阵列式物镜模块及光学干涉显微系统的制作方法
本发明涉及一种光学模块及显微装置，且特别涉及一种阵列式物镜模块及光学干涉显微系统。
背景技术：
1、在未来的市场需求中，随着先进封装芯片的广泛应用，基于高效能计算(highperformance computing，hpc)芯片逐渐成为市场主流，高效能运算芯片通常需要整合多个运算单元，例如高带宽存储器(high bandwidth memory，hbm)和其他小型芯片，因此会整合到尺寸较大的芯片中。传统的检测方法会受到检测速度的限制，无法用于这种检测。因此，提供快速且精准的立体型貌检测设备是最迫切需要的。
2、在目前，白光干涉的检测技术可达到纳米级的精度，但已知的白光干涉设备的检测速度非常有限。在采用多镜头进行检测的解决方案中，总是需要搭配多个额外的部件才能进行扫描，因此整个设备的建造成本相当高。除此之外，为了实现同时扫描，多镜头架构中的每个元件的共面度必需保持一致，使得白光的同调长度小于或等于10微米并符合规格要求。然而，现有的光学夹持机构的精度不足，导致透镜的共面度远大于10微米，因此无法实现同时扫描以扩大视野，加速在线检测。
技术实现思路
1、本发明是针对一种阵列式物镜模块及光学干涉显微系统，可分别调整多个物镜组的焦平面位置，进而提升光学干涉显微系统的光学精度。
2、本发明提供一种阵列式物镜模块，具有光轴且包括基板、多个镜框以及多个物镜组。基板包括多个容置通孔。各容置通孔包括内螺纹结构。多个镜框分别配置于多个容置通孔中。各镜框包括外螺纹结构。外螺纹结构适配于内螺纹结构。多个物镜组分别配置于多个镜框内。各物镜组包括至少一透镜。其中，在阵列式物镜模块的光轴的延伸方向上，各镜框与基板的相对位置依据对应的外螺纹结构与内螺纹结构的相对旋转角度而改变。
3、本发明另提供一种光学干涉显微系统，用以对待测元件成像。光学干涉显微系统包括光源模块、第二分光元件、阵列式物镜模块、镜筒模块以及至少一成像元件。光源模块用以提供照明光束。第二分光元件配置于来自光源模块的照明光束的传递路径上，并用以反射照明光束以及让测量光束通过。阵列式物镜模块配置于来自第二分光元件的照明光束的传递路径上，用以传递照明光束至待测元件，所述阵列式物镜模块具有光轴且包括基板、多个镜框以及多个物镜组。基板包括多个容置通孔。各容置通孔包括内螺纹结构。多个镜框分别配置于多个容置通孔中。各镜框包括外螺纹结构。外螺纹结构适配于内螺纹结构。多个物镜组分别配置于多个镜框内。各物镜组包括至少一透镜。其中，在阵列式物镜模块的光轴的延伸方向上，各镜框与基板的相对位置依据对应的外螺纹结构与内螺纹结构的相对角度而改变。镜筒模块配置于来自第二分光元件的测量光束的传递路径上。镜筒模块包括镜筒、阵列式目镜模块以及至少一阵列式光栏模块。至少一阵列式光栏模块配置于镜筒内。至少一阵列式光栏模块包括多个光栏，多个光栏的光轴分别与多个物镜组的光轴为同轴。阵列式目镜模块连接于镜筒的一端，且位于阵列式物镜模块与至少一阵列式光栏模块之间。阵列式目镜模块包括多个目镜组，多个目镜组的光轴分别与多个物镜组的光轴为同轴。至少一成像元件配置于来自镜筒模块的测量光束的传递路径上，用以依据测量光束产生成像信息。
4、基于上述，在本发明的阵列式物镜模块及光学干涉显微系统中，阵列式物镜模块包括基板、多个镜框以及多个物镜组。多个镜框分别配置于基板的多个容置通孔中，多个物镜组分别配置于多个镜框内。其中，各容置通孔包括内螺纹结构，各镜框包括外螺纹结构，且外螺纹结构适配于内螺纹结构。阵列式物镜模块具有光轴，且在光轴的延伸方向上，各镜框与基板的相对位置依据对应的外螺纹结构与内螺纹结构的相对角度而改变。如此一来，可通过各镜框的旋转角度而调整各镜框在基板上的位置，进而可达到分别调整多个物镜组焦平面位置的目的。
5、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
技术特征：
1.一种阵列式物镜模块，具有光轴且其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述阵列式物镜模块还包括：
3.根据权利要求2所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述反射元件包括透光件与形成于所述透光件上的多个反射图案，所述多个反射图案的位置分别位于所述多个物镜组的光轴上。
4.根据权利要求2所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述第一分光元件包括分光面，所述分光面至所述反射元件的光程距离等于所述分光面至所述待测元件的光程距离。
5.根据权利要求1所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述基板的所述多个容置通孔以阵列方式排列，所述多个镜框及多个物镜组在所述多个容置通孔中以阵列方式排列，且所述阵列式物镜模块的所述光轴的所述延伸方向垂直于所述基板。
6.根据权利要求5所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述多个镜框及多个物镜组在第一方向上的数量等于在第二方向上的数量，所述第一方向与所述第二方向都垂直于所述阵列式物镜模块的所述光轴的所述延伸方向，且所述第一方向垂直于所述第二方向。
7.根据权利要求1所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述多个物镜组分别的焦平面最大距离差小于10微米。
8.根据权利要求1所述的阵列式物镜模块，其特征在于，各所述多个镜框还包括至少一调整孔，用以旋转所述多个镜框。
9.根据权利要求1所述的阵列式物镜模块，其特征在于，所述基板还包括校准通孔，所述校准通孔位于所述多个容置通孔的对称中心，且用以让校准光束通过。
10.一种光学干涉显微系统，用以对待测元件成像，其特征在于，所述光学干涉显微系统包括：
11.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述阵列式物镜模块还包括：
12.根据权利要求11所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述反射元件包括透光件与形成于所述透光件上的多个反射图案，所述多个反射图案的位置分别位于所述多个物镜组的光轴上。
13.根据权利要求11所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述第一分光元件包括分光面，所述分光面至所述反射元件的距离等于所述分光面至所述待测元件的距离。
14.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述基板的所述多个容置通孔以阵列方式排列，所述多个镜框及多个物镜组在所述多个容置通孔中以阵列方式排列，且所述阵列式物镜模块的所述光轴的所述延伸方向垂直于所述基板。
15.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述多个镜框及多个物镜组在第一方向上的数量等于在第二方向上的数量，所述第一方向与所述第二方向都垂直于所述阵列式物镜模块的所述光轴的所述延伸方向，且所述第一方向垂直于所述第二方向。
16.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述多个物镜组分别的焦平面最大距离差小于10微米。
17.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，各所述多个镜框还包括至少一调整孔，分别位于所述多个物镜组的周围，用以旋转所述多个镜框。
18.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述基板还包括校准通孔，位于所述多个容置通孔的对称中心，用以让校准光束通过。
19.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述多个物镜组的数量、所述多个目镜组的数量以及所述多个光栏的数量彼此相同。
20.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述至少一阵列式光栏模块的数量为多个，且所述多个阵列式光栏模块彼此具有间距。
21.根据权利要求10所述的光学干涉显微系统，其特征在于，所述至少一成像元件的数量为多个，且所述多个成像元件的数量等于所述多个物镜组的数量。
技术总结
本发明提供一种阵列式物镜模块及光学干涉显微系统，其中该阵列式物镜模块具有光轴且包括基板、多个镜框以及多个物镜组。基板包括多个容置通孔。各容置通孔包括内螺纹结构。多个镜框分别配置于多个容置通孔中。各镜框包括外螺纹结构。外螺纹结构适配于内螺纹结构。多个物镜组分别配置于多个镜框内。各物镜组包括至少一透镜。其中，在阵列式物镜模块的光轴的延伸方向上，各镜框与基板的相对位置依据对应的外螺纹结构与内螺纹结构的相对旋转角度而改变。
技术研发人员：黄敞,王英豪,黄星玮,张家荣
受保护的技术使用者：财团法人工业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23