[发明专利]用于检测基板表面缺陷的装置、系统和方法

说明书

本发明公开了用于检测基板表面缺陷的装置、系统和方法，涉及半导体技术领域。该装置包括：至少一个光学微透镜阵列，设置为与基板相邻，其每一个都包括以阵列形式布置的多个光学微透镜，用于将从其与基板相反的一侧照射在其上的入射光引导至基板的待检测表面，以及接收并会聚来自待检测表面的光；以及成像部件，用于接收经过光学微透镜阵列会聚的来自于待检测表面的光以进行成像；其中成像部件包括多个成像单元，每一个成像单元与所述至少一个光学微透镜阵列中的各光学微透镜阵列的相应光学微透镜对应，每个成像单元包括多个像素以及用于透过入射光的透光开口。本发明可以大大提高基板表面缺陷的检测速度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种用于检测基板表面缺陷的装置、系统和方法。

背景技术

图1A和1B示意性地示出了现有的基板表面缺陷检测的示意图。如图1A所示，在现有技术中，基板101表面的缺陷需要利用精密复杂的光学系统102来进行检测。图1B示意性地示出了基板101上的曝光区域以及光学系统102的平直视场。光学系统102的平直视场通常大约为30μm×30μm，如果用此镜头来检测基板101上的通常大小为26mm×33mm的一个曝光区域的表面缺陷，则大约需要100万次操作(例如，每次操作拍摄一张对应的平直视场照片的话，则拍摄100万张照片)。如果拍摄一张照片所需的时间加上在拍摄不同照片之间移动所需的时间需要0.5秒钟，则拍摄整个曝光区域需要50万秒，也即，接近139个小时。可见，利用现有的缺陷检测方法需要耗费大量时间，效率很低。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

本发明的一个实施例的目的之一是：提供一种用于检测基板表面缺陷的装置。本发明的一个实施例的目的之一是：提供一种用于检测基板表面缺陷的系统。本发明的一个实施例的目的之一是：提供一种检测基板表面缺陷的方法。本发明可以大大提高基板表面缺陷的检测速度。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测基板表面缺陷的装置，包括：

至少一个光学微透镜阵列，设置为与所述基板相邻，其每一个都包括以阵列形式布置的多个光学微透镜，用于将从其与所述基板相反的一侧照射在其上的入射光引导至所述基板的待检测表面，以及接收并会聚来自所述待检测表面的光；以及

成像部件，用于接收经过所述光学微透镜阵列会聚的来自于所述待检测表面的光以进行成像；

其中所述成像部件包括多个成像单元，每一个成像单元与所述至少一个光学微透镜阵列中的各光学微透镜阵列的相应光学微透镜对应，每个成像单元包括多个像素以及用于透过所述入射光的透光开口。

在一个实施例中，所述的装置还包括：入射微透镜阵列，其包括多个入射微透镜，每个入射微透镜用于接收来自光源的光并将其会聚以作为所述入射光照射到所述光学微透镜阵列的对应的光学微透镜上。

在一个实施例中，所述入射微透镜阵列包括透光底板以及在所述透光底板的表面上的以阵列形式布置的多个入射微透镜；所述成像部件包括衬底，所述多个像素形成在所述衬底的表面上，所述衬底在与所述像素相反的表面中形成了多个凹陷；所述入射微透镜阵列被设置为与所述成像部件配合以使得所述入射微透镜被分别容纳在对应的凹陷中。

在一个实施例中，所述入射微透镜包括在所述透光底板上的柱形部分以及在柱形部分之上透镜部分。

在一个实施例中，其中所述入射微透镜将来自光源的光经过对应的凹陷会聚在所述透光开口中，以使得经过会聚的光通过所述透光开口，然后发散地照射到对应的光学微透镜上。

在一个实施例中，所述至少一个光学微透镜阵列包括叠置的第一光学微透镜阵列和第二光学微透镜阵列；所述至少一个光学微透镜阵列被配置为其每一个光学微透镜阵列中的光学微透镜的光轴与另一光学微透镜阵列中的相应光学微透镜的光轴彼此对准。