具備共享偵測臂之多入射面橢圓偏振儀：用於太陽能電池產業樣品之檢測

在光電製造過程中，在線表徵分析必須同時相容平整表面（例如：TOPCon 背面結構）與織構化表面（例如：經鹼刻蝕的正面織構化結構）。傳統的橢圓偏振量測方法在面對這兩種衝突的幾何結構時，通常必須透過手動調整機械配置，或是部署多個專用的量測站與量測探頭來解決，這不僅增加了生產線上的機台佔地面積，也拉高了整體成本。對此，我們提出了一種適用於不同入射面樣品的鏡面反射量測裝置與方法，能為太陽能電池在線製造提供「免調整機台」的光譜橢圓偏振儀技術。 本技術的核心創新在於一種特殊的幾何配置，使兩個不平行的入射面相交於一條共同的基準線上。藉由將偵測臂放置在此共用軸上，並搭配獨立的照明臂，便能以精簡的「三臂配置」（兩個照明臂與一個共用偵測臂）來實現雙入射面量測模式；相較之下，傳統包含兩個獨立入射面的架構則需要耗費「四臂」。此技術的資料擷取時間不僅與專用量測探頭相當，更消除了因表面織構形態不同而所需的機械切換動作，亦即能將更換治具與機台調整引起的停機時間降低至零。該機台已成功在原生氧化層參考樣品、TOPCon 疊層結構量測，以及織構化矽晶圓上的氮化矽（SiN）層上完成了功能驗證。得益於高剛性的機械設計與機械定位幾何結構，本系統日常維護與校正的頻率預期不會高於傳統的橢圓偏振量測探頭設計。