CN211086131U - 一种检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测设备。该检测设备包括：第一检测***，用于在待测物表面形成第一检测区，所述第一检测区为条形；第二检测***，用于在所述待测物表面形成第二检测区；第三检测***，用于在所述待测物表面形成第三检测区，所述第二检测区和第三检测区分别位于所述第一检测区的延伸方向所在直线的两侧；驱动装置，用于带动所述待测物沿垂直于所述第一检测区的延伸方向相对于所述第一检测***平移，并用于带动所述待测物绕垂直于其待测区的轴线相对于所述第二检测***和所述第三检测***旋转。该检测设备检测效率高且可以避免第二检测***和第三检测***在机械结构以及检测程序上的相互干涉。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及一种检测设备。
背景技术
晶圆作为芯片的基底，若晶圆表面存在缺陷，将导致制备而成的芯片失效，从而导致芯片的良率降低，制造成本增高，故常用的手段是在芯片制备前或制备过程中进行晶圆表面缺陷检测。晶圆表面缺陷检测是指检测晶圆表面是否存在凹槽、颗粒、划痕等缺陷及缺陷的位置。
目前，晶圆表面缺陷检测常用的技术是光学检测技术，现有的基于光学检测技术的检测设备的主要缺点是检测速度慢、耗时长、检测效率低。
有鉴于此，如何提高晶圆检测效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种检测设备，所述检测设备包括：
第一检测***，用于在待测物表面形成第一检测区，所述第一检测区为条形；
第二检测***，用于在所述待测物表面形成第二检测区；
第三检测***，用于在所述待测物表面形成第三检测区，所述第二检测区和第三检测区分别位于所述第一检测区的延伸方向所在直线的两侧；
驱动装置，用于带动所述待测物沿垂直于所述第一检测区的延伸方向相对于所述第一检测***平移，并用于带动所述待测物绕垂直于其待测区的轴线相对于所述第二检测***和所述第三检测***旋转。
使用时，可以先用第一检测***检测待测物表面的大尺寸缺陷。当检测出该待测物表面存在大尺寸缺陷时，不再检测该待测物表面的小尺寸缺陷，也就是说，当检测出该待测物表面存在大尺寸缺陷时，对该待测物的检测结束，转而进行下一待测物检测，这样可以有效提升检测效率。当检测出该待测物表面不存在大尺寸缺陷时，继续用第二检测***和第三检测***检测该待测物表面的小尺寸缺陷。将第二检测区和第三检测区布置在第一检测区的不同侧，可以防止三者机械结构上的相互干扰以及检测程序上的相互干扰。
如上所述的检测设备，在沿所述第一检测区的延伸方向上，所述第一检测区的长度大于或等于所述待测物的待测区的最大尺寸。
如上所述的检测设备，所述第二检测区为线形，所述第二检测区的延伸方向垂直于所述第一检测区的延伸方向；和/或，所述第三检测区为线形，所述第三检测区的延伸方向垂直于所述第一检测区的延伸方向。
如上所述的检测设备，所述第一检测区的中心、所述第二检测区的中心与所述第三检测区的中心共线。
如上所述的检测设备，所述第二检测区与所述第一检测区之间的间距小于或等于所述待测区沿所述间距方向的最大尺寸的一半；所述第三检测区与所述第一检测区之间的间距小于或等于所述待测区沿所述间距方向的最大尺寸的一半。
如上所述的检测设备，所述第二检测区与所述第三检测区关于所述第一检测区对称。
如上所述的检测设备，所述待测物的待测区为圆形。
如上所述的检测设备，所述第一检测***、所述第二检测***和所述第三检测***的位置相对固定。
如上所述的检测设备，所述第一检测***包括：
第一照明装置，用于向待测物表面发射第一检测光，从而在待测物表面形成第一光斑，所述第一光斑为条形，所述第一光斑的延伸方向平行于所述第一检测区的延伸方向，所述第一检测光经待测物表面散射或反射形成第一信号光；
第一探测装置，用于接收所述第一信号光，所述第一探测装置的视场覆盖所述第一检测区。
如上所述的检测设备，所述第一探测装置包括多个第一探测器，所述多个第一探测器的检测区沿所述第一检测区的延伸方向依次排列形成所述第一检测区。
如上所述的检测设备，所述第二检测***为散射检测***、共聚焦检测***、白光干涉检测***、反射光谱检测***、微分相移干涉检测***或椭偏仪检测***；所述第三检测***为散射检测***、共聚焦检测***、白光干涉检测***、反射光谱检测***、微分相移干涉检测***或椭偏仪检测***。
如上所述的检测设备，所述第一检测***为散射检测***，所述第二检测***为散射检测***；所述第二检测***的照明装置的亮度高于所述第一检测***的照明装置的亮度，所述第二检测***的探测装置的分辨率高于所述第一检测***的探测装置的分辨率。
如上所述的检测设备，所述检测设备还包括控制***，用于在利用所述第一检测***对待测物进行检测时，控制所述驱动装置带动所述待测物沿垂直于所述第一检测区的延伸方向平移，还用于在利用所述第二检测***对待测物进行检测时，控制所述驱动装置带动所述待测物沿垂直于第一检测区的延伸方向平移的同时绕垂直于其待测区的轴线旋转，还用于在利用第三检测***对待测物进行检测时，控制所述驱动装置带动所述待测物沿垂直于第一检测区的延伸方向平移的同时绕垂直于其待测区的轴线旋转。
附图说明
图1为本实用新型提供的检测设备一种具体实施例在待测物表面的第一检测区、第二检测区和第三检测区的示意图；
图2为待测物的待测区沿垂直于第一检测区的延伸向移动到不同位置的示意图。
图3为第一检测***一种具体实施例的主视图；
图4为图3的右视图；
图5为第二检测***一种具体实施例的立体图；
图6为第三检测***一种具体实施例的示意图。
附图标记说明如下：
0待测区
1第一检测***，11第一照明装置，12第一探测装置，121第一探测器，13第一检测区；
2第二检测***，21第二照明装置，211第二发光部件，212入射组件，22第二探测装置，221第二探测器，23第二检测区；
3第三检测***，31第三照明装置，311第三发光部件，312扩束整形部件，313偏振片，314分束器，315双折射晶体，316物镜，32第三探测装置，33第三检测区。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。
本实用新型提供的检测设备包括第一检测***1、第二检测***2和第三检测***3。
如图1所示，第一检测***1用于在待测物表面形成第一检测区13，第一检测区13为条形。第二检测***2用于在待测物表面形成第二检测区23。第三检测***3用于在待测物表面形成第三检测区33。第二检测区23和第三检测区33分别位于第一检测区13的延伸方向所在直线的两侧。
图示实施例中，待测物的待测区0为圆形。在其他实施例中，待测物的待测区可以为矩形、椭圆形、三角形或其他形状。
该检测设备还包括驱动装置，驱动装置用于带动待测物沿垂直于第一检测区1的延伸方向相对于第一检测***1平移，还用于带动待测物绕垂直于其待测区的轴线相对于第二检测***2和第三检测***3旋转。结合图2理解，待测物在驱动装置的驱动下能够沿图中实线箭头方向平移，并能够沿图中虚线箭头方向旋转。
使用时，可以先用第一检测***1检测待测物表面的大尺寸缺陷，当检测出该待测物表面存在大尺寸缺陷时，不再检测该待测物表面的小尺寸缺陷，也就是说，当检测出该待测物表面存在大尺寸缺陷时，对该待测物的检测结束，转而进行下一待测物检测，这样可以有效提升检测效率。当检测出该待测物表面不存在大尺寸缺陷时，继续用第二检测***2和第三检测***3检测该待测物表面的小尺寸缺陷。将第二检测区23和第三检测区33布置在第一检测区13的不同侧，可以防止三者机械结构上的相互干扰以及检测程序上的相互干扰。
可以理解，小尺寸缺陷是指尺寸小于预设值的缺陷，大尺寸缺陷是指尺寸大于等于预设值的缺陷。
进一步的，该检测设备还包括用于控制驱动装置的控制***。
当利用第一检测***1对待测物进行检测时，控制***控制驱动装置带动待测物沿垂直于第一检测区13的延伸方向平移，使待测物自第一检测区的一侧平移到另一侧，即如图2，使待测物沿实线箭头方向自第三位置移动到第二位置或者自第二位置移动到第三位置。
当利用第二检测***2对待测物进行检测时，控制***控制驱动装置带动待测物沿垂直于第一检测区13的延伸方向平移，同时，带动待测物绕垂直于其待测区的轴线旋转，即如图2，使待测物自第二位置沿实线箭头方向向第三位置移动，同时使待测物沿虚线箭头方向旋转。
当利用第三检测***3对待测物进行检测时，控制***控制驱动装置带动待测物沿垂直于第一检测区13的延伸方向平移，同时，带动待测物绕垂直于其待测区的轴线旋转，即如图2，使待测物自第三位置沿实线箭头方向向第二位置移动，同时使待测物沿虚线箭头方向旋转。
具体的，在沿第一检测区13的延伸方向上，第一检测区13的长度可以大于、也可以等于、还可以小于待测物的待测区0的最大尺寸。
图示实施例中，待测物的待测区0的最大尺寸为其直径，第一检测区13的长度大于待测物的待测区0的直径。
当第一检测区13的长度大于或等于待测物的待测区0的直径时，利用第一检测***1对待测物进行检测时，仅需要使待测物沿垂直于第一检测区13的延伸方向移动一个直径的距离(即从图中第三位置移动到第二位置或者从图中第二位置移动到第三位置)，即可使待测物的整个待测区0完全被第一检测***1检测到。因而，待测物仅需要移动一个直径的距离就可以完成大尺寸缺陷的检测，移动距离短，因而检测时长短、检测效率高。
当第一检测区13的长度小于待测物的待测区0的直径时，可以通过移动台带动待测物平移，使第一检测***1对待测物进行S形扫描。
具体的，第二检测区23为线形，第二检测区23的延伸方向垂直于第一检测区13的延伸方向；和/或，第三检测区33为线形，第三检测区33的延伸方向垂直于第一检测区13的延伸方向。
图示实施例中，第二检测区23为线形，第二检测区23的延伸方向垂直于第一检测区13的延伸方向，第三检测区33也为线形，第三检测区33的延伸方向也垂直于第一检测区13的延伸方向。
具体的，第一检测区13的中心、第二检测区23的中心与第三检测区33的中心共线，即三者的中心位于垂直于第一检测区的延伸方向的同一直线(图中直线N)上。可以理解，所谓检测区的中心是指该检测区沿长度方向延伸的中心线与沿宽度方向延伸的中心线的交点。这样设置，可以保证利用第一检测***1、第二待测***2、第三检测***3检测待测物时，待测物均沿同一直线移动，这样能够进一步提升检测效率。
具体的，第二检测区23与第一检测区13之间的间距小于或等于待测区0沿所述间距方向的最大尺寸的一半；第三检测区33与第一检测区13之间的间距小于或等于待测区0沿所述间距方向的最大尺寸的一半。结合图1理解，第二检测区23与第一检测区13的间距即图中距离D1，待测区0沿间距方向的最大尺寸的一半即图中待测区0的半径，D1小于或等于待测区0的半径；第三检测区33与第一检测区13的间距即图中距离D2，待测区沿间距方向的最大尺寸的一半即图中待测区0的半径，D2小于或等于待测区0的半径。这样设置，利于缩短检测过程中待测物的移动距离，从而能够缩短检测时长、提升检测效率。
具体的，如图1所示，第二检测区23与第三检测区33关于第一检测区13对称。
具体的，第一检测***1、第二检测***2和第三检测***3的位置相对固定。
具体的，如图3所示，第一检测***1包括第一照明装置11和第一探测装置12。第一照明装置11用于向待测物发射第一检测光，第一检测光在待测物表面形成第一光斑，第一检测光经待测物表面形成第一信号光。第一探测装置12用于接收第一信号光。
具体的，第一光斑呈条形，第一光斑的延伸方向平行于第一检测区13的延伸方向，第一光斑覆盖第一检测区13。第一探测装置12的视场覆盖第一检测区13。
具体的，第一检测光经待测物表面散射或反射形成第一信号光。
具体的，第一照明装置11可以为亮度较低的照明装置，比如LED装置，这样，便于在待测物表面形成长度较长的光斑。具体的，第一照明装置11发射的光束与待测物表面的法线的夹角可以为20～30°，第一探测装置12收集的光束与待测物表面的夹角可以为80°～100°。
具体的，如图4所示，第一探测装置12可以包括多个第一探测器121，图中为两个，实际实施时也可以为两个以上。各第一探测器121的检测区沿第一检测区13的延伸方向依次排列形成第一检测区13。
所述第一探测器121包括第一镜头和第一感光器件，第一镜头用于收集第一信号光，并使第一信号光到达第一感光器件，第一感光器件与待测物的待测区0共轭，第一镜头和第一感光器件的排列方向垂直于待测物的待测区0表面。
本实施例中，所述第一探测器121用于对待测区进行成像。所述第一感光器件为影像设备，例如CCD、TDI相机或CMOS相机。具体的，所述第一感光器件为线阵相机。在其他实施例中，所述第一感光器件为光电二极管(PDA)。
所述第一感光器件与所述第一镜头固定连接。所述第一探测器的个数为2～4个，例如2个。
多个第一探测器的第一镜头光轴均垂直于所述待测物的待测区0表面。
具体的，第二检测***2可以为散射检测***、共聚焦检测***、白光干涉检测***、反射光谱检测***、微分相移干涉检测***或椭偏仪检测***。
图5中，第二检测***2包括第二照明装置21和第二探测装置22，第二照明装置21用于照射第二检测区23。第二照明装置21用于向待测物发射第二检测光，第二检测光在待测物表面形成第二光斑，第二检测光经待测物表面形成第二信号光。第二探测装置22用于接收第二信号光。
具体的，第二探测装置22的视场覆盖第二检测区23。
具体的，第二检测光经待测物表面散射或反射形成第二信号光。
图5中，第二照明装置21包括第二发光部件211和两组入射组件212，第二发光部件211通过两组入射组件212向第二检测区13发射两组不同角度的检测光，一组倾斜检测光与待测物表面的夹角为15°～25°，另一组检测光与待测物表面的法线的夹角为0～15°。
图5中，第二探测装置22包括多个第二探测器221，图中，共设置五个第二探测器221，五者收集的光束与待测物表面的法线的夹角分别为20°、55°、90°、125°、160°。
所述第二探测器221包括第二镜头和第二感光器件。
所述第二探测器221用于对待测区进行成像。所述第二感光器件为影像设备，例如CCD、TDI相机或CMOS相机。具体的，所述第二感光器件为线阵相机。在其他实施例中，所述第二感光器件为光电二极管(PDA)。
所述第二镜头与第二感光器件固定连接。所述多个第二镜头光轴位于同一平面，所述多个第二镜头光轴所在平面垂直于所述第二检测区的延伸方向。
所述第二检测光的入射面与所述多个第二镜头光轴所在平面垂直。所述入射面为光束与待测物表面法线所形成的平面。
本实施例中，所述第二探测器的个数为3～6个，例如5个。多个探测器关于多个第二镜头光轴所在平面对称分布。具体的，多个第二探测器221的光轴共面，且多个第二探测器221光轴所在平面平行于第一探测器121的光轴。
具体的，第一检测***1为散射检测***，第二检测***2为散射检测***，第二检测***2的照明装置的亮度高于第一检测***1的照明装置的亮度，第二检测***2的探测装置的分辨率高于第一检测***1的探测装置的分辨率。这样，能够保证小尺寸缺陷的检测精度。
具体的，第三检测***3可以为散射检测***、共聚焦检测***、白光干涉检测***、反射光谱检测***、微分相移干涉检测***或椭偏仪检测***。
图6示实施例中，第三检测***3为微分相移干涉检测***。图6中，第三检测***3包括第三照明装置31和第三探测装置32，第三照明装置31用于照射第三检测区33。第三探测装置32用于探测第一检测区33散射或反射的光，第三探测装置的视场覆盖第三检测区33。
图6中，第三照明装置31包括光束产生模块和光束调整模块，光束产生模块包括第三发光部件311、扩束整形部件312、偏振片313，光束调整模块包括分束器314、双折射晶体315以及物镜316，光束产生模块发出的光束经光束调整模块后垂直入射到待测区0上，之后经待测区0反射形成信号光，信号光被第三探测装置32收集。
所述第三探测装置32包括第三探测器，所述第三探测器包括第三镜头和第三感光器件，所述第三镜头的光轴垂直于待测物的待测区表面。
需要说明的是，本专利中的第一检测区为第一探测装置在待测物待测区0表面的视场或者是第一探测装置在待测物待测区0表面的视场的一部分；例如，一些探测装置可以设置感兴趣区域(AOI)，所述第一检测区可以为第一探测装置感兴趣区在待测物表面的视场区域。同样，本专利中的第二检测区为第二探测装置在待测物待测区0表面的视场或者是第二探测装置感兴趣区在待测物表面的视场区域。同样，本专利中的第三检测区为第三探测装置在待测物待测区0表面的视场或者是第三探测装置感兴趣区在待测物表面的视场区域。
本专利中探测器的检测区是探测器在待测物待测区0表面的视场或者是探测器在待测物待测区0表面的视场的一部分。例如，一些探测器可以设置感兴趣区域(AOI)，探测器的检测区可以为探测器感兴趣区在待测物表面的视场区域。
以上对本实用新型所提供的一种检测设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (13)
1.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括：
第一检测***，用于在待测物表面形成第一检测区，所述第一检测区为条形；
第二检测***，用于在所述待测物表面形成第二检测区；
第三检测***，用于在所述待测物表面形成第三检测区，所述第二检测区和第三检测区分别位于所述第一检测区的延伸方向所在直线的两侧；
驱动装置，用于带动所述待测物沿垂直于所述第一检测区的延伸方向相对于所述第一检测***平移，并用于带动所述待测物绕垂直于其待测区的轴线相对于所述第二检测***和所述第三检测***旋转。
2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，在沿所述第一检测区的延伸方向上，所述第一检测区的长度大于或等于所述待测物的待测区的最大尺寸。
3.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第二检测区为线形，所述第二检测区的延伸方向垂直于所述第一检测区的延伸方向；和/或，所述第三检测区为线形，所述第三检测区的延伸方向垂直于所述第一检测区的延伸方向。
4.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一检测区的中心、所述第二检测区的中心与所述第三检测区的中心共线。
5.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第二检测区与所述第一检测区之间的间距小于或等于所述待测区沿所述间距方向的最大尺寸的一半；所述第三检测区与所述第一检测区之间的间距小于或等于所述待测区沿所述间距方向的最大尺寸的一半。
6.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第二检测区与所述第三检测区关于所述第一检测区对称。
7.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述待测物的待测区为圆形。
8.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一检测***、所述第二检测***和所述第三检测***的位置相对固定。
9.根据权利要求1-8任一项所述的检测设备，其特征在于，所述第一检测***包括：
第一照明装置，用于向待测物表面发射第一检测光，从而在待测物表面形成第一光斑，所述第一光斑为条形，所述第一光斑的延伸方向平行于所述第一检测区的延伸方向，所述第一检测光经待测物表面散射或反射形成第一信号光；
第一探测装置，用于接收所述第一信号光，所述第一探测装置的视场覆盖所述第一检测区。
10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，所述第一探测装置包括多个第一探测器，所述多个第一探测器的检测区沿所述第一检测区的延伸方向依次排列形成所述第一检测区。
11.根据权利要求1-8任一项所述的检测设备，其特征在于，所述第二检测***为散射检测***、共聚焦检测***、白光干涉检测***、反射光谱检测***、微分相移干涉检测***或椭偏仪检测***；所述第三检测***为散射检测***、共聚焦检测***、白光干涉检测***、反射光谱检测***、微分相移干涉检测***或椭偏仪检测***。
12.根据权利要求1-8任一项所述的检测设备，其特征在于，所述第一检测***为散射检测***，所述第二检测***为散射检测***；所述第二检测***的照明装置的亮度高于所述第一检测***的照明装置的亮度，所述第二检测***的探测装置的分辨率高于所述第一检测***的探测装置的分辨率。
13.根据权利要求1-8任一项所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括控制***，用于在利用所述第一检测***对待测物进行检测时，控制所述驱动装置带动所述待测物沿垂直于所述第一检测区的延伸方向平移，还用于在利用所述第二检测***对待测物进行检测时，控制所述驱动装置带动所述待测物沿垂直于第一检测区的延伸方向平移的同时绕垂直于其待测区的轴线旋转，还用于在利用第三检测***对待测物进行检测时，控制所述驱动装置带动所述待测物沿垂直于第一检测区的延伸方向平移的同时绕垂直于其待测区的轴线旋转。
Priority Applications (1)
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| CN201921938496.1U CN211086131U (zh) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | 一种检测设备 |
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Publications (1)
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| CN211086131U true CN211086131U (zh) | 2020-07-24 |
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Family Applications (1)
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| CN201921938496.1U Active CN211086131U (zh) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | 一种检测设备 |
Country Status (1)
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2019
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