[發明專利]一種超分辨晶圓缺陷檢測系統

在審

• 申請號: 202210344661.0
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114740008A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 王金玉;杜凱;李俊;趙文豪
• 申請（專利權）人: 杭州今譽信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/95;G01N21/01
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理有限公司 11684
• 代理人: 方仕杰

一種超分辨晶圓缺陷檢測系統，包括照明組件和成像組件，照明組件發射光源至成像組件中進行光斑檢測，照明組件包括激光器，激光器發射激光光束至空間濾波器，空間濾波器通過對激光光束做濾波處理，生成濾波光束，濾波光束通過透鏡射入分光棱鏡，分光棱鏡將濾波光束分為第一光束和第二光束，第一光束射入空間光調制器，空間光調制器對第一光束進行參量調制，分光棱鏡射出的第二光束通過孔徑進入第一物鏡，透過第一物鏡生成探測光束。本發明通過衍射光學機構生成單點光斑，單點光斑成像于光學系統的物面，以實現對成像物體的照明，通過單點光斑對成像物體掃描，獲取被掃描后的成像物體的圖像信息，并根據圖像信息進行圖像重構，進而提高成像效率。

技術領域

本發明涉及光學檢測技術領域，尤其是一種超分辨晶圓缺陷檢測系統。

背景技術

與電子顯微鏡相比，光學顯微鏡能夠實時、動態、快速成像，成為人類歷史上最具生命力的科學成就之一，在過去的幾十年里，已經開發了各種超分辨率技術，包括共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)、結構照明顯微鏡(SIM)、共焦顯微鏡(CM)、受激發射損耗顯微鏡(STED)、隨機光學重建顯微鏡(STORM)、光激活定位顯微鏡(PALM)和可逆可飽和/可切換光學轉變顯微鏡(RESOLFT)，在各種顯微技術中，SIM具有相對高速和在低照明強度下的寬視場成像能力，使其可供廣泛的研究使用，其通過空間圖案化的照明光來提高光學傳遞函數的截止頻率，以獲得理論上的雙分辨率。

上述幾種超分辨技術中，CLSM是利用單點掃描物體實現的超分辨重構，但超分辨能力受限且不可調控，SIM是利用結構光將高頻信息加載至圖像中，經重建后得到超分辨圖像，但收到視場的限制且分辨率最多提高一倍，而STED和STORM則是利用熒光分子的受激輻射與自發熒光的光波不同而使點擴散函數被壓縮，并不是通過改進光學系統而實現的對超分辨晶圓缺陷的檢測。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可以提高檢測速度的超分辨晶圓缺陷檢測系統。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種超分辨晶圓缺陷檢測系統，包括照明組件和成像組件，所述照明組件發射光源至成像組件中進行光斑檢測；

所述照明組件包括激光器、空間濾波器、透鏡、分光棱鏡、空間光調制器和第一物鏡，所述激光器發射激光光束至所述空間濾波器，所述空間濾波器通過對激光光束做濾波處理，生成濾波光束，濾波光束通過所述透鏡射入所述分光棱鏡，所述分光棱鏡將所述濾波光束分為第一光束和第二光束，所述第一光束射入所述空間光調制器，所述空間光調制器對第一光束進行參量調制，所述第二光束射入所述第一物鏡，透過所述第一物鏡生成探測光束；

所述成像組件包括電動載物臺、第二物鏡和探測器，所述電動載物臺用于承載晶圓待測樣品，所述探測光束射至所述電動載物臺上的待測樣品，所述電動載物臺攜帶待測樣品移動至探測光束，由于待測樣品不透明，所以經過探測光束的照射生成反射光回到所述分光棱鏡中，生成第三光束，經過第二物鏡傳輸至所述探測器中成像，點陣列的強度圖案通過所述第二物鏡在傳感器上成像，首先，確定每個光點的相對位置，以計算光點的中心位置，通過計算光斑中心的強度，得到每個光斑的掃描圖像，最后，將所有光斑的掃描圖像合并為一幅完整圖像；

所述電動載物臺上設有衍射光學機構，所述衍射光學機構用于提供超分辨斑點陣列，所述衍射光學機構通過逐步補零G-S算法修改其焦平面的振幅分布，來約束斑點陣列；

所述逐步補零G-S算法為：

式中：AreaⅠ和AreaⅡ分別表示光斑陣列的目標區域和焦平面上的背景區域，I_t為光斑陣列的強度分布，γ表示分辨率增強和光效率之間的關系系數，ε表示分辨率約束系數，0＜ε＜1。

優選的，所述分光棱鏡射出的第二光束通過孔徑進入所述第一物鏡。