专利名称：片状晶圆缺陷减轻的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及片状晶圆(sheet wafer)，并且更具体地，本发明涉及片状晶圆的制造。
背景技术：
硅晶圆是诸如太阳能电池、集成电路以及MEMS器件的多种半导体器件的构造块。例如，Marlboro Massachusetts的Evergreen Solar公司从通过使两条细丝通过娃溶融体的坩埚而制造的硅片状晶圆形成太阳能电池。硅片的连续生长消除了对于使切割批量生产的硅以形成晶圆的需要。通过坩埚(crucible)的底部向上引入高温材料的两条细丝，其中，坩埚包括称为“熔融体(melt)”的熔融硅的薄层。将籽晶(seed) 被沉降到熔融体中，连接到两条细丝(filament)，并且然后从熔融体垂直向上拉伸。在籽晶的底端和熔融体之间的界面处形成弯月形式，并且熔化的硅紧挨在熔融体上方冷凝(freeze)成硅片。细丝用于稳定生长片的边缘。美国专利n0.7，507，291描述了一种用于在单个坩埚中同时生长多个细丝稳定的晶体片的方法，其全部内容通过引用合并于此。每个片在多通道熔炉中的“通道”中生长。因此，与在单通道熔炉中的晶体片制造相比，减少了制造晶圆的成本。如其他晶圆制造技术，该晶圆制造技术可能不期望地产生有缺陷的晶圆。例如，晶圆可能具有弯曲、碎裂、裂缝、破裂、凸起和/或其他缺陷。在检测缺陷的尝试中，操作者可以在晶圆被发送至更高等级的下游工艺之前，简单地在视觉上检查一些晶圆。然而，工业中的许多熔炉每小时可能产生数千个晶圆。因此，操作者具有有限的时间和资源来检查每个晶圆。该缺点可能导致大批有缺陷的晶圆，该大批有缺陷的晶圆可能在器件制造工艺中可能被集成到在下游生产的产品中。例如，熔炉可能在四十八小时中产生有缺陷的晶圆。那些晶圆可能被处理成太阳能电池，并且组装到太阳能电池板中。因此，这些下游板通常不太有效，并且有时不可使用。
发明内容
根据本发明的一方面，一种形成片状晶圆的方法在坩埚中熔化给料材料，并且使多条细丝通过该坩埚以形成多个(未分离的)片状晶圆，该坩埚是晶体生长熔炉的一部分。各个片状晶圆在坩埚中的不同通道中形成。该方法在生长期间使用视觉系统来确定多个片状晶圆中的任何一个是否具有缺陷情况。如果视觉系统检测到缺陷，则熔炉的去除逻辑使得从有缺陷的片状晶圆去除缺陷情况。该方法还可以在视觉系统检测到缺陷时产生一些标记。标记可以是视觉标记(例如，光)和音频标记(例如，警报)中的任何一个或多个。在一些实施例中，有缺陷的片状晶圆具有有缺陷的部分和无缺陷的部分。在该情况下，该方法可以去除有缺陷的部分，仅留下无缺陷的部分。有缺陷的情况可以是弯曲、碎裂、裂缝、破裂以及凸起中的至少一个。该方法可以在去除缺陷情况(例如，有缺陷的部分)的同时继续有缺陷的片状晶圆的片状晶圆生长。在一些示例中，有缺陷的片状晶圆可以位于多个通道中的一个中。该方法可以在从有缺陷的片状晶圆去除缺陷情况的同时，在另一个通道中继续片状晶圆的片状晶圆生长。如果有缺陷的片状晶圆位于多个通道的一个中，则去除逻辑可能导致从一个通道去除整个有缺陷的片状晶圆，并且然后在该一个通道中补种新的片状晶圆。给料可以是通常用于形成片状晶圆的多种不同类型的材料中的任一个，诸如多晶硅。而且，去除逻辑可以被集成到晶体生长熔炉中，或者可以是与熔炉耦合的单独组件。本发明的说明性实施例可以至少部分地被实现为具有计算机可使用介质的计算机程序产品，该计算机可使用介质在其上具有计算机可读程序代码。可以根据传统过程通过计算机系统来读取和利用该计算机可读代码。因此，本发明的实施例可以包括一种从片状晶圆形成晶圆产品的方法，包括:在坩埚中熔化给料材料，该坩埚是晶体生长熔炉的一部分；使多条细丝通过坩埚，以形成片状晶圆；使用电子视觉系统来确定片状晶圆的一部分是否是有缺陷的；以及如果该部分被认为是有缺陷的，则产生指示该部分有缺陷的输出信号。本发明的实施例还可以包括一种片状晶圆生长熔炉系统，包括:坩埚，该坩埚被配置成容纳熔化的给料，该坩埚具有多个孔，用于使多条细丝通过熔化的给料以形成片状晶圆；电子视觉系统，该电子视觉系统用于产生片状晶圆的一部分的数字图像；以及控制器，该控制器与电子视觉系统进行通 信，用于基于数字图像来至少确定片状晶圆的一部分是否是有缺陷的，并且如果该部分被认为是有缺陷的，则产生输出信号。在各种替代实施例中，基于诸如该部分中的至少一个缺陷的缺陷类型(例如，弯曲、碎裂、裂缝、破裂以及凸起)、该部分中的至少一个缺陷的缺陷尺寸、该部分中的至少一个缺陷的缺陷位置(基于缺陷与该部分的至少一个边缘的距离)、该部分中的至少一个缺陷的缺陷严重性、该部分中的至少一个缺陷的边界和/或该部分内的缺陷的数目的事物，可以将该部分确定为是有缺陷的。视觉系统可以包括用于捕捉片状晶圆的至少该部分的图像的相机。另外或替代地，视觉系统可以包括用于检测片状晶圆的该部分中的弯曲的传感器(例如，诸如光电眼类型器件、激光扫描器等的独立相机或其他传感器)。在其他实施例中，响应于输出信号，切割设备可以被激活，以使得从片状晶圆去除该部分。切割设备可以包括例如激光器。熔炉可以是在熔炉的一个通道中具有上述片状晶圆的多通道熔炉，并且在从片状晶圆去除该部分的同时，片状晶圆生长可以在至少一个其他通道中继续。另外地或替代地，使得从片状晶圆去除该部分，响应于输出信号，该部分的缺陷等级可以被估计，并且可以基于缺陷的等级来对该部分进行分级，并且可以基于分级来对该部分进行分类。另外地或替换地，使得去除该部分和/或估计/分级该部分，可以响应于输出信号来产生标记(例如，视觉标记、音频标记、和/或电子消息)。
可以公开和要求保护其他实施例。
本领域技术人员从下面的概述参考以下马上总结的附图来讨论的“具体实施方式
”，应当更充分地理解本发明的各种实施例的优点。图1A示意性地示出了具有示意性实施例可以去除的多种不同缺陷的片状晶圆。图1B示意性地示出了片状晶圆不期望地弯曲的侧视图。图2示意性地示出了生长多个片状晶圆的坩埚。图3示意性地示出了可以包含图2中所示的坩埚的熔炉。该熔炉包含本发明的示意性实施例。图4示出了根据本发明的示意性实施例的形成片状晶圆的处理。图5示意性地示出了具有聚焦在片状晶圆的前面表的相机以及从上面监视片状晶圆的相机的典型系统。图6示意性地示出了根据本发明的示意性实施例的通过其从片状晶圆去除有缺陷的部分的切割的过程。应该注意，这里描述的以上附图和元件不必须被绘制成一致的比例或任何比例。除非上下文另外建议，类似元件由类似附图标记来指示。
具体实施例方式在示意性实施例中，多通道熔炉以减轻缺陷的方式同时形成多个片状晶圆。为此，熔炉具有装置，该装置具有用于在不`中断其他通道中的晶圆生成的情况下从一个通道中生长的晶圆检测和去除晶圆缺陷的逻辑。以下讨论了示意性实施例的细节。图1A和图1B示意性地示出了有缺陷的片状晶圆10的两个示例。以类似于其他片状晶圆10的方式，这些片状晶圆10中的每一个在其前面表和后表面上都具有一般矩形的形状和相对大的表面积。例如，片状晶圆10可以具有约3英寸的宽度和6英寸的长度。片状晶圆10的厚度变化，并且相对于其长度和宽度尺寸非常薄(例如，在190微米和195微米之间)。例如，片状晶圆10可以类似于用于形成光电池的由Marlborough Massachusetts的Evergreen Solar公司生产的STRING RIBBON 片状晶圆10。那些片状晶圆具有通常通过一对高温细丝限制在其边缘上的多晶硅体。然而，如本领域技术人员公知的，片状晶圆10非常易碎。事实上，很多传统工艺不期望地制造可能包括多种类型的缺陷的片状晶圆10。图1A和图1B示意性地示出了这样的缺陷的示例。具体地，图1A示意性示出了沿其外围具有裂缝12、碎裂14并且沿其面具有随机凸起16的片状晶圆10。以相应方式，图1B示意性地示出了不平坦的片状晶圆10的侧视图，其不期望地具有曲率半径R。示意性实施例通过在晶圆生长过程期间去除至少一些缺陷、在生长过程期间向操作者通知该缺陷或二者，来减轻这些缺陷。为此，图2示意性地示出了生长四个片状晶圆10的多通道坩埚18，同时图3示意性地示出了包含图2的坩埚18并且具有具有用于去除晶圆缺陷的逻辑的装置的更大系统。
如图2中所示，坩埚18的该实施例具有细长形状，该细长形状沿其长度具有用于以并排布置生长硅片状晶圆10的区域。图2的坩埚18由石墨形成并且被电阻性地加热至能够使硅保持在其熔点之上的温度。为了改善结果，坩埚18通常具有比其宽度大很多的长度。例如，坩埚18的长度可以是其宽度的三倍或更多倍。当然，在一些实施例中，坩埚18不以该方式被延长。例如，坩埚18可以具有类似正方形的形状、或者非矩形形状。如所示，坩埚18具有用于接受多晶硅或其他给料的馈送入口部分22、用于生长四个片状晶圆10的生长区20、以及用于去除熔融体的熔融体转储区24。另外，坩埚18在生长区20内具有四对细丝开口 26，以用于接受四对细丝28。每对细丝28以受控的方式通过熔化硅，以形成生长片10。如下所述，当生长片晶圆10向上移动时，自动化计算处理将生长片状晶圆10切割为较小的片状晶圆10。坩埚18用作诸如图3中所示的更大片状晶圆生长炉30内的工艺的一部分。为了简单起见，在此论述的熔化的材料可以是熔化的硅。当然，本发明的各种实施例可以应用于其他熔化的材料。而且，本领域技术人员应该理解，各种实施例的原理应用于处理比四个独立片状晶圆10更多或更少的熔炉，并且因此，可以适用于具有一个或多个通道的熔炉和/或多通道熔炉的各个通道。例如，一些实施例适用于生长两个片状晶圆10或六个片状晶圆10的熔炉。因此，对生长四个片状晶圆10的单个熔炉的论述仅用于说明性目的。熔炉30具有可移动组件32，该可移动组件32用于选择性地划分(例如，切割)生长片状晶圆10，并且然后 将形成较小晶圆10的分离部分(由于其不再生，所以现在为较小晶圆形式)移动至传统托盘34中。例如，可移动组件32可以通过下述步骤来处理第一片状晶圆10:1)在其生长时使一部分与第一片状晶圆10分离，并且然后2)将分离的部分置于托盘34中。在将第一片状晶圆10的分离部分置于在托盘34中之后，可移动组件32可以重复与第二生长片状晶圆10相同的工艺。该工艺可以在四个生长片状晶圆10之间无限地重复，直到一些关闭或停止事件(例如，在检测到有缺陷的片状晶圆10之后，清理熔炉30或固定熔炉30)。为了方便起见，片状晶圆的分离部分以下可以被称为“晶圆产品”，以将其与更大的片状晶圆进行区分——通常来说，它是集成到诸如太阳能电池板的其他产品的这些
产品。
此外，为了执行该功能，可移动组件32具有用于分离片状晶圆10的一部分的单独机构/装置(例如，具有激光器组件36，以下紧接着论述)、以及用于抓取较小晶圆10 (当它们被去除时)并且生长片状晶圆10以及将所抓取的晶圆10定位在托盘34中的可旋转机械臂37。因此，熔炉30可以在不中断晶体生长工艺的情况下基本上连续地生产硅晶圆10。然而，当晶体生长停止时，一些实施例可以切除片状晶圆10。为此，可移动组 件32还可以包括激光器组件36，该激光器组件36与可移动组件32的其余部分一起沿着垂直载物台38可垂直移动，并且沿着水平载物台40可水平移动。诸如步进式电动机(其中一个被示出并且由参考数字42来标识)的传统机动化设备控制可移动组件32的移动。例如，垂直步进式电动机(未示出)垂直地移动可移动组件32，作为生长晶圆的垂直移动的功能(以下更详细地讨论)。水平步进式电动机42水平地移动组件32。当然，如述，可以使用其他类型的电动机，并且由此对步进式电动机的论述是示意性的，并且不意在限制所有实施例。
由垂直和水平载物台38和40提供的灵活性使得激光器组件36能够顺序地切割多个生长片状晶圆10。在示意性实施例中，垂直和水平载物台38和40主要由与硅隔离的铝部件形成，该硅可以是研磨料。具体地，对硅暴露载物台38和40可以削弱和降低其功能性。因此，示意性实施例密封并且对载物台38和40加压，以使其与其环境中的硅隔离。熔炉30还具有引导组件44，该引导组件44具有用于同时生长四个独立片状晶圆10的四个独立引导件44A-44D (B卩，每个生长通道一个)。当独立地或者不与特定信道共同参考时，引导件通常用附图标记44来标识。为了说明的目的，单个片状晶圆10在引导件/通道44D中示出，但是通常可以在引导件/通道44的每一个中存在片状晶圆10。主要由石墨形成的每个引导件44沿着其面产生非常小的真空。该真空导致生长片状晶圆沿着引导件44的面轻轻地滑动，以防止片状晶圆10向前下垂。为此，示意性实施例在每个引导件44的面上提供端口，用于生成具有大约I英尺水级的压力的伯努利真空。每个引导件44还具有晶圆检测传感器46，用于检测生长片状晶圆10何时达到特定高度/长度。如下 所述，检测传感器46中的每一个都产生控制由可移动组件32进行的处理并且可移动组件32的定位的信号。具体地，在检测到给定片状晶圆10已经达到特定高度/长度之后，监视给定片状晶圆10的给定引导件44上的检测传感器46将规定的信号转发到控制可移动组件32的逻辑。在接收之后，可移动组件32应当水平地移动到给定引导件44，以产生较小的晶圆10。当然，如果没有对来自其他引导件44/信道处的传感器46的请求充分地提供服务，则可移动组件32可以被延迟。很多不同类型的器件可以用于实现检测传感器46的功能。视觉系统是一种类型。例如，发射光信号并且测量得到的光反射的回复-反射传感器应该提供令人满意的结果。作为另一个示例，具有单独发射和接收端口的光学传感器还可以实现检测传感器功能。作为又一个示例，视觉系统可以包括低成本行扫描相机。其他实施例可以实现非光学传感器。因此，可移动组件32响应于由检测传感器46进行的检测来移动至适当的引导件44。以该方式，可移动组件32能够顺序地处理和切割四个生长片状晶圆10。应该注意，示意性实施例适用于其他结构，并且如以上提出的，适用于不同数目的引导件44/管道。因此，对四个并排引导件44的讨论仅用于说明的目的。对于熔炉30的各种实施例的附加详情，参见与共同未决的美国专利申请N0.11/925，169 (代理机构卷号3253/130)的美国公布的专利申请N0.US-2008-0102605-A1，其全部内容通过引用合并于此。诸如经由传感器46监视晶圆位置并且操作组件32以切割来自多个通道的晶圆产品的熔炉的各种操作通常由包括适当硬件和/或软件逻辑的控制器47来管理。如上所述，根据示意性实施例，熔炉30具有用于检测并且固定具有缺陷10的生长片状晶圆的装置。具体地，熔炉30具有检测生长片状晶圆10中的缺陷的内部和/或外部缺陷逻辑48 (在此示出为控制器47的一部分)，并且采取适当的动作。此外，该适当的动作可以包括从生长晶圆10切割缺陷，并且生成诸如视觉信号或警报的一些警告，向操作者警报该缺陷。为此，熔炉30具有缺陷模块48，该缺陷模块48通过一个或多个电子视觉系统(例如，检测传感器46、或其他传感器)来检测一个或多个缺陷，并且去除具有缺陷的生长晶圆10的部分。例如，该系统可以包括一个或多个相机，该一个或多个相机通过以监视多个通道中的片状晶圆，同时通过适当的数字处理来检测多种类型的缺陷，例如，以上参考图1A所讨论的。相机可以位于各种位置中。通常，相机可以聚焦在片状晶圆的前面表以监视缺陷。在一些实施例中，对片状晶圆的后表面照明或直接照明可以用于改进片状晶圆的图像的对比度，这可以有助于检测缺陷。另外，另一相机可以聚焦在片状晶圆的后表面，以便于检测从前面表不明显的缺陷。单独相机或其他传感器(例如，光电眼类型器件、激光扫描器等)可以例如从侧面或顶部监视片状晶圆，以便于检测如以上参考图1B讨论的“弯曲”。因此，缺陷逻辑48可以包括图像处理逻辑，以分析来自一个或多个相机的数字图像来检测各种缺陷中的任何一个。一般来说，图像处理逻辑可以被配置成检测否则不应该出现在无缺陷片状晶圆的图像中的异常或特征，诸如，弯曲的轮廓、碎裂、裂缝、破裂、或凸起。图5示意性地示出了具有聚焦在片状晶圆10的前面表上的相机52以及从上面监视片状晶圆的相机53的示例性系统。相机52和53将数字图像信息发送到缺陷逻辑48，该缺陷逻辑48检测在这里论述的片状晶圆中的缺陷。图6示意性地示出了通过其从片状晶圆去除有缺陷的部分的切割的工艺。在该示例中，在从片状晶圆10 (注意，“可接受”晶圆产品可以包括一些缺陷)切割两个可接受晶圆产品61和62之后，从片状晶圆10去除片状晶圆10的小的有缺陷部分63。类似地，在另一个可接受晶圆产品64之后，从片状晶圆10去除另一个小的有缺陷的部分65。缺陷逻辑48可以不仅检测缺陷的存在，而且以诸如缺陷的位置、数目、尺寸和/或严重性的事物，并且由此确定是否以及何时去除片状晶圆的有缺陷部分。例如，基于诸如缺陷的数目、尺寸、类型、严重性和/或位置的事物，如果并且只有当该部分满足缺陷的特定等级，则缺陷逻辑48可以选择性地去除有缺陷的部分。因此，例如，缺陷逻辑48可以使得去除具有一个严重缺陷或大量小缺陷的部分，但是裸露具有很少小缺陷或者在片状晶圆的可接受区域中的缺陷(例如，接近边缘的缺陷可能是可接受的，而中间的缺陷可能是不可接受的)的部分。在估计缺陷与晶圆的边缘的距离时，缺陷逻辑48可以不仅考虑与晶圆的侧面的距离(即，接近细丝)，而且考虑与将为最终晶圆的顶部和/或底部的距离。特别是对于诸如气泡或裂缝的较大缺陷，在判定是否/何地/何时进行切割以去除片状晶圆的有缺陷的部分时，该逻辑可以不仅估计上述缺陷特征的类型，而且估计缺陷的边界。例如，当检测到裂缝的顶部时，该逻辑可以等待，直到在作出切割之前检测到裂缝的端部为止。除了去除和丢弃包含一个或多个缺陷的片状晶圆的部分之外，该逻辑可以作出对每个晶圆产品的估计，例如，仅在从较大片状晶圆切割晶圆产品之前或之后。以该方式，该逻辑可以对晶圆产品进行“分级”，并且基于例如丢弃料箱(discard bin)、等级“A”料箱、等级“B”料箱等的分级来将晶圆产品分类到不同料箱中。可以针对不同应用使用不同分级的晶圆产品。虽然托盘34通常具有与每个通道相关联的料箱并且从每个通道切割的晶圆产品通常位于相应料箱中，但是该逻辑替代地可以使用用于分类目的的料箱，因为机械臂37可以从通道到通道移动，并且因此可以被配置/控制为允许晶圆产品从任何通道移动到任何料箱。这里应当注意，缺陷模块48可以专注于多通道熔炉(例如，检测缺陷、去除有缺陷的部分等)的一个通道中的晶圆10中的缺陷，同时使晶圆生长在其他通道中继续。另外，熔炉30还可以包括警报模块50 (在此示出为控制器47的一部分)，该警报模块50生成通常与晶圆制造处 理并且具体地与缺陷检测/去除方面相关的标记。例如，标记可以包括诸如音频信号(例如，警报)、视觉信号(例如，闪光或红光)、至控制台或由操作者控制的手持设备的电子消息和/或日志文件的事物。标记可以包括多种处理信息中的任何一个，诸如，检测到缺陷的通道、丢弃的片状晶圆的数量、检测到的缺陷的类型、缺陷的严重性、缺陷的位置、未去除/丢弃的有缺陷的晶圆的数目等。
图4示出了根据本发明的示意性实施例的在多通道熔炉30中形成多个晶圆10的工艺。应该注意，为了简单起见，该描述的工艺是用于在多通道熔炉30中形成多个生长晶圆10的实际工艺的显著简化版本。因此，本领域技术人员将理解，该工艺具有在图4中没有明显示出的其他步骤。此外，一些步骤可以以不同于所示出的顺序或者基本上相同的顺序(例如，以下论述的步骤406和408)来执行。本领域技术人员应当能够在没有过度实验的情况下修改该工艺以适应其特定要求。工艺开始于步骤400，步骤400将给料添加到坩埚18。在其他材料中，给料可以包括涂有诸如硼的P-型掺杂物的多晶硅颗粒。接下来，步骤402使细丝28通过坩埚18中的细丝开口 26，并且多晶硅熔化以跨过四个通道形成多个同时生长片状晶圆10。还执行本领域技术人员已知的播种和其他启动技术。步骤400和402 二者是传统的。然而，不意性实施例监视生长片状晶圆10,以广生更闻质量输出的晶圆10。因此，步骤404确定在四个通道的生长片状晶圆10中的任一个中是否存在缺陷。如上所述，传统视觉系统可以被编程为监视和检测这样的缺陷。例如，熔炉30中的每一个通道都可以具有专用视觉系统设备(例如，检测传感器46的一部分)，该专用视觉系统设备连续地监视其相应片状晶圆10。替代地，单个视觉系统设备可以在通道之间移动以检测缺陷。如果步骤404在给定通道中检测缺陷(在步骤404中为是)，其他通道继续正常操作。然而，给定通道中的晶圆10被处理成去除缺陷(步骤406)和/或产生诸如向上述操作者的通知的标记(步骤408)。在其他方式中，缺陷模块48可以例如通过控制可移动组件32并且激活激光器组件36以自动地切掉并且丢弃具有缺陷的生长晶圆10的有缺陷的部分，以切掉生长晶圆10的不期望部分。在优选实施例中，该部分从生长晶圆10的顶部向下延伸。一些实施例停止晶圆生长以去除缺陷。其他实施例在晶圆10继续生长的同时去除有缺陷的部分，例如，去除有缺陷的部分，如去除正常晶圆10。如果缺陷与生长晶圆10的局部部分分离，步骤406可以去除缺陷。在去除了有缺陷的部分(或其一部分)之后，其余的片状晶圆10可能基本上没有缺陷，或者具有较少缺陷。例如，此外，当用于去除裂缝12、破裂、碎裂14、凸起16、籽晶结(seed junction)或其他类似类型的缺陷时，步骤406应该产生令人满意的结果。然而，当生长晶圆10具有明显弯曲时，如图1B中所示，则可以去除所有的或基本上整个晶圆10。在该情况下，要生长的新晶圆10可以要求补种操作。除了或代替在步骤406中去除缺陷，警报模块50可以产生上述标记(步骤408)，例如以相关工艺信息的一些方式通知操作者。在接收该通知之后，操作者可以采取适当的动作，例如，定位和固定缺陷的源。例如，操作者可以采取以下补救动作中的任何一个: 验证组件的对准， 检查真空压力， 验证吸盘或其他锚定组件未被损坏， 运行系统的内部测试，
确认激光器系统被对准并且聚焦， 确保熔炉30的热分布图与期望规格匹配， 监视通过细丝开口 26的细丝28的张力， 确定熔炉30是否应该用于清理， 在熔融体中寻找松散或破坏的碎片，诸如破坏的细丝28， 分析晶圆10的厚度轮廓， 确认熔融体高度不太高也不太低，和/或 检查/调节熔融体温度应该理解，该补救动作的列表不完整，并且因此，操作者可以响应于警报状况而采取其他补救步骤。另外或替代地，例如，响应于缺陷逻辑48或警报模块50，可以通过系统来自动地启动/执行这些补救动作中的一些。一些实施例不执行步骤406和408。替代地，一些实施例仅去除缺陷，而其他实施例仅产生标记。一些实施例允许步骤406和408被选择性地执行,例如,允许操作者配置执行其中的一个、另一个、两者都不、还是二者。因此，系统至少内部地产生可以用于驱动警报模块50的输出信号和/或是否/何时/何地去除缺陷的决定。在任何情况下，在完成步骤406和/或步骤408之后，正常晶圆生长在该通道中继续(步骤410)。应该注意，该工艺可以同时在多个通道中执行。因此，对仅在一个通道中执行的该工艺的论述不用 于限制所有实施例。因此，示意性实施例可以在被集成到诸如光电池的下游组件之前，从生长晶圆10自动地去除多个缺陷。因此，该工艺改进下游组件的产量，从而降低总体制造成本。本发明的各种实施例可以以传统计算机编程语言来至少部分地实现。例如，一些实施例可以以过程编程语言(例如，“C”)或者以面向对象编程语言(例如，“C++”)来实现。本发明的其他实施例可以被实现为被编程硬件元件(例如，专用集成电路、FPGA以及数字信号处理器)或其他相关组件。在替代实施例中，所公开的装置和方法的至少一部分可以被实现为用于由计算机系统使用的计算机程序产品。这样的实现可以包括固定在诸如计算机可读介质(例如，磁盘、⑶-ROM、ROM或固定磁盘)的有形介质上的一系列计算机指令。该一系列计算机指令可以具体化在此关于系统先前描述的所有或部分功能。本领域技术人员应该想到，这样的计算机指令可以以多种编程语言编写，以通过多个计算机架构或操作系统来使用。而且，这样的指令可以被存储在任何存储器设备中，诸如半导体、磁带、光学或其他存储器设备，并且可以使用诸如光学、红外线、微波、或其他传输技术的任何通信技术来进行传送。在其他方式中，这样的计算机程序产品可以被分配为具有相关印刷或电子文件(例如，压缩打包软件)、通过计算机系统(例如，系统上ROM或固定盘)预载、或者从网络(例如，因特网或万维网)上的服务器或电子公告牌分配的可移除介质。当然，本发明的一些实施例可以被实现为软件(例如，计算机程序产品)和硬件的组合。本发明的还有的其他实施例被实现为整个硬件或整个软件。虽然以上讨论公开了本发明的各种示例性实施例，但是应该理解，在不脱离本发明的真实范围的情况下，本领域技术人员可以作出实现本发明的一些优点的多种修改。
权利要求
1.一种从片状晶圆形成晶圆产品的方法，所述方法包括: 在作为晶体生长熔炉的一部分的坩埚中熔化给料材料； 使多条细丝通过所述坩埚，以形成片状晶圆； 使用电子视觉系统来确定所述片状晶圆的一部分是否是有缺陷的；以及 如果所述部分被认为是有缺陷的，则产生指示所述部分是有缺陷的输出信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述片状晶圆的一部分是否是有缺陷的包括下述中的至少一个: 确定所述部分中的至少一个缺陷的缺陷类型； 确定所述部分中的至少一个缺陷的缺陷尺寸； 确定所述部分中的至少一个缺陷的缺陷位置； 确定所述部分中的至少一个缺陷的缺陷严重性； 确定所述部分中的至少一个缺陷的边界；以及 确定所述部分内的缺陷的数目。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定缺陷类型包括:确定缺陷是否是弯曲、碎裂、裂缝、破裂和凸起中的一个。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，确定缺陷位置包括:估计所述缺陷与所述部分的至少一个边缘的距离。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述视觉系统包括:相机，所述相机用于捕捉所述片状晶圆的至少所述部分的图像。`
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述视觉系统包括:传感器，所述传感器用于检测所述片状晶圆的所述部分中的弯曲。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:响应于所述输出信号，激活切割设备，以使得从所述片状晶圆去除所述部分。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述切割设备包括激光器。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述熔炉是多通道熔炉，所述片状晶圆处于所述熔炉的一个通道中，并且其中，在从所述片状晶圆去除所述部分的同时，片状晶圆生长在至少一个其他通道中继续。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:响应于所述输出信号，估计所述部分的缺陷等级并且基于所述缺陷等级来对所述部分进行分级。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括: 基于所述分级来对所述部分进行分类。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:响应于所述输出信号，产生标记。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述标记包括视觉标记、音频标记以及电子消息中的至少一个。
14.一种片状晶圆生长熔炉系统，包括: 坩埚，所述坩埚被配置成包含熔化的给料，所述坩埚具有多个孔，用于使多条细丝通过熔化的给料以形成片状晶圆； 电子视觉系统，所述电子视觉系统用于产生所述片状晶圆的一部分的数字图像；以及 控制器，所述控制器与所述电子视觉系统进行通信，用于基于所述数字图像来至少确定所述片状晶圆的一部分是否是有缺陷的，并且如果所述部分被认为是有缺陷的，则产生输出信号。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器基于下述中的至少一个来确定所述部分是否是有缺陷的: 所述部分中的至少一个缺陷的缺陷类型； 所述部分中的至少一个缺陷的缺陷尺寸； 所述部分中的至少一个缺陷的缺陷位置； 所述部分中的至少一个缺陷的缺陷严重性； 所述部分中的至少一个缺陷的边界；以及 所述部分内的缺陷的数目。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，缺陷类型包括弯曲、碎裂、裂缝、破裂和凸起中的至少一个。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，确定缺陷位置包括:估计所述缺陷与所述部分的至少一个边缘的距离。
18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述视觉系统包括:相机，所述相机用于捕捉所述片状晶圆的至少所述部分的图像。
19.根据权利要求14所述的系统，其中，所述视觉系统包括:传感器，所述传感器用于检测所述片状晶圆的所述部分中的弯曲。
20.根据权利要求14所述的系统，进一步包括:切割设备，所述切割设备响应于所述输出信号而被激活，以使得从所述片状晶圆去除所述部分。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述切割设备包括激光器。
22.根据权利要求20所述的系统，其中，所述熔炉是多通道熔炉，所述片状晶圆处于所述熔炉的一个通道中，并且其中，在从片状晶圆去除所述部分的同时，所述片状晶圆生长在至少一个其他熔炉中继续。
23.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器被配置成响应于所述输出信号，估计所述部分的缺陷等级，并且基于所述缺陷等级来对所述部分进行分级。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述控制器进一步被配置成基于所述分级来对所述部分进行分类。
25.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器被配置成响应于所述输出信号来产生标记。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述标记包括视觉标记、音频标记以及电子消息中的至少一个。
全文摘要
一种形成片状晶圆的方法，该方法在作为晶体生长熔炉的一部分的坩锅中熔化给料材料，以及使多条细丝通过坩埚以形成(未分离的)片状晶圆。多个片状晶圆可以形成在坩埚中的不同通道中。在生长期间，使用一个或多个视觉系统来确定片状晶圆是否具有缺陷状况。如果检测到缺陷，则可以采用多种校正措施中的任何一个，诸如激活切割设备以去除片状晶圆的至少一部分，估计缺陷并且对片状晶圆的一部分进行分级(例如，用于基于该分级来进行分类)和/或产生标记。在多通道实施例中，可以在一个通道中专注于缺陷，而在一个或多个其他通道中继续片生长。
文档编号H01L31/18GK103228824SQ201180056642
公开日2013年7月31日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月1日
发明者莱奥·万格拉比克, 小杰拉尔德·A·辛普森, 苏马纳·哈马, 史蒂芬·亚马蒂诺 申请人:盛时公司