[发明专利]用于对齐晶片以用于制造的系统和方法

说明书

发明领域

本发明大体涉及用于对齐晶片以用于制造的基于计算机的方法和装置，包括计算机程序产品。 

背景 

在晶片制造过程中，晶片的合适对齐是重要的，因为这样可帮助促进在晶片上的层（如，金属层、衬底层）的准确且合适的形成，导致较高的成品率。例如，可使用丝网印刷机在太阳能晶片上印刷层（如，金属触片），这样的层经常需要准确地印刷在选择性发射极图案上。为了对齐晶片，可使用平版印刷术或其他印刷技术在晶片上印刷基准（多个），且然后使用机器视觉监测该基准，且该基准被用于在制造过程中对齐晶片。 

然而，有时在制造过程中基准被劣化，导致难以使用机器视觉检测的模糊和/或错误的基准。作为示例，在对齐之前，可在基准上添加附加非透明材料层。例如，可在太阳能晶片上丝网印刷选择性发射极图案（如，使用硅纳米颗粒胶）。使用机器视觉来检测选择性发射极图案的部分以用于对齐。进一步，在干燥之后对齐之前，经常在选择性发射极图案上向太阳能晶片添加一层标准防反射（A/R）涂层。在金属触片将被印刷在选择性发射极图案之前，通过选择性发射极图案层或位于该选择性发射极图案中的对齐基准的外观具有很差的视觉对比度（如，由于该A/R涂层），引起检测基准和将印刷丝网准确地与选择性发射极对齐的困难。 

层沉积的欠佳的视觉对比度经常使得晶片中的基准（如，太阳能电池的选择性发射极图案中的基准）的标识在准确度和稳健性（如，对于机器视觉对齐系统）方面变得困难。现有技术中存在已知的方法用于将机器视觉系统配置为补偿这些问题，不过这样的补偿并不是一直有用的。例如，可将机器视觉系统配置为使用较低对比度阈值来寻找基准图案从而补偿基准图案的欠佳对比度。 然而，使用较低对比度阈值可能返回基准图案的假阳性标识。从来自每一个独立照相机的这些众多的假阳性标识中标识出“真”的基准图案可能是非常困难的。当考虑到多个照相机时，可能存在组合数量的可能匹配（如，来自每一个照相机的正确匹配）。一般而言，解决组合问题可能是非常耗时的，因为要考虑到来自每一个照相机的每一个可能的标识。 

发明概述 

分开的图像捕捉设备检测晶片上战略性地间隔开的基准（如，每一个图像捕捉设备捕捉一个基准的图像，其中基准被间隔分开六英寸）。基于表示系统的已知几何形态（如，图像捕捉设备的已知间隔、基准的已知间隔、等）的变换式，可使用低阈值来同时检测图像中待选的基准。 

在一个方面，计算机化方法被特征化用于对齐太阳能晶片以用于制造。该方法包括通过计算设备，从第一图像捕捉设备接收太阳能晶片的第一部分的第一图像，其中太阳能晶片包括一组基准图案，其中每一个基准图案的姿态是由晶片的规格所定义的。该方法包括通过计算设备，从第二图像捕捉设备接收太阳能晶片的第二部分的第二图像，其中图像捕捉设备变换式定义了第一图像捕捉设备和第二图像捕捉设备之间的第一关系。该方法包括通过计算设备，标识第一图像中的第一基准图案和第二图像中的第二基准图案。标识是基于图像捕捉设备变换式、基于规格而定义第一基准图案和第二基准图案之间的第二关系的基准变换式、和被设置为标识太阳能晶片上的低对比度基准图案的阈值的。该方法包括通过计算设备基于所标识出的第一基准图案和第二基准图案而确定太阳能晶片的对齐。 

在另一个方面，计算机程序产品被特征化为有形地实现在非瞬态计算机可读介质中。该计算机程序产品包括被设置为导致数据处理装置从第一图像捕捉设备接收太阳能晶片的第一部分的第一图像的指令，其中太阳能晶片包括一组基准图案，其中每一个基准图案的姿态是由晶片的规格所定义的。该计算机程序产品包括被设置为导致数据处理装置从第二图像捕捉设备接收太阳能晶片的第二部分的第二图像的指令，其中图像捕捉设备变换式定义了第一图像捕捉设备和第二图像捕捉设备之间的第一关系。该计算机程序产品包括被设置为导 致数据处理装置标识第一图像中的第一基准图案和第二图像中的第二基准图案的指令。该标识是基于图像捕捉设备变换式、基于规格而定义第一基准图案和第二基准图案之间的第二关系的基准变换式、和被设置为标识太阳能晶片上的低对比度基准图案的阈值的。该计算机程序产品包括被设置为导致数据处理装置基于所标识出的第一基准图案和第二基准图案来确定太阳能晶片的对齐的指令。