一种光学检测装置和光学检测方法与流程

本发明光学检测，尤其涉及一种光学检测装置和光学检测方法。

背景技术：

1、在半导体制造过程中，需要各种量检测设备对制造工艺进行监控和检测。而对于大多数量检测设备而言，量检测过程中各执行器运动造成光学系统或光机产生振动，导致采集的样品图像存在模糊不清的问题，影响量检测设备的成像质量，导致量检测精度的降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种光学检测装置和光学检测方法，以避免光学系统振动对图像采集精度造成影响，改善量检测设备的成像质量。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种光学检测装置，光学检测装置包括：

3、光学系统，光学系统用于将探测光束传输至待测物体并接收经待测物体反射的检测光束；

4、探测器，探测器位于光学系统背离待测物体的一侧，探测器用于根据检测光束获取待测物体的目标图像；

5、参考图案，参考图案固定在光学系统上，且参考图案位于探测器的成像视场中，探测器还用于获取参考图案的参考图像；

6、数据处理模块，数据处理模块与探测器连接，数据处理模块根据参考图像对目标图像进行补偿。

7、可选的，光学检测装置还包括视场光阑，视场光阑固定在光学系统上，视场光阑包括透光区以及围绕透光区的非透光区，透光区限定出探测器的成像视场；

8、参考图案设置于透光区的边缘。

9、可选的，参考图案与视场光阑一体设置，或者，参考图案固定于视场光阑上。

10、可选的，参考图案的数量为多个，多个参考图案分布于透光区的不同边缘，或者，多个参考图案分布于透光区的同一边缘。

11、可选的，视场光阑位于光学系统与探测器之间。

12、可选的，光学检测装置还包括运动机构，运动机构用于驱动光学系统移动；

13、数据处理模块用于根据探测器在光学系统移动过程中获取的多个参考图像确定光学系统的运动参数，并根据运动参数对目标图像进行补偿。

14、第二方面，本发明实施例还提供了一种光学检测方法，适用于本发明实施例提供的光学检测装置，光学检测方法包括：

15、获取待测物体的目标图像和参考图案的参考图像；

16、根据参考图像对目标图像进行补偿。

17、可选的，获取待测物体的目标图像和参考图案的参考图像，包括：

18、在光学系统的移动过程中，连续获取待测物体的多个目标图像和参考图案的多个参考图像；

19、根据参考图像对目标图像进行补偿，包括：

20、根据多个参考图像确定光学系统的运动参数；

21、根据运动参数对目标图像进行补偿。

22、可选的，根据多个参考图像确定光学系统的运动参数，包括：

23、根据不同时刻获取的参考图像的边缘模糊变化情况和/或参考图像的特征点位置变化情况确定光学系统的运动参数。

24、根据参考图像对目标图像进行补偿，包括：

25、获取参考图案对应的初始参考图像；

26、对比参考图像与初始参考图像，得到补偿参数；

27、按照补偿参数对目标图像进行补偿。

28、本发明实施例提供的光学检测装置包括：光学系统，光学系统用于将探测光束传输至待测物体并接收经待测物体反射的检测光束；探测器，探测器位于光学系统背离待测物体的一侧，探测器用于根据检测光束获取待测物体的目标图像；参考图案，参考图案固定在光学系统上，且参考图案位于探测器的成像视场中，探测器还用于获取参考图案的参考图像；数据处理模块，数据处理模块与探测器连接，数据处理模块根据参考图像对目标图像进行补偿。由于参考图案与光学系统同步振动，光学系统振动对参考图像成像效果的影响与光学系统振动对目标图像成像效果的影响相同。数据处理模块可根据探测器生成的参考图像的变化情况对目标图像进行相应补偿，修正待测物体的目标图像，使光学检测装置具有稳像功能，提升待测物体图像的采集精度，改善量检测设备的成像质量，提升量检测精度。

技术特征：

1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括视场光阑，所述视场光阑固定在所述光学系统上，所述视场光阑包括透光区以及围绕所述透光区的非透光区，所述透光区限定出所述探测器的所述成像视场；

3.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述参考图案与所述视场光阑一体设置，或者，所述参考图案固定于所述视场光阑上。

4.根据权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述参考图案的数量为多个，多个所述参考图案分布于所述透光区的不同边缘，或者，多个所述参考图案分布于所述透光区的同一边缘。

5.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述视场光阑位于所述光学系统与所述探测器之间。

6.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括运动机构，所述运动机构用于驱动所述光学系统移动；

7.一种光学检测方法，其特征在于，适用于如权利要求1～6任一项所述的光学检测装置，所述光学检测方法包括：

8.根据权利要求7所述的光学检测方法，其特征在于，获取待测物体的目标图像和参考图案的参考图像，包括：

9.根据权利要求7所述的光学检测方法，其特征在于，根据多个所述参考图像确定所述光学系统的运动参数，包括：

10.根据权利要求7所述的光学检测方法，其特征在于，根据所述参考图像对所述目标图像进行补偿，包括：

技术总结
本发明公开了一种光学检测装置和光学检测方法。光学检测装置包括：光学系统，用于将探测光束传输至待测物体并接收经待测物体反射的检测光束；探测器，用于根据检测光束获取待测物体的目标图像；参考图案，参考图案固定在光学系统上，且参考图案位于探测器的成像视场中，探测器还用于获取参考图案的参考图像；数据处理模块，数据处理模块根据参考图像对目标图像进行补偿。本申请中，数据处理模块可根据探测器生成的参考图像的变化情况对目标图像进行相应补偿，修正待测物体的目标图像，使光学检测装置具有稳像功能，提升待测物体图像的采集精度，改善量检测设备的成像质量，提升量检测精度。

技术研发人员：朱昊天
受保护的技术使用者：上海御微半导体技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27