用于晶片缺陷检测的显微镜载物台及晶片缺陷检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于缺陷定位检测的显微镜载物台及其装置，属于晶片缺陷检测的技术领域。

背景技术：

随着物联网和大数据时代的到来，功率半导体器件的应用日益广泛，碳化硅作为应用最成熟宽禁带半导体材料之一亦备受关注。随着碳化硅基射频及功率器件的大规模应用，下游外延及器件应用对碳化硅半导体材料的体内缺陷及和表面加工质量也提出了更高的要求。

技术发展至今，产业界通过物理气相输运(pvt)法已可实现4-6英寸碳化硅晶片的批量生产。但在碳化硅单晶制备过程中由于温控不稳定、气相成分变化等原因造成的包裹体、应力集中、多型共生等缺陷，以及后续加工过程中出现在衬底表面的划痕以及崩边等问题，仍是影响碳化硅衬底质量和产出、以及下游外延和芯片制备质量的关键问题。因此，如何提高晶体和衬底中缺陷的检测精度及效率，对于碳化硅衬底的大规模工业化生产及下游高质量射频功率芯片的制备仍是亟需解决的关键问题。

相比于同步辐射测试、拉曼测试等手段，采用高分辨光学显微镜对碳化硅晶片的内部缺陷及表面光洁性进行初步检测具有检测时间短，检测过程便捷而且节省设备费用开支等优点。通过切换普通光源与偏振光源，可通过对比晶体与晶体缺陷对光的折射率不同从而实现对晶体内部缺陷及表面划痕等质量问题的检测。但在检测过程中由于无法实现缺陷的自动识别，因此还需人工对缺陷进行初步检测，加之对缺陷的观察及位置记录，增加了晶片质量检测的工作量。

目前，使用光学显微镜进行晶片检测，载物台的构造只适用于特定尺寸的晶片，在对于不同尺寸的晶片需将其放入不同规格的凹槽内，无法实现灵活观测。在人工检测晶片缺陷时，为了确定及记录缺陷位置，常使用网格纸置于晶片之下对其进行区域划分。长期使用网格纸进行检测不仅会由于纸屑脱落造成晶片表面污染从而增加观测难度，而对于某些透光性较差的晶片，无法准确观察到网格线的位置，从而无法准确进行缺陷记录。且在缺陷记录时，由于当前显微镜载物台无定位装置，在将缺陷所在区域进行筛选记录的过程中既增加了工作量，又无法快速准确的对其位置进行标记。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种改进后的显微镜载物台，该装置可实现方便快捷的缺陷定位及记录功能。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种用于晶片缺陷检测的显微镜载物台，包括面板，所述面板上沿其横向滑动设置有横向标尺和纵向滑动设置有纵向标尺，横向标尺上移动设置有第一激光定位器，纵向标尺上移动设置有第二激光定位器。

优选的，所述横向标尺上安装有横向移动支座，横向移动支座上固定有第一激光定位器；纵向标尺上安装有纵向移动支座，纵向移动支座上固定有第二激光定位器。

优选的，所述面板上横向设置有横向滑轨和纵向设置有纵向滑轨，横向标尺安装在横向滑轨上，纵向标尺安装在纵向滑轨上。

优选的，所述横向滑轨的一端与纵向滑轨的一端连接，横向标尺通过第一滑块在横向滑轨内滑动，纵向标尺通过第二滑块在纵向滑轨内滑动。

优选的，所述第一激光定位器和第二激光定位器均为均为能调节激光光线角度的激光器。

优选的，所述横向标尺和纵向标尺的靠中部位置上均安装有微型吸附器。

优选的，所述面板由半透明材料或透明材料制成。

优选的，所述载物台上设置有超细光纤。

优选的，还包括固定板，固定板中心设有通光孔，面板滑动配合在固定板上侧。

本实用新型还提供了一种用于晶片缺陷检测的显微镜，其具有所述显微镜载物台。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型对显微镜载物台结构进行改进，通过设置可移动的激光定位器实现对缺陷位置的准确定位。

(2)本实用新型通过对激光定位器所在横纵标尺的坐标式数值化记录，可实现对缺陷区域的数值化标记，简化了质检工作量，降低区域标记上的失误率。

(3)本实用新型通过设置横向滑轨和纵向滑轨，横向标尺在横向滑轨内移动，纵向标尺在纵向滑轨内移动，可实现对晶片的直角固定。

(4)本实用新型可方便灵活的测试各种形状及尺寸的晶片。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型显微镜载物台的结构示意图；

图2为本实用新型显微镜载物台在使用时状态示意图；

图3为本实用新型显微镜载物台的俯视图；

其中，1、面板；2、横向标尺；3、纵向标尺；4、第一激光定位器；5、第二激光定位器；6、横向导轨；7、纵向导轨；8、微型吸附器；9、超细光纤；10、碳化硅晶片；11、缺陷；12、物镜转换器；13、物镜。

具体实施方式

下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，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，也可以是连接，还可以是通信；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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

参考图1，本实用新型实施例1公开了一种用于晶片缺陷检测的显微镜载物台，包括面板1，面板1上沿其横向滑动设置有横向标尺2和沿其纵向滑动设置有纵向标尺3，横向标尺2上移动设置有第一激光定位器4，纵向标尺3上移动设置有第二激光定位器5。第一激光定位器4和第二激光定位器5能够在所在标尺上移动用于缺陷的定位。通过将第一激光定位器4和第二激光定位器5的激光光束交叉点移至缺陷处，实现了缺陷位置的快速准确定位。

在具体实施例中，所述横向标尺2上设置有横向移动支座，横向移动支座上固定有第一激光定位器；纵向标尺3上设置有纵向移动支座，纵向移动支座上固定有第二控制器。通过手动或电动控制横向移动支座移动，使得第一激光定位器4移至缺陷处，读出第一激光定位器4所在标尺位置，即为该缺陷的横坐标；手动或电动控制纵向移动支座移动，使得第二激光定位器5移至缺陷处，读出第二激光定位器5所在标尺位置，即为该缺陷的纵坐标。控制第一激光定位器4和第二激光定位器5移动的电动控制方式，可以为本领域能够实现的任意方式。

在具体实施方式中，所述面板1上横向设置有横向滑轨6和纵向设置有纵向滑轨7，横向标尺2安装在横向滑轨6上，纵向标尺3安装在纵向滑轨7上。优选的，所述横向滑轨6的一端与纵向滑轨7的一端连接，横向标尺2通过第一滑块在横向滑轨6内滑动，纵向标尺3通过第二滑块在纵向滑轨7内滑动。本实用新型横向滑轨6与纵向滑轨7呈直角设置，通过滑动使横向标尺2与晶片表面横向定位边对齐，纵向标尺3与晶片表面纵向面定位边对齐，从而实现对晶片的直角固定。将纵向标尺3的零刻度线与晶片的横向定位边对齐，横向标尺2的零刻度线与晶片的纵向定位边对齐，实现对晶片区域的数量化。

优选的，所述第一激光定位器4和第二激光定位器5均为能调节激光光线角度的激光器。这里的激光定位器除定位作用，通过调整输出端折射镜或反射镜可实现光线小幅度摆动，从而使激光光线在照射到晶体缺陷时可实现光线自由转动，光线不完全与晶体缺陷在一条直线，存在偏角有利于对缺陷的观察。

为了使晶片更加牢固地固定，所述横向标尺2和纵向标尺3的靠中部位置上均安装有微型吸附器8。该微型吸附器8可以使晶片牢固固定在载物台上，且测试过程中保证晶片与标尺紧密贴合，保证测试过程的平稳性。

为了对晶片缺陷处进行准确清晰的观察，所述面板1由半透明材料或透明材料制成。半透明材料或透明材料的透光率高，使得晶片缺陷处在显微镜观察下更加清晰。

为了确定及记录缺陷位置，避免使用网格纸带来的缺陷，本实用新型采用超细光纤9代替传统的网格纸，设置于载物台面板1上，超细光纤9在光源照射时，形成网格线，可实现对晶片进行区域划分。这里超细光纤9可以为超细光纤纸，将超细光纤纸铺设于载物台面板1上；也可以将超细光纤9铺设于透明或半透明的载物台内部；也可以为其他可以实现的任意形式。为了实现对缺陷更小区域进行划分和精确定位，所述超细光纤可选用直径1mm的超细发光光纤纸。

本实用新型的显微镜载物台还包括固定板，固定板中心设有通光孔，面板1滑动配合在固定板上部。通光孔有光源通过，通过移动面板1，使面板1上的晶片缺陷处于光源处，可以清晰地对晶片缺陷进行检测观察。

实施例2

一种缺陷检测装置，包括实施例1所述的显微镜载物台，还包括镜座、镜筒、目镜、物镜13、反光镜，镜座的底部安装有反光镜，顶部设有镜筒，镜筒的顶部设置有目镜，底部固定安装有物镜转换器12，物镜转换器12的底部固定安装有物镜13，所述显微镜载物台位于物镜13的下侧。

本实用新型的装置可以用于晶片缺陷的检测，这里的晶片不仅限于碳化硅晶片、单晶硅晶片等。下面以碳化硅晶片的检测为例说明：

使用所述显微镜进行晶片缺陷检测时，将碳化硅晶片10放置在所述显微镜载物台上使用横向标尺2和纵向标尺3进行固定，选用合适的目镜和物镜后，将碳化硅晶片10移至光源处，通过控制标尺上第一激光定位器4和第二激光定位器5的移动，将激光光束定位在检测的缺陷11处，此时，第一激光定位器4所在横向标尺2的位置即为该缺陷的横坐标值，第二激光定位器5所在纵向标尺3的位置即为该缺陷的纵坐标值。

以上所述，仅为本实用新型的实施例而已，本实用新型的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本实用新型的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。