KR101889858B1 - 자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하여 녹은 물질로부터 반도체 몸체들을 제작하는 방법 - Google Patents

자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하여 녹은 물질로부터 반도체 몸체들을 제작하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101889858B1
KR101889858B1 KR1020137017104A KR20137017104A KR101889858B1 KR 101889858 B1 KR101889858 B1 KR 101889858B1 KR 1020137017104 A KR1020137017104 A KR 1020137017104A KR 20137017104 A KR20137017104 A KR 20137017104A KR 101889858 B1 KR101889858 B1 KR 101889858B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sheet
ceramic sheet
forming surface
silicon
interposer
Prior art date
Application number
KR1020137017104A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130132514A (ko
Inventor
랄프 존크자크
에마뉴엘 엠. 삭스
Original Assignee
1366 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 1366 테크놀로지 인코포레이티드 filed Critical 1366 테크놀로지 인코포레이티드
Publication of KR20130132514A publication Critical patent/KR20130132514A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101889858B1 publication Critical patent/KR101889858B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
    • C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L31/182—Special manufacturing methods for polycrystalline Si, e.g. Si ribbon, poly Si ingots, thin films of polycrystalline Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
    • C04B41/4535—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application applied as a solution, emulsion, dispersion or suspension
    • C04B41/4539—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application applied as a solution, emulsion, dispersion or suspension as a emulsion, dispersion or suspension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5093—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with elements other than metals or carbon
    • C04B41/5096—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/007—Pulling on a substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/32—Seed holders, e.g. chucks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

인터포저 시트는, 태양 전지 용도를 위한 것과 같이, 실리콘 등으로 된 반도체 몸체들을 만들기 위해 사용될 수 있다. 인터포저 시트는 자유롭게 서있고, 매우 얇으며, 유연성 있는 다공성의 것이고, 열화 없이, 녹은 반도체의 화학적 및 열적 환경을 견딜 수 있다. 인터포저 시트는, 통상적으로, 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 실리콘 옥시카보니트라이드 등과 같은 세라믹 물질로 되어 있다. 인터포저 시트는 몰드 시트의 형성 표면과, 반도체 몸체가 형성될 녹은 물질 사이에 제공된다. 인터포저 시트는 형성 표면에 고착되거나 용융체 상에 적층될 수 있다. 인터포저 시트는 그레인 핵 형성을 억누르고, 용융체로부터의 열 흐름을 제한한다. 인터포저 시트는 형성 표면으로부터 반도체 몸체의 분리를 촉진한다. 인터포저 시트는 그것이 사용되기 전에 제작될 수 있다. 자유롭게 서 있고, 형성 표면에 달라붙지 않기 때문에, CTE의 부정합 문제들이 최소화된다. 인터포저 시트와 반도체 몸체는, 자유롭게 확장하고 형성 표면에 대해 비교적 독립적으로 접촉한다.

Description

자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하여 녹은 물질로부터 반도체 몸체들을 제작하는 방법{Making semiconductor bodies from molten material using a free-standing interposer sheet}
본 출원은 2010년 12월 1일 Emanuel M. Sachs 및 Ralf Jonczyk의 이름으로 출원된 제목이 "THIN CERAMIC BODIES FOR USE MAKING THIN SEMICONDUCTOR BODIES FROM MOLTEN MATERIAL AND METHOS OF USING SUCH CERAMIC BODIES"인 미국 가출원 번호 61/418,699호의 우선권을 주장한다. 본 명세서에서 개시된 발명들은 미국을 지정국으로 하고 그것의 국내 단계로 진입하였으며, 2010년 9월 16일 WO2010/104838호로 공표되고, Emanuel M. Sachs, Richard L, Wallace, Eerik T. Hantsoo, Adam M. Lorenz, G.D.Stephedn Hudelson 및 Ralf Jonczyk, 그리고 1633 Technologies Inc.,에 의해 "METHODS AND APPARATI FOR MAKING THIN SEMICONDUCTOR BODIES FROM MOLTEN MATERIAL"이라는 제목으로 출원된 PCT 출원 번호 PCT/US2010/026639로 공표된 PCT 출원에 개시된 발명들과 관련하여 유용하다. 본 출원의 미국 국내 단계는 동일한 제목으로 되어 있고, US-2011-0247549-A1으로 공표된 U.S.S.N 12/999,206호이다. 공표된 PCT 출원과 미국 출원(동일한)의 전문은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다. 이러한 종래 기술의 개시물과 출원은 다이렉트(Direct) 웨이퍼 출원이라고 아래에서 언급된다. PCT 출원의 완전한 사본은 또한 본 출원이 우선권을 주장하는 미국 가출원 61/418,699호의 부속물(appendix)로서 첨부되었고, 그것의 일부분이었다.
다이렉트 웨이퍼 출원은 반도체 물질의 용해물로부터 직접, 태양 전지들로서 사용하기 위한 웨이퍼들과 같은 반도체 몸체들을 만드는 방법을 설명한다. 후속 논의는 일부 수정이 행해진 다이렉트 웨이퍼 출원으로부터 부분적으로 취해진 것이다. 다이렉트 웨이퍼 공정의 일 양태는 일괄(batch) 구현예에서 먼저 논의될 것이고, 이 경우 도 1, 도 2 및 도 3의 (a) 내지 (d)를 참조하여 개략적으로 도시된 바와 같이 단일 반도체 시트가 한 번에 만들어진다. 반도체 용해물(13)이 흑연, 실리카, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 및 실리콘과 같은 녹은 반도체를 함유할 수 있는 다른 물질들로 만들어진 도가니(11)에 함유될 수 있다. 본 명세서에서 개시된 공정들은 많은 상이한 타입의 반도체 물질의 제작에 적합하다. 실리콘은 대표적인 것으로 논의되지만, 본 발명들은 실리콘으로만 사용하는 것에 제한하는 것으로 의도되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들면 공동(cavity)(3)을 흑연의 블록으로 기계 가공하여 진공 플리넘(vacuum plemum)(1)이 생성된다. 흑연이나 다른 적합한 물질로 된 얇은 시트(sheet)(5)가 플리넘(1)의 바닥에 고정된다. 이 시트는 바람직하게는 상당한 정도의 기체 침투성을 가진다(높은 다공성을 가지고/가지거나 비교적 얇은). 이 플리넘은 바람직하게는 이용 가능한 최소의 다공성 흑연(또는 다른 적합한 물질)이다. 이 플리넘은 또한 비(non)-다공성 세라믹으로 만들어질 수 있다. 이러한 얇은 시트(5)를 본 명세서에서는 몰드(mold) 시트라고 부른다. 진공 흡입이 포트(7)에 적용된다. 이제, 도 3의 (a)를 참조하면, 조립체(8)는 용해물(13)의 표면(15)과 접촉하게 된다. 조립체는 아마도 1초 정도의 크기로 지정된 시간 기간 동안 용해물과 접촉 상태를 유지한다. 조립체와 용해물 사이의 접촉 시간의 양은 용해물의 온도, 몰드 시트의 온도, 몰드 시트의 두께, 및 제작될 실리콘 시트의 의도된 두께를 포함하지만, 이들에 국한되지 않는 인자들에 따라 변할 수 있다. 실리콘 시트는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 몰드 시트 상으로 빙결된다. 그러므로, 그러한 공정은 실리콘 용해물(13)이 용융점으로 냉각된 다음, 녹는 열이 추출되어, 몰드 시트 상의 고체 실리콘의 형성(buildup)(19)을 초래하는 일시적인 열 전달 현상이다. 일반적으로, 몰드 시트가 녹은 물질과 접촉하는 시간의 최소한의 부분 동안, 몰드 시트의 적어도 일부는 어는 점 아래의 온도에 있어야 한다. 실리콘을 예로 들면, 어는/녹는 점은 1412℃이다. 반도체로서의 실리콘으로 사용하기 위해 몰드 시트를 유지하기 위한 유용한 범위들은, 실온으로부터 어는/녹는 점 아래의 임의의 온도까지 이른다.
진공의 주된 목적은 형성된 실리콘 시트(19)가 몰드 시트(5)에 대해 일시적으로 지지되게 하는 것이다. 그렇게 하는 것은 실리콘 시트(19)가 실리콘 시트가 형성된 후 몰드 시트(5)로부터 쉽게 제거되는 것에 도움이 된다. 하지만, 실리콘 시트가 형성될 때, 몰드 시트(5)에 부착하는 것이 매우 중요하다. 진공(17)은 이러한 목적을 실현시킨다. 진공이 없이, 몰드 시트가 적절한 길이의 시간 동안 녹은 실리콘(13)과 접촉한 후 제거되면, 응고된 실리콘(19)이 용해물의 상부(15) 위에서 잔존한 다음 다시 녹게 된다. 실제로, 녹은 실리콘의 표면 장력이 실리콘 시트(19)를 아래로 지지하기 때문에, 용해물(13)로부터 응고된 실리콘 시트(19)를 제거하기 위해 상당한 접착력이 필요하다.
지정된 시간 기간 후에는, 조립체(8)가 용해물(13)로부터 들어올려져서, 이제는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 그것에 부착된 실리콘 시트(19)를 운반한다. 마지막으로, 도 3의 (d)에서는, 진공(17) 상태가 해제되고, 형성된 실리콘 시트(19)가 몰드 시트(5)로부터 분리될 수 있다. 진공(17)이 해제되면, 실리콘 시트(19)가 간단히 떨어질 수 있다. 하지만, 일부 소량의 잔존 부착물이 시트가 떨어지는 것을 막을 수 있다.
흑연 몰드 시트(5)는 실리콘 시트(19)에 접착시키는 목적을 달성하기에 충분한 흡입을 고려하도록 충분한 다공성을 가져야 한다. 다공성의 범위가 매우 큰, 흑연의 매우 다양한 등급이 존재한다. 그러므로, 많은 적합한 선택이 존재한다.
몰드 시트(5)의 다공성은 작은 구멍들을 녹은 실리콘(13)이 들어가는 것을 허용하여 실리콘 시트(19)의 방출이 어렵거나 불가능하게 하도록, 그렇게 클 필요는 없다. 2개의 독립적인 인자들이 결합하여 실리콘이 미세한 작은 구멍들로 들어가는 것을 방지한다. 첫 번째는, 녹은 실리콘의 표면 장력이 너무 커서 미세한 구멍들(젖지 않은 물질의)을 침투하는 것을 허용하지 않는다. 두 번째는, 실리콘이 몰드 시트와 접촉시 급격히 얼기 시작하고, 이러한 동결은 미세한 작은 구멍에 의해 나타난 부피비(volume ratio) 상황까지 높은 표면 영역에서 특히 빠르게 된다. 두 번째 인자는 심지어 젖은 물질의 경우에도 존재한다.
전술한 논의는 대략 대기압에서 녹은 표면을 사용하는 것에 관한 것이다. 또한 대기압보다 높은 녹은 표면을 사용하는 것이 가능하고, 다이렉트 웨이퍼 출원들에서 논의된다.
형성 표면과 녹은 반도체 및 나중의 응고된 웨이퍼 사이의 계면은 매우 중요하다. 이러한 형성 계면이 몰드 시트를 통해 인가되는 진공의 감소시 깨끗하게 분리하는 것이 유리하다. 또한, 웨이퍼와 몰드 시트 사이의 일부 미끄러짐이 허용된다면, 특히 웨이퍼가 몰드 시트보다 상이하게 냉각되고 수축할 때 도움이 될 수 있다. 또한 형성 계면이 매우 많은 개수의 그레인들의 급격한 핵 형성을 회피함으로써, 큰 그레인들의 성장을 허용하는 것이 유리하다. 이를 달성하기 위해, 계면은 예를 들면 이러한 계면에서 그레인들의 낮은 핵 형성 경향을 지닌 물질을 제공함으로써, 그레인들의 낮은 핵 형성 경향을 유지하면서, 용해물의 과냉각(under-cooling)을 허용하는 성질을 가질 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼에서 형성된 그레인 크기에 대해 영향을 미치기 위해 이러한 계면에 대한 열 전달을 제어하는 것이 유용하다. 예를 들면, 계면에 걸친 열 흐름을 감소시키는 것은 핵이 형성된 그레인들이 옆으로 성장하는 시간을 허용하여, 더 큰 그레인 크기들을 초래한다. 이러한 계면의 성질은 잘 조절된 방식으로 생성되고 수정되어, 형성된 연속적인 웨이퍼들이 유사한 특성들을 가져야 한다. 이러한 형성 계면의 성질은 또한 실제 제조 환경에서 구현될 수 있는 경제적인 방식으로 제어되어야 한다.
본 명세서에서 개시된 방법 발명들은, 본 명세서에서 태양 전지 용도를 위한 실리콘과 같은 반도체 몸체들을 만드는데 사용하기 위한 인터포저 시트로 불리는 시트를 이용한다. 그러한 시트는 자유롭게 서 있고, 매우 얇으며, 유연성이 있고, 다공성이며, 상당한 열화 없이 실리콘과 같은 녹은 반도체의 화학적 및 열적 환경을 견딜 수 있다. 그러한 시트는 통상적으로 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 실리콘 옥시카보니트라이드와 같은 세라믹 물질과 아래에 논의된 바와 같은 다른 것들로 되어 있다. 그러한 시트는 몰드 시트의 형성 표면과 반도체 몸체가 형성될 녹은 물체 사이에 제공된다. 그러한 시트는 형성 표면을 지닌 몰드 시트를 운반하는 헤드 구조물에 고착되거나 용해물의 표면상에 적층될 수 있다. 인터포저 시트의 구성은 그레인 핵 형성을 억제하는데 도움을 주어, 비교적 큰 그레인 크기들을 초래한다. 또한 용해물로부터의 열 흐름을 제한하는데 도움을 주어, 반도체 몸체의 응고 시간을 제어한다. 또한 형성 표면으로부터 응고된 반도체 몸체의 분리를 촉진한다. 그러한 시트가 자유롭게 서 있기 때문에, 그것을 사용하기 전에 제작될 수 있고, 따라서 그것의 성질들이 시험되고 검증될 수 있어, 높은 신뢰성과 하나의 응고된 몸체로부터 다음 응고된 몸체까지의 높은 재현성을 가져오게 된다. 또한, 자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하게 되면 미립자, 또는 유사한 기능들을 달성하기 위해 자유롭게 서 있지 않은 다른 입자들로 가져질 수 있는 것보다, 본 문단에서 언급된 인자들에 대한 더 큰 제어를 허용한다. 인터포저 시트 그 자체 또한 하나의 본 발명이다. 인터포저 시트가 자유롭게 서 있고, 형성 표면에 달라붙지 않기 때문에, 열적 팽창 계수들의 부정합 문제들이 최소화되거나 일어나지 않는데, 이는 인터포저 시트와 응고된 반도체 몸체가 자유롭게 팽창하고 형성 표면과는 비교적 독립적으로 접촉하기 때문이다. 또한, 형성된 반도체 몸체는 그것의 형성 표면과의 결합으로부터 비교적 자유롭게 해제될 수 있는데, 이는 인터포저 시트가 형성 표면으로의 반도체 몸체의 부착을 방지하기 때문이다.
도 1은 본 발명에서 사용하기 위한, 알려진 플리넘과 내화물 몰드 시트를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 구조화된 표면을 가지는 내화성 몰드 시트(35)를 지닌 알려진 플리넘을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 것과 같은 플리넘을 사용하는 알려진 방법 단계들을 개략적으로 도시한 도면.
도 3의 (a)는 녹은 표면과 접촉하는 내화성 몰드 시트를 도시하는 도면.
도 3의 (b)는 녹은 시트 상에 형성된 반도체의 몸체를 도시하는 도면.
도 3의 (c)는 용해물로부터 제거된 몰드 시트 조립체와 플리넘을 도시하는 도면.
도 3의 (d)는 플리넘에서의 진공 상태의 해제시 몰드 시트로부터 방출된, 형성된 반도체 몸체를 도시하는 도면.
도 4의 (a) 내지 (g)는 몰드 시트가 녹은 물질 쪽으로 진행할 때, 그것의 에지들에서 클램핑함으로써, 몰드 시트에 고착된, 본 발명의 인터포저 시트를 사용하는 단계들의 순서를 개략적으로 도시하는 도면들.
도 4의 (a)는 형성 표면에 고착된 인터포저 시트로서, 그것의 중심이 형성 표면의 중심으로부터 이격되어 매달려 있는 것을 도시하는 도면.
도 4의 (b)는 녹은 표면과 처음 접촉하는 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 4의 (c)는 전체 시트 영역 위에서 녹은 표면과 접촉하는 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 4의 (d)는 녹은 표면으로부터 떨어져, 인터포저 시트의 대면과 접촉하는 형성 표면을 도시하는 도면.
도 4의 (e)는 인터포저 시트 상에 형성되는 반도체 몸체를 도시하는 도면.
도 4의 (f)는 인터포저 시트 상에서 응고된 반도체 몸체를 운반하는, 녹은 물질로부터 멀리 들어올려진 형성 표면과 몰드 시트를 도시하는 도면.
도 4의 (g)는 여전히 응고된 반도체 몸체를 운반하는, 형성 표면으로부터 분리된 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 5의 (a) 내지 (d)는 몰드 시트가 녹은 물질 쪽으로 진행할 때, 또 다른 벽보다 비교적 낮은 하나의 벽을 가지는 도가니를 가지고 사용하기 위한, 도시되지 않은 수단에 의해 몰드 시트에 고착된, 본 발명의 인터포저 시트를 사용하는 단계들의 순서를 개략적으로 도시하는 도면들.
도 5의 (a)는 실질적으로 전체 범위에 걸쳐 형성 표면에 고착되고 접촉하는 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 5의 (b)는 비교적 더 낮은 벽 위의 메니스커스에서 녹은 표면과 처음 접촉하는 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 5의 (c)는 인터포저 시트 상에서 반도체가 많이 응고된 상태에 있는, 화살표(M)의 방향을 따라 더 진행한 인터포저 시트와 몰드 시트를 도시하는 도면.
도 5의 (d)는 인터포저 시트 상의 완전히 형성된 반도체 몸체와, 몰드 시트 조립체로부터 제거된 도가니를 도시하는 도면.
도 6의 (a) 내지 (c)는 다공성의 범위, 세공들의 구성, 및 발명의 인터포저 시트의 단단한 지면들을 나타내는, 현미경 사진의 디지털 이미지들을 개략적으로 도시하는 도면.
도 6의 (a)는 작은 구멍이 최소인 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 6의 (b)는 작은 구멍이 중간 정도로 존재하는 인터포저 시트를 도시하는 도면.
도 6의 (c)는 더 많은 작은 구멍이 존재하는 인터포저 시트를 도시하는 도면.
여러 기능들 중 특히, 핵 형성을 감소시키고, 그레인(grain) 성장을 제어하며, 열 흐름에 영향을 미치는 것과 같이 계면 형성에 중요한 다양한 기능들을 달성하기 위한 물질들이 적합한 물질로 된 자유롭게 서 있는 시트의 형태로 제공될 수 있고, 이러한 적합한 물질에는 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 실리콘 옥시카보니트라이드 등과 다른 것들이 포함된다. 이러한 다른 것들에는 알루미나, 물라이트(mullite) 및 보론 니트라이드가 포함될 수 있다. 일반적으로, 열화 없이 온도들을 견딜 수 있는 임의의 세라믹이 사용될 수 있다. 알루미나, 물라이트, 및 보론 니트라이드와 같이, 반도체 몸체들의 형성에 유해할 수 있는 물질들을 함유하는 세라믹들은, 그러한 유해한 물질의 상당량이 세라믹에 존재하지 않고, 반도체 몸체에 들어가지 않는 상황이라면, 사용될 수 있다. 그러한 시트를 본 명세서에서는 인터포저(interposer) 시트라고 한다.
자유롭게 서 있다(free-standing)는 것은, 그것의 의도된 사용 전 일부 시간 동안 제작되고, 더 넓거나 더 부피가 큰 또는 더 뻣뻣한 기판에 고착되지 않고, 독립적으로 다루어질 수 있는 몸체를 의미한다. 자유롭게 서 있는 몸체는 하나 이상의 표면 상에서 비교적 얇은 시트를 가질 수 있고, 또한 국부적인 코팅, 시드(seed) 등과 같이 하나 이상의 표면들 상에서 다른 부수적인 작은 요소들을 운반할 수 있다.
물질의 그러한 인터포저 시트는 더 이른 시각에 독립된 동작으로 제작될 수 있고, 그 후 그러한 인터포저 시트는 통합된 다이렉트(Direct) 웨이퍼 특허 출원에 개시되지만, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 하나 이상의 인터포저 시트의 사용으로 늘어난 것들과 유사한 방법들에 의해, 웨이퍼들과 같은 반도체 몸체들을 만들기 위해 사용된다. 그러한 시트들은 본 명세서에서 인터포저 시트, 또는 어떤 경우에는 간단히 히트로서 불리기도 한다. 이들 방법으로 형성도리 수 있는 전형적인 반도체 몸체는 태양 전지들에서 사용하기 위한 실리콘의 웨이퍼이다. 하지만, 다른 반도체들과, 다른 몸체들 또한 형성될 수 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 인터포저 시트는 몰드 시트(45)의 형성 표면(46)과 녹은 물질(413)의 표면(415) 사이에 제공될 수 있다. 그러한 인터포저 시트는 도 4의 (a) 내지 (g)를 참조하여 도시된 바와 같이, 클램핑되는 일 실시예의 경우, 몰드 시트에 고착되거나 걸리도록(아래에 논의된 바와 같이) 제공될 수 있거나 또는 도 5의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 어느 정도까지 위에서 더 밀착되게 고착되거나, 녹은 표면(415)(도시지 않음) 상에 적층될 수 있다.
인터포저 시트는, 다이렉트 웨이퍼 특허 출원에 개시된 웨이퍼 형성 방법의 진공(vacuum)과 같이, 차압(pressure differential)이 인터포저 시트를 통해 녹은 실리콘까지 전파하는 것을 허용하도록 다공성으로 되어 있다. 인터포저 시트의 다공성 정도는 1%부터 약 80%까지 높게 매우 다양하게 변할 수 있다. 개구부들의 직경은 1 마이크론부터 약 100 마이크론까지 변할 수 있다. 약 100 마이크론만큼이나 큰 개구부이더라도 녹은 실리콘이 다공성 몰드 시트(45)의 형성 면(46)과 접촉하는 것을 허용하지 않을 것이다. 이는 특히 오직 최소한의 그레인 핵 형성을 위해 제공하도록 고안되는 인터포저 시트용으로 사용된 물질들이 또한 녹은 실리콘에 의해 잘 젖지 않기 때문에 그러하다. 녹은 시트와 인터포저 시트를 통해 진공 상태가 통하도록 하기 위해, 다공성의 적어도 적당한 부분이 열린 작은 구멍인 것이 유리하다. 또한, 모든 작은 구멍이 열릴 수 있다. 어느 정도의 닫힌 셀(cell)의 작은 구멍이 존재할 수 있다.
도 6의 (a) 내지 (c)는 다공성의 범위와, 작은 구멍들 및 구성 및 단단한 지면을 예시한다. 도 6의 (a)는 도시된 다른 것들에 비해 비교적 적은 개수의 작은 구멍을 지닌 인터포저 시트를 도시한다. 도 6의 (b)는 중간 정도의 개수를 가진 작은 구멍이 있는 인터포저 시트를, 그리도 도 6의 (c)는 더 많은 작은 구멍이 있는 인터포저 시트를 도시한다.
본 명세서에서, 시트 두께를 표시할 때, 그것은 질량 해당량(mass equivalent) 시트 두께, 즉 ME 두께가 된다. 즉, 5 마이크론의 ME 두께의 다공성 시트는, 동일한 물질로 만들어진 5 마이크론 두께의 충분히 조밀한 동일 면적의 시트의 것과 등가인 질량을 가진다. 예를 들면, 시트의 다공성이 50%이라면, ME 두께는 5 마이크론이고, 시트의 두께 한도(표면 상의 가장 큰 피크(peak)로부터 배면 상의 가장 큰 피크까지의)는 적어도 10 마이크론이다. 통상적으로, 자유롭게 서 있는 인터포저 시트는 1 마이크론과 10 마이크론 사이, 바람직하게는 2 내지 5 마이크론의 ME 두께를 가진다.
바람직하게, 인터포저 시트는 그것의 얇고 다공성인 성질 때문에, 상당한 유연성 정도를 가진다. 이러한 유연성은 인터포저 시트의 취급과 클램핑을 촉진하고, 인터포저 시트가 몰드 시트의 형성 표면과 녹은 액체의 표면에 잘 일치하는 것을 허용하고, 일부 모드에서는 인터포저 시트가 아래에 설명된 것처럼, 의도적인 곡률을 취하는 것을 허용하는 것을 포함하여, 인터포저 시트를 사용하는 용도에 도움이 된다. 일부 실시예에서는, 시트가 2㎜만큼 작은 곡률 반경을 취할 수 있어야 한다. 예를 들면, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 클램프(434)는 인터포저 시트(430)가 약 2㎜의 반경을 가지는 곡률을 취하는 것을 보장한다. 일부 경우에서는 유연성의 최소 정도가 중요하지 않다. 다른 목적들을 위한 인터포저 시트의 얇음으로 인해, 그것은 형성 표면 모양 또는 녹은 표면의 비수준(non-level) 구역들에 일치하도록 충분히 본질적으로 얇다. 하지만, 위에 도시된 클램핑과 같은 일부 목적들을 위해, 높은 정도의 유연성이 중요할 수 있고 매우 유익할 수 있다.
아래에서 더 충분히 논의된 도 5의 (a) 내지 (d)를 참조하여 개략적으로 도시된 바와 같이, 예를 들면 다공성 몰드 시트(55)를 통해 그려진 진공을 사용하여 다공성 몰드 시트(55)에 인터포저 시트(350)가 부착될 수 있다. 대안적으로, 도 4의 (a) 내지 (c)를 참조하여 개략적으로 도시된 바와 같이, 인터포저 시트(430)는 몰드 시트(45)로부터 또는 인터포저 시트(430)의 에지들을 클램프(434)로 클램핑함으로써, 몰드 시트(45)를 지지하는 헤드(41)로부터 지지될 수 있다. 진공(47)과 같은 2차 부착 수단과 클램핑이 동시에 사용될 수 있다. 선택되니 세라믹 물질에 따라, 인터포저 시트는 전기적으로 충전될 수 있고, 그러한 전하는 몰드 시트의 형성 표면에 인터포저 시트를 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 그러한 몰드 시트로의 인터포저 시트의 정전 부착이 또한 몰드 시트 상의 전압을 확립함으로써 달성될 수 있다.
인터포저 시트가 부착된 몰드 시트는 용해물 내로 낮아져서, 진공 상태가 만들어지고, 반도체 웨이퍼 시트가 응고된다. 몰드 시트와 응고된 반도체 시트는 다이렉트 웨이퍼 출원에서 설명된 것과 유사한 다양한 방식으로, 하지만 인터포저 시트의 존재로 인해 상당히 늘어난 채로 용해물로부터 제거될 수 있다. 진공 상태는 용해물과 인터포저 시트가 접촉하기 전 또는 용해물과 접촉한 후 시작될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하여 도시된 바와 같이, 다공성 시트(430)가 그것의 에지들에 의해 몰드 시트(45)로부터 지지될 때, 인터포저 시트(430)는 아래로 매달리게 될 수 있다. 이러한 식으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 인터포저 시트(430)의 자유로운 중심(432)은 다공성 몰드 시트(45)의 형성 표면(46)이 없는 채로, 용해물의 표면(415)과 처음에 접촉한다. 몰드 시트(45)는 계속해서 내려가서, 도 4의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 인터포저 시트(430)의 배면(433)을 누른 다음, 용해물(413)의 표면(415)의 레벨에 도달한다. 이는 몰드 시트(45)의 형성 표면(46)이 인터포저 시트의 배면(433)에 접촉하기 전에, 용해물(413)에 의해 인터포저 시트(430)가 젖게 되고 데워질 시간을 허용한다. 예를 들면 160×160㎜의 다공성 몰드 시트(45)를 가지고, 인터포저 시트(430)는 2개의 에지에서 클램핑될 수 있어, 인터포저 시트의 중심(432)이 대략 10㎜만큼 형성 표면(46)으로부터 아래로 매달리게 된다. 이는 인터포저 시트가 약 325㎜ 이하인 곡률 반경을 취할 수 있을 것을 요구한다. 대략 150㎜의 곡률 반경을 취할 수 있는 인터포저 시트는 다양한 구성들을 가지고 다루어질 수 있다. 약 2 내지 3㎜의 곡률 반경을 취할 수 있는 것과 같이 유연성의 정도가 훨씬 더 큰 경우, 인터포저 시트는 도 4의 (a) 내지 (g)에서 434로 도시된 것과 같이 작은 직경의 클램프에 의해 클램핑될 수 있다.
별도의 도면으로 도시되어 있지 않은 또 다른 실시예에서는, 인터포저 시트가 그것이 젖기 위해 허용된 충분한 시간(통상 수초)과 몰드 시트와는 독립적인 녹은 실리콘의 표면에 놓일 수 있다. 인터포저 시트를 배치할 수 있는 메커니즘은, 클램프(434)의 짝짓기 요소가 몰드 시트를 지지하는 헤드(41)가 아니라는 점을 제외하고는 도 4의 (a)에서 434로 도시된 것과 유사할 수 있다. 오히려, 일단 녹은 표면(415) 상에 적층되면, 인터포저 시트(430)의 배면(433)과 접촉하기 위해, 전체 헤드(41)와 몰드 시트(46) 조립체가 개구부를 통해 맞추어지기에 충분히 큰 열린 구역을 가지고, 통상적으로 더 큰 프레임의 부분인 분리된 요소일 수 있다. 하지만, 기계적인 기능은 그것이 용해물의 표면 가까이에 가져 가지고 그 다음 용해물과 접촉하게 될 때, 인터포저 시트(430)를 지지하고 또한 용해물 상에 있으면서 선택적으로 그것을 적소에 확보하기 위해 클램프(434)와 짝지어지도록 동일하게 된다. 다공성 형성 표면은 이후 젖은 인터포저 시트 상으로, 프레임에 있는 개구부를 통해 아래로 내려질 수 있고, 그 후 모두 용해물로부터 함께 끌어당겨질 수 있다. 인터포저 시트가 미리 젖는 것은 더 큰 그레인 크기들을 초래할 수 있다는 점이 발견되었고, 이는 바람직한 것이다.
접촉 표면이 인터포저 시트의 뒤쪽과 접촉하기 전에 용해물 상에 인터포저 시트를 배치하는 다른 장치 및 방법들이 사용될 수 있다. 인터포저 시트를 그것이 잡힌 상태로부터 풀린 다음, 몰드 시트가 그것에 믿을 수 있게 붙어있을 수 있도록 적층된 인터포저 시트가 적소에 남아 있거나 제어된 움직임을 받는 것을 보장하는 메커니즘을 가지는 것이 중요할 수 있다. 인터포저 시트는 용해물에 적용될 수 있어, 처음에 일반적으로 라인인 도 4의 (b)의 432에 도시된 것과 같은 그것의 중심 부근의 구역에서 용해물과 접촉한다. 접촉 구역은 시트의 사선 또는 에지에 평행한 라인이거나, 매우 작은 구역일 수 있다.
인터포저 시트가 전용의 적층 장치에 의해 적층되거나, 또한 몰드 시트(45)를 지지하는 헤드(41)에 클램핑될 때, 인터포저 시트를 사용하여 웨이퍼들을 만드는 한 가지 방법은 용해물로부터 멀어지도록 향하는 인터포저 시트의 배면과 형성 표면이 맞물리기 전에, 대략 0.1초와 대략 5초 사이의 용해물 표면상에 인터포저 시트를 배치하는 것이다.
도 4의 (e)에 도시된 바와 같이, 형성 표면(46)은 진공 상태(47) 또는 용해물 표면의 것보다 낮은 차압 하에 있고, 인터포저 시트(430)와 접촉하는 과냉각된 실리콘(434)에서 비교적 낮은 개수의 그레인들의 핵을 생성한다. (과냉각된 액체는 그것의 용융 온도 아래에 있는 온도에서도 액체인 상태로 있다.) 녹은 상태로 체류하는 후속 시간, 형성 표면 온도, 진공 레벨, 및 몰드 시트 열 성질들에 따라, 큰 그레인들(10㎜까지가 관찰되었음)을 지닌 바라는 두께를 가지는 웨이퍼와 같은 반도체 몸체(419)가 성장되었다.
그런 다음, 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이, 용융물(413)로부터 제거된다. 웨이퍼 두께의 50배인 그레인 크기로, 그레인 크기와 두께에 관해 50:1까지 이르는 애스팩트비(aspect ratio)들이 관찰되었다. 웨이퍼는 진공(47)에 의해 인터포저 시트(430)가 2개 사이에 개재된 채로 몰드 시트 형성 표면(46)과 결합된다. 형성 표면(46)과 형성된 웨이퍼 몸체(419)와의 화학적 또는 기계적 상호 작용은 거의 없거나 전혀 없다. 그것들을 서로 접촉하지 않는다.
도 4의 (g)에 도시된 바와 같이, 인터포저 시트(430)는 멀어지도록 이동되어 형성 표면(46)으로부터 분리되고, 이 경우 진공 압력(47)을 감소시키거나 제거함으로써, 형성된 반도체 몸체(419)는 여전히 인터포저 시트(430)와 결합된 채로 있다. 이후, 인터포저 시트(430)는 아래에 논의된 바대로, 통상적으로 독립되니 후 공정에서 응고된 몸체(419)로부터 분리된다.
인터포저 시트를 사용하기 위한 또 다른 배치가 도 5의 (a) 내지 (d)를 참조하여 개략적으로 도시되어 있다. 도가니(511)는 나머지 것들보다 비교적 더 낮은 적어도 하나의 측면(542)을 가진다. 녹은 물질은 메니스커스(515)가 더 낮은 벽(542)의 레벨 위에 존재하도록 하는 깊이까지 제공된다. 더 낮은 벽은 도가니의 전체 깊이(페이지 내부로의 치수까지)를 가로질러 연장할 수 있거나, 더 큰 벽 부분들이 구석에 있는 채로, 그러한 폭의 부분적인 구역만을 점유할 수 있다. 분할로 인해 도시되지 않은 도가니의 벽들은 내부 벽(542)을 지닌 구석의 낮은 곳으로부터 경사질 수 있거나, 완전히 더 높을 수 있다. 몰드 시트(55)는 도가니(511) 쪽으로 도가니(511)를 따라, 화살표(M)의 방향으로 이동될 수 있는(도시된 바와 같은 좌측까지) 헤드 조립체(51)의 부분이다. 인터포저 시트(530)는 도시되지 않은 수단에 의해 몰드 시트(55)의 형성 표면에 고착되지만, 또한 위에서 논의된 바와 같은 진공과 같이 차압(57)으로부터의 흡입 작용을 포함한다. 헤드 조립체(51)가 화살표(M)의 방향으로 이동될 때, 도가니(511)는 통상적으로 화살표(C)의 방향으로 그것과 만나도록 이동될 수 있다. 이러한 상호 움직임은 초기 접촉 위치에서 형성된 웨이퍼에서의 요철을 최소화하는데 도움을 준다.
도 5의 (b)는 몰드 시트(55) 쪽으로 그리고 화살표(M)의 방향을 따라 끌어내어지는 녹은 액체(513)를 개략적으로 도시한다. 녹은 물질은 직접 인터포저 시트(530)와 접촉하고, 도 4의 (a) 내지 (g)를 참조하여 논의된 실시예와 관련하여 전술한 바와 유사하게, 몰드 시트(55)와 접촉하지 않는다.
도 5의 (c)는 잠시 후의 상황을 보여주는데, 이 경우 응고된 반도체 몸체(519)가 인터포저 시트(530) 상에 형성된다. 몰드 시트(55)는 역시 아래에 논의된 바와 같은 방식으로 녹은 물질보다 비교적 더 차고, 따라서 그레인들의 핵 형성이 시작된다.
도 5의 (d)는 또 다른 잠시 후의 상황을 보여주는데, 이 경우 완전히 형성된 몸체(519)가 인터포저 시트(530)에 달라붙는다. 도가니(511)는 반도체 몸체로부터 멀어지게, 도 5의 (d)의 화살표(C)의 방향으로 이동되었고(도시된 바와 같이, 아래로), 헤드 조립체(51)는 계속해서 화살표(M)의 방향으로 이동한다. 그러므로, 반도체 몸체는 녹은 물질(513)로부터 분리되었다. 이러한 상호 움직임은 최종 접촉 위치에서 형성된 웨이퍼에서의 요철을 최소화하는데 도움을 준다.
인터포저 시트와 형성된 반도체 몸체는 이후 위에서 논의된 바와 같은 다른 수단과, 진공(57)의 중지에 의해 몰드 시트(55)로부터 제거될 수 있다. 인터포저 시트는 이후 역시 논의된 바와 같은 다른 수단이나 에칭에 의한 것과 같이, 형성된 반도체 몸체로의 임의의 부착으로부터 제거될 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 도가니가 인터포저 시트를 사용하지 않고, 다이렉트 웨이퍼 특허 출원에서 논의되고 도시된 바와 같은 반도체 몸체들을 만들기 위한 방법에 사용될 수 있다. 그것은 다이렉트 웨이퍼 출원의 도 4의 (a) 및 도 5의 (a)에 도시된 도가니들과 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
도 4의 (a) 내지 (g)를 참조하여 도시된 것과 유사하지만 몰드 시트로부터 인터포저 시트가 매달리는 것을 허용하도록 도가니 내부로 수직으로 인터포저 시트를 제공하여, 인터포저 시트(530)가 몰드 시트(55)의 형성 표면에 면끼리 밀착되게 지지되는 도 5의 (a)에 도시된 배치와 유사하도록 형성 표면(46)에 더 밀착되도록 지지될 수 있도록 하는 것이 또한 가능하다.
인터포저 시트는 다른 목적들용으로는 적합하지만 더 크게 핵을 형성하는 SiC 또는 흑연과 같은 물질로 주로 구성되니 형성 표면을 사용하는 방법에 비해, 형성된 실리콘 웨이퍼 몸체의 그레인 크기를 극적으로 증가시킨 것이 발견되었다. 가장 큰 그레인이 대략 5㎜에 이르는, 1㎜보다 큰 평균 크기를 가진 그레인들이 이러한 방법에 의해 일상적으로 만들어질 수 있다. 인터포저 시트는 핵 형성을 증진하지 않고, 일부 경우에서는 핵 형성을 억제한다. 이는 핵 형성 없이 용해물을 차냉각(sub-cooling)하는 것을 허용한다.
그러한 인터포저 시트를 사용하는 또 다른 중요한 장점은, 인터포저 시트가 몰드 시트 형성 표면으로부터의 매우 깨끗한 방출 제공한다는 점이다. 기본적으로, 인터포저 시트에서 사용하기 위해, 접촉 지속 기간에 걸쳐 어떤 실질적인 정도가지 형성 표면과 반응하지 않거나 결합하지 않는 임의의 물질들이 형성 표면으로부터 형성된 반도체 몸체를 깨끗하게 방출되는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 흑연 형성 표면을 지닌 인터포저 시트들에는 SiO2 및 Si3N4가 양호한 결과들을 가지고 사용되었다. 많은 고온의 내화성 물질들이, 그것들이 실리콘과 같은 녹은 반도체 물질이 형성 시트에 도달하는 것을 방지하는 한, 비교적 잘 작용한다고 믿어진다.
통상적으로, 개별 인터포저 시트는 딱 한번 사용되는 것을 기대된다. 어떤 경우들에서는 형성된 반도체 몸체로부터 인터포저 시트를 단지 박리시키는 것이 가능한 것으로 발견되었다. 인터포저 시트가 그렇게 얇기 때문에, 반도체 몸체상에 과도한 기계적인 스트레스를 주지 않고 종종 벗겨질 수 있다. 다른 경우들에서는, 바람직하게는 밑에 놓인 반도체 몸체를 공격하지 않는 엣천트(etchant)를 사용하는 화학적 에칭에 의해 형성된 반도체 몸체로부터 인터포저 시트가 제거될 수 있다. 인터포저 시트의 단독 사용 성질은 우수한 공정 제어를 위한 수단(avenue)을 제공하는데, 이는 각각 형성된 웨이퍼가 동일한 형성 사이클을 거치고 인터포저 시트의 노화로 인해 이전에 형성된 웨이퍼들과는 다르지 않기 때문이다. 하지만, 수 개의 웨이퍼들을 만들기 위해 주어진 개별 인터포저 시트를 사용하는 것도 가능할 수 있다.
인터포저 시트는 또한 통합된 다이렉트 웨이퍼 출원에서 설명된 것과 유사한, 하지만 인터포저 시트의 사용으로 상당히 늘어난 다른 실시예들에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 인터포저 시트는 도 22의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명된 수직 실시예들에서 사용될 수 있다.
그러한 인터포저 시트 사용의 또 다른 장점은 녹은 실리콘으로부터 몰드 시트까지의 열 흐름에 대한 제어된 양을 가진 저항성을 제공하여, 그레인 크기에 대한 제어를 실행하는데 있어 도움을 준다는 점이다. 일반적으로, 열의 흐름이 더 적게 되면 비교적 더 큰 그레인 크기들을 초래하게 된다. 열 흐름에 대한 저항 정도는 인터포저 시트의 두께, 구성, 및 거칠기에 의해 변경될 수 있다. 비교적 두꺼운 인터포저 시트들이 비교적 더 얇은 시트보다는 열 흐름에 대해 더 많은 저항을 제공한다. 비교적 더 높은 다공성을 지닌 몸체가 다공성이 덜한 몸체보다 열 흐름에 대해 비교적 더 많은 저항을 제공한다. 인터포저 시트 표면들의 거칠기 또한 열 흐름을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
인터포저 시트를 사용하는 것의 또 다른 장점은, 녹은 실리콘과 형성 표면 사이의 화학적 반응을 방지함으로써, 응고된 웨이퍼가 형성 표면에 달라붙는 것이 방지된다는 점이다. 그러므로, 인터포저 시트가 부착된 응고된 웨이퍼와 형성 표면 사이의 계면은 자유롭게 벗겨진다. 형성된 웨이퍼와 형성 표면이 냉각될 때, 형성된 웨이퍼와 형성 표면 사이의 수축차가 존재한다. 인터포저 시트는 형성된 웨이퍼와 형성 표면 사이의 미끄러짐을 허용하여, 이들 수축차가 냉각 웨이퍼 상에서 큰 스트레스들을 부여하는 것을 방지한다. 이러한 식으로, 전위(dislocation)의 형성과 웨이퍼 내부로의 스트레스 도입이 최소화된다.
단일 재료로 만들어진 단일 인터포저 시트는 전술한 바와 같은 여러 장점들을 가질 수 있다. 예를 들면, 녹은 SiO2의 단일 시트가 방해할 수 있고, 따라서 열 전달을 제어하여 미끄러짐을 허용하고 깨끗한 방출을 제공한다. 하지만, 단일 인터포저 시트에서 2개 이상의 물질을 혼합하여, 인터포저 시트의 다양한 장점들로부터 더 많은 충분한 이익을 취하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면, 단일 인터포저 시트 내에서의 실리콘 니트라이드와 실리카 분말들의 혼합이 유용한 것으로 발견되었다. SiO2는 반도체 몸체 형성을 허용하고 어느 정도의 핵 형성 억제를 제공한다. Si3N4는 형성된 웨이퍼 몸체의 산호 오염을 제한한다.
본 발명의 방법의 또 다른 실시예에서는, 2개 이상의 인터포저 시트가 적층될 수 있고, 이 경우 각각의 인터포저 시트는 동일한 구성이거나 상이한 구성의 것일 수 있다. 2개 이상의 인터포저 시트를 적층하는 것은 특히, 예를 들면 깨끗한 방출을 보장하는 데 있어 유용하다. 예를 들면, 녹은 반도체 물질을 향하는, SiO2가 지배적인 인터포저 시트와, 형성 표면을 향하는 인접한 인터포저 시트는 주로 Si3N4로 구성될 수 있다. 이들 2개의 물질은 서로 매우 강하게 부착되지 않고, 따라서 이들 2개 사이의 적층체의 분리는 비교적 용이하게 달성될 수 있다. 다수의 시트의 도 다른 유리한 용도는 한 시트는 주로 핵 형성 성질들을 제어하기 위해 사용하고, 나ㅏ머지 시트는 주로 열 전달을 (지연에 의해) 제어하는데 사용하는 것이다. 예를 들면, 하나의 인터포저 시트는 적어도 하나의 다른 인터포저 시트의 것보다 비교적 큰 열 전달에 대한 저항을 가질 수 있다. 유사하게, 하나의 인터포저 시트는 적어도 하나의 다른 인터포저 시트의 것보다 비교적 작은 핵 형성 경향을 가질 수 있다. 2개 이상의 인터포저 시트의 사용은 또한 계면에 인접한 몸체들의 미끄러짐을 일으킬 수 있는 적어도 하나의 추가적인 계면을 제공하고, 이러한 미끄러짐은 CTE 부정함(mismatch)의 안 좋은 효과들을 최소화하기 위해 사용될 수 있다.
도 2를 참조하여 도시된 것과 같은 일부 경우들에서는, 몰드 시트(35)가 무늬가 새겨진 형성 표면(9)을 가질 수 있다. 무늬가 새겨진 표면을 지닌 인터포저 시트를 사용하는 것이 가능하다. 그렇게 하기 위한 한 가지 방법은 무늬가 새겨진 표면과 동일한 무늬가 새겨진 모양을 자체적으로 취하는 인터포저 시트를 제공하는 것이다. 예를 들면, 홈이 파진 형성 표면(9)을 가지고 사용하기 위해서, 인터포저 시트는 홈들과 짝지워지는 골진 모양에 제공될 수 있다. 그러한 모양으로 된 인터포저 시트들은, 도 4의 (a) 내지 (g)를 참조하여 도시된 것처럼, 도가니 내로 또는 도 5의 (a) 내지 (d)를 참조하여 도시된 것과 같이 하나의 더 낮은 벽을 지닌 도가니로 수직으로 인터포저 시트를 제시하는 것과 같이, 도시된 실시예들 중 임의의 것을 가지고 사용될 수 있다.
인터포저 시트를 제작하는 대표적인 방법은, 바라는 물질의 미세한 입자들로 시작하고, 자유롭게 서 있는 몸체를 만들도록, 고온에서 계속해서 소성되는 얇은 층을 만들기 위해 세라믹 처리의 관련되지 않은 분야들에서 공지된 적층법 또는 층 생성법을 사용하는 것이다. 그러한 방법들은 기판상으로의 용사(spraying), 테이프 캐스팅, 및 슬립 캐스팅을 포함한다. 그러한 기술들은 일반적으로 반도체 몸체들을 제작하는 분야 내에서는 알려져 있지 않다. 입자들은 그 모양이 등방성의 구체 또는 혈소판과 같은 모양일 수 있다. 일부 용도로, 침상(needle-like) 입자들을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 층 적층 기술은 물 또는 유기 용매에서 입자들의 슬러리(slurry)를 생성하는 것과, 용사, 슬립 캐스팅, 또는 세라믹 처리 분야에서 알려진 방법들에 따라 기판상에 슬러리를 닥터-블레이딩(doctor-blading)하는 것으로 이루어질 수 있다. 그러한 슬러리는 분산제를 가질 수 있고, 관련 분야에 공지된 바와 같이 변하기 쉬운 리이올로지 조절제(fugitive rheology modifier)를 가질 수 있다. 도 2를 참조하여 도시된 바와 같이, 무늬가 새겨진 형성 표면(9)에 관련하여 사용하기 위해 전술한 바와 같이 모양이 만들어진 인터포저 시트들은, 용사와 슬립 캐스팅에 의해 제작될 수 있다.
침상 입자들을 사용하게 되면 인터포저 시트가 제작될 때 인터포저 시트의 수축이 덜 일어나게 하고, 이는 오차 허용도를 더 쉽게 유지하게 한다. 침상 입자들로 만들어진 인터포저 시트의 또 다른 장점은, 녹은 반도체 물질과 접촉하여 사용하고, 계속되는 냉각 동안, 다른 모양들의 입자들로 인해 일어나는 수축보다 비교적 수축이 덜 하다는 점이다.
통상적으로, 인터포저 시트는 녹거나 서로 소결된 입자들로 이루어진다.
인터포저 시트의 바람직한 특성들을 요약하면, 충분한 기체 흐름이 통과하는 것을 허용하기 위해 적절한 정도로 구멍이 나 있어야 한다는 점이다. 그것은 자유롭게 서 있도록 충분히 튼튼해야 하고, 다소 유연성이 있어야 하며(취급, 클램핑, 매달기, 및 녹은 시트와 녹은 표면의 편평하지 않은 표면들에 일치시키기를 강화하기 위해), 녹은 물질에 관한 접촉 기간에 걸쳐 녹은 물질로 들어가는 인터포저 시트로부터의 불순물의 수용 가능한 양 이상이 되지 않도록 화학적으로 비교적 비활성이어야 하고, 예를 들면 실리콘과 같은 녹은 반도체의 열적 및 화학적 환경들 하의 열화에 충분히 저항할 정도로 열적으로 안정적(내화성)이어야 한다. 또한 열 흐름을 방해하고, 또한 아마도 다른 수단에 의해 핵 형성을 억제하는데 도움이 되어야 한다. 또한 화학적 또는 기계적인 수단에 의해, 인터포저 시트를 형성된 반도체 몸체로부터 제거하는 것이 가능해야 한다. 실리콘과 같은 녹은 반도체의 비교적 높은 온도에서 이들 성질을 보유할 수 있어야 한다. 통상적으로, 실리콘으로 사용하기 위해서는 인터포저 시트가 대략 1400℃를 견딜 수 있어야 하고, 전이 금속이 5ppmw보다 적어야 한다.
전술한 바를 반복하기 위해, 적합한 물질들에는 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 실리콘 옥시카보니트라이드 및 다른 것들이 포함될 수 있지만, 이들에 국한되는 것은 아니다. 다른 것들에는 알루미나, 물라이트, 및 보론 니트라이드 또는 보론을 함유하는 세라믹들이 포함될 수 있다. 일반적으로, 열화 없이 온도들을 견딜 수 있는 임의의 세라믹이 사용될 수 있다. 알루미나, 물라이트 및 보론 니트라이드와 같은 반도체 몸체들의 형성에 해로울 수 있는 물질들을 함유하는 세라믹들은, 그러한 해로운 물질이 반도체 몸체로 들어가는 양이 그다지 많지 않은 상황이라면, 사용될 수 있다.
실리콘 니트라이드는 인터포저 시트를 만드는 매력적인 물질이다. 실리콘 니트라이드에 물질을 묶는데 도움을 주는 일부 실리카를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 하지만, 실리콘 니트라이드와 실리콘 산화물의 합성물(실리콘 산화물 또는 실리콘 이산화물과 같은) 또한 유용하다.
특별한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 당업자라면 다양한 변형예와 수정예가 본 개시물로부터 벗어나지 않으면서, 본 개시물의 더 넓은 양태들에서 만들어질 수 있음을 이해하게 된다. 위 설명에 포함되고 첨부된 도면들에서 도시된 모든 사실은 예시적인 것으로 해석되고 제한하려는 의도가 아님이 의호된다.
본 개시물은 2개 이상의 발명을 설명하고 개시한다. 이러한 발명들은 출원된 것뿐만 아니라, 본 개시물에 기초한 임의의 특허 출원의 속행 동안 발전된 것과 같은, 본 문서와 관련된 문서들의 청구항들에서 전개된다. 본 발명의 발명자들은 모든 다양한 발명들을 종래 기술에 의해 허용된 한계들로 주장할 예정인데, 이는 그것이 계속해서 그렇게 될 것이기 때문이다. 본 명세서에서 개시된 각 발명에 필수적인 어떠한 특징도 설명된 것은 없다. 따라서, 본 발명의 발명자들은 본 명세서에서는 설명되지 않았지만, 본 개시물에 기초한 임의의 특허의 임의의 특별한 청구항에서 주장되지 않은 특징들은 임의의 그러한 청구항 내로 통합되어야 하는 것을 의도한다.
하드웨어의 일부 조립체들, 또는 단계들의 그룹들은 일 발명으로서 본 명세서에서 지칭된다. 하지만, 임의의 그러한 조립체들 또는 그룹들이 특히 일 특허 출원 또는 발명의 단일성으로 심사될 발명들의 개수에 관한 규정들과 법들에 의해 예측된 바대로 반드시 특허 가능하게 구별된 발명들이라는 점을 용인하는 것은 아니다. 그것은 본 발명의 일 실시예를 말하는 짧은 방식인 것으로 의도된다.
본 명세서에는 요약서가 제공되어 있다. 이러한 요약서는 심사관과 다른 검색자가 기술적 개시물의 주제를 신속하게 조사하는 것을 허용하는 요약서를 요구하는 규칙을 따르기 위해 제공되는 것임이 강조된다. 요약서는 특허청의 규칙에 의해 약속된 바와 같이, 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하기 위해 사용되지 않는다는 이해에 기초하여 제출된다.
전술한 논의는 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 어떤 의미로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 본 발명들은 그것들의 바람직한 실시예들을 참조하여 특별히 도시되고 설명되었지만, 당업자라면 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 본 발명들의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서, 형태 및 세부 사항에 있어서의 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해하게 된다.
해당 구조, 물질, 행위 및 모든 수단 또는 단계의 등가물들에다 이하의 청구항들에서의 기능 요소들을 더한 것은, 특별히 주장된 바와 같이 다른 청구항 요소들과 결합된 기능들을 수행하기 위한 임의의 구조, 물질 또는 행위들을 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명의 양태들
본 발명의 다음 양태들은 본 명세서에서 설명되도록 의도된 것이고, 이 섹션은 그것들이 언급되는 것을 보장하기 위함이다. 그것들은 양태라고 부르고, 비록 그것들이 청구항들과 유사한 모습으로 나타나지만, 그것들은 청구항들은 아니다. 하지만, 나중에 어떤 점에서는, 본 출원인이 이러한 그리고 임의의 관련된 출원들에서 이들 양태 중 임의의 것 또는 전부를 주장할 권리는 유보한다.
A1. 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법으로서,
a. 표면을 가지는 녹은 반도체 물질을 제공하는 단계;
b. 형성 표면을 포함하는 다공성 주형을 제공하는 단계;
c. 상기 형성 표면과 상기 녹은 물질 사이에 자유롭게 서 있는 세라믹 시트를 제공하는 단계;
d. 접촉 지속 기간 동안, 상기 형성 표면을 상기 세라믹 시트에 접촉시키고, 상기 세라믹 시트를 상기 녹은 물질의 표면에 접촉시켜, 반도체 물질의 몸체가 상기 세라믹 시트 상에서 응고하는 단계; 및
e. 상기 세라믹 시트와의 접촉을 여전히 유지하면서, 상기 응고된 몸체를 상기 녹은 반도체 물질과의 접촉으로부터 제거하는 단계를 포함한다.
A2. A1의 양태에 따른 방법으로서, 반도체 물질은 실리콘을 포함한다.
A3. A2의 양태에 따른 방법으로서, 실리콘 몸체가 태양 전지 소자를 포함한다.
A4. A1의 양태에 따른 방법으로서, 형성 표면의 적어도 일부에서의 압력이 녹은 물질의 표면에서의 압력 미만이 되게 차압 체제(differential pressure regime)를 제공하여 상기 접촉 기간의 적어도 일부 동안 차압 체제가 존재하는 단계를 더 포함한다.
A5. A1의 양태에 따른 방법으로서, 접촉 기간의 적어도 일부 동안 반도체 물질의 녹는점 아래의 온도에서 형성 표면의 적어도 일부를 제공하는 단계를 더 포함한다.
A6.7. A4의 양태에 따른 방법으로서, 상기 차압 체제의 정도를 감소시켜, 상기 세라믹 시트와 응고된 몸체 중 적어도 하나를 상기 형성 표면으로부터 분리시키는 것에 기여하는 단계를 더 포함한다.
A7. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트를 제공하는 단계는 녹은 물질 위에 세라믹 시트를 제공하는 것을 포함한다.
A8. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트를 제공하는 단계는 형성 표면 위에 상기 세라믹 시트를 제공하는 것을 포함한다.
A9. A8의 양태에 따른 방법으로서, 형성 표면에 세라믹 시트를 클램핑하는 단계를 더 포함한다.
A10. A9의 양태에 따른 방법으로서, 형성 표면과 녹은 물질 사이에 적어도 하나의 추가적인 세라믹 시트를 제공하는 단계를 더 포함한다.
A11. A9의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트를 클램핑하는 단계는, 세라믹 시트가 접촉 위치에서 녹은 물질을 접촉하게 상기 형성 표면으로부터 상기 세라믹 시트가 매달리도록 상기 세라믹 시트를 클램핑하고, 그 후, 형성 표면이 접촉 위치의 반대쪽 세라믹 시트와 접촉하는 것을 포함한다.
A12. A11의 양태에 따른 방법으로서, 접촉 위치는 세라믹 시트의 중심을 포함한다.
A13. A10의 양태에 따른 방법으로서, 적어도 2개의 세라믹 시트들 중 2개는 서로 상이한 구성들을 가진다.
A14. A10의 양태에 따른 방법으로서, 적어도 2개의 인접하는 세라믹 시트는 서로 강하게 부착하지 않는 물질들로 이루어진다.
A15. A13의 양태에 따른 방법으로서, 적어도 하나의 세라믹 시트는 적어도 하나의 다른 세라믹 시트보다 비교적 낮은 핵 형성 성향을 가진다.
A16. A13의 양태에 따른 방법으로서, 적어도 하나의 세라믹 시트는 적어도 하나의 다른 세라믹 시트의 것보다 비교적 큰 열 전달에 대한 저항을 가진다.
A17. A8의 양태에 따른 방법으로서, 상기 형성 표면의 적어도 일부에서의 압력이 상기 형성 표면으로부터 멀어지게 향하는 상기 세라믹 시트의 면에서의 압력 미만이 되도록 차압 체제를 제공함으로써, 상기 형성 표면에 상기 세라믹 시트를 고착시키는 단계를 더 포함한다.
A18. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 다공성 시트를 포함한다.
A19. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 및 실리콘 옥시카보니트라이드로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
A20. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 약 1 마이크론과 약 15 마이크론 사이의 질량 해당량 두께를 가진다.
A21. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 약 2 마이크론과 약 5 마이크론 사이의 질량 해당량 두께를 가진다.
A22. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 유연성이 있다.
A23. A22의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트의 유연성은 약 325㎜ 미만, 더 바람직하게는 약 150㎜ 미만, 가장 바람직하게는 2㎜ 미만의 반경으로, 임의의 골절이 생기지 않고 시트가 구부러지는 능력을 특징으로 한다.
A24. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 다공성이다.
A25. A24의 양태에 따른 방법으로서, 다공성의 정도는 약 1%부터 약 80%까지 높다.
A26. A24의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 약 1 마이크론과 약 100 마이크론 사이의 직경을 갖는 개구부들을 가진다.
A27. A1의 양태에 따른 방법으로서, 형성 시트에 대해 세라믹 시트를 전기적으로 충전하는 단계와, 형성 표면에 전압을 확립함으로써, 형성 표면에 세라믹 시트를 부착시키는 단계를 더 포함한다.
A28. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 전이 금속들을 약 5ppmw 미만으로 가진다.
A29. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 실리콘 반도체 몸체의 응고를 위한 충분한 접촉 기간 동안 열화 없이, 적어도 약 1400℃의 온도를 견딜 수 있다.
A30. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 녹인(fused) 물질을 포함한다.
A31. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트는 소결된 물질을 포함한다.
A32. A30의 양태에 따른 방법으로서, 녹인 물질은 침상(needle-shaped) 입자들이 녹은 것이다.
A33. A30의 양태에 따른 방법으로서, 녹은 물질은 등방성(equiaxed) 입자들이 녹은 것이다.
A34. A1의 양태에 따른 방법으로서, 세라믹 시트의 물질은, 반도체의 그레인(grain)들의 핵 형성을 위해, 형성 표면의 물질보다 낮은 전위를 가진다.
B1. 10 마이크론 미만의 ME 두께를 가지고, 제 1 표면 및 반대쪽 표면을 가지는, 물질의 상호 연결된 네트워크를 포함하는 자유롭게 서 있는 다공성 세라믹 몸체로서,
상기 물질은 반도체 몸체를 형성하기에 충분한 접촉 기간 동안 적어도 약 1400℃의 온도에서 녹은 반도체와의 접촉을 견딜 수 있고, 약 5ppmw 미만의 전이 금속들을 가진다.
B2. B1의 양태에 따른 몸체로서, 물질의 네트워크는 약 1 마이크론과 약 100 마이크론 사이의 직경을 가지는 개구부들을 규정한다.
B3. B1의 양태에 따른 몸체로서, 물질의 네트워크는 약 1%와 약 80% 사이의 다공성을 가진다.
B4. B1의 양태에 따른 몸체로서, 물질은 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 실리콘 옥시카보니트라이드, 알루미나, 물라이트(mullite) 및 보론 니트라이드로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
B5. B1의 양태에 따른 몸체로서, 물질이 흑연보다 낮은 반도체 물질의 그레인들의 핵 형성 성향을 가진다.
B6. B1의 양태에 따른 몸체로서, 제 1 몸체 및 제 2 몸체가 서로 강하게 부착하지 않는 몸체들로 이루어지는, 제 2의 그러한 몸체를 더 포함한다.
C1. 조립체로서,
a. 형성 표면을 포함하는 다공성 몰드(mold);
b. 상기 몰드의 상기 형성 표면에 제 1 표면에서 고정되는 제 2 표면과 제 1 표면을 가지는 자유롭게 서 있는 다공성 내화성 세라믹 시트;
c. 세라믹 시트의 제 2 표면에 고착되고, 반도체 물질의 녹은 양으로부터 직접 형성된 반도체 몸체를 포함한다.
C2. C1의 양태에 따른 조립체로서, 제 1 세라믹 시트와 형성 표면 사이에서 제 1 세라믹 시트와 형성 표면 각각에 고착된 제 2 세라믹 시트를 더 포함한다.
C3. C2의 양태에 따른 조립체로서, 제 1 세라믹 시트와 제 2 세라믹 시트는 서로 상이한 구성들을 가진다.
D1. 반도체 물질의 녹은 공급물로부터 반도체 몸체를 제작하기 위한 장치로서,
a. 형성 표면을 포함하는 다공성 몰드,
b. 상기 형성 표면을 향하는 자유롭게 서 있는 세라믹 시트를 지지하여, 상기 세라믹 시트가 접촉 위치에서 녹은 물질의 표면과 접촉할 수 있게 상기 형성 표면으로부터 떨어져 상기 세라믹 시트가 매달려 있고, 상기 형성 표면이 상기 접촉 위치의 세라믹 시트 반대측과 접촉할 수 있게 되도록 구성된 지지(holding) 메커니즘; 및
c. 접촉 위치에서의 압력이 녹은 물질의 표면에서의 압력 미만이 되도록 차압 체제를 제공하도록 구성된 구조물을 포함한다.
이와 같이 본 발명을 설명하였고, 청구항은 다음과 같다:

Claims (25)

  1. 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법으로서,
    a. 표면을 가지는 녹은 반도체 물질을 제공하는 단계;
    b. 형성 표면을 포함하는 다공성 몰드(mold)를 제공하는 단계;
    c. 상기 형성 표면과 상기 녹은 반도체 물질 사이에 자유롭게 서 있는 다공성 세라믹 시트를 제공하는 단계;
    d. 접촉 지속 기간 동안, 상기 형성 표면을 상기 세라믹 시트에 접촉시키고, 상기 세라믹 시트를 상기 녹은 반도체 물질의 표면에 접촉시켜, 반도체 물질의 몸체가 상기 세라믹 시트 상에서 응고하는 단계; 및
    e. 상기 세라믹 시트와의 접촉을 여전히 유지하면서, 상기 반도체 물질의 응고된 몸체를 상기 녹은 반도체 물질과의 접촉으로부터 제거하는 단계를 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 물질은 실리콘을 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 형성 표면의 적어도 일부에서의 압력이 상기 녹은 물질의 표면에서의 압력 미만이 되게 차압 체제(differential pressure regime)를 제공하여 상기 접촉 지속 기간의 적어도 일부 동안 차압 체제가 존재하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 지속 기간의 적어도 일부 동안 상기 반도체 물질의 녹는점 아래의 온도에서 상기 형성 표면의 적어도 일부를 제공하는 단계를 더 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 차압 체제의 정도를 감소시켜, 상기 세라믹 시트와 응고된 몸체 중 적어도 하나를 상기 형성 표면으로부터 분리시키는 것에 기여하는 단계를 더 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트를 제공하는 단계는 상기 형성 표면 위에 상기 세라믹 시트를 제공하는 단계를 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트를 상기 형성 표면에 클램핑하는 단계를 더 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 형성 표면과 상기 녹은 물질 사이에 적어도 하나의 추가적인 세라믹 시트를 제공하는 단계를 더 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트를 클램핑하는 단계는, 상기 세라믹 시트가 접촉 위치에서 녹은 물질을 접촉하게 상기 형성 표면으로부터 상기 세라믹 시트가 매달리도록 상기 세라믹 시트를 클램핑하고, 그 후, 상기 형성 표면이 상기 접촉 위치의 반대쪽 세라믹 시트와 접촉하는 것을 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    적어도 2개의 세라믹 시트들 중 2개는 서로 상이한 구성들을 가지는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    적어도 2개의 인접하는 세라믹 시트는 서로 강하게 부착하지 않는 물질들로 이루어지는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 형성 표면의 적어도 일부에서의 압력이 상기 형성 표면으로부터 멀어지게 향하는 상기 세라믹 시트의 면에서의 압력 미만이 되도록 차압 체제를 제공함으로써, 상기 형성 표면에 상기 세라믹 시트를 고착시키는 단계를 더 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 실리카, 실리콘 니트라이드, 실리콘 옥시니트라이드, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 카보니트라이드, 실리콘 옥시카보니트라이드, 알루미나, 물라이트(mullite) 및 보론 니트라이드로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 1 마이크론 내지 15 마이크론 사이의 질량 해당량 두께를 가지는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 유연성이 있고, 상기 세라믹 시트의 유연성은 325㎜ 미만의 반경으로, 임의의 균열이 생기지 않고 시트가 구부러지는 능력을 특징으로 하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 다공성이고, 그러한 다공성의 정도는 1%부터 80%까지인, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 1 마이크론과 100 마이크론 사이의 직경을 갖는 개구부들을 가지는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 전이 금속들을 5ppmw 미만으로 가지는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 실리콘 반도체 몸체의 응고를 위한 충분한 접촉 지속 기간 동안 상당한 열화 없이, 적어도 1400℃의 온도를 견딜 수 있는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트는 녹인(fused) 물질을 포함하는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 녹인 물질은 침상(needle-shaped) 입자들이 녹은 것인, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 시트의 물질은, 상기 반도체의 그레인(grain)들의 핵 형성을 위해, 상기 형성 표면의 물질보다 낮은 전위를 가지는, 반도체 몸체를 제작하기 위한 방법.
  23. 제 1 항의 다공성 세라믹 시트에 사용될 수 있는 세라믹 몸체로서,
    10 마이크론 미만의 ME 두께를 가지고, 제 1 표면 및 반대쪽 표면을 가지는, 물질의 상호 연결된 네트워크를 포함하는 자유롭게 서 있는 다공성 세라믹 몸체이며,
    상기 물질은 반도체 몸체를 형성하기에 충분한 접촉 기간 동안 적어도 1400℃의 온도에서 녹은 반도체와의 접촉을 견딜 수 있고, 5ppmw 미만의 전이 금속들을 가지는, 다공성 세라믹 몸체.
  24. 조립체로서,
    a. 형성 표면을 포함하는 다공성 몰드(mold);
    b. 상기 몰드의 상기 형성 표면에 제 1 표면에서 고정되는 제 2 표면과 제 1 표면을 가지는 자유롭게 서 있는 다공성 내화성 세라믹 시트;
    c. 세라믹 시트의 제 2 표면에 고착되고, 반도체 물질의 녹은 양으로부터 직접 형성된 반도체 몸체를 포함하며,
    상기 반도체 몸체는 제 1 항의 방법에 의해 제조되는, 조립체.
  25. 반도체 물질의 녹은 공급물로부터 제 1 항의 방법에 따라 반도체 몸체를 제작하기 위한 장치로서,
    a. 형성 표면을 포함하는 다공성 몰드,
    b. 상기 형성 표면을 향하는 자유롭게 서 있는 세라믹 시트를 지지하여, 상기 세라믹 시트가 접촉 위치에서 녹은 물질의 표면과 접촉할 수 있게 상기 형성 표면으로부터 떨어져 상기 세라믹 시트가 매달려 있고, 상기 형성 표면이 상기 접촉 위치의 세라믹 시트의 반대측과 접촉할 수 있게 되도록 구성된 지지(holding) 메커니즘; 및
    c. 접촉 위치에서의 압력이 녹은 물질의 표면에서의 압력 미만이 되도록 차압 체제를 제공하도록 구성된 구조물을 포함하는, 장치.
KR1020137017104A 2010-12-01 2011-12-01 자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하여 녹은 물질로부터 반도체 몸체들을 제작하는 방법 KR101889858B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41869910P 2010-12-01 2010-12-01
US61/418,699 2010-12-01
PCT/US2011/062914 WO2012075306A2 (en) 2010-12-01 2011-12-01 Making semiconductor bodies from molten material using a free-standing interposer sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130132514A KR20130132514A (ko) 2013-12-04
KR101889858B1 true KR101889858B1 (ko) 2018-08-20

Family

ID=46172577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137017104A KR101889858B1 (ko) 2010-12-01 2011-12-01 자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하여 녹은 물질로부터 반도체 몸체들을 제작하는 방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9419167B2 (ko)
EP (1) EP2647032B1 (ko)
JP (1) JP5970469B2 (ko)
KR (1) KR101889858B1 (ko)
CN (1) CN103380481B (ko)
CA (1) CA2819144C (ko)
ES (1) ES2575382T3 (ko)
MY (1) MY180243A (ko)
SG (1) SG190288A1 (ko)
TW (1) TWI667700B (ko)
WO (1) WO2012075306A2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041250A1 (de) * 2008-08-13 2010-02-25 Ers Electronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Bearbeiten von Kunststoffscheiben, insbesondere Moldwafern
US9948539B2 (en) 2014-08-29 2018-04-17 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to predict end of streaming media using a prediction model
CA3105492A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Butterfly Network, Inc. Methods and apparatuses for packaging an ultrasound-on-a-chip
CN111755321A (zh) * 2020-05-20 2020-10-09 嘉兴市轩禾园艺技术有限公司 多晶硅半导体薄膜衬底的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080196209A1 (en) * 2005-06-10 2008-08-21 Elkem Solar As Method And Apparatus For Refining A Molten Material

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3903841A (en) 1974-08-22 1975-09-09 Gte Laboratories Inc Vacuum holder in epitaxial growth apparatus
US4777153A (en) 1986-05-06 1988-10-11 Washington Research Foundation Process for the production of porous ceramics using decomposable polymeric microspheres and the resultant product
JPS63215506A (ja) * 1987-02-27 1988-09-08 Sankusu Kk 多結晶シリコンの製造方法
WO1995015919A1 (en) * 1993-12-08 1995-06-15 Massachusetts Institute Of Technology Casting tooling
MXPA02002594A (es) * 1999-09-09 2002-08-30 Allied Signal Inc Aparato y metodo mejorados para la planarizacion de circuitos integrados.
JP2001121413A (ja) * 1999-10-21 2001-05-08 Toshiba Mach Co Ltd 平板状の被加工材の保持方法
FR2807338B1 (fr) 2000-04-11 2002-11-29 Commissariat Energie Atomique Paroi poreuse pour former une couche gazeuse de sustentation
JP2003054932A (ja) 2001-08-23 2003-02-26 Sharp Corp 半導体基板の製造装置、半導体基板およびその製造方法ならびに太陽電池
WO2004012257A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Astropower, Inc. Method and apparatus for manufacturing net shape semiconductor wafers
ATE373119T1 (de) * 2002-10-18 2007-09-15 Evergreen Solar Inc Verfahren und vorrichtung zur kristallzüchtung
US20070295385A1 (en) * 2006-05-05 2007-12-27 Nanosolar, Inc. Individually encapsulated solar cells and solar cell strings having a substantially inorganic protective layer
WO2009002550A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Massachusetts Institute Of Technology Recrystallization of semiconductor wafers in a thin film capsule and related processes
US7720321B2 (en) * 2007-07-20 2010-05-18 General Electric Company Fiber optic sensor and method for making
US8062704B2 (en) * 2007-08-02 2011-11-22 Motech Americas, Llc Silicon release coating, method of making same, and method of using same
US20110247549A1 (en) 2009-03-09 2011-10-13 1366 Technologies Inc. Methods and apparati for making thin semiconductor bodies from molten material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080196209A1 (en) * 2005-06-10 2008-08-21 Elkem Solar As Method And Apparatus For Refining A Molten Material

Also Published As

Publication number Publication date
US20140113156A1 (en) 2014-04-24
MY180243A (en) 2020-11-25
EP2647032B1 (en) 2016-03-09
EP2647032A4 (en) 2014-07-09
TW201232642A (en) 2012-08-01
CA2819144C (en) 2019-06-04
TWI667700B (zh) 2019-08-01
WO2012075306A2 (en) 2012-06-07
WO2012075306A3 (en) 2013-07-25
US9419167B2 (en) 2016-08-16
KR20130132514A (ko) 2013-12-04
CN103380481A (zh) 2013-10-30
JP5970469B2 (ja) 2016-08-17
CA2819144A1 (en) 2012-06-07
JP2014507360A (ja) 2014-03-27
SG190288A1 (en) 2013-06-28
CN103380481B (zh) 2018-04-06
ES2575382T3 (es) 2016-06-28
EP2647032A2 (en) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101805096B1 (ko) 용융금속으로부터 박형 반도체 물체를 제조하는 방법 및 장치
KR101889858B1 (ko) 자유롭게 서 있는 인터포저 시트를 사용하여 녹은 물질로부터 반도체 몸체들을 제작하는 방법
KR101213928B1 (ko) 실리콘의 결정화용 도가니
US9997353B1 (en) Silicon composite substrates
US9932689B2 (en) Semiconductor wafers recrystallized in a partially surrounding thin film capsule
US20060219162A1 (en) Solidification of crystalline silicon from reusable crucible molds
KR20110069043A (ko) 실리콘 카바이드계 비-접착 코팅을 형성하기 위한 공정
WO2011055672A1 (ja) ハイブリッドシリコンウエハ
JP2021527618A (ja) グラフェンおよび／または六方晶窒化ホウ素を備えている層の上での炭化ケイ素の成長のためのシステムおよび方法ならびに関連物品
JP7145763B2 (ja) パターン形成された突起構造層を有するシリコンインゴット成長用のるつぼ
CN117026362A (zh) 一种通过隔离氧化硼避免晶体开裂的方法
US9466758B2 (en) Composite substrates of silicon and ceramic
KR101287525B1 (ko) 자가-지지형 결정화 실리콘 박막의 제조 방법
WO2014001888A1 (en) Film of polycrystalline semiconductor material, method of making same and undercooling molds therefor, and electronic device
JP2004298897A (ja) 多結晶シリコン鋳造用部材
Ravishankar et al. Exuding liquid from grain boundaries in alumina
Hugueta et al. DIRECT SILICON WAFER MOLDING
JP2002057116A (ja) 結晶シートの製造装置及び製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant