[發明專利]三維檢測裝置及三維檢測方法

有效

• 申請號: 201911063158.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN112748111B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 張鵬黎;王帆
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備(集團)股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01;G01B11/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種三維檢測裝置，其特征在于，包括：

光源模塊，用于提供至少兩種波長的出射光束；

分束鏡，用于接收所述出射光束，并將所述出射光束分為第一光束和第二光束；其中，所述第一光束經待測器件的檢測面反射形成探測光束；

空間光調制器，包括陣列排布的多個相位調節單元；多個所述相位調節單元用于反射所述第二光束形成參考光束；多個所述相位調節單元反射形成的所述參考光束的初始相位不同；

探測模塊，用于接收所述探測光束和所述參考光束；

各所述參考光束分別與所述探測光束在所述探測模塊的探測面發生干涉產生干涉條紋；

所述探測模塊還用于根據所述干涉條紋對所述待測器件的檢測面進行三維檢測；

所述探測模塊的探測面包括多個超像素，每一所述超像素包括多個像素單元；

當所述光源模塊提供波長為λ_i的出射光束時，所述超像素內所述干涉條紋表示如下：

其中，(m，n)為所述超像素中各所述像素單元的像素坐標以及與該所述像素單元對應的相位調節單元的位置坐標；I_i(m，n)為波長為λ_i的光在像素坐標為(m，n)的像素單元中的光強強度；ψ_i(m，n)為位置坐標為(m，n)的所述相位調節單元對波長為λ_i的出射光束的相位進行調節后獲得的所述參考光束與所述探測光束之間的相位差；為位置坐標為(m，n)的所述相位調節單元對波長為λ_i的光相位進行調節后獲得的所述參考光束的初始相位；A_i為波長為λ_i的出射光束與所述待測器件的檢測面的反射系數；B_i為波長為λ_i的出射光束所述空間光調制器中的反射透射相關系數；其中，i為大于等于2的整數。

2.根據權利要求1所述的三維檢測裝置，其特征在于，所述相位調節單元包括反射鏡和第一驅動機構；

所述第一驅動機構用于控制所述反射鏡旋轉，以調節所述參考光束的初始相位。

3.根據權利要求2所述的三維檢測裝置，其特征在于，還包括：透鏡；

所述透鏡位于所述空間光調制器和所述分束鏡之間；

所述反射鏡的反射面的中心位于所述透鏡的焦平面；

所述第一驅動機構控制所述反射鏡旋轉，以使所述反射鏡的反射面與所述透鏡的焦平面具有夾角；

其中，同一行多個所述反射鏡的反射面與所述透鏡的焦平面之間的夾角相同；同一列多個所述反射鏡的反射面與所述透鏡的焦平面之間的夾角逐漸增大或逐漸減小。

4.根據權利要求2所述的三維檢測裝置，其特征在于，所述相位調節單元包括反射鏡和第二驅動機構；所述第二驅動機構用于控制所述反射鏡在平行于所述第二光束傳播方向上的位移，以調節所述參考光束的初始相位。

5.根據權利要求4所述的三維檢測裝置，其特征在于，還包括：透鏡；

所述透鏡位于所述空間光調制器和所述分束鏡之間；

所述反射鏡的反射面與所述透鏡的焦平面之間具有離焦量；

其中，位于同一行的多個所述反射鏡的反射面的離焦量，從中間向兩側逐漸減小；位于同一列的多個所述反射鏡的反射面的離焦量，從中間向兩側逐漸增大。

6.根據權利要求1所述的三維檢測裝置，其特征在于，所述出射光束的波長為λ；所述參考光束的初始相位的取值范圍為：

7.根據權利要求1所述的三維檢測裝置，其特征在于，各所述相位調節單元的調節方式相互獨立。

8.根據權利要求1所述的三維檢測裝置，其特征在于，所述超像素的多個像素單元與多個所述相位調節單元一一對應。