一种偏振激光散射检测单晶硅片亚表面损伤的方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术方法新颖，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。

A Polarized Laser Scattering Method for Detecting Subsurface Damage of Single Crystal Silicon Wafers

The invention discloses a polarized laser scattering method for detecting sub-surface damage of silicon wafer by separating residual stress, which relates to non-destructive testing of sub-surface damage of grinding single crystal silicon wafer. Its specific features include detecting sub-surface damage by linear polarized laser scattering, and adjusting the angle between the polarization direction of incident laser and the direction of grinding surface grain to make the polarization direction of incident laser and the grinding grain flat. After eliminating the influence of residual stress, the subsurface crack is detected nondestructively. After the subsurface crack detection is completed, the surface residual stress is detected by adjusting the angle between the polarization direction of the incident laser and the wear lines. The method of the invention is novel, simple in operation, can improve the detection accuracy of sub-surface damage in silicon wafer processing, is easy to realize on-line detection, is conducive to improving production efficiency, and is a non-destructive detection method of sub-surface damage integrating economy and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种偏振激光散射检测单晶硅片亚表面损伤的方法
本专利技术涉及磨削单晶硅片亚表面损伤的无损检测技术，特别是一种分离残余应力的偏振激光散射检测单晶硅片亚表面损伤的方法。
技术介绍
目前针对磨削单晶硅片亚表面损伤检测的方法主要分为两类，一类是破坏性检测方法，另一类是无损检测方法。破坏性检测方法不需要依靠昂贵的设备，检测工艺成熟，容易操作，但是破坏性检测方法存在如下问题：1、零件需要破坏后再检测，造成材料损失和生产成本增加。当检测不同加工工艺(锯切、磨削、研磨等)或加工参数条件下的硅片亚表面损伤时，需要将零件破坏并制成检测试样。硅片属硬脆材料，加工过程中刀具磨损严重，不同的刀具状态下的亚表面损伤也不同，因而加工过程中硅片亚表面的有损检测造成了大量的材料浪费。2、检测区域小，检测效率低。破坏性检测方法只针对于制备试样局部的截面进行检测，无法一次性评估整个硅片的亚表面损伤分布状况。破坏性检测方法的样品制备需要经过多种工序，制样周期长，影响整体检测效率。3、使用剧毒腐蚀剂。破坏性检测样品制备完成之后往往需要经过腐蚀再用仪器设备检测，单晶硅片常用的腐蚀剂为剧毒的氢氟酸溶液，对操作人员身体安全存在一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
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(...

【专利技术属性】
技术研发人员：白倩，张璧，殷景飞，马浩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21