晶圓檢測顯微鏡用于觀察晶圓表面和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，以檢測缺陷、測量尺寸等，下面為你介紹其結(jié)構(gòu)和原理：
結(jié)構(gòu)
??光學系統(tǒng)??
??照明系統(tǒng)??：為觀察提供光源，有透射式和反射式。透射照明用于透明或半透明晶圓，光線從下方透過樣品；反射照明用于不透明晶圓，光線從上方照射。光源類型多樣，如鹵素燈、LED燈等，LED燈具壽命長、發(fā)熱低等優(yōu)點。
??物鏡和目鏡??：物鏡是關(guān)鍵光學部件，直接決定顯微鏡的放大倍數(shù)和分辨率，有多種放大倍數(shù)可選，如5X、10X、20X等。目鏡則進一步放大物鏡所成的像，常見放大倍數(shù)為10X。
??聚光鏡??：其作用是將光源發(fā)出的光線聚焦到晶圓上，增強照明亮度，提高觀察清晰度。聚光鏡有不同的數(shù)值孔徑，可根據(jù)觀察需要更換。
??機械系統(tǒng)??
??載物臺??：用于放置晶圓，有固定式和移動式。移動式載物臺可通過手動或電動方式在X、Y方向移動，方便觀察晶圓不同區(qū)域。
??調(diào)焦裝置??：包括粗調(diào)焦旋鈕和細調(diào)焦旋鈕，用于調(diào)節(jié)物鏡與晶圓之間的距離，使晶圓成像清晰。粗調(diào)焦旋鈕用于快速調(diào)整焦距，細調(diào)焦旋鈕用于精確調(diào)整。
??物鏡轉(zhuǎn)換器??：可以在多個物鏡之間進行切換，方便改變顯微鏡的放大倍數(shù)，通常有4 - 6個物鏡安裝位置。
??成像系統(tǒng)??
??圖像傳感器??：將光學圖像轉(zhuǎn)換為電信號，常見有CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)。CCD具有高靈敏度、低噪聲等優(yōu)點；CMOS則具有成本低、功耗小等優(yōu)勢。
??圖像采集卡??：負責將圖像傳感器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳輸?shù)接嬎銠C中進行處理和存儲。
??顯示器??：用于顯示觀察到的圖像，可根據(jù)需要選擇不同尺寸和分辨率的顯示器。
??控制系統(tǒng)??
??電氣系統(tǒng)??：為顯微鏡的各個部件提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，確保顯微鏡正常運行，具備過流、過壓保護等功能。
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?軟件系統(tǒng)??：用于控制顯微鏡的操作，如調(diào)節(jié)照明強度、焦距、物鏡轉(zhuǎn)換等，還能對采集到的圖像進行處理、分析和存儲，如圖像增強、測量、拼接等。
原理
??光學成像原理??：基于幾何光學原理，光源發(fā)出的光線照射到晶圓表面，晶圓上的微觀結(jié)構(gòu)使光線發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，形成攜帶晶圓表面信息的光線。這些光線經(jīng)過物鏡和目鏡等光學元件的折射和放大，最終在人眼或圖像傳感器上形成放大的實像或電信號。
??圖像采集與處理原理??：圖像傳感器將光學圖像轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)過放大、濾波等處理后，由圖像采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。計算機軟件對這些數(shù)字信號進行處理和分析，如增強圖像對比度、去除噪聲、測量尺寸等，以實現(xiàn)對晶圓微觀結(jié)構(gòu)的觀察和分析。
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