[发明专利]自动检测晶片基底二维形貌的装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体材料无损检测技术领域，特别涉及自动检测晶片基底二 维形貌的装置。

背景技术

申请号为201410188236.2的发明专利申请涉及一种自动实时快速检测晶片 基底二维形貌的装置，包括第一运算模块、第二运算模块和分析模块，第一运 算模块根据N个光斑的位置信号，计算晶片基底上任意两个入射点之间在待测 基底沿X方向的曲率C_X，第二运算模块根据N个光斑的位置信号，计算晶片基 底上任意一个入射点在待测基底移动方向即Y方向的曲率C_Y，其中，N为3以 上的自然数，N个光斑是由N束激光沿晶片基底径向即X方向入射到晶片基底 后又分别反射到与入射光一一对应的PSD上形成的，分析模块根据各C_X、C_Y的计算结果，得到基底的二维形貌。

该自动实时快速检测晶片基底二维形貌的装置还包括N个PSD，N束激光 和第一分光元件，N束激光沿直线排布，其中，N为3以上的自然数，N个PSD 与N束激光一一对应，N束激光首先射向第一分光元件，经过第一分光元件后 形成入射光，入射光入射到晶片基底上，并在晶片基底上沿径向形成N个入射 点，入射光被基底反射后形成N束第一种反射光束，各第一种反射光束经过第 一分光元件透射后，入射到与N束激光相对应的PSD上，形成N个光斑。

该装置中，为了能够使各PSD的布置更加紧凑，还包括通光装置，通光装 置设置在所述入射光和第一种反射光束共同经过的光路上，通光装置上设有N 个通光孔，N个通光孔与所述N束激光一一对应，通光孔间隔地设有反射镜， 用于使对应经过的光束方向翻转90°。由于通光装置结构相对复杂，自身存在 系统误差，难以保证各PSD接收到的光的一致性。此外，该装置中，各方向光 束在光路上各有各的反射、透射元件，更加影响了各PSD接收到的光的一致性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种能够保证PSD接收到的光的一致性 的自动检测晶片基底二维形貌的装置。

本发明提供的自动检测晶片基底二维形貌的装置，包括N个PSD，N束第 一种激光、与所述N束第一种激光一一对应的N个第一分光片、与所述N束第 一种激光一一对应的N个第二分光片、第一运算模块、第二运算模块和分析模 块，

所述N束第一种激光沿直线排布，其中，所述N为3以上的自然数，所述 N个PSD与N束第一种激光一一对应，所述N个PSD分别布置在所述N束激 光的左右两侧，包括左侧PSD和右侧PSD，

每束第一种激光经过第一分光片后入射到第二分光片，通过第二分光片后 入射到晶片样品表面，晶片样品表面反射的N束第一种反射光束包括第一方向 光束和第二方向光束，第一方向光束通过第二分光片后，入射到第一分光片， 经过所述第一分光片后，入射到所述右侧PSD上，形成光斑；所述第二方向光 束通过第二分光片后入射到所述左侧PSD上，形成光斑；所述右侧PSD和左侧 PSD上共形成N个光斑；

所述N个第一分光片和N个第二分光片上分别设有镀膜区域，其中，对应 于所述第一方向光束的区域，所述第一分光片能同时反射和透射所述第一种激 光，所述第二分光片能够反射所述第一种激光；对应于所述第二方向光束的区 域，所述第二分光片能同时反射和透射所述第一种激光；

所述第一运算模块根据N个光斑的位置信号，计算晶片基底上任意两个入 射点之间在待测基底沿X方向的曲率C_X，

所述第二运算模块根据N个光斑的位置信号，计算晶片基底上任意一个入 射点在待测基底移动方向即Y方向的曲率C_Y，

其中，N为3以上的自然数，所述N个光斑是由N束激光沿晶片基底径向 即X方向入射到晶片基底后又分别反射到与所述入射光一一对应的PSD上形成 的，

所述分析模块根据各所述C_X、C_Y的计算结果，得到基底的二维形貌。