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原文传递实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置及方法

专利名称：	实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置及方法
摘要：	本发明实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置及方法，该装置包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、第一组转像光学元件和半导体晶粒，所述第一组转像光学元件与半导体晶粒之间的两侧部设有第二组转像光学元件，半导体晶粒的两个侧面分别通过第一组转像光学元件、第二组转像光学元件以完全相同的成像光路成像在相机传感器面上不同的区域位置。本申请解决了相对两侧面检测不等光程成像与不等照度照明的问题，实现了半导体晶粒相对两侧面的等光程成像与等照度照明的检测。通过适当的光程补偿（如在天面成像光路中插入一块与载物台一样的透明玻璃板），也可实现晶粒底面与天面相对两面的等光程成像与等照度照明的检测。
专利类型：	发明专利
申请人：	泉州师范学院
发明人：	廖廷俤;颜少彬;陈文志;段亚凡
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911369257.3
公开号：	CN111044524A
代理机构：	福州元创专利商标代理有限公司
代理人：	林捷;蔡学俊
分类号：	G01N21/88;G01N21/03;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/88;G01N21/03
申请人地址：	362000 福建省泉州市丰泽区东海大街398号
主权项：	1.一种实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、第一组转像光学元件和半导体晶粒，所述第一组转像光学元件与半导体晶粒之间的两侧部设有第二组转像光学元件，半导体晶粒的两个侧面分别通过第一组转像光学元件、第二组转像光学元件以完全相同的成像光路成像在相机传感器面上不同的区域位置。 2.根据权利要求1所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述第一组转像光学元件包括两个第一直角转像棱镜，两个第一直角转像棱镜的一直角边垂直于光轴且朝向相机，两个第一直角转像棱镜的另一直角边相背且远离光轴。 3.根据权利要求1所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述第一组转像光学元件包括两个垂直相交的平面反射镜，且两组垂直相交平面反射镜的开口朝向半导体晶粒，两个平面反射镜与光轴成45°夹角。 4.根据权利要求1所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述第一组光学元件为一个第二直角转像棱镜，该第二直角转像棱镜的直角边与光轴成45°夹角，该第二直角转像棱镜的斜面垂直于光轴且朝向半导体晶粒，在第二直角转像棱镜的两个直角边上设有镀膜面。 5.根据权利要求1、2、3或4所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述第二组光学元件包括两个第三直角转像棱镜，两个第三直角转像棱镜的斜面平行于光轴且相对其直角边更加靠近光轴。 6.根据权利要求1、2、3或4所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述第二组转像光学元件包括两组分别垂直相交的平面反射镜，且两组垂直相交平面反射镜的开口相对，各平面反射镜均与光轴成45°夹角。 7.根据权利要求1所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述装置设有照明光源，照明光源是内置同轴照明光源，或位于远心成像镜头和第一直角转像棱镜之间的外置照明光源，或以上两种光源的组合。 8.根据权利要求7所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：所述外置照明光源为环形光源；其中心穿透区域未遮挡光路；所述相机为具有传感器CCD或CMOS的相机。 9.一种实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置，其特征在于：包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、第一组转像光学元件和半导体晶粒，所述第一组转像光学元件与半导体晶粒之间的上、下两侧设有第二组转像光学元件，半导体晶粒的天面和底面分别通过第一组转像光学元件、第二组转像光学元件以完全相同的成像光路成像在相机传感器面上不同的区域位置。 10.一种实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的检测方法，其特征在于：所述实现半导体晶粒相对两表面等光程成像的光学检测装置包括在垂直光路方向上依次设置的相机、远心成像镜头、第一组转像光学元件和半导体晶粒，所述第一组转像光学元件与半导体晶粒之间的两侧部设有第二组转像光学元件，半导体晶粒的两个侧面分别通过第一组转像光学元件、第二组转像光学元件以完全相同的成像光路成像在相机传感器面上不同的区域位置；其中所述第一组转像光学元件包括两个第一直角转像棱镜，两个第一直角转像棱镜的一直角边垂直于光轴且朝向相机，两个第一直角转像棱镜的另一直角边平行于光轴且远离光轴；所述第二组转像光学元件包括两个第三直角转像棱镜，两个第三直角转像棱镜的斜面平行于光轴且相对其直角边更加靠近光轴；采用内置同轴照明光源时，同轴照明光源发出的同轴照明光束，先经过一个第一直角转像棱镜转向90度，入射到第三直角转像棱镜斜面的上半孔径，经二次反射转向后照明待测半导体晶粒的左侧面；被照明的半导体晶粒的左侧面先后经过第三直角转像棱镜的两个直角面的180度转像，再经过第一直角转像棱镜的90度转像后，由远心成像镜头成像在相机传感器面的左半区域上；对于半导体晶粒的右侧面，经过另一个第三直角转像棱镜与第一直角转像棱镜后再由远心成像镜头成像到相机传感器面的右半区域上；从相机的成像面上也同时得到半导体晶粒的左侧面与右侧面的像，且半导体晶粒左侧面的像与半导体晶粒右侧面的像之间相隔一个小间距。
所属类别：	发明专利