硅棒位错检测设备及检测方法技术

本发明专利技术涉及硅棒测量检测领域，具体公开了一种硅棒位错检测设备及检测方法，硅棒位错检测设备包括支撑装置、偏振光发生装置、偏振光接收装置和横移装置，支撑装置支撑硅棒，偏振光发生装置向硅棒的侧周面发射第一检测光线，偏振光接收装置接收穿过硅棒的第一检测光线，以生成可显示硅棒的内部位错的第一图像，横移装置驱动偏振光发生装置和偏振光接收装置沿硅棒的轴向移动。本发明专利技术的硅棒位错检测设备通过横移装置、偏振光发生装置和偏振光接收装置配合获取第一图像，由于第一图像是显示硅棒轴向上的图像信息，因此，根据第一图像显示的内部位错的位置和长度能够对硅棒轴向上的对应部分进行切割截断，以剔除硅棒的位错部分，具有较高的精度。有较高的精度。有较高的精度。

【技术实现步骤摘要】
硅棒位错检测设备及检测方法


[0001]本专利技术涉及硅棒测量检测领域，具体涉及一种硅棒位错检测设备及检测方法。

技术介绍

[0002]位错指晶体材料的一种内部微观缺陷，其属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线，位错的存在对材料的物理性能，尤其是力学性能，具有极大的影响。目前，对于硅棒的内部位错无法准确检测测量，只能够通过人工观测的方式对位错延伸至硅棒表面形成的表面位错线进行检测测量，并根据表面位错线的位置长度数据对硅棒进行切割截断，但由于表面位错线并不能准确反映内部位错的位置和长度，换言之，表面位错线并不能准确反映硅棒位错部分的位置和长度，因此根据表面位错线切割截断硅棒以剔除位错部分的方式具有较大的误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种硅棒位错检测设备和一种硅棒位错检测方法。
[0004]本专利技术的硅棒位错检测设备包括：支撑装置，所述支撑装置用于支撑硅棒；偏振光发生装置，所述偏振光发生装置用于向硅棒的侧周面发射第一检测光线；偏振光接收装置，所述偏振光接收装置用于接收穿过所述硅棒的第一检测光线，以生成可显示所述硅棒的内部位错的第一图像；横移装置，所述横移装置设有所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置，以驱动所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置沿所述硅棒的轴向移动。
[0005]进一步地，所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置两者与所述支撑装置支撑的所述硅棒可绕所述硅棒的轴向相对转动。
[0006]进一步地，所述偏振光发生装置包括红外光源和起偏件，所述起偏件位于所述红外光源和所述硅棒之间；所述偏振光接收装置包括红外相机和检偏件，所述红外相机具有红外光学镜头，所述检偏件位于所述红外相机和所述硅棒之间。
[0007]进一步地，所述硅棒位错检测设备还包括：可见光光源，所述可见光光源用于向所述硅棒的侧周面发射第二检测光线；可见光相机，所述可见光相机用于接收所述硅棒的侧周面反射的所述第二检测光线，以生成可显示所述硅棒的表面位错线的第二图像，所述可见光光源和所述可见光相机两者与所述支撑装置支撑的所述硅棒可绕所述硅棒的轴向相对转动。
[0008]进一步地，所述横移装置设有所述可见光光源和所述可见光相机，以驱动所述可见光光源和所述可见光相机沿所述硅棒的轴向移动。
[0009]进一步地，所述支撑装置包括转轴和驱动件，所述转轴为至少两个，至少两个所述
转轴的轴线平行设置，且在所述转轴的径向上间隔排布，以使相邻两个所述转轴之间可承载所述硅棒，相邻两个所述转轴中的至少一个所述转轴与所述驱动件相连，以在所述驱动件的驱动下绕所述转轴的轴线转动；所述横移装置包括三轴模组，所述三轴模组中的任一轴模组沿所述转轴的轴向设置，所述三轴模组为至少两个，其中两个所述三轴模组之间设有相邻两个所述转轴，两个所述三轴模组中的一个所述三轴模组设有所述偏振光发生装置，另一个所述三轴模组设有所述偏振光接收装置，所述可见光光源和所述可见光相机设在同一所述三轴模组上。
[0010]本专利技术的硅棒位错检测方法包括：硅棒置于偏振光发生装置和偏振光接收装置之间，驱动所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置沿所述硅棒的轴向移动；在所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置沿所述硅棒的轴向移动的过程中，所述偏振光发生装置向硅棒的侧周面发射第一检测光线，所述偏振光接收装置接收穿过所述硅棒的第一检测光线，以生成可显示所述硅棒的内部位错的第一图像，若所述第一图像中具有横向的阴影线，则所述硅棒对应所述阴影线的部分存在内部位错。
[0011]进一步地，所述硅棒位错检测方法还包括：在获取第一次所述第一图像之后，所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置两者与所述硅棒绕所述硅棒的轴向相对转动角度A，在相对转动角度A后重复驱动所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置沿所述硅棒的轴向移动，并在移动过程中获取下一次所述第一图像，所述偏振光发生装置和所述偏振光接收装置两者与所述硅棒绕所述硅棒的轴向相对转动N次，角度A和转动次数N满足N+1=360
°
/A；所述转动次数N满足1≤N≤3。
[0012]进一步地，所述硅棒位错检测方法还包括：硅棒置于可见光光源和可见光相机的一侧，所述可见光光源和所述可见光相机为一一对应设置的i组，i组所述可见光光源和所述可见光相机在所述硅棒的周向间隔排布，i组所述可见光光源和所述可见光相机同时与所述硅棒绕所述硅棒的轴向相对转动角度B，角度B和组数i满足i=360
°
/B，且1≤i；在所述可见光光源和所述可见光相机两者与所述硅棒相对转动角度B的过程中，所述可见光光源向所述硅棒的侧周面发射第二检测光线，对应的所述可见光相机接收所述硅棒的侧周面反射的所述第二检测光线，以生成可显示所述硅棒的表面位错线的第二图像。
[0013]进一步地，所述硅棒位错检测方法还包括：在获取第一次所述第二图像之后，驱动i组所述可见光光源和所述可见光相机同时沿所述硅棒的轴向依次移动M次，在每次移动后均重复驱动i组所述可见光光源和所述可见光相机同时与所述硅棒绕所述硅棒的轴向相对转动角度B，并在相对转动角度B的过程中获取下一次所述第二图像，移动次数M满足M=L/S，其中L为所述硅棒需要获取所述第二图像的轴向长度，S为所述可见光相机的视野长度。本专利技术的硅棒位错检测设备通过横移装置驱动偏振光发生装置和偏振光接收装置沿硅棒的轴向移动，通过偏振光发生装置向硅棒的侧周面发射第一检测光线，并通过偏振光接收装置接收穿过硅棒的第一检测光线，以生成可显示硅棒的内部位错的第一图像，
由于第一图像是显示硅棒轴向上的图像信息，因此，根据第一图像显示的内部位错的位置和长度能够对硅棒轴向上的对应部分进行切割截断，以剔除硅棒的位错部分，具有较高的精度。
[0014]本专利技术的硅棒位错检测方法驱动偏振光发生装置和偏振光接收装置沿硅棒的轴向移动，通过偏振光发生装置向硅棒的侧周面发射第一检测光线，并通过偏振光接收装置接收穿过硅棒的第一检测光线，以生成可显示硅棒的内部位错的第一图像，由于第一图像是显示硅棒轴向上的图像信息，因此，根据第一图像显示的内部位错的位置和长度能够对硅棒轴向上的对应部分进行切割截断，以剔除硅棒的位错部分，具有较高的精度。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例的硅棒位错检测设备的结构示意图；图2是图1中硅棒位错检测设备的正视图；图3是图1中支撑装置的结构示意图；图4是图1中横移装置的部分结构示意图；图5是图4中偏振光发生装置和偏振光接收装置的结构示意图；图6是图4中可见光光源和可见光相机的结构示意图；图7是本专利技术实施例中第一图像的示例图；图8是本专利技术实施例中第二图像的示例图；图9是本专利技术实施例中硅棒位错部分的常规红外成像示意图；图10是图9中硅棒相同位错部分的红外偏振成像示意图；图11是本专利技术实施例中硅棒无位错部分的红外偏振成像示意图。
[0016]附图标记：1.支撑装置；11.转轴；12.驱动件；13.滚轮；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅棒位错检测设备，其特征在于，包括：支撑装置（1），所述支撑装置（1）用于支撑硅棒；偏振光发生装置（2），所述偏振光发生装置（2）用于向硅棒的侧周面发射第一检测光线；偏振光接收装置（3），所述偏振光接收装置（3）用于接收穿过所述硅棒的第一检测光线，以生成可显示所述硅棒的内部位错的第一图像；横移装置（4），所述横移装置（4）设有所述偏振光发生装置（2）和所述偏振光接收装置（3），以驱动所述偏振光发生装置（2）和所述偏振光接收装置（3）沿所述硅棒的轴向移动。2.根据权利要求1所述的硅棒位错检测设备，其特征在于，所述偏振光发生装置（2）和所述偏振光接收装置（3）两者与所述支撑装置（1）支撑的所述硅棒可绕所述硅棒的轴向相对转动。3.根据权利要求1所述的硅棒位错检测设备，其特征在于，所述偏振光发生装置（2）包括红外光源（21）和起偏件（22），所述起偏件（22）位于所述红外光源（21）和所述硅棒之间；所述偏振光接收装置（3）包括红外相机（31）和检偏件（32），所述红外相机（31）具有红外光学镜头，所述检偏件（32）位于所述红外相机（31）和所述硅棒之间。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的硅棒位错检测设备，其特征在于，还包括：可见光光源（5），所述可见光光源（5）用于向所述硅棒的侧周面发射第二检测光线；可见光相机（6），所述可见光相机（6）用于接收所述硅棒的侧周面反射的所述第二检测光线，以生成可显示所述硅棒的表面位错线（20）的第二图像，所述可见光光源（5）和所述可见光相机（6）两者与所述支撑装置（1）支撑的所述硅棒可绕所述硅棒的轴向相对转动。5.根据权利要求4所述的硅棒位错检测设备，其特征在于，所述横移装置（4）设有所述可见光光源（5）和所述可见光相机（6），以驱动所述可见光光源（5）和所述可见光相机（6）沿所述硅棒的轴向移动。6.根据权利要求5所述的硅棒位错检测设备，其特征在于，所述支撑装置（1）包括转轴（11）和驱动件（12），所述转轴（11）为至少两个，至少两个所述转轴（11）的轴线平行设置，且在所述转轴（11）的径向上间隔排布，以使相邻两个所述转轴（11）之间可承载所述硅棒，相邻两个所述转轴（11）中的至少一个所述转轴（11）与所述驱动件（12）相连，以在所述驱动件（12）的驱动下绕所述转轴（11）的轴线转动；所述横移装置（4）包括三轴模组（41），所述三轴模组（41）中的任一轴模组沿所述转轴（11）的轴向设置，所述三轴模组（41）为至少两个，其中两个所述三轴模组（41）之间设有相邻两个所述转轴（11），两个所述三轴模组（41）中的一个所述三轴模组（41）设有所述偏振光发生装置（2），另一个所述三轴模组（41）...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，李宏，张遵浩，曹震，刘祖耀，景健，
申请(专利权)人：杭州中为光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：