CN113406100A - 一种碳化硅瑕疵检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种碳化硅瑕疵检测设备，属于半导体检测技术领域，其技术方案如下，包括支撑架，所述支撑架上设置有载物台与成像装置，成像装置位于载物台上方，所述载物台上设置有通孔，所述支撑架位于成像装置与载物台之间的位置设置有照向载物台的第一光源，所述支撑架位于载物台下方的位置设置有照向载物台透射光源；所述支撑架位于透射光源的下方的位置还设置有照向载物台的偏振光源，所述支撑架位于成像装置下方的位置设置有验偏器，所述验偏器可转动并脱离成像装置的正下方，以解决现有技术中由于利用肉眼直接观测该碳化硅衬底片是否存在瑕疵，检测相对比较费力，且不够准确的问题。

Description

一种碳化硅瑕疵检测设备

技术领域

本发明实施例涉及半导体检测技术领域，具体涉及一种碳化硅瑕疵检测设备。

背景技术

碳化硅衬底片是一种半透明的晶片，目前碳化硅衬底片的晶体材料在生长过程中产生各种瑕疵，其中包括衬底片内瑕疵如微管，包裹，或在衬底片表面瑕疵如划痕，崩边等。因此行业里会采用不同的方法对这些瑕疵进行核验检测，现在进行检测的方式一般是通过人工观测，通过肉眼直接观测该碳化硅衬底片是否存在瑕疵，这样相对比较费力，且检测不够准确。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种碳化硅瑕疵检测设备，以解决现有技术中由于利用肉眼直接观测该碳化硅衬底片是否存在瑕疵，检测相对比较费力，且不够准确的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面所述的一种碳化硅瑕疵检测设备，包括支撑架，所述支撑架上设置有载物台与成像装置，成像装置位于载物台上方，所述载物台上设置有通孔，所述支撑架位于成像装置与载物台之间的位置设置有照向载物台的第一光源，所述支撑架位于载物台下方的位置设置有照向载物台透射光源；

所述支撑架位于透射光源的下方的位置还设置有照向载物台的偏振光源，所述支撑架位于成像装置下方的位置设置有验偏器，所述验偏器可转动并脱离成像装置的正下方。

进一步的，所述第一光源包括设置到支撑架上的第一连接臂，所述第一连接臂上设置第一发光灯，且在第一连接臂远离支撑架的一端固定有第一安装框架，所述第一安装框架上下贯通，且朝向第一发光灯的一侧设有开孔，所述第一安装框架内倾斜的设置有第一半反射镜，所述第一半反射镜的镜面与载物台表面呈45度角，且第一半反射镜上端与开孔的截面呈45度角。

进一步的，所述透射光源包括设置到支撑架下端的第二连接臂，所述第二连接臂上固定有第二发光灯，且第二连接臂远离支撑架的一端设置有第二安装框架，所述第二安装框架上下贯通，且朝向第二发光灯的一侧设有孔，所述第二安装框架内倾斜的设有第二半反射镜，所述第二半反射镜的镜面下端与载物台表面呈45度角，且第二半反射镜上端与孔的截面呈45度角。

进一步的，所述偏振光源包括设置到支撑架上的第三连接臂，所述第三连接臂远离支撑架的一端固定有第三发光灯，所述第三连接臂端部固定有第一偏振片，所述第一偏振片位于第三发光灯正上方，所述第三部连接臂可移动使第一偏振片移动到其他位置。

进一步的，所述验偏器包括设置到支撑架上的第四连接臂，所述第四连接臂上设置有第二偏振片，所述第四连接臂可移动使第二偏振片移动到成像装置的正下方。

进一步的，所述载物台的通孔边缘上设置多个有支撑支点。

本发明实施例具有如下优点：通过在支撑架上设置的成像装置、第一光源、透射光源和偏振光源，以及验偏器的设置，在对碳化硅衬底片进行检测时，可将其放置到载物台上，之后利用分别第一光源、透射光源照射载物台上的碳化硅衬底片上，并分别利用成像装置拍摄照片以确定该底片的上下表面是否有划痕等瑕疵，即第一光源看上表面瑕疵，透射光源与成像装置外加第一光源看下表面瑕疵，之后利用偏振光源照射底片，使验偏器处于成像装置下方并进行拍摄，从而检测底片内部是否瑕疵，其中验偏器可一直处于成像装置下方，也可将其移开，其不会影响对碳化硅衬底片通过第一光源对上表面或通过透射光源对下表面的检测，这样通过观测照片可相对直接的看出该碳化硅衬底片上是否具有瑕疵，检测起来比较方便，同时使检测的结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的碳化硅瑕疵检测设备的结构简图。

图2为本发明实施例1提供的碳化硅瑕疵检测设备第一安装框架的正面剖视图。

图3为本发明实施例1提供的碳化硅瑕疵检测设备的第二安装框架的正面剖视图。

图4为本发明实施例1提供的碳化硅瑕疵检测设备的载物台处的俯视结构示意图。

图5为本发明实施例2提供的碳化硅瑕疵检测设备的结构简图。

图中：1、支撑架；2、载物台；21、支撑支点；3、相机；4、第一光源；41、第一连接臂；42、第一LED灯；43、第一安装框架；44、第一半反射镜；5、透射光源；51、第二连接臂；52、第二LED灯；53、第二安装框架；54、第二半反射镜；6、偏振光源；61、第三连接臂；62、第三LED灯；63、第一偏振片；71、第四连接臂；72、第二偏振片；8、第二相机；9、第三偏振片。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

实施例1

一种碳化硅瑕疵检测设备，如图1-3所示，包括支撑架1，在支撑架1上端固定连接有支撑杆，支撑杆上固定连接有成像装置，成像装置可以为相机，也可以是相机与一些镜头的组合，本发明使用的成像装置为相机3。另外在支撑架1的中部固定连接有承载杆，在承载杆上固定连接有载物台2，载物台2为透明材料制成，相机3位于载物台2正上方，载物台2上设置有通孔，利用相机3可拍摄到载物台2出的情况。在支撑架1位于相机3与载物台2之间的位置设置有照向载物台2的第一光源4，支撑架1位于载物台2下方的位置设置有照向载物台2的透射光源5。

另外在支撑架1位于透射光源5的下方的位置还设置有照向载物台2的偏振光源6，支撑架1位于相机3下方的位置设置有验偏器，验偏器可转动并脱离相机3的正下方。

在对碳化硅衬底片进行检测时，可将需要检测的底片放置到载物台2上，之后先开启第一光源4照射到载物台2的底片上，利用相机3对载物台2上的底片进行拍摄，从而在拍摄的照片中观察底片上上表面设有具有划痕等瑕疵；接着关闭第一光源4并开启透射光源5，在利用相机3对碳化硅衬底片进行拍摄，由于碳化硅衬底片为半透明的晶体，透射光源5的光可透射过该底片，这样利用相机3拍摄出的照片后，可从照片上直接看出碳化硅衬底片的下表面是否具有划痕等瑕疵；最后将透射光源5关闭，将偏振光源6打开，在将验偏器转动到相机3下端并利用相机3拍照，通过照片确定该底片内部是否有瑕疵，若碳化硅衬底片内部没有瑕疵，则拍出的照片为全黑视野的照片，若内部具有微管等瑕疵，会在拍出的照片上出现一些亮斑。利用的方式对碳化硅衬底片进行检测比较清晰方便。

第一光源4包括固定连接到支撑架1上的第一连接臂41，第一连接臂41上固定连接有第一发光灯，本发明使用的第一发光灯为第一LED灯42，在第一连接臂41远离支撑架1的一端固定连接有第一安装框架43，第一安装框架43位于相机3的正下方，另外第一安装框架43上下贯通，且朝向第一LED灯42的一侧设有开孔，在第一安装框架43内倾斜的固定连接有第一半反射镜44，第一半反射镜44的镜面下端与载物台2表面呈45度角，且第一半反射镜44上端与开孔的截面呈45度角。

在开启第一LED灯42时，第一LED灯42发出的光可通过第一半反射镜44的反射而照射到载物台2上，同时由于第一安装框架43上下贯通，相机3可通过第一半反射镜44照对载物台2上的底片进行拍摄。

透射光源5包括固定连接到支撑架1下端的第二连接臂51，第二连接臂51上固定连接有第二发光灯，本发明中使用的第二发光灯为第二LED灯52，且第二连接臂51远离支撑架1的一端设置有第二安装框架53，第二安装框架53位于载物台2的正下方，第二安装框架53上下贯通，且朝向第二LED灯52的一侧设有孔，在第二安装框架53内倾斜的固定连接有第二半反射镜54，第二半反射镜54的镜面下端与载物台2表面呈45度角，且第二半反射镜54上端与孔的截面呈45度角。在开启第二LED灯52时，第二LED灯52发出的光可通过第二半反射镜54的反射而照射到载物台2上。

偏振光源6包括转动连接到支撑架1上的第三连接臂61，在第三连接臂61远离支撑架1的一端固定连接有第三发光灯，本发明中使用的第一发光灯为第一LED灯62，第三LED位于第二安装框架53的正下方，第三连接臂61端部还固定连接有第一偏振片63，第一偏振片63通过定位杆固定到第三连接臂61上，第一偏振片63位于第三LED灯62正上方，在开启第三LED灯62时，发出的灯光通过偏振片，并通过第二安装框架53上的第二半反射片照射到载物台2上，使发出的光为偏振光。

另外验偏器包括转动连接到支撑架1上的第四连接臂71，第四连接臂71远离支撑架1的一端上固定连接有第二偏振片72，第四连接臂71转动后，可使第二偏振片72移动到相机3的正下方，这样在需要利用验偏器进行检验时，可将第二偏振片72移动到相机3下方，并打开偏振光源6，以对底片的内部进行检测。

结合图4所示，在载物台2的通孔边缘上设置多个有支撑支点21，其中支撑支点21为在通过的边缘上设置多个凸点，在放置碳化硅衬底片时，可使碳化硅底片压合到每个凸点上，避免长期使用带来的对载物台2的磨损产生载物台2上的划痕，造成瑕疵采集的误判，检测的过程中可相对转动底片的位置而拍摄多个照片，以对前面采集的图像盲点进行补采集，最后合成一个完整无盲点的图片，从而避免出现盲点位置没有检测到的情况。

另外支撑支点21还可是在通孔边缘上设置的多个条形杆，该支点只要可将碳化硅衬底片支撑起来即可，检测时只要通过条形杆的转动而使底片相对移动并多拍摄几张照片，以对前面采集的图像盲点进行补采集，从而避免出现盲点位置没有检测到的情况。或者也可以采用纤维细线支撑降低盲点面积。

实施例2

一种碳化硅瑕疵检测设备，与实施例1的不同之处在于，如图5所示，该设备未设置有单独独立的偏振光源，且在支撑架1位于载物台2下方的位置设置有第二相机8，第二相机8通过连接杆固定连接到支撑架1上，第二相机8的照射端正对载物台2的中心位置，且第二相机8处于透射光源5下方；另外在透射光源5与载物台2之间设有第三偏振片9，第三偏振片9通过固定杆连接到支撑架1上，固定杆可围绕支撑架1移动而使其移动到其他位置。这样在对碳化硅衬底片的下表面进行检测时，可利用透射光源5照射到衬底片背面后的反射光和第二相机8进行光的照射并进行拍摄，同时也可利用第一光源4和第一相机3来对底片的上表面进行检测，在对底片内部进行检测时，可利用透射光源5发出的光透过第三偏振片9而照射到载物台上，之后对利用相机3进行拍摄而检测内部瑕疵。

另外也可使第三偏振片9设置到第二相机8与透射光源5之间，而将第二偏振片72设置到第一光源4与载物台2之间，这样可利用第二相机8并配合第一光源4来对底片内部瑕疵进行检测。

本发明通过在支撑架1上设置的成像装置3、第一光源4、透射光源5和偏振光源6，以及验偏器的设置，在对碳化硅衬底片进行检测时，可将其放置到载物台2上，之后利用分别第一光源4、透射光源5照射载物台2上的碳化硅衬底片上，并分别利用成像装置3拍摄照片以确定该底片的上下表面是否有划痕等瑕疵，之后利用偏振光源6照射底片，将验偏器移到成像装置3下方并进行拍摄，从而检测底片内部是否瑕疵，这样通过观测照片可相对直接的看出该碳化硅衬底片上是否具有瑕疵，检测起来比较方便，同时使检测的结果更加准确。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种碳化硅瑕疵检测设备，其特征是：包括支撑架，所述支撑架上设置有载物台与成像装置，成像装置位于载物台上方，所述载物台上设置有通孔，所述支撑架位于成像装置与载物台之间的位置设置有照向载物台的第一光源，所述支撑架位于载物台下方的位置设置有照向载物台透射光源；

所述支撑架位于透射光源的下方的位置还设置有照向载物台的偏振光源，所述支撑架位于成像装置下方的位置设置有验偏器，所述验偏器可转动并脱离成像装置的正下方。

2.根据权利要求1所述的碳化硅瑕疵检测设备，其特征是：所述第一光源包括设置到支撑架上的第一连接臂，所述第一连接臂上设置第一发光灯，且在第一连接臂远离支撑架的一端固定有第一安装框架，所述第一安装框架上下贯通，且朝向第一发光灯的一侧设有开孔，所述第一安装框架内倾斜的设置有第一半反射镜，所述第一半反射镜的镜面与载物台表面呈45度角，且第一半反射镜上端与开孔的截面呈45度角。

3.根据权利要求1所述的碳化硅瑕疵检测设备，其特征是：所述透射光源包括设置到支撑架下端的第二连接臂，所述第二连接臂上固定有第二发光灯，且第二连接臂远离支撑架的一端设置有第二安装框架，所述第二安装框架上下贯通，且朝向第二发光灯的一侧设有孔，所述第二安装框架内倾斜的设有第二半反射镜，所述第二半反射镜的镜面下端与载物台表面呈45度角，且第二半反射镜上端与孔的截面呈45度角。

4.根据权利要求1所述的碳化硅瑕疵检测设备，其特征是：所述偏振光源包括设置到支撑架上的第三连接臂，所述第三连接臂远离支撑架的一端固定有第三发光灯，所述第三连接臂端部固定有第一偏振片，所述第一偏振片位于第三发光灯正上方，所述第三部连接臂可移动使第一偏振片移动到其他位置。

5.根据权利要求1所述的碳化硅瑕疵检测设备，其特征是：所述验偏器包括设置到支撑架上的第四连接臂，所述第四连接臂上设置有第二偏振片，所述第四连接臂可移动使第二偏振片移动到成像装置的正下方。

6.根据权利要求1所述的碳化硅瑕疵检测设备，其特征是：所述载物台的通孔边缘上设置多个有支撑支点。

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