[发明专利]用于对样品表面进行检查的正入射相移偏转测量传感器、系统和方法

权利要求书

1.一种用于对样品的表面进行光学检查的正入射相移偏转测量（PSD）传感器，该传感器包括：

光照源，被配置为采用光图案照射该样品，该光图案包括以第一光强度发射光的第一区域和以第二光强度发射光的第二区域，该第一光强度高于该第二光强度，该光照源相对于该样品的表面被布置成允许该光照源垂直于该样品的表面发射光；

成像传感器，被配置为在传感器图像中撷取从该样品的表面反射的该光图案；

光吸收器，被配置为吸收从该光照源发射的光的第一部分；

分束器，被布置在该光照源与该光吸收器之间并且被配置为：（a）将来自该光照源的光的第一部分引导到该光吸收器，（b）将来自该光照源的光的第二部分引导到该样品的表面，以及（c）将从该样品的表面反射的光图案引导到该成像传感器；以及

成像光学器件，被布置在该成像传感器与该分束器之间。

2.如权利要求1所述的正入射PSD传感器，其中，该分束器是立方体分束器。

3. 如权利要求2所述的正入射PSD传感器，进一步包括：

壳体，该壳体包围该光照源、该成像传感器、该光吸收器以及该分束器的一部分；以及

安装系统，被布置在该壳体上，

其中，该分束器包括指向该样品的表面并形成该壳体的一部分的正面。

4.如权利要求1所述的正入射PSD传感器，其中，该分束器是薄膜分束器。

5. 如权利要求1所述的正入射PSD传感器，进一步包括：

壳体，包括面向该样品的表面的观察窗，该壳体包围该光照源、该成像传感器、该光吸收器以及该分束器；以及

安装系统，被布置在该壳体上。

6.如权利要求1所述的正入射PSD传感器，其中：

该光照源是发射非相干光的液晶显示器（LCD），

该成像传感器是具有26兆像素分辨率的相机，

该光吸收器是抗反射中性密度滤光器，

该样品的表面是平面表面，并且

该成像光学器件是放大透镜，该放大透镜的焦平面在该样品的平面表面上。

7.如权利要求1所述的正入射PSD传感器，其中，该光图案是正弦光强度图案。

8.如权利要求1所述的正入射PSD传感器，其中，该光照源是发光二极管（LED）阵列。

9.一种用于采用正入射PSD传感器对样品的表面进行光学检查的系统，该系统包括：

正入射PSD传感器，包括：

光照源，被配置为采用光图案照射该样品，该光图案包括以第一光强度发射光的第一区域和以第二光强度发射光的第二区域，该第一光强度高于该第二光强度，并且该光照源相对于该样品的表面被布置成允许该光照源垂直于该样品的表面发射光；

成像传感器，被配置为在至少一个传感器图像中撷取从该样品的表面反射的该光图案；

光吸收器，被配置为吸收从该光照源发射的光的第一部分；

分束器，被布置在与该样品的表面相距预定距离处，该光照源被布置在该分束器的第一侧，该光吸收器被布置在该分束器的与该第一侧相反的第二侧，并且该分束器被配置为：（a）将来自该光照源的光的第一部分引导到该光吸收器，（b）将来自该光照源的光的第二部分引导到该样品的表面，以及（c）将从该样品的表面反射的该光图案引导到该成像传感器；以及

成像光学器件，被布置在该成像传感器与该分束器之间；以及

数据处理设备，该数据处理设备经由通信接口与该正入射PSD传感器通信。

10. 如权利要求9所述的系统，其中，该数据处理设备被配置为：

产生该光图案和至少一个相移光图案，该至少一个相移光图案包括以该第一光强度发射光的该第一区域和以该第二光强度发射光的该第二区域，并且该光图案和该至少一个相移光图案中的相对应的第一区域和第二区域相对于彼此相移；以及

基于对该至少一个传感器图像的评估来确定该样品的表面的特性。