一种物镜硬限位标定方法和装置与流程

本发明属于成像分析，特别涉及一种物镜硬限位标定方法和装置。

背景技术：

1、在缺陷检测领域，高倍率、高数值孔径物镜具有高的检测分辨率，但其工作距离往往只有几百微米，十分容易碰撞待测晶圆。所以往往需要设置物镜z轴硬限位防止物镜碰撞晶圆。在实际操作中，针对未知厚度的晶圆首先需要将晶圆移动到物镜下方，人工找到焦面位置后移走晶圆和载物台，最后设置硬限位。该方法操作复杂、速度慢、安全系数低、不利于高效生产。为解决缺陷检测系统中短工作距显微物镜硬限位标定复杂、速度慢、安全系数低等问题，本发明提供了一种物镜硬限位标定方法和装置。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的问题，本发明提出一种物镜硬限位标定方法和装置，将平行光平行照明晶圆载物台，使其部分阴影投射到探测器中，由探测器获得载物台搭载晶圆前后的阴影图像，根据阴影移动距离判断晶圆厚度，通过载物台旋转，记录阴影图像最大偏离距离即为整片晶圆最大厚度。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种物镜硬限位标定方法，包括以下步骤：

3、将搭载待检测样品的载物台移动至限位标定工位，并驱动物镜下落至最低处；

4、利用光源照射所述载物台，所述控制器确认所述物镜处于系统最低位置后，驱动所述物镜上升，并通过对应设置的探测器获取包含所述物镜和所述载物台的目标图像，计算所述目标图像中的亮狭缝宽度；以及

5、根据所述亮狭缝宽度的值与预设的限位距离之间的位置关系，判断是否完成所述物镜的硬限位标定。

6、作为本发明的一种优选方案，所述限位标定工位为确保光源发出的平行光束通过待检测样品的几何中心，且与物镜在竖直方向上相互错开。

7、作为本发明的一种优选方案，所述光源发出的光线穿过准直镜形成平行光源，所述光源包括但不限于led点光源和单根光纤丝中的一种或多种组合。

8、作为本发明的一种优选方案，所述物镜的下降和上升通过重力牵引或者物镜驱动系统完成。

9、作为本发明的一种优选方案，所述亮狭缝宽度表征物镜下表面与待检测样品上表面的最小距离。

10、作为本发明的一种优选方案，所述物镜硬限位标定的逻辑为：

11、所述预设的限位距离包括物镜机械工作距b和待检测样品厚度公差c；并将亮狭缝宽度的值标记为a

12、若a<b+c，则物镜上升，使得亮狭缝宽度逐渐变大；

13、若a≥b+c，则控制物镜停止移动并刹车抱死，硬限位标定完毕。

14、根据本发明的另一个方面，提供了一种光学设备硬限位标定装置，基于所述的一种物镜硬限位标定方法的实现，包括待测样品厚度监控装置和待测样品厚度监控装置上方的物镜，所述物镜外接物镜驱动系统，

15、物镜驱动系统包括驱动平板；所述驱动平板一端与物镜安装板接触连接，所述驱动平板另一端固定连接的步进电机，通过步进电机移动驱动平板的位置使得物镜安装板移动；所述物镜安装板带动所述物镜移动；

16、控制光源点亮，探测器中捕获亮狭缝宽度逐渐变大，亮狭缝宽度满足预设的限位距离的要求，控制步进电机停止移动并刹车抱死。

17、作为本发明的一种优选方案，所述待测样品厚度监控装置包括载物台，以及放置于载物台上的待测样品，

18、按照待测样品放置的位置，沿着直线方向平行设置有光源、准直镜和探测器，即：

19、光源和准直镜，平行设置于载物台一侧；

20、准直镜将光源的光准直，经过准直的光线平行于载物台，进入探测器；

21、探测器，平行设置于载物台另一侧，捕获载物台及待测样品的样品阴影图像。根据本发明的又一个方面，提供了一种待测样品厚度监控方法，基于所述的一种光学设备硬限位标定装置的位置限定，s1：驱动载物台移动至预设工位，还包括以下步骤：

22、利用平行光源对所述载物台进行照射，通过对应设置在所述载物台另一端的探测器分别获取承载待测样品前后至少一副图像，并针对获取的图像进行像素位置标记处理；以及

23、基于所述标记处理后的多副图像进行偏离计算，判断待测样品厚度与偏离阈值关系。

24、根据本发明的再一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

25、所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行所述的一种物镜硬限位标定方法。

26、本发明实施例的有益效果在于，本发明提高缺陷检测系统的性能和效率，增加安全系数，适应不同厚度的晶圆，从而有助于高效生产，即使工作距离在几百微米，通过物镜与晶圆在竖直方向上错开来标定物镜硬限位的，防止物镜碰撞晶圆，从而增加安全系数，避免可能的损坏和事故，还可以通过调整物镜硬限位的位置来适应不同的厚度，从而保证检测的准确性和可靠性。

技术特征：

1.一种物镜硬限位标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种物镜硬限位标定方法，其特征在于，所述限位标定工位为确保光源发出的平行光束通过待检测样品的几何中心，且与物镜在竖直方向上相互错开。

3.根据权利要求1所述的一种物镜硬限位标定方法，其特征在于，所述光源发出光线穿过准直镜形成平行光源，所述光源包括但不限于led点光源和单根光纤丝中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种物镜硬限位标定方法，其特征在于，所述物镜的下降和上升通过重力牵引或者物镜驱动系统完成。

5.根据权利要求1所述的一种物镜硬限位标定方法，其特征在于，所述亮狭缝宽度表征物镜下表面与待检测样品上表面的最小距离。

6.根据权利要求1所述的一种物镜硬限位标定方法，其特征在于，所述物镜硬限位标定的逻辑为：

7.一种物镜硬限位标定装置，基于权利要求1-6任一项所述的一种物镜硬限位标定方法的实现，其特征在于，包括待测样品厚度监控装置和待测样品厚度监控装置上方的物镜，所述物镜外接物镜驱动系统，

8.根据权利要求7所述的一种物镜硬限位标定装置，其特征在于，所述待测样品厚度监控装置包括载物台，以及放置于载物台上的待测样品，

9.一种待测样品厚度监控方法，基于权利要求7-8任一项所述的一种光学设备硬限位标定装置的位置限定，其特征在于，还包括以下步骤：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

技术总结
本发明公开了一种物镜硬限位标定方法和装置，包括控制器将搭载待检测样品的载物台移动至限位标定工位，并驱动物镜下降；利用光源照射所述载物台，并在所述控制器确认所述物镜处于系统最低位置后，驱动所述物镜上升；通过对应设置的探测器获取包含所述物镜和所述载物台的目标图像，计算所述目标图像中的亮狭缝宽度；以及根据所述亮狭缝宽度的值与预设的限位距离的关系，判断是否完成所述物镜的硬限位标定；本发明提高缺陷检测系统的性能和效率，增加安全系数，适应不同厚度的晶圆，从而有助于高效生产。

技术研发人员：包建,杨浩哲,相春昌
受保护的技术使用者：睿励科学仪器（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29