[發明專利]太陽能晶圓快速檢測系統

無效

• 申請號: 201010109035.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN102156106A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 潘世耀;薛名凱;林裕軒;簡宏達
• 申請（專利權）人: 致茂電子(蘇州)有限公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/88
• 代理公司: 北京明和龍知識產權代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

【技術領域】

本發明是關于太陽能晶圓快速檢測系統，尤其是一種關于太陽能晶圓內層與外層瑕疵快速檢測系統。

【背景技術】

潔凈能源如太陽能等的需求日增，目前太陽能的主要轉換方式是透過太陽能電池將太陽能轉換成電能以供使用，隨著太陽能電池的普及，在封裝成太陽能電池模組前，必須先進行嚴格的品質檢測，太陽能電池的檢測也成為業界的重要課題。

太陽能電池的缺陷一般可分為內部缺陷與外部瑕疵，內部缺陷主要是指由于結構些微斷裂造成的微隙，雖然此種微隙的裂縫寬度可能甚小，甚至于不是從頂部到底部完整的斷裂，但由于微隙會阻斷太陽能電池內部光電子的傳遞，因此會明顯降低太陽能電池所生電能的傳輸效率；至于外部瑕疵，可能是污損、刮傷、或布局偏斜等，將會影響受光面的收光效率或電能傳輸。

即使內部缺陷尺寸甚微小，仍然可能影響輸出電能，使得此種微小結構問題的檢測成為業界的困擾，較早期的檢測方法，如圖1所示，以有經驗的操作人員手持太陽能晶圓5輕微搖晃，利用有內裂的太陽能晶圓在搖晃時會產生些許異樣聲音，純憑操作人員的耳朵聽聲辨別。當然，此種檢測受限于搖晃的力道并非一致，何謂異常聲音也欠缺統一標準，而且人的聽力非常有限，一旦搖晃的力道過大，更可能直接損壞受測的太陽能晶圓5導致破裂，因此檢測的可信度相當受到質疑。

隨后發展出的另一公知檢測方式，是對太陽能晶圓照射一可吸收的紅外光，使得太陽能晶圓吸收此紅外光后受激而發光，由于太陽能晶圓結構中的內部缺陷位置無法如正常結構般地吸收紅外光并受激發而發光，故可擷取該太陽能晶圓的影像畫面進行判別。然而，目前常用的太陽能晶圓均是多晶硅，在某一晶格排列與另一晶格排列的邊界處，即使沒有內部缺陷，但在該處光致發光的波長卻與正常晶格排列位置所產生波長有所差異，因此如圖2所示，所擷取的影像無法輕易判斷何處是缺陷而何處是晶格邊界，使得自動化判別有其困難，仍然需依賴有經驗的操作人員人力鑒識，檢測效率因而無法提升，可信度也仍然堪慮。

另方面，外部瑕疵由于暴露在外，目前已經可藉由照射一光束至太陽能晶圓的受光面，使其產生一反射光，擷取其影像并以后端電腦判別該太陽能晶圓的外層瑕疵；但是，受限于內部缺陷無法自動化檢測，目前檢測太陽能晶圓內部與外層瑕疵，通常是經由不同系統與流程分別進行。因此，如何在檢測過程中，排除人力判別的不確定性，透過自動化設備進行較精準的檢測，不但能增加檢測作業的準確率，也能同步提升其效率，便成為業界的共同需求所在。

【發明內容】

本發明目的之一在于提供一種可將不同站檢測設備整合為單站檢測的太陽能晶圓快速檢測系統。

本發明的另一目的在于提供一種提供太陽能晶圓內外層瑕疵檢測、并有效分析出瑕疵所在、使自動化成為可行的太陽能晶圓快速檢測系統。

本發明的又一目的在于提供一種整合后，可有效降低設備成本的太陽能晶圓快速檢測系統。

依照本發明揭示的太陽能晶圓快速檢測系統，是供檢測至少一片待測太陽能晶圓，其中該太陽能晶圓具有一個正面及一個背面，并具有一個已知吸收光譜及一個已知放射光譜；該檢測系統包括：一個供照射該待測太陽能晶圓該正面的前置光源；一個供朝向該太陽能晶圓背面、與該前置光源時序交錯地放射至少具有部分該太陽能晶圓吸收光譜波長成分光能，使該太陽能晶圓吸收該波長成分的光能、并釋放該放射光譜至少部分波長成分光能的背光源；及一個可擷取該太陽能晶圓正面反射/漫射光、并可擷取對應該放射光譜上述至少部分波長范圍光線的影像擷取裝置。

因此透過本發明所揭示的太陽能晶圓快速檢測系統，不僅使得可對太陽能晶圓自動化快速檢測成為可行，并將多組系統整合以降低制作系統的成本，提升產品的檢測效率與精密度，達到上述所有的目的。

【圖式簡單說明】

圖1為檢測太陽能晶圓以手持并以搖晃耳朵聽聲辨別的示意圖

圖2為擷取太陽能晶圓吸收此外光后受激而發光的影像圖；

圖3為本發明的較佳實施例太陽能晶圓快速檢測系統的仰視圖；

圖4為圖3太陽能晶圓吸收紅外光成分后放射光譜的示意圖；

圖5為圖4太陽能晶圓有晶格、晶格邊界、及內部缺陷的示意圖；

圖6為圖5太陽能晶圓于不同位置產生不同發光亮度的曲線圖；及

圖7為圖5太陽能晶圓透過濾光片更清楚辨識發光亮度的曲線圖。

【主要元件符號說明】

1前置光源?????????3背光源????????5太陽能晶圓

51太陽能晶圓正面??53太陽能晶圓背面

55晶格????????????57晶格邊界