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原文传递使用可见光和红外线的用于半导体元件的光学检查装置和光学检查方法

专利名称：	使用可见光和红外线的用于半导体元件的光学检查装置和光学检查方法
摘要：	一种适于并设计成测量半导体元件(2)的性能的光学检查装置(200)。它包括第一照射装置(4，6)，第二照射装置(8，10)和成像装置(12，14)，第一照射装置将红外线发射到半导体元件背离成像设备(相机)的第一表面上。红外线至少成比例地完全穿透半导体元件。第二照射装置将可见光发射到半导体元件的面向成像装置的第二表面上。成像装置被设计和布置成检测由第一和第二照射装置发射的光谱，并且作为基于可见光和红外线光谱的后续图像评估的结果，提供单独的捕获图像用于确定半导体元件的性能缺陷或损坏。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	米尔鲍尔有限两合公司
发明人：	乌拉蒂米尔·普拉卡彭克拉;斯蒂芬·施皮赫蒂恩格尔;雷纳·米利希
专利状态：	有效
申请日期：	2017-09-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201780058057.9
公开号：	CN109791113A
代理机构：	北京华夏正合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	韩登营
分类号：	G01N21/95(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	德国罗丁约瑟夫米尔鲍尔广场
主权项：	1.适于并设计成检测矩形半导体元件(2)的性能的光学检查装置(100，200)，其包括：第一照射装置(4，6)，第二照射装置(8，10)和成像装置(12，14)，其中所述成像装置(12，14)至少包括第一成像传感器(12)和第二成像传感器(14)，其中所述第一成像传感器(12)和所述第二成像传感器(14)分别指向所述半导体元件(2)的不同表面，并且所述第一照射装置(4，6)向所述半导体元件(2)的分别背离所述成像装置(12，14)的两个表面垂直地发射红外线，其中所述红外线至少成比例地完全穿透所述半导体元件(2)，并且所述第二照射装置(8，10)向所述半导体元件(2)的分别面向所述成像装置(12，14)的两个表面垂直地发射可见光，其中所述第一照射装置(4，6)和所述第二照射装置(8，10)同时照射在半导体元件(2)上，并且所述第一成像传感器(12)和第二成像传感器(14)均构造和布置成检测由所述第一照射装置(4，6)发射的光谱和由所述第二照射装置(8，10)发射的光谱，并且基于可见光光谱和红外线谱在每种情况下为下游的评估分别提供单独的捕获图像以确定所述半导体元件(2)的性能缺陷或损伤，其中所述成像传感器(12，14)至少在部分上采用相同的光束路径以记录由所述元件(2)反射的可见光和记录穿透所述元件(2)的红外线。 2.根据权利要求1所述的光学检查装置(100，200)，其中所述检查装置(100，200)包括多个光活性件。 3.根据前述任一项所述的光学检查装置(100，200)，其中所述检查装置(100，200)包括至少一个半反射镜(22，24)，其中所述半反射镜(22，24)相对于所述成像装置(12，14)的光轴大致成45°的角度布置并且用于光学耦合所述第一和/或第二照射装置(4，6，8，10)的光并将其引导至所述元件(2)上，并且其中所述半反射镜(22，24)适于并布置成将所述元件(2)反射的可见光和穿透所述元件(2)的红外线引导至所述成像装置(12，14)上。 4.根据前述任一项所述的光学检查装置(100，200)，其中所述第一和/或第二照射装置(4，6，8，10)由一个或多个LED构成，其中所述第一照射装置(4，6)的LED发射1200纳米加减100纳米的红外线，以及/或者所述第二照射装置(8，10)的LED发射630纳米加减30纳米的红光。 5.根据前述任一项所述的光学检查装置(100，200)，其中所述第一和/或所述第二照射装置(4，6，8，10)的LED布置成它们分别照射所述半导体元件(2)的多个表面，并且/或者所述第一和/或所述第二照射装置(4，6，8，10)发射的光由光活性件反射/引导至所述半导体元件的多个表面。 6.根据前述任一项所述的光学检查装置(100，200)，其中所述第一照射装置(4，6)和/或所述第二照射装置(8，10)和/或单个或多个光活性件构造和布置成彼此分别独立地定向和/或校准/聚焦。 7.根据权利要求1所述的光学检查装置(100)，其中所述第一照射装置(4，6)由一个或多个LED构成，所述LED构造成并布置成垂直于所述半导体元件(2)的两个相邻表面发射红外线，所述第二照射装置(8，10)由一个或多个LED构成，所述LED构造成并布置成垂直于所述半导体元件(2)的两个与被所述第一照射装置(4，6)的红外线指向的表面相对的相邻表面而发射可见光，其中所述第二照射装置(8，10)的可见光被光活性件(22，24)传导，所述光活性件(22，24)分别构造和布置成对第二照射装置(8，10)的发射方向上的可见光具有预定的可穿透度，并且对在成180°相反方向上的可见光和红外线具有预定的反射度，其中可见光和红外线的反射方向不等于所述第二照射装置(8，10)的发射方向和与其成180°的相反方向，并且所述成像装置由第一照相机(12)和第二照相机(14)构成，其中两个所述照相机被构造和布置成基于可见光和红外线提供捕获图像，其中两个照相机(12，14)的每个指向所述半导体元件(2)的由所述第二照射装置(8，10)向其上引导了可见光的一个表面上。 8.根据权利要求1所述的光学检查装置(200)，其中所述第一照射装置(4，6)由多个LED构成，所述LED构造成并布置成垂直于所述半导体元件(2)的两个相对表面发射红外线，其中所述第二照射装置(8，10)由多个LED构成，所述LED构造成并布置成垂直于所述半导体元件(2)的所述两个相对表面发射可见光，其中所述可见光和红外线均分别被光活性件(22，24)传导，所述光活性件(22，24)构造和布置成对所述第一和第二照射装置(4，6，8，10)的各个在共同发射方向上的可见光和红外线具有预定的可穿透度，并且在每种情况下对在成180°相反方向上的可见光和红外线具有预定的反射度，其中可见光和红外线的反射方向不等于所述第一和第二照射装置(4，6，8，10)的共同发射方向和与其成180°的相反方向，并且所述成像装置由第一照相机(12)和第二照相机(14)构成，其中两个所述照相机被构造和布置成基于可见光和红外线提供捕获图像，其中两个照相机(12，14)的每个指向所述半导体元件(2)的由所述第一和第二照射装置(4，6，8，10)向其上引导了光的一个表面上。 9.用于半导体元件(2)的光学检查方法，包括以下方法步骤：用红外线对半导体元件(2)的两个不同表面进行照射，所述红外线至少成比例地完全穿透所述半导体元件(2)，用可见光对所述半导体元件(2)的两个不同表面进行照射，其中用可见光照射的表面分别与用红外线照射的表面相对，通过至少一个成像装置(12，14)来检测所述元件(2)的被可见光照射的两个表面所反射的可见光和穿透被红外线照射的所述元件(2)的两个表面的红外线，为此所述成像装置使用至少部分相同的光束路径，分别产生所述元件的被可见光照射的表面的至少两个捕获图像，其中两个捕获图像中的一个是基于由所述元件表面反射的可见光产生的，而另一个则基于穿透所述元件(2)的红外线产生的，通过采用所述捕获图像的下游图像评估来对所述元件的缺陷进行检查。
所属类别：	发明专利