CN217931449U - 碳化硅晶片检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备技术领域，公开了一种碳化硅晶片检查装置，包括箱体(10)、设置于所述箱体(10)内的光源(60)以及设置于所述光源(60)上方的晶片架(40)，所述晶片架(40)设置有能够放置晶片的晶片放置位(41)，所述光源(60)发出的光能够透过所述晶片放置位(41)照射到晶片底面。通过上述技术方案，晶片可放置于晶片放置位后再开启光源对晶片进行检测，防止手持或通过工具长时间夹持晶片对其造成的损伤，减少对晶片的污染，同时，光源可根据需求发出不同波长的光线以针对不同类型的晶片或者晶片的不同特性进行检测，减少对晶片的转移。

Description

碳化硅晶片检查装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，具体地涉及一种碳化硅晶片检查装置。

背景技术

碳化硅(SiC)是第三代化合物半导体材料。半导体产业的基石是芯片，制作芯片的核心材料按照历史进程分为：第一代半导体材料(大部分为目前广泛使用的高纯度硅)，第二代化合物半导体材料(砷化镓、磷化铟)，第三代化合物半导体材料(碳化硅、氮化镓)。碳化硅因其优越的物理性能：高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率，将是未来最被广泛使用的制作半导体芯片的基础材料。

目前比较突出的问题就是，依然不能以一个规范化的程序连续稳定的制造出大块的高质量单晶。主要原因是不能完全消除各种因素造成的结构缺陷，比如裂纹、包裹物、平面六方空洞以及异晶型(多型体)等，因为这些缺陷的存在使得其优良特性难以发挥。所以研究这些缺陷，并能在生长过程中进行有效的控制，对于提高SiC晶体质量是非常重要的。故SiC研究的重点依然是分析缺陷形成原因和途径并能准确简单快捷的表征出缺陷，从而减少甚至消除缺陷，提高SiC单晶质量上。

为研究上述缺陷，通常需要将碳化硅晶体切片，磨抛后进行精确表征，因为碳化硅晶体切片硬而脆，且要求不能有脏污，所以对其测试时需要在保证洁净的前提下，尽量减少移动保证防止损坏。

现有检测方法主要为通过强光以及紫外光进行照射样品时进行目视检测，每片晶片单独先强光灯下观察裂纹，崩边，包裹物和平面六方空洞再放回晶片盒，对于半绝缘型碳化硅需要再移动到紫外灯下观察多型体；既耗时又增加晶片移动带来损坏风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的晶片检查不便，易造成晶片损伤的问题，提供一种碳化硅晶片检查装置

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种碳化硅晶片检查装置，包括箱体、设置于所述箱体内的光源以及设置于所述光源上方的晶片架，所述晶片架设置有能够放置晶片的晶片放置位，所述光源发出的光能够透过所述晶片放置位照射到晶片底面。

可选地，所述光源包括白光光源、紫外光源以及控制组件，所述控制组件分别与白光光源以及紫外光源通信连接并能够控制其开启以及关闭。

可选地，所述晶片架设置有多个所述晶片放置位，多个所述晶片放置位呈阵列状排列。

可选地，所述光源包括多个白光光源，所述白光光源与所述晶片放置位一一对应设置。

可选地，所述紫外光源设置有多个并呈阵列状排列。

可选地，所述光源与所述晶片架之间设置有直下式导光板。

可选地，所述晶片放置位包括透光孔以及沿所述透光孔周向设置的多个支撑片，所述支撑片包括水平设置的支撑面以及设置于所述支撑面外侧的倾斜的导向面，所述导向面与所述支撑面之间呈钝角夹角。

可选地，所述碳化硅晶片检查装置还包括紫外防护板，所述紫外防护板设置于所述晶片架上方，所述紫外防护板能够减弱穿透的光线中的紫外光照射强度。

可选地，所述箱体上设置有多个限位孔，所述晶片架底部设置有多个与所述限位孔相匹配的限位柱，所述限位柱与所述限位孔位置对应设置。

可选地，所述晶片架与所述导光板之间间距为1-3mm。

通过上述技术方案，晶片可放置于晶片放置位后再开启光源对晶片进行检测，防止手持或通过工具长时间夹持晶片对其造成的损伤，减少对晶片的污染，同时，光源可根据需求发出不同波长的光线以针对不同类型的晶片或者晶片的不同特性进行检测，减少对晶片的转移。

附图说明

图1是本实用新型所述的碳化硅晶片检查装置一种实施方式的爆炸图；

图2是本实用新型所述的光源的一种实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型所述的晶片架的一种实施方式的结构示意图；

图4是本实用新型所述的支撑片的一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10-箱体，20-导光板，30-控制组件，40-晶片架，41-晶片放置位，411-透光孔，412-支撑片，4121-支撑面，4122-导向面，50-紫外防护板，60-光源，61-白光光源，62-紫外光源。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是指装置或设备处于使用状态下的方位。需要说明的是，这仅是为了便于描述本实用新型，不应理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本实用新型中，“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。

本实用新型一方面提供一种碳化硅晶片检查装置，包括箱体10、设置于所述箱体10内的光源60以及设置于所述光源60上方的晶片架40，所述晶片架40设置有能够放置晶片的晶片放置位41，所述光源60发出的光能够透过所述晶片放置位41照射到晶片底面。

通过上述技术方案，晶片可放置于晶片放置位41后再开启光源60对晶片进行检测，为防止手持或通过工具长时间夹持晶片对其造成的损伤，减少对晶片的污染，同时，光源60可根据需求发出不同波长的光线以针对不同类型的晶片或者晶片的不同特性进行检测，减少对晶片的转移。

通常来说，碳化硅单晶片晶型按导电类型可以分两类一类是导电衬底，一类是半绝缘型衬底；按晶型常见为4H-SiC和6H-SiC。分辨晶型快捷有效的表征方法为目视按颜色分辨，导电型6H-SiC和导电型4H-SiC可在白色光或者自然光下表现出不同的颜色，因此可根据颜色不同对不同的导电型晶片进行分辨；而半绝缘碳化硅在白色光下为无色透明状态因此不能根据颜色进行分辨，那么，针对这种无色半绝缘碳化硅辨别晶型主要通过紫外灯照射的方式进行分辨，在紫外光线下半绝缘碳化硅的不同晶型的亮暗程度不同，因此可据此分辨异晶型的分布。

因此，光源60可包括能够发出多种不同光线的装置，例如能够发出紫外光的紫外灯，或者普通的白色光灯，灯的种类可为白炽灯、LED灯等形式，其中LED灯体积小、发光能力强、耗能少且不易发热，因此可优选LED灯作为光源60的发光设备。晶片架40主要用于支撑并放置晶片，可设置有支撑结构，由于晶片易碎，还可设置有缓冲结构对防止晶片发生破碎，例如海绵垫等部件。晶片放置位41中心可为通孔，从而使得光线能够直接透过通孔照射到待检测的晶片上，另外，也可在通孔上设置有透光的镜片等部件，可根据需要设置部件的功能，例如凸透镜等使得光线聚集、使用变色镜片或格栅等结构对光线亮度进行调节还可使用导光板等部件从而调节光线的照射方向。

作为一种具体的实施方式，所述光源60包括白光光源61、紫外光源62以及控制组件30，所述控制组件30分别与白光光源61以及紫外光源62通信连接并能够控制其开启以及关闭。所述白光光源61和紫外光源62均可根据需要设置有单个或多个。控制组件30能够分别控制白光光源61以及紫外光源62的开关，从而达到在白光与紫外光之间切换的目的，控制组件30还可设置有调节组件，从而调节白光以及紫外光的亮度。

为了一次性对多个晶片同时进行检测，方便操作人员操作，缩短操作时间，所述晶片架40设置有多个所述晶片放置位41，多个所述晶片放置位41呈阵列状排列。操作人员可一次性将多个晶片依次放到晶片放置位41上，再依次对多个晶片进行检测，缩短操作时间。晶片放置位41可根据检测晶片的大小以及箱体10的体积确定数量以及阵列的排列方式，可根据需要进行调整，也可在较小的体积内尽可能多的设置晶片放置位41。如图1以及图3所示，作为一种实施方式，设置了6片6英寸的碳化硅抛光片。

为达到较好的检测结果，所述光源60包括多个白光光源61，所述白光光源61与所述晶片放置位41一一对应设置。对于导电衬底的碳化硅单晶片来说，从底部直射的光线能够取得较好的检测结果，同时也更容易发现晶片的缺陷，如边缘崩边或异质包裹物等，因此白光光源61与晶片放置位41一一对应设置可使得白光光源61发出的光线能够直射到晶片底面。以图2所示的白光光源61的排列方式，晶片架40对应地设置有9个晶片放置位41。

对于紫外光来说不需要直射即可达到较好的检测效果，因此所述紫外光源62设置有多个并呈阵列状排列。能够达到照亮全部晶片放置位41设置的晶片即可，因此可如图2所示的排列方式，紫外光源62集中于中间区域进行设置。

为了使光源发出的光线能够全部为直射光并照射到晶片底面，所述光源60与所述晶片架40之间设置有直下式导光板20。直下式导光板20能够使光线在直下式导光板20的导向下垂直射出并垂直射向晶片底面，从而达到较好的检测效果。

由于晶片易碎的特点，因此减少晶片底部与支撑结构的接触面积能够有效地防止晶片发生破碎，为此，所述晶片放置位41包括透光孔411以及沿所述透光孔411周向设置的多个支撑片412，所述支撑片412包括水平设置的支撑面4121以及设置于所述支撑面4121外侧的倾斜的导向面4122，所述导向面4122与所述支撑面4121之间呈钝角夹角。光线能够透过透光孔411照射到晶片，所述支撑片412可设置有3个或更多，如图3所示，设置有4个支撑片412，支撑片412结构可如图4所示，支撑面4121能够接触晶片底部，导向面4122倾斜于支撑面设置，当放置晶片时，晶片侧面触碰导向面后将在导向面4122的导向下滑向支撑面4121。这样既减少了与支撑片412的接触，防止晶片崩边破损，还能够保证放置晶片时的位置精度，不会掉落并发生更严重的损伤。

由于紫外光对人的眼睛造成一定损害，不适宜直接接触紫外光，所述碳化硅晶片检查装置还包括紫外防护板50，所述紫外防护板50设置于所述晶片架40上方，所述紫外防护板50能够减弱穿透的光线中的紫外光照射强度。操作人员使用所述碳化硅晶片检查装置时，当切换到紫外光前，可先将紫外防护板50防止到位，再开启紫外光源62，达到保护眼睛的目的。

所述箱体10上设置有多个限位孔，所述晶片架40底部设置有多个与所述限位孔相匹配的限位柱，所述限位柱与所述限位孔位置对应设置。通过限位柱与限位孔的配合，使操作人员能够在放置晶片架时更容易放置到位并固定牢固。

为方便晶片观察，所述晶片架40与所述导光板20之间间距为可设置为1-3mm。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种碳化硅晶片检查装置，其特征在于，包括箱体(10)、设置于所述箱体(10)内的光源(60)以及设置于所述光源(60)上方的晶片架(40)，所述晶片架(40)设置有能够放置晶片的晶片放置位(41)，所述光源(60)发出的光能够透过所述晶片放置位(41)照射到晶片底面；

所述光源(60)包括白光光源(61)、紫外光源(62)以及控制组件(30)，所述控制组件(30)分别与白光光源(61)以及紫外光源(62)通信连接并能够控制其开启以及关闭。

2.根据权利要求1所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述晶片架(40)设置有多个所述晶片放置位(41)，多个所述晶片放置位(41)呈阵列状排列。

3.根据权利要求2所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述光源(60)包括多个白光光源(61)，所述白光光源(61)与所述晶片放置位(41)一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述紫外光源(62)设置有多个并呈阵列状排列。

5.根据权利要求1所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述光源(60)与所述晶片架(40)之间设置有直下式导光板(20)。

6.根据权利要求1所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述晶片放置位(41)包括透光孔(411)以及沿所述透光孔(411)周向设置的多个支撑片(412)，所述支撑片(412)包括水平设置的支撑面(4121)以及设置于所述支撑面(4121)外侧的倾斜的导向面(4122)，所述导向面(4122)与所述支撑面(4121)之间呈钝角夹角。

7.根据权利要求1所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述碳化硅晶片检查装置还包括紫外防护板(50)，所述紫外防护板(50)设置于所述晶片架(40)上方，所述紫外防护板(50)能够减弱穿透的光线中的紫外光照射强度。

8.根据权利要求1所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述箱体(10)上设置有多个限位孔，所述晶片架(40)底部设置有多个与所述限位孔相匹配的限位柱，所述限位柱与所述限位孔位置对应设置。

9.根据权利要求5所述的碳化硅晶片检查装置，其特征在于，所述晶片架(40)与所述导光板(20)之间间距为1-3mm。

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