申请/专利权人：中国科学院微电子研究所;深圳中科飞测科技有限公司

申请日：2018-11-29

公开（公告）日：2021-02-12

公开（公告）号：CN109540005B

主分类号：G01B11/06(20060101)

分类号：G01B11/06(20060101);G01N21/84(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.12#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本发明提供了一种光学检测系统和光学检测方法，孔径限制单元用于对光收集单元出射的第二光的孔径进行限制；空间滤波单元用于在对特定结构进行检测时，进入孔径限制单元的出射光路，对孔径限制单元出射的第二光的孔径进行限制，在不对特定结构进行检测时，移出孔径限制单元的出射光路；测量单元用于根据孔径限制单元出射的第二光，获得待测区域内其他结构的结构信息，根据空间滤波单元出射的第二光，获得待测区域内特定结构的结构信息。本发明通过孔径限制单元和空间滤波单元有效滤除了第二光中的杂散光，实现了高深宽比结构等特定结构的测量。

主权项：1.一种光学检测系统，其特征在于，包括光发射单元、光收集单元、成像单元、处理单元、孔径限制单元、空间滤波单元和测量单元；所述光发射单元用于发射光线，以使所述光线照射到待测样品上，被所述待测样品反射形成反射光；所述光收集单元用于收集所述反射光，并将所述反射光分成第一光和第二光；所述成像单元用于根据所述第一光，获得所述待测样品的图像以及所述待测样品的任一待测区域的图像；所述处理单元用于对所述待测样品的图像进行识别，提取所述待测样品的图像中各个区域的特征信息，并根据所述区域的特征信息判断所述区域是否为待测区域，若是，获取所述待测区域的位置信息，对任一所述待测区域的图像进行识别，提取所述待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据所述结构的特征信息判断所述结构是否为待测的特定结构，若是，获取所述特定结构的位置信息，根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，根据任一所述待测区域中所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制所述待测样品进行相应移动；所述孔径限制单元包括第一光阑，用于对所述光收集单元出射的所述第二光的孔径进行限制；所述空间滤波单元包括第二光阑、第一透镜组和第二透镜组，所述第一透镜组和所述第二透镜组中都包括至少一个傅里叶透镜；所述第一透镜组位于所述第一光阑和所述第二光阑之间；所述第二透镜组位于所述第二光阑和所述测量单元之间；用于在对所述特定结构进行检测时，进入所述孔径限制单元的出射光路，对所述孔径限制单元出射的第二光进行空间滤波，在不对所述特定结构进行检测时，移出所述孔径限制单元的出射光路；所述测量单元用于根据所述孔径限制单元出射的第二光，获得所述待测区域内其他结构的结构信息，根据所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域内特定结构的结构信息，所述结构信息包括膜厚信息。

全文数据：一种光学检测系统和光学检测方法技术领域本发明涉及光学检测技术领域，更具体地说，涉及一种光学检测系统和光学检测方法。背景技术随着半导体芯片向小型化、多功能化以及高度集成化方向发展，其特征尺寸越来越小，加工难度越来越大，在加工过程中出现错误的可能性也越来越大。由于任一加工步骤中的芯片出现错误都可能导致整个芯片失效，因此，需要在关键的加工步骤之后引入芯片检测工序，通过检测芯片的表面三维形貌和膜厚等信息，及时排除不合格芯片，提高芯片产品的合格率。光学检测方法是检测半导体芯片的主要方法之一，其将光源出射的光照射到待测物表面，再根据待测物的反射光获得芯片的表面三维形貌和膜厚等信息。虽然现有的光学检测方法具有快速、非接触和无损伤等优点，但是，该光学检测方法主要是针对大面积的区域进行测量，对于很多小面积区域的特定结构，如高深宽比的TSVThroughSiliconVias，硅通孔孔底等，难以实现膜厚等结构信息的测量。发明内容有鉴于此，本发明提供了一种光学检测系统和光学检测方法，以实现小面积区域的特定结构测量。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光学检测系统，包括光发射单元、光收集单元、成像单元、处理单元、孔径限制单元、空间滤波单元和测量单元；所述光发射单元用于发射光线，以使所述光线照射到待测样品上，被所述待测样品反射形成反射光；所述光收集单元用于收集所述反射光，并将所述反射光分成第一光和第二光；所述成像单元用于根据所述第一光，获得所述待测样品的图像以及所述待测样品的任一待测区域的图像；所述处理单元用于对所述待测样品的图像进行识别，提取所述待测样品的图像中各个区域的特征信息，并根据所述区域的特征信息判断所述区域是否为待测区域，若是，获取所述待测区域的位置信息，并对所述待测区域的图像进行识别，提取所述待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据所述结构的特征信息判断所述结构是否为待测的特定结构，若是，获取所述特定结构的位置信息，根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，根据任一所述待测区域中所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制所述待测样品进行相应移动；所述孔径限制单元用于对所述光收集单元出射的所述第二光的孔径进行限制；所述空间滤波单元用于在对所述特定结构进行检测时，进入所述孔径限制单元的出射光路，对所述孔径限制单元出射的第二光进行空间滤波，在不对所述特定结构进行检测时，移出所述孔径限制单元的出射光路；所述测量单元用于根据所述孔径限制单元出射的第二光，获得所述待测区域内其他结构的结构信息，根据所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域内特定结构的结构信息，所述结构信息包括膜厚信息。可选地，所述孔径限制单元包括第一光阑。可选地，所述空间滤波单元包括第二光阑、第一透镜组和第二透镜组；所述第一透镜组位于所述第一光阑和所述第二光阑之间；所述第二透镜组位于所述第二光阑和所述测量单元之间。可选地，还包括移动单元；所述移动单元用于带动所述空间滤波单元进出所述孔径限制单元的出射光路；所述处理单元还用于根据所述特定结构的位置信息控制所述移动单元带动所述空间滤波单元进出所述孔径限制单元的出射光路。可选地，还包括电动移动平台；所述电动移动平台用于承载所述待测样品，并在所述处理单元的控制下，带动所述待测样品移动。可选地，所述测量单元包括光谱仪；所述光谱仪用于根据所述孔径限制单元或所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域的膜厚信息。可选地，所述光收集单元包括第一分束器、物镜、管镜和第二分束器；所述第一分束器用于将所述光发射单元出射的光线反射至所述物镜；所述物镜用于对所述第一分束器反射的光线进行会聚，使所述光线垂直入射到所述待测样品的表面，并收集所述待测样品反射的光线；所述第一分束器还用于将所述物镜出射的反射光透射至所述管镜；所述管镜用于将所述反射光聚焦至所述第二分束器；所述第二分束器用于将所述反射光分成所述第一光和所述第二光。可选地，还包括自动聚焦单元；所述自动聚焦单元用于带动所述物镜移动，以使所述物镜将光线会聚到所述待测区域的待测表面上。一种光学检测方法，应用于如上任一项所述的光学检测系统，包括：根据所述第一光，获得待测样品的图像；对所述图像进行识别，提取所述图像中各个区域的特征信息，并根据所述特征信息判断所述区域是否为待测区域，若是，获取所述待测区域的位置信息；根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，并控制所述待测样品沿所述第一检测路径移动，以对所述所有的待测区域一一进行检测；根据所述第一光，获得所述待测样品的任一待测区域的图像；对所述待测区域的图像进行识别，提取所述待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据所述结构的特征信息判断所述结构是否为待测的特定结构，若是，获取所述特定结构的位置信息；根据所述待测区域中所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制所述待测样品沿所述第二检测路径移动，以对所述所有的特定结构一一进行检测；根据所述孔径限制单元出射的第二光，获得所述待测区域内其他结构的结构信息，根据所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域内特定结构的结构信息，所述结构信息包括膜厚信息。可选地，还包括：当对特定结构进行检测时，控制所述空间滤波单元进入所述孔径限制单元的出射光路，通过所述孔径限制单元和所述空间滤波单元对所述光收集单元出射的所述第二光进行孔径限制和空间滤波，获得所述待测区域内特定结构的结构信息；当不对特定结构进行检测时，控制所述空间滤波单元移出所述孔径限制单元的出射光路，通过所述孔径限制单元对所述光收集单元出射的所述第二光进行孔径限制，获得所述待测区域内其他结构的结构信息。与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：本发明所提供的光学检测系统和光学检测方法，在不对特定结构进行检测时，空间滤波单元移出孔径限制单元的出射光路，测量单元根据孔径限制单元出射的第二光获得待测区域内其他结构的结构信息；在对特定结构进行检测时，空间滤波单元进入孔径限制单元的出射光路，测量单元根据空间滤波单元出射的第二光，获得待测区域内特定结构的结构信息，即通过孔径限制单元和空间滤波单元有效滤除了第二光中的斜向传播杂散光，实现了高深宽比结构等特定结构的测量。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种光学检测系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的TSV孔的反射光的分布示意图；图3为本发明实施例提供的另一种光学检测系统的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种光学检测方法的流程图。具体实施方式以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种光学检测系统，应用于检测半导体芯片的结构信息，该结构信息包括膜厚信息等。其中，本发明实施例中的待测样品为半导体芯片。如图1所示，本发明实施例提供的光学检测系统包括光发射单元10、光收集单元11、成像单元12、处理单元图中未示出、孔径限制单元13、空间滤波单元14和测量单元15。其中，光发射单元10用于发射光线，以使光线照射到待测样品2上，被待测样品2反射形成反射光；光收集单元11用于收集反射光，并将反射光分成第一光和第二光；成像单元12用于根据第一光，获得待测样品2的图像以及所述待测样品的任一待测区域的图像；处理单元用于对待测样品2的图像进行识别，提取待测样品2的图像中各个区域的特征信息，并根据各个区域的特征信息判断区域是否为待测区域，若是，获取所有的待测区域的位置信息，并对任一待测区域的图像进行识别，提取待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据各个结构的特征信息判断结构是否为待测的特定结构，若是，获取所有的特定结构的位置信息，根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，根据任一待测区域中的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制待测样品2进行相应移动；孔径限制单元13用于对光收集单元11出射的第二光的孔径进行限制；空间滤波单元14用于在对特定结构进行检测时，进入孔径限制单元13的出射光路，对孔径限制单元13出射的第二光进行空间高频滤波，在不对特定结构进行检测时，移出孔径限制单元13的出射光路；测量单元15用于根据孔径限制单元13出射的第二光，获得待测区域内其他结构的结构信息，根据空间滤波单元14出射的第二光，获得该待测区域内特定结构的结构信息，其中结构信息包括膜厚信息。由于在对特定结构进行检测时，通过孔径限制单元13和空间滤波单元14对光收集单元11出射的第二光的孔径进行了限制和空间高频滤波，有效滤除了第二光中的斜向传播的杂散光，从而实现了对高深宽比结构等特定结构孔底膜厚的测量。需要说明的是，本发明实施例中的特定结构包括TSV孔等高深宽比的结构。下面以TSV孔为例对本发明实施例能够有效检测特定结构的原因进行说明。如图2所示，当光线照射到TSV孔上时，反射光包括TSV孔孔底垂直反射光λ1、TSV孔附近区域上表面垂直反射光λ2、TSV孔附近区域上表面散射光λ3、TSV孔孔底反射到侧壁后的反射光λ4。其中，TSV孔孔底垂直反射光λ1为测量TSV孔孔底膜厚所需的光线，考虑到该部分光线的角度分布较小，本发明实施例中通过孔径限制单元13和空间滤波单元14滤除了其他部分的光即滤除了反射光λ2、λ3和λ4，实现了TSV孔孔底膜厚的测量。可选地，如图1所示，孔径限制单元13包括第一光阑。进一步地，如图3所示，空间滤波单元14包括第二光阑140、第一透镜组141和第二透镜组142，第一透镜组141位于第一光阑130和第二光阑140之间，第二透镜组142位于第二光阑140和测量单元15之间。其中，第一透镜组141和第二透镜组142都包括至少一个傅里叶透镜。也就是说，本发明实施例中的空间滤波单元14可以通过透镜傅里叶变换和第二光阑140滤光滤除第二光非垂直传输频率分量。需要说明的是，当空间滤波单元14包括第二光阑140、第一透镜组141和第二透镜组142时，移动空间滤波单元14时，可以只移动第二光阑140，也可以整体移动第二光阑140、第一透镜组141和第二透镜组142。当然，在整体移动第二光阑140、第一透镜组141和第二透镜组142时，为了不影响测量单元15的工作，需要移动测量单元15，以缩短测量单元15和孔径限制单元13之间的距离。本发明实施例中，空间滤波单元14可以滤除与法线的夹角大于预设角度θ的杂散光如反射光λ2、λ3和λ4，如法线为垂直于TSV孔孔底的法线。其中，θ的值与特定结构的尺寸有关，如与TSV孔的深宽比即深度和宽度的比例有关，深宽比越大，θ值越小，如深宽比为1：12时，θ的值可以为5°。本发明实施例中，光学检测系统还包括移动单元图中未示出，该移动单元用于带动空间滤波单元14进出孔径限制单元13的出射光路；处理单元还用于根据特定结构的位置信息，控制移动单元带动空间滤波单元14进出孔径限制单元13的出射光路。也就是说，当处理单元根据特定结构的位置信息判定要对特定结构进行检测时，控制移动单元带动空间滤波单元14进入孔径限制单元13的出射光路，当处理单元根据特定结构的位置信息判定不对特定结构进行检测时，控制移动单元带动空间滤波单元14移出孔径限制单元13的出射光路。可选地，该移动单元可以为电动马达等。本发明的一个具体实施方式中，如图3所示，光发射单元10包括光源101和整形镜组102。其中，光源101用于发射光线，可选地，光线的波长范围为380nm～700nm，可选地，光源101包括氙灯等，其中，氙灯在380nm～700nm波段的频谱分布较平整，能够满足光学检测系统的需求；整形镜组102包括至少一个透镜，该整形镜组102用于对光源101出射的光线进行扩束整形等。进一步地，光收集单元11包括第一分束器110、物镜111、管镜112和第二分束器113。其中，第一分束器110和第二分束器113都为半透半反镜，该半透半反镜能够透射部分光线、反射部分光线。本发明实施例中，第一分束器110用于将光发射单元10即整形镜组102出射的光线反射至物镜111；物镜111用于对第一分束器110反射的光线进行会聚，使光线垂直入射到待测样品2表面，并收集待测样品2反射的光线，即收集反射光；第一分束器110还用于将物镜111出射的反射光透射至管镜112；管镜112用于将反射光聚焦至第二分束器113；第二分束器113用于将反射光分成第一光和第二光，以使成像单元12根据第一光，获得待测样品2的图像信息，测量单元15根据第二光，获得待测样品2的结构信息。需要说明的是，如图3所示，本发明实施例中的光学检测系统还包括电动移动平台16；该电动移动平台16用于承载待测样品2，并在处理单元的控制下，带动待测样品2移动。其中，电动移动平台16可以带动待测样品2沿X、Y、Z三个方向移动。进一步地，本发明实施例中的光学检测系统还包括自动聚焦单元，该自动聚焦单元与物镜111相连，用于带动物镜111沿垂直于待测样品2的方向上下移动，以使物镜111将光线会聚到待测区域的待测表面上。由于在芯片中各个结构的高度差别较大，因此，需要自动聚焦单元带动物镜111上下移动，以保证光线的聚焦高度在待测表面附近。例如，待测区域为TSV孔的孔底时，自动聚焦单元会带动物镜111沿Y轴上下移动，以使光线聚焦在TSV孔的孔底表面上。并且，本发明实施例中的自动聚焦单元还用于对待测样品2进行成像，根据成像效果如图像锐度等判断是否离焦，并根据判断结果带动物镜111移动，以使物镜111将光线会聚到待测区域的待测表面上。需要说明的是，在成像单元12获得待测样品的图像之前、获取任一待测区域的图像之前以及测量单元15获得待测区域的特定结构或其他结构的结构信息之前，自动聚焦单元都会进行是否离焦的判断，以使成像单元12和测量单元15能够得到最有效的信息。进一步地，本发明实施例中的测量单元15包括光谱仪，光谱仪用于根据第二光，获得待测样品2的膜厚信息。进一步地，本发明实施例中的成像单元12为图像传感器，如CCD图像传感器或CMOS图像传感器等。该图像传感器利用光线成像，以便处理单元实现待测区域的识别、定位以及面积分析，具体地，该图像传感器根据第一光进行图像测量，处理单元通过图像识别找到成像光路中所需测量部分并提取其位置信息和尺寸信息等。本发明实施例中，首先通过电动移动平台16带动待测样品2移动，通过成像单元12对整个待测样品2进行扫描式成像，即成像单元12根据第一光，获得整个待测样品2的图像，然后处理单元根据采用的光斑尺寸将图像进行划分，得到多个区域，提取各个区域的特征信息之后，根据特征信息判断该区域是否为待测区域，若是，获取待测区域的位置信息，获得每个待测区域的位置信息之后，处理单元根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，并根据第一检测路径控制待测样品2移动，以对所有的待测区域一一进行测量。在对每一个待测区域进行测量时，成像单元12根据第一光，获得该待测区域的图像，处理单元对该待测区域的图像进行识别，提取该待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据各个结构的特征信息判断该结构是否为待测的特定结构，若是，获取该特定结构的位置信息，之后根据该待测区域内所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并根据第二检测路径控制待测样品2移动，以对所有的特定结构一一进行测量。需要说明的是，结构的特征信息包括结构的轮廓和孔径等信息。各个区域的特征信息包括该区域内结构的轮廓和孔径等信息。本发明实施例中，测量单元15在对特定结构进行检测之前，处理单元会控制待测样品2移动，使得测量单元15的当前检测区域的中心与待测区域的中心重合，之后处理单元中的自动聚焦系统还会控制物镜111等调焦，如将当前检测区域的中心聚焦至TSV孔的孔底，以进行膜厚测量。测量单元15根据第一检测路径和第二检测路径对所有特定结构进行测量后，根据每个特定结构的位置信息和结构信息，获得整个待测样品2的特定结构的分布信息。本发明所提供的光学检测系统，在不对特定结构进行检测时，空间滤波单元移出孔径限制单元的出射光路，测量单元根据孔径限制单元出射的第二光获得待测区域内其他结构的结构信息；在对特定结构进行检测时，空间滤波单元进入孔径限制单元的出射光路，测量单元根据空间滤波单元出射的第二光，获得待测区域内特定结构的结构信息，即通过孔径限制单元和空间滤波单元有效滤除了第二光中的杂散光，实现了高深宽比结构等特定结构的测量。本发明实施例还提供了一种光学检测方法，应用于如上任一实施例提供的光学检测系统，如图4所示，包括：S101：根据第一光，获得待测样品的图像；S102：对图像进行识别，提取图像中各个区域的特征信息，并根据区域的特征信息判断区域是否为待测区域，若是，获取待测区域的位置信息；S103：根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，并控制待测样品沿第一检测路径移动，以对所有的待测区域一一进行检测；S104：根据第一光，获得待测样品的任一待测区域的图像；S105：对待测区域的图像进行识别，提取待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据结构的特征信息判断结构是否为待测的特定结构，若是，获取特定结构的位置信息；S106：根据待测区域中所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制待测样品沿第二检测路径移动，以对所有的特定结构一一进行检测；S107：根据孔径限制单元出射的第二光，获得待测区域内其他结构的结构信息，根据空间滤波单元出射的第二光，获得待测区域内特定结构的结构信息，结构信息包括膜厚信息。下面以图1所示的光学检测系统为例，对本发明实施例提供光学检测方法进行详细说明。光源101发射光线，整形镜组102对光线进行扩束整形，第一分束器110将整形镜组102出射的光线反射至物镜111，物镜111对第一分束器110反射的光线进行会聚，使光线垂直入射到待测样品2表面，并收集待测样品2反射的光线，即收集反射光，之后第一分束器110将物镜111出射的反射光透射至管镜112，管镜112将反射光聚焦至第二分束器113，第二分束器113将反射光分成第一光和第二光；之后，成像单元12对整个待测样品2进行扫描式成像，即成像单元12根据第一光，获得整个待测样品2的图像，然后处理单元根据采用的光斑尺寸将图像进行划分，得到多个区域，提取各个区域的特征信息之后，根据特征信息判断该区域是否为待测区域，若是，获取待测区域的位置信息，获得每个待测区域的位置信息之后，处理单元根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，并根据第一检测路径控制待测样品2移动，以对所有的待测区域一一进行测量。在对每一个待测区域进行测量时，成像单元12根据第一光，获得该待测区域的图像，处理单元对该待测区域的图像进行识别，提取该待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据各个结构的特征信息判断该结构是否为待测的特定结构，若是，获取该特定结构的位置信息，之后根据该待测区域内所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并根据第二检测路径控制待测样品2移动，以对所有的特定结构一一进行测量。本发明实施例中，测量单元15在对特定结构进行检测之前，处理单元会控制待测样品2移动，使得测量单元15的当前检测区域的中心与待测区域的中心重合，之后处理单元中的自动聚焦系统还会控制物镜111等调焦，如将当前检测区域的中心聚焦至TSV孔的孔底，以进行膜厚测量。需要说明的是，在成像单元12获得待测样品的图像之前、获取任一待测区域的图像之前以及测量单元15获得待测区域的特定结构或其他结构的结构信息之前，自动聚焦单元都会进行是否离焦的判断，以使成像单元12和测量单元15能够得到最有效的信息。之后，测量单元15根据第一检测路径和第二检测路径对所有特定结构进行测量后，根据每个特定结构的位置信息和结构信息，获得整个待测样品2的特定结构的分布信息。此外，需要说明的是，本发明实施例中在对待测样品2进行检测之前，会在电动移动平台16上放置一个镀银反射镜，调节电动移动平台16的高度，保证照射至反射镜镜面的光束处于会聚状态，用光谱仪测量经过孔径限制单元13和空间滤波单元14后的第二光的光谱，得到参考光谱。基于此，测量单元15在获得待测区域内特定结构或其他结构的反射光的光谱后，还会将反射光的光谱与参考光谱相除，得到反射光谱，并根据反射光谱计算出膜厚信息。本发明所提供的光学检测方法，在不对特定结构进行检测时，空间滤波单元移出孔径限制单元的出射光路，测量单元根据孔径限制单元出射的第二光获得待测区域内其他结构的结构信息；在对特定结构进行检测时，空间滤波单元进入孔径限制单元的出射光路，测量单元根据空间滤波单元出射的第二光，获得待测区域内特定结构的结构信息，即通过孔径限制单元和空间滤波单元有效滤除了第二光中的杂散光，实现了高深宽比结构等特定结构的测量。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

权利要求：1.一种光学检测系统，其特征在于，包括光发射单元、光收集单元、成像单元、处理单元、孔径限制单元、空间滤波单元和测量单元；所述光发射单元用于发射光线，以使所述光线照射到待测样品上，被所述待测样品反射形成反射光；所述光收集单元用于收集所述反射光，并将所述反射光分成第一光和第二光；所述成像单元用于根据所述第一光，获得所述待测样品的图像以及所述待测样品的任一待测区域的图像；所述处理单元用于对所述待测样品的图像进行识别，提取所述待测样品的图像中各个区域的特征信息，并根据所述区域的特征信息判断所述区域是否为待测区域，若是，获取所述待测区域的位置信息，对任一所述待测区域的图像进行识别，提取所述待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据所述结构的特征信息判断所述结构是否为待测的特定结构，若是，获取所述特定结构的位置信息，根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，根据任一所述待测区域中所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制所述待测样品进行相应移动；所述孔径限制单元用于对所述光收集单元出射的所述第二光的孔径进行限制；所述空间滤波单元用于在对所述特定结构进行检测时，进入所述孔径限制单元的出射光路，对所述孔径限制单元出射的第二光进行空间滤波，在不对所述特定结构进行检测时，移出所述孔径限制单元的出射光路；所述测量单元用于根据所述孔径限制单元出射的第二光，获得所述待测区域内其他结构的结构信息，根据所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域内特定结构的结构信息，所述结构信息包括膜厚信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述孔径限制单元包括第一光阑。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述空间滤波单元包括第二光阑、第一透镜组和第二透镜组；所述第一透镜组位于所述第一光阑和所述第二光阑之间；所述第二透镜组位于所述第二光阑和所述测量单元之间。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，还包括移动单元；所述移动单元用于带动所述空间滤波单元进出所述孔径限制单元的出射光路；所述处理单元还用于根据所述特定结构的位置信息控制所述移动单元带动所述空间滤波单元进出所述孔径限制单元的出射光路。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电动移动平台；所述电动移动平台用于承载所述待测样品，并在所述处理单元的控制下，带动所述待测样品移动。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测量单元包括光谱仪；所述光谱仪用于根据所述孔径限制单元或所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域的膜厚信息。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光收集单元包括第一分束器、物镜、管镜和第二分束器；所述第一分束器用于将所述光发射单元出射的光线反射至所述物镜；所述物镜用于对所述第一分束器反射的光线进行会聚，使所述光线垂直入射到所述待测样品的表面，并收集所述待测样品反射的光线；所述第一分束器还用于将所述物镜出射的反射光透射至所述管镜；所述管镜用于将所述反射光聚焦至所述第二分束器；所述第二分束器用于将所述反射光分成所述第一光和所述第二光。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括自动聚焦单元；所述自动聚焦单元用于带动所述物镜移动，以使所述物镜将光线会聚到所述待测区域的待测表面上。9.一种光学检测方法，其特征在于，应用于权利要求1～8任一项所述的光学检测系统，包括：根据所述第一光，获得所述待测样品的图像；对所述图像进行识别，提取所述图像中各个区域的特征信息，并根据所述区域的特征信息判断所述区域是否为待测区域，若是，获取所述待测区域的位置信息；根据所有的待测区域的位置信息生成第一检测路径，并控制所述待测样品沿所述第一检测路径移动，以对所述所有的待测区域一一进行检测；根据所述第一光，获得所述待测样品的任一待测区域的图像；对所述待测区域的图像进行识别，提取所述待测区域的图像中各个结构的特征信息，并根据所述结构的特征信息判断所述结构是否为待测的特定结构，若是，获取所述特定结构的位置信息；根据所述待测区域中所有的特定结构的位置信息生成第二检测路径，并控制所述待测样品沿所述第二检测路径移动，以对所述所有的特定结构一一进行检测；根据所述孔径限制单元出射的第二光，获得所述待测区域内其他结构的结构信息，根据所述空间滤波单元出射的第二光，获得所述待测区域内特定结构的结构信息，所述结构信息包括膜厚信息。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：当对特定结构进行检测时，控制所述空间滤波单元进入所述孔径限制单元的出射光路，通过所述孔径限制单元和所述空间滤波单元对所述光收集单元出射的所述第二光进行孔径限制和空间滤波，获得所述待测区域内特定结构的结构信息；当不对特定结构进行检测时，控制所述空间滤波单元移出所述孔径限制单元的出射光路，通过所述孔径限制单元对所述光收集单元出射的所述第二光进行孔径限制，获得所述待测区域内其他结构的结构信息。

百度查询： 中国科学院微电子研究所;深圳中科飞测科技有限公司 一种光学检测系统和光学检测方法

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