專(zhuān)利名稱(chēng)：標(biāo)記晶片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于標(biāo)記晶片，尤其是用于太陽(yáng)能電池制造的晶片的方法。本發(fā)明還
涉及制造硅晶片且尤其是用于太陽(yáng)能電池制造的硅晶片的方法，以及涉及硅晶片、晶錠或柱體。 諸如太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程對(duì)于制造過(guò)程的工藝參數(shù)、環(huán)境條件和 晶片在從其切下該晶片的晶錠內(nèi)的位置等非常敏感。 為了允許質(zhì)量控制以最優(yōu)化制造過(guò)程且建立允許具有最終產(chǎn)品的低報(bào)廢率的半 導(dǎo)體設(shè)備的成本效率生產(chǎn)的制造程序，需要為每個(gè)制造的半導(dǎo)體器件分配制造參數(shù)。在對(duì) 于半導(dǎo)體器件的工藝參數(shù)的整理期間，需要標(biāo)記這些半導(dǎo)體器件以允許通過(guò)其識(shí)別標(biāo)記為 諸如晶片的一個(gè)特定半導(dǎo)體器件分配工藝參數(shù)。 US 6， 112， 738提出了一種方法，其中使用激光標(biāo)記技術(shù)在硅晶片的切片表面上對(duì) 硅晶片進(jìn)行標(biāo)記。在EP 0 616 364 Al中揭示了類(lèi)似的方法。這些方法允許通過(guò)將硅晶錠 或柱體切成多個(gè)薄晶片并在如此制造的切片表面上標(biāo)記晶片來(lái)對(duì)非常薄的晶片進(jìn)行標(biāo)記。 然而，必須謹(jǐn)慎進(jìn)行這種標(biāo)記方法以避免對(duì)晶片的損壞。另外，如果還需要允許對(duì)從其切下 晶片的晶錠進(jìn)行識(shí)別，那么需要在切片之后每個(gè)單一晶片的精確處理程序。另外，因?yàn)槊總€(gè) 晶片必須通過(guò)某一次序的數(shù)字、字符或其組合來(lái)獨(dú)特標(biāo)記，所以此標(biāo)記方法耗時(shí)。使用這種 標(biāo)記方法不能確定晶片在晶錠內(nèi)的來(lái)源位置。 US 4， 632， 884提出了一種相同的在切片表面上的晶片的標(biāo)記且還包括切下矩形 晶片的選定角以區(qū)別晶片的前側(cè)與后側(cè)并識(shí)別晶體取向。然而，此方法具有以下主要缺陷 仍然不能確定晶片在晶錠內(nèi)的位置且必須在獨(dú)特的步驟中標(biāo)記每個(gè)晶片。尤其是，太陽(yáng)能 晶片使用晶片的整個(gè)切割區(qū)域，因此應(yīng)當(dāng)均勻，且當(dāng)其用于太陽(yáng)能模塊中時(shí)不應(yīng)受在其表 面上進(jìn)行標(biāo)記的影響。 JP 07050328A、 JP 09070740A、 JP 60045011A和JP 57052124A揭露了類(lèi)似的方 法，其中對(duì)晶片的切片表面進(jìn)行獨(dú)特地標(biāo)記。 從JP 01192121A、JP 02130850A和JP 57043410A已知，將一條單一標(biāo)記線應(yīng)用 于晶錠的周邊表面。此單一標(biāo)記線相對(duì)于晶錠的縱軸傾斜且布置在晶錠的平坦外表面部分 上。在從此晶錠上切下晶片之后，每個(gè)晶片在晶錠中的來(lái)源位置可以通過(guò)測(cè)量晶片外表面 上標(biāo)記線的位置來(lái)計(jì)算。然而，此方法不允許確定從其切下晶片的晶錠，因此在切片表面上 還需要對(duì)晶片進(jìn)行獨(dú)特標(biāo)記。 W0 01/66363A1揭露了一種方法，其中將多個(gè)標(biāo)簽應(yīng)用于晶錠的周邊，包括用于將 從晶錠上切下的每個(gè)晶片的一個(gè)標(biāo)簽。每個(gè)標(biāo)簽均包括數(shù)字和字符的獨(dú)特編碼并被定位使 得在切割晶錠之后使該標(biāo)簽位于晶片的周邊上。此方法考慮到了每個(gè)晶片的獨(dú)特標(biāo)記，但 是限于厚度大以提供數(shù)字和字符的標(biāo)簽所需要的空間的晶片。由于現(xiàn)在制造具有非常小的 厚度的晶片，所以此方法不能用于現(xiàn)代晶片制造(尤其是用于太陽(yáng)能電池制造的這些尤其 薄的晶片)中。 本發(fā)明的第一目的在于提供一種用于比上述方法消耗較少時(shí)間但仍然提供關(guān)于 晶片來(lái)源的有效信息且允許晶片的獨(dú)特識(shí)別的標(biāo)記晶片的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于使晶片上編碼區(qū)域所需的空間最小化的標(biāo) 記晶片的方法。 另外，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種允許從晶片制造過(guò)程的起始開(kāi)始識(shí)別晶片 的方法。 由于晶片的數(shù)量巨大且因?yàn)榫谔?yáng)能電池制造中是一致的，所以基于虛擬晶 片跟蹤來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)能電池制造中的質(zhì)量控制。這種虛擬跟蹤僅允許統(tǒng)計(jì)計(jì)算追溯過(guò)程中一 組晶片的性質(zhì)，這是一種相當(dāng)不精確的方法。使用虛擬跟蹤，不能跟蹤經(jīng)特殊處理和制備的 晶片。然而，由于晶片尺寸小和數(shù)量大，所以傳統(tǒng)方法不允許每個(gè)晶片的直接編號(hào)。
因此，本發(fā)明的特定目的在于提供一種非常適于太陽(yáng)能電池制造的標(biāo)記晶片的方 法。由于制造大量太陽(yáng)能電池且由于這些區(qū)域?qū)⒉荒芨倪M(jìn)太陽(yáng)能電池本身的功能而不希望 為了標(biāo)記的目的使用晶片上較大的區(qū)域，所以太陽(yáng)能電池需要特定特征。因此，在太陽(yáng)能電 池的本制造過(guò)程中，不執(zhí)行標(biāo)記以避免這些缺點(diǎn)。然而，由于太陽(yáng)能電池內(nèi)的效率、量子效 率和濃度的均勻分布僅能夠在制造過(guò)程結(jié)束時(shí)整體測(cè)量，所以非常感興趣于標(biāo)記太陽(yáng)能電 池以識(shí)別相關(guān)制造過(guò)程步驟和最佳化這些步驟并允許質(zhì)量控制。 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)標(biāo)記晶片(尤其是用于太陽(yáng)能電池的晶片)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些 和其他目標(biāo)，該方法包括以下步驟-在硅晶錠或柱體的周邊表面上制造位置線，該晶錠或柱體沿軸向延伸且具有在 軸向上的縱軸，該位置線沿基本整個(gè)晶錠或柱體在軸向上延伸且相對(duì)于縱軸傾斜并允許分 別確定晶片在晶錠或柱體內(nèi)從晶錠或柱體切下的位置，-在硅晶錠或柱體的周邊表面上制造線的獨(dú)特識(shí)別圖案，線的獨(dú)特識(shí)別圖案在基
本整個(gè)晶錠或柱體上沿軸向延伸且提供允許識(shí)別硅晶錠或柱體的獨(dú)特編碼。 將結(jié)合制造晶片的常用例行程序來(lái)討論本發(fā)明。該例行程序包括通過(guò)受控的晶體
生長(zhǎng)來(lái)制造晶錠。這些晶錠通常具有取決于圓柱或矩形塊的尺寸且分別沿圓柱或塊的縱
軸延伸。定義軸向正面和端面以及晶體生長(zhǎng)方向。在第二制造步驟中，晶錠可以經(jīng)歷形成
方形的程序，其中通過(guò)在縱向上沿其周邊對(duì)其進(jìn)行切割來(lái)制造晶錠的至少一個(gè)(優(yōu)選為四
個(gè))平坦表面。通常，立方體晶錠通過(guò)此程序沿其縱向來(lái)制造。 或者，可以通過(guò)將晶錠沿其縱向切割若干次來(lái)將晶錠劃分為三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè) 柱體。這些柱體將具有比晶錠更小的橫截面。 在隨后制造步驟中，通過(guò)切片程序從這些晶錠或柱體上切割晶片。在該切片程序 中，使用帶鋸沿橫截面方向多次切割晶片。獲得多個(gè)切片，即晶片，且其可以經(jīng)歷諸如掩模、 蝕刻、摻雜等的其他制造步驟。 根據(jù)本發(fā)明的方法的第一方面在于提供在晶片的周邊表面上的標(biāo)記。通過(guò)此方 法，可以在將晶錠或柱體切片為多個(gè)晶片之前將標(biāo)記應(yīng)用于晶錠或柱體上。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，也可以例如通過(guò)將晶片單獨(dú)或并列布置在容器中并在一個(gè)標(biāo)記步驟中對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記， 來(lái)將該方法應(yīng)用于已被切片之后的晶片。 根據(jù)本發(fā)明的方法的第二方面在于提供位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案。通過(guò)該方法，晶 片來(lái)源于其的晶錠或柱體可以由獨(dú)特識(shí)別圖案來(lái)識(shí)別。由于獨(dú)特識(shí)別圖案由多條線組成， 所以該方法允許容易讀取程序和在小表面上的大量獨(dú)特編碼。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法允 許通過(guò)傾斜位置線確定每個(gè)單一晶片在晶錠或柱體中被切割的位置。因此，根據(jù)本發(fā)明的
6方法允許精確確定所有相關(guān)數(shù)據(jù)以允許質(zhì)量控制，諸如，每個(gè)單一晶片相對(duì)于晶錠/柱體 的精確來(lái)源和在晶錠/圓柱內(nèi)的位置。 本發(fā)明允許以非常經(jīng)濟(jì)的方式標(biāo)記晶片。另外，可在程序剛開(kāi)始時(shí)標(biāo)記晶片并且 即使在已經(jīng)切片晶錠或柱體之后也可以確定晶錠或柱體塊中晶片的位置。每個(gè)晶片可以通 過(guò)所有生產(chǎn)步驟來(lái)單獨(dú)跟蹤，并且由于可以非常簡(jiǎn)單地存取標(biāo)記，因此可以很快地進(jìn)行標(biāo) 記而不影響生產(chǎn)。太陽(yáng)能電池參數(shù)不受根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記的影響。 根據(jù)本發(fā)明的用于標(biāo)記的線可以通過(guò)例如激光寫(xiě)入、機(jī)械刻劃、水束刻劃和用特
殊油墨印刷的不同方法來(lái)應(yīng)用。特殊油墨可以適用于局部改變硅的特性(例如，壽命或光
下的外觀)。由于不執(zhí)行機(jī)械處理，所以這將導(dǎo)致在硅中非常低的應(yīng)力感應(yīng)。 由于太陽(yáng)能電池的周邊邊緣將經(jīng)歷絕緣處理，所以由于標(biāo)記所導(dǎo)致的任何缺點(diǎn)和
損壞將由絕緣材料覆蓋，這進(jìn)一步改進(jìn)了根據(jù)本發(fā)明的方法。 根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線， 其中獨(dú)特圖案由多條線之間距離的獨(dú)特順序來(lái)提供。這種獨(dú)特識(shí)別圖案考慮到標(biāo)記的簡(jiǎn)單 制造和標(biāo)記的安全讀取，其中該標(biāo)記具有在晶片制造過(guò)程中出現(xiàn)的對(duì)于所有表面特征的低 讀取失敗率。該距離可以被選擇以使得可以將零距離選作下限，從而導(dǎo)致線直接彼此相鄰 布置且因此產(chǎn)生兩倍或多倍厚度的線。從此開(kāi)始，可以選擇線之間的獨(dú)特距離，或者可以選 擇一個(gè)預(yù)定距離且線可以以該預(yù)定距離或該距離的多倍彼此間隔。 更加優(yōu)選的是，基于矩陣圖案制造獨(dú)特識(shí)別圖案，該矩陣圖案為具有多條彼此等 距離的平行網(wǎng)格線的網(wǎng)格線圖案，且通過(guò)制造網(wǎng)格圖案的選定組網(wǎng)格線來(lái)提供獨(dú)特圖案。 預(yù)定矩陣圖案的應(yīng)用將進(jìn)一步降低讀取失敗率且考慮到根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行的標(biāo)記的 安全讀取。 基本上，編碼系統(tǒng)可以基于二進(jìn)制編碼技術(shù)或者可以使用涉及十條或十六條線的 組的十進(jìn)制或十六進(jìn)制編碼技術(shù)。然而，其目的在于最小化標(biāo)記時(shí)間，因此僅需要制造極少 條線的編碼技術(shù)將為理想的。在優(yōu)選實(shí)施例中，矩陣圖案包括n個(gè)矩陣圖案區(qū)域，每個(gè)矩陣 圖案區(qū)域包括m條線，且獨(dú)特圖案通過(guò)在每個(gè)矩陣圖案區(qū)域中制造一條選定線來(lái)提供，從 而產(chǎn)生mn種不同編碼。此將允許在小空間中分配包括大量不同編碼的編碼系統(tǒng)，且由于僅 需要制造極少條線(即，n條線，每個(gè)區(qū)域中一條線)因此將節(jié)省標(biāo)記時(shí)間。
可替換地或附加地，線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，線具有不同 的厚度且其中通過(guò)多條線的厚度的獨(dú)特順序來(lái)提供獨(dú)特圖案。由于可以相當(dāng)精確地測(cè)量出 線的厚度，所以這將用以例如通過(guò)提供兩條或更多不同預(yù)定厚度的線來(lái)提供獨(dú)特圖案。
另外，可以改進(jìn)該方法，其中，線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，線 具有不同深度且其中通過(guò)多條線的深度的獨(dú)特順序來(lái)提供獨(dú)特圖案。具體地，當(dāng)通過(guò)刻劃、 雕刻、激光成形等制造線時(shí)可應(yīng)用該實(shí)施例。可以將深度變化與上述厚度的變化相組合。另 外，可以將深度和/或厚度的變化與包括線的獨(dú)特圖案的實(shí)施例相組合。此將允許將大量 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于晶片的小表面部分上(即，晶片的周邊邊緣上)。 根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施例，線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，線相對(duì) 于軸向傾斜且包括傾斜的位置線。通過(guò)此方法，整個(gè)獨(dú)特識(shí)別圖案傾斜因此允許對(duì)從其切 下晶片的晶錠或柱體以及晶片在晶錠或柱體中位置的識(shí)別。因此，不需要獨(dú)特位置線且位 置線的功能被獨(dú)特識(shí)別圖案的線取代。
通常，晶片在晶錠中的位置可以通過(guò)測(cè)量位置線與其上制造有位置線的平坦表面的邊緣之間的距離或者另一角度參考標(biāo)記來(lái)計(jì)算。該方法可以通過(guò)制造平行于晶錠或柱體的縱軸延伸的基線的步驟來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)。此基線將有助于確定晶片在晶錠或柱體中的位置，這是因?yàn)樵撐恢每梢愿鶕?jù)基線與傾斜位置線之間的距離容易地計(jì)算。
基線和/或位置線可以選擇雙線以便于這些線的辨識(shí)。 根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施例，將周邊表面劃分為多個(gè)軸向表面部分，且為每個(gè)軸向表面部分制造傾斜的定位線。當(dāng)標(biāo)記較大晶錠時(shí)，由于隨后傾斜線與參考線(例如，基線)之間的距離的測(cè)量精確度將不足以確切確定晶片在晶錠內(nèi)的位置，所以不能將位置線的傾斜角度減小至特定最小值之下，因而此實(shí)施例尤其有用。因此，優(yōu)選地具有較大傾斜角度。這可以通過(guò)以軸向順序在晶錠上各自布置兩條或多條位置線來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于在這種情況下，將存在位置線到參考線具有相同距離的兩個(gè)或多個(gè)晶片，所以每個(gè)軸向表面部分將標(biāo)記有不同獨(dú)特識(shí)別圖案以區(qū)別從晶錠/柱體的不同軸向部分切下的晶片。 根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，在將晶錠或柱體切片為多個(gè)晶片的步驟之前進(jìn)行制造位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案的步驟。如上所述，因?yàn)椴恍枰紫戎圃烨衅砻骐S后標(biāo)記此切片表面，所以根據(jù)本發(fā)明的方法特別具有可以在切片之前進(jìn)行標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)。在晶錠的周邊表面上進(jìn)行標(biāo)記。通過(guò)該步驟，可以在一個(gè)制造步驟中標(biāo)記晶錠或柱體，而后可以切片晶錠或柱體而沒(méi)有損害或移除標(biāo)記的風(fēng)險(xiǎn)。 更優(yōu)選的是，位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案位于晶錠或柱體周邊的平坦表面上，具體地，
該方法包括沿軸向切割晶錠或柱體以提供這種平坦周邊表面的步驟。通常，根據(jù)本發(fā)明的
標(biāo)記可以應(yīng)用于晶錠或柱體的圓柱的周邊表面，但是由于在隨后的制造步驟中可能要求通
過(guò)進(jìn)行形成方形的程序來(lái)使晶錠或柱體平坦，所以?xún)?yōu)選地在這種形成方形的程序等之前標(biāo)
記晶錠或柱體并標(biāo)記可通過(guò)形成方形的程序產(chǎn)生的這些提供的平坦表面。為了實(shí)現(xiàn)該步
驟，在生產(chǎn)晶錠或柱體之后，必須通過(guò)各個(gè)切割程序在軸向上提供至少一個(gè)平坦表面。 更優(yōu)選地，在晶錠或柱體的一個(gè)軸向部分上定義具有相同編碼的至少兩個(gè)標(biāo)記
區(qū)，每個(gè)標(biāo)記區(qū)在幾乎整個(gè)軸向部分上沿軸向延伸且包括位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案。通過(guò)此
方法，在晶片上提供每一個(gè)均包括位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案的冗余標(biāo)記以便于標(biāo)記的讀取且
進(jìn)一步最小化讀取錯(cuò)誤或讀取失敗的風(fēng)險(xiǎn)。特別地，可以以此方式將標(biāo)記區(qū)彼此相對(duì)布置，
以這種方式提供兩個(gè)或四個(gè)標(biāo)記區(qū)。 根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，不對(duì)稱(chēng)地配置標(biāo)記區(qū)中的標(biāo)記，以此方式來(lái)分別定義晶錠或柱體的軸向頂面和底面和/或限定晶錠或柱體內(nèi)的晶體取向。根據(jù)此實(shí)施例，可以改變位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案的布置次序，以此方式來(lái)限定給出關(guān)于晶體取向的信息并限定晶錠或柱體的軸向頂面和底面的編碼。此將允許確定隨后制造步驟中選擇蝕刻程序等所需的晶錠或柱體中的晶片取向。特別地，當(dāng)在一個(gè)軸向部分中的兩個(gè)或兩個(gè)以上標(biāo)記區(qū)應(yīng)用時(shí)，可以提供此不對(duì)稱(chēng)配置。 根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，兩條位置線彼此相鄰地制造，每條位置線均在幾乎整個(gè)晶錠或柱體上軸向延伸，其中兩條位置線的傾斜角度不同，具體地為彼此相反的。此將允許測(cè)量?jī)蓷l位置線之間的距離并從此距離計(jì)算晶片在晶錠或柱體中的位置。由于兩條位置線將彼此分離，所以線之間的特定距離將始終表示晶錠或柱體中的特定位置。特別是，可以將位置線中的一條看作參考基線，該參考基線不必確切沿晶錠或柱體的縱向取向，而也可以呈傾斜角度，如此可以某些應(yīng)用中節(jié)省空間。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供制造硅晶片，尤其是用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的硅晶片的方法，該方法包括以下步驟-紋理化、摻雜和擴(kuò)散處理晶片以產(chǎn)生特征半導(dǎo)體特性，尤其是太陽(yáng)能電池特性，
-讀取包括在晶片的周邊邊緣上的多條線的獨(dú)特識(shí)別圖案以識(shí)別從其切下晶片的晶錠或柱體，-讀取具有在晶片的周邊邊緣上的位置線的標(biāo)記以識(shí)別晶片在晶錠或柱體內(nèi)的位置，該位置線相對(duì)于從其切下晶片的晶錠或柱體的縱向線傾斜。 根據(jù)本發(fā)明的此方面，在制造過(guò)程期間，執(zhí)行特定讀取程序以允許分別相對(duì)于特定晶錠、柱體或經(jīng)處理的晶片的制造過(guò)程以及該過(guò)程的每個(gè)單一步驟編輯文檔。這種標(biāo)記的讀取可以用于控制制造過(guò)程和編輯制造步驟順序及其參數(shù)的文件。通過(guò)分別讀取晶錠、柱體或晶片的周邊邊緣上的獨(dú)特識(shí)別圖案和位置線，可以確切地確定經(jīng)處理的材料的來(lái)源。 該方法可以通過(guò)將晶錠或柱體切片為若干晶片并根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)
所述的方法標(biāo)記晶錠或柱體的步驟來(lái)改進(jìn)，其中優(yōu)選地在切片步驟之前進(jìn)行該標(biāo)記步驟。
就此而言，參考關(guān)于用于標(biāo)記的各種方法來(lái)闡述上述制造順序。 另外，本方法可以通過(guò)以下步驟來(lái)改進(jìn)-通過(guò)沿軸向切割晶錠或柱體來(lái)使其形成方形，以及-在由形成方形過(guò)程提供的平坦表面的至少一個(gè)上根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法標(biāo)記晶錠或柱體。 在這方面，其再次參考各種標(biāo)記方法和其上述闡述。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供硅晶片、晶錠或柱體，包括-晶片、晶錠或柱體的周邊表面上的位置線，該位置線分別在幾乎整個(gè)晶錠或柱體或者整個(gè)晶片上沿軸向延伸且分別相對(duì)于晶錠、柱體或者從其切下晶片的晶錠或柱體的縱軸傾斜， _該位置線允許分別確定晶片在從其切下該晶片的晶錠/柱體中的來(lái)源位置，
-晶片、晶錠或柱體的周邊表面上的線的獨(dú)特識(shí)別圖案，線的獨(dú)特識(shí)別圖案分別在幾乎整個(gè)晶錠或柱體上或者整個(gè)晶片上沿軸向延伸，-該獨(dú)特識(shí)別圖案提供允許識(shí)別硅晶錠或柱體或者從其切下晶片的硅晶錠或柱體的獨(dú)特編碼。 這種晶片、晶錠或柱體提供以下優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)周邊表面上的標(biāo)記的簡(jiǎn)單讀取程序相對(duì)于晶片的來(lái)源和其在來(lái)源晶錠或柱體中的位置來(lái)識(shí)別每個(gè)晶片，因此這種晶片、晶錠或柱體允許其制造過(guò)程中的質(zhì)量控制以及制造過(guò)程本身的改進(jìn)控制。 由于根據(jù)上述標(biāo)記方法制造位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案，所以可以進(jìn)一步改進(jìn)硅晶片、硅晶錠或柱體。此將進(jìn)一步增強(qiáng)晶片上標(biāo)記的特征，從而減少讀取錯(cuò)誤或失敗的風(fēng)險(xiǎn)且允許快速標(biāo)記晶片、晶錠或柱體。 將通過(guò)例示性?xún)?yōu)選實(shí)施例參考附圖來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明。


圖1 :示出了并入本發(fā)明的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)例。
圖la :示出了根據(jù)圖1的內(nèi)部處理步驟的實(shí)例。
圖2 :示出了晶錠的一側(cè)標(biāo)記的實(shí)例。
圖3 :示出了具有改變的標(biāo)記編碼的三個(gè)軸向表面部分中的標(biāo)記。
圖4a-C :示出了標(biāo)記編碼的不同變化。
圖5 :示出了具有三個(gè)軸向標(biāo)記部分和在前兩個(gè)部分之間的干擾的實(shí)施例。
圖6 :示出了獨(dú)特識(shí)別圖案的編碼的實(shí)例。 圖6a :示出了根據(jù)圖6的獨(dú)特識(shí)別圖案的編碼的詳情。
圖7 :示出了證明幾何條件以計(jì)算晶片的來(lái)源位置的位置線的示意性布置。
圖8 :示出了具有四個(gè)標(biāo)記區(qū)的晶片的示意性頂視圖。
圖9 :示出了具有兩個(gè)標(biāo)識(shí)區(qū)且移動(dòng)通過(guò)讀取裝置的晶片的示意性頂視圖。
首先參考圖l，太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)從步驟1中晶錠的生產(chǎn)和步驟二中通過(guò)執(zhí)行軸向切割來(lái)使晶錠形成方形開(kāi)始。 在步驟2之后，可以在標(biāo)記步驟2a中使用根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記方法來(lái)標(biāo)記形成為方形的晶錠。 此后，在進(jìn)一步的生產(chǎn)步驟3中，研磨形成為方形的晶錠，此后作為步驟2a的替代，可以在步驟3a中標(biāo)記經(jīng)研磨的晶錠。
此后，選擇塊標(biāo)簽將出現(xiàn)，如步驟4。 在這些步驟之后，在步驟5中晶錠被制備并被鋸，以將該晶錠切片為多個(gè)晶片。
步驟5和制造過(guò)程的所有后序步驟可以包括輸入讀取步驟5，以識(shí)別晶片；制造過(guò)程5b，如鋸或清洗等；以及輸出讀取步驟5c，以識(shí)別執(zhí)行了步驟5b之后的晶片。
切片步驟5之后，例如如下的多個(gè)后序步驟-洗滌和后制備，-測(cè)試和分類(lèi)，_紋理化，_摻雜，-擴(kuò)散，-表面清潔，-抗反射沉積，_印刷，_烘烤，-邊緣絕緣，-測(cè)試和分類(lèi)，-標(biāo)號(hào)和排成列，_層疊，_層壓，_閃光焊覆(flashing)，以及-模塊標(biāo)簽 可被執(zhí)行以生產(chǎn)具有其理想配置的太陽(yáng)能電池，并作為隨后最終步驟在步驟6中執(zhí)行定制讀出。 參考圖2，使晶錠10形成方形，以使其具有前表面15和端面16以及沿縱向延伸的四個(gè)側(cè)表面，其中側(cè)表面11被制備以待標(biāo)記。 圖3示出了在標(biāo)記側(cè)面上標(biāo)記不同部分的實(shí)例。跟隨第一標(biāo)記部分11a之后為第
二標(biāo)記部分lib和第三標(biāo)記部分llc。在標(biāo)記部分11a中，獨(dú)特識(shí)別圖案20a布置在該部分
的上部區(qū)域中。在該部分的下部區(qū)域中，存在傾斜位置線21a。從此標(biāo)記部分lla切下的每
個(gè)晶片的位置可以基于獨(dú)特識(shí)別圖案的底部編碼線與傾斜位置線之間的已知距離22和位
置線的已知傾斜角度通過(guò)測(cè)量在部分開(kāi)始處這兩條線之間的距離來(lái)計(jì)算。 在標(biāo)記部分lib中，獨(dú)特識(shí)別圖案20b布置在該部分的下部區(qū)域中且傾斜位置線
21b布置在該部分的上部區(qū)域中并以與位置線21a相比不同的角度傾斜。通過(guò)這種布置，可
以避免標(biāo)記部分11a中的標(biāo)記和標(biāo)記部分lib中的標(biāo)記之間的任何干擾。 因此，在標(biāo)記部分llc中，獨(dú)特識(shí)別圖案20c位于上部區(qū)域中且傾斜位置線21c位
于標(biāo)記部分的下部區(qū)域中。 圖4a-c示出了位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案的另外變化的實(shí)例。在圖4a中，作為用以 識(shí)別晶錠或柱體的編碼的獨(dú)特識(shí)別圖案布置在標(biāo)記部分的上部區(qū)域中，而以彼此相反角度 傾斜的兩條位置線121、122存在于該部分的下部區(qū)域中。 在圖4b中，獨(dú)特識(shí)別圖案的第一部分220布置在該部分的上部區(qū)域中且獨(dú)特識(shí)別 圖案的第二部分223布置在該部分的下部區(qū)域中。在獨(dú)特識(shí)別圖案的這兩部分220、223之 間，存在以彼此相反角度傾斜的兩條位置線221 、222。 圖4c圖示了在左側(cè)上在標(biāo)記部分的上部和下部區(qū)域中具有獨(dú)特識(shí)別圖案的兩個(gè) 部分320、323以及在整個(gè)部分上延伸的傾斜位置線321、322的類(lèi)似布置。上部和下部區(qū)域 中的獨(dú)特識(shí)別圖案部分320、323沒(méi)有進(jìn)一步存在于部分的右手側(cè)中，而是在中間區(qū)域中提 供一個(gè)單一的獨(dú)特識(shí)別圖案324。左手側(cè)的圖案320、323和右手側(cè)的圖案324在部分的中 間軸向區(qū)域上重疊且通過(guò)圖案的布置不會(huì)干擾傾斜位置線321、322。 圖5展示在軸向表面部分中進(jìn)行標(biāo)記的另一實(shí)例。在第一軸向部分411a中，獨(dú)特 識(shí)別圖案420a布置在上部區(qū)域中，且傾斜位置線421a布置在下部區(qū)域中。與該第一軸向部 分相鄰的第二軸向部分411b被布置為具有下部區(qū)域中的獨(dú)特識(shí)別圖案420b和上部區(qū)域中 的傾斜位置線421b。獨(dú)特識(shí)別圖案420a在第二軸向部分411b中少量延伸并且獨(dú)特識(shí)別圖 案420b在第一軸向部分411a中少量延伸。以相同方式，傾斜位置線421a在第二軸向部分 41 lb中少量延伸并且傾斜位置線421b在第一軸向部分41 la中少量延伸。通過(guò)這種布置， 假定可以執(zhí)行標(biāo)記的讀取而與切片切割位置無(wú)關(guān)，且每個(gè)晶片都可以相對(duì)于其來(lái)源晶錠和 其在來(lái)源晶錠中的位置來(lái)確定。 圖6示意性示出了基于具有被示為基線16的線的網(wǎng)格線圖案的矩陣圖案的獨(dú)特 識(shí)別圖案的實(shí)例。僅標(biāo)記以實(shí)線示出的那些線，而不標(biāo)記以虛線示出的線。如此實(shí)例中所 示，在此實(shí)例中標(biāo)記與4相對(duì)應(yīng)的1號(hào)位置和與7相對(duì)應(yīng)的2號(hào)位置。編碼包括六個(gè)矩陣 圖案區(qū)域20a-f(N二6)。每個(gè)矩陣圖案區(qū)域包括總共十六條線(M=16)。每條線的位置 都被預(yù)先確定并在圖6和圖6a中以虛線描繪每條線的位置。在每個(gè)矩陣圖案區(qū)域中僅制 造一條線，且在圖6、6a中將此線描繪為實(shí)線。因此，可以看出在矩陣圖案區(qū)域20b和20c 中，在圖6、6a中所示的編碼方案中分別制造第二線和第七線，因此僅必須制造六條線以提 供獨(dú)特編碼，因此可以利用這種編碼方案制造16. 777. 215， 00種不同的獨(dú)特編碼。
圖7示意性示出了使用位置線來(lái)計(jì)算晶片在晶錠中的位置。位置線21以預(yù)定傾斜角度設(shè)置。第一晶片(未示出)具有在位置線21與基線60之間的已知距離61。 40號(hào) 晶片位于位置線21與基線60之間的距離為XI的位置中。第二晶片41被定位使得位置線 21與基線60之間的距離為X2。在晶片40和41之間，存在由切片過(guò)程導(dǎo)致的彎曲損耗50。 如本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的，可以在已知第一晶片的距離61、位置線21的傾斜角度、晶片的 厚度和彎曲損耗時(shí)通過(guò)測(cè)量尋找其位置的晶片的位置線21與基線60之間的距離來(lái)計(jì)算每 個(gè)晶片在晶錠中的位置。 圖8示出了已在四個(gè)平坦側(cè)面的每一個(gè)上進(jìn)行標(biāo)記的晶片的頂視圖。如示意性示 出的，不同標(biāo)記區(qū)511、512、513、514中的標(biāo)記布置不同，從而產(chǎn)生允許定義和確定晶片的 晶體取向570的不對(duì)稱(chēng)編碼。 應(yīng)注意，標(biāo)記表面的數(shù)量也可以多于或少于四個(gè)。在特定應(yīng)用中，標(biāo)記可以被應(yīng)用 于其他表面，例如，對(duì)八邊形的所有八個(gè)表面應(yīng)用標(biāo)記。 另外，在圖9中，示出了晶片740的頂視圖，其具有布置在晶片的相對(duì)周邊側(cè)面上 的兩個(gè)標(biāo)記區(qū)域612、614。晶片740沿方向740a移動(dòng)，從而通過(guò)適于分別讀取標(biāo)記區(qū)域 612、614中的編碼的讀取裝置700、701。通過(guò)此過(guò)程，可以執(zhí)行對(duì)標(biāo)記區(qū)域612和614中編 碼的同時(shí)讀取，從而可以最小化讀取錯(cuò)誤和讀取失敗。
權(quán)利要求
一種標(biāo)記晶片的方法，尤其是標(biāo)記用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的晶片的方法，包括以下步驟-在硅晶錠或柱體的周邊表面上制造位置線，所述晶錠或柱體沿軸向延伸且具有沿所述軸向的縱軸，所述位置線沿幾乎整個(gè)晶錠或柱體以所述軸向延伸且相對(duì)于所述縱軸傾斜并允許分別確定從所述晶錠或柱體切下的晶片在所述晶錠或柱體內(nèi)的位置，-在所述硅晶錠或柱體的所述周邊表面上制造線的獨(dú)特識(shí)別圖案，所述線的獨(dú)特識(shí)別圖案在幾乎整個(gè)晶錠或柱體上沿軸向延伸且提供允許識(shí)別所述硅晶錠或柱體的獨(dú)特編碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，其中所述獨(dú)特圖案由所述 多條線之間的距離的獨(dú)特順序提供。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，基于矩陣圖案制造所述獨(dú)特識(shí)別圖案，所述矩陣圖案為具有彼此等距離的多條 平行網(wǎng)格線的網(wǎng)格線圖案，并且所述獨(dú)特圖案通過(guò)制造所述網(wǎng)格圖案的選定組網(wǎng)格線來(lái)提供。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述矩陣圖案包括n個(gè)矩陣圖案區(qū)域，每個(gè)矩陣圖案區(qū)域包括m條線，且所述獨(dú) 特圖案通過(guò)在每個(gè)矩陣圖案區(qū)域中制造一條選定線來(lái)提供，從而產(chǎn)生mn種不同編碼。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，所述線具有不同的厚度，并 且其中所述獨(dú)特圖案通過(guò)所述多條線的厚度的獨(dú)特順序來(lái)提供。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，所述線具有不同的深度，并 且其中所述獨(dú)特圖案通過(guò)所述多條線的深度的獨(dú)特順序來(lái)提供。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述線的獨(dú)特識(shí)別圖案包括彼此間隔的多條平行線，所述線相對(duì)于所述軸向傾 斜并包括所述傾斜的線。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括制造與所述晶錠或柱體的所述縱軸平行地延伸的基線的步驟。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將所述周邊表面劃分為多個(gè)軸向表面部分，并為每個(gè)軸向表面部分制造傾斜定 位線。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在將所述晶錠或柱體切片為多個(gè)晶片的步驟之前進(jìn)行制造所述位置線和所述獨(dú) 特識(shí)別圖案的步驟。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述位置線和所述獨(dú)特識(shí)別圖案位于所述晶錠或柱體的所述周邊的平坦表面 上，所述方法具體包括沿軸向切割所述晶錠或柱體以提供該平坦周邊表面的步驟。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述晶錠或柱體的一個(gè)軸向部分上定義具有相同編碼的至少兩個(gè)標(biāo)記區(qū)，每個(gè)標(biāo)記區(qū)在幾乎所述整個(gè)軸向部分上沿軸向延伸且包括位置線和獨(dú)特識(shí)別圖案。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述標(biāo)記區(qū)中的所述標(biāo)記不對(duì)稱(chēng)地配置，以分別定義所述晶錠或柱體的軸向頂 面和底面和/或定義在所述晶錠或柱體內(nèi)的晶體取向。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，兩條位置線彼此相鄰地制造，每條位置線均在幾乎所述整個(gè)晶錠或柱體上沿軸 向延伸，其中所述兩條位置線的所述傾斜角度不同，具體地為彼此相反的。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將一條或多條標(biāo)記線沿其長(zhǎng)度的一部分或其全部長(zhǎng)度被制造為雙線以提供冗余。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以鏡像配置方式在晶錠、柱體或晶片上重復(fù)至少一個(gè)標(biāo)記的一部分或者重復(fù)整 個(gè)標(biāo)記，以改善視覺(jué)辨識(shí)和編碼效率。
17. —種制造硅晶片，尤其是制造用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的硅晶片的方法，包括以下步驟-紋理化、摻雜和擴(kuò)散處理所述晶片以產(chǎn)生特征半導(dǎo)體特性，尤其是太陽(yáng)能電池特性， -讀取包括在所述晶片的周邊邊緣上的多條線的獨(dú)特識(shí)別圖案以識(shí)別從其切下所述晶片的所述晶錠或柱體，-讀取具有在所述晶片的周邊邊緣上的位置線的標(biāo)記以識(shí)別所述晶片在所述晶錠或柱體內(nèi)的位置，所述位置線相對(duì)于從其切下所述晶片的所述晶錠或柱體的縱向線傾斜。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括將晶錠或柱體切片為多個(gè)晶片并根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方 法標(biāo)記所述晶錠或柱體的步驟，其中，優(yōu)選地在所述切片步驟之前進(jìn)行所述標(biāo)記步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法， 進(jìn)一步包括以下步驟-通過(guò)沿軸向切割晶錠或柱體來(lái)使所述晶錠或柱體形成方形，以及 -在由所述形成方形過(guò)程提供的平坦表面的至少一個(gè)上根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng) 所述的方法標(biāo)記所述晶錠或柱體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，這種標(biāo)記的晶片的堆疊被完全讀出。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述標(biāo)記用于所述晶片的放置或取向的精確調(diào)整。
22. —種硅晶片、晶錠或柱體，包括-在所述晶片、晶錠或柱體的周邊表面上的位置線，所述位置線分別沿軸向延伸且分別 相對(duì)于所述晶錠、柱體或從其切下所述晶片的晶錠或柱體的縱軸傾斜，_所述位置線允許分別確定晶片在從其切下所述晶片的所述晶錠/柱體中的來(lái)源位置，-在所述晶片、晶錠或柱體的所述周邊表面上的線的獨(dú)特識(shí)別圖案，所述線的獨(dú)特識(shí)別 圖案分別在幾乎整個(gè)晶錠或柱體上或在幾乎整個(gè)晶片上沿所述軸向延伸，-所述獨(dú)特識(shí)別圖案提供允許識(shí)別所述硅晶錠或柱體或者從其切下所述晶片的所述硅 晶錠或柱體的獨(dú)特編碼。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求22所述的硅晶片、硅晶錠或柱體，其中，所述位置線和所述獨(dú)特 識(shí)別圖案根據(jù)權(quán)利要求1-13所述的方法制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于標(biāo)記晶片，尤其是用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的晶片的方法。該方法包括以下步驟在硅晶錠或柱體的周邊表面上制造位置線(21a、21b、21c)，該晶錠或柱體沿軸向延伸且具有沿該軸向的縱軸，其中位置線沿幾乎整個(gè)晶錠或柱體以軸向延伸且相對(duì)于縱軸傾斜。通過(guò)此位置線，可以分別確定從晶錠或柱體切下的晶片在該晶錠或柱體中的位置。另外，在晶錠或柱體的周邊表面上制造線的獨(dú)特識(shí)別圖案(20a、20b、20c)，線的獨(dú)特識(shí)別圖案在幾乎整個(gè)晶錠或柱體上沿軸向延伸且提供允許識(shí)別硅晶錠或柱體的獨(dú)特編碼。
文檔編號(hào)H01L23/544GK101785107SQ200780053765
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者安德烈·里希特, 延斯·默克, 馬塞爾·克倫津 申請(qǐng)人:楷能潔有限公司