[发明专利]硅片反射率测量方法及其测量装置

说明书

本发明公开了一种硅片反射率测量方法，其包括以下步骤：(1)使用具有特定光谱的光源均匀的照射到硅片样品的表面；(2)通过光学镜头将硅片样品表面反射的光聚焦到光电探测器上；(3)光电探测器接收到的光信号转换为电信号，并输出结果；(4)将输出结果与标准样品的测试结果进行比对得出待测硅片样品的反射率。本发明还公开了一种硅片反射率测量装置，整体结构设计合理，能精确、快速测量出硅片反射率，避免主观判断的差异性，速度快、精度高、重复性高，可以对大面积硅片反射率进行测量，实现批量化检量，适用范围广，成本较低，利于广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及硅片反射率检测技术领域，特别涉及一种硅片反射率测量方法及其测量装置。

背景技术

目前，硅片反射率的测量方法主要为两种方法，主要区别是分光的位置不同，一种是在测试样品前进行分光，另一种是在测试样品后对测试信号进行分光。第一种方法是使用光栅把光源的光分成一个光谱，光谱照射到狭缝产生单色光，单色光再经过准直等操作后以一定小的夹角(常规为8°)照射到待测样品上，经过样品反射后的光在积分球中进行积分，通过在积分球侧壁上的光电探测器探测局部光强的办法计算得到整个反射光的能量。最后通过反射能量与入射能量之间的比值得出样品在该波长下的反射率。入射光的能量通过标准样品的反射率及反射能量计算得到。改变光栅的倾角可以得到不同的入射波长。样品单点的反射率是通过对各个波长下的反射率与太阳光标准光谱的积分和获得。因此想获得单点样品的平均反射率，需要耗费几秒钟甚至几分钟才能对整个光谱进行测量。测量的面积由光斑大小决定，最终测量的反射率是整个光斑区域的平均反射率。因此该技术无法获得小于光斑区域的反射率，也无法获得大区域的反射率。即使对整个区域进行扫面测量，也仅是通过采集多点的方法近似认为整个区域，该方法还需要耗费大量时间。由于该方案在光栅移动以及位置逐个测量两个方面都需要耗费大量的时间，因此该方案不利于工业化的应用，仅在实验室被采用。

另一个方案是采用具有宽波谱的光源经过透镜汇聚，从侧面照射到积分球内部，在顶部偏8°角处的光纤记录底部有样品时和有标准样品时各个波长下光强度的变化得到不同波长下的反射率。其中光纤导出的光进入到光纤光谱仪中进行分析。由于光纤光谱仪中的光栅为固定光栅，通过有一个长度的CCD对光谱进行分析的方法，从而避免了光栅移动所需要耗费的时间。但是该方案测试区域有积分球上开孔决定，无法获得比孔小区域的反射。如果需要测试大的区域，和第一种方案存在相同的问题。需要耗费大量的时间，所以在工业界使用仍然存在较多的问题。特别是对于不均匀的样品，为了获得较为准确的反射率，必须要通过多点测量取平均值的办法来获得。但是每次选取点的不同会导致反射率测试结果重复性非常差。如果想提高重复性，则需要增加测量点的数目，从而增加了测量的时间成本，因此需要再重复性与准确性和时间之间相互平衡。

公开号“CN107845090A”，名称为“一种硅片检测方法和硅片检测装置”，其公开了一种硅片检测方法，通过硅片各个像素点的灰度值与硅片反射率的关系进行反射率测量的方法，该方法首先需要使用多个标准样品进行灰度值和反射率关系的标定，一般认为两者具有线性的关系。但是该方法测量结果的准确性充分的依赖于灰度值与反射率相关，为了提高测试的精度，一种类型的样品需要使用相同类型的样品进行标定才能够获得较为准确的结果。因为该方法的测试虽然可以提高测试的面积和降低的测试时间，但是牺牲了测试的准确性，以及设备标定的通用性较差。

因此，急需一种更加精确且测量时间短的硅片反射率测量方法和测量装置，其可以对大面积硅片反射率进行测量。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种硅片反射率测量方法及其测量装置。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种硅片反射率测量方法，其包括以下步骤：

(1)使用具有特定光谱的光源均匀的照射到硅片样品的表面；

(2)通过光学镜头将硅片样品表面反射的光聚焦到光电探测器上；