[发明专利]半导体产品内部结构成像系统及方法

说明书

本发明涉及太赫兹成像技术领域，提供了一种半导体产品内部结构成像系统及方法，该系统包括用于发射第一太赫兹波的发射装置；靠近所述发射装置的发射端设置的光调制装置，用于将所述发射装置发射的第一太赫兹波进行空间编码形成具有空间分布的第二太赫兹波，并穿透待测物体得到包含所述待测物体的内部结构图像数据的第三太赫兹波；相对于所述光调制装置设置的接收装置，用于接收所述第三太赫兹波并转化成电信号；及与所述接收装置电连接的远程终端设备，用于接收所述电信号并提取所述图像数据构建所述待测物体的内部结构图像。本发明具有使成像后的图像轮廓更清晰，成像精度更高的优点。

技术领域

本发明涉及太赫兹成像技术领域，尤其涉及一种半导体产品内部结构成像系统及方法。

背景技术

对半导体芯片的缺陷检测是制造半导体芯片过程中的一个重要步骤，决定半导体芯片的良品率。半导体芯片缺陷主要方式有晶圆内部结构不均一、芯片内部电路剥落、芯片封装引线断裂、封装材料受应力失效等。

目前，工业常用的半导体缺陷检测技术是光学检测、超声检测、X射线检测，但这些技术都存在一定的局限性。光学检测无法观察到半导体产品内部，因为它无法穿透芯片的封装材料和PCB板。由于在测试过程中使用了声耦合剂，因此超声技术既费时又会污损产品，只能做到抽样检测。X射线技术只能检测金属，而不能检测芯片内部非金属地的裂纹，分层或孔洞。此外，X射线的电离特性可能会损坏晶片内部电路结构，并且对现场工作人员造成人身伤害。

目前也有采用太赫兹检测技术进行半导体缺陷检测，但是由于太赫兹波极限分辨率的限制，太赫兹光谱成像仍然存在成像分辨率相对较低的现象。太赫兹成像系统难以获得较高的空间分辨率也是太赫兹成像缺陷检测技术无法广泛应用于工业领域的重要技术难题。因此，如何实现基于太赫兹检测技术成像的图片更加清晰，精度更高成为了亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种半导体产品内部结构成像系统及方法，旨在如何实现基于太赫兹检测技术成像的图片更加清晰，精度更高的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种半导体产品内部结构成像系统，该系统包括：用于发射第一太赫兹波的发射装置；靠近所述发射装置的发射端设置的光调制装置，用于将所述发射装置发射的第一太赫兹波进行空间编码形成具有空间分布的第二太赫兹波，并穿透待测物体得到包含所述待测物体的内部结构图像数据的第三太赫兹波；相对于所述光调制装置设置的接收装置，用于接收所述第三太赫兹波并转化成电信号；及与所述接收装置电连接的远程终端设备，用于接收所述电信号并提取所述图像数据构建所述待测物体的内部结构图像。

优选地，所述光调制装置包括：设于所述发射装置与所述待测物体之间的空间光调制器；设于所述空间光调制器周侧的半导体激光器；及设于所述半导体激光器与所述空间光调制器之间的数字光处理器，所述数字光处理器中存储有与所述待测物体的内部结构轮廓图像一致的掩膜图片；所述半导体激光器发出激光经过所述数字光处理器在所述空间光调制器上成像，并使所述空间光调制器朝向所述发射装置的一侧面上形成与所述掩膜图片对应的光生载流子层。

优选地，该系统还包括：设于所述发射装置与所述空间光调制器之间、用于将所述发射装置发射的第一太赫兹波从发散光束转化成平行光束的第一透镜。

优选地，所述空间光调制器上设有扫描点阵列，所述扫描点阵列在所述空间光调制器上的范围覆盖经过所述第一透镜后第一太赫兹波的投射范围。

优选地，所述发射装置包括飞秒激光仪及光电导发射器；所述接收装置为光电导探测器。

优选地，所述光调制装置还包括：设于所述半导体激光器与所述数字光处理器之间的第二透镜，用于将所述半导体激光器发出的激光聚焦于所述数字光处理器上。

优选地，该系统还包括：设于所述待测物体与所述接收装置之间的信号放大器，用于过滤所述第三太赫兹波中的噪声。