[发明专利]晶圆检测装置及使用其的晶圆检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶圆检测装置及方法，尤其涉及一种用于检测太阳能电池用晶圆的晶圆检测装置及使用其的晶圆检测方法。

背景技术

随着对于能源的需求增加，与太阳能电池相关的产业与技术亦蓬勃发展。其中，在制造出太阳能电池用的晶圆之后，此些晶圆必须先经过检测的过程以确保其品质，避免具有破损或表面不均匀等瑕疵的晶圆进入后续制程中。

光致发光成像法(photoluminescence imaging，PL imaging)为一种常见用以监测半导体材料的能阶或品质的技术。其应用在太阳能电池的制造时，主要为用来检测太阳能电池的转换效率(conversionefficiency)。通过搭配电荷耦合元件(charge coupled device，CCD)阵列，可用影像来检测整片太阳能电池的品质。此方法亦可用以检测太阳能电池用晶圆的品质(即，太阳能电池的半成品)。

然而，已知方法仅限于量测太阳能电池用晶圆的整体品质，而难以在单次量测中分别检测出晶圆中不同区域(或深度)如正面射极或背面电场等处的品质，故不易分辨实际上晶圆的缺陷是来自于晶圆中哪一个区域，造成制程中晶圆品质控管的困难。此外，目前量测晶圆内部品质与其外观为使用不同机台，使得检测晶圆需要耗费一段时间才可完成。因此，有必要发展可更精确并快速地对晶圆各部分进行检测的方法以及装置，以符合制程中控管的需求，以提高生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶圆检测装置及方法，其可在单次量测中分别监测晶圆中不同区域的品质，提升制程控管的效率。

本发明提出一种晶圆检测装置，包括承载台、雷射光发射装置、传感单元及控制系统。配置承载台用以置放晶圆。雷射光发射装置发出至少两种不同波长范围的雷射光至此晶圆。传感单元接收来自此晶圆的光信号并输出电信号，而控制系统为用以操作雷射光发射装置并分析来自传感单元的电信号，以对晶圆品质进行检测。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置可发出第一雷射光及第二雷射光，且第一雷射光的波长在500nm～1500nm的范围内，而第二雷射光的波长在150nm～800nm的范围内。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置包括一雷射元件。

在本发明的另一实施例中，上述的雷射光发射装置包括多个雷射元件。

在本发明的一实施例中，上述的晶圆为太阳能电池用晶圆。

在本发明的一实施例中，上述的晶圆品质包括晶圆表面、晶圆内部及晶圆背面的状态。

本发明另提出一种晶圆检测方法，此方法包括下列步骤。利用控制系统操作雷射光发射装置使其发出至少两种不同波长范围的雷射光至此晶圆；由传感单元接收来自此晶圆的光信号，并输出电信号；将此电信号传输至控制系统进行分析，以检测此晶圆的品质。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置可发出第一雷射光及第二雷射光，且第一雷射光的波长在500nm～1500nm的范围内，而第二雷射光的波长在150nm～800nm的范围内。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置包括一雷射元件。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置包括多个雷射元件。

在本发明的一实施例中，上述的晶圆为太阳能电池用晶圆。

在本发明的一实施例中，上述的晶圆品质包括晶圆表面、晶圆内部及晶圆背面的状态。

本发明又提出一种晶圆检测方法，此方法包括下列步骤。利用控制系统操作雷射光发射装置，使雷射光发射装置发出雷射光至晶圆；由传感单元接收来自晶圆的光信号，并输出电信号；将此电信号传输至控制系统进行分析，以检测晶圆表面状态。其中，接收来自晶圆的光信号包括接收由雷射光所激发的光及雷射光的反射光。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置包括一雷射元件。

在本发明的一实施例中，上述的雷射光发射装置包括多个雷射元件。

在本发明的一实施例中，上述的晶圆为太阳能电池用晶圆。

在本发明的一实施例中，上述的晶圆表面状态包括表面物理特性。

基于上述，本发明的晶圆检测装置及方法可应用于检测太阳能电池用晶圆，通过在同一装置中使用在不同波长范围内的多束雷射光，可在单次量测中监测到晶圆中不同区域的品质，而提升制程中的监控效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例所示的一种晶圆检测装置的示意图。