晶片参考光束的光 强数据得到待测晶片的反射率； 所述温度运算模块根据待测晶片的黑体辐射值得到待测晶片的温度； 所述应力运算模块根据待测晶片沿其运动方向的曲率半径得到待测晶片的应力。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括参考光束光强获取模块、反射光束 光强获取模块所述参考光束光强获取模块用于获取参考光束的光强数据?，所述反射光束 光强获取模块用于获取待测晶片的反射光束的光强数据Ii，所述反射率运算模块利用一标 准晶片，根据公3
才算得出反射率标准系数〇，并由公
辱到所述待测 晶片的反射率R;其中，IV标准晶片的反射率；Ip参考光束光强；、，反射光束光强；a，反 射率校准系数；R，待测晶片的反射率。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括热辐射强度获取模块和黑体辐射 值运算模块，所述热辐射强度获取模块用于获取待测晶片的热辐射强度值L(X，T)，所述 黑体辐射值运算模块根据公5
〖到待测晶片的黑体辐射值Pb (A，T)，所 述温度运算模块根据所述Pb (A，T)，由公式
f到所述待测晶片的 温度T;其中，PbU，T)，待测晶片的黑体辐射值；LU，T)，待测晶片的热辐射强度；e(R)，晶片的热发射率，与反射率有关的函数；R，待测晶片的反射率；h，普朗克常数；k，玻尔兹曼 常数；c，光速；A，波长；T，温度。
4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括光斑偏移量获取模块，所述光斑偏 移量获取模块用于从所述位置探测器获取沿待测晶片运动方向的各入射点的光斑偏移量， 所述应力运算模块根据所述光斑偏移量计算出待测晶片沿其运动方向的曲率半径R或者 所述待测晶片的应力。
5. 根据权利要求1所述的装置，所述反射率运算模块、温度运算模块和应力运算模块 集成于同一数据处理单元中。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括第一激光光源、第二激光光源、第 一二相色镜、分束镜、第二二相色镜、第一探测器、第二探测器、位置探测器、腔室、狭缝窗 口、样品托盘和转轴； 所述数据处理单元上至少设有第一探测器接口、第二探测器接口和位置探测器接口； 所述样品托盘所述腔室中，所述腔室上方设有狭缝窗口，所述狭缝窗口用于使光通过， 所述样品托盘用于承载待测晶片； 所述第一二相色镜用于使所述第一激光光源或者第二激光光源发出的光通过，经过所 述分束镜后，所述第一激光光源或者第二激光光源发出的光被分为参考光束和入射光束， 所述参考光束被所述第一探测器接收后发送给所述参考光束光强获取模块，所述入射光束 经过所述狭缝窗口入射至待测晶片，经过所述待测晶片反射后成为反射光束，所述反射光 束经过所述第二二相色镜后分别被所述第二探测器和所述位置探测器接收后发送给所述 反射光束光强获取模块； 当所述第一激光光源开启而所述第二激光光源关闭时，所述第一探测器用于探测所述 参考光束光强^，所述第二探测器用于探测所述反射光束光强Ii;所述位置探测器用于探 测沿待测晶片运动方向的各入射点的光斑偏移量并将所述光斑偏移量发送给所述光斑偏 移量获取模块； 当所述第一激光光源关闭而所述第二激光光源开启时，所述第二探测器用于探测待测 晶片热辐射强度L(A，T)并将所述热辐射强度发送给所述热辐射强度获取模块； 所述样品托盘设置有转轴，可以在所述腔室内自由旋转。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括第三二相色镜和第三探测器，所 述数据处理单元还集成有第三探测器获取模块，所述数据处理单元上还设有第三探测器接 口，所述反射光束通过所述第三二相色镜还能被所述第三探测器接收，所述第三探测器获 取模块用于从所述第三探测器获取光强数据。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括光电开关和光源控制电路，所述数 据处理单元还集成有光源控制电路控制信号生成模块，所述数据处理单元上还设有光电开 关接口和光源控制电路接口； 所述光电开关用于记录所述样品托盘的转速； 所述光源控制电路控制信号生成模块用于接收来自所述光电开关的信号，并据此发送 控制命令给所述光源控制电路； 所述光源控制电路用于控制所述第一激光光源或者第二激光光源的开和关。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述待测晶片为多个，各所述待测晶片周 向均匀地分布在所述样品托盘上，所述第一激光光源为多个，形成第一激光光源组，所述位 置探测器为多个，形成位置探测器组，各所述第一激光光源、待测晶片和位置探测器一一对 应。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述多个第一激光光源阵列的排列方向 标记为X方向，则待测晶片的运动方向是Y方向，所述光斑偏移量获取模块用于从所述位置 探测器探测到的沿各待测晶片运动方向的各入射点的光斑在X方向和Y方向的偏移量，所 述应力运算模块根据所述光斑在X方向和Y方向的偏移量计算出待测晶片沿X方向和Y方 向的曲率半径R;或者所述待测晶片在X方向和Y方向的应力。
11. 根据权利要求1~10中任一所述的装置，其特征在于，还包括显示器，所述显示器 至少用于显示待测晶片的反射率、待测晶片的温度和待测晶片的应力。
【专利摘要】本发明公开了一种监测晶片生长薄膜特性的装置，属于半导体材料无损检测领域。该装置包括反射率运算模块、温度运算模块和应力运算模块。该装置能够集成实现待测晶片反射率、温度和应力三个特性参数的监测。
【IPC分类】G01J5-00, G01N21-17, G01L1-24
【公开号】CN104807754
【申请号】CN201410035799
【发明人】李成敏, 严冬, 刘健鹏, 王林梓
【申请人】北京智朗芯光科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月24日