专利名称：太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统及其检测方法
技术领域：
本发明属于检测系统技术领域，具体的说，涉及一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统及其检测方法。
背景技术：
光致发光(PL)是检测太阳能硅片(Bare wafer)的重要方法，该方法采用红外激光照射在硅片上，硅片激发出近红外波段的荧光并被相机采集成像。由于缺陷区域的荧光效应较正常区域变弱，通过图像分析可以检测出硅片的缺陷，而且该方法是非接触式检测， 具有不损伤硅片的优点，但是由于硅片本身的荧光发光效率非常低，需要采用非常昂贵的大功率激光和制冷相机才能勉强做到在短曝光时间(一秒)内生成信噪比良好的荧光图像。若采用成本适中的制冷相机以及中等或低功率激光则难以实现短时间曝光成像，这就限制了光致发光检测的在线应用。而同时，其他一些检测方法，比如外观检测，少子寿命检测，厚度检测，等等可以在很短的时间(小于一秒)内完成，此类检测设备可以做到每小时 3000片或以上的检测速度。因此，光致发光检测速度较慢而其他检测方法诸如外观检测，少子寿命检测等速度很快，这就影响了太阳能硅片的整体检测速度。抽检对于光致发光所检测的主要缺陷(黑心和黑边)是合理的，几乎不会增加漏检，因为就单晶生产工艺而言，单晶硅棒切割成的硅片的黑心和黑边这种材料缺陷存在连续性；就多晶生产工艺而言，多晶硅块切割成的硅片的黑边这种材料缺陷也存在连续性。也就是说，如果在某一片硅片上发现黑边或黑心缺陷，在其前后的若干片硅片上都极有可能发现同样的缺陷。反之，如果某一硅片上没有发现黑边或黑心缺陷，其前后若干片硅片上有黑心黑边缺陷的可能性也很低。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，针对光致发光，提出了一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统及其检测方法，将慢速的光致发光�？檎系礁咚僭谙呒觳庀低持校� 在该系统中，高速检测�？椋热缤夤奂觳獾龋觳馍呱系拿恳黄杵庵路⒐饽？槊扛羧舾善杵檠觳庖黄杵�。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，包括硅片输运带和成像系统，还包括使成像系统和抽样硅片同步的同步装置。进一步，所述同步装置包括将抽样硅片从硅片输送带上移出的移出装置。进一步，所述移出装置为硅片托起机构。进一步，还包括使硅片托起机构上抽样硅片在输送带运动方向移动的输运装置。进一步，所述硅片输运带分隔成在一条直线上的至少两套输送带，两套输送带之间设有一转盘，该转盘上设置两套平行的转盘输送带，该两套转盘输送带均可转至上述硅片输送带的两套输送带之间，该成像系统设于和上述硅片输送带的两套输送带不在一条直线上的转盘输送带上方。进一步，所述同步装置包括控制成像系统在硅片输送带方向左右移动的装置。一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，每隔若干硅片，就有至少一个空位不放置硅片，抽样硅片被移出装置移出输送带，成像系统对抽样硅片照明成像， 同时，输运带上的硅片继续运动，完成成像后，上述空位到达移出装置位置时，移出装置把在其上的已经完成检测的抽样硅片放回输运带。另一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，所述硅片托起机构将抽样硅片从输运带上提取出来并放置到成像系统下方，成像系统对抽样硅片照明成像，同时，输运带上的硅片继续运动，抽样硅片被提取时，输运带上形成一个空位，抽样硅片完成检测后，所述输运装置以大于输运带的速度，把抽样硅片向输运带运动的方向输运，抽样硅片被放在所述空位上。也可以，太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，输运带上硅片不间断传输，抽样硅片到达转盘下半部时，转盘转动，将抽样硅片转到转盘上半部的检测位置， 成像系统对抽样硅片照明成像，完成检测的抽样硅片被转到转盘下半部，完成检测的的抽样硅片和另一片抽样硅片位置对调，成像系统对另一片抽样硅片照明成像，已经完成检测的的抽样硅片随输运带继续自左向右运动。还可以，太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，输运带自左向右不间断运动，抽样硅片到达成像系统初始位置时，成像系统开始向右加速，当成像系统加速到和输运带相同速度后，其和输运带同步运动，并且对抽样硅片进行照明成像，照明成像结束，成像系统向左运动返回初始位置，等待下一片抽样硅片。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明的成像系统和抽样硅片同步，实现对高速运动的输运带上的抽样硅片进行检测，从而实现了光致发光在线抽样检测并且维持了生产线的快速运转，而且减少对硅片的操作以降低破片率。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图la、lb、lc、ld是本发明实施例1的示意图；图2a、2b、2c、2d是本发明实施例2的示意图；图3a、3b、3c是本发明实施例3的示意图；图^、4b、k是本发明实施例4的示意图。
具体实施例方式本发明所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统包括硅片输运带1、成像系统2以及使成像系统2和抽样硅片3同步的同步装置，成像系统2包括一部激光器和一个照相机。实施例1 如图Ia所示一系列硅片4在硅片输运带1上不间断地自左向右运动，在上料时， 每隔若干硅片4，就有一个空位5不放置硅片4，在硅片输运带1两侧有一个硅片托起机构6，该硅片托起机构6可以在竖直方向伸缩，动力可以是气缸亦可以是电机等等。当其处于抬起(伸长)状态时，不影响下方硅片输运带1上的硅片4运动。在硅片托起机构6上方是成像系统2包括一部激光器和一个照相机。图Ia到图Id描述了光致发光抽检的一个完整周期的运作，图Ia中，抽样硅片3到达硅片托起机构6所在位置，被硅片托起机构6托起。图Ib被托起的抽样硅片3静止在硅片托起机构6上，成像系统2对其照明成像。于此同时，硅片输运带1上的其他硅片4继续原有的自左向右水平运动。图Ic是完成成像后，当图Ia和Ib中所示空位5到达硅片托起机构6所在位置时，硅片托起机构6放下(收缩)， 把在其上的已经完成检测的抽样硅片3放回硅片输运带1。图Id是下一片抽样硅片到达硅片托起机构6时，硅片托起机构6将抽样硅片6抬起进行检测。从图Ia到图Id周而复始就实现了从硅片输运带1提取抽样硅片3，检测，将抽样硅片3放回硅片输运带1的在线抽样检测。实施例2 如图h、2b、2c、2d所示，硅片输运带1自左向右不间断地输运一系列硅片4，图加中，移出装置将抽样硅片3从硅片输运带1上提取出来并放置到成像系统2下方。移出装置可以是实施例1中的硅片托起机构6，也可以是诸如机械手，吸盘等等装置。图2b中，被提取的抽样硅片3接受检测(照明成像)，于此同时，硅片输运带1上的其他硅片4继续向右运动。由于有一片抽样硅片3被提�。杵湓舜�1上形成一个空位5。图2c中，该抽样硅片3完成检测，输运装置以大于硅片输运带1的速度把该抽样硅片3向右输运，目的在于赶上此前在硅片输运带1上形成的空位5并把这片抽样硅片3放在空位5所在位置。这种输运装置可以是一个机械手，也可以是另一条输运带。图2d中，当该抽样硅片3到达空位 5时，移出装置将该抽样硅片3放回硅片输运带1。于此同时，另一片抽样硅片3被提取出硅片输运带1进行检测。实施例3 如图3a、3b、3c所示为俯视图，硅片输运带1被分成两部分，中间有转盘6隔开，转盘6上面也有两套输运带61、62。转盘6可以转动，图3a中，检完的抽样硅片3在转盘6上半部，转盘6上半部是检测位置，在它的垂直上方有成像系统2，硅片输运带1不间断运行， 当硅片输运带1到达转盘6下半部时，转盘6转动。图北中，转盘6转动完毕，将抽样硅片 3转到检测位置，检测完的抽样硅片3被转到转盘6下半部，随硅片输运带1继续自左向右运动。在硅片输运带1上硅片4不间断传输的同时，在转盘6上半部的抽样硅片3被激光照射并成像。在图3c中，检测完成。等到另一片抽样硅片3到达转盘6下半部时，转盘6 将再次转动，把检测完的抽样硅片3和待检的抽样硅片3位置对调。实施例4 如图^、4b、k所示，硅片输运带1自左向右不间断运动，图如中，当抽样硅片3 到达成像系统2初始位置时，成像系统2开始向右加速。图4b中，当成像系统2加速到和硅片输运带1相同速度后，它和硅片输运带1同步运动并且拍照，图4c中，当拍照结束，成像系统2向左运动返回初始位置，等待下一片抽样硅片3。本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
权利要求
1.一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，包括硅片输运带和成像系统，其特征在于还包括使成像系统和抽样硅片同步的同步装置。
2.根据权利要求1所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，其特征在于所述同步装置包括将抽样硅片从硅片输送带上移出的移出装置。
3.根据权利要求2所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，其特征在于所述移出装置为硅片托起机构。
4.根据权利要求3所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，其特征在于还包括使硅片托起机构上抽样硅片在输送带运动方向移动的输运装置。
5.根据权利要求2所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，其特征在于所述硅片输运带分隔成在一条直线上的至少两套输送带，两套输送带之间设有一转盘，该转盘上设置两套平行的转盘输送带，该两套转盘输送带均可转至上述硅片输送带的两套输送带之间，该成像系统设于和上述硅片输送带的两套输送带不在一条直线上的转盘输送带上方。
6.根据权利要求1所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统，其特征在于所述同步装置包括控制成像系统在硅片输送带方向左右移动的装置。
7.根据权利要求2所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，其特征在于每隔若干硅片，就有至少一个空位不放置硅片，抽样硅片被移出装置移出输送带，成像系统对抽样硅片照明成像，同时，输运带上的硅片继续运动，完成成像后，上述空位到达移出装置位置时，移出装置把在其上的已经完成检测的抽样硅片放回输运带。
8.根据权利要求4所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，其特征在于所述硅片托起机构将抽样硅片从输运带上提取出来并放置到成像系统下方，成像系统对抽样硅片照明成像，同时，输运带上的硅片继续运动，抽样硅片被提取时，输运带上形成一个空位，抽样硅片完成检测后，所述输运装置以大于输运带的速度，把抽样硅片向输运带运动的方向输运，抽样硅片被放在所述空位上。
9.根据权利要求5所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，其特征在于输运带上硅片不间断传输，抽样硅片到达转盘下半部时，转盘转动，将抽样硅片转到转盘上半部的检测位置，成像系统对抽样硅片照明成像，完成检测的抽样硅片被转到转盘下半部，完成检测的的抽样硅片和另一片抽样硅片位置对调，成像系统对另一片抽样硅片照明成像，已经完成检测的的抽样硅片随输运带继续自左向右运动。
10.根据权利要求6所述的太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统的检测方法，其特征在于输运带自左向右不间断运动，抽样硅片到达成像系统初始位置时，成像系统开始向右加速，当成像系统加速到和输运带相同速度后，其和输运带同步运动，并且对抽样硅片进行照明成像，照明成像结束，成像系统向左运动返回初始位置，等待下一片抽样硅片。
全文摘要
本发明属于检测系统技术领域，具体的说，涉及一种太阳能硅片光致发光在线抽样检测系统及其检测方法，其包括硅片输运带和成像系统，还包括使成像系统和抽样硅片同步的同步装置，本发明的成像系统和抽样硅片同步，实现对高速运动的输运带上的抽样硅片进行检测，从而实现了光致发光在线抽样检测并且维持了生产线的快速运转，而且减少对硅片的操作以降低破片率。
文档编号G01N21/88GK102253047SQ20111010655
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者刘长清, 李嘉宁, 杨铁成, 赵润川 申请人:3i系统公司
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