半導(dǎo)體晶片的高速熒光光譜檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體晶片檢測(cè)裝置，特別是一種半導(dǎo)體晶片的高速熒光光譜檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)半導(dǎo)體晶片的熒光光譜檢測(cè)多采用點(diǎn)激光投射到半導(dǎo)體晶片上，通過帶激光濾光片的光路收集系統(tǒng)收集熒光的同時(shí)，濾除激光，將半導(dǎo)體晶片相應(yīng)點(diǎn)上的熒光收集入光譜儀，在光譜儀內(nèi)，通過光譜儀上安裝的光柵將熒光在空間上按不同波長(zhǎng)展開，投射到一線陣CCD上，線陣CCD上不同點(diǎn)上的強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)相應(yīng)點(diǎn)熒光在不同波長(zhǎng)下的強(qiáng)度，通過對(duì)線陣CCD的讀取可獲得檢測(cè)點(diǎn)的熒光光譜曲線。在檢測(cè)過程中，半導(dǎo)體晶片在水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下可進(jìn)行有方向性的運(yùn)動(dòng)，從而可獲得與運(yùn)動(dòng)位置相對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體晶片上各點(diǎn)的熒光光譜數(shù)據(jù)，并同步傳輸給控制計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)最終形成與半導(dǎo)體晶片上位置相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)、光譜數(shù)據(jù)信息圖，業(yè)內(nèi)稱為Mapping圖。這種檢測(cè)方法的不足是獲得高密度的Mapping必須使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在半導(dǎo)體晶片上按要求密度逐一點(diǎn)掃描，用時(shí)很長(zhǎng)。有些熒光光譜檢測(cè)系統(tǒng)為了提高掃描效率，采用線激光進(jìn)行掃描，如申請(qǐng)?zhí)枮?01320228457.9的《太陽能硅片高速線掃描光致熒光成像檢測(cè)設(shè)備》專利，雖然可大幅縮短掃描時(shí)間，但只能獲得相應(yīng)線激光激發(fā)下熒光的光強(qiáng)度信息，不能獲得相關(guān)的光譜形狀、峰值波長(zhǎng)、半高寬等信息，而這些信息在熒光光譜檢測(cè)中也是非常重要的。所以既要實(shí)現(xiàn)高速掃描，又可獲得熒光光譜形狀、強(qiáng)度、峰值波長(zhǎng)、半高寬等豐富信息的半導(dǎo)體晶片掃描設(shè)備是業(yè)內(nèi)迫切需要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于通過一種半導(dǎo)體晶片的高速熒光光譜檢測(cè)裝置，來解決以上【背景技術(shù)】提到的既能實(shí)現(xiàn)高速掃描，又可獲得熒光光譜形狀、強(qiáng)度、峰值波長(zhǎng)、半高寬等豐富信息的半導(dǎo)體晶片掃描設(shè)備。
[0004]本實(shí)用新型為了達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本實(shí)用新型主要包括機(jī)架1、半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、激光發(fā)生裝置3、光路收集系統(tǒng)4、光譜儀5、面陣CCD相機(jī)6、控制計(jì)算機(jī)7，其中，半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、激光發(fā)生裝置
3、光路收集系統(tǒng)4和光譜儀5均固定在機(jī)架I上端，半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2固定在機(jī)架I下端，光譜儀5包括:入光狹縫11、第一柱狀弧面反射鏡12、光柵13、第二柱狀弧面反射鏡14、出光口 15，其中光路收集系統(tǒng)4安裝在光譜儀5的入射狹縫前端，面陣CCD相機(jī)6安裝在光譜儀5的出光口 15處，使得激光發(fā)生裝置3發(fā)出的激光線投射在半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上的半導(dǎo)體晶片上形成線形光斑，線形光斑經(jīng)光路收集系統(tǒng)4和光譜儀5入光狹縫，投射在光譜儀5第一柱狀弧面反射鏡12上，經(jīng)第一柱狀弧面反射鏡12反射到光譜儀5的光柵13上，經(jīng)光柵13衍射后，將線形光斑按柱狀梯形形狀沿光的傳播方向展開，其中每一個(gè)梯形截面代表一段光斑點(diǎn)在空間上按不同連續(xù)波長(zhǎng)的分布，被展開后的柱狀梯形光投射到光譜儀5內(nèi)的第二柱狀弧面反射鏡14上，經(jīng)第二柱狀弧面反射鏡14反射后，投射到安裝在光譜儀5出光口 15處的面陣CXD相機(jī)6上，所述的半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、激光發(fā)生裝置3、光路收集系統(tǒng)4、光譜儀5、面陣CCD相機(jī)6，在使用時(shí)在暗室(8)內(nèi)，所述的半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2可載半導(dǎo)體晶片在平面內(nèi)沿兩個(gè)相互垂直方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向與激光發(fā)生裝置所投射在半導(dǎo)體晶片上的線形光斑長(zhǎng)度方向相垂直，在線形光斑不能一次掃描覆蓋所檢測(cè)半導(dǎo)體晶片需檢測(cè)區(qū)域時(shí)，另一方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于切換不同掃描區(qū)域，所述的光譜儀5入光狹縫與面陣CCD相機(jī)6的列方向相平行，所述的光路收集系統(tǒng)4包括一套用于成像的鏡頭組21和用于濾除激光的濾光片22，使得能夠?qū)饴肥占到y(tǒng)4焦距的調(diào)節(jié)，不影響線形光斑在第一柱狀弧面反射鏡12上的成像大小。
[0006]本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)是既能實(shí)現(xiàn)高速掃描半導(dǎo)體晶片，又可獲得半導(dǎo)體晶片的熒光光譜形狀、強(qiáng)度、峰值波長(zhǎng)、半高寬等豐富信息。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型裝置示意圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型中光譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0009]圖3為線形光經(jīng)過光路收集系統(tǒng)的傳播圖；
[0010]圖4為垂直于線形光的線方向平面內(nèi)，線形光經(jīng)過光路收集系統(tǒng)傳播的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)特征及其相關(guān)技術(shù)特征做進(jìn)一步詳述:如附圖1-4所示，其中的標(biāo)號(hào)分別表示:1_機(jī)架、2-半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、3-激光發(fā)生裝置、4-光路收集系統(tǒng)、5-光譜儀、6-面陣CXD相機(jī)、7-控制計(jì)算機(jī)、8-暗室、11-入光狹縫、12-第一柱狀弧面反射鏡、13-光柵、14-第二柱狀弧面反射鏡、15-出光口、21-鏡頭組、21-1-雙膠合正柱面鏡一、21_2_負(fù)柱面鏡、21-3-雙膠合正柱面鏡二、22-濾光片。
[0012]本實(shí)施例中主要包括:一種半導(dǎo)體晶片的高速熒光光譜檢測(cè)裝置，包括:機(jī)架1、半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、激光發(fā)生裝置3、光路收集系統(tǒng)4、光譜儀5、面陣CCD相機(jī)6、控制計(jì)算機(jī)7，所述的激光發(fā)生裝置3、光路收集系統(tǒng)4和光譜儀5均固定在機(jī)架I上端，半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2固定在機(jī)架I下端，且所述的半導(dǎo)體晶片運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、激光發(fā)生裝置3、光路收集系4、光譜儀5、面陣CCD相機(jī)6在工作時(shí)均放置于沒有光線的暗室8內(nèi)，暗室8能有效遮擋外界雜散光對(duì)熒光信號(hào)的干擾和有效屏蔽激光向暗室外部的泄露，提高檢測(cè)精度，所述的光路收集系統(tǒng)4安裝在光譜儀5的入光狹縫11前端，面陣CCD相機(jī)6安裝在光譜儀5的出光口 15處，入光狹縫11與面陣CCD相機(jī)6的列方向相平行，可有效保證線形光斑經(jīng)光譜儀后與面陣CCD相機(jī)列方向的對(duì)應(yīng)性，光路收集系統(tǒng)4包括一套用于成像的成像鏡頭組21和用于濾除激光的濾光片22，光路收集系統(tǒng)4能將不同波長(zhǎng)的光按波長(zhǎng)范圍進(jìn)行均勻化處理，成像鏡頭組按光線傳播方向依次排列雙膠合正柱面鏡一 21-1，負(fù)柱面鏡21-2，雙膠合正柱面鏡二 21-3，其中雙膠合正柱面鏡一 21-1和雙膠合正柱面鏡二 21-3均為負(fù)柱面鏡和正柱面鏡膠合而成，各柱面鏡安裝均按柱面軸線方向平行共軸安裝，雙膠合正柱面鏡一 21-1起到消除光路系統(tǒng)中的球差和色差，雙膠合正柱面鏡一 21-1和負(fù)柱面鏡21-2配合，消除軸外光聚焦產(chǎn)生的彗差，雙膠合正柱面鏡二 21-3和雙膠合正柱面鏡一 21-1配合，消除軸外光聚焦產(chǎn)生的場(chǎng)曲，向各向發(fā)光的線形光斑經(jīng)過光路收集系統(tǒng)鏡頭組后被濾除激光，并在光譜儀的狹縫處聚集成像，所成線形像均以垂