一種單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片 基底二維形貌和溫度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 參見(jiàn)附圖2,申請(qǐng)?zhí)枮?01410188236. 2的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種自動(dòng)實(shí)時(shí)快速 檢測(cè)晶片基底二維形貌的裝置，其在實(shí)施例二中記載的技術(shù)方案是，N束激光經(jīng)過(guò)第一分光 元件4反射后入射到第二分光元件14,經(jīng)過(guò)第二分光元件14后形成入射光，入射光入射到 晶片基底上，并在晶片基底上沿徑向形成N個(gè)入射點(diǎn)，入射光被基底反射后形成N束第一種 反射光束，各第一種反射光束經(jīng)過(guò)第二分光元件14和第一分光元件4后，入射到與N束激 光相對(duì)應(yīng)的PSD1上，形成N個(gè)光斑。溫度測(cè)量裝置包括激光發(fā)射裝置，第三分光元件17,激 光接收裝置，激光發(fā)射裝置發(fā)出的第一平行光經(jīng)過(guò)第三分光元件17透射后，又經(jīng)過(guò)第二分 光元件14透射后，射向晶片基底并被基底反射后形成第二種反射光束，第二種反射光束經(jīng) 過(guò)第二分光元件14透射后，又經(jīng)過(guò)第三分光元件17反射后形成第二平行光束，第二平行光 束被激光接收裝置接收。該單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置借助第二分 光元件14的和光作用增設(shè)了上述各元件之后，除能夠單透鏡型檢測(cè)晶片外延生長(zhǎng)薄膜基 底二維形貌之外，還能夠用于單透鏡型檢測(cè)晶片外延生長(zhǎng)薄膜基底的溫度，從而得到晶片 外延生長(zhǎng)過(guò)程中不同溫度下的基底二維形貌，為尋找基底的形貌與基底的溫度分布關(guān)系提 供數(shù)據(jù)。
[0003] 但是，該實(shí)施例提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置通過(guò)第 二分光元件14集成溫度測(cè)量裝置需要應(yīng)用兩個(gè)透鏡，即設(shè)置于激光發(fā)射裝置上，用于將激 光器發(fā)射的發(fā)散光折射為第一平行光束的第一透鏡16,和設(shè)置在激光接收裝置上，用于將 第二平行光束折射為匯聚光從而被激光接收裝置接收的第二透鏡18,從而，該實(shí)施例提供 的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種只選用單一的透鏡即可檢測(cè)晶片外延生長(zhǎng) 薄膜基底的溫度的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置。
[0005] 單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置，包括第一運(yùn)算模塊、第二運(yùn) 算模塊和分析模塊，
[0006] 所述第一運(yùn)算模塊根據(jù)N個(gè)光斑的位置信號(hào)，計(jì)算晶片基底上任意兩個(gè)入射點(diǎn)之 間在待測(cè)基底沿X方向的曲率Cx，
[0007] 所述第二運(yùn)算模塊根據(jù)N個(gè)光斑的位置信號(hào)，計(jì)算晶片基底上任意一個(gè)入射點(diǎn)在 待測(cè)基底移動(dòng)方向即Y方向的曲率cY，
[0008] 其中，N為3以上的自然數(shù)，所述N個(gè)光斑是由N束激光沿晶片基底徑向即X方向 入射到晶片基底后又分別反射到與所述入射光一一對(duì)應(yīng)的PSD上形成的，
[0009] 所述分析模塊根據(jù)各所述Cx、CY的計(jì)算結(jié)果，得到基底的二維形貌；
[0010] 還包括單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置、第二分光元件、和檢 測(cè)晶片基底溫度的裝置，
[0011] 所述單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置包括N個(gè)PSD，N束激光和 第一分光元件，所述N束激光沿直線排布，其中，所述N為3以上的自然數(shù)，所述N個(gè)PSD與 N束激光一一對(duì)應(yīng)，
[0012] 所述N束激光經(jīng)過(guò)第一分光元件反射后入射到第二分光元件，經(jīng)過(guò)所述第二分光 元件后形成入射光，所述入射光入射到晶片基底上，并在晶片基底上沿徑向形成N個(gè)入射 點(diǎn)，所述入射光被所述基底反射后形成N束第一種反射光束，所述各第一種反射光束經(jīng)過(guò) 所述第二分光元件和所述第一分光元件后，入射到與所述N束激光相對(duì)應(yīng)的PSD上，形成N 個(gè)光斑；
[0013] 所述檢測(cè)晶片基底溫度的裝置包括激光器、探測(cè)器、分光平片和透鏡，
[0014] 所述激光器發(fā)出的經(jīng)過(guò)所述分光平片透射后，又經(jīng)過(guò)所述透鏡折射形成平行光 束，所述平行光束經(jīng)過(guò)所述第二分光元件射向晶片基底并被所述基底反射后形成第二種反 射光束，所述第二種反射光束依次經(jīng)過(guò)所述第二分光元件透射、所述透鏡折射后形成匯聚 光，又經(jīng)過(guò)所述分光平片反射后進(jìn)一步匯聚，最終被所述探測(cè)器接收。
[0015] 本發(fā)明提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置借助第二分光 元件的和光作用增設(shè)了上述各元件之后，除能夠單透鏡型檢測(cè)晶片外延生長(zhǎng)薄膜基底二維 形貌之外，還能夠用于單透鏡型檢測(cè)晶片外延生長(zhǎng)薄膜基底的溫度，從而得到晶片外延生 長(zhǎng)過(guò)程中不同溫度下的基底二維形貌，為尋找基底的形貌與基底的溫度分布關(guān)系提供數(shù) 據(jù)。同時(shí)，該單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置在光束入射至晶片基底之 前，將透鏡設(shè)置于分光平片之后，而在形成第二種反射光束之后，將透鏡設(shè)置于分光平片之 前，這樣，只需要應(yīng)用一個(gè)透鏡即可，無(wú)需選用兩個(gè)透鏡，或者，在選用激光器和探測(cè)器時(shí)， 無(wú)需它們自身集成有透鏡，使得檢測(cè)晶片基底二維形貌的裝置的成本降低。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝置 各模塊之間的關(guān)系示意圖；
[0017] 圖2申請(qǐng)?zhí)枮?01410188236. 2的發(fā)明專利申請(qǐng)?jiān)趯?shí)施例二公開(kāi)的一種自動(dòng)實(shí)時(shí) 快速檢測(cè)晶片基底二維形貌的裝置的光路示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝 置的光路不意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝 置的光路不意圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝 置中應(yīng)用的多路激光發(fā)射裝置的光路示意圖；
[0021] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的單透鏡型自動(dòng)檢測(cè)晶片基底二維形貌和溫度的裝 置當(dāng)通光孔內(nèi)設(shè)置的反射鏡使得光路翻轉(zhuǎn)90°時(shí)的光路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023] 參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明提供的自動(dòng)實(shí)時(shí)快速檢測(cè)晶片基底二維形貌的裝置包括第一 運(yùn)算模塊、第二運(yùn)算模塊和分析模塊，
[0024] 第一運(yùn)算模塊根據(jù)N個(gè)光斑的位置信號(hào)，計(jì)算晶片基底上任意兩個(gè)入射點(diǎn)之間在 待測(cè)基底沿X方向的曲率Cx，
[0025] 第二運(yùn)算模塊根據(jù)N個(gè)光斑的位置信號(hào)，計(jì)算晶片基底上任意一個(gè)入射點(diǎn)在待測(cè) 基底移動(dòng)方向即Y方向的曲率CY，
[0026] 其中，N為3以上的自然數(shù)，N個(gè)光斑是由N束激光沿晶片基底徑向即X方向入射 到晶片基底后又分別反射到與入射光一一對(duì)應(yīng)的PSD上形成的，
[0027] 分析模塊根據(jù)各Cx、CY的計(jì)算結(jié)果，得到基底的二維形貌。
[0028] 其中，該自動(dòng)實(shí)時(shí)快速檢測(cè)晶片基底二維形貌的裝置還可以包括數(shù)據(jù)采集模塊， 數(shù)據(jù)采集模塊用于采集各光斑的橫坐標(biāo)，并將各光斑的橫坐標(biāo)輸送到第一運(yùn)算模塊和第二 運(yùn)算模塊。從而，個(gè)光斑的橫坐標(biāo)無(wú)需人工輸入，使得本發(fā)明提供的自動(dòng)實(shí)時(shí)快速檢測(cè)晶片 基底二維形貌的裝置自動(dòng)化程度更高。
[0029] 其中，本發(fā)明提供的自動(dòng)實(shí)時(shí)快速檢測(cè)晶片基底二維形貌的裝置還包括數(shù)據(jù)采集 模塊，數(shù)據(jù)米集模塊用于米集各光斑的橫、縱坐標(biāo)，并將各光斑的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別輸送 到第一運(yùn)算模塊和第二運(yùn)算模塊。由于該數(shù)據(jù)采集模塊的引入，各光斑的橫坐標(biāo)可