TW202332895A - 對轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統和方法 - Google Patents
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Abstract
本發明實施例公開了一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統和方法，其中，多線切割機具有至少兩個轉軸，每個轉軸的外周面形成有周向延伸的多個線槽，切割線以位於多個線槽中的方式纏繞在至少兩個轉軸上以在相鄰的兩個轉軸之間獲得相應的多個切割線節段，並且當相鄰的兩個轉軸的每個線槽中都無污染顆粒時多個切割線節段處於同一平面中並且相互平行，該系統包括：用於發射光束的光源；光屏，光束照射在光屏上以在光屏上形成光斑，其中，光束被多個切割線節段遮擋使得光斑中形成有相應的多個陰影；判定單元，用於對多個陰影是否相互平行進行辨識，並且當辨識出多個陰影不相互平行時判定至少一個線槽中存在有污染顆粒。
Description
本發明是關於矽片生產領域，尤其屬於一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統和方法。
在矽片的生產過程中，通常使用多線切割機對採用直拉法拉製出的單晶晶棒進行切割來獲得晶片。多線切割機通常包括有兩個對置的轉軸，單根切割線繞制在兩個轉軸的線槽中以獲得多個彼此平行且處於同一平面中的多個切割線節段，通過轉軸的轉動促使該多個切割線節段移動，從而能夠完成對單晶晶棒的切割。
轉軸的線槽可能會被比如矽屑或其他雜質之類的污染顆粒填充，導致切割線無法正確就位於線槽中，甚至導致線槽無法再對切割線起到限位作用，這樣，在多線切割機的運行過程中或者說轉軸轉動的過程中，沒有正確就位或不受限位作用的切割線易於產生跳線，或者說從存在有污染顆粒的線槽「橫跳」至相鄰的線槽中，導致相鄰的兩個切割線節段之間的間距增大或減小，這樣，切割出的矽片的厚度就無法滿足要求；同時增加了斷線的風險，很可能造成正在被切割的產品整體上報廢。因此，需要對多線切割機的轉軸的線槽是否被顆粒物污染進行判斷。
在相關的判斷方式中，需要操作人員通過肉眼對沿著轉軸的軸向排列的一系列線槽逐一地進行排查，不僅費時費力而且勞動強度較大。
為解决上述技術問題，本發明實施例期望提供一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統和方法，能夠以簡單、便捷的方式完成自動化的污染顆粒檢查工作，無需操作人員通過肉眼對線槽逐一地進行排查。
本發明的技術方案是這樣實現的：
第一方面，本發明實施例提供了一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統，其中，該多線切割機具有至少兩個轉軸，每個轉軸的外周面形成有周向延伸的多個線槽，切割線以位於該多個線槽中的方式纏繞在該至少兩個轉軸上以在相鄰的兩個轉軸之間獲得相應的多個切割線節段，並且當該相鄰的兩個轉軸的每個線槽中都無污染顆粒時該多個切割線節段處於同一平面中並且相互平行，該系統包括：
光源，該光源用於發射光束；
光屏，該光束照射在該光屏上以在該光屏上形成光斑，其中，該光束被該多個切割線節段遮擋使得該光斑中形成有相應的多個陰影；
判定單元，該判定單元用於對該多個陰影是否相互平行進行辨識，並且當辨識出該多個陰影不相互平行時判定至少一個線槽中存在有污染顆粒。
第二方面，本發明實施例提供了一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的方法，其中，該多線切割機具有至少兩個轉軸，每個轉軸的外周面形成有周向延伸的多個線槽，切割線以位於該多個線槽中的方式纏繞在該至少兩個轉軸上以在相鄰的兩個轉軸之間獲得相應的多個切割線節段，並且當該相鄰的兩個轉軸的每個線槽中都無污染顆粒時該多個切割線節段處於同一平面中並且相互平行，該方法包括：
發射光束；
形成該光束的光斑，其中，該光束被該多個切割線節段遮擋使得該光斑中形成有相應的多個陰影；
對該多個陰影是否相互平行進行辨識，並且當辨識出該多個陰影不相互平行時判定至少一個線槽中存在有污染顆粒。
本發明實施例提供了一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統和方法，利用了污染顆粒對切割線節段造成的方位上的影響，並借助於光學方法來對多線切割機的轉軸的線槽中是否存在有污染顆粒進行判斷，能夠以簡單、便捷的方式完成自動化的操作，避免了操作人員通過肉眼對線槽逐一地進行排查，降低了人工成本。
下面將結合本發明實施例中的圖式，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
參見圖1和圖2，本發明實施例提供了一種用於對多線切割機1A的轉軸10A的線槽11A中的污染顆粒PG進行檢查的系統1，其中，如在圖1中更詳細地示出的，該多線切割機1A具有至少兩個轉軸10A，每個轉軸10A的外周面形成有周向延伸的多個線槽11A，切割線20A以位於該多個線槽11A中的方式纏繞在該至少兩個轉軸10A上以在相鄰的兩個轉軸10A之間獲得相應的多個切割線節段21A，如在圖1中通過粗實線示意性地示出的，並且當該相鄰的兩個轉軸10A的每個線槽11A中都無如在圖2中示出的污染顆粒PG時該多個切割線節段21A處於同一平面P中並且相互平行，其中，在圖1中通過虛線方框示意性地示出了該平面P，這樣，比如當該至少兩個轉軸10A沿同一方向轉動時，該多個切割線節段21A便會產生移動，使得當比如圖式中未具體示出的晶棒在垂直於平面P的方向上朝向該多個切割線節段21A移動時，該多個切割線節段21A便可以將該晶棒切割成多個晶片，具體地參見圖2，該系統1可以包括：
光源10，該光源10用於發射光束B；
光屏20，該光束B照射在該光屏20上以在該光屏20上形成光斑S，其中，該光束B被該多個切割線節段21A遮擋使得該光斑S中形成有相應的多個陰影SH，其中，圖2中示例性地示出了6個切割線節段以及相應的6個陰影；
判定單元30，該判定單元30用於對該多個陰影SH是否相互平行進行辨識，並且當辨識出該多個陰影SH不相互平行時判定至少一個線槽11A中存在有污染顆粒PG，如在圖2中示出的，6個陰影並不相互平行，則該相鄰的兩個轉軸10A的線槽11A被污染顆粒PG污染。
在根據本發明的系統1中，利用了污染顆粒PG對切割線節段21A造成的方位上的影響，並借助於光學方法來對多線切割機1A的轉軸10A的線槽11A中是否存在有污染顆粒PG進行判斷，能夠以簡單、便捷的方式完成自動化的操作，避免了操作人員通過肉眼對線槽逐一地進行排查，降低了人工成本。
對於根據本發明的上述實施例的系統1而言，能夠判斷出轉軸10A的線槽11A中存在有污染顆粒PG，在這種情况下可以對轉軸10A進行清洗將污染顆粒PG清除，便可以避免跳線的發生。但是，上述的清洗需要針對轉軸10A的整體來完成，因為無法確定出轉軸10A的哪一或哪些線槽中存在有污染顆粒PG，這樣會導致比如清洗液的浪費，對清洗而言生產成本較大。對此，在本發明的優選實施例中，仍然參見圖2，該系統1還可以包括確定單元40，該確定單元40用於核查該多個陰影SH中的不平行陰影SH’在該多個陰影SH中的位次，並且根據核查到的位次確定存在有該污染顆粒PG的線槽11A’在該多個線槽11A中的位次。舉例而言，在圖2示出的立體圖中，在6個陰影中從上至下的第3個陰影為不平行陰影SH’，則在6個切割線節段21A對應的6個線槽11A中從前至後的第3個線槽中存在有污染顆粒PG。這樣，便可以確定出存在有污染顆粒PG的線槽11A’在該多個線槽11A中的具體的位置，由此可以只針對存在有污染顆粒PG的線槽11A進行清洗，並不需要對另外的不存在有污染顆粒PG的線槽11A進行清洗，從而節省了清洗液以及完成清洗可能花費的時間，降低成本的同時提高了生產效率。
對於僅能夠判斷出轉軸10A的線槽11A中存在有污染顆粒PG而言，容易理起的是，辨識出述多個陰影SH是否相互平行是較為困難的，因為需要確定每個陰影SH延伸的方向，為了使這一判斷過程以更為簡單、容易的方式實現，在本發明的優選實施例中，參見圖3，該光源10將該光束B發射成平行於如在圖1中示出的該平面P，該判定單元30可以通過判斷該多個陰影SH是否重合在一起來辯識該多個陰影SH是否相互平行。也就是說，如在圖3中示出的，判定單元30可以對實際形成在光屏20的上的陰影SH的數量進行確定，當實際形成的陰影SH的數量為1個時，則該多個陰影SH重合在一起或者說相互平行，並且可以說沒有線槽11A被污染顆粒PG污染，而當實際形成的陰影SH的數量為2個或2個以上時，則該多個陰影SH沒有重合在一起或者說不相互平行，並且肯定有線槽11A被污染顆粒PG污染。可以理解的是，簡單地通過確定實際形成在光屏20的上的陰影SH的數量，比確定每個陰影SH延伸的方向，要更容易實現。
在比如可能既需要以簡單方式判斷線槽11A是否被污染顆粒PG污染，又需要確定出哪一或哪些線槽11A被污染顆粒PG污染的情况下，在本發明的優選實施例中，參見圖4，該光源10可以可動地設置在該系統1中以在發射出的光束B平行於該平面P的第一方位與發射出的光束B不平行於該平面P的第二方位之間運動，如在圖4中具體地示出的，光源可以繞樞軸60轉動，並且圖4中示出了處於第一方位的光源10，在這種情况下光源10發射出以陰影填充區域示出的平行於平面P的光束B，並且該光束B形成的光斑S以實線方框示出，而出於清楚的目的未示出處於第二方位的光源10，而是僅示出了在這種情况下光源10發射的以點填充的區域示出的不平行於平面P的光束B，並且該光束B形成的光斑S以虛線方框示出，並且，該系統1還可以包括止擋件50，該止擋件50設置成使得當該光源10處於該第一方位時阻止該光源10遠離該第二方位，例如在圖4中示出的情形下，光源10可以繞樞軸60向前轉動以處於發射不平行於平面P的光束B的第二方位，而止擋件50阻止光源10繞樞軸60向後轉動。這樣，能夠使光源10進行運動以在第一方位與第二方位之間轉換的同時以簡單、便捷的方式處於第一方位中。
對於光源10進行運動的方式而言，在本發明的優選實施例中，如上所述，該系統1還可以包括樞軸60，該樞軸60用於鉸接該光源10，使得該光源10以能夠繞該樞軸60轉動的方式設置在該系統1中。
對於光源10的上述運動方式而言，參見圖4可以理解的是，如果光束B的橫截面積不是足夠大，在光源10進行轉動的情况下，很容易導致該多個切割線節段21A中的一個或更多個無法受到光束B的照射，進而無法完成檢查，也就是說，要想在光源10轉動的情况下每個切割線節段21A都能夠受到光束B的照射，需要光束B的橫截面積足夠大，因此發射光束B的光源10的比如體積也需要足夠大，由此導致需要造價更為高昂的光源10，對此，在本發明的優選實施例中，參見圖5，該系統1還可以包括在圖5中示意性地示出的滑軌70，該滑軌70用於引導該光源10，使得該光源10以能夠沿著該滑軌70移動的方式設置在該系統1中，其中圖5中通過實線示出了處於上述的第一方位的光源10，並通過虛線示出了從第一方位沿著滑軌70移動至上述的第二方位的光源10。這樣，使用體積更小並由此費用低廉的光源10便能夠完成檢查，降低了生產成本。
優選地，該光屏20可以呈平面狀。這樣，對於判定單元30或確定單元40而言，可以在任意的方向上對該多個陰影SH進行辨識或核查，而不是必須在光束B傳播的方向上對該多個陰影SH進行辨識或核查。
容易理解的是，根據本發明實施例的系統1還可以包括用於使轉軸轉動的裝置，這樣，無論污染顆粒PG存在於線槽11A中的周向上的哪一位置處，都能夠完成對污染顆粒PG的檢查。
參見圖6並結合圖1和圖2，本發明實施例還提供了一種用於對多線切割機1A的轉軸10A的線槽11A中的污染顆粒PG進行檢查的方法，其中，該多線切割機1A具有至少兩個轉軸10A，每個轉軸10A的外周面形成有周向延伸的多個線槽11A，切割線20A以位於該多個線槽11A中的方式纏繞在該至少兩個轉軸10A上以在相鄰的兩個轉軸10A之間獲得相應的多個切割線節段21A，並且當該相鄰的兩個轉軸10A的每個線槽11A中都無污染顆粒PG時該多個切割線節段21A處於同一平面P中並且相互平行，該方法可以包括：
S601：發射光束B；
S602：形成該光束B的光斑S，其中，該光束B被該多個切割線節段21A遮擋使得該光斑S中形成有相應的多個陰影SH；
S603：對該多個陰影SH是否相互平行進行辨識，並且當辨識出該多個陰影SH不相互平行時判定至少一個線槽11A中存在有污染顆粒PG。
在本發明的優選實施例中，結合圖2，該方法還可以包括核查該多個陰影SH中的不平行陰影SH’在該多個陰影SH中的位次，並且根據核查到的位次確定存在有該污染顆粒PG的線槽11A’在該多個線槽11A中的位次。
在本發明的優選實施例中，結合圖3，該光束B平行於該平面P，可以通過判斷該多個陰影SH是否重合在一起來辯識該多個陰影SH是否相互平行。
需要說明的是：本發明實施例所記載的技術方案之間，在不衝突的情况下，可以任意組合。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以申請專利範圍的保護範圍為準。
1:系統
1A:多線切割機
10:光源
10A:轉軸
11A:線槽
11A’:線槽
20:光屏
20A:切割線
21A:切割線節段
30:判定單元
40:確定單元
50:止擋件
60:樞軸
70:滑軌
B:光束
S:光斑
SH:陰影
SH’:不平行陰影
P:平面
PG:污染顆粒
S601,S602,S603:步驟
圖1為本發明所應用於的多線切割出的俯視示意圖；
圖2結合圖1中的多線切割機的立體圖示出了根據本發明實施例的系統的組成部件示意圖；
圖3結合圖1中的多線切割機的立體圖示出了根據本發明另一實施例的系統的組成部件示意圖；
圖4結合圖1中的多線切割機的立體圖示出了根據本發明另一實施例的系統的組成部件示意圖；
圖5結合圖1中的多線切割機的立體圖示出了根據本發明另一實施例的系統的組成部件示意圖；
圖6為根據本發明實施例的方法的示意圖。
1:系統
10:光源
10A:轉軸
11A’:線槽
20:光屏
21A:切割線節段
30:判定單元
40:確定單元
B:光束
S:光斑
SH:陰影
SH’:不平行陰影
PG:污染顆粒
Claims (10)
- 一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的系統，其中，該多線切割機具有至少兩個轉軸，每個轉軸的外周面形成有周向延伸的多個線槽，切割線以位於該多個線槽中的方式纏繞在該至少兩個轉軸上以在相鄰的兩個轉軸之間獲得相應的多個切割線節段，並且當該相鄰的兩個轉軸的每個線槽中都無污染顆粒時該多個切割線節段處於同一平面中並且相互平行，該系統包括： 光源，該光源用於發射光束； 光屏，該光束照射在該光屏上以在該光屏上形成光斑，其中，該光束被該多個切割線節段遮擋使得該光斑中形成有相應的多個陰影； 判定單元，該判定單元用於對該多個陰影是否相互平行進行辨識，並且當辨識出該多個陰影不相互平行時判定至少一個線槽中存在有污染顆粒。
- 如請求項1所述的系統，其中，該系統還包括確定單元，該確定單元用於核查該多個陰影中的不平行陰影在該多個陰影中的位次，並且根據核查到的位次確定存在有該污染顆粒的線槽在該多個線槽中的位次。
- 如請求項1所述的系統，其中，該光源將該光束發射成平行於該平面，該判定單元通過判斷該多個陰影是否重合在一起來辯識該多個陰影是否相互平行。
- 如請求項3所述的系統，其中，該光源可動地設置在該系統中以在發射出的光束平行於該平面的第一方位與發射出的光束不平行於該平面的第二方位之間運動，並且該系統還包括止擋件，該止擋件設置成使得當該光源處於該第一方位時阻止該光源遠離該第二方位。
- 如請求項4所述的系統，其中，該系統還包括樞軸，該樞軸用於鉸接該光源，使得該光源以能夠繞該樞軸轉動的方式設置在該系統中。
- 如請求項4所述的系統，其中，該系統還包括滑軌，該滑軌用於引導該光源，使得該光源以能夠沿著該滑軌移動的方式設置在該系統中。
- 如請求項1至6中任一項所述的系統，其中，該光屏呈平面狀。
- 一種用於對多線切割機的轉軸的線槽中的污染顆粒進行檢查的方法，其中，多線切割機具有至少兩個轉軸，每個轉軸的外周面形成有周向延伸的多個線槽，切割線以位於該多個線槽中的方式纏繞在該至少兩個轉軸上以在相鄰的兩個轉軸之間獲得相應的多個切割線節段，並且當該相鄰的兩個轉軸的每個線槽中都無污染顆粒時該多個切割線節段處於同一平面中並且相互平行，該方法包括： 發射光束； 形成該光束的光斑，其中，該光束被該多個切割線節段遮擋使得該光斑中形成有相應的多個陰影； 對該多個陰影是否相互平行進行辨識，並且當辨識出該多個陰影不相互平行時判定至少一個線槽中存在有污染顆粒。
- 如請求項8所述的方法，其中，該方法還包括核查該多個陰影中的不平行陰影在該多個陰影中的位次，並且根據核查到的位次確定存在有該污染顆粒的線槽在該多個線槽中的位次。
- 如請求項8所述的方法，其中，該光束平行於該平面，通過判斷該多個陰影是否重合在一起來辯識該多個陰影是否相互平行。
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