一种显微镜的制作方法

1.本技术涉及光学设备技术领域，尤其是涉及一种显微镜。


背景技术：

2.在晶圆检测领域中，显微镜主要搭配半自动探针台和手动探针台进行使用，其作用是对各种规格晶圆进行扫描，以识别和定位die、pad等特征，为下一步的探针台点针动作做准备。同时在点针过程中，显微镜还能用于观察晶圆对位以及点针效果判定。
3.相关技术手段中，为了对晶圆进行大范围观察的同时，还能精确观察探针在pad上的点针动作，往往在显微镜中集成两组倍率不同的成像系统，以使得显微镜在观察晶圆的过程中能够提供大范围全局视野以及高倍率精准视野。由于晶圆的规格以及探针的精度均存在差异，对于一些超高精度的晶圆进行点针测试时，探针在pad上点针的位置非常小，对点针位置的放大视野要求更高。
4.针对上述技术手段，常规的显微镜观察系统无法提供一个合适的高倍率精准视野，需要更换更高倍率的显微镜进行观察，对于不同规格晶圆进行观察的通用性不高。


技术实现要素：

5.为了提高显微镜的通用性，本技术提供一种显微镜。
6.本技术提供的一种显微镜，采用如下的技术方案。
7.一种显微镜，包括：
8.显微镜安装架；
9.成像镜头，安装于所述显微镜安装架；
10.同轴分光组件，用于产生同轴照明光束并反射第一显像光束以及第二显像光束，所述同轴照明光束同轴穿过所述成像镜头，所述同轴分光组件安装于所述显微镜安装架；
11.低倍成像模组，接收所述第一显像光束并形成低倍图像信息；
12.倍率切换成像模组，接收所述第二显像光束并形成中倍图像信息或高倍图像信息。
13.通过采用上述技术方案，成像镜头安装于显微镜安装架上，同轴分光组件产生照明光束照亮晶圆表面，经过晶圆反射并进入成像镜头后被分为两组光束，分别是第一显像光束以及第二显像光束。第一显像光束被低倍成像模组接收并形成低倍图像信息，从而形成大范围全局视野；第二显像光束被倍率切换成像模组接收并形成两种能够相互切换的图像信息，分别是中倍图像信息或高倍图像信息。因此，对于一些超高精度的晶圆进行点针测试时，由于探针在pad上点针的位置非常小，对点针位置的放大视野要求更高，所以第二显像光束被倍率切换成像模组接收后形成高倍图像信息，从而保证该显微镜观察系统能够提供一个合适的高倍率精准视野；对于常规规格的晶圆，第二显像光束被倍率切换成像模组接收后形成中倍图像信息即可提供一个合适的中倍率精准视野。对于不同规格晶圆进行观察，该显微镜能够通过倍率切换成像模组切换中、高倍图像信息，从而提高显微镜的通用
性。
14.可选的，所述倍率切换成像模组包括光路引导组件、倍率切换组件以及第二成像相机，所述第二显像光束经过所述光路引导组件进入所述第二成像相机，所述第二显像光束在所述光路引导组件内具有成像路径，所述倍率切换组件设置于所述成像路径；
15.所述倍率切换组件包括筒镜安装架、驱动所述筒镜安装架移动的切换驱动件以及安装于所述筒镜安装架的中倍筒镜和高倍筒镜，所述筒镜安装架具有所述中倍筒镜位于所述成像路径的中倍率调节态以及所述高倍筒镜位于所述成像路径的高倍率调节态。
16.通过采用上述技术方案，第二显像光束在光路引导组件内具有成像路径，并且倍率切换组件设置于成像路径上，切换驱动件通过驱动筒镜安装架移动，从而筒镜安装架带动中倍筒镜和高倍筒镜进行运动，当中倍筒镜位于成像路径时，筒镜安装架所处的位置为中倍率调节态；当高倍筒镜位于成像路径时，筒镜安装架所处的位置为高倍率调节态。因此，对于不同规格晶圆进行观察，切换驱动件通过驱动筒镜安装架移动，能够使得中倍筒镜或者高倍筒镜位于成像路径上，从而切换中、高倍图像信息，提高显微镜的通用性。
17.可选的，所述显微镜安装架包括竖直安装架以及垂直于所述竖直安装架的水平安装架，所述切换驱动件安装于所述水平安装架的顶端面，所述切换驱动件包括驱动气缸以及受所述驱动气缸驱使往复水平运动的切换安装块，所述筒镜安装架设置于所述切换安装块顶端面，所述中倍筒镜和高倍筒镜的中心轴线均所述切换安装块的顶端面垂直。
18.通过采用上述技术方案，切换驱动件安装在水平安装架顶端面，驱动气缸驱动切换安装块根据需要进行水平往复运动，由于中倍筒镜与高倍筒镜的中心轴线与切换安装块的顶端面垂直，所以驱动气缸带动筒镜安装架在运动过程中，中倍筒镜与高倍筒镜的成像焦点始终水平运动，从而提高该显微镜的成像稳定性。
19.可选的，所述光路引导组件依照所述第二显像光束从所述成像镜头至所述第二成像相机经过的路径依次包括定焦透镜、前上反射镜、后上反射镜、右下反射镜、左下反射镜以及前下反射镜，所述竖直安装架的侧面设置有上反射架，所述定焦透镜、所述前上反射镜以及所述后上反射镜均安装于所述上反射架；所述水平安装架的顶面设置有下反射架，所述右下反射镜、所述左下反射镜以及所述前下反射镜均安装于所述下反射架。
20.通过采用上述技术方案，竖直安装架的侧面设置有上反射架，水平安装架的顶面设置有下反射架，上反射架与下反射架设置成一定的高度差，以使得该光路本来在竖直方向上需要占用很大空间，通过将光路进行反射并进行折叠，从而提高了该显微镜的空间利用率。
21.可选的，所述同轴分光组件包括分光座、分光反射架以及同轴光源，所述分光座具有安装腔，所述分光反射架设置于安装腔内，所述分光反射架上设置有相互平行的第一分光镜、第二分光镜以及低倍光束反射镜，所述同轴光源在竖直方向朝向所述第二分光镜。
22.通过采用上述技术方案，第一分光镜、第二分光镜以及低倍光束反射镜相互平行，同轴光源在竖直方向朝向第二分光镜，以使得同轴光源发出的光能够一部分由第一分光镜进入光路引导组件，同轴光源发出的光另一部分经过低倍光束反射镜进入低倍成像模组，以使得该显微镜能够同时具有两个视野。
23.可选的，所述竖直安装架与所述水平安装架之间设置有加强转接块，所述加强转接块的一端与所述竖直安装架可拆卸连接，所述加强转接块的另一端与所述水平安装架可
拆卸连接。
24.通过采用上述技术方案，加强转接块的一端与竖直安装架可拆卸连接，加强转接块的另一端与水平安装架可拆卸连接，从而加强竖直安装架与水平安装架之间的刚性，以使得该显微镜在运动过程中，改善上反射架以及下反射架由于安装基础不稳定导致的反射光路晃动问题。
25.可选的，所述低倍成像模组包括设置于所述分光座顶端的ccd连接筒以及安装于所述ccd连接筒顶端的第一成像相机，所述ccd连接筒在竖直方向正对所述低倍光束反射镜。
26.通过采用上述技术方案，ccd连接筒在竖直方向正对低倍光束反射镜，同轴光源发出的一部分光经过第一分光镜以及第二分光镜再由低倍光束反射镜反射后进入低倍成像模组，以使得该显微镜能够具有低倍的大范围视野。
27.可选的，所述水平安装架可拆卸设置有物镜支架，所述成像镜头安装于所述物镜支架。
28.通过采用上述技术方案，成像镜头安装于物镜支架，且物镜支架可以与水平安装架可拆卸连接，从而保证该显微镜能够更加方便地更换显微镜的成像镜头，提高该显微镜的适配性。
29.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
30.1.第一显像光束被低倍成像模组接收并形成低倍图像信息，从而形成大范围全局视野；第二显像光束被倍率切换成像模组接收并形成两种能够相互切换的图像信息，分别是中倍图像信息或高倍图像信息。对于常规规格的晶圆，第二显像光束被倍率切换成像模组接收后形成中倍图像信息即可提供一个合适的中倍率精准视野。对于不同规格晶圆进行观察，该显微镜能够通过倍率切换成像模组切换中、高倍图像信息，从而提高显微镜的通用性。
31.2.对于不同规格晶圆进行观察，切换驱动件通过驱动筒镜安装架移动，能够使得中倍筒镜或者高倍筒镜位于成像路径上，从而切换中、高倍图像信息，提高显微镜的通用性。
32.3.物镜支架可以与水平安装架可拆卸连接，保证该显微镜能够更加方便地更换显微镜的成像镜头，提高该显微镜的适配性。
附图说明
33.图1是本技术实施例中显微镜的整体结构示意图；
34.图2是本技术实施例中同轴分光组件与低倍成像模组装配结构剖视图；
35.图3是本技术实施例中倍率切换成像模组的剖面结构示意图。
36.附图标记说明：
37.100、显微镜安装架；110、竖直安装架；111、上反射架；120、水平安装架；121、下反射架；122、物镜支架；123、物镜安装槽口；130、加强转接块；
38.200、成像镜头；
39.300、同轴分光组件；310、分光座；311、竖直支撑板；312、水平安装板；320、分光反射架；321、第一分光镜；322、第二分光镜；323、低倍光束反射镜；330、同轴光源；
40.400、低倍成像模组；410、ccd连接筒；420、第一成像相机；
41.500、倍率切换成像模组；510、光路引导组件；511、定焦透镜；512、前上反射镜；513、后上反射镜；514、右下反射镜；515、左下反射镜；516、前下反射镜；520、倍率切换组件；521、筒镜安装架；522、切换驱动件；5221、驱动气缸；5222、切换安装块；523、中倍筒镜；524、高倍筒镜；530、第二成像相机。
具体实施方式
42.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
43.本技术实施例公开一种显微镜。
44.参照图1，一种显微镜，包括显微镜安装架100、安装于显微镜安装架100底部的成像镜头200、安装于显微镜安装架100内部的同轴分光组件300、低倍成像模组400以及倍率切换成像模组500。显微镜安装架100包括竖直安装架110以及水平安装架120，竖直安装架110以及水平安装架120均呈平板状设置，其中水平安装架120通过螺栓固定于竖直安装架110侧面的底部，且水平安装架120与竖直安装架110相互垂直固定。为了加强竖直安装架110与水平安装架120之间的刚性，竖直安装架110与水平安装架120之间设置有加强转接块130。加强转接块130呈“l”形设置，加强转接块130的一端与竖直安装架110通过螺栓可拆卸连接，加强转接块130的另一端与水平安装架120通过螺栓可拆卸连接，从而加强竖直安装架110与水平安装架120之间的连接稳定性。
45.参照图1，竖直安装架110与水平安装架120具有安装空间，同轴分光组件300、低倍成像模组400以及倍率切换成像模组500均安装于该安装空间内。水平安装架120的侧边具有物镜安装槽口123，物镜安装槽口123内设置有物镜支架122。物镜支架122大体呈正方体板状设置，成像镜头200通过螺纹连接安装于物镜支架122的中心位置。物镜支架122与水平安装架120的物镜安装槽口123通过滑槽进行滑移配合，水平安装架120的侧边设置有顶紧柱，当物镜支架122与水平安装架120安装到位后，顶紧柱将物镜支架122进行顶紧，以使得物镜支架122与水平安装架120之间的安装更加稳定。在本实施例中，成像镜头200为齐焦距离95mm的金相物镜，可以根据需求通过更换物镜支架122灵活替换各种型号的成像镜头200，提高该显微镜的适配性。
46.参照图2，同轴分光组件300包括分光座310、分光反射架320以及同轴光源330。分光座310包括竖直支撑板311以及水平安装板312，竖直支撑板311以及水平安装板312均呈平板状设置，在本实施例中，竖直支撑板311和水平安装板312一体加工成型。竖直支撑板311的底端通过螺栓固定于水平安装架120的顶端面，水平安装板312位于竖直支撑板311的顶端面。竖直支撑板311与水平安装板312之间具有安装腔，分光反射架320通过螺栓固定于安装腔内，同轴光源330通过螺纹安装于水平安装板312的顶部。
47.参照图2，分光反射架320上设置有相互平行的第一分光镜321、第二分光镜322以及低倍光束反射镜323，且第一分光镜321、第二分光镜322以及低倍光束反射镜323均与水平面呈45
°
设置。同轴光源330在竖直方向朝向第二分光镜322，同轴光源330发出的同轴照明光束首先经过第二分光镜322反射到第一分光镜321，再经过成像镜头200到达晶圆表面。同轴照明光束经过晶圆表面反射后通过成像镜头200返回第一分光镜321，一部分向上形成第二显像光束；晶圆表面反射后另一部分光束穿过第一分光镜321和第二分光镜322并由低
倍光束反射镜323进行反射，从而形成第一显像光束。
48.参照图1和图2，低倍成像模组400安装于水平安装板312的顶部。具体地，低倍成像模组400包括ccd连接筒410以及安装于ccd连接筒410顶端的第一成像相机420，ccd连接筒410大体呈多种同轴心的空心圆筒，ccd连接筒410通过法兰盘安装于水平安装板312的顶部。ccd连接筒410在竖直方向正对低倍光束反射镜323，第一显像光束经过低倍光束反射镜323反射后进入到ccd连接筒410并在第一成像相机420的感光面上成像，从而形成低倍图像信息，以使得该显微镜能够具有低倍的大范围视野。
49.参照图1和图3，倍率切换成像模组500用于接收第二显像光束并形成中倍图像信息或高倍图像信息。具体地，倍率切换成像模组500包括光路引导组件510、倍率切换组件520以及第二成像相机530。光路引导组件510安装于显微镜安装架100，经过第一分光镜321的第二显像光束经过光路引导组件510进入第二成像相机530。
50.参照图1和图3，光路引导组件510依照第二显像光束从成像镜头200至第二成像相机530经过的路径依次包括定焦透镜511、前上反射镜512、后上反射镜513、右下反射镜514、左下反射镜515以及前下反射镜516，第二显像光束在后上反射镜513与右下反射镜514之间具有成像路径。竖直安装架110的侧面设置有上反射架111，定焦透镜511、前上反射镜512以及后上反射镜513均安装于上反射架111；水平安装架120的顶面设置有下反射架121，右下反射镜514、左下反射镜515以及前下反射镜516均安装于下反射架121。上反射架111与下反射架121之间具有一定的高度差，以使得该光路本来在竖直方向上需要占用很大空间，通过将光路进行反射并进行折叠，从而提高了该显微镜的空间利用率。
51.参照图1和图3，倍率切换组件520设置于成像路径，倍率切换组件520包括筒镜安装架521、切换驱动件522以及安装于筒镜安装架521的中倍筒镜523和高倍筒镜524，切换驱动件522驱动筒镜安装架521在水平方向上根据调节需要进行往复移动。切换驱动件522包括驱动气缸5221以及切换安装块5222，切换安装块5222受驱动气缸5221驱使往复水平运动。筒镜安装架521设置于切换安装块5222顶端面，中倍筒镜523和高倍筒镜524的中心轴线均切换安装块5222的顶端面垂直。筒镜安装架521带动中倍筒镜523和高倍筒镜524进行运动，当中倍筒镜523位于成像路径时，筒镜安装架521所处的位置为中倍率调节态；当高倍筒镜524位于成像路径时，筒镜安装架521所处的位置为高倍率调节态。因此，对于不同规格晶圆进行观察，切换驱动件522通过驱动筒镜安装架521移动，能够使得中倍筒镜523或者高倍筒镜524位于成像路径上，从而切换中、高倍图像信息，提高显微镜的通用性。
52.本技术实施例一种显微镜的实施原理为：同轴分光组件300产生照明光束照亮晶圆表面，经过晶圆反射并进入成像镜头200后被分为两组光束，分别是第一显像光束以及第二显像光束。第一显像光束经过低倍光束反射镜323反射后进入到ccd连接筒410并在第一成像相机420的感光面上成像，从而形成低倍图像信息，以使得该显微镜能够具有低倍的大范围视野。第二显像光束经过光路引导组件510进入第二成像相机530，倍率切换组件520设置于成像路径，倍率切换组件520包括筒镜安装架521、切换驱动件522以及安装于筒镜安装架521的中倍筒镜523和高倍筒镜524，切换驱动件522驱动筒镜安装架521在水平方向上根据调节需要进行往复移动。切换驱动件522包括驱动气缸5221以及受驱动气缸5221驱使往复水平运动的切换安装块5222，筒镜安装架521设置于切换安装块5222顶端面，中倍筒镜523和高倍筒镜524的中心轴线均切换安装块5222的顶端面垂直。筒镜安装架521带动中倍
筒镜523和高倍筒镜524进行运动，当中倍筒镜523位于成像路径时，筒镜安装架521所处的位置为中倍率调节态；当高倍筒镜524位于成像路径时，筒镜安装架521所处的位置为高倍率调节态。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围。其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。