CN111307715B - 面向低维半导体界面调控的原位测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置，所述面向低维半导体界面调控的原位测试装置包括：主腔体，所述主腔体包括六通结构与第一窗口，所述六通结构包括多个通路；真空泵系统，所述真空泵系统与所述六通结构的所述通路连通；蒸镀系统，所述蒸镀系统包括蒸镀模块与监控模块，所述蒸镀模块与所述监控模块分别与所述六通结构的不同所述通路连通；光学测试系统，所述光学测试系统设于所述主腔体靠近所述第一窗口的一侧，所述光学测试系统的入光端与所述第一窗口相对设置。本发明提供一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置，旨在解决现有技术中低维半导体在界面调控后需要接触大气环境后再进行测试，从而影响低维半导体的测试结果的问题。

Description

面向低维半导体界面调控的原位测试装置

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置。

背景技术

低维半导体材料是微电子领域与光电子领域中重要的新型材料，它至少在一个空间维度达到原子尺度，因此具有极高的比表面积，使得低维半导体器件的性能主要取决于其表面和界面的性质。低维半导体器件在制备或使用过程中，需要通过界面调控的方法，有效的控制低维半导体的光电性质，从而对器件性能进行优化。由于低维半导体的表界面容易受到大气环境的影响，尤其是在界面调控后对低维半导体器件进行测试时，暴露于大气环境中的低维半导体会产生较大的测试误差，从而影响低维半导体的界面调控。

现有技术中，在对低维半导体器件制备界面或界面调控后，需要将低维半导体从制备装置转移到测试装置后，再进行原位光电测试或光谱测试，但是在从制备装置转移到测试装置的过程中，会导致低维半导体接触大气环境，从而影响低维半导体的调控结果与测试结果。

发明内容

本发明提供一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置，旨在解决现有技术中低维半导体在界面调控后需要接触大气环境后再进行测试，从而影响低维半导体的测试结果的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置，所述原位测试装置包括：

主腔体，所述主腔体包括六通结构与第一窗口，所述六通结构包括多个通路；

真空泵系统，所述真空泵系统与所述六通结构的所述通路连通；

蒸镀系统，所述蒸镀系统包括蒸镀模块与监控模块，所述蒸镀模块与所述监控模块分别与所述六通结构的不同所述通路连通；

光学测试系统，所述光学测试系统设于所述主腔体靠近所述第一窗口的一侧，所述光学测试系统的入光端与所述第一窗口相对设置。

可选的，所述原位测试装置还包括光学平台，所述主腔体、所述真空泵系统、所述蒸镀系统以及所述测试系统均设置在所述光学平台上。

可选的，所述主腔体还包括闸板阀与第一真空计，所述六通结构沿第一方向的两侧分别连通有第一三通结构与第二三通结构，所述第一三通结构与所述真空泵系统连通，所述第二三通结构远离所述六通结构的一侧通路与所述闸板阀连接，所述第二三通结构的另一通路与第一真空计连通。

可选的，所述真空泵系统包括机械泵、分子泵、第一管路、四通阀、第二管路以及第三管路，所述第一管路的一端与所述机械泵连通，另一端与所述四通阀连通，所述四通阀分别与所述第二管路与所述第三管路连通，所述第二管路的另一端与所述六通结构连通，所述第三管路与所述分子泵连通，所述分子泵与所述六通结构连通。

可选的，所述原位测试装置还包括电学测量系统，所述电学测量系统包括第一电馈通、第二电馈通以及样品台，所述样品台上设有温度传感器与加热装置，所述第一电馈通与所述温度传感器以及所述加热装置电连接，所述第二电馈通与所述样品台的电学引脚电连接。

可选的，所述主腔体还包括第一移动模组，所述第一移动模组的一端与所述六通结构连接，收容于所述主腔体内，另一端与所述电学测量系统连接。

可选的，所述光学测试系统包括光源组件、聚焦模块以及检测模块，所述光源组件与所述聚焦模块的入光端连接，所述检测模块与所述聚焦模块的出光端连接。

可选的，所述光源组件包括第一光源、所述聚焦模块包括落射荧光照明模组，第一光路耦合模组、第二光路耦合模组、物镜、第一聚焦组件以及第二聚焦组件；

所述物镜设于所述落射荧光照明模组靠近所述主腔体的一侧，所述第一光路耦合模组设于所述落射荧光照明模组远离所述主腔体的一侧，所述第二光路耦合模组设于所述第一光路耦合模组远离所述主腔体的一侧，所述第一聚焦组件的一端与所述第一光源连接，另一端与所述第一光路耦合模组连接，所述第二聚焦组件的一端与所述检测模块连接，另一端与所述第二光路耦合模组连接。

可选的，所述聚焦模块还包括第二光源、成像镜组以及成像单元，所述第二光源与所述落射荧光照明模组连接，所述成像镜组设于所述第二光路耦合模组远离所述第一光路耦合模组的一侧，所述成像单元设于所述成像镜组远离所述第二光路耦合模组的一侧。

可选的，所述聚焦模块还包括第二移动模组，所述第二移动模组设于所述主腔体外，所述第二移动模组与所述落射荧光照明模组滑动连接，以带动所述落射荧光照明模组沿所述第一窗口的轴线方向移动。

可选的，所述检测模块包括光线耦合模组、光谱检测仪以及探测器，所述光谱检测仪包括入光口以及出光口，所述光线耦合模组与所述入光口连接，所述探测器与所述出光口连接。

本申请提出的技术方案中，所述面向低维半导体界面调控的原位测试装置包括：主腔体，所述主腔体包括六通结构与第一窗口，所述六通结构包括多个通路；真空泵系统，所述真空泵系统与所述六通结构的所述通路连通；蒸镀系统，所述蒸镀系统包括蒸镀模块与监控模块，所述蒸镀模块与所述监控模块分别与所述六通结构的不同所述通路连通；光学测试系统，所述光学测试系统设于所述主腔体靠近所述第一窗口的一侧，所述光学测试系统的入光端与所述第一窗口相对设置。在对产品进行界面调控或测试时，首先将样品通过所述第一窗口放置于所述主腔体内，然后通过所述真空泵系统对所述主腔体进行真空抽取，当所述主腔体内的真空度达到预设要求时，通过所述蒸镀系统，对低维半导体进行蒸镀，在对产品蒸镀完成后，由于所述主腔体内仍然保持高真空状态，并且所述光学检测系统的入光方向指向所述第一窗口，所述光学检测系统可以透过所述第一窗口对调控后的半导体进行检测，从而方便对界面调控后的低维半导体进行检测。通过所述原位测试装置，能够使所述半导体材料在界面调控后，不接触大气环境直接进行原位测试，从而解决了现有技术中半导体在界面调控后需要接触大气环境后再进行测试，从而影响半导体的测试结果的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明原位测试装置的结构示意图；

图2是本发明主腔体的结构示意图；

图3是图2中Ⅰ区域的局部放大图；

图4是本发明真空泵系统的结构示意图；

图5是本发明电学测量系统的结构示意图；

图6是图5中Ⅱ区域的局部放大图；

图7是本发明蒸镀系统的结构示意图；

图8是图7中Ⅲ区域的局部放大图；

图9是本发明光学测试系统的结构示意图；

图10是本发明光学平台的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置。

请参照图1至图10，所述面向低维半导体界面调控的原位测试装置包括：

主腔体100，所述主腔体100包括六通结构110与第一窗口180，所述六通结构110包括多个通路；

真空泵系统200，所述真空泵系统200与所述六通结构110的所述通路连通；

蒸镀系统400，所述蒸镀系统包括蒸镀模块410与监控模块420，所述蒸镀模块410与所述监控模块420分别与所述六通结构110的不同所述通路连通；

光学测试系统500，所述光学测试系统500设于所述主腔体100靠近所述第一窗口180的一侧，所述光学测试系统500的入光端与所述第一窗口180相对设置。

本申请提出的技术方案中，所述原位测试装置包括：主腔体100，所述主腔体100包括六通结构110与第一窗口180，所述六通结构110包括多个通路；真空泵系统200，所述真空泵系统200与所述六通结构110的所述通路连通；蒸镀系统400，所述蒸镀系统包括蒸镀模块410与监控模块420，所述蒸镀模块410与所述监控模块420分别与所述六通结构110的不同所述通路连通；光学测试系统500，所述光学测试系统500设于所述主腔体100靠近所述第一窗口180的一侧，所述光学测试系统500的入光端与所述第一窗口180相对设置。在对产品进行界面调控或测试时，首先将样品通过所述第一窗口180放置于所述主腔体100内，然后通过所述真空泵系统对所述主腔体100进行真空抽取，当所述主腔体100内的真空度达到预设要求时，通过所述蒸镀系统400，对低维半导体进行蒸镀，在对产品蒸镀完成后，由于所述主腔体100内仍然保持高真空状态，并且所述光学检测系统的入光方向指向所述第一窗口180，所述光学检测系统可以透过所述第一窗口180对调控后的半导体进行检测，从而方便对界面调控后的低维半导体进行检测。通过所述原位测试装置，能够使所述半导体材料在界面调控后，不接触大气环境直接进行原位测试，从而解决了现有技术中半导体在界面调控后需要接触大气环境后再进行测试，从而影响半导体的测试结果的问题。优选实施方式中，本申请提出的对所述低维半导体的测试主要为光谱测试、电学测试以及光电测试。

在可选的实施方式中，所述原位测试装置还包括光学平台600，所述主腔体100、所述真空泵系统、所述蒸镀系统400以及所述测试系统均设置在所述光学平台600上。具体的，所述光学平台600包括平台表面610与个气动支架620，个所述气动支架620通过充气支撑所述平台表面610，从而降低所述平面表面产生的震动，所述平台表面610上开设有容纳孔，所述容纳孔用于收容所述蒸镀系统400，从而方便所述光学测试系统500与所述主腔体100能够设置于所述平台表面610上。

在一具体的实施方式中，所述主腔体100模块包括六通结构110与第二窗口140，所述六通结构110沿第一方向的两侧分别连通有第一三通结构120与第二三通结构130、所述第一三通结构120远离所述六通结构110的一侧通路与所述第二窗口140连通，所述第一三通结构120的另一通路与所述真空泵系统200连通，所述第二三通结构130远离所述六通结构110的一侧通路与闸板阀150连接，所述闸板阀150用于控制所述第二三通结构130与所述真空泵系统200的连通状态，所述第二三通结构130的另一通路与第一真空计160连接，所述第一真空计160通过所述第二三通结构130与所述六通结构110连通，用于测试所述六通结构110内的真空度。

所述六通结构110沿第二方向的两侧分别连接有第一移动模组170与第一窗口180，第二方向与水平方向相互平行，并与所述第一方向相互垂直。所述第一移动模组170用于控制所述主腔体100内的样品台350在不同方向移动，在对所述样品台350上的产品进行蒸镀时，需要调整所述产品的位置，从而提高所述产品表面蒸镀的均匀性，在对所述产品进行检测时，可以通过移动所述第一移动模组170，使所述产品靠近所述第一窗口180，从而方便所述光学测试系统500能够直接透过所述第一窗口180对所述产品进行测试，避免所述产品与所述第一窗口180距离过远，导致对所述产品的测试难度过高，测试数据不准确的问题。所述第一窗口180为透明窗口，并且能够对所述第一窗口180进行打开从而向所述六通结构110内装载样品，还可以通过所述光学测试系统500透过所述第一窗口180进行检测。

所述六通结构110沿第三方向的两侧均与所述蒸镀系统400连接，所述蒸镀系统400包括蒸镀模块以及监控模块420，所述六通结构110沿竖直方向上的一端与所述蒸镀模块连通，另一端与监控模块420连通。

请参照图，在可选的实施方式中，所述原位测试装置还包括：电学测量系统300，在一具体实施方式中，所述电学测量系统300与所述第一移动模组170远离所述六通结构110的一端连接，具体的，所述第一移动模组170远离所述六通结构110的一端设有法兰360，所述电学测量系统300贯穿并焊接于所述法兰360上，所述电学测量系统300靠近所述六通结构110的一端设有样品插槽340，所述样品插槽340配有多个电学引脚341，所述样品插槽340上装载有样品台350，通过所述电学引脚341，使所述样品台350与其他器件进行电连接，优选实施方式中，所述样品插槽340周侧包覆有金属反射罩332，所述金属反射罩332靠近所述六通结构110的一端设有金属挡板333，所述金属反射罩332与所述金属挡板333用于隔绝所述样品台350与外界的热辐射与热交换，所述法兰360与所述样品插槽340之间轴向设置有支撑套331，所述支撑套331用于支撑所述法兰360与所述样品插槽340之间的连接杆330的重力，从而防止所述连接杆330发生形变。

另外，所述电学测量系统300远离所述六通结构110的一端还设有第一电馈通310以及第二电馈通320，所述样品台350包括温度传感器与加热装置，所述第一电馈通310与所述温度传感器以及所述加热装置电连接，所述第二电馈通320与所述样品台350的电学引脚341电连接。具体的，所述第一移动模组170远离所述主腔体100的一侧连接有法兰360，所述电学测量系统300与所述法兰360固定连接，所述电学测量系统300在所述第一移动模组170的带动下进行移动，所述电学测量系统300还包括输液杆，所述输液杆内流动有冷却介质，所述输液杆与所述样品台350抵接，在对所述产品进行低温测试时，所述输液杆内的冷却介质对所述样品台350进行降温，所述第一电馈通310与所述温度传感器以及所述加热装置电连接，从而实现对所述样品台350的加热与变温测试，所述第二电馈通320与所述样品台350的电学引脚341电连接，通过输入及输出电学信号的方式实现对所述样品台350上的器件进行低噪音电学测量。

在可选的实施方式中，所述真空泵系统200包括机械泵210与分子泵220，所述机械泵210与所述分子泵220串联为二级泵模式。

在一具体的实施方式中，所述机械泵210与第一管路230的一端连通，所述第一管路230的另一端与四通阀240连通，所述四通阀240的一管路与第二真空计250连接，所述第二真空计250用于检测所述第一管路230内的真空度，所述四通阀240的另一管路与第二管路260的一端连接，所述第二管路260的另一端与所述第一三通结构120连通，所述四通阀240的另一管路与所述第三管路270的一端连接，所述第三管路270的另一端与所述分子泵220连通，所述分子泵220与所述六通结构110连通；所述闸板阀150设于所述分子泵220与所述六通结构110之间，用于控制所述分子泵220与所述六通结构110的连通状态。

在对所述主腔体100进行抽真空操作时，首先所述机械泵210通过所述第二管路260以及第一管路230对所述主腔体100进行抽真空操作，在所述主腔体100内的真空度达到所述机械泵210的极限真空值时，启动所述分子泵220，所述四通阀240将所述第二管路260切换至所述第三管路270，所述分子泵220对所述主腔体100继续进行抽真空操作，并将抽真空过程中排出的气体通过所述第三管路270连通的所述第一管路230传输至所述机械泵210后排出，通过所述机械泵210与所述分子泵220配合使用，使所述主腔体100能够具有较高的真空度，方便后续对所述主腔体100内的所述产品进行蒸镀及检测操作。

优选实施方式中，所述第二管路260上设有第一支路280，所述第一支路280设有充气阀290，所述充气阀290用于与外部气体源连通，从而方便对所述六通结构110内充入气体。

在可选的实施方式中，所述蒸镀系统400包括蒸镀模块410与监控模块420，所述蒸镀模块410与所述六通结构110远离所述光学平台600的一端连通，所述监控模块420与所述六通结构110靠近所述光学平台600的一端连通。在一具体的实施方式中，所述蒸镀模块410包括蒸镀坩埚，所述蒸镀坩埚内放置有进行蒸镀的蒸镀材料，在蒸镀过程中，通过对所述蒸镀坩埚内的蒸镀材料进行加热，使所述蒸镀材料蒸发并在所述产品上形成膜层。

优选实施方式中，所述蒸镀系统还包括第三移动模组430，所述第三移动模组430与所述监控模块420连接，用于控制所述监控模块420沿竖直方向进行移动。

可以理解的是，所述监控模块420为石英晶体仪，所述石英晶体仪中包括晶振片，所述石英晶体仪通过晶振片的振动频率判断材料的蒸镀质量，具体的，晶振片的振动频率对质量的变化极其灵敏，但却不敏感于温度的变化。这些特性使晶振片更适合于薄膜淀积中的膜厚监控。当晶振片由于附着膜层，导致晶振片的质量增加时，会使晶振片的固有频率发生衰减，从而可以根据晶振片的频率变化计算膜层的厚度，并根据膜层厚度与蒸镀时间计算蒸镀速率。

在可选的实施方式中，所述光学测试系统500包括光源组件510，聚焦模块520以及检测模块530，所述光源组件510包括第一光源511，优选实施方式中，所述第一光源511为激光光源，所述聚焦模块520包括落射荧光照明模组522，第一光路耦合模组523、第二光路耦合模组524、物镜521、第一聚焦组件525、第二聚焦组件526。具体的，所述物镜521设于所述落射荧光照明模组522靠近所述主腔体100的一侧，所述第一光路耦合模组523设于所述落射荧光照明模组522远离所述主腔体100的一侧，所述第二光路耦合模组524设于所述第一光路耦合模组523远离所述主腔体100的一侧，所述第一聚焦组件525的一端与所述第一光源511连接，另一端与所述第一光路耦合模组523连接，所述第二聚焦组件526的一端与所述检测模块530连接，另一端与所述第二光路耦合模组524连接，所述第一光源511发出的第一光线经过所述第一聚焦组件525后，在所述第一光路耦合模组523发生反射，经过反射的第一光线穿过所述落射荧光照明模组522以及所述物镜521后，传输至所述样品台350上的样品上，第一光线被所述样品反射后，穿过所述物镜521，所述落射荧光照明模组522以及所述第一光路耦合模组523后，在所述第二光路耦合模组524发生反射，并在反射后经过所述第二聚焦组件526后输出所述聚焦模块520，并传输至所述检测模块530。

优选实施方式中，所述聚焦模块520还包括物镜转盘521A，所述物镜转盘521A设于所述物镜521与所述落射荧光照明模组522之间，所述物镜转盘521A与所述物镜521连接，并可以通过转动的方式切换指向所述样品的物镜521。

在方便对所述样品进行观察，所述聚焦模块520还包括第二光源512、成像镜组527以及成像单元528，所述第二光源512与所述落射荧光照明模组522连接，所述成像镜组527设于所述第二光路耦合模组524远离所述第一光路耦合模组523的一侧，所述成像单元528设于所述成像镜组527远离所述第二光路耦合模组524的一侧。优选实施方式中，所述第二光源512为照明光源，所述成像单元528后为互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)相机，具体的，所述第二光源512发出的第二光线经过所述落射荧光照明模组522反射后穿过所述物镜521，并投射至所述样品，所述样品将所述第二光线反射后，所述第二光线穿过所述物镜521、所述落射荧光照明模组522、所述第一光路耦合模组523、所述第二光路耦合模组524、所述成像模组后投射至所述成像单元528，所述第二光线在所述成像单元528形成图像，从而可以通过所述成像单元528对所述样品进行观察。

在可选的实施方式中，所述聚焦模块520还包括第二移动模组529，所述第二移动模组529设于所述主腔体100外，并设于所述光学平台600上，所述第二移动模组529与所述落射荧光照明模组522滑动连接，所述第二移动模组529带动所述落射荧光照明模组522移动，从而带动与所述落射荧光照明模组522连接的所述物镜521、所述第一光路耦合模组523、所述第二光路耦合模组524、所述第一聚焦组件525、所述第二聚焦组件526，所述照明光源、所述成像镜组527以及所述成像单元528共同移动。具体的，所述第二移动模组529控制所述落射荧光照明模组522及与其连接的其他配件共同移动，从而调整所述聚焦模块520与所述产品之间的距离，使所述产品能够在所述成像单元528上呈现清晰的图像。

在可选的实施方式中，所述检测模块530包括光线耦合模组531，光谱检测仪532以及探测器533，所述光谱检测仪532包括入光口以及出光口，所述光线耦合模组531与所述入光口连接，所述探测器533与所述出光口连接。具体的，所述探测器533为CCD探测器533，所述光线耦合模组531与所述聚焦模块520通过光纤连接，所述光线耦合模组531的出光端与所述光谱检测仪532的入光端连接，用于耦合光纤中的信号通过入口狭缝进入光谱检测仪532，所述光谱检测仪532内设置有光栅，所述光栅用于将入射光在空间上分出频谱，所述CCD探测器533用于探测收集到的信号光强度，输出光谱信息。

在一具体的实施方式中，在对半导体进行界面调控时，可以先对所述产品进行装载，具体的，所述产品从打开的所述第一窗口180放入所述主腔体100，并安装于所述样品台350上进行固定。

在关闭所述第一窗口180后，对所述主腔体100进行抽真空操作，具体的，首先通过所述机械泵210对所述主腔体100通过所述第一气路进行预抽真空；当所述主腔体100的真空度小于6.0E-8mbar时，通过所述多通道阀将所述第一气路切换至所述第二气路，并通过所述分子泵220对主腔体100进行抽真空操作，直至所述主腔体100的真空度小于6.0E-8mbar。

在完成抽真空操作后，对所述样品进行电学测量，具体的，将所述输液杆一端插入装有冷却介质的杜瓦罐中，使冷却介质在所述输液杆中流动并进入样品台350内部，对样品托进行接触式降温；并通过所述第一电馈通310连接外部控制器，实现对样品托的加热与变温测试；通过所述第二电馈通320连接外部电学源表，对器件进行低噪音电学测量。

在完成电学测量后，通过所述蒸镀系统400对所述样品进行蒸镀，可以通过所述第一移动模组170调节所述样品台350的位置，并使石英晶体仪靠近所述产品的前端，通过调节蒸镀源温度，以及通过晶振监测分子束蒸镀速率，通过蒸镀时间控制对所述产品的蒸镀过程，在蒸镀结束后，通过所述第一移动模组170将所述样品台350移动至靠近所述第一窗口180的位置，方便对所述产品进行下一步原位光电测试。

在对所述产品进行原位光电测量时，需要首先对所述光学检测系统进行对焦，具体的，通过移动所述第二移动模组529，使所述聚焦模块520移动至靠近所述第一窗口180，打开所述第二光源512，并将所述第一光路耦合模组523以及所述第二光路耦合模组524调节至空挡状态，从而使所述第二光源512发出的光线能够在所述成像单元528上清晰成像，完成对所述聚焦模块520整体位置的确定。

在确定所述聚焦模块520的整体位置后，需要对第一光源511进行对焦，具体的，

所述第一光路耦合模组523包括带通滤波器与二向色镜，在对所述第一光源511进行对焦时，所述第一光路耦合模组523设置所述带通滤波器以及所述二向色镜，从而使所述第一光源511发出的光线在经过所述二向色精反射后传输至所述产品，并被所述产品反射至所述成像单元528，从而方便对所述第一光源511进行对焦。

在对所述第一光源511完成对焦操作后，还需要对所述聚焦模块520的出射光路进行对焦，具体的，所述第一光路耦合模组523包括长波通滤波器与分束镜，将所述第二光路耦合模组524切换至分束镜档位后，取出所述长波通滤波器，并在所述聚焦模块520的出光端安装照明光源，该照明光源发出的光线在依次经过所述第二光路耦合模组524、所述第一光路耦合模组523、所述物镜521以及所述第一窗口180后传输至所述产品，并被所述产品反射后，再依次经过第一窗口180、所述物镜521、所述第一光路耦合模组523以及所述第二光路耦合模组524后传输至所述成像单元528

使得相机成像单元528上呈现最小的光源光斑；通过调节所述第二光路耦合模组524，使该照明光源形成的光斑与激光光斑共心；

拆除照明光源，将光纤的一端连接所述聚焦模块520的出光端，另一端连接所述光纤耦合模组的入光端，并在所述第二光路耦合模组524中插入长通滤波片；通过调节所述光纤耦合模组，使中得到最强的信号光强度，从而对所述产品进行原位光学测量。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种面向低维半导体界面调控的原位测试装置，其特征在于，所述原位测试装置包括：

主腔体，所述主腔体包括六通结构与第一窗口，所述六通结构包括多个通路；所述主腔体还包括闸板阀与第一真空计，所述六通结构沿第一方向的两侧分别连通有第一三通结构与第二三通结构，所述第一三通结构与真空泵系统连通，所述第二三通结构远离所述六通结构的一侧通路与所述闸板阀连接，所述第二三通结构的另一通路与第一真空计连通；

真空泵系统，所述真空泵系统与所述六通结构的所述通路连通；

蒸镀系统，所述蒸镀系统包括蒸镀模块与监控模块，所述蒸镀模块与所述监控模块分别与所述六通结构的不同所述通路连通；

光学测试系统，所述光学测试系统设于所述主腔体靠近所述第一窗口的一侧，所述光学测试系统的入光端与所述第一窗口相对设置。

2.如权利要求1所述的原位测试装置，其特征在于，所述原位测试装置还包括光学平台，所述主腔体、所述真空泵系统、所述蒸镀系统以及所述测试系统均设置在所述光学平台上。

3.如权利要求1所述的原位测试装置，其特征在于，所述真空泵系统包括机械泵、分子泵、第一管路、四通阀、第二管路以及第三管路，所述第一管路的一端与所述机械泵连通，另一端与所述四通阀连通，所述四通阀分别与所述第二管路与所述第三管路连通，所述第二管路的另一端与所述六通结构连通，所述第三管路与所述分子泵连通，所述分子泵与所述六通结构连通。

4.如权利要求1所述的原位测试装置，其特征在于，所述原位测试装置还包括电学测量系统，所述电学测量系统包括第一电馈通、第二电馈通以及样品台，所述样品台上设有温度传感器与加热装置，所述第一电馈通与所述温度传感器以及所述加热装置电连接，所述第二电馈通与所述样品台的电学引脚电连接。

5.如权利要求4所述的原位测试装置，其特征在于，所述主腔体还包括第一移动模组，所述第一移动模组的一端与所述六通结构连接，收容于所述主腔体内，另一端与所述电学测量系统连接。

6.如权利要求1所述的原位测试装置，其特征在于，所述光学测试系统包括光源组件、聚焦模块以及检测模块，所述光源组件与所述聚焦模块的入光端连接，所述检测模块与所述聚焦模块的出光端连接。

7.如权利要求6所述的原位测试装置，其特征在于，所述光源组件包括第一光源、所述聚焦模块包括落射荧光照明模组，第一光路耦合模组、第二光路耦合模组、物镜、第一聚焦组件以及第二聚焦组件；

所述物镜设于所述落射荧光照明模组靠近所述主腔体的一侧，所述第一光路耦合模组设于所述落射荧光照明模组远离所述主腔体的一侧，所述第二光路耦合模组设于所述第一光路耦合模组远离所述主腔体的一侧，所述第一聚焦组件的一端与所述第一光源连接，另一端与所述第一光路耦合模组连接，所述第二聚焦组件的一端与所述检测模块连接，另一端与所述第二光路耦合模组连接。

8.如权利要求7所述的原位测试装置，其特征在于，所述聚焦模块还包括第二光源、成像镜组以及成像单元，所述第二光源与所述落射荧光照明模组连接，所述成像镜组设于所述第二光路耦合模组远离所述第一光路耦合模组的一侧，所述成像单元设于所述成像镜组远离所述第二光路耦合模组的一侧。

9.如权利要求7所述的原位测试装置，其特征在于，所述聚焦模块还包括第二移动模组，所述第二移动模组设于所述主腔体外，所述第二移动模组与所述落射荧光照明模组滑动连接，以带动所述落射荧光照明模组沿所述第一窗口的轴线方向移动。

10.如权利要求6所述的原位测试装置，其特征在于，所述检测模块包括光线耦合模组、光谱检测仪以及探测器，所述光谱检测仪包括入光口以及出光口，所述光线耦合模组与所述入光口连接，所述探测器与所述出光口连接。

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