[发明专利]一种晶圆激光超声场的数字全息检测系统及其方法

权利要求书

1.一种晶圆激光超声场的数字全息检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：纳秒脉冲激发光源（1）发射的激发激光束，经光纤（11）后聚焦照射到晶圆（12）表面产生光致超声场；

步骤2：计算机（10）将纳秒脉冲激发光源（1）的光同步输出信号经延时单元（7）延时后，触发纳秒脉冲探测光源（2）发射的探测激光束，经过入射光学单元（3）分束后，一路激光束作为物光波，照射在晶圆（12）上表面，且该时刻光致超声场传播到收集光路单元（4）的视场内，物光波因此产生的反射或散射光进入收集光路单元（4）；另外一路激光束作为参考光波，直接进入收集光路单元（4）；然后物光波和参考光波同时经过显微物镜（5）后在光电探测器（6）的像面上干涉形成全息图像，并转化为电信号被采集进计算机（10）；

步骤3：计算机（10）通过延时单元（7）设置不同长度的延时；

步骤4：重复步骤1至步骤3，即可采集完光致超声场在收集光路单元（4）的整个视场内传播过程；

步骤5：电机控制器（8）驱动载有晶圆（12）的精密移动台（9）移动晶圆（12）到下一个视场位置；

步骤6：重复步骤1至步骤5，直至计算机（10）完成整个晶圆（12）表面上光致超声场的传播检测，即可根据激发激光束的焦点空间位置、晶圆（12）的声速、晶圆（12）的位置和延时单元（7）的延迟时间，通过数字全息术重建出光致超声场在整个晶圆（12）上的传播过程图像，并根据光致超声场在传播路径中遇到缺陷处导致的光致超声反射和折射衰减，即可实现晶圆（12）表面和内部缺陷的快速检测成像。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆激光超声场的数字全息检测方法，其特征在于：步骤1中，所述纳秒脉冲激发光源（1）发射的激发激光束可聚焦照射在晶圆（12）的上表面或下表面。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆激光超声场的数字全息检测方法，其特征在于：步骤2中，所述纳秒脉冲探测光源（2）为相干光源。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆激光超声场的数字全息检测方法，其特征在于：步骤2中，所述光电探测器（6）优选面阵CCD或CMOS感光器件。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆激光超声场的数字全息检测方法，其特征在于：步骤5中，所述精密移动台（9）可为平移或旋转移动台。

6.一种实现权利要求1～5任一项所述方法的晶圆激光超声场的数字全息检测系统，其特征在于：包括纳秒脉冲激发光源（1）、纳秒脉冲探测光源（2）、入射光学单元（3）、收集光路单元（4）、显微物镜（5）、光电探测器（6）、延时单元（7）、电机控制器（8）、精密移动台（9）、计算机（10）、光纤（11）、晶圆（12）；所述入射光学单元（3）置于纳秒脉冲探测光源（2）和收集光路单元（4）之间；所述显微物镜（5）置于收集光路单元（4）和光电探测器（6）之间；所述收集光路单元（4）置于入射光学单元（3）和显微物镜（5）之间；所述入射光学单元（3）和收集光路单元（4）置于晶圆（12）上表面上方；所述纳秒脉冲激发光源（1）与光纤（11）机械连接；所述晶圆（12）放置于精密移动台（9）上；所述纳秒脉冲激发光源（1）与计算机（10）电气连接；所述纳秒脉冲探测光源（2）、延时单元（7）、计算机（10）依次电气连接；所述精密移动台（9）、电机控制器（8）、计算机（10）依次电气连接。