專利名稱：無損檢測半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無損檢測半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的方法。該半導(dǎo)體材料具有長度 和橫截面區(qū)(cross-sectional area)。因此該半導(dǎo)體材料是塊(bulk)材料，從該塊材料切割 出半導(dǎo)體產(chǎn)品的單個(gè)盤(discs)或板(plates)。本發(fā)明還涉及一種用于無損檢測半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的設(shè)備。該半導(dǎo)體材料具 有長度、橫截面區(qū)以及與長度對(duì)齊的側(cè)面。
背景技術(shù)：
德國專利申請(qǐng)DE 10 2006 032 431A1公開了一種檢測由半導(dǎo)體材料組成的桿件 中的機(jī)械缺陷。該半導(dǎo)體材料呈現(xiàn)至少一個(gè)平面，并且垂直于該平面量得的厚度為Icm 到100cm。在該方法中，利用至少一個(gè)通過液體耦合介質(zhì)(liquid coupling medium)耦合 到該桿件的平面的超聲波換能器(ultrasonic transducer)掃描該平面。在各測量點(diǎn)，超聲 波脈沖至少指向該桿件的平面，并且由該桿件產(chǎn)生的超聲波脈沖的回波被記錄為時(shí)間的 函數(shù)，使得能夠檢測來自該平面的回波、該桿件的與該平面相反的表面的回波以及其它 可能的回波，其中從其它的回波檢測該桿件的機(jī)械缺陷的位置。德國專利申請(qǐng)DE 29 36 882公開了檢測零部件(component)內(nèi)部的材料缺陷的測 試設(shè)備。該測試設(shè)備用于檢測核電站中壓力作用下的零部件。通過遙控的機(jī)械手將測試 頭移動(dòng)到待測試的位置。不測試零部件的整個(gè)內(nèi)部的缺陷。US專利6,047,600公開了一種測試壓電材料的內(nèi)部缺陷的方法。利用到達(dá)時(shí)間 法(time-of-arrival method)測試材料的均一性。US專利5,381,693公開了一種超聲波成像設(shè)備，其中在利用超聲波輻射待測試對(duì) 象的狀態(tài)下，掃描待測試對(duì)象。通過聚焦，可以設(shè)定待測試的材料中的平面。國際專利申請(qǐng)WO 02/40987公開了一種用于平坦基板的聲學(xué)、顯微鏡檢查的方 法和設(shè)備。待檢查基板被放置到耦合有超聲波的濕環(huán)境中。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中不存在以下技術(shù)利用超聲波設(shè)備檢查任意大小與形狀的桿狀半導(dǎo) 體材料，以能夠從整塊半導(dǎo)體材料獲得關(guān)于可能缺陷的信息。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種能夠可靠地檢測半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的方法。此外， 根據(jù)本發(fā)明的方法將提供半導(dǎo)體材料內(nèi)部的超聲波圖象。通過根據(jù)如下方法實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。
一種用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的方法，所述半導(dǎo)體材料具有長度以 及橫截面區(qū)，所述方法的特征在于以下步驟設(shè)置超聲波設(shè)備，其中，在所述超聲波設(shè) 備和所述半導(dǎo)體材料的側(cè)面之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沿著所述半導(dǎo)體材料的長度移動(dòng)所述超 聲波設(shè)備；在所述半導(dǎo)體材料和所述超聲波設(shè)備之間的所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，從所述超聲 波設(shè)備向所述半導(dǎo)體材料發(fā)射超聲波脈沖，與此并行地，記錄與時(shí)間和空間有關(guān)的來自所述半導(dǎo)體材料內(nèi)部的對(duì)所述超聲波脈沖的超聲波回波信號(hào)，使得從整塊所述半導(dǎo)體材 料捕獲所述半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷；在所述半導(dǎo)體材料為圓柱狀的情況下，在所述超聲 波設(shè)備沿著所述半導(dǎo)體材料的長度移動(dòng)期間，捕獲直到所述半導(dǎo)體材料的中心的至少一 個(gè)扇形區(qū)，或者在所述半導(dǎo)體材料為長方體狀的情況下，在所述超聲波設(shè)備沿著所述半 導(dǎo)體材料的第一外表面的長度移動(dòng)期間，捕獲直到所述半導(dǎo)體材料的中央面的至少一個(gè) 長方體；以及通過介質(zhì)將所述超聲波脈沖耦合到所述半導(dǎo)體材料以及通過所述介質(zhì)耦合 來自所述半導(dǎo)體材料的所述超聲波回波信號(hào)本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供如下設(shè)備通過該設(shè)備可以無損地定位半導(dǎo)體材料內(nèi) 部缺陷。此外，半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的位置將被傳送到用于半導(dǎo)體材料的后續(xù)處理的處理機(jī)。通過根據(jù)如下設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。一種用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，所述半導(dǎo)體材料具有長度、 橫截面區(qū)以及與所述長度對(duì)齊的側(cè)面，其中，所述用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷 的設(shè)備被設(shè)計(jì)成檢查圓柱狀的半導(dǎo)體材料或長方體狀的半導(dǎo)體材料，超聲波設(shè)備被分配 到所述半導(dǎo)體材料，而且設(shè)置在所述超聲波設(shè)備和所述半導(dǎo)體材料的所述側(cè)面之間產(chǎn)生 沿著所述半導(dǎo)體材料的所述側(cè)面的長度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，所述用于無損檢測半導(dǎo)體材 料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備的特征在于，所述超聲波設(shè)備和控制裝置被設(shè)計(jì)成在所述半導(dǎo)體 材料為圓柱狀的情況下，沿著所述半導(dǎo)體材料的長度，能檢查直到所述半導(dǎo)體材料的中 心的至少一個(gè)扇形區(qū)，或者，在所述半導(dǎo)體材料為長方體狀的情況下，在所述超聲波設(shè) 備沿著所述半導(dǎo)體材料的第一外表面的長度移動(dòng)期間，能檢查直到所述半導(dǎo)體材料的中 央面的至少一個(gè)長方體，其中，所述控制裝置用于控制所述超聲波設(shè)備和所述半導(dǎo)體材 料之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、用于控制將超聲波脈沖發(fā)射到所述半導(dǎo)體材料上以及與此并行地記 錄來自所述半導(dǎo)體材料的內(nèi)部的超聲波回波信號(hào)。已經(jīng)證明是特別有利的是通過本發(fā)明，可以檢測桿狀半導(dǎo)體材料的缺陷。該 半導(dǎo)體材料具有長度和橫截面區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的方法，設(shè)置超聲波設(shè)備，其中，在超聲波設(shè)備和半導(dǎo)體材料的側(cè) 面之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在半導(dǎo)體材料和超聲波設(shè)備之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，從超聲波設(shè)備 向半導(dǎo)體材料發(fā)射超聲波脈沖。與此并行地，記錄與時(shí)間和空間有關(guān)的來自半導(dǎo)體材料 內(nèi)部的超聲波回波信號(hào)，使得從整塊半導(dǎo)體材料檢測半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷。通過介質(zhì)將 超聲波脈沖和超聲波回波信號(hào)耦合到半導(dǎo)體材料。介質(zhì)例如可為液體。還可以想到的是 通過空氣或其它的氣態(tài)介質(zhì)將超聲波脈沖和超聲波回波信號(hào)耦合到半導(dǎo)體材料。通過使超聲波設(shè)備沿著半導(dǎo)體材料的長度移動(dòng)來產(chǎn)生超聲波設(shè)備和半導(dǎo)體材料 之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
半導(dǎo)體材料可為圓柱狀。在超聲波設(shè)備沿著半導(dǎo)體材料的長度的移動(dòng)期間，捕 獲(capture)直到半導(dǎo)體材料的中心的至少一個(gè)扇形區(qū)(sector)。圓柱狀的半導(dǎo)體材料繞 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以捕獲隨后的直到半導(dǎo)體材料的中心的至少一個(gè)扇形區(qū)。繼續(xù)以上步驟，直 到整塊半導(dǎo)體材料已被捕獲并且表示為圖像。此外，設(shè)置計(jì)算機(jī)控制，通過計(jì)算機(jī)控制，以如下方式處理從半導(dǎo)體材料內(nèi)部 返回的超聲波回波信號(hào)為了成像，使來自至少一個(gè)扇形區(qū)的區(qū)域的超聲波回波信號(hào)被處理，且使來自該扇形區(qū)之外的超聲波回波信號(hào)不被處理。此外，可根據(jù)本發(fā)明的方法檢查長方體狀的半導(dǎo)體材料。此處同樣，在超聲波 設(shè)備沿著半導(dǎo)體材料的第一外表面的長度移動(dòng)期間，捕獲直到半導(dǎo)體材料的中央面的至 少一個(gè)長方體。使超聲波設(shè)備橫切半導(dǎo)體材料長度地移位，使得在超聲波設(shè)備沿著半導(dǎo) 體材料的第一外表面的長度的隨后的移動(dòng)期間，捕獲直到半導(dǎo)體材料的中央面的至少一 個(gè)長方體，在從第一表面到中央面的全部長方體被捕獲后，半導(dǎo)體材料翻轉(zhuǎn)180°，以從第二外表面捕獲其它的長方體。此外，也設(shè)置計(jì)算機(jī)控制，通過計(jì)算機(jī)控制，以如下方式處理從半導(dǎo)體材料內(nèi) 部返回的超聲波回波信號(hào)使來自直到中央面的至少一個(gè)長方體的區(qū)域超聲波回波信號(hào) 被處理，且使來自該至少一個(gè)長方體之外的超聲波回波信號(hào)不被處理。用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備包括分配到半導(dǎo)體材料的超聲波設(shè) 備。此外，設(shè)置用于在超聲波設(shè)備和半導(dǎo)體材料的側(cè)面之間產(chǎn)生沿著半導(dǎo)體材料的側(cè)面 的長度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)(set-up)。超聲波設(shè)備可以包括多個(gè)換能器，所述換能器位于與側(cè)面分離開的位置處。從 換能器發(fā)射的超聲波脈沖通過介質(zhì)耦合到半導(dǎo)體材料。為此，可以想到液體或氣態(tài)介 質(zhì)。取決于采用的介質(zhì)，需要相應(yīng)地設(shè)計(jì)相應(yīng)功率(power)的換能器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，多個(gè)換能器以相等的節(jié)距布置成列。其它的實(shí)施方式 中，換能器以相等的節(jié)距布置成矩陣。隨后的參照


的實(shí)施方式闡明了根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備以及該方法和 設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。

圖1示出用于無損檢測圓柱狀半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的設(shè)備的示意圖。圖2示出用于無損檢測長方體狀半導(dǎo)體材料內(nèi)部缺陷的設(shè)備的示意圖。圖3示出圓形橫截面區(qū)和相應(yīng)的線性超聲波設(shè)備的俯視圖。圖4示出圓形橫截面區(qū)和相應(yīng)的矩陣狀超聲波設(shè)備的俯視圖。圖5示出矩形橫截面區(qū)和相應(yīng)的線性超聲波設(shè)備的俯視圖。圖6示出矩形橫截面區(qū)和相應(yīng)的矩陣狀超聲波設(shè)備的俯視圖。圖7示出各換能器相對(duì)于半導(dǎo)體材料側(cè)面的直線狀布置的可能實(shí)施方式。圖8示出各換能器相對(duì)于半導(dǎo)體材料側(cè)面的矩陣狀布置的可能實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式使用相同的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的相同元件或功能相同的元件。此外，在各附 圖中僅使用描述各附圖所必需的附圖標(biāo)記。圖1示出用于無損檢測圓柱狀半導(dǎo)體材料2內(nèi)部缺陷的設(shè)備1的示意圖。利用 根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1，可檢查具有任意橫截面Q的半導(dǎo)體材料2。在圖1所示的實(shí)施方式 中，半導(dǎo)體材料2具有圓形截面Q。此處示出的橫截面的形狀不對(duì)本發(fā)明產(chǎn)生限制?？?利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1檢查具有任意橫截面的桿狀半導(dǎo)體材料2。這里，待檢查的半導(dǎo)體材料2被置于充滿液體8的容器6中。超聲波設(shè)備10包括多個(gè)換能器12，從換能器12發(fā)射的超聲波脈沖經(jīng)由液體8耦合到半導(dǎo)體材料1。盡 管在圖中液體被示為所采用的介質(zhì)，但這不作為對(duì)本發(fā)明的限制。還可以想到經(jīng)由空氣 或其它氣態(tài)介質(zhì)將超聲波脈沖和超聲波回波信號(hào)耦合到半導(dǎo)體材料。圖中未示出經(jīng)由空 氣的耦合，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，如何設(shè)計(jì)具有相應(yīng)功率的換能器以使得經(jīng)由空氣 的耦合對(duì)半導(dǎo)體材料1的內(nèi)部缺陷產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果是顯而易見的。根據(jù)圖1所示的 雙箭頭9，超聲波設(shè)備10可以相對(duì)于半導(dǎo)體材料2沿著半導(dǎo)體材料2的長度L移動(dòng)。設(shè) 置有控制和評(píng)價(jià)裝置14。由此，控制和評(píng)價(jià)裝置14也被用于控制超聲波設(shè)備10和半導(dǎo) 體材料2之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及用于控制將超聲波脈沖發(fā)射到半導(dǎo)體材料2上。與上述功 能并行地，控制和評(píng)價(jià)裝置14還可以用于記錄來自半導(dǎo)體材料2的內(nèi)部的超聲波回波信 號(hào)。該相對(duì)運(yùn)動(dòng)沿著半導(dǎo)體材料2的長度L。為使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1捕獲整塊半導(dǎo) 體材料2，半導(dǎo)體材料2被安裝成可繞軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)。桿狀半導(dǎo)體材料2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由圖1 中的箭頭4a表示。超聲波設(shè)備10被定位成面對(duì)半導(dǎo)體材料2的側(cè)面5。圖2示出用于無損檢測長方體狀半導(dǎo)體材料2內(nèi)部缺陷的設(shè)備1的示意圖。這 里，超聲波設(shè)備10起初被定位成面對(duì)半導(dǎo)體材料2的側(cè)面5的第一表面5a。首先，利 用超聲波設(shè)備10掃描半導(dǎo)體材料2的側(cè)面5的第一表面5a。從而用超聲波設(shè)備10捕獲 半導(dǎo)體材料2的直到中央面3的內(nèi)部。在捕獲半導(dǎo)體材料2的該部分之后，半導(dǎo)體材料 2翻轉(zhuǎn)180°，掃描與第一表面5a相反的第二表面5b。由此捕獲由半導(dǎo)體材料2形成的 塊的第二部分。圖3示出圓形橫截面區(qū)20和線性超聲波設(shè)備10的俯視圖。這里，超聲波設(shè)備 10的至少一個(gè)換能器12被定位成面對(duì)側(cè)面5的線(見圖7)。超聲波設(shè)備10以及控制和 評(píng)價(jià)裝置14以捕獲半導(dǎo)體材料2的圓的直到半導(dǎo)體材料2的中心M的扇形區(qū)21的方式協(xié) 作。該圓的扇形區(qū)21沿著半導(dǎo)體材料2的長度L延伸。一旦該圓的扇形區(qū)21已經(jīng)被捕 獲，半導(dǎo)體材料2就繞軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)并且利用超聲波設(shè)備10捕獲該圓的下一個(gè)扇形區(qū)21。圖4示出圓形橫截面區(qū)20和線性超聲波設(shè)備10的俯視圖。超聲波設(shè)備10包括 以矩陣方式布置的多個(gè)換能器12。圖4示出該矩陣的第一列。這里，換能器12以如下 方式相對(duì)于半導(dǎo)體材料2被定位各換能器距半導(dǎo)體材料2的側(cè)面5相等距離。超聲波 設(shè)備10以及控制和評(píng)價(jià)裝置14以捕獲半導(dǎo)體材料2的圓的直到半導(dǎo)體材料2的中心M的 扇形區(qū)21的方式協(xié)作。該圓的扇形區(qū)21沿著半導(dǎo)體材料2的長度L延伸。一旦該圓的 扇形區(qū)21已經(jīng)被捕獲，半導(dǎo)體材料2就繞軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)并且利用超聲波設(shè)備10捕獲該圓的 下一個(gè)扇形區(qū)21。利用矩陣布置的多個(gè)換能器12捕獲的該圓的扇形區(qū)21大于利用直線 布置的多個(gè)換能器12檢測到的該圓的圓的扇形區(qū)。
圖5示出矩形橫截面區(qū)30和線性超聲波設(shè)備10的俯視圖。其中，超聲波設(shè)備 10的至少一個(gè)換能器12被布置成以面對(duì)側(cè)面5的第一表面5a的一部分的方式被定位。 超聲波設(shè)備10以及控制和評(píng)價(jià)裝置14 (參見圖1)以捕獲半導(dǎo)體材料2的直到半導(dǎo)體材料 2的中央面3的長方體31的方式協(xié)作。長方體31沿著半導(dǎo)體材料2的長度L延伸。一 旦長方體31已經(jīng)被捕獲，超聲波設(shè)備10就移位(沿箭頭32的方向)，使得超聲波設(shè)備10 能捕獲下一個(gè)長方體。一旦所有的從第一面5a到中央面3a的長方體31都已經(jīng)被捕獲， 就將半導(dǎo)體材料翻轉(zhuǎn)180°。然后捕獲多個(gè)從側(cè)面5的第二表面5b到中央面3的長方體 31。由此可以捕獲具有矩形斷面30的整塊半導(dǎo)體材料2。盡管上述描述限于矩形形狀，但不被作為本發(fā)明的限制。橫截面也可以是正方形形狀或一定程度上偏離矩形或正方形 的形狀。圖6示出矩形的橫截面區(qū)30和用于捕獲整塊半導(dǎo)體材料2的矩陣狀的超聲波設(shè)備10的俯視圖。與圖5所示的實(shí)施方式不同的是，利用換能器12的矩陣布置比利用圖 5中的布置能捕獲更大的長方體31。其中，矩陣布置的各換能器12被布置為分別與第一 表面5a或第二表面5b大體平行。圖7示出各換能器12相對(duì)于半導(dǎo)體材料2的側(cè)面5線性布置的可能實(shí)施方式。 在這里示出的實(shí)施方式中，利用換能器12的線性布置(列布置50)掃描半導(dǎo)體材料2的 例如第一表面5a。各換能器12沿半導(dǎo)體材料的長度L彼此以等節(jié)距40定位。為捕獲 半導(dǎo)體材料2內(nèi)部的直到中央面3的長方體31 (參見圖5)，列布置50被移動(dòng)節(jié)距值40。 由此在較短時(shí)間內(nèi)捕獲半導(dǎo)體材料2塊的至少一部分。為捕獲半導(dǎo)體材料2塊的下一部 分，垂直于半導(dǎo)體材料2的長度L地移動(dòng)換能器12的列布置50。然后再次將列布置50 移位節(jié)距值40。繼續(xù)該動(dòng)作，直到掃描了整個(gè)第一表面5a并且捕獲了相應(yīng)的半導(dǎo)體材料 2塊。圖8示出各換能器12相對(duì)于半導(dǎo)體材料2的側(cè)面5的第一表面5a的矩陣狀布置 的可能實(shí)施方式。根據(jù)圖7所示的順序使換能器12的整個(gè)矩陣55移位。不言而喻，利 用矩陣55比利用圖7所示的實(shí)施方式能捕獲半導(dǎo)體材料2塊的更大的區(qū)域。在矩陣布置 的情況下，從半導(dǎo)體材料2內(nèi)部返回的超聲波回波信號(hào)的信號(hào)處理較費(fèi)力。已參考優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不背離 所附的權(quán)利要求的范圍的情況下能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行修改或變形是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于無損檢測半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部缺陷的方法，所述半導(dǎo)體材料(2)具有長 度(L)以及橫截面區(qū)(Q)，所述方法的特征在于以下步驟設(shè)置超聲波設(shè)備(10)，其中，在所述超聲波設(shè)備(10)和所述半導(dǎo)體材料(2)的側(cè)面 (5)之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沿著所述半導(dǎo)體材料(2)的長度(L)移動(dòng)所述超聲波設(shè)備(10)；在所述半導(dǎo)體材料(2)和所述超聲波設(shè)備(10)之間的所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，從所述超 聲波設(shè)備(10)向所述半導(dǎo)體材料(2)發(fā)射超聲波脈沖，與此并行地，記錄與時(shí)間和空間 有關(guān)的來自所述半導(dǎo)體材料(2)內(nèi)部的對(duì)所述超聲波脈沖的超聲波回波信號(hào)，使得從整 塊所述半導(dǎo)體材料(2)捕獲所述半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部缺陷；在所述半導(dǎo)體材料(2)為圓柱狀的情況下，在所述超聲波設(shè)備(10)沿著所述半導(dǎo)體 材料(2)的長度(L)移動(dòng)期間，捕獲直到所述半導(dǎo)體材料(2)的中心(M)的至少一個(gè)扇 形區(qū)，或者在所述半導(dǎo)體材料(2)為長方體狀的情況下，在所述超聲波設(shè)備(10)沿著所 述半導(dǎo)體材料(2)的第一外表面的長度(L)移動(dòng)期間，捕獲直到所述半導(dǎo)體材料(2)的中 央面(3)的至少一個(gè)長方體(31)；以及通過介質(zhì)(8)將所述超聲波脈沖耦合到所述半導(dǎo)體材料(2)以及通過所述介質(zhì)(8)耦 合來自所述半導(dǎo)體材料(2)的所述超聲波回波信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體材料(2)為圓柱狀的情況 下，所述半導(dǎo)體材料(2)能繞軸線(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，以利用所述超聲波設(shè)備(10)捕獲隨后的直 到所述半導(dǎo)體材料(2)的中心(M)的至少一個(gè)扇形區(qū)(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，設(shè)置計(jì)算機(jī)控制，通過所述計(jì)算機(jī) 控制，以如下方式處理從圓柱狀的所述半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部返回的所述超聲波回波信 號(hào)使來自所述至少一個(gè)扇形區(qū)(21)的區(qū)域的超聲波回波信號(hào)被處理并且使來自所述至 少一個(gè)扇形區(qū)(21)之外的超聲波回波信號(hào)不被處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體材料為長方體狀的情況 下，橫切所述半導(dǎo)體材料(2)的長度(L)地使所述超聲波設(shè)備(10)移位，在所述超聲波 設(shè)備(10)沿著所述半導(dǎo)體材料(2)的第一外表面的長度(L)的隨后的移動(dòng)期間，捕獲直 到所述半導(dǎo)體材料(2)的中央面(3)的至少一個(gè)長方體(31)，并且在所述半導(dǎo)體材料(2) 的從所述第一表面(5a)到所述中央面(3)的所有長方體(31)被捕獲之后，所述半導(dǎo)體材 料(2)翻轉(zhuǎn)180°，以從第二外表面(5b)捕獲其它長方體(31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，設(shè)置計(jì)算機(jī)控制，通過所述計(jì)算機(jī)控 制，以如下方式處理從所述半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部返回的所述超聲波回波信號(hào)使來自 直到所述中央面(3)的所述至少一個(gè)長方體(31)的區(qū)域的超聲波回波信號(hào)被處理并且使 來自所述至少一個(gè)長方體之外的超聲波回波信號(hào)不被處理。
6.—種用于無損檢測半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，所述半導(dǎo)體材料(2)具有 長度(L)、橫截面區(qū)(Q)以及與所述長度(L)對(duì)齊的側(cè)面(5)，其中，所述用于無損檢測 半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備被設(shè)計(jì)成檢查圓柱狀的半導(dǎo)體材料(2)或長方體狀的半導(dǎo) 體材料(2)，超聲波設(shè)備(10)被分配到所述半導(dǎo)體材料(2)，而且設(shè)置在所述超聲波設(shè)備 (10)和所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)之間產(chǎn)生沿著所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面 (5)的長度(L)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)(9)，所述用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備 的特征在于，所述超聲波設(shè)備(10)和控制裝置被設(shè)計(jì)成在所述半導(dǎo)體材料(2)為圓柱狀的情況下，沿著所述半導(dǎo)體材料(2)的長度(L)，能檢查直到所述半導(dǎo)體材料(2)的中 心(M)的至少一個(gè)扇形區(qū)，或者，在所述半導(dǎo)體材料(2)為長方體狀的情況下，在所述 超聲波設(shè)備(10)沿著所述半導(dǎo)體材料(2)的第一外表面的長度(L)移動(dòng)期間，能檢查直 到所述半導(dǎo)體材料(2)的中央面(3)的至少一個(gè)長方體(31)，其中，所述控制裝置用于控 制所述超聲波設(shè)備(10)和所述半導(dǎo)體材料(2)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、用于控制將超聲波脈沖 發(fā)射到所述半導(dǎo)體材料(2)上以及與此并行地記錄來自所述半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部的超聲 波回波信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在于， 所述超聲波設(shè)備(10)包括與所述側(cè)面(5)分離開的多個(gè)換能器(12)，并且從所述換能器 (12)進(jìn)入所述半導(dǎo)體材料(2)的超聲波脈沖以及從所述半導(dǎo)體材料(2)進(jìn)入所述換能器 (12)的超聲波回波信號(hào)經(jīng)由介質(zhì)耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在于， 所述介質(zhì)是液體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在于， 所述介質(zhì)是氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在 于，所述多個(gè)換能器(12)以相等的節(jié)距(40)布置成列。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在 于，所述多個(gè)換能器(12)以相等的節(jié)距(40)布置成矩陣(55)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在 于，在所述半導(dǎo)體材料(2)為圓柱狀的情況下，所述多個(gè)換能器(12)的列布置(50)相對(duì) 于所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)被布置成使得所述多個(gè)換能器(12)被定位成面對(duì) 所述半導(dǎo)體材料(2)的側(cè)面的母線。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在 于，在所述半導(dǎo)體材料(2)為圓柱狀的情況下，所述多個(gè)換能器(12)的矩陣布置相對(duì)于 所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)被布置成使得所述多個(gè)換能器(12)被定位成面對(duì)所 述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)的至少一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在 于，在所述半導(dǎo)體材料(2)為長方體狀的情況下，所述多個(gè)換能器(12)的列布置(50)相 對(duì)于所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)的四個(gè)面中的一個(gè)面被布置成使得所述多個(gè)換能 器(12)基本上被定位成面對(duì)所述半導(dǎo)體材料(2)的該一個(gè)面的線。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于無損檢測半導(dǎo)體材料的內(nèi)部缺陷的設(shè)備，其特征在 于，在所述半導(dǎo)體材料(2)為長方體狀的情況下，所述多個(gè)換能器(12)的矩陣布置相對(duì) 于所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)的四個(gè)面中的一個(gè)面被布置成使得所述多個(gè)換能器 (12)被定位成面對(duì)所述半導(dǎo)體材料(2)的所述側(cè)面(5)的四個(gè)面中的該一個(gè)面的至少一部 分。
全文摘要
公開了一種無損檢測半導(dǎo)體材料(2)的內(nèi)部缺陷的設(shè)備和方法。半導(dǎo)體材料(2)具有長度(L)、橫截面區(qū)(Q)以及與所述長度(L)對(duì)齊的側(cè)面(5)。超聲波設(shè)備(10)被分配到所述半導(dǎo)體材料(2)。此外，設(shè)置在所述超聲波設(shè)備(10)和半導(dǎo)體材料(2)的側(cè)面(5)之間產(chǎn)生沿著半導(dǎo)體材料(2)的側(cè)面(5)的長度(L)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)(9)。
文檔編號(hào)G01N29/265GK102016563SQ200980114435
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者克勞斯·克萊瑪 申請(qǐng)人:克萊瑪博士聲顯微術(shù)研究所有限公司