KR20130110177A

KR20130110177A - 웨이퍼 중량의 함수로서의 시트 웨이퍼 처리

Info

Publication number: KR20130110177A
Application number: KR1020137011401A
Authority: KR
Inventors: 글래빅 레오 반; 제라드 에이. 주니어 심슨; 수마나 햄마; 스티븐 야마티노
Original assignee: 에버그린 솔라, 인크.
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-10-08
Also published as: SG189183A1; WO2012044914A1; US20120131957A1; JP2013538781A; EP2622648A1; CA2813432A1

Abstract

결정 성장 노의 부분인 도가니 내에서 시트 웨이퍼 용탕 원료 재료를 형성하기 위한 방법 및 장치는 시트 웨이퍼를 형성하기 위하여 도가니를 통해 복수의 필라멘트를 통과시키고, 그리고 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위하여 시트 웨이퍼의 일 부분을 절단한다. 그런 후 방법 및 장치는 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하고, 측정된 중량의 함수로서 (예컨대, 도가니 온도를 제어함으로써 또는 다른 온도 제어 시스템과 접속함으로써) 용융된 원료 재료의 온도를 제어한다.

Description

웨이퍼 중량의 함수로서의 시트 웨이퍼 처리 {SHEET WAFER PROCESSING AS A FUNCTION OF WAFER WEIGHT}

본 특허 출원은, 참고에 의하여 전체가 본원에 포함되는, 2010년 10월 1일에 출원된 발명의 명칭이 "웨이퍼 중량의 함수로서 웨이퍼 처리를 제어하는 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING WAFER PROCESSING AS A FUNCTION OF WAFER WEIGHT)"인 미국 가특허출원 제61/388,920호의 이득을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 시트 웨이퍼에 관한 것이고, 특히 본 발명은 시트 웨이퍼의 제조에 관한 것이다.

실리콘 웨이퍼는 태양 전지, 집적 회로 및 MEMS 장치와 같은 다양한 반도체 장치의 빌딩 블록이다. 예를 들어, 매사추세츠 말보로 소재의 에버그린 솔라 인크.(Evergreen Solar, Inc.)는 실리콘 용탕의 도가니를 통해 2개의 필라멘트를 통과시킴으로써 제조되는 실리콘 시트 웨이퍼로부터 태양 전지를 형성한다.

실리콘 시트의 연속적인 성장은 웨이퍼를 형성하기 위한 벌크 생산 실리콘의 슬라이싱에 대한 필요를 없앤다. 고온 재료의 2개의 필라멘트는 "용탕(melt)"으로서 알려진 용융된 실리콘의 얇은 층을 포함하는 도가니의 바닥을 통해 위로 도입된다. 시드가 용탕 내로 하강되고, 2개의 필라멘트에 연결되고, 그 후 용탕으로부터 수직 방향 상향으로 당겨진다. 메니스커스가 시드의 바닥 단부와 용탕 사이의 계면에서 형성되고, 용융된 실리콘은 용탕 바로 위에서 고체 시트로 응고된다. 필라멘트는 성장하는 시트의 에지를 안정화시키는 역할을 한다. 참고에 의하여 전체가 본원에 포함되는 미국 특허 제7,507,291호는 단일 도가니에서 다수의 필라멘트-안정화 결정 시트를 동시에 성장시키기 위한 방법을 설명한다. 각 시트는 멀티-레인 노 내의 "레인(lane)"에서 성장한다. 따라서, 웨이퍼를 제조하는 비용은 싱글-레인 노에서의 결정 시트 제조에 비교할 때 감소된다.

바람직하지 못하게, 다른 웨이퍼 제조 기술과 같이, 이 웨이퍼 제조 기술은 결함이 있는 웨이퍼를 제조할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 의도된 것보다 더 두껍거나 더 얇을 수 있다. 만일 더 얇다면, 아주 파손되기 쉽고, 따라서 수율을 감소시키거나 또는 최종적으로 덜 효율적인 태양 전지를 생산할 수 있다. 만일 더 두껍다면, 더 얇은 웨이퍼를 위해 캘리브레이션된 하류 공정에 의해 적절하게 처리될 수 없을 수도 있다. 또한, 더 두꺼운 웨이퍼는 더 많은 실리콘 원료를 사용하고, 따라서 제조 비용을 증가시킨다. 그러나, 공장 내의 많은 노는 매시간 수천 개의 웨이퍼를 생산할 수 있다. 따라서, 노 조작자는 모든 웨이퍼를 검사하기에는 한정된 시간 및 리소스를 갖는다.

이 부족은 종종 장치 제조 공정의 하류에서 생산된 제품 내로 집적되는 대량의 결함이 있는 웨이퍼를 유발한다. 예를 들어, 노는 48시간 동안 결함이 있는 얇은 웨이퍼를 생산할 수 있다. 이들 웨이퍼는 태양 전지로 처리되어 태양 전지판으로 조립된다. 이와 같이 이들 하류 전지판은 덜 효율적이고, 만드는 데 더 비싸고, 파손되기 쉽고, 그리도 종종 사용할 수 없을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정 성장 노의 부분인 도가니 내에서 시트 웨이퍼 용탕 원료 재료를 형성하기 위한 방법 및 장치는 시트 웨이퍼를 형성하기 위하여 도가니를 통해 복수의 필라멘트를 통과시키고, 그리고 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위하여 시트 웨이퍼의 일 부분을 절단한다. 그런 후 방법 및 장치는 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하고, 중량의 함수로서 (예컨대, 도가니 온도를 제어함으로써) 용융된 원료 재료의 온도를 제어한다.

수많은 기술이 용융된 원료의 온도를 제어한다. 그 중에서도, 방법 및 장치는 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 높다고 판단하면, 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 높다고 판단한 것에 응답하여 용융된 원료의 온도를 높인다. 역으로, 방법 및 장치는 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 낮다고 판단하면, 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 낮다고 판단한 것에 응답하여 용융된 원료의 온도를 낮출 수도 있다.

몇몇 실시예는 절단 전에 시트 웨이퍼의 두께를 판단하기 위해 두께 검출기를 구비한다. 두께는 시트 웨이퍼의 두께의 함수로서 용탕 온도를 제어하도록 구성된다. 이러한 경우에, 방법 및 장치는 두께 검출기가 용탕 온도를 변화시키도록 두께 검출기에 제어 신호를 전달함으로써 온도를 제어할 수 있다.

두께 검출기는, 웨이퍼 두께가 사전 선택 두께 범위 밖에 있는 것으로 측정될 때, 용탕 온도를 변화시키도록 구성될 수 있다. 이 경우, 방법 및 장치는 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 사전 선택 두께 범위를 변화시킴으로써 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 두께 검출기의 사전 선택 두께 범위는 상위 두께 및 하위 두께를 가질 수 있다. 따라서, 방법 및 장치는, 중량이 하위의 설정 중량 포인트보다 아래에 있는 경우, 두께 범위의 상위 두께를 증가시킴으로써 온도를 제어할 수 있다. 선택적으로는, 방법은, 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 위에 있는 경우, 두께 범위의 하위 두께를 감소시킴으로써 온도를 제어할 수 있다. 이 두께 범위는 단일 두께(즉, 상위 및 하위 두께 양자가 동일함)이거나 두 개의 설정 포인트 사이에 있을 수 있다

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시트 웨이퍼를 형성하기 위한 방법 및 장치는, 결정 성장 노의 일부인 도가니에서 원료를 용융시키고, 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 도가니를 통해 복수의 필라멘트를 통과시키며, 성장하는 시트 웨이퍼의 두께를 측정하기 위해 두께 검출기를 사용한다. 두께 검출기는 용융된 원료의 온도를 두께의 함수로서 제어하도록 캘리브레이션된다. 그 후, 방법 및 장치는 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하고, 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하며, 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 두께 검출기의 캘리브레이션을 제어한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시트 웨이퍼 성장 노 시스템은, 용융된 원료를 수용하도록 구성된 도가니를 구비하며, 도가니는 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 용융된 원료를 통해 복수의 필라멘트를 통과시키기 위한 복수의 구멍을 갖는 갖는다. 시스템은 또한 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하기 위한 분리기, 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하기 위한 저울, 및 용융된 원료의 온도를 중량의 함수로서 제어하기 위한 제어기(도가니와 작동식으로 연결됨)를 구비한다.

본 발명의 구체적인 실시예는, 적어도 부분적으로, 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 이용가능 매체를 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 코드는 종래의 프로세스에 따라 컴퓨터 시스템에 의해 판독 및 활용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는, 결정 성장 노의 일부인 도가니에서 원료를 용융시키는 단계, 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 도가니를 통해 복수의 필라멘트를 통과시키는 단계, 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하는 단계, 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계, 용융된 원료의 온도를 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 제어하는 단계를 포함하는, 시트 웨이퍼로부터 웨이퍼 제품을 형성하는 방법을 포함할 수 있다.

다양한 대안적인 실시예에서, 온도는, 중량이 소정 상위 한계보다 위에 있을 때 용융된 원료의 온도를 높이고 그리고/또는 중량이 미리 결정된 하위의 한계보다 아래에 있을 때 용융된 원료의 온도를 낮춤으로써 제어될 수 있다. 온도는 도가니 가열 시스템을 제어함으로써 제어될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 실시예는 시트 웨이퍼의 두께의 함수로서 용탕 온도를 제어하도록 구성되는 두께 제어 시스템에 의해 절단 전에 시트 웨이퍼의 두께를 측정할 수 있으므로, 온도는 제어 신호를 두께 제어 시스템에 보내어 두께 제어 시스템이 용탕 온도를 변화시키도록 함으로써 제어될 수 있다. 이러한 두께 제어 시스템은 웨이퍼 두께가 사전 선택 두께 범위 밖에 있는 것으로 측정될 때 용탕 온도를 변화시키도록 구성될 수 있으므로, 온도는 사전 선택 두께 범위를 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 이러한 사전 선택 두께 범위는 상위 두께 및 하위 두께를 가질 수 있으므로, 온도는 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 아래에 있는 경우에는 두께 범위의 상위 두께를 증가시키고 그리고/또는 중량이 상위의 설정 중량 포인트보다 위에 있는 경우에는 두께 범위의 하위 두께를 감소시킴으로써 제어될 수 있다. 사전 선택 두께 범위의 상위 두께는 사전 선택 두께 범위를 상향 이동시킴으로써 증가될 수 있고, 두께 범위의 하위 두께는 사전 선택 두께 범위를 하향 이동시킴으로써 감소될 수 있다. 어떤 실시예에서, 두께 범위는 실질적으로 단일 두께를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 또한, 결정 성장 노의 일부인 도가니에서 원료를 용융시키는 단계, 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 도가니를 통해 복수의 필라멘트를 통과시키는 단계, 용융된 원료의 온도를 두께의 함수로서 제어하도록 캘리브레이션되는 두께 제어 시스템을 사용하여 시트 웨이퍼의 두께를 측정하는 단계, 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하는 단계, 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계, 및 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 두께 제어 시스템의 캘리브레이션을 제어하는 단계를 포함하는, 시트 웨이퍼를 형성하는 방법을 포함할 수 있다.

다른 다양한 실시예에서, 두께 제어 시스템은 시트 웨이퍼가 사전 선택 두께를 갖고 있는지 여부를 판단하도록 캘리브레이션될 수 있고, 캘리브레이션은 더 작은 시트 웨이퍼가 사전 선택 중량보다 더 큰 중량을 갖는다면 캘리브레이션된 사전 선택 두께를 감소시키고 그리고/또는 더 작은 시트 웨이퍼가 사전 선택 중량보다 더 작은 중량을 갖는다면 캘리브레이션된 사전 선택 두께를 증가시킴으로써 제어될 수 있다. 사전 선택 두께는 두께 범위이거나 단일 두께일 수 있다. 사전 선택 중량은 중량 범위이거나 단일 중량일 수 있다.

본 발명의 실시예는 또한 시트 웨이퍼를 형성하도록 용융된 원료를 통해 복수의 필라멘트가 통과하기 위한 복수의 구멍을 갖는, 용융된 원료를 수용하도록 구성된 도가니; 더 작은 시트 웨이퍼를 형성하도록 시트 웨이퍼부를 절단하기 위한 분리기; 더 작은 시트 웨이퍼의 중량 측정을 위한 저울; 및 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 용융된 원료 재료의 온도를 제어하는, 도가니와 결합되어 작동하는, 제어기를 포함하는, 시트 웨이퍼 성장 노 시스템을 포함할 수 있다.

다양한 대안적인 실시예에서, 온도는 중량이 소정 상위 한계보다 위에 있을 때 용융된 원료의 온도를 높이고 그리고/또는 중량이 소정 하위 한계보다 아래에 있을 때 용융된 원료의 온도를 낮춤으로써 제어될 수 있다. 온도는 도가니 가열 시스템을 제어함으로써 제어될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 실시예는 절단 전에 시트 웨이퍼의 두께를 측정하고 시트 웨이퍼 두께 함수로서 용탕 온도를 제어하도록 구성된 두께 제어 시스템에 두께 정보를 제공하는 두께 검출기를 포함할 수 있고, 그리하여 온도는 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로 두께 제어 시스템을 리캘리브레이션함으로써 제어될 수 있다. 이 두께 제어 시스템은 웨이퍼 두께가 사전 선택 두께 범위 밖에 있는 것으로 측정되었을 때 용탕 온도를 변경하도록 구성되고, 온도는 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 사전 선택 두께 범위를 변경함으로써 제어될 수 있다. 이 사전 선택 두께 범위는 상위 두께 및 하위 두께를 가질 수 있고, 온도는 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 아래에 있으면 두께 범위의 상위 두께를 증가시키고 그리고/또는 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 위에 있으면 두께 범위의 하위 두께를 감소시킴으로써 제어될 수 있다. 사전 선택 두께 범위의 상위 두께는 사전 선택 두께 범위를 상향 이동시킴으로써 증가될 수 있고, 두께 범위의 하위 두께는 사전 선택 두께 범위를 하향 이동시킴으로써 감소될 수 있다. 임의의 실시예에서, 두께 범위는 대체로 단일 두께를 포함한다.

다른 실시예가 개시 및 청구될 수 있다.

당해 기술 분야의 숙련자들은 아래에 요약된 도면을 기초로 다루어질 이하의 “발명을 실시하기 위한 구체적인 내용”으로부터 발명의 다양한 실시예의 장점을 더욱 자세히 이해할 수 있다.
도 1은 복수의 시트 웨이퍼를 성장시키는 도가니의 개략도이다.
도 2는 도 2에 도시된 도가니를 포함할 수 있는 노의 개략도이다. 이 노는 본 발명의 개시된 실시예를 포함한다.
도 3은 본 발명의 개시된 실시예에 따른 시트 웨이퍼 형성의 공정도이다.
앞서 언급한 수치와 그 안에 묘사된 요소는 반드시 일관된 척도 또는 어떤 척도로 도시되니 않음을 알 수 있다. 문맥상 다르게 제시하지 않는 한, 같은 요소들은 같은 숫자로 지시된다.

예시의 실시예에서, 방법 및 장치는 웨이퍼 중량 함수로서 시트 웨이퍼 두께를 제어한다. 이를 위해, 다양한 실시예는 성장 시트 웨이퍼로부터 더 작은 웨이퍼를 절단하고, 새로운 절단된 웨이퍼의 중량을 측정하여 그것이 허용 중량 한계 내에 있는지 확인한다. 허용 한계 밖이라면, 방법은 허용 한계 내로 다시 웨이퍼 중량을 가져오는 방식으로 용탕 온도를 수정한다. 예시의 실시예의 세부사항이 아래에 설명되어있다.

도 1은 4개의 시트 웨이퍼(10)를 성장시키는 멀티-레인 도가니(18)의 개략도이고, 도 2는 도 1의 도가니(18)를 포함하는 더 큰 시스템의 개략도이다. 이러한 더 큰 시스템은 또한 웨이퍼 두께를 그 중량의 함수로 제어하기 위한 결함 로직(48)을 갖는 제어기를 갖는다. 이를 위해, 도가니(18)의 이 실시예는 그 길이 방향으로 나란히 배열된 다수의 실리콘 시트 웨이퍼(10)를 성장시키기 위한 영역을 갖는 길게 연장된 형태를 갖는다.

도 1의 도가니(18)는 흑연으로 형성되고 실리콘을 용융점보다 높게 유지할 수 있는 온도로 저항성 가열된다. 위에서 언급한 바와 같이, 용탕 온도를 제어하는 것은 도가니(18)다. 따라서, 도 3을 논의할 때 아래에 자세히 설명되는 것처럼, 도가니(18)의 온도는 웨이퍼 두께를 제어하기 위해 변동된다.

결과를 향상시키기 위해, 도가니(18)는 그 폭보다 훨씬 긴 길이를 갖는다. 예컨대, 도가니(18)의 길이는 그 폭보다 3배 이상 더 길어도 된다. 물론, 일부 실시예에서는, 도가니(18)가 이러한 방식으로 길게 연장되지 않는다. 예컨대, 도가니(18)는 어느 정도 정방형이거나 비장방형일 수 있다.

도시된 바와 같이, 도가니(18)는 폴리실리콘 또는 다른 원료를 수용하기 위한 공급 입구부(22), 4개의 시트 웨이퍼(10)를 성장시키기 위한 성장 영역(20), 용탕을 제거하기 위한 용탕 덤프 영역(24)을 구비한다. 또한, 도가니(18)는 4쌍의 필라멘트(28)를 수용하기 위한 4쌍의 필라멘트 개구(26)를 성장 영역(20) 내에 구비한다. 각 쌍의 필라멘트(28)는 성장 시트 웨이퍼(10)를 형성하도록 제어된 방식으로 용융 실리콘을 통과한다. 이하에 논의되는 바와 같이, 자동화되고 컴퓨터화된 프로세스는 상향 이동함에 따라 성장 시트 웨이퍼(10)를 보다 작은 시트 웨이퍼(10)로 절단한다.

도가니(18)는 도 2에 도시된 바와 같이 보다 큰 시트 웨이퍼 성장 노(30) 내의 프로세스의 일부로서 사용된다. 간략함을 위해, 본 명세서에서 논의되는 용융 재료는 용융 실리콘이 될 수 있다. 물론, 본 발명의 여러 실시예는 다른 용융 재료에 적용될 수도 있다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 기술자들은, 여러 실시예의 원리가 4개 보다 많거나 적은 별개의 시트 웨이퍼(10)를 처리하는 노에 적용되고, 따라서 하나 이상의 레인을 갖는 노에 그리고/또는 멀티-레인 노의 개별 레인에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 일부 실시예는 2개의 시트 웨이퍼(10) 또는 6개의 시트 웨이퍼(10)를 성장시키는 노에 적용된다. 따라서, 4개의 시트 웨이퍼(10)를 성장시키는 단일 노에 대한 논의는 설명의 목적만을 위한 것이다.

노(30)는 성장하는 시트 웨이퍼(10)를 선택적으로 분리(예컨대 절단)하고, 그 후 적절한 중량인지를 판단하기 위해 (더 이상 성장하지 않고 보다 작은 웨이퍼 형태로) 분리된 부분의 중량을 측정하기 위한 가동 조립체(32)를 구비한다. 보다 작은 웨이퍼(10)를 형성하는 이 분리된 부분은, 그 후 통상의 트레이(34) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 가동 조립체(32)는, 1) 성장함에 따라 제1 시트 웨이퍼(10)로부터 일부를 분리하고, 2) 그 중량을 측정하고, 3) 그 후, 분리된 부분을 트레이(34) 내에 배치함으로써, 제1 시트 웨이퍼(10)를 처리할 수 있다. 제1 시트 웨이퍼(10)의 분리된 부분을 트레이(34) 내에 배치한 후에, 가동 조립체(32)는 제2 성장 시트 웨이퍼(10)를 가지고 동일한 프로세스를 반복할 수 있다. 이 프로세스는, [예컨대, 노(30)를 세척하기 위해, 또는 너무 무겁거나 너무 가벼운 것과 같은 결함 있는 시트 웨이퍼(10)를 검출한 후 노(30)를 고치기 위해] 셧 다운 또는 중단이 일어날 때까지, 4개의 성장 시트 웨이퍼(10) 사이에서 무기한으로 반복될 수 있다. 편의를 위해, 시트 웨이퍼의 분리된 부분은 보다 큰 시트 웨이퍼와 구별하기 위해 이하에서는 "웨이퍼 제품"으로 지칭될 수도 있고, 일반적으로 말하자면 태양광 패널과 같은 다른 제품에 집적되는 것이 이들 웨이퍼 제품이다.

이러한 기능을 수행하기 위해, 가동 조립체(32)는, 그 중에서도, 시트 웨이퍼(10)의 일부를 분리하기 위한 분리 기구/장치[예컨대, 바로 아래 논의될 레이저 조립체(36)를 구비하는]와, 보다 작은 웨이퍼(10)(제거될 때)와 성장 시트 웨이퍼(10) 양쪽을 파지하고 트레이(34) 내에 파지된 웨이퍼(10)를 배치하기 위한 회전식 로봇 아암(37)을 구비한다. 결론적으로, 노(30)는 결정 성장 프로세스를 방해하지 않고 실리콘 웨이퍼(10)를 실질적으로 연속 생산할 수 있다. 그러나 일부 실시예에서는 결정 성장이 중단되었을 때 시트 웨이퍼(10)를 절단할 수 있다.

이를 위해, 가동 조립체(32)는 또한, 가동 조립체(32)의 나머지 부분과 함께 수직 스테이지(38)를 따라 수직으로 이동 가능하고 수평 스테이지(40)를 따라 수평으로 이동 가능한 레이저 조립체(36)를 포함할 수 있다. 스탭퍼 모터(이 중 하나가 도시되어 도면 부호 42로 식별되어 있다)와 같은 통상적인 모터 장치가 가동 조립체(32)의 이동을 제어한다. 예컨대, 수직 스탭퍼 모터(미도시)가 성장 웨이퍼(10)의 수직 이동의 함수로서 가동 조립체(32)를 수직으로 이동시킨다(이하 보다 상세히 논의된다). 수평 스탭퍼 모터(42)가 조립체(32)를 수평으로 이동시킨다. 물론, 알려진 바와 같이, 다른 종류의 모터들도 사용될 수 있고, 따라서, 스탭퍼 모터의 논의는 설명을 위한 것이지 모든 실시예들을 제한하려는 의도는 아니다.

수직 및 수평 스테이지(38 및 40)에 의해 가능한 유연성은 레이저 조립체(36)가 다수의 성장 시트 웨이퍼(10)를 연속적으로 절단할 수 있게 한다. 예시하는 실시예에서, 수직 및 수평 스테이지(38 및 40)는 마모될 수 있는 실리콘으로부터 격리되어 있는 알루미늄 부재로 주로 형성된다. 특히, 실리콘에 대한 스테이지(38 및 40)의 노출은 그 기능성을 손상시키거나 열화시킬 수 있다. 따라서, 설명하는 실시예는 스테이지(38 및 40)를 주변의 실리콘으로부터 격리하기 위해 밀봉하고 가압한다.

또한, 노(30)는, 동시에 성장하는 4개의 분리된 시트 웨이퍼(10)를 동시에 성장시키기 위한 4개의 분리된 가이드(44A 내지 44D)(즉, 각각의 성장 채널에 대해 하나씩)를 갖는 가이드 조립체(44)를 갖는다. 가이드는, 특정한 채널에 상관없이 개별적으로 또는 집합적으로 참조될 때, 대체로 참조 번호 44로 식별될 것이다. 보통 각각의 가이드/채널(44)에 시트 웨이퍼(10)가 존재하지만, 예시의 목적을 위해, 가이드/채널(44D)에 하나의 시트 웨이퍼(10)가 도시된다.

주로 그래파이트로부터 형성된 각각의 가이드(44)는, 그의 면을 따라서 매우 약한 진공을 생성한다. 이러한 진공은 성장하는 시트 웨이퍼(10)가 가이드(44)의 면을 따라서 부드럽게 활주되게 함으로써, 시트 웨이퍼(10)가 전방으로 처지는 것(drooping forward)을 방지한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 예시된 실시예에서는, 대략 약 1 인치(2.54 cm)의 물의 압력을 갖는 베르누이 진공(Bernoulli vacuum)을 발생시키기 위해 각각의 가이드(44)의 면 상에 포트를 제공한다.

또한, 각각의 가이드(44)는, 성장하는 시트 웨이퍼(10)가 임의의 높이/길이에 도달할 때를 감지하기 위한 웨이퍼 감지 센서(46)를 갖는다. 이하에서 논의하는 바와 같이, 감지 센서(46)들은 가동 조립체(32)에 의한 프로세싱과 가동 조립체(32)의 위치설정을 제어하는 신호를 각각 생성한다. 구체적으로, 소정의 시트 웨이퍼(10)가 임의의 높이/길이에 도달한 것을 감지한 후에, 소정의 시트 웨이퍼(10)를 모니터링하는 소정의 가이드(44) 상의 감지 센서(46)는 가동 조립체(32)를 제어하는 로직(logic)에 규정된 신호를 전송한다. 수신 후에, 가동 조립체(32)는 더 작은 웨이퍼(10)를 생성하기 위해 소정의 가이드(44)로 수평으로 이동한다. 물론, 다른 가이드(44)/채널에서의 센서(46)로부터의 요청이 충분히 서비스되지 않았다면, 가동 조립체(32)는 지연될 수 있다.

감지 센서(46)의 기능을 실행하는 데에는 많은 다른 형식의 장치가 사용될 수 있다. 비젼 시스템(vision system)이 일례이다. 예를 들어, 광 신호를 전송하고 그에 따른 광 반사를 측정하는 역반사 센서(retro-reflective sensor)가 만족스런 결과를 제공한다. 다른 예시로서, 분리된 전송 및 수신 포트를 갖는 광 센서 또한 감지 센서 기능을 실행할 수 있다. 또 다른 예시로서, 비젼 시스템은 저비용의 라인 스캔 카메라(line scan camera)를 포함할 수 있다. 다른 실시예는 비 광학 센서를 실시할 수 있다.

따라서, 가동 조립체(32)는 감지 센서(46)에 의한 감지에 응답하여 적절한 가이드(44)로 이동한다. 이러한 방식에서, 가동 조립체(32)는 4개의 성장 시트 웨이퍼(10)를 연속적으로 프로세싱하고 절단할 수 있다. 예시된 실시예는 다른 구조, 및 앞서 제안된 바와 같이 다른 개수의 가이드(44)/채널에 적용된다는 점이 주지되어야 한다. 따라서, 4개의 나란한 가이드(44)에 대한 논의는 예시적인 목적만을 위한 것이다. 노(30)의 다양한 실시예에 대한 추가적인 세부 사항에 대해서는, 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제11/925,169호(대리인 관리번호 3257/130)에 대응하는 미국 공개 특허 출원 제US-2008-0102605-A1호를 참조하며, 이는 본 명세서에서 그 전체 내용이 참조로서 포함된다.

센서(46)를 통한 웨이퍼 위치 모니터링과, 다양한 레인으로부터의 웨이퍼 제품을 절단하기 위한 조립체(32)의 작동과 같은, 노의 다양한 작동은 일반적으로, 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 로직을 포함하는 제어기(47)에 의해 처리된다.

전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 웨이퍼 제품의 중량을 측정하여, 그것이 허용가능 중량 한계 내에 있는지를 판단한다. 허용가능 한계 밖이라면, 용탕 온도는 웨이퍼 제품 중량이 다시 허용가능 한계 안으로 가져오는 방식으로 수정된다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 용탕을 냉각시키는 것은 시트 웨이퍼(10)의 두께를 증가시키고, 용탕을 가열하는 것은 시트 웨이퍼(10)의 두께를 감소시킨다. 따라서, 웨이퍼 제품이 너무 무겁다면(웨이퍼가 너무 두껍다는 것을 의미), 용탕 온도는 올라간다. 웨이퍼 제품이 너무 가볍다면(웨이퍼가 너무 얇다는 것을 의미), 용탕 온도는 내려간다. 이러한 온도 변화는 일반적으로, 기본적으로 폐루프 제어 시스템(closed loop control system)인 시스템으로 증분적으로 이루어진다.

따라서, 예시적인 실시예에서, 시스템은 제거된 시트 웨이퍼(10)의 중량을 측정하기 위해 적어도 하나의 저울(39)을 갖는다. 저울(39)은, 예를 들어, 시트 웨이퍼가 제거될 때 시트 웨이퍼의 중량을 측정하기 위해 가동 조립체(32)에 통합될 수 있다. 대안적으로, 저울(39)은 노(30)의 다른 부분에 있을 수 있고, 또는, 노(30) 밖에 있을 수 있다. 어떤 경우에서든, 저울(39)은 노(30)에 전기적으로 연결되고, 특히, 웨이퍼 제품의 중량을 모니터링하고 용탕 온도를 제어하는 감지 로직(48)[본 명세서에서는 제어기(47)의 부분으로서 도시됨]에 전기적으로 연결되며, 이는 이하에서 더 상세히 논의된다.

일부 예시적인 실시예에서는, 결함 로직(48)이 도가니 가열 시스템(예컨대, 도시되지 않은, 도가니 가열 제어 회로 또는 용탕 내의 히터)과 직접 상호작용함으로써 용탕 온도를 제어할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 결함 로직(48)은 노(30) 내의 다른 온도 제어 시스템을 레버리징(leveraging) 함으로써 용탕 온도를 제어할 수 있다. 어쨌든, 용탕의 온도를 제어하는 것은 용탕 온도를 제어하는 장치의 온도를 제어하는 것을 의미하며, 이 경우, 용탕 온도를 제어하는 것은 기본적으로 도가니(18)의 온도를 제어하는 것을 의미한다.

일반적으로, 노(30) 내의 용탕 온도는 적어도 부분적으로 시트 웨이퍼의 두께에 기초하여 제어되고, 일부 예시적인 실시예에서는, 결함 로직(48)이 두께 제어 시스템과 접속하여 웨이퍼 제품의 중량에 기초하여 용탕 온도를 제어할 수 있다. 예컨대, 웨이퍼 두께를 모니터링하고 제어하는 것을 돕기 위해(즉, 소정의 두께 범위 내에 있는 웨이퍼를 생산하기 위해), 노(30)의 각 레인은 일반적으로 성장 시트 웨이퍼(10)의 두께를 판단하기 위한 (도 2에서 박스로 일반적으로 도시된) 국부 두께 검출기(41)와 함께, 측정된 웨이퍼 두께의 함수로서 두께 검출기 캘리브레이션 포인트(calibration point)를 제어하기 위한 [제어기(47)의 일부일 수 있는] 제어 로직을 갖는다. 특히, 도 3과 관련하여 이하에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 두께 검출기(41)는 성장 시트 웨이퍼(10)의 하나 또는 양 에지의 두께를 측정한다. 이어서, 두께 검출기 캘리브레이션 포인트는, 시트 웨이퍼가 소정의 두께 범위 내에 있는지 여부를 판단하고, 만약 그렇지 않다면 예컨대 도가니 가열 시스템(예컨대, 도시되지 않은 도가니 가열 제어 회로 또는 용탕 내의 히터)과 직접 또는 간접으로 상호작용함으로써 용탕 온도를 제어하기 위해, 두께 검출기 제어 로직에 의해 사용된다.

많은 형태의 두께 검출기가 가능하다. 예컨대, 우수한 결과를 제공하는 하나의 두께 검출기는 시트 웨이퍼(10)의 일측/면 상에 발광 다이오드를 갖고, 시트 웨이퍼(10)의 대향측/면 상에 센서를 갖는다. 시트 웨이퍼(10)의 두께는 시트 웨이퍼(10)를 통해 발광되는 다이오드 광의 양과 관련된다. 따라서, 센서는 웨이퍼(10)를 통한 광을 검출하고, 그 결과 웨이퍼 두께를 판단한다.

전술한 바와 같이, 용탕의 냉각은 시트 웨이퍼(10)의 두께를 증가시키고, 반면 용탕의 가열은 시트 웨이퍼(10)의 두께를 감소시킨다. 따라서, 두께 검출기(41)가 두께가 너무 두껍다고 판단하면, 자동으로 도가니(18)를 가열하여 규소 용탕을 가열한다. 역으로, 두께가 너무 얇다고 판단하면, 두께 검출기(41)는 자동으로 도가니(18)를 냉각시켜[예컨대, 단순히 설정 기간 동안 도가니(18)에 가열 신호를 인가하지 않을 수 있다] 용탕을 냉각시킨다.

이를 위해, 두께 검출기(41)는 원하는 두께 범위를 나타내는 데이터에 의해 캘리브레이션된다. 예컨대, 그 두께 범위는 단일값(예컨대, 195미크론)일 수 있고, 2개의 값 사이(예컨대, 190미크론 내지 195미크론 사이)일 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 결함 로직(48)은 시트 웨이퍼(10)의 중량의 함수로서 그 캘리브레이션을 변경할 수 있다. 예컨대, 시트 웨이퍼(10)가 너무 가벼우면, 결함 로직(48)은 캘리브레이션된 범위를 증가(예컨대, 195미크론 두께 한계를 196미크론으로 증가)시킴으로써 도가니(18)를 냉각시킬 수 있다. 역으로, 시트가 너무 무거우면, 결함 로직(48)은 캘리브레이션된 범위를 감소(예컨대, 190미크론 두께 한계를 189미크론으로 감소)시킴으로써 도가니(18)를 가열시킬 수 있다. 대안적으로, 결함 로직(48)은 단순히 더 높은 두께와 더 낮은 두께 사이의 전체 두께 범위(예컨대, 5미크론 범위)를 상하로 이동시킬 수 있다(예컨대, 190-195미크론의 범위는 191-196미크론으로 증가되거나 189-194미크론으로 감소될 수 있다).

당해 기술 분야의 통상의 기술자라면 시트 웨이퍼의 단면 두께가 다르다는 것을 안다. 예컨대, 일부 지점(예컨대, 에지 부근)에서, 시트 웨이퍼는 195미크론만큼 두꺼울 수 있고, 반면 다른 지점(예컨대, 중앙 부근)에서는 140미크론만큼 얇을 수 있다. 전술한 다이오드 기반 두께 검출기(41)는, 두께가 시트 웨이퍼의 길이를 따라 측정될 수 있도록 웨이퍼가 두께 검출기(41)를 빠르게 지나가면서, 일반적으로 웨이퍼 에지 근방의 단일 지점을 통해 두께를 측정한다는 점에서 정지형이다. 따라서, 결함 로직(48)이 두께 범위를 증가 또는 감소시키면, 웨이퍼는 그 프로파일 전체에 걸쳐 유사한 방식으로 변한다. 예컨대, 시트 웨이퍼의 에지에서의 두께를 195미크론에서 196미크론으로 증가시킨 두께 범위의 변경은, 웨이퍼(10)의 중앙 부근에서 대응하는 1-2미크론 두께 변화를 야기할 수 있다(예컨대, 중앙은 140미크론에서 141미크론으로 변할 수 있다). 어쨌든, 웨이퍼 두께의 증가 또는 감소는 그에 상응하게 웨이퍼(10) 전체에 걸쳐 평균 두께를 증가 또는 감소시킬 것이다.

본 발명자는 결함 로직(48)이 두께 검출기(41)를 약간의 증분으로 리캘리브레이션한다고 예측한다. 특히, 당해 기술 분야에 알려진 일부 시트 웨이퍼 노에서, 용탕 온도의 1℃ 변화는 약 25미크론의 웨이퍼 두께의 변화를 야기한다. 따라서, 도가니/용탕 온도의 변화는, 수십분의 1 또는 수백분의 1 ℃와 같이 아주 작은 증분으로 이루어질 수 있다.

웨이퍼 제품이 특정된 유효한 중량 범위 내에 있는 경우일지라도, 결함 로직(48)은 중량 측정을 근거로 한 용탕 온도의 변화를 시작할 수 있음이 주지되어야 한다. 예를 들면, 결함 로직(48)은 (예를 들어, 일관성을 위해 공칭 값 근처의 웨이퍼 중량/두께를 유지하려고 하거나 또는 일부 웨이퍼 제품이 일반적인 공정 변화에 의해 유효한 중량의 범위를 벗어나게 될 가능성을 줄이기 위해) 웨이퍼 제품의 중량이 다른 중량 한계보다 하나의 중량 한계에 더 가까워졌을 경우 또는 (예, 웨이퍼 제품이 "사양을 벗어나"려고 하기 전에 수정하기 위해) 오랜 시간 동안 측정한 웨이퍼 제품의 중량이 일정 중량 또는 다른 일정 중량 한계를 향하는 경향을 보일 경우 용탕 온도의 변화가 시작될 수 있다.

여기서 설명한 바와 같이, 결함 모듈(48)은 (예를 들어, 웨이퍼 제품의 중량을 측정하고, 용탕 온도를 제어하는 것 등과 같이) 다른 레인에서 웨이퍼의 성장이 계속 되는 동안 멀티-레인 노 중 하나의 레인 내의 웨이퍼(10)에 관여할 수 있다.

게다가, 노(30)는 대체로 웨이퍼 제작 공정 및 특히 중량 기반 측면에 관련된 징후를 발생하는 알람 모듈(50)[여기서는 컨트롤러(47)의 일부로 도시됨] 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 징후는 소리 신호(예, 알람), 영상신호(예, 깜박이는 빛 또는 붉은 빛), 운영자 및/또는 로그 파일에 의해 제어되는 제어 콘솔 또는 소형 장치의 전자 메시지 같은 것들이 포함된다. 징후는 예를 들면, 오류 상황이 발생(예, 웨이퍼 제품이 사양을 벗어난 것이 감지)했다는 표시, 오류 상황에 근접했다는 것(예, 웨이퍼 제품의 중량이 한계를 향하는 경향일 때)을 표시, 레인의 상황을 검지, 레인에서 생산된 웨이퍼 제품의 중량, 유효 및 무효한 생산된 웨이퍼 제품의 수 등, 이와 같은 다양한 처리 정보를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 실시예에 따른 멀티-레인 노(30)의 복수의 웨이퍼(10)를 형성하는 공정을 도시한다. 설명된 공정은 간략함을 위해 멀티-레인 노(30)에서 복수의 성장 시트 웨이퍼(10)를 형성하는데 사용되는 실제 공정의 상당히 단순화된 공정을 묘사한 것으로 단순화된 것임이 주지되어야 한다. 따라서, 당업자는 공정에 도 3에 도시되지 않은 추가 단계가 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 일부 단계는 도시된 것과 다른 순서로 또는 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 당업자는 과도한 실험없이 특정 요구 사항에 적합하게 공정을 수정하는 것도 가능할 것이다.

공정은 도가니(18)에 원료를 더하는 단계 300에서 시작된다. 여러 재료들 중에서도, 원료는 붕소와 같은 P-형 도펀트로 코팅된 폴리 실리콘 팰릿을 포함할 수 있다. 다음으로, 단계 302는 도가니(18)의 필라멘트 개구(26)를 통해 필라멘트(28)를 통과시키고 폴리 실리콘 용탕이 4개 레인에 걸쳐 동시에 복수의 동시 성장 시트 웨이퍼(10)를 형성한다. 시딩(seeding) 및 당업자에게 알려진 다른 시작 기술도 수행된다. 단계 300 및 단계 302는 모두 통상적인 것이다.

어떤 시점에서, 공정은 단계 304에서 성장 시트 웨이퍼(10)를 더 작은 시트 웨이퍼로 절단한다. 따라서, 레이저 조립체(36)를 가지는 가동 조립체(32)는 통상적인 방식으로 웨이퍼(10)를 절단한다. 그 후 단계 306은 (특정 레인의) 주어진 웨이퍼(10)가 미리 특정된 중량 제한 내에 있는지를 판단한다. 이를 위해, 저울(39)이 절단된 웨이퍼(10)의 중량을 측정하고, 웨이퍼 중량에 관련된 정보를 가지고 있는 결함 로직(48)에 메시지를 전달한다. 그 후 결함 로직(48)은 중량이 미리 정해진 상위 중량 한계와 하위 중량 한계 사이에서 연장되는 규정된 중량 범위에 있는지를 판단하거나, 기타 조치(예, 제한을 향하는 경향)가 필요한지를 표시한다. 저울(39)은 결함 로직(48)에 잘려진 웨이퍼(10)의 절대 중량, 절단된 웨이퍼(10)의 상대 중량 또는 절단된 웨이퍼(10)의 중량이 미리 정해진 중량 범위 이내인지 또는 이와 달리 잘려진 웨이퍼(10)의 중량이 최저 중량 제한 미만 또는 최고 중량 제한 초과인지를 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.

중량에 기초하여 온도 변화 필요없이 중량 제한 이내일 경우(단계 306에서 "예"), 가동 조립체(32)가 트레이(34) 내에 새롭게 분리된 웨이퍼(10)를 배치하여, 단계 308로 정상적인 성장이 진행된다. 이와 달리, 단계 306에서 웨이퍼(10)가 규정된 중량 한계 내에 있지 않거나 또는 중량에 기초하여 다른 온도 변화가 요구된다고 판단되는 경우, 공정은 결함 로직(48)이 웨이퍼(10)가 너무 무거운지 또는 가벼운지(예, 규정된 웨이퍼 중량(10) 제한을 넘어서는) 판단하는 단계 310으로 진행된다.

너무 무거운 경우, 공정은 용탕 온도를 높이는 단계 312로 진행된다. 예를 들면, 위에 설명한 바와 같이, 결함 로직(48)은, 예를 들어 두께 검출기(41)의 두께 범위를 하향 이동시키거나 또는 도가니 가열 시스템을 직접 제어하여, 용탕 온도를 높이도록 두께 검출기(41)를 재조정할 수 있다. 역으로, 웨이퍼(10)가 너무 가벼운 경우, 공정은 용탕 온도를 낮추는 단계 314로 진행된다. 예를 들면, 결함 로직(48)은, 두께 검출기(41)의 두께 범위를 상향 이동시키거나 또는 도가니 가열 시스템을 직접 제어하여, 용탕 온도를 낮추도록 두께 검출기(41)를 재조정할 수 있다.

단계 312 및 단계 314 중 하나 후에, 공정은 단계 308에서, 정상 시트 웨이퍼 성장을 계속한다.

용탕 온도를 제어하는 것에 더하여 또는 그 대신에, 알람 모듈(50)은 상술된 바와 같이, 예를 들어 관련된 공정 정보를 몇몇 방식으로 작동자에게 알리기 위해, 징후를 발생시킬 수 있다. 이러한 공지를 받으면, 작동자는 예를 들어, 결함 근원의 정확한 위치를 찾아내고 고치기 위한 적절한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 작동자는 임의의 아래의 개선 조치를 취할 수 있다.

- 두께 검출기(41) 세팅을 확인,

- 두께 검출기(41)의 판독을 어렵게 할 수 있는, 노(30)의 굴뚝 내에 먼지 또는 실리콘 잔해를 확인,

- 노(30)가 성장 웨이퍼(10)를 냉각하는 가스 제트를 가지고 있다면, 가스 제트 내의 가스 유동을 확인,

- 시스템의 내부 테스트를 실행,

- 노(30)의 열 프로파일이 정해진 사양에 맞는지 확인,

- 필라멘트 개구(26)를 통과하는 필라멘트(28)의 장력을 검사,

- 노(30)의 세척 기한이 도래했는지 판단,

- 용탕 내에 파손된 필라멘트(28)와 같은 느슨해지거나 부러진 잔해 찾기,

- 웨이퍼(10)의 두께 프로파일 분석,

- 용탕 높이가 너무 높거나 너무 낮지 않은지 확인,

- 용탕 온도를 확인/조정.

개선 옵션의 이러한 리스트는 완벽한 것이 아니고, 따라서, 작동자는 알람 상태에 반응하여 다른 개선 조치를 취할 수 있는 것으로 이해되어야만 한다. 추가로 또는 대체로, 이러한 개선 조치의 일부는 예를 들어, 결함 로직(48) 또는 알람 모듈(50)에 반응하는 시스템에 의해 자동으로 개시/수행될 수 있다.

일부 실시예는 중량 측정에 기초한 표시 생산과 공정 제어 기능 모두를 수행하는 것은 아니다. 대신에, 일부 실시예는 오직 공정 제어 기능(예를 들어, 중량 측정에 기초한 용탕 온도 조정)만을 수행하지만, 다른 실시예는 예를 들어, 온도를 조정할 수 있는 작동자에게 공지하는 표시만을 생산한다. 일부 실시예는 예를 들어, 작동자에게 하나, 다른 하나, 또는 둘 모두를 선택할 것인지 또는 어느 것도 선택하지 않을 것인지를 확인함으로써, 이러한 기능들이 선택적으로 수행될 수 있게 한다. 따라서, 적어도 내부적으로, 시스템은 알람 모듈(50) 및/또는 온도 제어 결정을 구동하는데 사용될 수 있는 출력 신호를 생산한다.

따라서, 다양한 실시예들은 시트 웨이퍼가 적절한 사이즈 및 중량을 가지도록 보장하기 위해 효과적인 기술을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 적어도 부분적으로 통상적인 컴퓨터 프로그래밍 언어로 실행될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 절차 프로그래밍 언어(예를 들어, "C"), 또는 객체 지향 프로그래밍 언어(예를 들어, "C＋＋")로 실행될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예는 미리 프로그램된 하드웨어 요소(예를 들어, 주문형 반도체, FRGAs, 및 디지털 신호 처리기) 또는 다른 관련된 구성요소로서 실행될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 개시된 장치 및 방법들의 적어도 일부는 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위해 컴퓨터 프로그램 제품으로서 실행될 수 있다. 이러한 실행은 컴퓨터 판독가능 매체(예를 들어, 디스켓, CD-ROM, ROM, 또는 고정 디스크)와 같은 유형 매체 상에 고정된 일련의 컴퓨터 명령을 포함할 수 있다. 일련의 컴퓨터 명령은 시스템과 관련하여 앞서 설명된 기능의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.

기술분야의 숙련자들은 이러한 컴퓨터 명령은 많은 컴퓨터 아키텍처 또는 작동 시스템과 함께 사용하기 위해 많은 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 이러한 명령은 반도체, 마그네틱, 광학 또는 다른 메모리 장치와 같은 임의의 메모리 장치에 저장될 수 있고, 광학, 적외선, 마이크로웨이브 또는 다른 전송 기술과 같은 임의의 통신 기술을 사용하여 전송될 수 있다.

여러 방법들 중에서도, 컴퓨터 프로그램 제품은 프린트된 문서 또는 전자 문서(예를 들어, 개별 포장 소프트웨어)에 동반된 판독가능한 매체로서 배포되거나, 컴퓨터 시스템(예를 들어, 시스템 ROM 또는 고정 디스크)에 미리 로드되거나, 네트워크(예를 들어, 인터넷 또는 월드 와이드 웹)를 따라 서버 또는 전자 게시판으로부터 배포될 수 있다. 물론, 본 발명의 일부 실시예는 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품) 및 하드웨어의 조합으로 실행될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 다른 실시예는 하드웨어 전체로 또는 전체 소프트웨어로서 실행된다.

이상의 논의는 본 발명의 다양한 예시적인 실시예를 개시하고 있지만, 이 기술분야의 숙련자들은 본 발명의 진정한 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 장점들의 일부를 달성하는 다양한 수정을 할 수 있다는 것이 명백하다.

Claims

시트 웨이퍼로부터 웨이퍼 제품을 형성하는 방법이며,
결정 성장 노의 일부인 도가니에서 원료 재료를 용융시키는 단계와,
시트 웨이퍼를 형성하기 위해 도가니에 복수의 필라멘트를 통과시키는 단계와,
더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하는 단계와,
상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계와,
상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 용융된 원료 재료의 온도를 제어하는 단계를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제1항에 있어서, 온도를 제어하는 단계는 중량이 소정 상위 한계보다 클 때 용융된 원료의 온도를 높이는 단계 및 중량이 소정 하위 한계보다 작을 때 용융된 원료의 온도를 낮추는 단계 중 적어도 하나를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제1항에 있어서, 온도를 제어하는 단계는 도가니 가열 시스템을 제어하는 단계를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제1항에 있어서, 시트 웨이퍼의 두께의 함수로서 용탕 온도를 제어하도록 구성된 두께 제어 시스템에 의해 절단 전에 시트 웨이퍼의 두께를 측정하는 단계를 더 포함하고,
온도를 제어하는 단계는 제어 신호를 두께 제어 시스템에 전달하여 온도 제어 시스템이 용탕 온도를 변경하게 하는 단계를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제4항에 있어서, 두께 제어 시스템은 웨이퍼 두께가 사전 선택 두께 범위 밖에 있는 것으로 측정될 때 용탕 온도를 변경하도록 구성되고, 온도를 제어하는 단계는 상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 사전 선택 두께 범위를 변경하는 단계를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제5항에 있어서, 사전 선택 두께 범위는 상위 두께 및 하위 두께를 갖고, 온도를 제어하는 단계는 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 아래이면 두께 범위의 상위 두께를 증가시키는 단계와, 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 위이면 두께 범위의 하위 두께를 감소시키는 단계 중 적어도 하나를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제6항에 있어서, 두께 범위의 상위 두께를 증가시키는 단계는 사전 선택 두께 범위를 상향 이동시키는 단계를 포함하고,
두께 범위의 하위 두께를 감소시키는 단계는 사전 선택 두께 범위를 하향 이동시키는 단계를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
제5항에 있어서, 두께 범위는 실질적으로 단일 두께를 포함하는
웨이퍼 제품 형성 방법.
시트 웨이퍼를 형성하는 방법이며,
결정 성장 노의 일부인 도가니에서 원료 재료를 용융시키는 단계와,
시트 웨이퍼를 형성하기 위해 도가니에 복수의 필라멘트를 통과시키는 단계와,
두께의 함수로서 용융된 원료의 온도를 제어하도록 캘리브레이션되는 두께 제어 시스템을 사용하여 시트 웨이퍼의 두께를 측정하는 단계와,
더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하는 단계와,
상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하는 단계와,
상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 두께 제어 시스템의 캘리브레이션을 제어하는 단계를 포함하는
시트 웨이퍼 형성 방법.
제9항에 있어서, 두께 제어 시스템은 시트 웨이퍼가 사전 선택 두께를 갖는지를 판단하기 위해 캘리브레이션되고, 캘리브레이션을 제어하는 단계는 상기 더 작은 시트 웨이퍼가 사전 선택 중량보다 큰 중량을 가지면 캘리브레이션된 사전 선택 두께를 감소시키는 단계와, 상기 더 작은 시트 웨이퍼가 사전 선택 중량보다 작은 중량을 가지면 캘리브레이션된 사전 선택 두께를 증가시키는 단계 중 적어도 하나를 포함하는
시트 웨이퍼 형성 방법.
제10항에 있어서, 사전 선택 두께는 두께 범위 및 단일 두께 중 하나인
시트 웨이퍼 형성 방법.
제10항에 있어서, 사전 선택 중량은 중량 범위 및 단일 중량 중 하나인
시트 웨이퍼 형성 방법.
시트 웨이퍼 성장 노 시스템이며,
용융된 원료를 담도록 구성된 도가니로서, 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 용융된 원료에 복수의 필라멘트를 통과시키기 위한 복수의 구멍을 갖는 도가니와,
더 작은 시트 웨이퍼를 형성하기 위해 시트 웨이퍼의 일부를 절단하는 분리기와,
상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량을 측정하기 위한 저울과,
상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 용융된 원료 재료의 온도를 제어하기 위한, 도가니에 작동식으로 결합된 제어기를 포함하는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제13항에 있어서, 제어기는 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 높을 때 용융된 원료의 온도를 높이는 것과 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 낮을 때 용융된 원료의 온도를 낮추는 것 중 적어도 하나에 의해 온도를 제어하도록 구성되는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제13항에 있어서, 도가니는 도가니 가열 시스템과 결합되고, 제어기는 도가니 가열 시스템을 제어함으로써 용융된 원료의 온도를 제어하도록 구성되는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제13항에 있어서, 절단 전에 시트 웨이퍼의 두께를 측정하고 시트 웨이퍼 두께의 함수로서 용탕 온도를 제어하도록 구성된 두께 제어 시스템에 두께 정보를 제공하는 두께 검출기를 더 포함하고, 제어기는 상기 더 작은 시트 웨이퍼의 중량의 함수로서 두께 제어 시스템을 리캘리브레이션하도록 구성되는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제16항에 있어서, 두께 제어 시스템은 웨이퍼 두께가 사전 선택 범위 밖에 있을 때 용탕 온도를 변경하도록 구성되고, 제어기는 상기 더 작은 시트 웨이퍼의 함수로서 사전 선택 두께를 변경하도록 구성되는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제17항에 있어서, 사전 선택 두께 범위는 상위 두께 및 하위 두께를 가지며, 제어기는 중량이 하위 설정 중량 포인트보다 아래이면 두께 범위의 상위 두께를 증가시키는 것과 중량이 상위 설정 중량 포인트보다 높으면 두께 범위의 하위 두께를 감소시키는 것 중 적어도 하나에 의해 사전 선택 두께 범위를 변경하도록 구성되는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제18항에 있어서, 두께 범위의 상위 두께를 증가시키는 것은 사전 선택 두께 범위를 상향 이동시키는 것을 포함하고,
두께 범위의 하위 두께를 감소시키는 것은 사전 선택 두께 범위를 하향 이동시키는 것을 포함하는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.
제17항에 있어서, 두께 범위는 실질적으로 단일 두께를 포함하는
시트 웨이퍼 성장 노 시스템.