檢測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)體材料無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及檢測晶片基底二維形貌的裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 申請?zhí)枮?01410189094. 1的發(fā)明專利申請涉及一種實時快速檢測晶片基底二維 形貌的裝置，包括N個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PSD與N束激光一一對應(yīng)，所述N束激光首先射向所述第一 分光元件，經(jīng)過所述第一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個入射點，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)過所述第一分光元件透射后，入射到與所述N束激光相對應(yīng)的PSD 上，形成N個光斑。應(yīng)用該裝置得到基底二維形貌的方法是：根據(jù)所述N個光斑的位置信 號，計算晶片基底上任意兩個入射點之間在待測基底沿X方向的曲率C x，根據(jù)所述N個光斑 的位置信號，計算晶片基底上任意一個入射點在待測基底移動方向即Y方向的曲率CY，根據(jù) 各所述C x、CY的計算結(jié)果，得到基底的二維形貌。
[0003] 該裝置利用其第二分光片14耦合了溫度測量裝置，從而，在同一裝置上實現(xiàn)了對 同一晶片基底二維形貌和溫度的檢測，進(jìn)一步為后續(xù)尋找晶片基底二維形貌和溫度的關(guān)系 提供的技術(shù)支持。
[0004] 該裝置中，為了能夠使各PSD的布置更加緊湊，還包括通光裝置，通光裝置設(shè)置在 所述入射光和第一種反射光束共同經(jīng)過的光路上，通光裝置上設(shè)有N個通光孔，N個通光 孔與所述N束激光一一對應(yīng)，通光孔間隔地設(shè)有反射鏡，用于使對應(yīng)經(jīng)過的光束方向翻轉(zhuǎn) 90°。由于通光裝置結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，自身存在系統(tǒng)誤差，難以保證各PSD接收到的光的一致 性。此外，該裝置中，各方向光束在光路上各有各的反射、透射元件，更加影響了各PSD接收 到的光的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種能夠保證PSD接收到的光的一致性的檢測 晶片基底二維形貌和溫度的裝置。
[0006] 本發(fā)明提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置包括N個PSD，N束第一種激 光、與所述N束第一種激光一一對應(yīng)的N個第一分光片、與所述N束第一種激光一一對應(yīng)的 N個第二分光片、溫度測量裝置，所述N束第一種激光沿直線排布，其中，所述N為3以上的 自然數(shù)，所述N個PSD與N束第一種激光一一對應(yīng)，所述N個PSD分別布置在所述N束激光 的左右兩側(cè)，包括左側(cè)PSD和右側(cè)PSD，所述溫度測量裝置能夠發(fā)出第二種激光；
[0007] 每束第一種激光經(jīng)過第一分光片后入射到第二分光片，通過第二分光片后入射到 晶片樣品表面，晶片樣品表面反射的N束第一種反射光束包括第一方向光束和第二方向光 束，第一方向光束通過第二分光片后，入射到第一分光片，經(jīng)過所述第一分光片后，入射到 所述右側(cè)PSD上；所述第二方向光束通過第二分光片后入射到所述左側(cè)PSD上；
[0008] 所述N個第一分光片和N個第二分光片上分別設(shè)有鍍膜區(qū)域，其中，對應(yīng)于所述第 一方向光束的區(qū)域，所述第一分光片能同時反射和透射所述第一種激光，所述第二分光片 能夠反射所述第一種激光；對應(yīng)于所述第二方向光束的區(qū)域，所述第二分光片能同時反射 和透射所述第一種激光；
[0009] 所述第二種激光通過所述第一分光片或者所述第二分光片后與所述第一種激光 耦合，并一同入射到晶片樣品表面。
[0010] 本發(fā)明提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置在N個第一分光片和N個第二 分光片上分別設(shè)有鍍膜區(qū)域，鍍膜區(qū)域使各分光片形成不同的反射率和透過率，從而通過N 個第一分光片和N個第二分光片，可以使入射到樣品上并返回的N束第一種反射光分成兩 個方向，分別進(jìn)行探測，能夠得到用于檢測晶片基底二維形貌的數(shù)據(jù)；該裝置還通過在第一 分光片或者第二分光片相應(yīng)區(qū)域鍍膜的方法，在第一分光片或者第二分光片上耦合溫度測 量裝置，得到用于檢測晶片基底溫度的數(shù)據(jù)。由于鍍膜精度極高，因此，能夠保證不同傳播 方向PSD接收到的光的一致性。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明實施例一提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置的光路圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明實施例二提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置的光路圖；
[0013] 圖3為本發(fā)明實施例三提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置的光路圖；
[0014] 圖4為本發(fā)明實施例四提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置的光路圖；
[0015] 圖5為本發(fā)明實施例五提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置的光路圖；
[0016] 圖6為本發(fā)明實施例六提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置的光路圖；
[0017] 圖7為本發(fā)明實施例二、三、五、六提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度裝置中， 光束為5束時集成為一片的第一分光片或第二分光片的不意圖；
[0018] 圖8為本發(fā)明實施例三、六提供的檢測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)射裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020] 實施例一
[0021] 為了便于理解，本發(fā)明實施例一僅針對第一方向光束和第二方向光束給出了其中 的一路。
[0022] 參見附圖1，本發(fā)明實施例一提供的檢測晶片基底二維形貌的裝置包括N個PSD1 或1 '，N束第一種激光、與N束第一種激光一一對應(yīng)的N個第一分光片4或4 '、與N束 第一種激光一一對應(yīng)的N個第二分光片14或14 '，溫度測量裝置，N束激光沿直線排布， 其中，N為3以上的自然數(shù)，N個PSD1或P與N束激光一一對應(yīng)，N個PSD1或P分別布 置在N束激光的左右兩側(cè)，包括左側(cè)PSD1 '和右側(cè)PSD1，溫度測量裝置能夠發(fā)出第二種激 光；
[0023] 每束第一種激光經(jīng)過第一分光片4或4 '后入射到第二分光片14或14 '，通過 第二分光片14或14 '后入射到晶片樣品表面，晶片樣品表面反射的N束第一種反射光束 包括第一方向光束和第二方向光束，第一方向光束通過第二分光片14反射后，入射到第一 分光片4,經(jīng)過第一分光片4后，入射到右側(cè)PSD1上；第二方向光束通過第二分光片14 ^ 透射后入射到左側(cè)PSD1 '上；
[0024] N個第一分光片4或4 '和N個第二分光片14或14 '對應(yīng)于N束激光的位置設(shè) 有鍍膜區(qū)域，其中，對應(yīng)于第一方向光束的區(qū)域，第一分光片4能同時反射和透射該第一種 激光；對應(yīng)于第二方向光束的區(qū)域，第二分光片14 '能同時反射和透射第一種的激光；
[0025] 溫度檢測裝置通過第二分光片14耦合，溫度檢測裝置設(shè)置于第二分光片14上方， 第二種激光經(jīng)過第二分光片14上對應(yīng)于第一方向光束的任一個區(qū)域透射，對應(yīng)于第二種 激光的區(qū)域，第二分光片14的鍍膜使其在（λ 2-1〇ηΠ ι，λ2+1〇ηΠ ι)的波長范圍內(nèi)的透射率大 于95%，其中，λ 2為第二種激光的波長。
[0026] 溫度檢測裝置包括第二種激光發(fā)射裝置、第四分光元件17和激光接收裝置，第二 種激光發(fā)射裝置發(fā)出的第二種激光經(jīng)過第四分光元件17并被第二分光片透射后射向晶片 基底，被晶片基底反射后形成第二種反射光束，第二種反射光束依次經(jīng)過第二分光片透射、 第四分光元件17后，被激光接收裝置接收。其中，激光發(fā)射裝置包括發(fā)射光纖15和第一透 鏡16,發(fā)射光纖15處于第一透鏡16的焦點處，從而，經(jīng)過發(fā)射光纖15發(fā)出的第二種激光 經(jīng)過第一透鏡16后成為平行光，激光接收裝置包括第二透鏡18和接收光纖19,接收光纖 19處于第二透鏡18的焦點處，從而，經(jīng)過第二透鏡18的平行光束在到達(dá)接收光纖19時成 為匯聚光。此外，接收光纖19的芯徑大于發(fā)射光纖15的芯徑，光纖芯徑越大，能夠接收的 光的光強就越大，當(dāng)接收光纖19的芯徑大于發(fā)射光纖的芯徑時，接收光纖能夠保證第二平 行光束經(jīng)過第二透鏡18折射后得到的光能夠完全被接收光纖19接收，從而，系統(tǒng)穩(wěn)定性更 好。
[0027] 本發(fā)明提供的檢測晶片基底二維形貌和溫度的裝置在