检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及芯片检测技术领域，尤其涉及一种检测设备及检测方法。

背景技术

随着微型氮化镓(GaN)发光二极管(LED)制造工艺的不断进步，MC-LED(micro-light emitting diode，微型发光二极管)显示有望成为新一代显示技术。然而，受限于LED生长工艺和加工工艺，无法保证所有MC-LED芯片的参数满足要求。因此，对晶圆级MC-LED芯片进行缺陷检测以剔除低质量芯片就成为提升MC-LED显示屏良品率的关键环节。

目前，晶圆级MC-LED检测手段分为接触型检测和无接触型检测。接触型检测的常用方法为电致发光检测，通过微型电学探针分别接触Micro-LED的两个电极并注入电流，记录LED芯片的电学性能和发光性能。由于该检测技术需要使探针与LED的电极进行接触，在进行电学检测的过程中会不可避免地对LED芯片的电极与表面，以及探针造成一定程度的损坏。随着检测芯片数量的增多，会导致探针的磨损加快，提高检测成本；同时探针的频繁更换会极大降低连续检测的效率。无接触型检测的常用技术为光致发光检测，该技术是通过短波长光激发MC-LED芯片的量子阱层实现发光，通过光致发光光谱评估LED的质量。然而，该技术仅对量子阱层进行检测，获得的良品率值会虚高，会忽略部分样品结构上的物理缺陷。

鉴于此，有必要提供一种新的检测设备及检测方法，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种检测设备及检测方法，旨在解决现有技术中芯片检测探针容易磨损、检测成本高，检测误差大的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，本发明提供一种检测设备，包括：

样品台，用于放置样品；

激光入射模块，所述激光入射模块用于发出入射光线射向所述样品；

成像模块，所述成像模块用于获取所述样品的图像信息；

光谱检测模块，所述光谱检测模块接收所述入射光线入射至所述样品后返回的信号，以根据所述信号获取所述样品的光谱；

探针检测模块，所述探针检测模块包括不导电探针和检测子模块，所述不导电探针检测过程中与所述样品保持预设距离范围设置，所述检测子模块用于接收所述探针的变化信号以获取所述样品的表面形貌。

在一些实施例中，所述光谱检测模块包括白光照明功能区和光谱信号采集区，所述白光照明功能区包括白光光源、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、第一光阑和光谱分光棱镜，所述白光光源发出的光线经过所述第一聚焦透镜入射至所述第一光阑上，经过第二聚焦透镜和第三聚焦透镜转折，并经过所述光谱分光棱镜反射至所述成像模块的物镜焦点上，所述光谱信号采集区用于接收所述入射光线入射至所述样品后返回的信号，以根据所述信号获取所述样品的光谱。

在一些实施例中，所述成像模块包括底部成像模块和侧向成像模块，所述底部成像模块用于从所述样品底部照射获取所述样品的图像信息，所述侧向成像模块用于从侧面照射获取所述样品的图像信息，所述光谱检测模块包括电动旋转台和可拆卸地安装于所述电动旋转台的反射镜，以通过所述反射镜控制所述入射光线入射至所述底部成像模块或侧向成像模块。

在一些实施例中，所述底部成像模块用于获取透明样品的图像信息，所述侧向成像模块用于获取不透明样品的图像信息。

在一些实施例中，所述侧向成像模块包括的侧面成像CCD相机、侧面成像反射镜、侧面成像聚焦透镜、侧面成像分光棱镜和侧面成像长焦物镜，入射光线经所述侧面成像反射镜反射，经所述侧面成像分光棱镜后进入所述侧面成像长焦物镜至所述样品上；所述侧面成像长焦物镜还用于收集所述样品的成像信号，所述成像信号经过所述侧面成像分光棱镜反射，再经过所述侧面成像反射镜传递至所述侧面成像聚焦透镜，被所述侧面成像CCD相机采集并显示。

在一些实施例中，所述侧向成像模块还包括侧面成像平移架，所述侧面成像平移架用于调整所述侧面成像长焦物镜的位置。

在一些实施例中，所述底部成像模块包括底部成像长焦物镜、底部成像半反半透镜、底部成像反射镜、底部成像聚焦透镜和底部成像CCD相机，所述底部成像反射镜用于将入射光线垂直向上反射至所述底部成像半反半透镜，从所述底部成像半反半透镜透射过的光线经所述底部成像长焦物镜聚焦至所述样品表面；所述样品表面发出的光线经过所述底部成像长焦物镜、经所述底部成像半反半透镜反射至所述底部成像聚焦透镜成像，被所述底部成像CCD相机接收。

在一些实施例中，所述检测子模块包括探针成像区域、激光入射区域和四象限检测区域，所述探针成像区域用于提供白光照明和探针成像观察，所述激光入射区域用于将入射光线聚焦在所述探针的悬臂梁表面，所述四象限探测区域用于检测所述悬臂梁反射回的激光信号，根据所述激光信号获取样品表面高度变化，以获取所述样品的表面形貌。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

控制所述探针维持高频振荡，并控制所述探针与所述样品维持在预设距离范围内；所述检测子模块根据所述探针悬臂梁的形变获取所述样品的表面形貌；

控制所述激光入射模块发出入射光线至所述样品，所述光谱检测模块接收所述入射光线入射至所述样品后返回的信号，以根据所述信号获取所述样品的光谱。

在一些实施例中，所述成像模块包括底部成像模块和侧向成像模块；所述同时控制所述激光入射模块发出入射光线至所述样品的步骤还包括：

若所述样品为透明样品，控制旋转移出所述光谱检测模块的电动旋转台的反射镜以将所述入射光线传递至所述底部成像模块，并经所述底部成像模块入射至所述样品；

若所述样品为不透明样品，控制旋转移出所述光谱检测模块的电动旋转台的反射镜将所述入射光线反射至所述侧向成像模块，并经所述侧向成像模块入射至所述样品。

上述方案中，检测设备包括样品台、激光入射模块、成像模块、光谱检测模块和探针检测模块，样品台用于放置样品；激光入射模块用于发出入射光线射向样品；成像模块用于获取样品的图像信息；光谱检测模块接收入射光线入射至样品后返回的信号，以根据信号获取样品的光谱；探针检测模块，探针检测模块包括不导电探针和检测子模块，不导电探针检测过程中与样品保持预设距离范围设置，检测子模块用于接收探针的变化信号以获取样品的表面形貌。由于该不导电探针检测方式不需要探针与MC-LED表面接触并提供电流，因此该探针检测模块所需探针的材质及结构要求并不复杂，成本更低，制作更便捷，同时对探针及MC-LED也不会造成损害，延长探针使用寿命，降低检测成本，降低探针更换频率，能够有效提高连续扫描效率。同时，在探针扫描过程中，通过光谱检测模块和成像模块，在探针进行MC-LED扫描过程中同时进行原位的激光入射及光谱采集，通过对MC-LED的光致发光光谱检测并评估MC-LED的质量，最终良品率将结合探针检测及光谱检测的结果共同得出。该检测设备能够克服接触性检测中探针损伤，提高检测效率及降低检测成本；且能够更加全面检测MC-LED，降低检测误差，提高检测精度。该发明的检测设备可与多种光谱设备联合，提供便捷的光路传输接口，可与拉曼光谱仪、荧光光谱仪等光谱检测设备组合，在获取芯片表面形貌还同时获取其他需求的成分信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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一些实施方式，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例检测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例检测设备的激光入射模块的结构示意图；

图3为本发明实施例检测设备的光谱检测模块的结构示意图；

图4为本发明实施例检测设备的侧向成像模块的结构示意图；

图5为本发明实施例检测设备的侧向成像模块的部分结构示意图；

图6为本发明实施例检测设备的底部成像模块和样品台的结构示意图；

图7为本发明实施例检测设备的探针检测模块的一部分结构示意图；

图8为本发明实施例检测设备的探针检测模块的另一部分结构示意图；

图9为本发明第一实施例检测方法的流程示意图；

图10为本发明第二实施例检测方法的一流程示意图；

图11为本发明第二实施例检测方法的另一流程示意图。

附图标号说明：

10、激光入射模块；11、激光器；12、散热片；13、扩束镜；14、偏振片；15、激光反射镜；

20、光谱检测模块；21、光纤耦合接口；22、第一光谱聚焦透镜；23、第二光谱聚焦透镜；24、光谱位移架；25、第三光谱聚焦透镜；26、信号采集反射镜；27、电动滤光片旋转台；28、径向偏振光发生器；29、单光子探测器；210、信号采集位移架；211、信号采集聚焦透镜；212、光谱分光棱镜；213、分光棱镜；214、白光光源；215、第一聚焦透镜；216、第一光阑；217、第二聚焦透镜；218、第二光阑；219、第三聚焦透镜；220、电动旋转台；221、宽带反射镜；222、侧向成像模块激光入口通道；223、底部成像模块激光入口通道；224、光谱检测模块激光入口通道。

30、侧向成像模块；301、成像光路部分；302、模块支撑部件；303、通光通孔；31、侧面成像CCD相机；32、第一侧面成像反射镜；33、侧面成像聚焦透镜；34、侧面成像分光棱镜；35、第二侧面成像反射镜；36、侧面成像平移架；37、侧面成像长焦物镜；

40、样品台；

50、底部成像模块；

51、底部成像半反半透镜；52、底部成像反射镜；53、底部成像聚焦透镜；54、底部成像CCD相机；55、底部成像长焦物镜；

60、探针检测模块；

61、探针成像CCD；62、探针成像聚焦透镜；63、探针成像白光光源；64、探针成像分光棱镜；65、探针成像反射镜；66、准直激光光源；67、激光扩束镜；68、激光入射光阑；69、激光入射偏振分束镜；610、激光入射四分之一波片；611、激光入射分光棱镜；612、第一激光入射反射镜；613、四象限位移台；614、四象限探测器；615、第二激光入射反射镜；616、第一激光入射聚焦透镜；617、激光入射镜筒；618、第二激光入射聚焦透镜。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

根据本发明的一方面，本发明提供一种检测设备，检测设备包括样品台40、激光入射模块10、成像模块、光谱检测模块20和探针检测模块60，样品台40用于放置样品；激光入射模块10用于发出入射光线射向样品；成像模块用于获取样品的图像信息；光谱检测模块20接收入射光线入射至样品后返回的信号，以根据信号获取样品的光谱；探针检测模块60，探针检测模块60包括不导电探针和检测子模块，不导电探针检测过程中与样品保持预设距离范围设置，检测子模块用于接收探针的变化信号以获取样品的表面形貌。

上述实施例中，样品台40用于放置待检测的样品，具体可以是晶圆级MC-LED，探针的不导电探针，具体可以是硅探针，具体获取的光谱可以是光致发光光谱。具体地，探针检测过程中维持高频振荡，与MC-LED电极表面始终维持在一个的预设距离范围内，探针扫描过程中，探针与电极表面的斥力使得探针悬臂梁发生形变，从而通过测量悬臂梁形变反推出MC-LED表面高度变化，即MC-LED表面形貌结构。具体地预设距离可以是检测子模块中的光源发出的激光波长的十分之一左右，如可以在波长的十一分之一到九分之一的范围内。相比于现有技术，该不导电探针检测方式不需要探针与MC-LED表面接触并提供电流，因此该探针检测模块60所需探针的材质及结构要求并不复杂，成本更低，制作更便捷，同时对探针及MC-LED也不会造成损害，具有能够延长探针使用寿命，降低检测成本，降低探针更换频率，有效提高连续扫描效率的优点。同时，在探针扫描过程中，通过光谱检测模块20和成像模块，在探针进行MC-LED扫描过程中同时进行原位的激光入射及光谱采集，通过对MC-LED的光致发光光谱检测并评估MC-LED的质量，最终良品率将结合探针检测及光谱检测的结果共同得出。该检测设备能够克服接触性检测中探针损伤，提高检测效率及降低检测成本；并且能够更加全面检测MC-LED，降低检测误差，提高检测精度。该实施例的检测设备可与多种光谱设备联合，提供便捷的光路传输接口，如可与拉曼光谱仪、荧光光谱仪等光谱检测设备组合，在获取芯片表面形貌还同时获取其他需求的成分信息。

在一些实施例中，激光入射模块10主要功能是提供激光入射光源，由激光器11、散热片12、扩束镜13、偏振片14、激光反射镜15等组成，激光器11的出射波长可根据自己需求选择合适激光器。激光器11固定在散热片12上，散热片12通过4个M6沉头螺孔固定在底板上。扩束镜13、偏振片14、反射镜与激光器11出射光斑均保持中心同轴，且均由安装架固定在底板。激光入射模块10中光路传输方式为：激光器11出射先经过扩束镜13扩束，将激光光斑直径变大，扩束镜13通过扩束镜13架固定在底板上，扩束后的激光再经过偏振片14修正出射激光偏振态，偏振片14通过可旋转的偏振片14架固定在底板上，可根据具体激光器11参数调整偏振片14的旋转角度，修正偏振态后的激光经过激光反射镜15反射出进入下一个模块中，激光反射镜15通过可调整倾角的架固定在底板上，可以适当通过调整该激光反射镜15角度抵消模块之间的装调误差。

在一些实施例中，光谱检测模块20包括白光照明功能区和光谱信号采集区，白光照明功能区包括白光光源214、第一聚焦透镜215、第二聚焦透镜217、第三聚焦透镜219、第一光阑216和光谱分光棱镜212，白光光源214发出的光线经过第一聚焦透镜215入射至第一光阑216上，经过第二聚焦透镜217和第三聚焦透镜219转折，并经过光谱分光棱镜212反射至成像模块的物镜焦点上，光谱信号采集区用于接收入射光线入射至样品后返回的信号，以根据信号获取样品的光致发光光谱。具体地，光谱检测模块20功能包括提供样品处白光照明，并将激光传递至样品处，同时收集返回的信号光，并初步对信号光进行滤波，后续可以耦合其他光谱设备。该模块从功能上可主要分为四个区域：白光照明功能区、PMT(单光子探测器29)信号采集区、光谱信号采集区、光束传递及滤光片区。白光照明功能区主要是能够给其他成像模块提供稳定均匀的白光照明，具体结构包括白光光源214、第一聚焦透镜215、第二聚焦透镜217、第三聚焦透镜219、第一光阑216、第二光阑218和光谱分光棱镜212，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。PMT信号采集区主要是对采集的光信号进行单波长分析，用于分析光强度。具体结构包括：信号采集分光棱镜213、信号采集聚焦透镜211、信号采集位移架210、单光子探测器29，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。光谱信号采集区主要是采集样品的光谱信号，并耦合进传输光纤中，便于和其他光谱检测设备对接。主要结构包括光纤耦合器、第一光谱聚焦透镜22、第二光谱聚焦透镜23、第三光谱聚焦透镜25、光谱位移架24、信号采集反射镜26，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。由激光入射模块10发出的入射光线经宽带反射镜221反射，再经电动滤光片旋转台27上的高通滤光片反射，经过电动旋转台220，经由成像光谱模块中光路向样品传输，最终经过成像模块中物镜聚焦在样品表面，返回的光谱信号按入射光路原路返回，在电动滤光片旋转台27上的高通滤光片透射进入光谱检测模块20的光谱信号采集区，从而接收获取样品光致发光光谱。光束传递及滤光片区主要是对激光和样品光谱信号在各个功能区间按设定要求进行传输，并对部分波长的光进行滤除。具体结构包括电动滤光片旋转台27、宽带反射镜221、电动旋转台220、径向偏振光发生器28，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。

光谱检测模块20中光路传输方式：激光从光谱检测模块20的光谱检测模块激光入口通道224射入，先经过径向偏振光发生器28，径向偏振光发生器28将激光的偏振态转为径向偏振，再经信号采集分光棱镜213，其中透射过的激光强度为入射的一半，由宽带反射镜221将变弱后的激光以一定的角度反射在电动滤光片旋转台27中的高通滤光片上，电动滤光片旋转台27为装载高通滤光片的电动控制旋转台，可按照入射不同波段的激光切换对应的高通滤光片，该激光在电动滤光片旋转台27中高通滤光片上发生反射，经过光谱分光棱镜212，透射过的激光强度又为入射的一半，最后经过电动旋转台220，电动旋转台220中带有一块反射镜，可根据光路选择去除电动旋转台220中的反射镜让激光平射经过底部成像模块激光入口通道223到左侧进入底部成像模块50或者切换上电动旋转台220中的反射镜将激光反射向上经过侧向成像模块激光入口通道222进入侧向成像模块30，同时从底部成像模块50或者侧向成像模块30的信号会沿该路径返回打入光谱检测模块20，直接透射经过信号采集分光棱镜213，打在电动滤光片旋转台27的高通滤光片上，其中波长小于或等于滤光片设定波长的光反射打在宽带反射镜221上，经过宽带反射镜221发射传递在光谱分光棱镜212上，经过光谱分光棱镜212分光一半强度的信号反射进入信号采集聚焦透镜211中，聚焦透镜211将光束尽可能汇聚，经过信号采集位移架210的针孔后，光束直径缩小至针孔尺寸大小，被单光子探测器29接收并检测分析。而电动滤光片旋转台27上波长大于滤光片设定波长的光透射经过宽带反射镜221反射，再经过第三光谱聚焦透镜25将光束汇聚，信号采集位移架210上的针孔对大于针孔直径尺寸的光束进行滤光，再次经过第一光谱聚焦透镜22和第二光谱聚焦透镜23聚焦进光纤耦合处。光谱信号可以通过该光纤耦合接口21以光纤传输信号的方式传递到各种光谱检测设备中。此外白光光源214发出的光线经过第一聚焦透镜215，打在第一光阑216上，光阑的像经过第二聚焦透镜217和第三聚焦透镜219的两个透镜转折，并经过光谱分光棱镜212反射，成像在成像模块的物镜焦点处，第二光阑218可以滤除其他杂散光。

在一些实施例中，成像模块包括底部成像模块50和侧向成像模块30，底部成像模块50用于从样品底部照射获取样品的图像信息，侧向成像模块30用于从侧面照射获取样品的图像信息，光谱检测模块20包括电动旋转台220和可拆卸地安装于电动旋转台220的反射镜，以控制入射光线入射至底部成像模块50或侧向成像模块30。底部成像模块50用于获取透明样品的图像信息，侧向成像模块30用于获取不透明样品的图像信息。对于透明样品，可以将入射光线从样品的底部射入，具体可以控制旋转移出电动旋转台220的反射镜将入射光线进入底部成像模块50。对于不透明样品或透光性不好的样品，可以将入射光线从样品的侧面射入，具体入射角度可以为45度或其他倾斜角度，从激光入射模块10发射的光线经宽带反射镜221反射后进入侧向成像模块30。该实施例针对样品是否透明的性质，选择合适的成像模块(选择底部成像模块50或侧向成像模块30)，增大了样品的检测范围。需要说明的是，底部成像模块50和侧向成像模块30，底部成像模块50用于从样品底部照射获取样品的图像信息，侧向成像模块30用于从侧面照射获取样品的图像信息，底部成像模块50和侧向成像模块30都可观测样品的表面样貌，具体是检测样品的上表面样貌。采用底部成像模块50和侧向成像模块30还可以观测到对样品的检测位置，具体可以底部成像CCD相机54或侧面成像CCD相机31获取的图像获取样品的检测位置，如果检测位置需要调整，可以通过样品台40对样品位置进行调整。

在一些实施例中，侧向成像模块30包括成像光路部分301、模块支撑部件302和通光通孔303，从光谱检测模块20传输来的激光及样品的信号光谱均需通过该通光通孔303进行传递。成像光路部分301主要是对样品像进行收集并传递到CCD中进行观察，具体结构包括侧面成像CCD相机31、侧面成像反射镜、侧面成像聚焦透镜33、侧面成像分光棱镜34和侧面成像长焦物镜37，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。侧面成像反射镜包括第一侧面成像反射镜32和第二侧面成像反射镜35，模块支撑部件302主要是将该成像模块支撑在光谱检测模块20上，并且带有多个U型孔，可以在装调过程中进行微量调整以修正装调误差。侧向成像模块30还包括侧面成像平移架36，侧面成像平移架36用于调整侧面成像长焦物镜37的位置。侧面成像平移架36可以在X和Y方向进行调整，可以在小范围内调整侧面成像长焦物镜37的位置，用于矫正物镜与第一侧面成像反射镜32等产生的装调误差，使得入射激光对准物镜中心。该实施例中，从光谱检测模块20经电动旋转台220中的反射镜反射经过侧向成像模块30的支撑部件302中的通光通孔303垂直向上传递，经第一侧面成像反射镜32反射，经侧面成像分光棱镜34后进入侧面成像长焦物镜37至样品上；侧面成像长焦物镜37还用于收集样品的信号光谱，信号光谱经过侧面成像分光棱镜34反射经过第二侧面成像反射镜35传递至侧面成像聚焦透镜33，在侧面成像CCD相机31上成像。

在一些实施例中，底部成像模块50包括底部成像长焦物镜55、底部成像半反半透镜51、底部成像反射镜52、底部成像聚焦透镜53和底部成像CCD相机54，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在固定板上。底部成像反射镜52用于将从光谱检测模块20入射的入射光线垂直向上反射至底部成像半反半透镜51，从底部成像半反半透镜51透射过的光线经底部成像长焦物镜55照射至样品表面；样品表面发出的光线经过底部成像长焦物镜55、经底部成像半反半透镜51反射至底部成像聚焦透镜53成像，被底部成像CCD相机54接收。检测设备还包括样品台控制模块，底部成像模块50及样品台控制模块主要是从样品底部对样品进行成像观察，并且通过底部成像CCD相机54相机及探针检测模块60中成像CCD观察光斑是否聚焦在悬臂梁上，如果存在激光光斑位置偏移可通过调整探针的位置来使得光斑对准探针的悬臂梁。底部成像长焦物镜55类似于侧面成像长焦物镜37，底部成像长焦物镜55的位置可以微调。

在一些实施例中，检测子模块包括探针成像区域、激光入射区域和四象限检测区域，探针成像区域用于提供白光照明和探针成像观察，激光入射区域用于将入射光线聚焦在探针的悬臂梁表面，四象限探测区域用于检测送悬臂梁反射回的激光信号，根据激光信号获取样品表面高度变化，以获取样品的表面形貌。

探针检测模块60主要功能是利用探针对样品表面形貌进行检测。从功能上可以分为三个区域：探针成像区域、激光入射区域、四象限检测区域。探针成像区域主要是提供白光照明和探针成像观察，具体结构为：探针成像CCD61、探针成像聚焦透镜62、探针成像白光光源63、探针成像分光棱镜64、探针成像反射镜65，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。激光入射区域主要是将入射激光整形成合适的光斑，降低光路中传输的能量损失，并且将激光准确聚焦在探针悬臂梁表面，具体结构为：准直激光光源66、激光扩束镜67、激光入射光阑68、激光入射偏振分束镜69、激光入射四分之一波片610、激光入射分光棱镜611、第一激光入射反射镜612、激光入射镜筒617、激光入射聚焦透镜，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。四象限探测区域主要是检测从悬臂梁反射回的激光信号，测量激光光斑位移量，反推计算悬臂梁形变量，从而判断样品表面高度变化。具体结构为：四象限位移台613、四象限探测器614、激光入射反射镜615、第一激光入射聚焦透镜616，组件之间保持中心同轴，均由各自的安装架安装在底板上。

该模块中光路传输方式，准直激光光源66出射激光，经过激光扩束镜67缩束，光斑直径变为之前一半，能够减少光阑对光强的损失，然后经过激光入射光阑68，光斑以更小的光阑尺寸形状出射，经过激光入射偏振分束镜69，垂直方向偏振的光继续透射，强度为之前一半，然后经过激光入射四分之一波片610，光束偏振方向从垂直改为圆偏振，再经过激光入射分光棱镜611，一半强度的光透射经激光入射反射镜反射向下传播，经过激光入射镜筒617中第二激光入射聚焦透镜618聚焦在探针的悬臂梁上，悬臂梁反射的激光被第一激光入射反射镜612接收，经第一激光入射反射镜612反射，透射经过激光入射分光棱镜611，再次经过激光入射四分之一波片610，光束偏振方向改为水平，在传递激光入射偏振分束镜69上全部反射经过第二激光入射聚焦透镜618汇聚，经过第二激光入射反射镜615反射，最终聚焦在四象限探测器614上，四象限位移台613可以控制四象限探测器614的位置移动，进行微量调整，保持初始悬臂梁反射光斑聚焦在四象限探测器614的中心位置。另一侧，探针成像白光光源63经侧面成像分光棱镜64反射，再经探针成像反射镜63反射，进入激光入射分光棱镜611，白光经过第一激光入射反射镜612反射，经激光入射镜筒617中第二激光入射聚焦透镜618聚焦在探针上，探针上悬臂梁的像经过第一激光入射聚焦透镜612收集，经第一激光入射反射镜612传递到激光入射分光棱镜611，经激光入射分光棱镜611反射，再经过探针成像反射镜65反射，传递到侧面成像分光棱镜64中，透射一半强度的成像信号经过探针成像聚焦透镜62成像在探针成像成像CCD上。使用过程中需要结合探针成像成像CCD中采集到的激光光斑在探针悬臂梁的位置图像来调整探针位置，使得激光光斑能够对准探针悬臂梁中间位置。

参照图9，图9为本发明第一实施例检测方法的流程示意图。本发明还提供一种检测方法，检测方法应用于前述的检测设备，检测方法包括以下步骤：

S100，控制探针维持高频振荡，并控制探针与样品维持在预设距离范围内；检测子模块根据探针悬臂梁的形变获取样品的表面形貌；

样品台用于放置待检测的样品，具体可以是晶圆级MC-LED，探针的不导电探针，具体可以是硅探针。具体地，探针检测过程中维持高频振荡，与MC-LED电极表面始终维持在一个的预设距离范围内，探针扫描过程中，探针与电极表面的斥力使得探针悬臂梁发生形变，从而通过测量悬臂梁形变反推出MC-LED表面高度变化，即MC-LED表面形貌结构。

S200，控制激光入射模块发出入射光线至样品，光谱检测模块接收入射光线入射至样品后返回的信号，以根据信号获取样品的光致发光光谱。

同时，需要说明的是，上述S100和S200的步骤可以是同时进行的，在探针扫描过程中，通过光谱检测模块和成像模块，在探针进行MC-LED扫描过程中同时进行原位的激光入射及光谱采集，通过对MC-LED的光致发光光谱检测并评估MC-LED的质量，最终良品率将结合探针检测及光谱检测的结果共同得出。

本发明的上述实施例中，能够克服接触性检测中探针损伤，提高检测效率及降低检测成本；且通过光谱检测模块和成像模块获取样品的光致发光光谱，能够更加全面检测MC-LED，降低检测误差，提高检测精度。

参照10，图10为本发明第二实施例检测方法的一流程示意图。成像模块包括底部成像模块和侧向成像模块；S200的步骤还包括：

S201，若样品为透明样品，控制旋转移出光谱检测模块的电动旋转台中的反射镜以将入射光线传递至底部成像模块，并经底部成像模块入射至样品；

底部成像模块用于从样品底部照射获取样品的图像信息，侧向成像模块用于从侧面照射获取样品的图像信息，光谱检测模块包括电动旋转台和电动旋转台中的反射镜，以通过控制电动旋转台中的反射镜的位置控制入射光线入射至底部成像模块或侧向成像模块。底部成像模块用于获取透明样品的图像信息，侧向成像模块用于获取不透明样品的图像信息。对于透明样品，可以将入射光线从样品的底部射入，具体可以控制旋转移出电动旋转台中的反射镜将入射光线进入底部成像模块。

参照图11，图11为本发明第二实施例检测方法的另一流程示意图。S200的步骤还包括：

S202，若样品为不透明样品，控制旋转移回光谱检测模块的电动旋转台中的反射镜将入射光线反射至侧向成像模块，并经侧向成像模块入射至样品。

对于不透明样品或透光性不好的样品，可以将入射光线从样品的侧面射入，具体入射角度可以为45度或其他倾斜角度，从激光入射模块发射的光线经电动旋转台中的反射镜反射后进入侧向成像模块。

本发明的上述实施例中，针对样品是否透明的性质，选择合适的成像模块(选择底部成型模块或侧向成像模块)，增大了样品的检测范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，并非因此限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的技术构思下，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；或直接/间接运用在其他相关的技术领域，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。