[发明专利]太赫兹检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过使用电磁波(以下，也称为放射线)来获取被检体的信息的装置和方法。特别地，本发明主要涉及用于通过使用从毫米波到太赫兹波的频率范围中(即，30GHz与30THz之间的频率范围中)的高频放射线来获取被检体的特性和厚度等的分布的检查装置以及用于驱动该检查装置的方法。

背景技术

近年来，研究和开发了使用太赫兹放射线(以下，也称为THz波)的无损感测技术。在本说明书中，THz波意味着包含30GHz与30THz之间的频带中的成分的放射线。已提出了将使用THz波的检查装置应用于用于执行被检体的无损质量检验的内部检查手段。换句话说，已提出了对于粉末物质中的异物的检查、塑料成形品的缺陷检查和半导体晶片的载流子浓度的检查等的应用。

日本专利No.3387721(PTL 1)公开了一种检查被检体的特性的技术，该技术可通过由透射通过被检体的THz波脉冲的时域波形的傅立叶变换实现的谱分析来执行。可通过THz时域分光法(THz-TDS)来获得时域波形。在该技术中，通过获取的信号和事先获取的物质的数据库的信息之间的比较来识别被检体的各点处的组分特性，并且，被检体的点被移动以获得该被检体的组分特性的图像。

此外，日本专利特开No.2002-98634(PLT 2)公开了一种技术，即，诸如迁移率、电导率和载流子浓度之类的半导体晶片的组分特性可通过使用Drude模型从通过THz-TDS获取的半导体晶片的复折射率而被计算出。该技术已作为用于检查Si或GaAs等的晶片的无损手段而被开发。

引文列表

专利文献

PTL 1

日本专利No.3387721

PTL 2

日本专利特开No.2002-98634

发明内容

技术问题

但是，PTL 1的技术针对基于透射通过被检体的THz波脉冲的波形的特定改变来分析被检体图像的技术，但是不针对获取被检体的诸如其电导率之类的特性的定量值的技术。实际上，在THz波脉冲透射通过被检体的情况下，THz波脉冲的波形的改变量取决于被检体的厚度以及被检体的组分而改变。因此，通过谱分析仅可获得被检体的特性的相对值的分布。此外，虽然PTL 2的技术针对获取半导体晶片的迁移率、电导率和载流子浓度的绝对值，但是，它仅可用于具有事先已知的精确均匀厚度的这种晶片的情况。

因此，在厚度还没有被测量或者尽管厚度大致已知但是波动的板状被检体的情况下，难以获取其复折射率的绝对值。因此，很难说可容易地测量诸如电导率之类的特性的绝对值的分布。

问题的解决方案

根据本发明的一个方面，提供一种用于检查被检体的装置，该装置包括：照射部分，用于以放射线照射被检体；检测部分，用于检测来自被照射的被检体的放射线；获取部分；存储部分；和计算部分。所述获取部分获取与由检测部分检测的放射线的检测时间相关联的传送时间和由检测部分检测的放射线的振幅。所述存储部分事先存储传送时间和振幅与被检体的特性的代表性值之间的关系数据。计算部分基于所述传送时间、所述振幅和存储于存储部分中的关系数据，获得被检体的厚度和特性的值。

代表性值是被检体的特性或厚度在相对于其给定的标准值的预测变动范围中的值。在被检体的制造过程等中，各值被预测为在相对于其给定的标准值的预测变动范围中变动。在要检测被检体的状态与其已知的标准状态的差值以在被检体的检查或制造装置中执行反馈控制等的几乎所有的情况下，要被检查或制造的被检体的状态可被视为处于相对于其标准状态的预定的预测变动范围中。因此，本发明使用这种代表性值。此外，与放射线的检测时间相关联的传送时间是任何标准时间与由检测部分检测的放射线的检测时间之间的时间。例如，它是放射线从其在照射部分处的发射时间到其在检测部分处的检测时间的传送时间。

根据本发明的另一方面，提供一种用于检查被检体的方法，该方法包括：检测步骤，检测来自被放射线照射的被检体的放射线；获取步骤；存储步骤；和计算步骤。在获取步骤中，获取与在检测步骤中检测的放射线的检测时间相关联的传送时间和在检测步骤中检测的放射线的振幅。在存储步骤中，事先存储传送时间和振幅与被检体的特性的代表性值之间的关系数据。在计算步骤中，基于在获取步骤中获取的传送时间和振幅以及在存储步骤中存储的关系数据，获得被检体的厚度和特性的值。代表性值是被检体的特性或厚度在相对于其给定标准值的预测变动范围中的值。

本发明的有利效果