一种碳化硅包裹物检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种碳化硅包裹物检测装置及检测方法，检测装置包括上检测机组和下检测机组。上检测机组包括灯光光源A和光电传感器A，所述光电传感器A设置在灯光光源A的上方。下检测机组包括灯光光源B和光电传感器B，光电传感器B设置在灯光光源B的下方。在灯光光源A和灯光光源B之间形成供碳化硅晶片水平放置的间隙，且灯光光源A和灯光光源B的光照方向均朝向碳化硅晶片。所述检测方法包括灯光光源A和灯光光源B为无色光源或不同颜色光源的两种方式，通过对同一点位自动同步采集晶片上的图影信息，综合分析来区分开表面瑕疵和晶体内部瑕疵。本发明专利技术通过光学结构采集多张图片信息，有效提升了包裹物检测的精度和速度。有效提升了包裹物检测的精度和速度。有效提升了包裹物检测的精度和速度。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅包裹物检测装置及检测方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体材料衬底片检测
，具体涉及一种碳化硅包裹物检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]目前碳化硅衬底片晶体材料会在生长过程中产生包裹物瑕疵，从而影响到外延生长和器件良率。由于包裹物存在于晶片内部，所以传统的表面瑕疵检测仪器不能很有效的检测到包裹物，对于包裹物的检测手段相对比较有限。目前常用的方法包括强光灯观测法和显微镜观测法：(1)强光灯观测法：通过强光灯照射，观察晶片，通常包裹物出现区域呈现出雾状亮斑区域。但是对于这种方法，通常只能相对定性地进行判断，无法给出精确的定量分析，包括包裹物数量，密度等等；(2)显微镜观测法：通过显微镜观察晶片，为了区分晶片表面的瑕疵或污染，和内部的包裹物，通常操作显微镜从晶片表面逐步对焦到晶片内部，观察小黑斑(或者案场模式下呈现为小亮斑)杂质瑕疵进行包裹物的检测。但是由于需要不停的对焦到晶体内部，检测效率比较低。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术实施例提供一种碳化硅包裹物检测装置及检测方法，以解决现有技术中传统的表面瑕疵检测仪器不能很有效的检测到包裹物的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种碳化硅包裹物检测装置，包括：
[0006]上检测机组，所述上检测机组包括灯光光源A和光电传感器A，所述光电传感器A设置在灯光光源A的上方；
[0007]下检测机组，所述下检测机组包括灯光光源B和光电传感器B，所述光电传感器B设置在灯光光源B的下方；
[0008]其中，所述下检测机组设置在上检测机组的下方，并在灯光光源A和灯光光源B之间形成供碳化硅晶片水平放置的间隙，且灯光光源A和灯光光源B的光照方向均朝向碳化硅晶片。
[0009]进一步地，所述灯光光源A和灯光光源B为不同颜色的光源，分别在光电传感器A和光电传感器B上设有第一滤光片，以第一滤光片供灯光光源B的颜色光通过，另在灯光光源A的上方设有光电传感器C，以及在灯光光源B的下方设有光电传感器D，分别在光电传感器C和光电传感器D上设有第二滤光片，以第二滤光片供灯光光源A的颜色光通过。
[0010]进一步地，所述光电传感器A和光电传感器C之间，以及光电传感器B和光电传感器D之间分别设有分光镜。
[0011]进一步地，所述光电传感器A和光电传感器B的采集光方向均朝向碳化硅晶片，其中，光电传感器A和光电传感器C的采集光方向呈垂直设置，且光电传感器A和光电传感器C之间的分光镜呈角度倾斜设置，光电传感器B和光电传感器D的采集光方向呈垂直设置，且
光电传感器B和光电传感器D之间的分光镜呈角度倾斜设置。
[0012]进一步地，所述分光镜呈45度角设置，以分光镜的一面朝向带第一滤光片的光电传感器，且分光镜的另一面朝向带第二滤光片的光电传感器。
[0013]进一步地，光电传感器为相机，且灯光光源与光电传感器的位置为：
[0014]灯光光源位于光电传感器的采集视角范围内，以构成明场照射方式；
[0015]或灯光光源位于光电传感器的采集视角范围外，以构成暗场照射方式；
[0016]或于光电传感器的采集视角范围内和采集视角范围外分别设置有灯光光源，以构成明场和暗场结合的照射方式。
[0017]根据本专利技术实施例的第二方面，一种检测方法，采用本实施例所述的碳化硅包裹物检测装置，应用于灯光光源A和灯光光源B均为无颜色光源，所述检测方法包括：
[0018]S1、灯光光源A打开，灯光光源B关闭，由光电传感器A获取第一张图影信息，第一张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的光源反射图，并由光电传感器B同步获取第三张图影信息，第三张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的光源投射图；
[0019]S2、灯光光源A关闭，灯光光源B打开，由光电传感器A获取第二张图影信息，第二张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的光源投射图，并由光电传感器B同步获取第四张图影信息，第四张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的光源反射图；
[0020]S3、根据获取的四张图影信息，通过对张碳化硅晶片上同一点位的光电传感器A反射图、光电传感器A投射图、光电传感器B反射图以及光电传感器B投射图的综合分析，区分碳化硅晶片的表面瑕疵和内部包裹物。
[0021]进一步地，所述检测方法还包括：在步骤S3的分析中；
[0022]若光电传感器A反射图和光电传感器A投射图分别出现一浅一深的黑斑，以及光电传感器B反射图和光电传感器B投射图分别出现一浅一深的黑斑，则判断此点位于碳化硅晶片内部存在包裹物；
[0023]若光电传感器A反射图和光电传感器A投射图均出现深色的黑斑，以及光电传感器B反射图和光电传感器B投射图分别出现一浅一深的黑斑，则判断此点位于碳化硅晶片上表面存在表面瑕疵；
[0024]若光电传感器A反射图和光电传感器A投射图分别出现一浅一深的黑斑的黑斑，以及光电传感器B反射图和光电传感器B投射图均出现深色的黑斑，则判断此点位于碳化硅晶片下表面存在表面瑕疵。
[0025]根据本专利技术实施例的第三方面，一种检测方法，采用本实施例所述的碳化硅包裹物检测装置，应用于灯光光源A和灯光光源B为不同颜色的光源，所述检测方法包括：
[0026]S1、不同颜色的灯光光源A和灯光光源B同时打开；
[0027]由光电传感器C获取第一张图影信息，第一张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的灯光光源A反射图；
[0028]由光电传感器A同步获取第二张图影信息，第二张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的灯光光源B投射图；
[0029]由光电传感器D同步获取第三张图影信息，第三张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的灯光光源A投射图；
[0030]由光电传感器B同步获取第四张图影信息，第四张图影信息为碳化硅晶片上照射
点位的灯光光源B反射图；
[0031]S2、根据获取的四张图影信息，通过对张碳化硅晶片上同一点位的灯光光源A反射图、灯光光源B投射图、灯光光源A投射图以及灯光光源B反射图的综合分析，区分碳化硅晶片的表面瑕疵和内部包裹物。
[0032]进一步地，所述检测方法还包括：在步骤S2的分析中；
[0033]若灯光光源A反射图和灯光光源A投射图分别出现一浅一深的颜色斑，以及灯光光源B反射图和灯光光源B投射图分别出现一浅一深的颜色斑，则判断此点位于碳化硅晶片内部存在包裹物；
[0034]若灯光光源A反射图和灯光光源A投射图均出现深色的颜色斑，以及灯光光源B反射图和灯光光源B投射图分别出现一浅一深的颜色斑，则判断此点位于碳化硅晶片上表面存在表面瑕疵；
[0035]若灯光光源A反射图和灯光光源A投射图分别出现一浅一深的颜色斑，以及灯光光源B反射图和灯光光源B投射图均出现深色的颜色斑，则判断此点位于碳化硅晶片下表面存在表面瑕疵。
[0036]本专利技术实施例具有如下优点：利用光在穿越碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅包裹物检测装置，其特征在于，所述碳化硅包裹物检测装置包括：上检测机组，所述上检测机组包括灯光光源A和光电传感器A，所述光电传感器A设置在灯光光源A的上方；下检测机组，所述下检测机组包括灯光光源B和光电传感器B，所述光电传感器B设置在灯光光源B的下方；其中，所述下检测机组设置在上检测机组的下方，并在灯光光源A和灯光光源B之间形成供碳化硅晶片水平放置的间隙，且灯光光源A和灯光光源B的光照方向均朝向碳化硅晶片。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅包裹物检测装置，其特征在于：所述灯光光源A和灯光光源B为不同颜色的光源，分别在光电传感器A和光电传感器B上设有第一滤光片，以第一滤光片供灯光光源B的颜色光通过，另在灯光光源A的上方设有光电传感器C，以及在灯光光源B的下方设有光电传感器D，分别在光电传感器C和光电传感器D上设有第二滤光片，以第二滤光片供灯光光源A的颜色光通过。3.根据权利要求2所述的一种碳化硅包裹物检测装置，其特征在于：所述光电传感器A和光电传感器C之间，以及光电传感器B和光电传感器D之间分别设有分光镜。4.根据权利要求3所述的一种碳化硅包裹物检测装置，其特征在于：所述光电传感器A和光电传感器B的采集光方向均朝向碳化硅晶片，其中，光电传感器A和光电传感器C的采集光方向呈垂直设置，且光电传感器A和光电传感器C之间的分光镜呈角度倾斜设置，光电传感器B和光电传感器D的采集光方向呈垂直设置，且光电传感器B和光电传感器D之间的分光镜呈角度倾斜设置。5.根据权利要求4所述的一种碳化硅包裹物检测装置，其特征在于：所述分光镜呈45度角设置，以分光镜的一面朝向带第一滤光片的光电传感器，且分光镜的另一面朝向带第二滤光片的光电传感器。6.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅包裹物检测装置，其特征在于：光电传感器为相机，且灯光光源与光电传感器的位置为：灯光光源位于光电传感器的采集视角范围内，以构成明场照射方式；或灯光光源位于光电传感器的采集视角范围外，以构成暗场照射方式；或于光电传感器的采集视角范围内和采集视角范围外分别设置有灯光光源，以构成明场和暗场结合的照射方式。7.一种检测方法，采用权利要求1所述的碳化硅包裹物检测装置，其特征在于，应用于灯光光源A和灯光光源B均为无颜色光源，所述检测方法包括：S1、灯光光源A打开，灯光光源B关闭，由光电传感器A获取第一张图影信息，第一张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的光源反射图，并由光电传感器B同步获取第三张图影信息，第三张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的光源投射图；S2、灯光光源A关闭，灯光光源B打开，由光电传感器A获取第二张图影信息，第二张图影信息为碳化硅晶片上照射点位的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄英俊，马军，
申请(专利权)人：上海谦视智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：