[实用新型]一种直接太赫兹无损检测硅片透过率并进一步检测电阻率的装置

说明书

一种直接太赫兹无损检测硅片透过率并进一步检测电阻率的装置，涉及太赫兹技术领域。包括太赫兹辐射源、准直扩束系统、样品台、太赫兹探测器、计算机、机械吸盘、返工片收集盒；太赫兹辐射源设置在最下方，太赫兹辐射源垂直向上辐射太赫兹波，准直扩束系统设置在太赫兹辐射源的正上方，所述太赫兹探测器设置在准直扩束系统正上方，太赫兹探测器与准直扩束系统之间有一段间距，太赫兹探测器的探头朝下，用于接收太赫兹辐射，样品台设置在太赫兹探测器与准直扩束系统之间，能够沿水平面移动，计算机与太赫兹探测器数据线相连，机械吸盘与计算机数据线连接，返工片收集盒独立。可在不接触硅片的情况下，无损地测量硅片的电阻率，不会对硅片造成损伤。

技术领域

本实用新型涉及太赫兹技术领域，特别是一种直接太赫兹无损检测硅片透过率并进一步检测电阻率的装置。

背景技术

太赫兹(Terahertz，简称THz，1THz＝10¹²Hz)波，通常定义为频率在0.1-10THz(波长在30-3000μm)范围内的电磁波，其波段位于微波与红外之间，处于电子学与光子学研究的交叉领域。与其它电磁波相比，太赫兹波具有许多独特的性质，如安全性、高穿透性、指纹谱性及带宽性等优点，可广泛应用于生物医学、无损检测、雷达、通讯、军事、国防、航空等各个领域。

在半导体行业及光伏行业中，硅片的电阻率是评判硅片导电能力的重要指标之一，为防止规格差距太大，测试硅片的电阻率成为硅片加工成芯片及太阳能电池片的重要前序工艺。

在现有的技术中，硅片电阻率的测量多采用接触式的四探针法，这种测试方法必须接触硅片，并施加一定力度，测量薄硅片时，易造成硅片断裂的现象，同时需要定期更换四根磨损的探针，造成成本增加。而非接触的测量硅片电阻率的方法多采用电涡流测试装置，如公开号为CN203941234U的中国专利一种太阳能硅片电阻率电涡流测试装置，通过感应硅片上形成的涡流生成电流信号和电压信号，然后依次经过传输、差频、中频放大、检波及低通、直流放大，最后得到电流和电压的模拟量，计算出硅片的电阻率。但这种方法具有设备环节多、协调控制复杂、电路设计复杂等缺点，不适用于生产线上对硅片样品的普查。因此，本领域亟待开发出一种无损检测硅片电阻率的装置，太赫兹作为一种特殊的电磁波，硅片的电阻率对太赫兹波的透过率具有非常大的影响，可以采用测量太赫兹波对硅片透过率的方式来测量出硅片的电阻率。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出一种太赫兹无损检测硅片电阻率的装置及其使用方法，利用太赫兹波对于相同厚度不同电阻率硅片的透过率不同，从而实现太赫兹对硅片电阻率的非接触式测量，可以在生产线上对硅片进行普查，相比于传统的抽查方式，可以提高产品的成品率及质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种直接太赫兹无损检测硅片透过率并进一步检测电阻率的装置，包括太赫兹辐射源、准直扩束系统、样品台、太赫兹探测器、计算机、机械吸盘、返工片收集盒；所述太赫兹辐射源设置在最下方，太赫兹辐射源垂直向上辐射太赫兹波，所述准直扩束系统设置在太赫兹辐射源的正上方，所述太赫兹探测器设置在准直扩束系统正上方，太赫兹探测器与准直扩束系统之间有一段间距，太赫兹探测器的探头朝下，用于接收太赫兹辐射，所述样品台设置在太赫兹探测器与准直扩束系统之间，能够沿水平面移动，计算机与太赫兹探测器数据线相连，机械吸盘与计算机数据线连接，返工片收集盒独立，所述机械吸盘和返工片收集盒均设置在样品台侧方；机械吸盘用于将硅片从样品台上取下放入返工片收集盒。

所述的太赫兹辐射源为返波振荡器、量子级联激光器、自由电子激光器或二氧化碳激光抽运太赫兹辐射源中的一种，优选为太赫兹量子级联激光器。

所述的准直扩束系统为开普勒型或伽利略型准直扩束系统，优选为伽利略型准直扩束系统。

所述的样品台为中间具有圆孔的样品台，圆孔的直径为2-8cm，并且样品台可沿一个方向水平传送，样品台数量至少一个；待测的硅片放在样品台上，太赫兹波穿过样品台上的圆孔辐射到硅片。