[發明專利]一種硅片晶向檢測方法及檢測裝置

有效

• 申請號: 201410146800.4
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103928363A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 付少永;熊震
• 申請（專利權）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

1.一種硅片晶向的檢測方法，包括：

a）用包括光源的攝像裝置對放置在平臺上的硅片在不同旋轉角度下拍照，每次拍照后，使所述平臺和所述攝像裝置發生圍繞所述平臺主軸的角度為α的相對旋轉，并再次拍照，直至獲得n個旋轉角度下的圖像，n＝360/α；

b）對拍照得到的圖像進行投影變換和配準；

c）針對所述硅片上的晶粒，獲取每一圖像上同一位置處的像素亮度，并按拍照時的累計旋轉角度排列，得到所述晶粒的晶粒反射曲線；

d）在晶粒反射曲線中標識出三個或更多個不同拍攝角度下的像素亮度極值；

e）基于所確定的像素亮度極值，確定晶粒<111>正八面體的三個或更多個面的法向；

f）基于所確定的三個或更多個面的法向，結合晶粒正八面體的對稱性質，計算出所有八面體法向量；以及

g）根據所計算的八面體法向量確定硅片上所述晶粒的晶向。

2.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，在所述步驟f）中，基于所確定的三個或更多個面的法向，求解以下方程：

V_i,V_j＝cos(α₀)·V_i·V_j，i,j={1,2,3,4},i≠j

其中V_i，V_j表示八面體的面法向量，角度α₀為晶粒<111>正八面體的相鄰面的銳角夾角或鈍角夾角。

3.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述攝像裝置包括一個或多個成像探頭，所述光源主軸和所述一個或多個成像探頭的各自主軸基本設置在相同角平面中。

4.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述攝像裝置包括第一成像探頭和第二成像探頭，所述光源主軸、第一成像探頭主軸、第二成像探頭主軸基本設置在相同角平面中。

5.如權利要求4所述的檢測方法，其特征在于，所述第一成像探頭主軸和硅片表面的夾角θ1為75°，所述第二成像探頭主軸和硅片表面的夾角θ2為45°。

6.如權利要求4所述的檢測方法，其特征在于，

在所述步驟a）中，利用第一成像探頭和第二成像探頭分別獲得第一組n個圖像和第二組n個圖像，在所述步驟c）中，基于第一組n個圖像得到第一晶粒反射曲線，基于第二組n個圖像得到第二晶粒反射曲線。

7.如權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，在所述步驟d）中，當在相同拍攝角度下從第一晶粒反射曲線和第二晶粒反射曲線中均標識出像素亮度極值時，取亮度大者。

8.如權利要求4中任一項所述的檢測方法，其特征在于，還包括：確定第一成像探頭所在角平面角平面和第二成像探頭所在角平面的夾角γ，基于夾角γ校正第一晶粒反射曲線和第二晶粒反射曲線中的一者。

9.如權利要求1－8中任一項所述的檢測方法，其特征在于，在所述步驟c）中，所述晶粒反射曲線在極坐標下繪出，極角和拍照時的累計旋轉角度對應，極徑和像素亮度對應。

10.如權利要求1－8中任一項所述的檢測方法，其特征在于，在所述步驟e）中，假定像素亮度極值出現在<111>八面體的裸露的面上的垂線方向。

11.如權利要求1－8中任一項所述的檢測方法，其特征在于，所述光源是漫反射光源。

12.如權利要求1－8中任一項所述的檢測方法，其特征在于，所述光源是LED平板光源。

13.如權利要求1－8中任一項所述的檢測方法，其特征在于，在所述步驟a）中：

保持所述攝像裝置不動，旋轉所述平臺；或者

保持所述平臺不動，旋轉所述攝像裝置。

14.如權利要求1－8中任一項所述的檢測方法，其特征在于，所述硅片是多晶硅片，所述方法包括：

對多晶硅片上的每一個晶粒執行步驟c)－g)以確定其晶向；

將各個晶粒的晶向按角度歸類統計；以及

基于統計結果得到多晶硅片的晶向分布。