详情

原文传递一种多通道的激光检测装置

专利名称：	一种多通道的激光检测装置
摘要：	本申请涉及一种多通道的激光检测装置，主要包括第一光路单元、第二光路单元、第一探测单元和第二探测单元，第一光路单元用于向预设的检测位照射第一激光，第二光路单元用于向检测位照射第二激光，第一探测单元用于探测第一散射光，第二探测单元用于探测第二散射光。技术方案基于光散射原理对待检测物体进行双光路照射，并通过多个探测通道构建起简单有效的机器视觉测量系统，通过获得多种探测信息以对待检测物体的表面质量进行测量，从而达到优化装置结构以及增强探测性能的目的。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳中科飞测科技股份有限公司
发明人：	陈鲁;王赢;张龙;朱燕明;张嵩
专利状态：	有效
申请日期：	2022-05-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202210515726.3
公开号：	CN117092076A
代理机构：	深圳鼎合诚知识产权代理有限公司
代理人：	冀孟恩;彭家恩
分类号：	G01N21/64;G01N21/95;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/64;G01N21/95;G01N21/01
申请人地址：	518000 广东省深圳市龙华区大浪街道同胜社区上横朗第四工业区2号101、201、301
主权项：	1.一种多通道的激光检测装置，其特征在于，包括：第一光路单元，用于向预设的检测位照射第一激光；所述检测位用于放置待检测物体，所述第一激光能够在所述待检测物体的表面产生第一散射光；第二光路单元，用于向所述检测位照射第二激光；所述第二激光能够在所述待检测物体的表面产生第二散射光，所述第二激光与所述第一激光的波长参数不同；第一探测单元，用于探测所述第一散射光；所述第一探测单元包括第一探测通道组件和第一测量组件，所述第一探测通道组件用于接收并调理所述第一散射光，所述第一测量组件用于测量调理后的所述第一散射光并得到第一探测信息；第二探测单元，用于探测所述第二散射光；所述第二探测单元包括第二探测通道组件和第二测量组件，所述第二探测通道组件用于接收并调理所述第二散射光，所述第二测量组件用于测量调理后的所述第二散射光并得到第二探测信息。 2.如权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一光路单元包括第一激光器、第一起偏模组和第一光束整形模组；所述第一激光器用于产生所述第一激光，所述第一激光在一个或多个反射镜的光线调整下沿预设的传输光路照射到所述检测位；所述第一起偏模组设于所述第一激光的传输光路上，用于调节所述第一激光的偏振态；所述第一光束整形模组设于所述第一激光的传输光路上，用于对所述第一激光的光斑尺寸和形状进行调整。 3.如权利要求2所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一光束整形模组为鲍威尔棱镜和柱面镜构成的光通路；所述第一激光经过所述第一光束整形模组后，以垂直于所述检测位的方式照射到所述检测位。 4.如权利要求2所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一起偏模组包括第一支架和第一电机；所述第一支架具有四个侧壁且呈十字状分布，其中多个侧壁上各设有一个波片；所述第一电机的转轴连接到所述第一支架的十字中心，所述第一电机用于带动所述第一支架转动，并将所述第一支架的每个侧壁切换到所述第一激光的传输光路上；切换到所述第一激光的传输光路上的侧壁在设有波片时，则该侧壁上设有的波片能够以预设角度改变所述第一激光的偏振态；切换到所述第一激光的传输光路上的侧壁在未设有波片时，则该侧壁能够遮挡所述第一激光以阻止光束传输。 5.如权利要求2所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一光路单元还包括衰减器；所述衰减器设于所述第一激光的传输光路上，用于调节所述第一激光的光束传输功率。 6.如权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二光路单元包括第二激光器、第二起偏模组和第二光束整形模组；所述第二激光器用于产生所述第二激光，所述第二激光在一个或多个反射镜的光线调整下沿预设的传输光路照射到所述检测位；所述第二起偏模组设于所述第二激光的传输光路上，用于调节所述第二激光的偏振态；所述第二光束整形模组设于所述第二激光的传输光路上，用于对所述第二激光的光斑尺寸和形状进行调整。 7.如权利要求6所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二光束整形模组为鲍威尔棱镜和柱面镜构成的光通路；所述第二激光经过所述第二光束整形模组后，以倾斜于所述检测位的方式照射到所述检测位。 8.如权利要求6所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二起偏模组包括第二支架和第二电机；所述第二支架具有四个侧壁且呈十字状分布，其中多个侧壁上各设有一个波片；所述第二电机的转轴连接到所述第二支架的十字中心，所述第二电机用于带动所述第二支架转动，并将所述第二支架的每个侧壁切换到所述第二激光的传输光路上；切换到所述第二激光的传输光路上的侧壁在设有波片时，则该侧壁上设有的波片能够以预设角度改变所述第二激光的偏振态；切换到所述第二激光的传输光路上的侧壁在未设有波片时，则该侧壁能够遮挡所述第二激光以阻止光束传输。 9.如权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一探测通道组件具有所述第一散射光传输的第一光通路；所述第一探测通道组件包括多个第一调理镜片，每个所述第一调理镜片用于参与调理所述第一散射光；所述多个第一调理镜片中的一个或多个所述第一调理镜片被切换到所述第一光通路时对所述第一散射光进行光束调理。 10.如权利要求9所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一探测通道组件还包括一个或多个第一切换机构；所述第一切换机构用于将任一个所述第一调理镜片切换送入到所述第一光通路；所述多个第一调理镜片包括多个第一滤光片、第一偏振片、第二偏振片、第一窗口片和第二窗口片；所述多个第一滤光片的滤光参数各不相同，所述第一偏振片和所述第二偏振片对光的偏振角度不同，所述第一窗口片和所述第二窗口片均为平面透镜。 11.如权利要求10所述的激光检测装置，其特征在于，所述多个第一滤光片和一个所述第一切换机构形成为第一滤光模组，所述第一滤光模组用于将所述多个第一滤光片中的任一个切换送入所述第一光通路；所述第一偏振片、所述第一窗口片和另一个所述第一切换机构形成为第一检偏模组，所述第一检偏模组用于将所述第一偏振片和所述第一窗口片中的任一个切换送入所述第一光通路；所述第二偏振片、所述第二窗口片和又一个所述第一切换机构形成为第二检偏模组，所述第二检偏模组用于将所述第二偏振片和所述第二窗口片中的任一个切换送入所述第一光通路。 12.如权利要求10所述的激光检测装置，其特征在于，所述第一切换机构包括第一夹具和第一气缸；所述第一夹具上顺序设有多个通孔，所述多个通孔用于分别固定所述多个第一滤光片，或者分别固定所述第一偏振片、所述第一窗口片，或者分别固定所述第二偏振片、第二窗口片；所述第一气缸具有可伸缩的第一连杆且所述第一连杆与所述第一夹具连接，所述第一气缸用于通过所述第一连杆的伸缩运动将所述第一夹具上的各个通孔切换到所述第一光通路。 13.如权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二探测通道组件具有所述第二散射光传输的第二光通路；所述第二探测通道组件包括多个第二调理镜片，每个所述第二调理镜片用于参与调理所述第二散射光；所述多个第二调理镜片中的一个或多个所述第二调理镜片被切换到所述第二光通路时对所述第二散射光进行光束调理。 14.如权利要求13所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二探测通道组件还包括一个或多个第二切换机构；所述第二切换机构用于将任一个所述第二调理镜片切换送入到所述第二光通路；所述多个第二调理镜片包括第二滤光片、第三偏振片、第四偏振片、第三窗口片和第四窗口片；所述第三偏振片和所述第四偏振片对光的偏振角度不同，所述第三窗口片和所述第四窗口片均为平面透镜。 15.如权利要求14所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二滤光片设于所述第二光通路上；所述第三偏振片、第三窗口片和一个所述第二切换机构形成为第三检偏模组，所述第三检偏模组用于将所述第三偏振片和所述第三窗口片中的任一个切换送入所述第二光通路；所述第四偏振片、第四窗口片和又一个所述第二切换机构形成为第四检偏模组，所述第四检偏模组用于将所述第四偏振片和所述第四窗口片中的任一个切换送入所述第二光通路。 16.如权利要求15所述的激光检测装置，其特征在于，所述第二切换机构包括第二夹具和第二气缸；所述第二夹具上顺序设有多个通孔，所述多个通孔用于分别固定所述第三偏振片、所述第三窗口片，或者分别固定所述第四偏振片、第四窗口片；所述第二气缸具有可伸缩的第二连杆且所述第二连杆与所述第二夹具连接，所述第二气缸用于通过所述第二连杆的伸缩运动将所述第二夹具上的各个通孔切换到所述第二光通路。 17.如权利要求1-16中任一项所述的激光检测装置，其特征在于，所述待检测物体包括晶圆、外延薄膜、金属薄膜中的一者或多者，所述第一激光还能够对所述待检测物体的表面进行激发以产生近紫外荧光和可见荧光；在所述第一探测单元，所述第一探测通道组件还用于接收并调理所述近紫外荧光，所述第一测量组件还用于测量调理后的所述近紫外荧光并得到第三探测信息。 18.如权利要求17所述的激光检测装置，其特征在于，还包括第三探测单元，所述第三探测单元用于探测所述可见荧光；所述第三探测单元包括第三探测通道组件和第三测量组件；所述第三探测通道组件用于接收并调理所述可见荧光，所述第三测量组件用于测量调理后的所述可见荧光并得到第四探测信息。 19.如权利要求18所述的激光检测装置，其特征在于，所述第三探测通道组件具有所述可见荧光传输的第三光通路；所述第三探测通道组件包括第三滤光模组，所述第三滤光模组包括设于所述第三光通路上第三滤光片；所述第三滤光片用于参与调理所述可见荧光。 20.如权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，还包括电源单元；所述电源单元用于对所述第一光路单元、所述第二光路单元、所述第一探测单元、所述第二探测单元供电。 21.如权利要求18所述的激光检测装置，其特征在于，还包括壳体和底板；所述壳体固定在所述底板上，所述壳体内形成有空腔且所述空腔对所述第一探测单元、所述第二探测单元和所述第三探测单元进行容纳；所述底板上设有用于暴露所述检测位的通孔。