一种缺陷检测光学系统的制作方法

本技术涉及半导体缺陷检测，具体涉及一种缺陷检测光学系统。

背景技术：

1、目前，在半导体器件(例如晶圆)运输或生产的过程中因摩擦、刮蹭、磕碰或化学药液浸染等原因，导致的划痕、颗粒、化学赃物、缺损、隐裂等缺陷是晶圆表面最常见的几种缺陷。在相关技术中，通常采用明场(bright field，bf)和暗场(dark field，df)两种成像技术进行光学缺陷检测，从而帮助识别、检测和测量晶圆表面的各类缺陷。在明场检测中，光源以垂直角度或近垂直角度照射到物体上，缺陷区域因反射异常形成对比。在暗场检测中，通过使光线以倾斜的角度照射到物体上，仅缺陷散射光进入镜头，背景呈黑色，微小颗粒/凹痕显示为亮点。

2、在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

3、相关技术中的光学缺陷检测装置虽然能够同时兼顾明场检测与暗场检测，但是其集成度较低、装置整体的体积较大且能量利用率较低。例如，现有的光学缺陷检测装置通常会配备多个光源，例如配备明场照明光源和暗场照明光源，或者根据所需波长的不同配置多个不同波长的光源。这样，会导致光学缺陷检测装置的发热源较多，不利于整体装置的热管理，可能会对光学缺陷检测装置的检测精度造成影响。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供一种缺陷检测光学系统，以实现高集成度且单一热源的多方位引光照明下的光学缺陷检测，以提升整体装置的热管理能力并减少发热源对光学缺陷检测的检测精度的影响。

3、在一些实施例中，所述缺陷检测光学系统，包括照明系统，所述照明系统包括：光源；多个引光模块，所述引光模块中设置有光学元件，以对所述光源发出的光束进行光学参数调控；照明部，所述照明部与一个或多个所述引光模块耦合连接。

4、示例的，多个所述引光模块沿所述光源的周向设置，所述引光模块包括：准直元件，用于对进入所述引光模块的光束进行准直；聚焦元件，用于对准直后的光束进行聚焦。

5、示例的，在所述准直元件和所述聚焦元件之间设置有光阑和/或滤光片。

6、示例的，照明部包括明场照明系统，一个或多个所述引光模块与所述明场照明系统耦合连接。

7、示例的，照明部包括暗场照明系统，所述暗场照明系统包括n个入射通道，n个所述入射通道与n个所述引光模块一一对应耦合连接，其中，所述n为大于等于2的正整数。

8、示例的，照明部包括暗场照明系统，所述暗场照明系统包括多个入射通道，至少部分所述入射通道与同一所述引光模块耦合连接。

9、示例的，照明部包括暗场照明系统，所述暗场照明系统包括多个入射通道，至少部分引光模块与同一所述入射通道耦合连接。

10、示例的，所述引光模块与所述入射通道直接耦合连接；或者，

11、所述引光模块通过光纤或光导耦合连接至所述入射通道。

12、示例的，所述入射通道沿待测样品的表面的周向设置。

13、示例的，所述光源包括氙灯或连续谱激光光源。

14、示例的，所述光源覆盖的波长范围包括170nm至2900nm。

15、示例的，所述缺陷检测光学系统，还包括成像系统，所述成像系统包括明场检测器、暗场检测器和物镜，所述明场检测器和所述暗场检测器共用所述物镜。

16、示例的，所述成像系统还包括管镜，所述明场检测器和所述暗场检测器共用所述管镜。

17、示例的，所述明场检测器的明场视场和所述暗场检测器的暗场视场位于光轴的同一侧且彼此之间不重合。

18、示例的，所述缺陷检测光学系统，还包括自动对焦系统，与所述成像系统同轴或非同轴设置；所述自动对焦系统用于提供待测样品的表面与所述成像系统之间的距离信息。

19、示例的，所述缺陷检测光学系统，还包括运动平台系统，用于根据所述自动对焦系统获取的所述距离信息，调整所述待测样品和/或所述成像系统的位置，以使所述成像系统的焦点始终位于待测样品表面的待测区域。

20、示例的，所述缺陷检测光学系统，还包括处理器单元，分别与所述成像系统、所述自动对焦系统和所述运动平台系统通信连接。

21、本公开实施例提供的缺陷检测光学系统，可以实现以下技术效果：

22、通过设置光源和多个引光模块，并通过引光模块中设置的光学元件对光源发出的光束进行光学参数调控，以将其引入至照明部，提供缺陷检测所需的光束。这样，通过设置单一光源即可满足光学缺陷检测中所需不同光学参数的光束的需求，从而实现了高集成度且单一热源的多方位引光照明下的光学缺陷检测，有利于提升整体装置的热管理能力并减少了发热源对光学缺陷检测的检测精度的影响。同时，通过设置多个引光模块，还进一步提高了光源的利用效率与整机的集成度，减小了整机的体积从而增加了空间利用率。

23、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本实用新型。

1.一种缺陷检测光学系统，其特征在于，包括照明系统，所述照明系统包括：

2.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，多个所述引光模块沿所述光源的周向设置，所述引光模块包括：

3.根据权利要求2所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，在所述准直元件和所述聚焦元件之间设置有光阑和/或滤光片。

4.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述照明部包括：

5.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述照明部包括：

6.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述照明部包括：

7.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述照明部包括：

8.根据权利要求5至7任一项所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述引光模块与所述入射通道直接耦合连接；或者，

9.根据权利要求5至7任一项所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述入射通道沿待测样品的表面的周向设置。

10.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述光源包括氙灯或连续谱激光光源。

11.根据权利要求1或10所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述光源覆盖的波长范围包括170nm至2900nm。

12.根据权利要求1所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，还包括：

13.根据权利要求12所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述成像系统还包括管镜，所述明场检测器和所述暗场检测器共用所述管镜。

14.根据权利要求12所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，所述明场检测器的明场视场和所述暗场检测器的暗场视场位于光轴的同一侧且彼此之间不重合。

15.根据权利要求12所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，还包括：

16.根据权利要求15所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，还包括：

17.根据权利要求16所述的缺陷检测光学系统，其特征在于，还包括：