专利名称：用于对齐晶片以用于制造的系统和方法
技术领域：
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。在另一个方面，装置被特征化为用于对齐晶片以用于制造。该装置被设置为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。该装置被设置为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。该装置被设置为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。该装置被设置为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。在其他示例中，以上方面中的任何方面均可包括以下特征中的一个或多个特征。基准图案组中的每一个基准图案可包括多个空间上不相交的组件。在印刷选择性发射极图案的过程中，该组基准图案可被丝网印刷在太阳能晶片上。在一些示例中，从第三图像捕捉设备接收的晶片的第三部分的第三图像，其中第三基准图案呈现在晶片的第三部分中，第二图像捕捉设备变换式定义了第三图像捕捉设备和第一图像捕捉设备、第二捕捉设备、或其两者之间的第三关系，且第二基准变换式定义了第三基准图案和第一基准图案、第二基准图案、或两者之间的第四关系。可基于图像捕捉设备变换式、基准变换式、第二图像捕捉设备变换式、第二图案变换式、和阈值而标识第一基准图案、第二基准图案、和第三基准图案。在其他示例中，标识第一基准图案和第二基准图案包括通过最大化所存储的图案组和第一图像之间的归一化相关性，在所存储的图案组的可能姿态中找到所存储的图案组的姿态，以及通过最大化所存储的图案组和第二图像之间的归一化相关性，在所存储的图案组的可能姿态中找到所存储的图案组的姿态。在一些示例中，第一关系定义了第一图像捕捉设备的位置和第二图像捕捉设备的位置之间的差异、以及第一图像捕捉设备的取向和第二图像捕捉设备的取向之间的差异。第二关系可定义了第一基准图案的位置和第二基准图案的位置之间的差异，以及第一基准图案的取向和第二基准图案的取向之间的差异。此处描述的该技术，包括方法和装置，可提供以下优势中的一项或多项。通过使用低检测阈值检测晶片的图像上的待选基准，可实现具有低对比度图案的晶片(如，具有低对比度选择性发射极图案的太阳能晶片)的稳健而准确的对齐。尽管低检测阈值可具有高百分比的假阳性的风险，可通过基于系统的已知几何形态的对待选基准的同时检测实现较高的标识百分比。基准可位于晶片的远距离部分上且可使用不同的图像捕捉设备(即使在所捕捉的图像中存在较低的S/N)来合适地检测到基准。本发明的其他方面和优点将在结合仅以示例方式示出本发明原理的附图考虑以下详细描述中变得显而易见。
本发明的上述和其他方面、对象、特征和优点以及本发明本身，当与相应附图一起审阅时，从以下各实施例的详细描述中将得到更全面的理解。图I是用于对齐晶片以用于制造的系统的不例性不图。图2A是晶片上的一组基准的示例性示图。图2B是带有在选择性发射极图案的创建过程中被印刷的基准的太阳能晶片的示例性展开视图。图3示出用于对齐晶片以用于制造的示例性计算机化方法。详细描述总体而言，提供了用于在制造过程中对齐晶片的姿态的计算机化系统与方法。可校准图像捕捉设备之间的距离(如，被存储作为图像捕捉设备变换式)，且该距离被用于确定所捕捉的图像中的待选基准是否是真正的基准(且，接着，确定合适的晶片对齐并将该对齐提供给制造过程)。因为用于确定晶片图像中的基准的信号噪声比(S/N)经常较低(例如，因为图像包括大量噪声，难以检测基准)，可使用低检测阈值来确保大多数的待选阈值被检测到。尽管使用低阈值可导致大量假阳性(如，不当地将噪声标识为基准)，可使用图像捕捉设备之间的经校正的距离(或基线)来同时标识待选基准(如，通过允许图像中标识出的待选基准彼此几何相关，使用表示基准之间的已知关系的所存储的信息)。例如，如果在由左侧图像捕捉设备所捕捉的图像中标识出待选基准(使用低检测阈值，所以待选基准可能是噪声)，由右侧图像捕捉设备所捕捉的图像将将需要具有与在左侧图像中的待选基准对应的准确的几何形态的第二基准。有利地，使用图像捕捉设备和/或基准之间的变换式，可在使用低检测阈值的同时仍具有对基准的成功标识的较高可能性。例如，即使在左侧和右侧图像中都标识出不佳的待选基准，如果两个待选基准都处于预期的位置，使用已知的几何形态来确认待选基准的位置可使得错误标识极度不可能。尽管在一些实施例中，说明书和/或附图描述以太阳能晶片制造的形式描述了计算机化的系统和方法，这些技术并不被如此限制且这些技术对于任何类型的晶片制造，诸如半导体晶片制造、和IXD面板或显示器的对齐一样很好地起作用。图I是用于对齐晶片以用于制造(如，通过产生表示如何调整晶片的姿态的数据)的系统100的示例性示图。系统100包括对齐计算设备102。对齐计算设备102包括对齐模块104、输出模块108、和数据库110。系统100包括图像捕捉设备112A到112B (—起被称为图像捕捉设备112)。尽管系统100被图示为具有两个图像捕捉设备112，系统100可包括任何数量的图像捕捉设备(如，一个、两个、到N个图像捕捉设备)。对齐模块104从图像捕捉设备112接收图像(如，可包含基准的晶片的部分的图像)。对齐模块104被设置为使用机器视觉技术来确定所接收到的图像中的每一个是否包括待选基准(如，图像是否包括可能表示基准的标记和其他特征)。基准可以是晶片上的任何参考点(如，有意地被置于晶片上用于标识、或者是晶片的现有元件或特征)。此处基准还被称为基准图案，且因此可互换地使用单词“基准”和“基准图案”。该基准可例如是晶片(或晶片上的层、或晶片上的其他材料)的边缘部分或角落部分O。在一些示例中，基准是被印刷在晶片上的可分辨的基准图案(如，如下文参考图2A而描述的)。对齐模块104可被设置为标识低对比度待选基准(如，难以标识的基准)，该低对比度待选基准可通过考虑图像捕捉设备112之间的已知变换式、晶片上的基准之间的已知变换式、和/或这两个变换式来接着被验证。对齐模块104可被设置为基于基准的特定图案而标识基准。相关于图3而进一步详细地描述基准的标识。对齐模块104可存储(如，在数据库110中)表示图像中是否标识出一个或多个待选基准的检测数据(如，表示标识的数据，诸如I ;表示没有标识的数据，诸如0 ;或者表示图像包括基准的可能性的在0到I之间的数字)。对齐模块104可对于每一个图像使用检测数据，结合已知的变换式(如，有关图像捕捉设备112和/或镜片上的基准之间的变换式)来确定待选基准是否是真正的基准。可使用这个信息来确定如何对齐目标晶片(如，在针对制造装置的准备阶段如何操作晶片的姿态)。变换式定义了两个或更多个项目之间的关系(如，两个图像捕捉设备112之间、晶片上的两个基准之间，等)。该关系可定义姿态(如，位置和/或取向)、和/或两个或更多个项目的其他属性。例如，如果系统100包括两个图像捕捉设备112AU12B，图像捕捉设备变 换式可定义图像捕捉设备112AU12B之间的关系。该关系可基于图像捕捉设备112AU12B的姿态。例如，图像捕捉设备变换式可定义图像捕捉设备112A的位置和图像捕捉设备112B的位置之间的差异(如，通过定义两个图像捕捉设备112AU12B的位置；通过基于图像捕捉设备112B的位置定义图像捕捉设备112A的位置(如，定义为变换、移动等)；通过基于图像捕捉设备112A的位置定义图像捕捉设备112B的位置，等)。图像捕捉设备变换式还可定义图像捕捉设备112A的取向和图像捕捉设备112B的取向之间的差异(如，通过定义两个图像捕捉设备112A、112B的取向；通过基于图像捕捉设备112B的取向定义图像捕捉设备112A的取向(如，定义为变换、移动等)；通过基于图像捕捉设备112A的取向定义图像捕捉设备112B的取向，等)。数据库110可存储变换式、从图像捕捉设备112接收到的图像、由对齐模块104为每一个图像产生的检测信息、和/或由对齐计算设备102所使用的其他数据。输出模块108可而传送表示如何调整晶片的姿态从而合适地对齐晶片以用于制造工艺的信号。图像捕捉设备112可以是任何类型的图像捕捉设备，诸如线扫描照相机、二维照相机、三维照相机、光电检测器、或显微镜照相机系统。图像捕捉设备112可被安装在制造设备上，以使图像捕捉设备112被设置为获取晶片的不同部分的图像从而为制造设备确定对齐。例如，图像捕捉设备112可被安装在制造设备上的间隔开的位置处(如，水平地、垂直地、和或者旋转地处于不同的位置)。一组图像捕捉设备变换式可定义图像捕捉设备112之间的关系，从而晶片的不同部分的图像可被相关。系统100是计算机化系统的示例，该计算机化系统被特别地设置来执行此处描述的计算机化方法。然而，结合图I所描述的系统结构和内容仅为示例性目的且并不意在将其他示例限制在图I所示特定结构中。如对于本领域普通技术人员而言明显地，可在不背离此处描述的计算机化系统和方法的情况下构建很多变化的系统结构。此外，可使用任何技术使信息在此处描述的元件、组件和子系统之间流动。这样的技术包括，例如，在使用标准协议(诸如TCP/IP)的网络上传送信息、在存储器的模块之间传送信息以及通过写入文档、数据库(如，使用数据库110)、或一些其他非易失性存储设备来传送信息。此外，对于信息的指针或其他引用可替代信息副本或附加于信息副本而被发送和接收。反之，替代对于信息的指针或其他参考或附加于对于信息的指针或其他参考可交换信息。可在不背离本发明的范围的情况下使用用于传递信息的其他技术和协议。
在一些实施例中，晶片包括独特的基准图案。例如，当基准被之后的制造工艺劣化时，基准的质量较差。因此，对于机器视觉系统(如，系统100)而言难以获得基准的清楚示图。基准可被特殊地设计来帮助防止晶片图像中的噪声被不合适地归类为基准。例如，基准可被设计为带有对基准图案的较大空间支持(spatial support)(如,基准可包括多个组件，每一个由基准图案中的间距(space)所间隔)。图2A是晶片202上的一组基准的示例性示图200。晶片202包括基准204A到204B (一起被称为基准204)。基准204A包括三个点206A、206B、和206C (—起被称为点206)，其中每一个点被设置在虚拟等边三角形的顶点。基准204B类似地包括三个点208A、208B、和208C(—起被称为点208)，其中每一个点被设置在虚拟等边三角形的顶点。点206、208的半径可被设置为使得每一个点足够大至使用机器视觉可被检测到。图2A中所示的基准仅是示例性的，且本领域技术人员可了解，在不背离此处公开的基准的精神的情况下可设计具有各种空间设置的其他基准。有利地，被特殊地设计的图案可被用作基准，从而允许在没有错误报警的高风险的情况下使用基准检测的低阈值。尽管图2A仅示出两个基准204，在一组基准中，晶片202可包括任何数量的基准(如，一个、两个、到N个基准)。在一些实施例中，为了准确地对齐目标，可需要多个基准。例如，标识单个基准可能依然允许目标围绕基准旋转。使用两个基准可有利地确定目标的绝对位置。晶片202的规格可对于每一个基准204而定义基准变换式(或关系)。例如，该规格可独立地定义每一个基准的位置和/或取向、基于来自一组基准204的一个或多个其他基准而定义每一个基准的位置和/或取向，和/或其他。该规格可被存储于数据库110中。图2B是带有在选择性发射极图案的创建过程中被印刷的基准的太阳能晶片250的示例性展开视图。晶片250包括选择性发射极图案252，带有在选择性发射极图案252的创建过程中被印刷的基准254A和基准254B (—起被称为基准254)。有利地，在选择性发射极图案252的创建过程中印刷基准254，通过与基准254对齐，系统可与选择性发射极图案252对齐(例如，用于印刷金属触片258)。晶片250包括A/R层256，该层沉积在选择性发射极图案252的顶部。A/R层256被图示为远离选择性发射极图案252 (如用虚线表示的那样)来清楚地示出基准254A、254B。金属触片258被印刷在A/R层256的顶部。图像获取设备260A被设置为捕捉晶片250的第一部分(如，其包括基准254A)的图像。图像获取设备260B被设置为捕捉晶片250的第二部分(如，其包括基准254B)的图像。图2B的组件处于坐标系270中。图像捕捉设备变换式272描述了在坐标系270中图像获取设备260A和图像获取设备260B之间的关系。基准变换式274描述了在坐标系270中基准254A和基准254B之间的关系。晶片姿态276描述了坐标系270中晶片250的姿态。通过对晶片的不同部分获取图像(如，通过图像来确定每一个图像是否包括基准)，在制造工艺过程中可将晶片的姿态(如，晶片250的姿态276)调节为对齐晶片。基于机器视觉检测阈值、图像捕捉设备之间的图像捕捉设备变换式、和/或基准之间的基准变换式，可标识基准。图3示出用于对齐晶片的姿态以用于制造的示例性计算机化方法300。参看图1，在步骤302，对齐模块104从图像捕捉设备112A接收晶片(如，晶片250)的第一部分的第一图像。在步骤304，对齐模块104从图像捕捉设备112B接收晶片的第二部分的第二图像。在步骤306，对齐计算设备102接收表示图像捕捉设备变换式的数据，该变换式定义了图像捕捉设备112A、112B之间的关系(如，表示图像捕捉设备112A、112B之间的相对位置和/或取向的数据)。例如，通过校准图像捕捉设备112AU12B之间的距离和取向，可使 用训练校准步骤来产生表示图像捕捉设备变换式的数据。对齐计算设备102接收表示基准变换式的数据，该基准变换式定义了第一基准和第二基准之间的关系(如，表示图2的基准204A和204B之间的相对位置和/或取向的数据)。例如，晶片规格(如，存储于数据库110中)可定义基准变换式(或可被用于提取信息来定义基准变换式)。在步骤308，对齐模块104尝试标识第一图像中的第一基准图案(如，基准204A)和第二图像中的第二基准图案(如，基准204B)。对齐模块104基于图像捕捉设备变换式、基准变换式、和阈值(如，由对齐模块104所使用的阈值，被设置为使得对齐模块104可标识晶片上的低对比度基准图案)来进行第一和第二基准图案的(尝试的)标识。在步骤310，输出模块108确定对齐模块104是否标识出了两个基准。如果对齐模块104标识出了每一个图像中的基准，该方法300继续到步骤312且输出模块108发送表示如何准确地对齐晶片的信号(如，如何准确地调整晶片的姿态来将印刷丝网与晶片对齐)。如果对齐模块104没有标识出每一个图像中的基准，方法300继续到步骤314且输出模块108发送表示不合适的晶片对齐的信号(如，且因此，在想要再次确定对齐或对其晶片之前，晶片的姿态或照相机或照明应该被调整)。参看步骤302和304，对齐模块104可被设置为(如，使用阈值)标识晶片上的低对比度基准图案。对齐模块104可被设置为通过从图像中所存储的图案的各种可能的姿态中找出一个或多个姿态(这些一个或多个姿态最大化了应该包含基准图案的图像和所存储的一组图案之间的归一化相关性)，来标识基准图案。对齐模块104搜索归一化相关性的峰值。每一次对齐模块104在图像中所存储的图像的可能的姿态的范围内标识出归一化相关性的峰值(且这个峰值位于低阈值之上)时，这被认为候选。还可使用诸如几何形态匹配之类的可选方法来找到图像中基准的候选姿态。由于基准检测的成功经常相关于基准定义本身(如，基准的质量)，可在易于创建的同时产生具有特殊图案的基准。有利地，即使在较低S/N比(如，其中从噪声中检测出基准较低且因此难以检测)，对齐模块104可使用图像基于相关性的技术来处理该较低的S/N比(如，通过从背景中提取出尽可能多的信号)。例如，对齐模块104可使用基于相关性的技术来对待选基准打分(如，在0到I之间，其中I表示完美匹配，0表示完全不匹配，且从0到I范围内的值表示该匹配多接近)。成功匹配的阈值可被减小为0. I或0. 2，且在此存在错误警报的高风险。然而，有利地，对齐模块104可被设置为使用低阈值来检测待选基准，并验证待选基准是否是真正基准，从而得到不合适地将待选基准归类为真正基准(如，不合适地将噪声归类为基准)的最小风险。可调节图像识别的特征。例如，对齐模块104可被设置为匹配预定数量的特征、在搜索待选基准之前预处理图像(如，来去除噪声)、相关性参数等。在一些示例中，当搜索待选基准时(如，在待选基准和待选图案之间搜索匹配时)可处理图像，诸如旋转图像、裁减图像、和/或其他。参看步骤306和308，对齐模块104使用变换式来同时在两个图像中用正确的关系检测待选基准。如上所述，变换式定义了两个项目(如，在图像捕捉设备之间、基准之间，等) 之间的相对关系(如，位置、取向)。有利地，基准可位于晶片的远距离部分上且在基准之间具有较大间距，且即使在所捕捉的图像中仅有较低S/N时也可合适地检测到基准。例如，对齐模块104可检测两个待选基准，每一个待选基准位于由较长基线(或距离)间隔开的两个图像捕捉设备中的一个所捕捉的相应图像中。对齐模块104搜索以与基准之间的实际距离相同的距离而间隔的待选基准(如，基于基准的距离和两个图像捕捉设备的基线)。附加地，例如，可在制造设备不需要附加变化的情况下，采用对齐计算设备(如，诸如对齐设备102)。例如，由于对齐计算设备102使用变换式来验证待选基准，制造设备不需要采用较好的照明系统。例如，可使用两个高分辨率显微镜照相系统来查看晶片，其中显微镜彼此间隔六英寸。在一个显微镜照相系统下，对齐模块104检测待选基准(如，可能是基准的模糊图案)。基于显微镜之间的距离和基准之间的已知距离，对齐模块104可同时使用由第二显微镜照相系统捕捉的图像。在一些示例中，对齐模块104检测所有图像中的多个待选基准。例如，美国专利No. 5，768，443，该专利通过参考全部并入此处，描述了在多照相机机器视觉系统中用于调谐多个视场的方法。参看步骤310到314，一旦找到了晶片上的足够的基准且确定了对齐，制造设备可调整晶片的姿态直至晶片被合适地对齐用于制造。参看312，可在晶片静止的同时使用诸如调整晶片的姿态或移动制造装置之类的已知对齐技术来物理地对齐晶片的姿态。例如，美国专利No. 5，754，679和5，757，956，该专利通过参考全部并入此处，公开了在图像中用于定位焊盘的技术。作为另一个示例,Cognex MVS-800系列、CVL Vision Tools Guide,通过参考全部并入此处，描述了可被用于估算图像中的图案姿态的工具，这可被用于对齐晶片。例如，496到644页描述了用于在图像中估算图案的姿态的通用工具，CNLSearch, PatMax,和RSI Search。RSI Search，例如，使用归一化相关性，可找到经受平移、旋转、和放大的图案的姿态。尽管图3的计算机化方法300使用两个图像捕捉设备(和搜索基准的两个图像)来解决问题，可使用任何数量的图像捕捉设备。例如，可使用单个移动的图像捕捉设备来捕捉晶片的不同部分的图像。作为另一个示例，对齐模块104可从第三图像捕捉设备接收晶片的第三部分的第三图像。晶片的第三部分可包括基准图案(如，与图像捕捉设备112AU12B捕捉到的图像不同的基准图案)。数据库110可存储第二图像捕捉设备变换式，其定义了第三图像捕捉设备和图像捕捉设备112A、图像捕捉设备112B、或这两者之间的关系。数据库110还可存储第二基准变换式，其定义了第三基准图案和第一基准图案、第二基准图案、或这两者之间的关系。对齐模块104可使用图像和由变换式所定义的关系来标识第一、第二和第三基准图案。进一步，例如，可在每一个图像中标识多个待选基准，且然后与不同图像中的一个或多个基准相比较，从而确定多个待选基准中的哪一个是真正的基准。以上描述的技术可在数字和/或模拟电子电路系统中、或计算机硬件、固件、软件、或它们的组合中实现。该实现可以作为计算机程序产品，即，有形地实施在机器可读存储设备中用于由例如可编程处理器、计算机和/或多台计算机之类的数据处理装置来执行或控制该数据处理装置的操作的计算机程序。计算机程序可以按任何形式的计算机或编 程语言来编写，包括源代码、经编译代码、经解释代码和/或机器代码，并且该计算机程序可按任何形式来部署，包括作为自立程序或作为子例程、元件或适于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可被部署以在一台计算机上或一个或多个地点处的多台计算机上执行。方法步骤可由执行计算机程序以通过操作输入数据和/或生成输出数据来执行本发明的功能的一个或多个处理器来执行。方法步骤还可由专用逻辑电路系统执行并且装置可被实现为专用逻辑电路系统，例如，FPGA (现场可编程门阵列)、FPAA (现场可编程模拟阵列)、CPLD (复杂可编程逻辑器件)〕PSoC (可编程片上系统)、ASIP (专用指令集处理器)、或ASIC (专用集成电路)。子例程可指计算机程序的诸部分和/或实现一个或多个功能的处理器/专用电路系统。作为示例，适于计算机程序的执行的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何类型的数字或模拟计算机中的任何一个或多个处理器。一般而言，处理器从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和/或数据的一个或多个存储器设备。诸如高速缓存之类的存储器设备可被用于临时存储数据。存储器设备也可被用于长期数据存储。一般而言，计算机还包括或起作用地耦合以从和/或向用于存储数据的例如磁盘、磁光盘或光盘之类的一个或多个大容量存储设备接收数据和/或转送数据。计算机还可起作用地耦合至通信网络以从该网络接收指令和/或数据和/或向该网络转送指令和/或数据。适于实施计算机程序指令和数据的计算机可读存储设备包括所有形式的易失性和非易失性存储器，作为示例，包括例如DRAM、SRAM、EPROM、EEPROM和闪存设备之类的半导体存储器设备；例如内部硬盘或可移除盘之类的磁盘；例如⑶、DVD、HD-DVD和蓝光盘之类的光盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路系统补充和/或被纳入专用逻辑电路系统。为了提供与用户的交互，以上描述的技术可在与例如CRT (阴极射线管)、等离子体、或LCD (液晶显示器)监视器之类的用于向用户显示信息的显示设备、和键盘以及例如鼠标、跟踪球、触摸板、或运动传感器之类的可由用户用来向计算机提供输入(例如，与用户界面元素交互)的指示设备处于通信的计算机上实现。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈、或触觉反馈；以及来自用户的输入可按任何形式接收，包括声音、语音和/或触觉输入。以上描述的技术可在包括后端组件的分布式计算系统中实现。例如，后端组件可以是数据服务器、中间件组件、和/或应用服务器。以上描述的技术可在包括前端组件的分布式计算系统中实现。前端组件可，例如是，具有图形用户界面的客户机计算机、通过其用户可与示例实现交互的Web浏览器、和/或发送设备的其他图形用户界面。上述技术可被实现在包括这样的后端、中间件、或前端组件的任何组合的分布式计算系统中。计算系统可包括客户机和服务器。客户机和服务器一般相距甚远且通常通过通信网络交互。客户机和服务器的关系根据在相应计算机上运行的且彼此具有客户机-服务器关系的计算机程序来产生。计算系统的组件可通过任何形式或介质的 数字或模拟数据通信(例如，通信网络)来互连。通信网络的示例包括基于线路的和基于分组的网络。基于分组的网络可包括例如因特网、载波网际协议(IP)网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)、校园区域网(CAN)、城域网(MAN)、家庭区域网(HAN))、专用IP网络、IP专用交换分机(IPBX)、无线网络(例如无线电接入网络(RAN)、802. 11网络、802. 16网络、通用分组无线业务(GPRS)、HiperLAN)和/或其它基于分组的网络。基于电路的网络可包括例如公共电话交换网(PSTN)、专用交换分机(PBX)、无线网络(例如，RAN、蓝牙、码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、全球移动通信系统(GSM)网络)和/或其它基于电路的网络。计算系统和/或计算设备的示例可包括，例如，计算机、具有浏览器设备的计算机、电话、IP电话、移动设备(如，手机、个人数字助理(PDA)设备、膝上型计算机、电子邮件设备)、服务器、具有一个或多个处理卡的机架、专用目的电路、和/或其他通信设备。浏览器设备包括例如具有万维网浏览器(例如，可从微软公司获得的Microsoft InternetExplorer 、可从Mozilla公司获得的Mozi I la Firefox)的计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机)。移动计算设备包括，例如,Blackberry 0IP电话包括，例如，可从CiscoSystem 有限公司获得的 C*iseo Unified IP Phone 7985G、和 / 或可从 Cisco System 有限公司获得的 Cisco Unified Wireless Phone 7920。本领域的技术人员将意识到本发明可体现为其它具体形式，而不背离本发明的精神和本质特性。因此认为上述实施例在各方面均是说明性的而非限制本文描述的本发明。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由上述描述指定，且因此在该权利要求的等价技术方案的含义和范围内的所有变形都旨在包含于此。
权利要求
1.用于对齐太阳能晶片以用于制造的计算机化的方法，所述方法包括 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，其中所述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所述晶片的规格所定义的； 通过所述计算设备，从第二图像捕捉设备，接收所述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所述第一图像捕捉设备和所述第二图像捕捉设备之间的第一关系； 通过所述计算设备，基于下述而标识所述第一图像中的第一基准图案和所述第二图像中的第二基准图案 所述图像捕捉设备变换式； 基准变换式，其基于所述规格而定义所述第一基准图案和所述第二基准图案之间的第_■关系；和 阈值，被设置为标识太阳能晶片上的低对比度基准图案；且 通过所述计算设备，基于所标识出的所述第一基准图案和所述第二基准图案而确定所述太阳能晶片的对齐。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述一组基准图案中的每一个基准图案包括多个空间上不相交的组件。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述一组基准图案是在所述太阳能晶片上的选择性发射极图案的印刷过程中被丝网印刷的。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括 从所述第三图像捕捉设备接收所述晶片的第三部分的第三图像，其中 第三基准图案被呈现在所述晶片的第三部分中； 第二图像捕捉设备变换式定义了所述第三图像捕捉设备和所述第一图像捕捉设备、所述第二图像捕捉设备、或者上述两个图像捕捉设备之间的第三关系；且 第二基准变换式定义了第三基准图案和第一基准图案、第二基准图案、和上述两个基准图案之间的第四关系；且 基于所述图像捕捉设备变换式、所述基准变换式、所述第二图像捕捉设备变换式、所述第二图案变换式、和所述阈值而标识第一基准图案、第二基准图案、和第三基准图案。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，标识所述第一基准图案和所述第二基准图案包括 通过最大化所述所存储的一组图案和所述第一图像之间的归一化相关性，在所述一组所存储的图案的可能姿态中找到所述一组所存储的图案的姿态；和 通过最大化所述所存储的一组图案和所述第二图像之间的归一化相关性，在所述一组所存储的图案的可能姿态中找到所述一组所存储的图案的姿态。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一关系定义了如下之间的差异 所述第一图像捕捉设备的位置和所述第二图像捕捉设备的位置之间；和 所述第一图像捕捉设备的取向和所述第二图像捕捉设备的取向之间。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二关系定义了如下之间的差异 所述第一基准图案的位置和所述第二基准图案的位置之间；和所述第一基准图案的取向和所述第二基准图案的取向之间。
8.计算机程序产品，可感知地实现在非瞬态计算机可读介质中，所述计算机程序产品包括被设置为使得数据处理装置执行如下的指令 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，其中所述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所述晶片的规格所定义的； 从第二图像捕捉设备，接收所述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所述第一图像捕捉设备和所述第二图像捕捉设备之间的第一关系； 基于下述而标识所述第一图像中的第一基准图案和所述第二图像中的第二基准图案 所述图像捕捉设备变换式； 基准变换式，其基于所述规格而定义所述第一基准图案和所述第二基准图案之间的第_■关系；和 阈值，被设置为标识太阳能晶片上的低对比度基准图案；且 基于所标识出的所述第一基准图案和所述第二基准图案而确定所述太阳能晶片的对齐。
9.用于对齐晶片以用于制造的装置，被设置为 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，其中所述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所述晶片的规格所定义的； 从第二图像捕捉设备，接收所述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所述第一图像捕捉设备和所述第二图像捕捉设备之间的第一关系； 基于下述而标识所述第一图像中的第一基准图案和所述第二图像中的第二基准图案 所述图像捕捉设备变换式； 基准变换式，基于所述规格而定义所述第一基准图案和所述第二基准图案之间的第二关系；和 阈值，被设置为标识太阳能晶片上的低对比度基准图案；且 基于所标识出的所述第一基准图案和所述第二基准图案而确定所述太阳能晶片的对齐。
全文摘要
所描述的是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。从第一图像捕捉设备接收晶片的第一部分的第一图像。从第二图像捕捉设备接收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。基于图像捕捉设备变换式、基准变换式、和被设置为标识晶片上的低对比度基准图案的阈值，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被标识，该基准变换式基于晶片的规格定义了第一基准图案和第二基准图案之间的第二关系。基于所标识出的第一和第二基准图案而确定晶片的对齐。
文档编号H01L21/68GK102956532SQ20121029745
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月20日 优先权日2011年8月19日
发明者刘刚, D·迈克尔 申请人:考戈奈克斯股份有限公司