基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:36041795 阅读:20 留言:0更新日期:2022-12-21 10:48
本发明专利技术公开一种基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置及方法,红外半导体激光器发出的光束经偏振片调制后分成两束;第一束激光成为平行光,被反射后作为参考光束;第二束激光成为平行光,照射并透过待测半导体,经透镜放大系统调制后的光束成为物光束;物光束和参考光束在分束镜上形成红外全息干涉图,由图像采集装置进行接收记录,再传递给计算机记录包含待测半导体相位信息的全息图;将无缺陷和有缺陷的半导体全息图进行图像处理,重建相位并作相位差,通过相位差即可判断半导体是否存在缺陷。本发明专利技术将红外显微数字全息技术用于半导体缺陷检测,可实现对不同尺寸、半导体表面及内部的缺陷检测极大提升了检测效率,保证检测的精度。测的精度。测的精度。

【技术实现步骤摘要】
基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置及方法


[0001]本专利技术公开一种基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置及方法,属于红外数字全息应用领域。

技术介绍

[0002]半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料。随着汽车电动智能化、5G通信、人工智能(AI)、物联网(IoT)、新兴消费电子(VR)、医疗电子等终端应用领域的快速发展以及人工智能、物联网等新兴产业的崛起,极大的促进了半导体产业的发展,半导体硅片作为半导体产业中占比最大的基础材料,一直是从业者关注的焦点。
[0003]生产制造过程中会产生许多类型的封装与焊接缺陷,如元器件内部的裂纹、空洞、夹渣、以及封装贴片过程中产生分层、虚焊、空洞、气泡、残余应力等系列缺陷,极大影响了半导体元器件的使用性能,需要一种精准、快速、无损的方法检测半导体缺陷。
[0004]由于半导体器件体积不一、使用需求增高,半导体元件体积越来越小,这也致使半导体缺陷检测难度越来越大。光学方法可实现无损检测,可见光比红外检测精度也更高,但可见光不能透射半导体材料,无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置,其特征在于:包括暗盒(17),暗盒(17)内设有红外半导体激光器(1),红外半导体激光器(1)的光路上依次设有偏振片(2)、分束镜I(3);偏振片(2)位于红外半导体激光器(1)发出的光束传输光路上,红外半导体激光器(1)发出的光束到达偏振片(2)后偏振角被改变;分束镜I(3)将光路分为两束路,第一束光路上,依次设有扩束镜I(5)、针孔滤波器I(7)、傅里叶透镜I(9)、反射镜Ⅱ(12),使得第一束激光成为平行光,称作参考光束;分束镜Ⅱ(13)位于反射镜Ⅱ(12)的反射光路上,光路经反射镜Ⅱ(12)反射到达分束镜Ⅱ(13);第二束光路上依次设有反射镜I(4)、扩束镜Ⅱ(6)、针孔滤波器Ⅱ(8)、傅里叶透镜Ⅱ(10)、透镜放大系统(11)、分束镜Ⅱ(13);暗盒(17)侧壁上设有红外窗口Ⅰ(15)、红外窗口Ⅱ(16);红外窗口Ⅰ(15)、红外窗口Ⅱ(16)位于傅里叶透镜Ⅱ(10)、透镜放大系统(11)之间;待测半导体(18)位于红外窗口Ⅰ(15)与红外窗口Ⅱ(16)之间的位置;第二束光路照射到待测半导体(18)表面产生透射,被透射的光束在传输光路上,通过透镜放大系统(11),到达分束镜Ⅱ(13),使得第二束激光成为物光束;物光束被分束镜Ⅱ(13)反射、参考光束经分束镜Ⅱ(13)透射后两光束相遇并发生干涉,干涉光束传输到达图像采集装置(14)并被记录;图像采集装置(14)与计算机(19)连接。2.根据权利要求1所述的基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置,其特征在于:所述红外半导体激光器(1)的型号为:LR

ILN

1064/1~200mW,红外半导体激光器(1)作为检测光源,其波长不低于1000nm,并处于可透射半导体波段。3.根据权利要求1所述的基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置,其特征在于:所述偏振片(2)偏振角度为105度。4.根据权利要求1所述的基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置,其特征在于:所述透镜放大系统(11)包括多个傅里叶透镜依次组成,透镜间的距离可调。5.根据权利要求1所述的基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置,其特征在于:所述傅里叶透镜I(9)、傅里叶透镜Ⅱ(10)、透镜放大系统(11)为锗透镜、硅透镜或玻璃透镜中任一种;透镜放大系统(11)内所用的傅里叶透镜放大倍数范围为5

10倍,焦距为30cm。6.根据权利要求1所述的基于红外显微数字全息的半导体缺陷检测装置,其特征在于:所述扩束镜I(5)、扩束镜Ⅱ(6)为锗扩束镜、硅扩束镜或玻璃扩束镜中任一种;所述分束镜I(3)、分束镜Ⅱ(13)为锗分束镜、硅分束镜或玻璃分束镜中任一种;其中分束镜I(3)分光比为2:1,分束镜Ⅱ(13)的分光比为1:1。7...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永安赖本林张亚萍陈强珅
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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