[發(fā)明專利]提供裂紋檢測(cè)用預(yù)測(cè)模型的方法和檢測(cè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的裂紋的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280038885.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN103733322B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬西亞斯·德瑪;S·瑞恩;喬納斯·克里施
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 弗勞恩霍弗實(shí)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì);弗賴堡阿爾伯特-路德維格大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66;G01N21/95;G01N21/64;G01N21/93;G06T7/00
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 武晨燕,徐川

1.一種用于提供用于在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的裂紋檢測(cè)的預(yù)測(cè)模型的方法，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是光伏太陽(yáng)能電池或制造過(guò)程中的光伏太陽(yáng)能電池的前級(jí)物，

該方法包括以下方法步驟：

A.提供參照半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該參照半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)裂紋；

B.提供關(guān)于所述至少一個(gè)裂紋的裂紋數(shù)據(jù)，該裂紋數(shù)據(jù)包含與裂紋在該參照半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的位置有關(guān)的幾何位置數(shù)據(jù)；

C.通過(guò)空間分辨測(cè)量在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的光致發(fā)光的多個(gè)局部測(cè)量點(diǎn)和/或通過(guò)空間分辨測(cè)量該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的IR吸收來(lái)空間分辨測(cè)量該參照半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，和

D.通過(guò)依據(jù)在方法步驟C中求出的空間分辨的測(cè)量數(shù)據(jù)并且依據(jù)在方法步驟B中提供的裂紋數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練來(lái)建立預(yù)測(cè)模型，其中，該學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練包括以下方法步驟：

D1.通過(guò)下述方式建立用于至少一個(gè)局部描述符點(diǎn)的至少一個(gè)描述符，即，針對(duì)該局部描述符點(diǎn)設(shè)定或者確定一個(gè)檢查區(qū)，并且依據(jù)該檢查區(qū)內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)建立該描述符，該描述符是特征矢量和/或特征分布和/或特征直方圖，和

D2.利用該描述符和該裂紋數(shù)據(jù)訓(xùn)練該學(xué)習(xí)算法；

其中，晶界的幾何位置作為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)的晶界數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定和/或借助空間分辨測(cè)量方法來(lái)確定，并且

如此依據(jù)晶界數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行加權(quán)，

-在方法步驟D中的描述符建立時(shí)，不考慮位于晶界上的局部點(diǎn)，或者以比其余局部點(diǎn)低的權(quán)重考慮位于晶界上的局部點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是由用于制造太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料形成的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)局部描述符點(diǎn)通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)搜尋方法來(lái)確定，所述關(guān)鍵點(diǎn)搜尋方法是SIFT方法、GLOH方法和SURF方法中的至少一個(gè)方法。

4.一種用于檢測(cè)在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的裂紋的方法，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是光伏太陽(yáng)能電池或制造過(guò)程中的光伏太陽(yáng)能電池前級(jí)物，該方法包括以下方法步驟：

A.提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

B.提供根據(jù)權(quán)利要求1建立的預(yù)測(cè)模型，該預(yù)測(cè)模型是通過(guò)學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練來(lái)建立的；

C.通過(guò)空間分辨測(cè)量在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的光致發(fā)光的多個(gè)局部測(cè)量點(diǎn)和/或通過(guò)空間分辨測(cè)量該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的IR吸收來(lái)空間分辨測(cè)量該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

D.針對(duì)至少一個(gè)局部檢查點(diǎn)確定在該局部檢查點(diǎn)上是否有裂紋，包括以下的方法步驟：

D1.通過(guò)下述方式建立該局部檢查點(diǎn)的至少一個(gè)描述符，即，針對(duì)該局部檢查點(diǎn)設(shè)定或確定一個(gè)檢查區(qū)并且結(jié)合該檢查區(qū)內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)建立該描述符，該描述符是特征矢量和/或特征分布和/或特征直方圖，和

D2.利用該描述符和預(yù)測(cè)模型來(lái)確定在該局部檢查點(diǎn)是否有裂紋。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是由用于制造太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料形成的。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)方法步驟D檢測(cè)裂紋時(shí)，在方法步驟E內(nèi)按照求出裂紋特性的幾何數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行裂紋重建。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在方法步驟E中針對(duì)局部檢查點(diǎn)周圍的一個(gè)局部重建區(qū)域?qū)τ谠撝亟▍^(qū)內(nèi)的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)確定出方位并且借助通過(guò)圖案識(shí)別手段的與星形圖案的相似性比較來(lái)確定對(duì)應(yīng)于該裂紋的測(cè)量點(diǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該至少一個(gè)局部檢查點(diǎn)是利用關(guān)鍵點(diǎn)搜尋方法來(lái)確定的。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該關(guān)鍵點(diǎn)搜尋方法是SIFT方法、GLOH方法和SURF方法中的至少一個(gè)方法。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該關(guān)鍵點(diǎn)搜尋方法是利用能夠控制方位的濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述濾波器是條形圖濾波器。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該條形圖濾波器采用高斯濾波器的導(dǎo)數(shù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該導(dǎo)數(shù)是二階導(dǎo)數(shù)。