[發明專利]實時快速檢測晶片基底二維形貌的裝置

有效

• 申請號: 201410189094.1
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105091787B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 劉健鵬;馬鐵中;王林梓;嚴冬
• 申請（專利權）人: 北京智朗芯光科技有限公司
• 主分類號: G01B11/245
• 分類號: G01B11/245
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 劉杰

1.實時快速檢測晶片基底二維形貌的裝置，其特征在于，包括N個PSD，N束激光和第一分光元件，所述N束激光沿直線排布，其中，所述N為3以上的自然數，所述N個PSD與N束激光一一對應，

所述N束激光首先射向所述第一分光元件，經過所述第一分光元件后形成入射光，所述入射光入射到晶片基底上，并在晶片基底上沿徑向形成N個入射點，所述入射光被所述基底反射后形成N束第一種反射光束，各所述第一種反射光束經過所述第一分光元件透射后，入射到與所述N束激光相對應的PSD上，形成N個光斑；

還包括第一計算單元，所述N個PSD將探測到光斑位置信號輸送到所述第一計算單元，所述第一計算單元根據各所述光斑的實時位置信號計算得到晶片基底上任意兩個入射點之間在沿所述入射光排列方向，即X方向的曲率，和晶片基底上任意一個入射點在待測基底移動方向，即Y方向的曲率，進而得到所述晶片基底的二維形貌：

令激光射到平面反射面后又反射到PSD_A上形成的光斑的橫坐標為x₁₀，激光射到平面反射面后又反射到PSD_B上形成的光斑的橫坐標為x₂₀，第一種反射光束經過第一分光元件透射后投射到PSD_A上形成的光斑的橫坐標為x₁₁，第一種反射光束經過第一分光元件透射后投射到PSD_B上形成的光斑的橫坐標為x₂₁，d_AB＝x₂₀-x₁₀，PSD_A到基底的距離為y₁₀，PSD_B到晶片外延生長薄膜基底的距離為y₂₀，在光斑A和B之間，X方向的曲率為：

CX=(x21-x20)2·dAB·y20-(x11-x10)2·dAB·y10;]]>

以此類推，即可以分別得到在晶片基底上任意兩個入射點之間在沿入射光排列方向即X方向的曲率；

其中，計算X方向的曲率C_X時，x₁₀、x₂₀、d_AB×y₁₀和d_AB×y₂₀需要校準，此時，可以在用于承載待測基底的石墨盤上首先放置一平面反射鏡，所述平面反射鏡的C_X＝0，C_Y＝0，即可以得到x₁₀、x₂₀的值，然后再依次放置兩片已知曲率C_X的反射鏡進行校準，又可以得到d_AB·y₂₀和d_AB·y₁₀在檢測基底時的真值；

令PSD(1)的采樣頻率為f，承載基底的石墨盤每分鐘轉數為RPM，k是PSD(1)上光斑的縱坐標隨時間變化按線性擬合的斜率，校準系數為α，可以計算得到任意一個入射點在待測基底移動方向即Y方向的曲率為：

CY=15fπ·kRPM·α;]]>

另外，在計算得到晶片基底上任意一個入射點在待測基底移動方向即Y方向的曲率時，校準系數α需要校準，此時，將一片已知曲率的標準樣品放在石墨盤上，以勻速旋轉，測量得到該標準樣品對應的斜率k，就可以計算出校準系數α。