[發(fā)明專利]用于對(duì)紋理化單晶硅晶片上的角錐進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380032520.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104395735B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 如弟格·庫(kù)比則克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐德富有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47;G01B11/30
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 陶敏;臧建明

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)表面紋理化的單晶硅晶片(1)上的角錐(2)進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的方法，其中通過(guò)使用至少一個(gè)光源(4)和至少一個(gè)光接收器(5)，在角錐上彎曲的光(7)被接收用于確定角錐的幾何特征。在向前方向上散射的光(9)選擇性地通過(guò)另一光接收器(8)測(cè)量并且確定硅晶片的表面通過(guò)角錐覆蓋的程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于使用至少一個(gè)光源和至少一個(gè)光接收器對(duì)紋理化單晶硅晶片上的角錐進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的方法。

背景技術(shù)

例如，從專利說(shuō)明書(shū)EP1692458 B1中已知用于測(cè)量紋理化表面上的角錐的平均角錐尺寸的光學(xué)測(cè)量方法。然而，此方法具有僅可以確定平均角錐尺寸的缺點(diǎn)。另外，本發(fā)明涉及一種間接方法，其中根據(jù)反射光束的強(qiáng)度推斷角錐尺寸。此外，由于出現(xiàn)由角錐產(chǎn)生的衍射效應(yīng)和遮光效應(yīng)，因此此方法是非線性的且因此供應(yīng)關(guān)于平均角錐尺寸的相對(duì)波動(dòng)而不是絕對(duì)量的信息。此外，此方法的不利之處在于，被反射回的信號(hào)主要由在角錐表面處的反射造成。

從公開(kāi)案DE 10 2010 029 133 A1中，已知一種用于襯底上的角錐表面紋理的表征的方法。所述方法包含以下過(guò)程步驟：使襯底表面經(jīng)受激光，具體來(lái)說(shuō)，檢測(cè)由襯底表面產(chǎn)生的光束的反射樣本、通過(guò)確定由角錐表面結(jié)構(gòu)的側(cè)緣產(chǎn)生的至少一個(gè)引導(dǎo)角錐反射最大值、由角錐表面結(jié)構(gòu)的邊緣產(chǎn)生的漫反射帶以及由面缺陷產(chǎn)生的缺陷最大值的強(qiáng)度來(lái)評(píng)估反射樣本。

公開(kāi)案US 2006/0268283 A1描述一種用于通過(guò)光學(xué)反射樣本的定量確定紋理化程度的光學(xué)方法。

從DE 10 2010 011 056 A1中，已知一種用于通過(guò)在一個(gè)或兩個(gè)面處使用直接反射對(duì)表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量光學(xué)測(cè)量的方法。

從H.梅克爾(H.Maeckel)等人的文章“使用光學(xué)反射模式的單晶硅紋理的表征(CHARACTERISATION OF MONOCRYSTALLINE SILICONE TEXTURE USING OPTICALREFLECTANCE PATTERNS)”，2008年9月1日至5日西班牙巴倫西亞第23屆歐洲光伏太陽(yáng)能展覽會(huì)(European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition,EVPUSEC)，第1160至1163頁(yè)中，已知一種用于使用光學(xué)反射樣本表征單晶硅晶片紋理的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種方法，通過(guò)此方法不僅可以確定平均角錐尺寸，而且還可以確定角錐尺寸的分布展開(kāi)、平均角錐角度以及硅晶片表面上的表面覆蓋度的量值。

基于上文詳細(xì)說(shuō)明的方法，根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)這些和其他目標(biāo)，其中出于確定角錐的幾何特性的目的收集在角錐處衍射的光。根據(jù)本發(fā)明的用于確定角錐特性和角錐幾何結(jié)構(gòu)以及具體來(lái)說(shuō)平均角錐尺寸、經(jīng)照明的測(cè)量點(diǎn)內(nèi)的角錐尺寸的統(tǒng)計(jì)分布展開(kāi)和/或平均角錐角度的方法因此基于由角錐處的衍射產(chǎn)生的衍射圖的評(píng)估。為此目的，使用在縫隙處的簡(jiǎn)單衍射理論。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例，通過(guò)光源發(fā)出的光的測(cè)量點(diǎn)照明晶片表面，并且通過(guò)光接收器收集在表面處向前散射的光且根據(jù)所檢測(cè)到的光的量確定角錐的表面覆蓋度。因此，除向后衍射的光之外，可能地通過(guò)另一光接收器測(cè)量和評(píng)估向前散射的光。在此，向前散射應(yīng)被理解為其中晶片表面被用作反射表面的光的方向。如果晶片尚未被紋理化，則在此方向上光的散射量達(dá)到最大值。例如，這是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)中的粗鋸晶片。由于在紋理化過(guò)程期間具有角錐的晶片的覆蓋度增加，因此在此方向上散射的光的量與晶片的覆蓋百分比按比例地減少。由于角錐表面和邊緣相對(duì)于光源和光接收器的幾何定向，因此通過(guò)角錐覆蓋的表面區(qū)域幾乎不向光接收器供應(yīng)散射或反射光。因此，當(dāng)具有角錐的表面存在完整的覆蓋度時(shí)，沒(méi)有或幾乎沒(méi)有光在向前方向上反射或散射。換言之，這表示：在鏡面反射的方向上反射或散射的光與未通過(guò)角錐覆蓋的表面的百分比成比例。