KR20170018080A - 선형 검사 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 포괄적인, 확장가능한 기판 검사 시스템들에 관한 것이다. 검사 시스템들은, 두께, 비저항, 소우 마크(saw mark)들, 기하형상, 스테인(stain)들, 칩(chip)들, 마이크로 크랙(micro crack)들, 결정 프랙션(crystal fraction), 및 포토루미네선스(photoluminescence)를 포함하는, 기판의 하나 또는 그 초과의 특성들을 검사, 검출, 또는 측정하도록 적응된 다수의 계측 유닛들을 포함한다. 검사 시스템들은, 기판을 태양 전지로 프로세싱하기 전에, 기판들 상의 결함들을 식별하고, 기판으로 생산되는 태양 전지의 태양 전지 효율성을 추정하기 위해 활용될 수 있다. 기판들은 트랙 또는 컨베이어 상에서 계측 유닛들 사이의 검사 시스템을 통해 이송된 다음, 검사 데이터에 기반하여 소팅될 수 있다.

Description

선형 검사 시스템{LINEAR INSPECTION SYSTEM}
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 반도체 기판들과 같은 기판들을 검사하기 위한 검사 시스템에 관한 것이다.
[0002] 기판들, 이를테면 반도체 기판들은, 미리결정된 품질 제어 표준들을 따르도록 보장하기 위해, 프로세싱 동안 독립적 검사 스테이션들에서 일상적으로 검사된다. 상이한 검사 기법들은, 제품들 및 프로세스들에 관한 포괄적(comprehensive) 데이터를 제공한다. 그러나, 포괄적 검사들은, 요구되는 다수의 검사 스테이션들 및 이들 사이에서 기판들을 이동시키는 결과적인 이송 시간으로 인해, 시간 소모적일 수 있고, 그에 따라 처리량(throughput)을 감소시킬 수 있다. 따라서, 디바이스 제조자들은 종종, 전술한 특정 검사 프로세스들 또는 부담스러운 검사/이송 시간들을 갖는 철저한 검사(thorough inspection)들 사이를 선택하는 결정에 직면한다.
[0003] 그러므로, 기판들을 신속하게 포괄적으로 검사할 수 있는 기판 검사 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
[0004] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 포괄적인, 확장가능한 기판 검사 시스템들에 관한 것이다. 검사 시스템들은, 두께, 비저항(resistivity), 소우 마크(saw mark)들, 기하형상, 스테인(stain)들, 칩(chip)들, 마이크로 크랙(micro crack)들, 및 결정 프랙션(crystal fraction)을 포함하는, 기판의 하나 또는 그 초과의 특성들을 검사, 검출, 또는 측정하도록 적응된 다수의 계측 유닛들을 포함한다. 검사 시스템들은, 기판을 프로세싱하기 전에, 기판들 상의 결함들을 식별하고 셀 효율성을 추정하기 위해 활용될 수 있다. 기판들은 트랙 또는 컨베이어 상에서 계측 유닛들 사이의 검사 시스템을 통해 이송된 다음, 검사 데이터에 기반하여 각각의 빈(bin)들 내로 소팅될 수 있다.
[0005] 일 실시예에서, 검사 시스템은 카세트로부터 기판들을 언로딩하고 그 기판들을 컨베이어 상에 로딩하도록 적응된 로봇을 포함하는 프론트 엔드, 및 컨베이어를 따라 선형으로 배치된 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들을 포함하는 모듈식 유닛을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 컨베이어에 의해 이송되는 기판들을 검사하도록 적응된다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 마이크로-크랙 검사 유닛, 두께 측정 유닛, 포토루미네선스 유닛(photoluminescence unit), 기하형상 검사 유닛, 소우 마크 검출 유닛을 포함한다. 검사 시스템은, 계측 유닛들로부터 검사 데이터를 수신하여 프로세싱하도록 적응된 수율 분석 서버, 및 검사 데이터에 기반하여 기판들을 소팅하도록 적응된 소팅 유닛을 더 포함한다.
[0006] 다른 실시예에서, 검사 시스템은 카세트로부터 기판들을 언로딩하고 그 기판들을 컨베이어 상에 로딩하도록 적응된 로봇을 포함하는 프론트 엔드, 및 컨베이어를 따라 선형으로 배치된 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들을 포함하는 모듈식 유닛을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 컨베이어에 의해 이송되는 기판들을 검사하도록 적응된다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 마이크로-크랙 검사 유닛, 및 0.5 미크론 또는 그 미만의 반복성(repeatability)으로 기판 두께를 측정할 수 있고 1 퍼센트 미만의 반복성으로 기판 비저항을 측정할 수 있는 두께 측정 유닛을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 또한, 포토루미네선스 유닛, 대략 10 미크론 미만의 반복성으로 기판 길이를 측정할 수 있는 기하형상 검사 유닛, 및 소우 마크 검출 유닛을 포함한다. 기하형상 검사 유닛은 U-형상 검출기들의 쌍을 포함한다. 검사 시스템은 또한, 계측 유닛들로부터 검사 데이터를 수신하여 프로세싱하도록 적응된 수율 분석 서버, 및 검사 데이터에 기반하여 기판들을 소팅하도록 적응된 소팅 유닛을 포함한다. 수율 분석 서버는, 포토루미네선스 유닛으로부터 수신된 검사 데이터를 사용하여, 기판들이 절단된 브릭(brick) 또는 잉곳(ingot)의 3차원 가상 재구성을 생성하도록 적응된다.
[0007] 다른 실시예에서, 검사 시스템은 카세트로부터 기판들을 언로딩하고 그 기판들을 제 1 컨베이어 상에 로딩하도록 적응된 로봇을 포함하는 프론트 엔드, 및 제 1 컨베이어를 따라 선형으로 배치된 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들을 포함하는 모듈식 유닛을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 제 1 컨베이어에 의해 이송되는 기판들을 검사하도록 적응된다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 마이크로-크랙 검사 유닛, 및 0.5 미크론 또는 그 미만의 반복성으로 기판 두께를 측정할 수 있고 1 퍼센트 미만의 반복성으로 기판 비저항을 측정할 수 있는 두께 측정 유닛을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은 또한, 포토루미네선스 유닛, 소우 마크 검출 유닛, 및 기하형상 검사 유닛을 포함한다. 기하형상 검사 유닛은, 대략 10 미크론 미만의 반복성으로 기판 길이를 측정할 수 있고, 대략 40 미크론 미만의 반복성으로 기판 폭을 측정할 수 있고, 대략 0.1도 또는 그 미만의 반복성으로 기판 직교성을 측정할 수 있다. 기하형상 검사 유닛은 U-형상 검출기들의 쌍을 포함한다. 검사 시스템은 또한, 계측 유닛들로부터 검사 데이터를 수신하여 프로세싱하도록 적응된 수율 분석 서버를 포함한다. 수율 분석 서버는, 포토루미네선스 유닛으로부터 수신된 검사 데이터를 사용하여 브릭 또는 잉곳의 3차원 가상 재구성을 생성하도록 적응된다. 검사 시스템은 또한, 검사 데이터에 기반하여 기판들을 소팅하도록 적응된 소팅 유닛을 포함한다. 소팅 유닛은 제 2 컨베이어, 제 2 컨베이어의 에지들 외측에 측방향으로 배치된 복수의 빈들, 및 제 2 컨베이어로부터 복수의 빈들로 기판들을 이송하기 위한 복수의 소팅 메커니즘들을 포함한다.
[0008] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 인정할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 일 실시예에 따른 검사 시스템의 평면도를 예시한다.
[0010] 도 2는 도 1의 검사 시스템의 측면도를 예시한다.
[0011] 도 3은 일 실시예에 따른, 기판들을 검사하기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
[0012] 도 4는 측정된 셀 효율성과 포토루미네선스 전위(dislocation) 퍼센티지 사이의 관계를 예시한다.
[0013] 도 5는 일 실시예에 따른, 기하형상 검사 유닛의 검출기들을 예시한다.
[0014] 도 6은 표면 프로파일 분석을 사용한 기판의 상부 표면 및 하부 표면 각각 상의 소우 마크들의 검출뿐만 아니라 두께 측정을 예시한다.
[0015] 도 7은 일 실시예에 따른, 빈으로의 기판의 이송을 예시한다.
[0016] 이해를 촉진시키기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 피처(feature)들이 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 예상된다.
[0017] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 포괄적인, 확장가능한 기판 검사 시스템들에 관한 것이다. 검사 시스템들은, 두께, 비저항, 소우 마크들, 기하형상, 스테인들, 칩들, 마이크로 크랙들, 결정 프랙션, 및 포토루미네선스(photoluminescence)를 포함하는, 기판의 하나 또는 그 초과의 특성들을 검사, 검출, 또는 측정하도록 적응된 다수의 계측 유닛들을 포함한다. 검사 시스템들은, 기판을 태양 전지로 프로세싱하기 전에, 기판들 상의 결함들을 식별하고, 기판으로 생산되는 태양 전지의 태양 전지 효율성을 추정하기 위해 활용될 수 있다. 기판들은 트랙 또는 컨베이어 상에서 계측 유닛들 사이의 검사 시스템을 통해 이송된 다음, 검사 데이터에 기반하여 소팅될 수 있다. 본 개시내용의 시스템들은 반도체 웨이퍼들 및 태양 전지들을 포함하는 기판들의 검사를 위해 활용될 수 있지만, 다른 타입들의 기판들의 검사가 또한 고려된다.
[0018] 도 1은 일 실시예에 따른 검사 시스템(100)의 평면도를 예시한다. 검사 시스템(100)은 서로에 대해 선형으로 배치된 프론트 엔드(101), 모듈식 유닛(102), 및 소팅 유닛(103)을 포함한다. 프론트 엔드(101)는, 지지 엘리먼트(104E), 이를테면 석션 엘리먼트, 엔드 이펙터(end effector), 기판들(105)을 그립(grip)하고 이송하기 위한 그리퍼(gripper) 또는 클램프(clamp)를 갖는 이송 로봇(104)을 포함한다. 이송 로봇(104)은, 프론트 엔드(101) 내에 포지셔닝된 하나 또는 그 초과의 카세트들(109)로부터 컨베이어 시스템(130)으로 기판들(105)을 이송하도록 적응된다. 컨베이어 시스템(130)은, 롤러들 및/또는 구동 기어들을 통해 작동기(actuator)에 의해 구동되는 벨트들 또는 트랙들(2개가 도시됨)과 같은 하나 또는 그 초과의 컨베이어들(106a, 106b)을 포함하는 모터-구동식(motor-driven) 컨베이어 시스템일 수 있다. 컨베이어들(106a, 106b)은, 이송 로봇(104)으로부터 수신된 기판들(105)을 모듈식 유닛(102)을 통해 소팅 유닛(103) 내의 위치로 이송하기 위해 선형(일렬) 어레인지먼트에 순차적으로 배치된다. 도시된 실시예에서, 컨베이어들(106a,b)은 자신들 사이의 갭을 기판이 브리지하도록 허용하기 위해 서로 충분히 가까이 배치되거나, 또는 롤러(도시되지 않음)가 벨트들 사이에 포지셔닝되어 벨트들 사이에서 기판을 지지하고 그에 따라 그들 사이의 기판 이송을 용이하게 할 수 있다.
[0019] 컨베이어(106a)는 모듈식 유닛(102) 내에 배치되며, 모듈식 유닛(102)을 통한 기판들(105)의 이송을 용이하게 한다. 부가적인 모듈식 유닛들이 프론트 엔드(101)와 모듈식 유닛(102) 사이에, 또는 모듈식 유닛(102)과 소팅 유닛(103) 사이에 포지셔닝되어, 검사 시스템(100)의 확장을 용이하게 할 수 있다. 그 다음에, 부가적인 모듈식 유닛을 수용하기 위해, 컨베이어 시스템(130)의 하나 또는 그 초과의 컨베이어들이 대체될 수 있다. 모듈식 유닛들 각각은 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들을 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 모듈식 유닛(102)은 5개의 계측 유닛들(107a-e)을 포함한다. 검사 시스템(100)은 또한, 제 2 모듈식 유닛을 부가하기보다는, 공간이 허용할 때, 부가적인 계측 유닛들을 모듈식 유닛(102)에 부가함으로써, 변경될 수 있고, 그에 따라 평가되는 처리량 및/또는 특성들이 증가될 수 있는 것으로 고려된다.
[0020] 일 예에서, 계측 유닛(107a)은 크랙들에 대해 기판들(105)을 검사할뿐만 아니라 선택적으로는 기판(105)의 결정 프랙션을 결정하도록 적응된 마이크로-크랙 검사 유닛이다. 계측 유닛(107a)은 프론트 엔드(101)에 인접하게 포지셔닝되고, 이송 로봇(104)에 의해 컨베이어 시스템(130) 상에 포지셔닝된 기판들(105)을 수용하도록 구성된다. 기판들(105)은, 마이크로-크랙 검출과 같은 검사가 발생할 때 연속적인 방식으로 계측 유닛(107a)에 대해 이동된다.
[0021] 계측 유닛(107b)은 기판(105)의 비저항뿐만 아니라 기판 두께 이 둘 다를 측정하도록 적응된 두께 측정 유닛일 수 있다. 계측 유닛(107b)은 계측 유닛(107a)에서의 검사 후에 컨베이어(106a)를 따라 이송되는 기판들(105)을 수신한다. 계측 유닛(107b)은, 컨베이어(106a)에 의해 정의된 기판들(105)의 일렬 경로를 따라 계측 유닛(107a)의 위치의 다운스트림에 배치되며, 계측 유닛(107b)은 기판(105)이 계측 유닛(107b)에 대해 이송될 때 기판(105)에 대해 하나 또는 그 초과의 검사 프로세스들을 수행한다. 계측 유닛(107b)에서 발생하는 검사 프로세스는 기판이 이동하고 있는 동안 수행되지만; 검사의 증가된 정확도를 가능하게 하기 위해 기판(105)의 이동이 중지될 수 있는 것으로 고려된다.
[0022] 계측 유닛(107c)은 결함들을 검출하고, 불순물 측정들(예컨대, 불순물들의 퍼센티지) 및 결정 전위 측정들을 수행하도록 구성된 포토루미네선스 유닛일 수 있다. 계측 유닛(107c)은 계측 유닛(107b)에서의 기판들(105)의 검사 후에 컨베이어 시스템(130)을 따라 이송되는 기판들(105)을 수신한다. 계측 유닛(107c)은, 컨베이어(106a)에 의해 정의된 기판들(105)의 일렬 경로를 따라 계측 유닛들(107a, 107b)의 위치의 다운스트림에 배치되며, 계측 유닛(107c)은 기판(105)이 계측 유닛(107c)에 대해 이송될 때 기판(105)에 대해 하나 또는 그 초과의 검사 프로세스들을 수행한다. 계측 유닛(107c)에서 발생하는 검사 프로세스는 기판(105)이 이동하고 있는 동안 수행되지만; 검사의 증가된 정확도를 가능하게 하기 위해 기판(105)의 이동이 중지될 수 있는 것으로 고려된다.
[0023] 계측 유닛(107d)은 기판(105)의 기하형상 및 표면 성질들을 분석하도록 구성된 기하형상 검사 유닛일 수 있다. 계측 유닛(107d)은 계측 유닛(107c)에서의 검사 후에 컨베이어 시스템(130)을 따라 이송되는 기판들(105)을 수신한다. 계측 유닛(107d)은, 컨베이어(106a)에 의해 정의된 기판들(105)의 일렬 경로를 따라 계측 유닛들(107a-c)의 위치의 다운스트림에 배치되며, 계측 유닛(107d)은 기판(105)이 계측 유닛(107d)에 대해 이송될 때 기판(105)에 대해 하나 또는 그 초과의 검사 프로세스들을 수행한다. 계측 유닛(107d)에서 발생하는 검사 프로세스는 기판(105)이 이동하고 있는 동안 수행되지만; 검사의 증가된 정확도를 가능하게 하기 위해 기판(105)의 이동이 중지될 수 있는 것으로 고려된다.
[0024] 계측 유닛(107e)은 소우 마크 검출 유닛일 수 있다. 소우 마크 검출 유닛은 온 더 플라이(on the fly) 방식으로 소우 마크 깊이 및 위치의 검사를 수행하도록 구성되고, 홈(groove), 스텝(step), 및 더블 스텝(double step)을 포함하는 소우 마크들을 검사 및 식별할 수 있다. 계측 유닛(107e)은, 컨베이어(106a)에 의해 정의된 기판들의 일렬 경로를 따라 계측 유닛들(107a-d)의 위치의 다운스트림에 배치되며, 계측 유닛(107e)은 기판(105)이 계측 유닛(107e)에 대해 이송될 때 기판(105)에 대해 하나 또는 그 초과의 검사 프로세스들을 수행한다. 계측 유닛(107e)에서 발생하는 검사 프로세스는 기판(105)이 이동하고 있는 동안 수행되지만; 검사의 증가된 정확도를 가능하게 하기 위해 기판(105)의 이동이 중지될 수 있는 것으로 고려된다.
[0025] 컨베이어 시스템(130)은 검사되는 기판들을 모듈식 유닛(102)으로부터 소팅 유닛(103)으로 운반한다. 소팅 유닛(103)은 소팅 유닛(103)을 통해 길이방향으로 배치된 컨베이어(106b)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 컨베이어(106b)는 하나 또는 그 초과의 컨베이어 벨트들(2개가 도시됨)을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 빈들(115)(12개가 도시됨)은 컨베이어(106b) 외측에 측방향으로 배치된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 2개의 평행한 행들로 컨베이어(106b)의 각각의 측 상에 6개의 빈들(115)이 길이방향으로 배치된다. 빈들(115)은 컨베이어(106b)의 에지로부터 실질적으로 등거리이다. 빈들(115)은 컨베이어(106b)로부터 기판들(105)을 수신하도록 적응된다. 기판들(105)은 계측 유닛들(107a-e)에서 수행된 검사 프로세스들 동안 결정된 특성들에 따라 빈들(115)로 소팅될 수 있다. 소팅 메커니즘들(116)은 빈들(115)로의 기판들(105)의 소팅을 용이하게 하기 위해 각각의 빈(115) 및 컨베이어(106b)에 인접한다. 소팅 메커니즘들(116)은, 컨베이어(106b)의 이동을 중지시키지 않으면서 기판(105)을 컨베이어(106b)로부터 들어올리기 위해 수직으로 작동하고 기판(105)을 빈들(115) 중 선택된 빈(115)으로 이송시키도록 적응된 복수의 벨트들 또는 롤러들을 포함한다.
[0026] 도시되지 않지만, 소팅으로부터 부주의하게 누락될 수 있는 기판들(105)을 캡처하고, 그에 따라 이러한 기판들에 대한 손상을 방지하기 위해, 부가적인 빈(115)이 컨베이어(106b)의 단부에 그리고 컨베이어(106b)와 일렬로 포지셔닝될 수 있는 것으로 고려된다. 12개의 빈들(115)이 도시되지만, 12개보다 더 많은 또는 더 적은 수의 빈들(115), 이를테면, 6, 18, 또는 24개의 빈들이 포함될 수 있는 것으로 고려된다.
[0027] 도 1이 검사 시스템(100)의 일 실시예를 개시하지만, 다른 실시예들이 또한 고려된다. 예컨대, 컨베이어 시스템(130)이 2개의 컨베이어들(106a,b)을 포함하지만, 컨베이어 시스템(130)은 검사 시스템(100)을 통해 기판들(105)을 연속으로 이송할 수 있는 단일 컨베이어를 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 대안적으로, 2개보다 많은 수의 컨베이어들(106a,b)이 활용될 수 있다.
[0028] 부가적으로, 계측 유닛들(107a-e)이 서로 중복될 수 있는 것으로 고려된다. 예컨대, 검사 시스템(100)은 처리량을 증가시키기 위해, 중복적인 마이크로-크랙 검사 유닛들, 두께 측정 유닛들, 포토루미네선스 유닛들, 기하형상 검사 유닛들, 또는 소우 마크 검출 유닛들을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 다른 실시예에서, 계측 유닛들(107a-e)은 도 1에 대해 설명된 것 이외의 선형 어레인지먼트 또는 동작 순서로 구성될 수 있는 것으로 고려된다. 다른 실시예에서, 계측 유닛들(107a-e) 중 하나 또는 그 초과가 소수 전하 캐리어 검사 유닛(minority charge carrier inspection unit)으로 대체될 수 있는 것으로 고려된다. 다른 실시예에서, 소수 전하 캐리어 검사 유닛이 제 6 계측 유닛으로서 부가될 수 있는 것으로 고려된다. 또 다른 실시예에서, 프론트 엔드가 로봇(104)을 포함하지 않을 수 있는 것으로 고려된다. 오히려, 카세트를 컨베이어(106a)에 인접하게 포지셔닝함으로써, 기판들(105)이 컨베이어 시스템(130) 상에 포지셔닝될 수 있다. 그 다음에, 카세트 내의 기판이 컨베이어(106a)와 접촉하고 그들 사이의 상대적 운동으로 인해 카세트로부터 컨베이어(106a) 상으로 제거되도록, 카세트가 인덱싱될 수 있다. 추가의 인덱싱은 부가적인 기판들의 제거를 용이하게 할 수 있다.
[0029] 도 2는 도 1의 검사 시스템(100)의 측면도를 예시한다. 예시된 바와 같이, 기판들(105)(도 1에 도시됨)이 컨베이어 시스템(130) 상에서 검사를 위해 연속 방식으로 시스템을 통해 일반적으로 직선 경로를 따라 이송되도록, 프론트 엔드(101), 모듈식 유닛(102), 및 소팅 유닛(103)은 동일-선형 구성(co-linear configuration)으로 배열된다. 프론트 엔드(101)는, 코인-적층 구성(coin-stacked configuration)으로 기판들을 포함하는 하나 또는 그 초과의 카세트들을 수용하는데, 예컨대, 각각의 카세트가 해당 카세트 내에 복수의 슬롯들을 포함하고, 각각의 슬롯이 기판을 홀딩하도록 구성되고, 그리고 하나의 기판이 다른 기판 위에 놓이는 식으로 기판들이 포지셔닝되도록 카세트가 포지셔닝된다. 기판들은 시스템(100)을 통한 이송을 위해, 카세트들로부터 로봇(104)을 통해 컨베이어 시스템(130)으로 이송된다. 프론트 엔드(101)는, 메트릭(metric)들, 로트(lot) 넘버들 등을 포함하는, 프론트 엔드에서 발생하는 동작들과 관련된 정보를 표시하도록 적응된 그래픽 사용자 인터페이스를 갖는 컴퓨터(210)를 포함한다. 일 예에서, 컴퓨터(210)는 터치 스크린 인터페이스를 포함할 수 있다.
[0030] 계측 유닛들(107a-e)(도 1에 도시됨) 각각에는 또한, 그래픽 사용자 인터페이스를 갖고 각각의 유닛에서 발생하는 동작들과 관련된 정보를 표시하도록 적응된 대응하는 컴퓨터(211a-e)가 제공된다. 예컨대, 컴퓨터들(211a-e)은 이미지들, 그래프들, 테이블들 또는 다른 데이터 중 하나 또는 그 초과를 표시할 수 있다. 컴퓨터들(211a-e)은 또한 터치 스크린 인터페이스들을 포함할 수 있다. 컴퓨터들(210 및 211a-e) 각각은, 각각의 프론트 엔드(101) 또는 계측 유닛(107a-e)의 프로세스 파라미터들 또는 컨디션들을 조정하기 위해, 각각의 프론트 엔드(101) 또는 계측 유닛(107a-e)과의 상호작용을 용이하게 할 수 있다.
[0031] 컨베이어 시스템(130)은 계측 유닛들(107a-e)을 이용한 기판들의 검사를 위해 계측 유닛들(107a-e)에 인접한 포지션들로 기판들을 이송하도록 적응된 선형으로 배치되는 벨트들의 시스템이다. 도 2에 예시된 바와 같이, 컨베이어 시스템(130)은, 계측 유닛들(107a-e) 각각의 센서들 또는 카메라들과 같은 검사 장비에 인접하게 기판들의 이송을 용이하게 하기 위해 계측 유닛들(107a-e) 각각에 가까이 배치된다. 모듈식 유닛(102) 및 프론트 엔드(101)에는, 유지보수를 위해 계측 유닛들(107a-e) 및 프론트 엔드(101)로의 액세스를 용이하게 하기 위해 모듈식 유닛(102) 및 프론트 엔드(101)의 상부 단부 및/또는 하부 단부에 하나 또는 그 초과의 액세스 패널들(212)이 제공된다. 모듈식 유닛(102)은 또한, 계측 유닛들(107a-e)로의 액세스를 추가로 용이하게 하고, 컨베이어 시스템(130)으로의 액세스를 용이하게 하고, 프로세스 동안 기판들을 제거하는 등을 위해 하나 또는 그 초과의 액세스 포트들(213)을 포함할 수 있다.
[0032] 소팅 유닛(103)은 계측 유닛들(107a-e)의 다운스트림에 배치되고, 계측 유닛들(107a-e)로부터 데이터를 수신하고 그 데이터에 기반하여 기판들(105)을 소팅하도록 적응된다. 내부에 포지셔닝된 컨베이어(106b)는 빈들(115)에 대한 기판들의 소팅을 위해 기판들을 빈들(115)에 인접하게 이송한다. 소팅 유닛(103)은 소팅 유닛(103)의 하드웨어의 유지보수를 용이하게 하기 위해 복수의 액세스 패널들(216)(8개가 도시됨)을 포함한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 액세스 패널들(216)은 소팅 유닛(103)의 상부에서는 컨베이어(106b) 위에 배치되지만, 4개의 액세스 패널들(216)은 소팅 유닛(103)의 하부에서는 컨베이어(106b) 아래에 배치된다. 소팅 유닛(103)은 또한, 하나 또는 그 초과의 액세스 패널들(216)에 의해 액세스가능한 수율 분석 서버(217)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 수율 분석 서버(217)는 모듈식 유닛(102) 내에 배치되어 하나 또는 그 초과의 액세스 패널들(212)을 통해 액세스가능할 수 있는 것으로 고려된다.
[0033] 수율 분석 서버(217)는, 계측 유닛들(107a-e) 및 프론트 엔드(101) 중 하나 또는 그 초과에 커플링되며, 이들을 통과하는 각각의 기판에 대해 프론트 엔드(101) 및 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들(107a-e)로부터 수신되는 데이터를 수신, 수집, 분석, 저장 및/또는 보고하도록 적응된다. 부가적으로, 시스템 사용자는, 기판이 절단된 실리콘 브릭 및 브릭 내에서의 기판의 위치뿐만 아니라 기판이 절단된 잉곳에서의 브릭의 위치를 비롯하여, 기판들과 관련된 데이터를 제공할 수 있다. 수율 분석 서버(217)는 미리결정된 인터벌에 걸쳐 검사 데이터를 추적할 수 있고, 검사 데이터에 기반하여 일일(daily) 또는 장기간 그래프들 및 통계를 생성할 수 있다. 부가적으로, 수율 분석 서버(217)는 특정 노(furnace), 프로세싱 챔버에서 프로세싱된, 또는 동일한 소우(saw)로 머시닝된 기판들에 대한 데이터를 추적하고, 데이터를 그룹화할 수 있다. 유사하게, 수율 분석 서버는 동일한 잉곳 또는 브릭으로부터의 기판들에 대한 또는 개별 잉곳들 내의 동일한 상대적 위치로부터 생산된 기판들에 대한 데이터를 추적 및 그룹화할 수 있다. 수율 분석 서버(217)를 통한 데이터의 모니터링 및 프로세싱은 제조 프로세스 내에서의 품질 제어 문제점들의 식별 및 정정을 용이하게 한다. 예컨대, 수율 분석 서버(217) 및 그에 대한 소프트웨어는, 실리콘 캐스팅 툴 또는 특정 오븐, 소우, 또는 가장 많은 수의 결함 기판들을 프로세싱하는 다른 툴을 식별할 수 있고, 반대로 각각의 캐스팅 툴, 오븐, 소우, 또는 다른 툴의 생산성을 식별할 수 있다. 또한, 수율 분석 서버는 또한, 제조 플랜트에 대한 전체적인 생산 가치들을 추적할 수 있다.
[0034] 수율 분석 서버(217)에 의해 생성된 샘플 데이터는: 소우 당 최대 및 최소 두께 변동(TV; thickness variation); 소우 당 X 방향 및 Y 방향에서의 총 두께 변동(TTV; total thickness variation); 소우 당 평균 TTV; 브릭 당 최대 및 최소 비저항; 소우 및 로트(lot) 당 TV 수율; 소우 당 TV 수율 손실; 브릭 당 포토루미네선스 결함들 및 불순물; 브릭 당 불순물 위치; 브릭 당 결함 위치; 및 오븐 당 그리고 로트 당 포토루미네선스 결함 및 불순물 정보를 포함할 수 있다.
[0035] 도 3은 일 실시예에 따른, 기판들을 검사하기 위한 방법의 흐름도(350)를 예시한다. 흐름도(350)는 동작(351)에서 시작되며, 동작(351)에서, 검사를 위한 복수의 기판들을 운반하는 카세트가, 검사 시스템(100)의 프론트 엔드(101)와 같은 프론트 엔드의 로딩 스테이션에 포지셔닝된다. 동작(352)에서, 프론트 엔드 내에 로케이팅된 로봇은 기판을 카세트로부터 제거하고, 컨베이어 시스템(130)과 같은 컨베이어 시스템 상에 기판을 포지셔닝한다. 컨베이어 시스템(130)이 검사 시스템(100)을 통해 이동함에 따라, 컨베이어 시스템(130)은 컨베이어 시스템(130)을 따라 배치된 복수의 계측 유닛들 각각으로 기판을 이송한다.
[0036] 동작(353)에서, 기판은 계측 유닛(107a)과 같은 제 1 계측 유닛에 인접하게 포지셔닝되어 제 1 계측 유닛에 의해 검사된다. 일 예에서, 계측 유닛(107a)은 마이크로-크랙 검사 유닛일 수 있다. 마이크로-크랙 검사 유닛은, 기판이 마이크로-크랙 검사 유닛에 대해 이동할 때 그 기판에 대해 하나 또는 그 초과의 동작들을 수행한 다음, 검사 데이터를 수율 분석 서버(217)에 포워딩할 수 있다. 동작(354)에서, 기판이 컨베이어 시스템(130)을 따라 이송될 때, 기판은 제 2 계측 유닛(107b)에 인접하게 포지셔닝되어 제 2 계측 유닛(107b)에 의해 검사된다. 일 예에서, 계측 유닛(107b)은 두께 및 저항 측정 유닛일 수 있다. 두께 및 저항 측정 유닛은, 기판이 두께 및 저항 측정 유닛에 대해 이동할 때 그 기판에 대해 하나 또는 그 초과의 동작들을 수행한 다음, 검사 데이터를 수율 분석 서버(217)에 포워딩할 수 있다.
[0037] 동작(355)에서, 기판은 계측 유닛(107c)과 같은 제 3 계측 유닛에 인접하게 포지셔닝되어 제 3 계측 유닛에 의해 검사된다. 일 예에서, 계측 유닛(107c)은 포토루미네선스 유닛일 수 있다. 포토루미네선스 유닛은, 기판이 포토루미네선스 유닛에 대해 이동할 때 그 기판에 대해 하나 또는 그 초과의 동작들을 수행한 다음, 검사 데이터를 수율 분석 서버(217)에 포워딩할 수 있다. 동작(356)에서, 기판은 계측 유닛(107d)과 같은 제 4 계측 유닛에 인접하게 포지셔닝되어 제 4 계측 유닛에 의해 검사된다. 일 예에서, 계측 유닛(107d)은 기하형상 유닛일 수 있다. 기하형상 유닛은, 기판이 기하형상 유닛에 대해 이동할 때 그 기판에 대해 하나 또는 그 초과의 동작들을 수행한 다음, 검사 데이터를 수율 분석 서버(217)에 포워딩할 수 있다.
[0038] 동작(357)에서, 기판은 계측 유닛(107e)과 같은 제 5 계측 유닛에 인접하게 포지셔닝되어 제 5 계측 유닛에 의해 검사된다. 일 예에서, 계측 유닛(107e)은 소우 마크 검사 유닛일 수 있다. 소우 마크 검사 유닛은, 기판이 소우 마크 검사 유닛에 대해 이동할 때 그 기판에 대해 하나 또는 그 초과의 동작들을 수행한 다음, 검사 데이터를 수율 분석 서버(217)에 포워딩할 수 있다.
[0039] 동작(358)에서, 기판은, 동작들(352-357) 중 하나 또는 그 초과에서 획득된 검사 데이터에 기반하여 빈으로 소팅하기 위한 소팅 유닛(103)과 같은 소팅 유닛으로 이송된다. 수율 분석 서버는 수신된 검사 데이터를 분석하고, 기판이 소팅될 특정 빈을 결정한다. 기판이 적절한 빈에 인접하게 포지셔닝될 때, 소팅 메커니즘은 기판을 컨베이어 시스템으로부터의 적절한 빈으로 이송하도록 작동한다.
[0040] 도 3은 흐름도(350)의 일 실시예를 예시하지만; 다른 실시예들이 또한 고려된다. 예컨대, 검사 시스템(100)의 계측 유닛들의 수에 따라 동작들(353-357) 중 하나 또는 그 초과가 생략될 수 있는 것으로 고려된다. 검사 시스템(100)이 5개보다 더 많은 수의 계측 유닛들을 포함하는 경우, 부가적인 검사 동작들이 흐름도(350)에 부가될 수 있는 것으로 또한 고려된다. 부가적으로, 이전의 검사 동작 동안 획득된 검사 결과들로 인해, 하나 또는 그 초과의 후속 검사 동작들이 생략될 수 있는 것으로 고려된다. 예컨대, 동작(353)에서, 기판이 결함있는 것으로 제 1 계측 유닛이 결정한 경우, 동작들(354-357)이 생략될 수 있고, 기판은 결함있는 기판들에 대응하는 소팅 빈으로 진행될 수 있다. 다른 실시예에서, 동작(351)은 기판 식별 정보를 수율 분석 서버(217)에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 기판 식별 정보는 로트 식별, 기판 식별, 카세트 식별 등 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있고, 이는 검사 시스템(100)을 통한 기판들의 추적 및 기판들과의 데이터의 상관을 용이하게 한다.
[0041] 마이크로-크랙 검사 유닛
[0042] 마이크로-크랙 검사 유닛은 기판들에서 미시적 크랙(microscopic crack)들을 검출하도록 설계되며, 미시적 크랙들은, 검출되지 않으면, 프로세싱 동안 파괴되는 웨이퍼를 초래할 가능성이 있을 것이다. 마이크로-크랙 검사 유닛은 또한, 최종 제품의 효율성 및 품질 둘 모두에 해로운 영향을 미칠 수 있는 재료 포함물(inclusion)들 및 구멍들을 검출할 수 있다. 일 예에서, 마이크로-크랙 검사 유닛은 기판들에 존재하는 크랙들의 콘트라스트 양상들을 검출하기 위해 근적외선 파장들의 브라이트 필드 송신(bright field transmission)을 활용한다. 이러한 예에서, 기판은 레이저 다이오드와 같은 브라이트 필드 송신기 위에 포지셔닝될 수 있다. 기판 내측의 마이크로-크랙들은 기판을 통과하는 광의 적외선 부분에 영향을 미친다. CCD 카메라는 기판을 통한 광학 투과를 검출하기 위해 포지셔닝될 수 있다. CCD 카메라의 해상도는 검출될 수 있는 최소 크랙 폭을 결정한다. 크랙 사이즈는 CCD 카메라 이미지의 연관된 어두운 회색 픽셀들을 카운팅함으로써 계산될 수 있다.
[0043] 대안적으로, 높은 강도의 플래시가능 광은 고해상도 CCD 카메라를 사용한 이미지의 캡처를 용이하게 하기 위해 기판을 통해 광을 투과할 수 있다. 얇은 크랙은 광을 산란시키고, 캡처된 이미지에 어두운 선으로서 나타나는 반면, 더 넓은 크랙들은 기판을 통해 광을 통과시켜 흰색 선들로 나타난다. 마이크로-크랙 길이들은 크랙을 나타내는 픽셀들의 수를 측정함으로써 계산된다. 스캐닝 음향 마이크로스코피, 기계적 여기, 20-90 kHz의 주파수 범위에서의 외부 압전 트랜스듀서를 활용한 공진 초음파 진동, 전자 스페클 패턴 간섭측정, 에어-커플링 트랜스듀서를 사용한 램파 에어 커플링 초음파 테스팅, 및 록-인 서모그래피(lock-in thermography)를 포함하는 마이크로-크랙 검사의 다른 방법들이 또한 고려된다.
[0044] 마이크로-크랙 검사 유닛은 80 미크론 또는 그 미만만큼 작은 핀홀들을 비롯하여, 기판 상에 존재하는 크랙들 중 97 퍼센트 또는 그 초과를 검출할 수 있으며, 오경보율(false alarm rate)은 0.3 퍼센트 미만이다. 마이크로-크랙 검사 유닛은 크랙 위치뿐만 아니라 크랙의 사이즈(예컨대, 크랙의 길이 및/또는 폭)를 결정하는 한편, 컬러 차이들(예컨대, 회색 레벨), 이미지 폭, 및 회색 레벨 도함수(gray level derivative)의 기울기들을 검출하는 알고리즘들을 사용하여 크랙들을 결정입계들로부터 구별한다. 마이크로-크랙 검사 유닛은 또한, 기판들의 결정 프랙션들을 검출하도록 적응될 때, 캐스트 웨이퍼들에 대한 일 예에서 기판의 단결정질 프랙션을 측정할 수 있다.
[0045] 본원에서 사용하기에 적절한 마이크로-크랙 검사 유닛들의 예들은, 독일, 비스바덴의 Vitronic Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitsungssysteme GmbH로부터의 VINSPEC 비전 시스템; 독일, 췰피히의 Hennecke Systems GmbH로부터 입수가능한 HE-WI-04 웨이퍼 검사 모듈; 헝가리, 부다페스트의 SemiLab Co. Ltd.로부터의 MCl-100 마이크로크랙 검사 유닛; 독일, 콘스탄츠의 GP SOLAR GMBH로부터 입수가능한 GP MICRO-D .Cell 검사 시스템; 및 독일, 에를랑겐의 Intego GmbH로부터 입수가능한 TAURUS 검사 시스템을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0046] 두께 측정 유닛
[0047] 두께 측정 유닛은, 기판의 두께, 보우(bow), 휘어짐(warp), 및 비저항 중 하나 또는 그 초과를 측정하도록 적응된다. 일 예에서, 두께 측정 유닛은 기판 측정을 용이하게 하기 위해 근적외선 SLD(superluminescent diode)를 포함할 수 있다. 예컨대, 3개의 센서들(예컨대, 3개의 근적외선 SLD들)을 사용하여 3x32 영역의 96개의 위치들에서 기판의 두께가 측정될 수 있는 한편, 기판의 비저항은 예컨대, 1x32 어레이의 32개의 위치들에서 측정될 수 있다. 비저항은 예컨대, 기판에 대해 중심에 포지셔닝된 와전류 센서를 사용하여 측정될 수 있다. 두께 측정 유닛은 대략 0.5 미크론 또는 그 미만의 반복성(예컨대, 동일한 기판의 다수의 측정들은 서로 0.5 미크론 이내임)으로 기판 두께를 결정하고, 대략 0.5 미크론 또는 그 미만의 반복성으로 총 두께 변동(TTV)을 결정하고, 대략 1 마이크로미터 또는 그 미만의 반복성으로 기판 휘어짐을 결정하고, 1 퍼센트 또는 그 미만의 반복성으로 비저항을 결정할 수 있다. 두께 측정 유닛은 또한, 최대 및 최소 두께뿐만 아니라 최대 및 최소 비저항의 특정 위치(예컨대, X, Y 좌표)를 결정할 수 있다. 반복성은 동일한 컨디션들 하에서 동일한 기판에 대해 동일한 기구에 의해 취해진 측정들에서의 변동이라는 것이 이해되어야 한다.
[0048] 본원에서 사용하기에 적절한 두께 측정 유닛들의 예들은, 헝가리, 부다페스트의 SemiLab Co. Ltd.로부터 입수가능한 WMT-3 두께 및 비저항 테스터; 뉴욕, 올버니의 MTI Instruments Inc.로부터 입수가능한 PV-1000; 및 독일, KITEC Microelectronic Technologie GmbH 또는 Woerth-Hoerlkofen로부터 입수가능한 PV-R/PV-RT 계측 플랫폼들을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0049] 포토루미네선스 유닛
[0050] 포토루미네선스 유닛은 결함들을 검출하고, 불순물 측정들(예컨대, 불순물들의 퍼센티지) 및 전위(예컨대, 결정학적 결함) 측정들을 수행하도록 구성된다. 포토루미네선스는 초과 캐리어들을 여기시키기 위해 샘플이 조명될 때의 방사성 재결합의 척도이다. 광이 초과 캐리어들을 생성하기 때문에, 그들의 농도들은 결함들, 불순물들, 및 그 구역의 다른 재결합 메커니즘에 의존하는 값들로 구축된다. 포토루미네선스 강도는 캐리어 농도에 비례하므로, 일반적으로, 밝은 영역들은 더 높은 소수-캐리어 수명 구역들을 표시하는 반면, 어두운 영역들은 더 높은 결함 농도를 표시한다. 포토루미네선스는 무접촉 기법이며, 이는 포토루미네선스가 태양 전지 프로세싱 내에서 많은 프로세싱 동작들 사이에서 적용되도록 허용한다. 포토루미네선스 검사 동작 동안, 기판은 레이저로 조명된다. 전자들이 광자들에 의해 여기되어, 전자들이 전도 대역으로 이동하도록 야기된다. 전자가 가전자대(valence band)로 다시 떨어짐에 따라, 광자들은 상이한 파장으로 방출된다. 불순물들은 감소된 대역 갭을 특징으로 하고, 어두운 구역으로서 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 디스플레이되는 한편, 결정 입계들은 어두운 선들로서 디스플레이된다. 일 예에서, 기판의 조명은 6" x 6" 영역에 걸쳐 810-nm 파장 및 최대 60 W의 전력의 레이저 다이오드를 사용하여 수행된다.
[0051] 전위 측정들은 도 4의 그래프(460)에 의해 예시되는 바와 같이 다결정질 실리콘(cSi) 기판들에 대한 최종 셀 효율성의 유용한 표시자들이며, 따라서 최종 디바이스의 완성 전에 셀 효율성이 정확하게 결정되도록 허용한다. 도 4는 측정된 셀 효율성과 포토루미네선스 전위 퍼센티지 사이의 관계를 예시한다. 일 예에서, 포토루미네선스 검출을 사용하여 추정된 바와 같은 셀 효율성은, 최종 디바이스들의 측정된 효율성과 비교하여, 대략 0.15 퍼센트 또는 그 미만, 이를테면 0.10 퍼센트의 평균 절대 오차(MAE)를 가졌다.
[0052] 더욱이, 포토루미네선스 유닛은 게터링(gettering) 프로세스 변수들의 조정들에 대한 응답으로 데이터를 제공함으로써 최대량의 불순물들의 제거를 보장하기 위한 게터링 프로세스들의 제어 및 개발을 용이하게 한다. 부가적으로, 포토루미네선스 유닛은 기판 결함들(예컨대, 위치)을 식별하고, 경험적 알고리즘들을 통해 결함들의 성능 영향을 정량화할 수 있다. 또한, 포토루미네선스 유닛은 결함 위치들의 식별을 통해 결함들의 제거를 용이하게 하거나 또는 대안적으로, 결함들이 미리 결정된 한계를 초과하는 경우, 기판들의 폐기를 용이하게 한다. 따라서, 복구불가한 기판들은, 궁극적으로 실패할 복구 기법들을 겪기 전에 폐기될 수 있어서, 궁극적으로 이러한 프로세스들의 시간 및 비용을 회피할 수 있다.
[0053] 포토루미네선스 유닛은 저품질 기판들의 불합격(rejection)을 용이하게 하고 판매불가 또는 복구불가 기판들에 대해 낭비되는 소모품들 및 인력을 제거할 뿐만 아니라, 포토루미네선스 유닛은 또한 제조자가 기판 수율을 계획하고 제어하도록 허용한다. 더욱이, 포토루미네선스 유닛은 또한, 가장 큰 효율성을 갖는 기판들을 달성하기 위해 생산 라인의 프로세싱 파라미터들의 조정을 용이하게 한다. 부가하여, 포토루미네선스 유닛은 효율성과 같은 특정 특성들에 따라 기판들을 소팅하는 것을 용이하게 하며, 그 후에 기판들은 특성들에 따라 로트들로 그룹화될 수 있다.
[0054] 부가적으로, 다수의 기판들의 루미네선스 데이터가 수집되어 수율 분석 서버(217)에 저장되고, 브릭 또는 잉곳의 서브-컴포넌트 기판들로부터 브릭 또는 잉곳의 3D 가상 재구성을 용이하게 하기 위해 활용될 수 있는 것으로 고려된다. 3D 재구성은 브릭 또는 잉곳 내의 결함들의 이미징을 용이하게 하며, 이는 일관된 품질 문제점들의 식별을 통해 효율성 수율 개선들을 초래할 수 있다.
[0055] 기판들은 로트들로 태양전지용 제조 플랜트(solar fabrication plant)에 들어갈 수 있고, 각각의 기판은 식별 정보를 갖는다. 식별 정보는 간단하게, 제조 플랜트에 도달하는 기판들의 적층에서의 기판들의 시퀀스 번호, 예컨대 카세트 내의 슬롯 번호일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 식별 정보는, 기판의 에지에 가까운 기판의 측 상에 레이저로 기록된 코드 또는 다른 지정일 수 있다. 식별 정보는, 기판이 비롯된 그리고 또한 기판 제조자가 기판을 가져온 잉곳 및 잉곳 내에서의 위치의 식별을 용이하게 한다. 프론트 엔드(101), 포토루미네선스 유닛, 수율 분석 서버(217), 또는 이들의 결합과 연관된 소프트웨어와 같은 제조 플랜트 소프트웨어는 식별 정보를 사용하여 프로세싱 전반에 걸쳐 기판의 추적을 용이하게 한다. 검사 데이터가 특정 기판과 관련될 수 있기 때문에, 식별 정보를 활용하여, 브링크 또는 잉곳의 3D 가상 재구성이 달성될 수 있다.
[0056] 본원에서 사용하기에 적절한 포토루미네선스 유닛들의 예들은, 오스트레일리아, 워털루, NSW의 BT Imaging으로부터 입수가능한 iLS-W2 검사 유닛; 독일, 췰피히의 Hennecke Systems GmbH로부터 입수가능한 HE-PL-01 포토루미네선스 모듈; 및 헝가리, 부다페스트의 SemiLab Co. Ltd.로부터 입수가능한 PLI-1001 포토루미네선스 검사 유닛을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0057] 기하형상 검사 유닛
[0058] 기하형상 검사 유닛은 대략 10 미크론 또는 그 미만의 반복성으로 기판의 길이를 측정할 수 있고, 대략 40 미크론 또는 그 미만의 반복성으로 기판의 폭을 측정할 수 있다. 기판의 챔퍼(chamfer)들은 대략 40 미크론 또는 그 미만의 반복성으로 측정될 수 있고, 대각선 거리(예컨대, 정사각형 또는 직사각형 기판의 코너 투 코너(corner to corner))는 대략 40 미크론 미만의 반복성으로 측정될 수 있다. 기판의 직교성은 대략 0.1도 또는 그 미만의 반복성으로 측정될 수 있다. 계측 유닛은 기판들이 미리결정된 사이징 요건들을 충족시키는 것을 보장한다.
[0059] 기하형상 검사 유닛은 또한, 기판의 상부 및 하부 표면들에 걸쳐 온 더 플라이(on-the-fly) 방식으로 스테인 검출을 수행하도록 구성될 수 있고, 부가적으로 기판들의 에지들/측부들 상에서 칩 검출을 수행할 수 있다. 예컨대, 기하형상 검사 유닛은 대략 150 미크론 또는 그 미만의 사이즈를 갖는 칩들 및 스테인들, 및 대략 60 미크론 또는 그 미만의 사이즈를 갖는 측부 칩들을 검출할 수 있다. 기판의 상부 및 하부 표면들 상에 로케이팅된 대략 150 미크론의 칩들 및 스테인들은, 0.5 퍼센트 미만의 오경보율로 검출될 수 있는 한편, 대략 60 미크론의 사이즈를 갖는 측부 칩들은 0.5 퍼센트 미만의 오경보율로 검출될 수 있다. 기판에서 하방향을 향하는 상부 장착 카메라를 포함하는 이전에-알려진 칩 검사 유닛들과 대조적으로, 본 개시내용의 기하형상 검사 유닛은 측부/에지 칩들을 검출하기 위해 U-형상 센서로 구성된다.
[0060] 도 5는 케이블들(541)에 커플링된 U-형상 검출기들(540)의 쌍을 예시한다. 케이블들(541)은 U-형상 검출기들(540)에 대해 전력 및 데이터의 전달을 용이하게 할 수 있다. 각각의 U-형상 검출기(540)는 하나 또는 그 초과의 광원들 및 하나 또는 그 초과의 이미징 디바이스들, 이를테면, CCD 카메라들을 포함할 수 있다. 컨베이어, 이를테면, 컨베이어(106a)는 U-형상 검출기들(540)에 의한 기판의 검사를 용이하게 하기 위해 기판을 U-형상 검출기들(540)에 대해 그리고 U-형상 검출기들(540)의 내부 내로 이송하도록 적응된다. 예컨대, 기판의 대향 측방향 에지들은 검사를 위해 대향 U-형상 검출기들(540) 내에 포지셔닝될 수 있다. 각각의 U-형상 검출기(540)는, 기판이 U-형상 검출기(540)에 대해 이동할 때 상부 및 하부 표면들 상의 측부들에 인접한 기판의 외측 15 밀리미터를 검사하도록 구성되며, 부가하여, 기판의 에지/측부 표면을 검사하도록 구성된다. 따라서, 기판의 에지에 인접한 상부 또는 하부 표면 상에 로케이팅된 칩들에 부가하여, 상부 또는 하부 표면들에 대해 어떠한 영향도 갖지 않는 칩들이 검출될 수 있다.
[0061] 이전에 알려진 검사 유닛들은, 검사 카메라의 포지셔닝으로 인해, 기판의 측부들 상에만 로케이팅되고 기판의 상부 표면에 대해 어떠한 영향도 갖지 않는 칩들을 검출할 수 없다. 기하형상 검사 디바이스는, 이전의 검사 시스템들의 40 마이크로미터 픽셀 사이즈들과 대조적으로, 결함들의 이미징 및 칩들의 식별을 용이하게 하기 위해 대략 15 미크론의 픽셀 사이즈를 갖는 이미징 디바이스를 포함할 수 있다.
[0062] 본원에서 사용하기에 적절한 기하형상 검사 유닛들의 예들은, 대한민국 서울의 WithRobot으로부터의 SolVi(SV) WaferVision 검사 유닛; 및 독일 콘스탄츠의 GP SOLAR GMBH로부터 입수가능한 GP WAF-Q .CAM을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0063] 소우 마크 검출 유닛
[0064] 소우 마크 검출 유닛은 온 더 플라이(on the fly) 방식으로 소우 마크 깊이 및 위치의 검사를 수행하도록 구성되고, 다음의 타입들, 즉, 홈, 스텝, 및 더블 스텝의 소우 마크들을 검사 및 식별할 수 있다. 본 개시내용의 소우 마크 검출 유닛은, 기판의 상부/하부 프로파일들(예컨대, 토포그래피(topography))뿐만 아니라 기판의 두께 프로파일 모두를 분석한다. 이송 동안의 자연적 기판 움직임들/진동들을 처리하기 위해 필터링 알고리즘들이 구현되고, 그에 따라, 기판 이송 동안 소우 마크 검출이 발생하도록 허용할 수 있는 것으로 고려된다. 소우 마크 검출 유닛은 600 마이크로미터 깊이 반복성 및 높은 스캐닝 해상도(예컨대, X-축에 대해 3 미크론, 또는 기판 당 대략 150,000 초과의 샘플들)를 갖는 고해상도 센서로 구성된다. 소우 마크 검출 유닛은 기판 상의 "더블 소우 마크들"의 존재, 예컨대 기판의 상부 및 하부 둘 모두 상의 소우 마크들의 존재를 검출할 수 있다. 소우 마크 검출을 위해 두께 프로파일 측정들에만 의존했던 이전에 활용된 검출 장비는 종종 더블 소우 마크들을 검출할 수 없었다.
[0065] 도 6은 표면 프로파일 분석뿐만 아니라 두께 측정을 사용하여 각각 기판의 상부 및 하부 표면들 상의 소우 마크들의 검출을 예시한다. 그래프(680)는 기판의 길이에 걸쳐 기판의 상부 표면의 상대적 위치를 예시한다. 70-80 밀리미터 포지션 사이에 도시된 변동은 상부 표면 상의 소우 마크의 존재를 표시한다. 그래프(681)는 기판의 길이에 걸쳐 기판의 하부 표면의 상대적 위치를 예시한다. 70-80 밀리미터 포지션 사이에 도시된 변동은 하부 표면 상의 소우 마크의 존재를 표시한다(예컨대, 더블 소우 마크). 그래프(682)는 기판의 길이에 걸쳐 기판의 두께를 예시한다. 그래프(682)는 기판의 70-80 밀리미터 포지션 사이에 소우 마크의 존재를 표시하지 않는다. 예시된 바와 같이, 두께 측정들 단독으로는 소우 마크들의 존재를 검출하지 못할 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 소우 마크 검출 유닛은 두께 측정들뿐만 아니라 표면 토포그래피도 활용하며, 그에 따라, 더블 소우 마크들과 같은 소우 마크들의 존재를 더 정확하게 검출할 수 있다. 소우 마크 검출 유닛은 두께 측정을 반복하기보다는 두께 측정 유닛으로부터의 측정된 기판 두께를 활용할 수 있는 것으로 고려된다.
[0066] 본원에서 사용하기에 적절한 소우 마크 검출 유닛들의 예들은, 대한민국 서울의 WithRobot으로부터 입수가능한 SolVi(SV) 표면 소우마크 검사 S/W; 및 헝가리, 부다페스트의 SemiLab Co. Ltd.로부터 입수가능한 PVS-5000; 및 타이완의 타오위안현의 Chroma ATE Inc.로부터 입수가능한 태양전지용 웨이퍼 소우마크 검사기, 모델 7231을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0067] 소수 전하 캐리어 검사 유닛
[0068] 소수 전하 캐리어 검사 유닛은, 기판의 재료를 여기시키기 위해 주기적 레이저 펄스들을 기판에 제공하며, 이에 따라 자유 전하 캐리어들이 생성된 다음, 재결합 센터들에서 재결합될 것이다. 반사된 또는 방출된 마이크로파 전력이 시간의 함수로써 기록되는 동안, 전이 생성/재결합 프로세스가 모니터링된다. 반사된 또는 방출된 마이크로파 전력의 양은 기판의 전도도에 종속되며, 그러므로, 기판의 전도도 전이가 평가되고, 그에 따라 재료 품질의 특성화를 용이하게 한다.
[0069] 적절한 소수 전하 캐리어 검사 유닛들은, 헝가리, 부다페스트의 SemiLab Co. Ltd.로부터 입수가능한 WML-1 및 WML-3; 및 콜로라도, 볼더의 Sinton Instruments로부터 입수가능한 IL-800 인라인 웨이퍼-수명 테스팅 유닛을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0070] 소팅 유닛
[0071] 소팅 유닛은 컨베이어들 및 빈들의 시스템을 포함하고, 계측 유닛들에 의해 결정된 바와 같은 검사된 기판들의 하나 또는 그 초과의 특성들에 기반하여, 검사된 기판들을 소팅하도록 적응된다. 일 예에서, 컨베이어(106b)(도 1에 도시됨)는 소팅 유닛의 웨이퍼 이송 평면을 따라 길이방향으로 배치된 2개의 평행한 벨트들을 포함한다. 벨트들 각각은, 기판들이 소팅 유닛을 통해 이송될 때 기판들을 지지하도록 적응될 수 있다. 컨베이어 시스템은 또한, 빈들에서의 기판들의 이송을 용이하게 하기 위해 다수의 소팅 메커니즘들(116)(도 1에 도시됨)을 포함할 수 있다. 소팅 메커니즘들(116)은, 컨베이어(106b)의 벨트들에 대해 수직하게 그리고 컨베이어(106b)의 벨트들 사이에 배치된 하나 또는 그 초과의 롤러들 또는 벨트들, 및 선택적으로 컨베이어(106b)의 벨트들 외측에 측방향으로 그리고 컨베이어(106b)의 벨트들과 평행하게 포지셔닝된 하나 또는 그 초과의 롤러들을 포함할 수 있다. 소팅 메커니즘들(116)은 컨베이어(106b)의 이송 표면 아래의 포지션으로부터 컨베이어(106b)의 이송 표면 위의 포지션까지 작동가능하다.
[0072] 소팅 메커니즘들(116)은 하나 또는 그 초과의 빈들(115)(도 1에 도시됨) 가까이 포지셔닝된다. 기판들이 소팅 메커니즘들(116)에 인접하게 이송될 때, 소팅 메커니즘들(116)은 기판을 컨베이어(106b)로부터 들어올리기 위해 수직으로 작동하고, 들어올려진 기판을 소팅 메커니즘들(116)에 인접한 빈(115)으로 이송한다. 소팅 메커니즘들(116)은 기판들을 양방향으로 이송하도록 적응되고, 그에 따라, 기판들을 컨베이어(116b)의 대향 측들 상에 로케이팅된 빈들(115)로 소팅할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 메인 컨베이어 벨트들 사이에 배치된 소팅 메커니즘들(116)의 각각의 쌍은, 기판을 지지하기에 충분한 충분히 넓은 단일 작동가능 컨베이어로 대체될 수 있다.
[0073] 도 7은 일 실시예에 따른, 빈(115)으로의 기판(105)의 이송을 예시한다. 도 7에 예시된 바와 같이, 빈(115)은 소팅 메커니즘(116)으로부터 빈(115)으로의 기판들(105)의 이송을 용이하게 하기 위해 소팅 메커니즘(116)의 상부 표면 아래에 포지셔닝된다. 부가적으로, 빈들(115)의 기판 수용 표면(790)은 빈(115)으로의 기판(105)의 이송을 용이하게 하기 위해 소팅 메커니즘(116)의 상부 표면에 대해 비스듬하게 포지셔닝될 수 있는 것으로 고려된다. 일 예에서, 소팅 메커니즘(116)에 관련한 빈(115)의 기판 수용 표면(790)의 측방향 외측 에지(115a)는 기판 수용 표면(790)의 측방향 내측 에지(115b)보다 더 낮게 배치된다. 따라서, 기판(105)이 빈(115)으로 이송될 때, 기판(105)은 지지부(791)에 접촉할 때까지, 경사진(declined) 기판 수용 표면(790)을 따라 아래로 이동된다. 기판 수용 표면(790)의 경사(decline) 각도를 수정하기 위해 조정가능 부재(792)가 사용될 수 있다.
[0074] 유압(hydraulic) 또는 공압(pneumatic) 작동기와 같은 작동기(793)는, 빈(115)이 로딩될 때, 빈(115)으로의 추가 기판들(105)의 이송을 용이하게 하기 위해 가이드들(794)에 의해 안내된 대로 빈(115)을 수직으로 작동시키도록 적응된다. 하나 또는 그 초과의 도관들(793c)(2개가 도시됨)은 작동기(793)의 동작을 용이하게 하기 위해 유체를 제공하도록 적응된다. 지지부(796)는 작동기(793)를 빈(115)에 커플링한다. 벨트들(795b) 및 풀리(pulley)들(795p)의 시스템은 소팅 메커니즘(116)의 수직 작동을 용이하게 한다. 소팅 메커니즘(116)은 하나 또는 그 초과의 구동 롤러들(716d)(2개가 도시됨), 하나 또는 그 초과의 가이딩 롤러들(716g)(2개가 도시됨), 및 벨트(716b)를 포함할 수 있다.
[0075] 적절한 소팅 유닛들은: 대한민국 인천의 Fortix Co., Ltd; 독일, 췰피히의 Hennecke Systems GmbH; 헝가리, 부다페스트의 SemiLab Co. Ltd.; 및 타이완, 타오위안현의 Chroma ATE Inc.에 의해 생산된 소팅 유닛들을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0076] 프론트 엔드
[0077] 프론트 엔드는, 예컨대, 코인-적층형 구성으로 내부에 복수의 기판들을 포함하는 하나 또는 그 초과의 카세트들을 수용하도록 적응된다. 카세트들은 카세트 홀더들에 배치될 수 있다. 일 예에서, 카세트 홀더들은 상향 및 하향으로 독립적으로 인덱싱되는 적어도 2개의 카세트들의 복수의 적층들을 지지한다. 하나 또는 그 초과의 카세트들은 로딩 스테이션의 후방으로부터 카세트 홀더들로 로딩 및 언로딩될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 카세트들 내의 기판들은, 컨베이어 시스템(130) 상으로의 전달을 위해 기판들을 포지셔닝하도록 회전되거나 또는 선형으로 병진될 수 있는 로봇에 의해 컨베이어 시스템(130)(도 1에 도시됨)으로 이송된다. 증가된 기판 처리량을 용이하게 하기 위해 프론트 엔드가 하나보다 많은 수의 로딩 로봇을 포함할 수 있는 것으로 고려된다.
[0078] 적절한 프론트 엔드들은: 캘리포니아, 산타클라라의 Applied Materials, Inc.; 대한민국, 인천의 Fortix Co., Ltd; 독일, 췰피히의 Hennecke Systems GmbH의 스태커 업로더(Stacker Unloader); 및 타이완, 타오위안현의 Chroma ATE Inc.에 의해 생산된 프론트 엔드들을 포함한다. 다른 제조자들에 의해 생산된 것들을 포함하는 다른 유닛들이 또한 고려된다.
[0079] 본원의 실시예들은 컴퓨터들, 서버들 등을 참조할 수 있다. 컴퓨터들, 서버들 등은 일반적으로, 검사 시스템(100) 및 검사 시스템(100)의 컴포넌트들의 제어 및 자동화를 용이하게 하도록 설계된다. 컴퓨터들 및/또는 서버들은 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 메모리, 및 지원 회로들을 포함할 수 있다. CPU는, 다양한 시스템 기능들 및 지원 하드웨어(예컨대, 센서들, 로봇들, 모터들 등)를 제어하기 위해 산업 환경들에서 사용되고 프로세스들(예컨대, 검사 데이터를 수신, 수집, 전달, 및 분석)을 모니터링하는 임의의 형태의 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리는 CPU에 연결되며, 용이하게 이용가능한 메모리, 이를테면, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 로컬 또는 원격의, 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지 중 하나 또는 그 초과일 수 있다. 소프트웨어 명령들 및 데이터는 CPU에 지시하도록 코딩되어 메모리 내에 저장될 수 있다. 지원 회로들은 또한, 종래 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU에 연결된다. 지원 회로들은 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로, 서브시스템들 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터들에 의해 판독가능한 하나 또는 그 초과의 프로그램들(또는 컴퓨터 명령들)은 어떠한 태스크들이 기판 상에서 수행가능한지를 결정한다. 바람직하게, 프로그램들은, 검사 시스템(100)에서 수행되는 다양한 프로세스 태스크들 및 이동의 모니터링, 실행 및 제어와 관련된 태스크들을 수행하기 위한 코드를 포함하는 소프트웨어이다.
[0080] 본원에서 설명된 실시예들의 이득들은 검사 시스템의 커스터마이제이션 및 확장을 포함한다. 더욱이, 제조자들은, 프로세싱 전에 결함있는 기판들의 제거를 용이하게 하기 위해 제조 프로세스의 초기에 기판들을 검사하고, 그에 따라, 불만족스러운 기판들, 예컨대 불만족스러운 최종 제품을 초래할 기판들에 대해 낭비되는 자원들을 회피할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 기판 제조자들, 이를테면, 웨이퍼 제조자들은 프로세싱을 위해 고객들에게로 기판을 출하하기 전에 기판들을 검사하고, 그에 따라, 출하된 제품들이 특정 품질 관리 표준들을 충족하는 것을 보장할 수 있다. 결함있는 기판들의 식별은 본원에서 설명된 검사 시스템들의 정확도에 의해 용이해진다. 본원에서 설명된 시스템들에 의해 수행되는 포괄적 검사들은, 프로세싱되는 기판들의 수율 및 품질을 개선하기 위한 프로세싱 파라미터들의 조정들뿐만 아니라 디바이스 효율성의 개선을 용이하게 한다. 더욱이, 본 개시내용의 실시예들은, 예컨대 시간 당 최대 3600개의 기판들 또는 그 초과의 증가된 처리량을 용이하게 하는 한편, 0.1 퍼센트 미만의 파손율로 140 미크론 미만의 두께들을 갖는 기판들을 처리할 수 있다.
[0081] 부가적으로, 본 개시내용의 실시예들은, 제조자들이, 인입 기판들에 대해 부가적인 표준들, 특히 개별 요건들의 조합들을 설정하는 것을 가능하게 하여, 결과적인 태양 전지들의 더 근접한 "비닝(binning)"(예컨대, 개별 요건들에 기초하여 빈들로 소팅하는 것)을 초래한다. 태양 전지 제조자들은, 이전에 알려진 기술을 사용하여 셀 컬러와 셀 출력의 넓은 차이에 기반하여 기판들을 비닝하는 것에 어려움을 겪는다. 패널 제조자는 동일한 컬러 외관(미학) 및 동일한 출력(최저 수행 셀이 모듈로부터의 파워를 지시함)을 갖는 셀들을 사용하여 패널들을 형성하고, 그에 따라 기판들을 소팅한다. 셀 성능이, 가장 기본적인 기판 레벨에서 결정될 수 있다면, 실제로 제조된 셀들의 더 타이트한 "비닝"을 가질 수 있어서, 더 양호한 완성된 제품, 예컨대 제조자에 의해 확립된 표준들을 더 밀접하게 충족하는 제품을 초래할 수 있다.
[0082] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 검사 시스템으로서,
    카세트로부터 기판들을 언로딩하고 상기 기판들을 제 1 컨베이어 상에 로딩하기 위한 로봇을 포함하는 프론트 엔드(front end);
    상기 제 1 컨베이어 상의 기판들을 검사하기 위해 상기 제 1 컨베이어를 따라 선형으로 배치된 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들을 포함하는 모듈식 유닛 ― 상기 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은,
    마이크로-크랙 검사 유닛,
    0.5 미크론 또는 그 미만의 반복성(repeatability)으로 기판 두께를 측정하기 위한 두께 및 저항 측정 유닛,
    포토루미네선스 유닛(photoluminescence unit),
    대략 10 미크론 미만의 반복성으로 기판 길이를 측정하기 위한 기하형상 검사 유닛, 및
    소우 마크 검출 유닛(saw mark detection unit)을 포함함 ―;
    상기 계측 유닛들로부터 검사 데이터를 수신하여 프로세싱하기 위한 수율 분석 서버; 및
    상기 검사 데이터에 기반하여 기판들을 소팅하기 위한 소팅 유닛을 포함하는,
    검사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 유닛들은,
    상기 마이크로-크랙 검사 유닛; 그 다음에,
    상기 두께 및 저항 측정 유닛; 그 다음에
    상기 포토루미네선스 유닛; 그 다음에
    상기 기하형상 검사 유닛; 및 그 다음에
    상기 소우 마크 검출 유닛의 순차적 순서로 포지셔닝되는,
    검사 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소팅 유닛은,
    제 2 컨베이어,
    상기 제 2 컨베이어의 에지들 외측에 측방향으로 배치된 복수의 빈(bin)들, 및
    상기 제 2 컨베이어로부터 상기 복수의 빈들로 기판들을 이송하기 위한 복수의 소팅 메커니즘들을 포함하는,
    검사 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 컨베이어는 상기 소팅 유닛의 길이를 따라 배치된 2개의 평행한 벨트들을 포함하는,
    검사 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 두께 및 저항 측정 유닛은 1 퍼센트 또는 그 미만의 비저항 반복성을 갖는,
    검사 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수율 분석 서버는, 상기 포토루미네선스 유닛으로부터 수신된 검사 데이터를 사용하여, 상기 기판들이 절단된 브릭(brick) 또는 잉곳(ingot)의 3차원 가상 재구성을 생성하기 위해 제공되는,
    검사 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기하형상 검사 유닛은 대략 40 미크론 미만의 폭 반복성을 갖는,
    검사 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기하형상 검사 유닛은 대략 0.1도 또는 그 미만의 직교성 반복성을 갖는,
    검사 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기하형상 검사 유닛은 40 미크론 미만의 코너-투-코너 거리 반복성(corner-to-corner distance repeatability)을 갖는,
    검사 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기하형상 검사 유닛은, 대략 150 미크론의 사이즈를 갖는 스테인(stain)들을 검출할 때, 0.5 퍼센트 미만의 오경보율(false alarm rate)을 갖는,
    검사 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기하형상 검사 유닛은, 대략 60 미크론의 사이즈를 갖는 칩들을 검출할 때, 0.5 퍼센트 미만의 오경보율을 갖는,
    검사 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기하형상 검사 유닛은 U-형상 검출기들의 쌍을 포함하는,
    검사 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 소우 마크 검출 유닛은 기판의 상부 표면 및 하부 표면의 프로파일을 분석하기 위해 제공되고, 그리고
    상기 검사 시스템은 0.1 퍼센트 미만의 파손율로 시간 당 3600개의 기판들 또는 그 초과의 처리량을 갖는,
    검사 시스템.
  14. 검사 시스템으로서,
    카세트로부터 기판들을 언로딩하고 상기 기판들을 컨베이어 상에 로딩하기 위한 로봇을 포함하는 프론트 엔드;
    상기 컨베이어 상의 기판들을 검사하기 위해 상기 컨베이어를 따라 선형으로 배치된 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들을 포함하는 모듈식 유닛 ― 상기 하나 또는 그 초과의 계측 유닛들은,
    마이크로-크랙 검사 유닛,
    0.5 미크론 또는 그 미만의 반복성으로 기판 두께를 측정하고 그리고 1 퍼센트 미만의 반복성으로 기판 비저항을 측정하기 위한 두께 측정 유닛,
    포토루미네선스 유닛,
    대략 10 미크론 미만의 반복성으로 기판 길이를 측정하기 위한, U-형상 검출기들의 쌍을 포함하는 기하형상 검사 유닛, 및
    소우 마크 검출 유닛을 포함함 ―;
    상기 계측 유닛들로부터 검사 데이터를 수신하여 프로세싱하고, 그리고 상기 포토루미네선스 유닛으로부터 수신된 검사 데이터를 사용하여, 상기 기판들이 절단된 브릭 또는 잉곳의 3차원 가상 재구성을 생성하기 위한 수율 분석 서버; 및
    상기 검사 데이터에 기반하여 기판들을 소팅하기 위한 소팅 유닛을 포함하는,
    검사 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 검사 시스템은 0.1 퍼센트 미만의 파손율로 시간 당 3600개의 기판들 또는 그 초과의 처리량을 갖고,
    상기 기하형상 검사 유닛은, 대략 60 미크론의 사이즈를 갖는 칩들을 검출할 때, 0.5 퍼센트 미만의 오경보율을 갖고,
    상기 기하형상 검사 유닛은 대략 0.1도 또는 그 미만의 직교성 반복성을 갖고, 그리고
    상기 기하형상 검사 유닛은 대략 40 미크론 미만의 폭 반복성을 갖는,
    검사 시스템.
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