[发明专利]一种偏振激光散射检测单晶硅片亚表面损伤的方法

摘要

本发明公开了一种分离残余应力的偏振激光散射检测硅片亚表面损伤的方法，涉及磨削单晶硅片亚表面损伤的无损检测，其具体特征包括采用线偏振激光散射检测亚表面损伤，通过调整入射激光偏振方向与磨削表面磨纹的方向夹角，使入射激光的偏振方向与磨纹平行或垂直，消除残余应力的影响之后进而对亚表面裂纹进行无损检测；亚表面裂纹检测完成之后，通过调整入射激光的偏振方向与磨纹的夹角，进而实现对表面残余应力的检测。本发明方法新颖，操作简单，能够提高硅片加工亚表面损伤的检测精度，易实现在线检测，有利于提高生产效率，是集经济性与实用性为一体的亚表面损伤的无损检测方法。

主权项

1.一种偏振激光散射检测单晶硅片亚表面损伤的方法，其特征在于：包括以下步骤：A、检测亚表面裂纹激光器(8)发射检测激光束(9)，检测激光束(9)经过偏振片(10)变为线偏振的入射激光(3)，入射激光(3)经过偏振分光镜(11)反射，入射到硅片(1)上；入射激光(3)在硅片(1)表面发生表面散射和透射，透射光线被亚表面裂纹散射；表面散射光线的偏振状态几乎与入射光保持一致，而亚表面裂纹散射光线(12)则变成了部分偏振光，通过偏振分光镜(11)将亚表面裂纹散射光线(12)从散射光线中分离出来，进而由光电探测器(13)将检测的光信号转化为电信号，然后将检测信号传送给计算机(14)；控制调整旋转位移平台(16)，使入射激光的偏振平面(4)与硅片(1)表面磨纹(2)方向垂直或者平行，即入射激光偏振方向(5)与硅片(1)表面上第一主应力方向(6)或第二主应力方向(7)平行，此时入射激光偏振方向(5)与第一主应力方向(6)或第二主应力方向(7)之间的夹角为零，则残余应力对偏振激光检测的影响也为零，从而消除了残余应力对检测信号的影响，准确获得硅片(1)亚表面裂纹的信息；B、检测表面残余应力的分布先按照步骤A获得分离残余应力的亚表面损伤的检测信号S1，改变入射激光偏振方向(5)与磨纹(2)之间的夹角，使其不等于0°或90°，获得激光散射检测信号S2，S1减去S2表示残余应力的检测信号；控制调整旋转位移平台(16)变换位置，获得不同位置处残余应力的检测信号，从而得到磨削表面残余应力的分布。