;
图3A为根据本发明的检测***的第二示例性结构示意图;
图3B为根据本发明的检测***的光位移单元的结构示意图;以及
图4为根据本发明的基于检测***的检测方法的流程图。
具体实施方式
以下参考附图详细描述本公开的各个示例性实施例。附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的方法和***的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,所述模块、程序段、或代码的一部分可以包括一个或多个用于实现各个实施例中所规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为备选的实现中,方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,或者它们有时也可以按照相反的顺序执行,这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是,流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合,可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。对于附图中的各单元之间的连线,仅仅是为了便于说明,其表示至少连线两端的单元是相互通信的,并非旨在限制未连线的单元之间无法通信。
本公开内容的实施例主要关注以下技术问题:现有技术中使用的成像检测方法一般需要采用面阵探测器进行光电检测,而面阵探测器的采样率较低,限制了检测速度的提高;此外,成像检测方法的检测精度还受到光学衍射极限的限制,使得该方法仅能够对特征尺寸大于检测波长一半的物体清楚成像,对于常用的可见光波段光源,精度仅处于几百纳米量级。另外,在现有技术中还采用散射光收集法实现对半导体中的缺陷进行检测,但是针对待测物是透明膜状结构的情况下,传统的方案是采用反光杯收集方法,但是当待测物的相对的两个表面均存在缺陷时,将同时形成散射光,则现有的反光杯收集方法无法辨别散射信号来自于该透明膜状结构的具***置,也即,现有的反光杯收集方法不能得到准确的检测结果。
为了解决上述问题,本公开内容所公开的检测***包括:承载台、检测光生成单元、第一信号探测单元、第二信号探测单元以及可选的光位移单元,其中,第一信号探测单元、第二信号探测单元分别包括的光电探测器可以采用具有较高的采样率的线探测器或光功率计,并且配合能够使待测物按照指定轨迹以指定速度运动的承载台,与现有的成像检测方法相比,大大提高了检测速度。此外,本发明基于接收的信号光的光强来判断缺陷的存在及尺寸,通过噪声控制能够检测到几十纳米量级的缺陷,显著提高了检测精度。另外,本发明对第一信号探测单元、第二信号探测单元的设计,能够保证待测物的相对的两个表面的待测位置分别与第一信号探测单元、第二信号探测单元的感光面位置具有一一对应的关系,从而可以实现对待测物的相对的两个表面的同时检测。进一步,基于第一信号探测单元、第二信号探测单元与承载台或光位移单元的配合,实现了对透明膜状结构的相对的两个表面缺陷形成的散射光的选择性接收。
实施例1
如图1和图2所示,本文所公开的检测***,所述***包括:承载台100、检测光生成单元(附图中未示出)、第一信号探测单元200以及第二信号探测单元300。其中,承载台100被配置为承载待测物400,该承载台100包括用于放置待测物400的承载面。检测光生成单元被配置为向待测物400发射第一检测光和第二检测光(也即,图1、图2中的入射光),其中,待测物400包括相对设置的第一表面410和第二表面420,第一检测光经第一表面410散射形成第一信号光,第二检测光自第一表面410透过待测物400并经第二表面420散射形成第二信号光。第一信号探测单元200被配置为收集第一信号光,并根据第一信号光生成第一检测信息;第二信号探测单元300被配置为收集第二信号光,并根据第二信号光生成第二检测信息。
如图1所示,所述第一检测光、第二检测光的入射方向与待测物400的法线方向之间呈第一角度α,第一信号探测单元200的法线方向与待测物400的法线方向之间呈第二角度β,第二信号探测单元300的法线方向与待测物400的法线方向之间呈第三角度θ。在本发明中,所述第二角度β的绝对值、所述第三角度θ的绝对值均与所述第一角度α的绝对值不同,也即,第一信号探测单元200、第二信号探测单元300仅接收由待测物400的待测位置所形成的散射光,而不接收由待测物400的待测位置所形成的反射光。
在本实施例中,优选地第二角度β的绝对值与第三角度θ的绝对值相同。在实际应用中,第二角度β的绝对值与第三角度θ的绝对值也可以是不同的。
如图1、图2所示,第一信号探测单元200包括:第一信号光收集器210和第一光电探测器220。其中,第一信号光收集器210被配置为收集第一信号光;第一光电探测器220被配置为接收由第一信号光收集器210传送的第一信号光,并根据第一信号光生成第一检测信息。
在本实施例中,第一光电探测器220的感光面位置221与第一表面410的待测位置411相互共轭,也即,使得第一表面410为物平面,第一光电探测器220处于相应的像平面。进一步,第一信号光收集器210的法线方向与待测物400的法线方向之间呈第二角度β。
另外,如图1、图2所示,第二信号探测单元300包括:第二信号光收集器310和第二光电探测器320。其中,第二信号光收集器310被配置为收集所述第二信号光;第二光电探测器320被配置为接收由所述第二信号光收集器传送的第二信号光,并根据第二信号光生成第二检测信息。
在本实施例中,第二光电探测器320的感光面位置321与第二表面420的待测位置421相互共轭,也即,使得第二表面420为物平面,第二光电探测器320处于相应的像平面。进一步,第二信号光收集器310的法线方向与待测物400的法线方向之间呈第三角度θ。
在本实施例中,检测***可以包括更多个信号探测单元,更多个信号探测单元用于探测不同方位角的第一信号光和第二信号光。
在本实施例中,所述检测光生成单元是点光斑生成器或线光斑生成器。在所述检测光生成单元是点光斑生成器的情况下,第一光电探测器220和第二光电探测器320是光功率计,以便采用点扫描的检测方式对待测物表面进行检测;在所述检测光生成单元是线光斑生成器的情况下,第一光电探测器220和第二光电探测器320是线探测器,以便采用线扫描的检测方式对待测物表面进行检测。
本实施例所公开的***的工作原理具体如下:在第一检测光和第二检测光(例如,图1、图2中的入射光)分别入射至待测物400时,由于待测物400的厚度较小,因此其相对的两个表面(也即,第一表面410和第二表面420)的入射光会聚度较好。当所照射的待测位置不存在缺陷时,所有检测光将从待测物400透射出去,透射光传输至底部的承载台100后以相同的角度反射至待测物400(例如,图1、图2中的反射光),同时第一信号光收集器210、第二信号光收集器310仅能够检测到非常微弱的噪声。当所照射的待测位置存在缺陷时,该缺陷使得检测光发生散射,并且散射光朝向待测物400的各个方向传输,在该待测物400的某个避开反射光角度范围内(例如,第二角度β、第三角度θ)分别设置第一信号探测单元200、第二信号探测单元300,使得第一信号探测单元200、第二信号探测单元300分别收集特定空间角度内的散射光,并对该散射光进行探测和处理。
如果待测物400的第一表面410和第二表面420的对应位置处均存在的缺陷,则两处的缺陷产生的散射光分别被第一信号光收集器210、第二信号光收集器310收集。在本实施例中,第一光电探测器220的感光面位置与第一表面410的待测位置相互共轭,则该第一光电探测器220仅能够接收由第一表面410形成的散射光(例如,图2中所示散射光);第二光电探测器320的感光面位置与第二表面420的待测位置相互共轭,则该第二光电探测器320仅能够接收第二检测光透过待测物400经第二表面420形成的散射光(例如,图2中所示散射光)。
为了实现对待测物400的第一表面410和第二表面420的同时检测,将结合图1、图2以及图4来描述本实施例所公开的***检测透明膜状结构的表面的具体步骤。
步骤410:检测光生成单元同时向待测物400发射第一检测光和第二检测光,其中,所述第一检测光经第一表面410散射形成第一信号光,所述第二检测光自第一表面410透过待测物400并经第二表面420散射形成第二信号光。
在本实施例中,检测***还包括移动装置,该移动装置用于使第一信号探测单元200、第二信号探测单元300以及承载台100中的至少两个移动,其中,使第一信号探测单元200沿第一方向移动,使第二信号探测单元300沿第二方向移动,使承载台100沿第三方向移动,以便于第一信号探测单元200和第二信号探测单元300能够分别实现对待测物400的第一表面410和第二表面420的精确检测。其中,所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向均与承载台100的承载面之间的夹角大于零。
步骤420:第一信号探测单元200收集第一信号光,并根据第一信号光生成第一检测信息;本步骤具体操作如下:
首先,第一信号光收集器210收集来自第一表面410的第一待测位置411的第一信号光;
其次,第一光电探测器220基于第一光电探测器220与第一信号光收集器210的相对位置形成的第一接收路径来接收第一信号光,并生成所述第一检测信息。具体地,第一光电探测器220的感光面位置221与待测物400的第一待测位置411相互共轭,以实现接收第一信号光,并生成所述第一检测信息。
步骤430:第二信号探测单元400收集所述第二信号光,并根据所述第二信号光生成第二检测信息;本步骤具体操作如下:
首先,第二信号光收集器310收集来自第二表面420的第二待测位置421的第二信号光;
其次,第二光电探测器320基于第二光电探测器320与第二信号光收集器310的相对位置形成的第二接收路径来接收第二信号光,并生成所述第二检测信息。具体地,第二光电探测器320的感光面位置321与待测物400的第二待测位置421相互共轭,以实现接收第二信号光,并生成所述第二检测信息。
在本实施例中,步骤420、430可以同时执行或者以其他顺序执行。
在本实施例中,第一检测信息包括第一信号光的光强,并且第二检测信息包括第二信号光的光强;待测物400的表面缺陷信息包括以下信息中的一项或多项:待测物400是否存在表面缺陷,在存在表面缺陷的情况下该表面缺陷的位置、该表面缺陷的大小。在实施例1中,第一信号探测单元200、第二信号探测单元300相对于检测光生成单元(图中未示出)的位置是固定的,也即,本实施例中的第一信号探测单元200、第二信号探测单元300仅能够收集固定高度、固定位置发出的散射光。同时,在本实施例中,第一信号探测单元200中的第一光电探测器220仅能够接收并检测待测物400的第一表面410的散射光;第二信号探测单元300中的第二光电探测器320仅能够接收并检测待测物400的第二表面420的散射光,从而排除了待测物400的不同表面之间的检测干扰,还能够实现对待测物400的两个表面的同时检测。
实施例2
如图3A所示,本实施例所公开的检测***类似于实施例1所公开的***,因此,本实施例所公开的***中相似或相同的部件在此不再赘述。此外,本实施例所公开的检测***还包括光位移单元500,该光位移单元500被配置为改变待测物的第一表面或第二表面的待测位置的成像位置。
此外,在所公开的检测***中还可以包括两个光位移单元,例如,第一光位移单元和第二光位移单元,使得第一光位移单元用于改变待测物的第一表面的待测位置的成像位置,使得第二光位移单元用于改变待测物的第二表面的待测位置的成像位置。则第一信号光收集器210用于收集所述第一信号光,并使该第一信号光经第一光位移单元汇聚至第一光电探测器220;第二信号光收集器310用于收集第二信号光,并使该第二信号光经第二光位移单元汇聚至第二光电探测器320。进一步,所述第一光位移单元被配置为使待测物的第一表面的待测位置的成像位置的改变量可调,所述第二光位移单元被配置为使待测物的第二表面的待测位置的成像位置的改变量可调。
如图3A所示,如果要检测的第二待测物600的厚度和/或材料与所述待测物400的厚度和/或材料不同,当第二待测物600的第一表面610和第二表面620的对应位置处均存在的缺陷时,在第一信号探测单元200和第二信号探测单元300的位置固定的情况下,二者不能够基于原来的设计实现分别对第二待测物600的第一表面610和第二表面620的检测。
为了实现对第二待测物600的第一表面610和第二表面620的同时检测,本实施例所公开的***还包括光位移单元500,光位移单元500被配置为使第一光电探测器220在光位移单元500进出光路时收集第一信号光,或者使第二光电探测器320在光位移单元500进出光路时收集第二信号光,由此可以实现对第二待测物600的第一表面610和第二表面620分别进行检测,以下将结合图3A、图3B以及图4来描述本实施例所公开的***检测透明膜状结构的表面的具体步骤。
步骤410:检测光生成单元同时向第二待测物600发射第一检测光和第二检测光,其中,第二待测物600包括相对设置的第一表面610和第二表面620,第一检测光经第一表面610散射形成第一信号光,第二检测光自第一表面610通过第二待测物600并经第二表面620散射形成第二信号光。
在步骤420之前,本实施例还包括基于第二待测物600的厚度和/或材料,采用光位移单元来改变所述第一信号光或所述第二信号光的接收路径;具体操作如下:
使第一光位移单元改变第二待测物600的第一表面610的待测位置611的成像位置,或者使第二光位移单元改变第二待测物600的第二表面620的待测位置621的成像位置。
在本发明中,在要改变第二待测物600的第二表面620的待测位置621的成像位置的情况下,光位移单元500被设置在第二信号探测单元300内(如图3A所示,在本实施例中,优选地,将光位移单元500设置在第二信号光收集器310与第二光电探测器320之间),以使得第二待测物600的第二待测位置621与第二光电探测器320的第二感光面位置321共轭,进而实现了信号光收集位置的改变。
在实际使用中,也可能存在要改变第二待测物600的第一表面610的待测位置611的成像位置的情况下。那么在这种情况下,光位移单元500被设置在第一信号探测单元200内,以使得第二待测物600的第一表面610的待测位置611与第一光电探测器220的第一感光面位置221共轭,来实现信号光收集位置的改变。
此外,在本实施例中,如图3B所示,光位移单元500还可以是一种光位移片承载单元,其上可以包括一个或多个光位移位置(例如,光位移位置510-550),以便于承载一个或多个相同或不同的光位移片。在实际使用中,光位移单元500可以始终设置在第二信号探测单元300和/或第一信号探测单元200内。
在本实施例中,所述光位移片承载单元还具有通光孔,该光位移片承载单元还用于使该通光孔进入光路。
具体地,在本实施例中,光位移片承载单元还具有旋转轴,使得该光位移片承载单元能够带动多个光位移片和通光孔围绕该旋转轴旋转;其中,多个光位移片和通光孔围绕该旋转轴分布。在其他实施例中,所述多个光位移片和通光孔沿平移直线排列,所述光位移片承载单元用于带动多个光位移片和通光孔沿所述平移直线平移。
例如,当要改变第一信号光的接收路径时,可以旋转设置在第二信号探测单元300内的第二光位移片承载单元,使得第二光电探测器320经由例如第一光位移位置510接收第二信号光;此时,在第一光位移位置510是通光孔所在位置,以便实现第二光电探测器320在没有光位移片的帮助下接收第二信号光;同时可以旋转设置在第一信号探测单元200内的第一光位移片承载单元,使得第一光电探测器220经由例如第三光位移位置530接收第一信号光;此时,在第三光位移位置530中设置有某种光位移片,以便实现第一光电探测器220在该光位移片的帮助下接收第一信号光。
以此类推,当要改变第二信号光的接收路径时,可以旋转设置在第二信号探测单元300内的第二光位移片承载单元,使得第二光电探测器320经由例如第四光位移位置540接收第二信号光;此时,在第四光位移位置540中设置有某种光位移片,以便实现第二光电探测器320在光位移片的帮助下接收第二信号光;同时可以旋转设置在第一信号探测单元200内的第一光位移片承载单元500,使得第一光电探测器220经由第五光位移位置550接收第一信号光;此时,在第五光位移位置550中未设置任何光位移片,以便实现第一光电探测器220在没有光位移片的帮助下接收第一信号光。
此外,当第二待测物的第一表面和第二表面的待测位置的成像位置均要改变时,可以分别设置在第一信号探测单元200、第二信号探测单元300内的光位移单元(例如,第一光位移单元和第二光位移单元),以使第一光电探测器220和第二光电探测器320分别经由相应的光位移单元来接收第一信号光和第二信号光。
由此可知,本文所公开的光位移单元500能够进一步提高所公开的装置的使用灵活度。
在具体使用中,当检测光生成单元是点光斑生成器时,检测***还可以包括光阑,以保证仅接收特定表面发射的散射光,从而排除非待测表面污染或缺陷散射光的影响;当检测光生成单元是线光斑生成器时,检测***还可以包括狭缝,以保证仅接收特定表面发射的散射光,从而排除非待测表面污染或缺陷散射光的影响。
光位移单元500是一种由透明薄膜材料制成光位移片,该光位移片与第一信号光收集器210、第一光电探测器220之间的角度或与第二信号光收集器310、第二光电探测器320之间的角度至少取决于该光位移片本身的厚度、材料的折射率以及第二待测物600的厚度。在本实施例中,光位移单元500可以是单个棱镜或双楔棱镜,所述双楔棱镜包括斜边平行设置的第一楔形棱镜和第二楔形棱镜,所述第一楔形棱镜和所述第二楔形棱镜的相对距离可调。
实施例1、2所公开的光位移片可选地是一种平行平板,所述光位移片可以由玻璃制成。
因此,收集第一信号光和第二信号光之前分别对光位移单元进行调节具体如下:调节第一楔形棱镜和第二楔形棱镜之间的距离。
步骤420:第一信号探测单元200收集第一信号光,并根据所述第一信号光生成第一检测信息;本步骤具体操作如下:
首先,第一信号光收集器210收集所述第一信号光;
其次,第一光电探测器220基于第一光电探测器220与第一信号光收集器210的设定位置形成的第一接收路径来接收第一信号光(如图3A中实线所示的散射光),并生成所述第一检测信息。
此外,在本实施例中,如果采用光位移单元500来改变第一表面610的待测位置611的成像位置,则第一光电探测器220经由光位移单元500接收第一信号光,并生成所述第一检测信息。
步骤430:第二信号探测单元300收集第二信号光,并根据所述第二信号光生成第二检测信息;本步骤具体操作如下:
首先,第二信号光收集器310收集所述第二信号光;
其次,第二光电探测器320基于第二光电探测器320与第二信号光收集器310的设定位置形成的第二接收路径来接收第二信号光(如图3A中虚线所示的散射光),并生成所述第二检测信息。
此外,在本实施例中,如果采用光位移单元500来改变第二表面620的待测位置621的成像位置,则第二光电探测器320经由光位移单元500接收第二信号光,并生成所述第二检测信息。
在本实施例中,所述第一检测信息与所接收的第一信号光的光强相关联,所述第二检测信息与第二信号光的光强相关联。并且第二待测物600的表面缺陷信息包括以下信息中的一项或多项:第二待测物600是否存在表面缺陷,在存在表面缺陷的情况下该表面缺陷的位置、该表面缺陷的大小。
在本实施例中,步骤420、步骤430同时进行,以实现对第二待测物600的相对的两个表面的同时检测。
在实施例2中,通过在第一信号光收集器210与第一光电探测器220之间添加光位移单元500或在第二信号光收集器310与第二光电探测器320之间添加光位移单元500来改变信号光传送到第一光电探测器220或第二光电探测器320的传输方向和相位,实现了成像位置的改变,进而实现了对于不同材料的透明膜状结构的多个表面的同时检测。
实施例1、2所公开的第一检测光和第二检测光的波长可以是相同的或不同的。所述待测物对第一检测光的透过率小于对第二检测光的透过率;所述待测物对第一检测光的反射率大于对第二检测光的反射率。
本文所公开的检测***及方法所检测的透明膜状结构,既可以是独立存在的,也可以是紧贴在某非透明材料(如硅晶圆上镀的透明厚膜)上的。本文的实施例1、2均以全透明膜状结构为例进行说明,而针对紧贴在某非透明光滑材料上的透明膜状结构而言,大部分检测光入射至待测物所附着的材料而非由承载台反射出去。由于本发明所公开的技术方案所接收的信号光为散射光,接收角度并不包含反射光角度范围,因此,针对非透明光滑材料上的透明膜状结构的检测的实现原理及效果与全透明膜状结构一致,在此不再进行单独阐述。
本文所公开的实施例1、2均能够采用光散射法同时进行透明膜状结构是相对的两个表面的缺陷检测。该***的检测光生成单元与第一信号探测单元、第二信号探测单元相对固定,待测物放置于承载台,检测中该承载台带动待测物按照指定轨迹以指定速度运动,使得第一光电探测器、第二光电探测器持续采集信号最终完成对待测物的各个位置的测量。
以上所述仅为本公开的实施例可选实施例,并不用于限制本公开的实施例,对于本领域的技术人员来说,本公开的实施例可以有各种更改和变化。凡在本公开的实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等效替换、改进等,均应包含在本公开的实施例的保护范围之内。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本公开的实施例,但是应该理解,本公开的实施例并不限于所公开的具体实施例。本公开的实施例旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释,从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。
Claims (18)
1.一种检测***,其特征在于,所述***包括:
检测光生成单元,被配置为向待测物发射第一检测光和第二检测光,其中,所述待测物包括相对设置的第一表面和第二表面,所述第一检测光经所述第一表面散射形成第一信号光,所述第二检测光自所述第一表面透过所述待测物并经所述第二表面散射形成第二信号光;
第一信号探测单元,被配置为收集所述第一信号光,并根据所述第一信号光生成第一检测信息;以及
第二信号探测单元,被配置为收集所述第二信号光,并根据所述第二信号光生成第二检测信息。
2.根据权利要求1所述的检测***,其特征在于,所述第一信号探测单元的感光面位置与所述第一表面的待测位置相互共轭;和/或
所述第二信号探测单元的感光面位置与所述第二表面的待测位置相互共轭。
3.根据权利要求1所述的检测***,其特征在于,所述***进一步包括:第一光位移单元和第二光位移单元中的一者或两者组合;
所述第一光位移单元被配置为改变所述第一表面的待测位置的成像位置;
所述第二光位移单元被配置为改变所述第二表面的待测位置的成像位置。
4.根据权利要求3所述的检测***,其特征在于,所述第一信号探测单元包括第一信号光收集器和第一光电探测器,所述第一信号光收集器被配置为收集所述第一信号光,并使所述第一信号光经所述第一光位移单元汇聚至所述第一光电探测器;和/或
所述第二信号探测单元包括第二信号光收集器和第二光电探测器,所述第二信号光收集器被配置为收集所述第二信号光,并使所述第二信号光经所述第二光位移单元汇聚至所述第二光电探测器。
5.根据权利要求4所述的检测***,其特征在于,所述检测光生成单元是点光斑生成器或线光斑生成器;并且在所述检测光生成单元是点光斑生成器的情况下,所述第一光电探测器和所述第二光电探测器是光功率计;在所述检测光生成单元是线光斑生成器的情况下,所述第一光电探测器和所述第二光电探测器是线探测器。
6.根据权利要求3所述的检测***,其特征在于,
所述第一光位移单元被配置为使所述第一表面的待测位置的成像位置的改变量可调;和/或
所述第二光位移单元被配置为使所述第二表面的待测位置的成像位置的改变量可调。
7.根据权利要求3所述的检测***,其特征在于,所述第一光位移单元被配置为增加所述第一表面与所述第二表面之间的相对距离;和/或所述第二光位移单元被配置为增加所述第一表面与所述第二表面之间的相对距离。
8.根据权利要求3所述的检测***,其特征在于,所述第一光位移单元和/或所述第二光位移单元包括单个棱镜或双楔棱镜,所述双楔棱镜包括斜边平行设置的第一楔形棱镜和第二楔形棱镜。
9.根据权利要求8所述的检测***,其特征在于,所述第一楔形棱镜和所述第二楔形棱镜的相对距离可调。
10.根据权利要求1所述的检测***,其特征在于,所述第一检测光和所述第二检测光的波长相同或不同。
11.根据权利要求3所述的检测***,其特征在于,所述第一光位移单元包括第一光位移片承载单元和位于所述第一光位移片承载单元内的多个光位移片,所述多个光位移片对所述第一信号光传播方向的改变量不同,所述光位移片承载单元被配置使不同的光位移片进入光路;
所述第二光位移单元包括第二光位移片承载单元和位于所述第二光位移片承载单元内的多个光位移片,所述多个光位移片对所述第二信号光传播方向的改变量不同,所述光位移片承载单元被配置使不同的光位移片进入光路。
12.根据权利要求11所述的检测***,其特征在于,所述第一光位移片承载单元还具有第一通光孔,所述第一光位移单元用于使所述第一通光孔进入光路;
所述第二光位移片承载单元还具有第二通光孔,所述第二光位移单元用于使所述第二通光孔进入光路。
13.根据权利要求1所述的检测***,其特征在于,所述第一检测信息包括所述第一信号光的光强,并且所述第二检测信息包括所述第二信号光的光强;
所述待测物的表面缺陷信息包括以下信息中的一项或多项:所述待测物是否存在表面缺陷,在存在所述表面缺陷的情况下所述表面缺陷的位置、所述表面缺陷的大小。
14.根据权利要求1所述的检测***,其特征在于,还包括:
承载台,用于承载所述待测物,其包括用于放置所述待测物的承载面;
移动装置,用于使所述第一信号探测单元、所述第二信号探测单元以及所述承载台中的至少两个移动,其中,使所述第一信号探测单元沿第一方向移动,使所述第二信号探测单元沿第二方向移动,使所述承载台沿第三方向移动,所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向均与所述承载面之间的夹角大于零。
15.一种基于权利要求1-14所述的检测***的检测方法,其特征在于,所述方法包括:
通过所述检测光生成单元向待测物发射第一检测光和第二检测光,其中,所述待测物包括相对设置的第一表面和第二表面,所述第一检测光经所述第一表面散射形成第一信号光,所述第二检测光自所述第一表面透过所述待测物并经所述第二表面散射形成第二信号光;
通过所述第一信号探测单元收集所述第一信号光,并根据所述第一信号光生成第一检测信息;以及
通过所述第二信号探测单元收集所述第二信号光,并根据所述第二信号光生成第二检测信息。
16.根据权利要求15所述的检测方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
收集所述第一信号光之前,所述方法包括:使所述第一光位移单元改变所述第一表面的待测位置的成像位置;和/或
收集所述第二信号光之前,所述方法包括:使所述第二光位移单元改变所述第二表面的待测位置的成像位置。
17.根据权利要求16所述的检测方法,其特征在于,所述第一光位移单元和/或所述第二光位移单元为双楔棱镜,所述双楔棱镜包括斜边平行设置的第一楔形棱镜和第二楔形棱镜,其中,所述第一楔形棱镜和所述第二楔形棱镜的相对距离可调。
18.根据权利要求15所述的检测方法,其特征在于,
通过所述检测光生成单元同时向所述待测物发射所述第一检测光和所述第二检测光;
同时通过所述第一信号探测单元和所述第二信号探测单元相应地收集所述第一信号光和所述第二信号光。
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