CN115791536A - 检查多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的系统和方法，其中，多线切割机具有至少两个转轴，每个转轴的外周面形成有周向延伸的多个线槽，切割线以位于多个线槽中的方式缠绕在至少两个转轴上以在相邻的两个转轴之间获得相应的多个切割线节段，并且当相邻的两个转轴的每个线槽中都无污染颗粒时多个切割线节段处于同一平面中并且相互平行，该系统包括：用于发射光束的光源；光屏，光束照射在光屏上以在光屏上形成光斑，其中，光束被多个切割线节段遮挡使得光斑中形成有相应的多个阴影；判定单元，用于对多个阴影是否相互平行进行辨识，并且当辨识出多个阴影不相互平行时判定至少一个线槽中存在有污染颗粒。

Description

检查多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒的系统和方法

技术领域

本发明涉及硅片生产领域，尤其涉及一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的系统和方法。

背景技术

在硅片的生产过程中，通常使用多线切割机对采用直拉法拉制出的单晶晶棒进行切割来获得晶片。多线切割机通常包括有两个对置的转轴，单根切割线绕制在两个转轴的线槽中以获得多个彼此平行且处于同一平面中的多个切割线节段，通过转轴的转动促使所述多个切割线节段移动，从而能够完成对单晶晶棒的切割。

转轴的线槽可能会被比如硅屑或其他杂质之类的污染颗粒填充，导致切割线无法正确就位于线槽中，甚至导致线槽无法再对切割线起到限位作用，这样，在多线切割机的运行过程中或者说转轴转动的过程中，没有正确就位或不受限位作用的切割线易于产生跳线，或者说从存在有污染颗粒的线槽“横跳”至相邻的线槽中，导致相邻的两个切割线节段之间的间距增大或减小，这样，切割出的硅片的厚度就无法满足要求；同时增加了断线的风险，很可能造成正在被切割的产品整体上报废。因此，需要对多线切割机的转轴的线槽是否被颗粒物污染进行判断。

在现有的判断方式中，需要操作人员通过肉眼对沿着转轴的轴向排列的一系列线槽逐一地进行排查，不仅费时费力而且劳动强度较大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的系统和方法，能够以简单、便捷的方式完成自动化的污染颗粒检查工作，无需操作人员通过肉眼对线槽逐一地进行排查。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的系统，其中，所述多线切割机具有至少两个转轴，每个转轴的外周面形成有周向延伸的多个线槽，切割线以位于所述多个线槽中的方式缠绕在所述至少两个转轴上以在相邻的两个转轴之间获得相应的多个切割线节段，并且当所述相邻的两个转轴的每个线槽中都无污染颗粒时所述多个切割线节段处于同一平面中并且相互平行，所述系统包括：

光源，所述光源用于发射光束；

光屏，所述光束照射在所述光屏上以在所述光屏上形成光斑，其中，所述光束被所述多个切割线节段遮挡使得所述光斑中形成有相应的多个阴影；

判定单元，所述判定单元用于对所述多个阴影是否相互平行进行辨识，并且当辨识出所述多个阴影不相互平行时判定至少一个线槽中存在有污染颗粒。

第二方面，本发明实施例提供了一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的方法，其中，所述多线切割机具有至少两个转轴，每个转轴的外周面形成有周向延伸的多个线槽，切割线以位于所述多个线槽中的方式缠绕在所述至少两个转轴上以在相邻的两个转轴之间获得相应的多个切割线节段，并且当所述相邻的两个转轴的每个线槽中都无污染颗粒时所述多个切割线节段处于同一平面中并且相互平行，所述方法包括：

发射光束；

形成所述光束的光斑，其中，所述光束被所述多个切割线节段遮挡使得所述光斑中形成有相应的多个阴影；

对所述多个阴影是否相互平行进行辨识，并且当辨识出所述多个阴影不相互平行时判定至少一个线槽中存在有污染颗粒。

本发明实施例提供了一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的系统和方法，利用了污染颗粒对切割线节段造成的方位上的影响，并借助于光学方法来对多线切割机的转轴的线槽中是否存在有污染颗粒进行判断，能够以简单、便捷的方式完成自动化的操作，避免了操作人员通过肉眼对线槽逐一地进行排查，降低了人工成本。

附图说明

图1为本发明所应用于的多线切割出的俯视示意图；

图2结合图1中的多线切割机的立体图示出了根据本发明实施例的系统的组成部件示意图；

图3结合图1中的多线切割机的立体图示出了根据本发明另一实施例的系统的组成部件示意图；

图4结合图1中的多线切割机的立体图示出了根据本发明另一实施例的系统的组成部件示意图；

图5结合图1中的多线切割机的立体图示出了根据本发明另一实施例的系统的组成部件示意图；

图6为根据本发明实施例的方法的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种用于对多线切割机1A的转轴10A的线槽11A中的污染颗粒PG进行检查的系统1，其中，如在图1中更详细地示出的，所述多线切割机1A具有至少两个转轴10A，每个转轴10A的外周面形成有周向延伸的多个线槽11A，切割线20A以位于所述多个线槽11A中的方式缠绕在所述至少两个转轴10A上以在相邻的两个转轴10A之间获得相应的多个切割线节段21A，如在图1中通过粗实线示意性地示出的，并且当所述相邻的两个转轴10A的每个线槽11A中都无如在图2中示出的污染颗粒PG时所述多个切割线节段21A处于同一平面P中并且相互平行，其中，在图1中通过虚线方框示意性地示出了该平面P，这样，比如当所述至少两个转轴10A沿同一方向转动时，所述多个切割线节段21A便会产生移动，使得当比如附图中未具体示出的晶棒在垂直于平面P的方向上朝向所述多个切割线节段21A移动时，所述多个切割线节段21A便可以将该晶棒切割成多个晶片，具体地参见图2，所述系统1可以包括：

光源10，所述光源10用于发射光束B；

光屏20，所述光束B照射在所述光屏20上以在所述光屏20上形成光斑S，其中，所述光束B被所述多个切割线节段21A遮挡使得所述光斑S中形成有相应的多个阴影SH，其中，图2中示例性地示出了6个切割线节段以及相应的6个阴影；

判定单元30，所述判定单元30用于对所述多个阴影SH是否相互平行进行辨识，并且当辨识出所述多个阴影SH不相互平行时判定至少一个线槽11A中存在有污染颗粒PG，如在图2中示出的，6个阴影并不相互平行，则所述相邻的两个转轴10A的线槽11A被污染颗粒PG污染。

在根据本发明的系统1中，利用了污染颗粒PG对切割线节段21A造成的方位上的影响，并借助于光学方法来对多线切割机1A的转轴10A的线槽11A中是否存在有污染颗粒PG进行判断，能够以简单、便捷的方式完成自动化的操作，避免了操作人员通过肉眼对线槽逐一地进行排查，降低了人工成本。

对于根据本发明的上述实施例的系统1而言，能够判断出转轴10A的线槽11A中存在有污染颗粒PG，在这种情况下可以对转轴10A进行清洗将污染颗粒PG清除，便可以避免跳线的发生。但是，上述的清洗需要针对转轴10A的整体来完成，因为无法确定出转轴10A的哪一或哪些线槽中存在有污染颗粒PG，这样会导致比如清洗液的浪费，对清洗而言生产成本较大。对此，在本发明的优选实施例中，仍然参见图2，所述系统1还可以包括确定单元40，所述确定单元40用于核查所述多个阴影SH中的不平行阴影SH’在所述多个阴影SH中的位次，并且根据核查到的位次确定存在有所述污染颗粒PG的线槽11A’在所述多个线槽11A中的位次。举例而言，在图2示出的立体图中，在6个阴影中从上至下的第3个阴影为不平行阴影SH’，则在6个切割线节段21A对应的6个线槽11A中从前至后的第3个线槽中存在有污染颗粒PG。这样，便可以确定出存在有污染颗粒PG的线槽11A’在所述多个线槽11A中的具体的位置，由此可以只针对存在有污染颗粒PG的线槽11A进行清洗，并不需要对另外的不存在有污染颗粒PG的线槽11A进行清洗，从而节省了清洗液以及完成清洗可能花费的时间，降低成本的同时提高了生产效率。

对于仅能够判断出转轴10A的线槽11A中存在有污染颗粒PG而言，容易理起的是，辨识出述多个阴影SH是否相互平行是较为困难的，因为需要确定每个阴影SH延伸的方向，为了使这一判断过程以更为简单、容易的方式实现，在本发明的优选实施例中，参见图3，所述光源10将所述光束B发射成平行于如在图1中示出的所述平面P，所述判定单元30可以通过判断所述多个阴影SH是否重合在一起来辩识所述多个阴影SH是否相互平行。也就是说，如在图3中示出的，判定单元30可以对实际形成在光屏20的上的阴影SH的数量进行确定，当实际形成的阴影SH的数量为1个时，则所述多个阴影SH重合在一起或者说相互平行，并且可以说没有线槽11A被污染颗粒PG污染，而当实际形成的阴影SH的数量为2个或2个以上时，则所述多个阴影SH没有重合在一起或者说不相互平行，并且肯定有线槽11A被污染颗粒PG污染。可以理解的是，简单地通过确定实际形成在光屏20的上的阴影SH的数量，比确定每个阴影SH延伸的方向，要更容易实现。

在比如可能既需要以简单方式判断线槽11A是否被污染颗粒PG污染，又需要确定出哪一或哪些线槽11A被污染颗粒PG污染的情况下，在本发明的优选实施例中，参见图4，所述光源10可以可动地设置在所述系统1中以在发射出的光束B平行于所述平面P的第一方位与发射出的光束B不平行于所述平面P的第二方位之间运动，如在图4中具体地示出的，光源可以绕枢轴60转动，并且图4中示出了处于第一方位的光源10，在这种情况下光源10发射出以阴影填充区域示出的平行于平面P的光束B，并且该光束B形成的光斑S以实线方框示出，而出于清楚的目的未示出处于第二方位的光源10，而是仅示出了在这种情况下光源10发射的以点填充的区域示出的不平行于平面P的光束B，并且该光束B形成的光斑S以虚线方框示出，并且，所述系统1还可以包括止挡件50，所述止挡件50设置成使得当所述光源10处于所述第一方位时阻止所述光源10远离所述第二方位，例如在图4中示出的情形下，光源10可以绕枢轴60向前转动以处于发射不平行于平面P的光束B的第二方位，而止挡件50阻止光源10绕枢轴60向后转动。这样，能够使光源10进行运动以在第一方位与第二方位之间转换的同时以简单、便捷的方式处于第一方位中。

对于光源10进行运动的方式而言，在本发明的优选实施例中，如上所述，所述系统1还可以包括枢轴60，所述枢轴60用于铰接所述光源10，使得所述光源10以能够绕所述枢轴60转动的方式设置在所述系统1中。

对于光源10的上述运动方式而言，参见图4可以理解的是，如果光束B的横截面积不是足够大，在光源10进行转动的情况下，很容易导致所述多个切割线节段21A中的一个或更多个无法受到光束B的照射，进而无法完成检查，也就是说，要想在光源10转动的情况下每个切割线节段21A都能够受到光束B的照射，需要光束B的横截面积足够大，因此发射光束B的光源10的比如体积也需要足够大，由此导致需要造价更为高昂的光源10，对此，在本发明的优选实施例中，参见图5，所述系统1还可以包括在图5中示意性地示出的滑轨70，所述滑轨70用于引导所述光源10，使得所述光源10以能够沿着所述滑轨70移动的方式设置在所述系统1中，其中图5中通过实线示出了处于上述的第一方位的光源10，并通过虚线示出了从第一方位沿着滑轨70移动至上述的第二方位的光源10。这样，使用体积更小并由此费用低廉的光源10便能够完成检查，降低了生产成本。

优选地，所述光屏20可以呈平面状。这样，对于判定单元30或确定单元40而言，可以在任意的方向上对所述多个阴影SH进行辨识或核查，而不是必须在光束B传播的方向上对所述多个阴影SH进行辨识或核查。

容易理解的是，根据本发明实施例的系统1还可以包括用于使转轴转动的装置，这样，无论污染颗粒PG存在于线槽11A中的周向上的哪一位置处，都能够完成对污染颗粒PG的检查。

参见图6并结合图1和图2，本发明实施例还提供了一种用于对多线切割机1A的转轴10A的线槽11A中的污染颗粒PG进行检查的方法，其中，所述多线切割机1A具有至少两个转轴10A，每个转轴10A的外周面形成有周向延伸的多个线槽11A，切割线20A以位于所述多个线槽11A中的方式缠绕在所述至少两个转轴10A上以在相邻的两个转轴10A之间获得相应的多个切割线节段21A，并且当所述相邻的两个转轴10A的每个线槽11A中都无污染颗粒PG时所述多个切割线节段21A处于同一平面P中并且相互平行，所述方法可以包括：

S601：发射光束B；

S602：形成所述光束B的光斑S，其中，所述光束B被所述多个切割线节段21A遮挡使得所述光斑S中形成有相应的多个阴影SH；

S603：对所述多个阴影SH是否相互平行进行辨识，并且当辨识出所述多个阴影SH不相互平行时判定至少一个线槽11A中存在有污染颗粒PG。

在本发明的优选实施例中，结合图2，所述方法还可以包括核查所述多个阴影SH中的不平行阴影SH’在所述多个阴影SH中的位次，并且根据核查到的位次确定存在有所述污染颗粒PG的线槽11A’在所述多个线槽11A中的位次。

在本发明的优选实施例中，结合图3，所述光束B平行于所述平面P，可以通过判断所述多个阴影SH是否重合在一起来辩识所述多个阴影SH是否相互平行。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的系统，其中，所述多线切割机具有至少两个转轴，每个转轴的外周面形成有周向延伸的多个线槽，切割线以位于所述多个线槽中的方式缠绕在所述至少两个转轴上以在相邻的两个转轴之间获得相应的多个切割线节段，并且当所述相邻的两个转轴的每个线槽中都无污染颗粒时所述多个切割线节段处于同一平面中并且相互平行，其特征在于，所述系统包括：

光源，所述光源用于发射光束；

光屏，所述光束照射在所述光屏上以在所述光屏上形成光斑，其中，所述光束被所述多个切割线节段遮挡使得所述光斑中形成有相应的多个阴影；

判定单元，所述判定单元用于对所述多个阴影是否相互平行进行辨识，并且当辨识出所述多个阴影不相互平行时判定至少一个线槽中存在有污染颗粒。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括确定单元，所述确定单元用于核查所述多个阴影中的不平行阴影在所述多个阴影中的位次，并且根据核查到的位次确定存在有所述污染颗粒的线槽在所述多个线槽中的位次。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源将所述光束发射成平行于所述平面，所述判定单元通过判断所述多个阴影是否重合在一起来辩识所述多个阴影是否相互平行。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光源可动地设置在所述系统中以在发射出的光束平行于所述平面的第一方位与发射出的光束不平行于所述平面的第二方位之间运动，并且所述系统还包括止挡件，所述止挡件设置成使得当所述光源处于所述第一方位时阻止所述光源远离所述第二方位。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括枢轴，所述枢轴用于铰接所述光源，使得所述光源以能够绕所述枢轴转动的方式设置在所述系统中。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括滑轨，所述滑轨用于引导所述光源，使得所述光源以能够沿着所述滑轨移动的方式设置在所述系统中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述光屏呈平面状。

8.一种用于对多线切割机的转轴的线槽中的污染颗粒进行检查的方法，其中，所述多线切割机具有至少两个转轴，每个转轴的外周面形成有周向延伸的多个线槽，切割线以位于所述多个线槽中的方式缠绕在所述至少两个转轴上以在相邻的两个转轴之间获得相应的多个切割线节段，并且当所述相邻的两个转轴的每个线槽中都无污染颗粒时所述多个切割线节段处于同一平面中并且相互平行，其特征在于，所述方法包括：

发射光束；

形成所述光束的光斑，其中，所述光束被所述多个切割线节段遮挡使得所述光斑中形成有相应的多个阴影；

对所述多个阴影是否相互平行进行辨识，并且当辨识出所述多个阴影不相互平行时判定至少一个线槽中存在有污染颗粒。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括核查所述多个阴影中的不平行阴影在所述多个阴影中的位次，并且根据核查到的位次确定存在有所述污染颗粒的线槽在所述多个线槽中的位次。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光束平行于所述平面，通过判断所述多个阴影是否重合在一起来辩识所述多个阴影是否相互平行。

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