CN206040597U - 一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置 - Google Patents

一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置 Download PDF

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周军
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刘东续
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Abstract

本实用新型公开了一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，包括至少1组用于检测刻蚀前硅片厚度的前激光探头组、至少1组用于检测刻蚀后硅片厚度的后激光探头组、控制系统和报警机构；所述前激光探头组或后激光探头组均包括上探头和下探头；所述前激光探头组和后激光探头组的输出信号传输至控制系统；所述报警机构由控制系统控制连接。本实用新型实现了实时自动监控蚀刻减薄量，当监控装置测定的刻蚀减薄量的数值超出标准范围之外时，控制系统控制报警机构进行报警，表明刻蚀工艺活设备出现了问题，实现了自动化监控和反馈，减少返工率、减少损失，降低了制造成本，具有积极的现实意义。

Description

一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置。
背景技术
近年来，光伏发电是利用太阳光能使半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。当前，人们通常所说太阳光发电就是太阳能光伏发电，亦称太阳能电池发电，其核心部件是太阳能电池片。
现有的太阳能电池片的制造过程分为制绒-扩散-刻蚀-PECVD镀膜-丝网印刷-测试分选。其中，刻蚀工序的作用去掉硅片背面和硅片侧面的PN结，达到正面与背面绝缘的目的，所采用的设备是链式刻蚀机。在该刻蚀工序中，需要经常检测硅片的刻蚀减薄量，以便实时了解刻蚀工序是否满足要求。现有技术中，检测刻蚀减薄量的方法主要是依靠人工取样进行测试：在刻蚀之前靠人工取样、天平称重，然后在刻蚀之后再次人工取样、天平称重，最终通过重量差计算刻蚀减薄量。
然而，上述方法存在如下问题：(1) 由于都是人工操作，需要较高的人力成本，且人员手工测量也存在一定的误差；(2) 在天平称重的过程中，会造成天平对硅片样片的二次污染。
因此，开发一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，以实现自动化监控和反馈，减少损失，降低制造成本，显然具有积极的现实意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置。
为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，包括至少1组用于检测刻蚀前硅片厚度的前激光探头组、至少1组用于检测刻蚀后硅片厚度的后激光探头组、控制系统和报警机构；
所述前激光探头组或后激光探头组均包括上探头和下探头；
所述前激光探头组和后激光探头组的输出信号传输至控制系统；所述报警机构由控制系统控制连接。
上述技术方案中，所述前激光探头组包括设于硅片上方的上探头和设于硅片下方的下探头，上探头和下探头处于同一竖直线上，且该竖直线与硅片相垂直。
上述技术方案中，所述后激光探头组包括设于硅片上方的上探头和设于硅片下方的下探头，上探头和下探头处于同一竖直线上，且该竖直线与硅片相垂直。
上述技术方案中，所述控制系统内设有运算模组，由前激光探头组和后激光探头组的输出信号经运算模组计算后即可得到刻蚀减薄量的数值，当该刻蚀减薄量的数值超出设定的标准范围时，控制系统控制报警机构进行报警。
具体的，前激光探头组的输出信号经运算模组计算后可以得到硅片刻蚀前的厚度，后激光探头组的输出信号经运算模组计算后可以得到硅片刻蚀后的厚度，两者的差值即为刻蚀减薄量的数值；当激光探头组具有多组时，其测得的厚度则是取平均值。
经运算模组计算后得到的刻蚀减薄量的数值与设定的标准范围进行比较，当刻蚀减薄量的数值处于标准范围之内时，表明刻蚀工艺良好，而当刻蚀减薄量的数值超出标准范围之外时，表明刻蚀工艺出现了问题，此时就需要对工艺或设备进行调整，然后重新开始刻蚀、重新开始监控刻蚀减薄量；从而使得刻蚀减薄量始终处于设定的标准范围之内，使得刻蚀工艺或设备正常运行。
所述的标准范围是预先设定的，本领域技术人员可以根据标准或实际需要进行设定或调整。
优选的，所述报警机构为蜂鸣器。
优选的，所述前激光探头组的数量为3~8组，且相对于硅片均匀设置。
优选的，所述后激光探头组的数量为3~8组，且相对于硅片均匀设置。
本实用新型的工作原理如下：采用链式刻蚀机对硅片进行刻蚀工艺，通过多组前激光探头组和后激光探头组进行检测，前激光探头组和后激光探头组的输出信号经运算模组计算后即可得到刻蚀减薄量的数值，当该刻蚀减薄量的数值处于控制系统内预先设定的标准范围之内时，表明刻蚀工艺良好，而当刻蚀减薄量的数值超出标准范围之外时，控制系统控制报警机构进行报警，表明刻蚀工艺出现了问题，此时就需要对工艺或设备进行调整，然后重新开始刻蚀、重新开始监控刻蚀减薄量；从而使得刻蚀减薄量始终处于设定的标准范围之内，使得刻蚀工艺或设备正常运行。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1．本实用新型设计了一种新的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，通过前后激光探头组即可测试计算出硅片的刻蚀减薄量，实现了实时自动监控蚀刻减薄量，避免了现有技术中人工取样检测时的误差和污染问题；
2．本实用新型可以在系统内设定刻蚀减薄量的标准范围，当监控装置测定的刻蚀减薄量的数值超出标准范围之外时，控制系统控制报警机构进行报警，表明刻蚀工艺活设备出现了问题，实现了自动化监控和反馈，减少返工率、减少损失，降低了制造成本，具有积极的现实意义；
3.本实用新型的结构简单，易于制备，成本较低，适于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的使用状态示意图。(控制系统和报警机构未画出)
图2是本实用新型实施例一中前激光探头组的检测示意图。
图3是本实用新型实施例一中后激光探头组的检测示意图。
其中：1、刻蚀前硅片；2、前激光探头组；3、链式刻蚀机；4、后激光探头组；5、刻蚀后硅片。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：
参见图1~3所示，一种用于链式刻蚀机3的刻蚀减薄量监控装置，包括4组用于检测刻蚀前硅片1厚度的前激光探头组2、5组用于检测刻蚀后硅片5厚度的后激光探头组4、控制系统和报警机构；
所述前激光探头组或后激光探头组均包括上探头和下探头；
所述前激光探头组和后激光探头组的输出信号传输至控制系统；所述报警机构由控制系统控制连接。
所述前激光探头组包括设于硅片上方的上探头和设于硅片下方的下探头，上探头和下探头处于同一竖直线上，且该竖直线与硅片相垂直。
所述后激光探头组包括设于硅片上方的上探头和设于硅片下方的下探头，上探头和下探头处于同一竖直线上，且该竖直线与硅片相垂直。
所述控制系统内设有运算模组，由前激光探头组和后激光探头组的输出信号经运算模组计算后即可得到刻蚀减薄量的数值，当该刻蚀减薄量的数值超出设定的标准范围时，控制系统控制报警机构进行报警。
所述报警机构为蜂鸣器。
所述前激光探头组分为上下两个探头，探头之间的距离a是固定不变的。参见图2所示。上探头是测试其与硅片上表面的距离b，下探头是测试其与硅片下表面的距离c；所述前激光探头组测试得到的硅片厚度为a-b-c。
相应的，所述后激光探头组分为上下两个探头，探头之间的距离a是固定不变的。参见图3所示。上探头是测试其与硅片上表面的距离e，下探头是测试其与硅片下表面的距离f，所述后激光探头组测试得到的硅片厚度为a-e-f。
所述前激光探头组测试的硅片厚度与后激光探头组测试的硅片厚度差即为硅片蚀刻后的刻蚀减薄量，即e+f-b-c。
当激光探头组有多组时，上述数据都是指平均值。
本实用新型的工作原理如下：采用链式刻蚀机对硅片进行刻蚀工艺，通过多组前激光探头组和后激光探头组进行检测，前激光探头组和后激光探头组的输出信号经运算模组计算后即可得到刻蚀减薄量的数值，当该刻蚀减薄量的数值处于控制系统内预先设定的标准范围之内时，表明刻蚀工艺良好，而当刻蚀减薄量的数值超出标准范围之外时，控制系统控制报警机构进行报警，表明刻蚀工艺出现了问题，此时就需要对工艺或设备进行调整，然后重新开始刻蚀、重新开始监控刻蚀减薄量；从而使得刻蚀减薄量始终处于设定的标准范围之内，使得刻蚀工艺或设备正常运行。

Claims (7)

1.一种用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：包括至少1组用于检测刻蚀前硅片(1)厚度的前激光探头组(2)、至少1组用于检测刻蚀后硅片(5)厚度的后激光探头组(4)、控制系统和报警机构；
所述前激光探头组或后激光探头组均包括上探头和下探头；
所述前激光探头组和后激光探头组的输出信号传输至控制系统；所述报警机构由控制系统控制连接。
2.根据权利要求1所述的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：所述前激光探头组包括设于硅片上方的上探头和设于硅片下方的下探头，上探头和下探头处于同一竖直线上，且该竖直线与硅片相垂直。
3.根据权利要求1所述的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：所述后激光探头组包括设于硅片上方的上探头和设于硅片下方的下探头，上探头和下探头处于同一竖直线上，且该竖直线与硅片相垂直。
4.根据权利要求1所述的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：所述控制系统内设有运算模组，由前激光探头组和后激光探头组的输出信号经运算模组计算后即可得到刻蚀减薄量的数值，当该刻蚀减薄量的数值超出设定的标准范围时，控制系统控制报警机构进行报警。
5.根据权利要求1所述的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：所述报警机构为蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：所述前激光探头组的数量为3~8组，且相对于硅片均匀设置。
7.根据权利要求1所述的用于链式刻蚀机的刻蚀减薄量监控装置，其特征在于：所述后激光探头组的数量为3~8组，且相对于硅片均匀设置。
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