[發(fā)明專利]長距離端面粗糙晶體體內(nèi)缺陷測量裝置和方法

有效

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• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN111208089B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉誠;何思源;潘興臣;朱健強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47;G02B27/28
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種長距離端面粗糙晶體體內(nèi)缺陷測量裝置，包括第一準(zhǔn)直光束、第二準(zhǔn)直光束、第一可變光闌、第二可變光闌、第一偏振分束器、第二偏振分束器、第一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡、第二標(biāo)準(zhǔn)反射鏡、第一透鏡、第二透鏡、第一波前調(diào)制器、第二波前調(diào)制器、供第一波前調(diào)制器放置的第一二維平移臺(tái)、供第二波前調(diào)制器放置的第二二維平移臺(tái)、第一光斑探測器、第二光斑探測器和計(jì)算機(jī)，且所述的第一光斑探測器、第二光斑探測器的輸出端分別與計(jì)算機(jī)相連；利用衍射光斑通過匹配的迭代算法就可以實(shí)現(xiàn)待測波前復(fù)函數(shù)的快速重建，進(jìn)而對待測晶體的缺陷實(shí)現(xiàn)快速篩查。測量裝置簡單可操作性強(qiáng)，可應(yīng)用于元件的精密檢測，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波前相位恢復(fù)、光學(xué)檢測及成像技術(shù)，特別是一種長距離端面粗糙晶體體內(nèi)缺陷測量裝置和方法。

背景技術(shù)

在測量粗糙打磨的晶體內(nèi)部缺陷時(shí)，由于兩端面的影響不能對晶體內(nèi)部的缺陷進(jìn)行直接測量。目前分層PIE(參見Journal of the Optical Society of America A,Vol.29,No.8,pp:1606)是常用的厚樣品分布測量方法之一，其基本思路是將厚樣品在軸向離散分層化，將其等效為一定數(shù)量的切片，經(jīng)過迭代后得到每個(gè)切片的復(fù)振幅分布。該方法雖然可以用于對具有一定厚度的樣品進(jìn)行切片恢復(fù)重建，在對較厚的樣品進(jìn)行檢測時(shí)，分層PIE方法不再適用，另外由于晶體受溫度影響的缺陷分布是連續(xù)變化的，在對厚樣品進(jìn)行分層檢測時(shí)，誤差較大，端面的分布無法準(zhǔn)確分離，因此無法用于端面粗糙分布的厚樣品檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)在晶體缺陷探測方面的不足，提出一種長距離端面粗糙晶體體內(nèi)缺陷測量裝置和方法。利用衍射光斑通過匹配的迭代算法就可以實(shí)現(xiàn)待測波前復(fù)函數(shù)的快速重建，進(jìn)而對待測晶體的缺陷實(shí)現(xiàn)快速篩查。測量裝置簡單可操作性強(qiáng)，可應(yīng)用于元件的精密檢測，具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種長距離端面粗糙晶體體內(nèi)缺陷測量裝置和方法，其特點(diǎn)在于，包括第一準(zhǔn)直光束、第二準(zhǔn)直光束、第一可變光闌、第二可變光闌、第一偏振分束器、第二偏振分束器、第一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡、第二標(biāo)準(zhǔn)反射鏡、第一透鏡、第二透鏡、第一波前調(diào)制器、第二波前調(diào)制器、供第一波前調(diào)制器放置的第一二維平移臺(tái)、供第二波前調(diào)制器放置的第二二維平移臺(tái)、第一光斑探測器、第二光斑探測器和計(jì)算機(jī)，且所述的第一光斑探測器、第二光斑探測器的輸出端分別與計(jì)算機(jī)相連；待測晶體放置在所述的第一偏振分束器和第二偏振分束器之間；所述的第一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡位于待測晶體的端面關(guān)于第一偏振分束器的共軛位置，所述的第二標(biāo)準(zhǔn)反射鏡位于待測晶體的另一端面關(guān)于第二偏振分束器的共軛位置；

第一準(zhǔn)直光束經(jīng)所述的第一可變光闌入射到所述的第一偏振分束器，經(jīng)該第一偏振分束器分為二束，一束到達(dá)待測晶體一端面，經(jīng)待測晶體反射后，入射到第一偏振分束器，經(jīng)該第一偏振分束器透射后依次經(jīng)第一透鏡和第一波前調(diào)制器，入射到第一光斑探測器上，另一束入射到第一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡，經(jīng)該第一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡反射后，再次入射到第一偏振分束器，經(jīng)該第一偏振分束器反射后依次經(jīng)第一透鏡和第一波前調(diào)制器，入射到第一光斑探測器上；

第二準(zhǔn)直光束經(jīng)所述的第二可變光闌入射第二偏振分束器，經(jīng)該第二偏振分束器分為二束，一束到達(dá)待測晶體另一端面，經(jīng)待測晶體反射后，入射到第二偏振分束器，經(jīng)該第二偏振分束器透射后依次經(jīng)第二透鏡和第二波前調(diào)制器，入射到第二光斑探測器上，另一束入射到第二標(biāo)準(zhǔn)反射鏡，經(jīng)該第二標(biāo)準(zhǔn)反射鏡反射后，再次入射到第二偏振分束器，經(jīng)該第二偏振分束器反射后依次經(jīng)第二透鏡和第二波前調(diào)制器，入射到第二光斑探測器上；

所述的第一光斑探測器和第二光斑探測器記錄衍射光斑，并傳輸至計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存。

所述的第一準(zhǔn)直光束和第二準(zhǔn)直光束為平行光，所述的第一可變光闌用于調(diào)整第一準(zhǔn)直光束口徑，第二可變光闌用于調(diào)整第二準(zhǔn)直光束口徑。

所述的第一偏振分束器將第一準(zhǔn)直光束分為兩束非相干偏振光，兩束光分別由第一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡和待測晶體的端面反射至第一偏振分束器；