KR101186751B1 - Melt Gap Controlling Apparatus and Single Crystal Grower including the same - Google Patents
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Abstract
실시예는 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치에 관한 것이다.
실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템은 융액을 수용하는 도가니와 열실드를 포함하는 단결정 성장장치에 있어서, 상기 열실드 하단에 구비된 삽입부; 및 상기 삽입부에 결합되는 멜트갭 측정봉;을 포함한다.Embodiments relate to a meltgap control system and a single crystal growth apparatus comprising the same.
Melt gap control system according to the embodiment comprises a single crystal growth apparatus including a crucible and a heat shield for receiving the melt, the insertion portion provided on the bottom of the heat shield; And a melt gap measuring rod coupled to the insertion part.
Description
실시예는 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a meltgap control system and a single crystal growth apparatus comprising the same.
실리콘 웨이퍼의 제조를 위해서는 먼저 단결정 실리콘을 잉곳(ingot) 형태로 성장시켜야 하는데, 초크랄스키(czochralski, CZ) 법이 적용될 수 있다.In order to manufacture a silicon wafer, single crystal silicon must first be grown in an ingot form, and the Czochralski (CZ) method may be applied.
종래의 실리콘 단결정 성장 장치는 실리콘 융액(SM)의 표면과 히터로부터 복사되는 열이 실리콘 단결정 잉곳(IG)으로 전달되지 못하도록 열실드를 포함한다.The conventional silicon single crystal growth apparatus includes a heat shield to prevent heat radiated from the surface of the silicon melt SM and the heater from being transferred to the silicon single crystal ingot IG.
한편, 종래기술에 의하면 열실드의 설치시, 열실드의 하단부와 실리콘 융액(SM)의 자유표면 간에 일정한 간격을 유지하며 설치하며, 이 간격을 멜트 갭(Melt Gap)이라 하고, 실리콘 단결정 잉곳(IG)의 품질 향상과 생산성 증가를 위하여 멜트 갭을 일정하게 유지하여야 한다.On the other hand, according to the related art, when the heat shield is installed, it is installed while maintaining a constant gap between the lower end of the heat shield and the free surface of the silicon melt (SM). The melt gap must be kept constant to improve the quality of IG) and increase productivity.
그런데, 종래기술에 의하면 단결정 성장장치의 설계 도면을 참고하여 도면 상의 위치를 추정하고, 그 후 일정한 높이로 열실드를 지지하여 설치한다.By the way, according to the prior art, the position on the figure is estimated by referring to the design drawing of the single crystal growth apparatus, and then the heat shield is supported and installed at a constant height.
그러나, 이러한 종래의 방법으로 열실드를 설치하는 경우 멜트 갭이 정확하게 제어되기는 어려운 문제가 있다.However, when the heat shield is installed by the conventional method, it is difficult to control the melt gap accurately.
이에 종래기술은 실리콘 융액의 멜팅공정이 완료 후 멜트갭을 설정 또는 멜트갭 측정을 위해 열실드 하단과 실리콘 융액의 표면을 접촉시킴으로써 열실드와 융액 사이의 멜트갭을 측정한다.Therefore, the prior art measures the melt gap between the heat shield and the melt by contacting the bottom of the heat shield and the surface of the silicon melt for setting the melt gap or measuring the melt gap after the melting process of the silicon melt is completed.
그런데, 종래기술에 의하면 열실드가 실리콘 융액과 접촉하는지에 대해 실리콘 단결정 성장장치의 작업자가 외부 관측경을 통하여 멜트 표면과 열실드 하단부를 육안으로 관찰하면서, 석영 도가니를 일정 거리 상승시켜, 실리콘 융액의 표면과 열실드 하단부를 접촉시킨다.By the way, according to the prior art, the operator of the silicon single crystal growth apparatus observes the melt surface and the lower end of the heat shield through the external observation with respect to whether the heat shield is in contact with the silicon melt, while raising the quartz crucible by a certain distance, thereby increasing the silicon melt. Make contact with the surface of the bottom of the heat shield.
이후, 미리 설정된 멜트 갭 거리만큼 석영 도가니를 하강시킴으로써, 열실드와 실리콘 융액(SM)의 표면간의 간격을 미리 설정된 멜트갭과 일치되도록 한다.Then, by lowering the quartz crucible by a predetermined melt gap distance, the gap between the heat shield and the surface of the silicon melt SM is matched with the preset melt gap.
그런데, 종래기술에 의하면 실리콘 융액의 표면과 열실드 하단부를 접촉을 작업자의 육안 확인을 통한 접촉(Touch) 유무를 파악함에 따라 열실드 하단부와 실리콘 융액 사이의 접촉이 되었는지에 대한 정확한 판단의 어려움이 있다.However, according to the prior art, as the contact between the surface of the silicon melt and the lower end of the heat shield is checked by visual inspection of the operator, it is difficult to accurately determine whether the contact between the lower end of the heat shield and the silicon melt is made. have.
또한, 종래기술에 의하면 단결정 성장 공정 중 단결정의 성장에 따라 융액의 양의 감소로 인해 멜트갭이 변하여 이를 일정하게 유지하기 위해 멜트갭을 측정해야하는 데, 열실드와 융액 사이를 거리를 정밀하게 측정하기 어려운 한계가 있었다. In addition, according to the prior art, the melt gap is changed due to the decrease of the amount of melt due to the growth of the single crystal during the single crystal growth process, and the melt gap needs to be measured to maintain a constant distance. There was a limit that was difficult to do.
실시예는 멜트갭 측정의 정확성을 높이고, 멜트갭 측정의 공정상의 안정성이 담보될 수 있는 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치를 제공하고자 한다.Embodiments provide a melt gap control system and a single crystal growth apparatus including the same, which may improve the accuracy of melt gap measurement and ensure the process stability of the melt gap measurement.
실시예에 따른 멜트갭 제어장치는 융액을 수용하는 도가니와 열실드를 포함하는 단결정 성장장치에 있어서, 상기 열실드 하단에 구비된 삽입부; 및 상기 삽입부에 결합되는 멜트갭 측정봉;을 포함한다.Melt gap control apparatus according to an embodiment includes a single crystal growth apparatus including a crucible and a heat shield for receiving a melt, the insertion portion provided at the bottom of the heat shield; And a melt gap measuring rod coupled to the insertion part.
또한, 실시예에 따른 단결정 성장장치는 융액을 수용하는 도가니; 상기 도가니 상측에 설치되는 열실드; 상기 열실드 하단에 구비된 삽입부; 및 상기 삽입부에 결합되는 멜트갭 측정봉;을 포함한다.In addition, the single crystal growth apparatus according to the embodiment is a crucible containing a melt; A heat shield installed above the crucible; An insertion part provided at the bottom of the heat shield; And a melt gap measuring rod coupled to the insertion part.
실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치에 의하면, 열실드에 견고하게 고정될 수 있는 멜트갭 측정봉에 의해 멜트갭 측정의 정확성을 높이고, 멜트갭 측정의 공정상의 안정성이 담보될 수 있다.According to the melt gap control system and the single crystal growth apparatus including the same, the melt gap measuring rod which can be firmly fixed to the heat shield improves the accuracy of the melt gap measurement and ensures the process stability of the melt gap measurement. Can be.
또한, 실시예에 의하면 멜트갭 측정오차를 최소화함으로써 단결정 품질 변화를 최소화하여 불량율을 감소시킬 수 있으며, 공정 중 멜트갭 변화에 따른 공정사고를 미연에 방지할 수 있다.In addition, according to the embodiment it is possible to reduce the defect rate by minimizing the melt gap measurement error by minimizing the melt gap measurement error, it is possible to prevent the process accident due to the change of the melt gap in the process.
도 1은 실시예에 따른 단결정 성장장치의 개략도.
도 2는 제1 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템의 구성 예시도.
도 3은 제2 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템의 구성 예시도.
도 4는 제2 실시예에 따른 멜트갭 측정봉의 예시도.
도 5는 제2 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템에서 클램프(clamp)의 예시도.
도 6는 제3 실시예에 따른 멜트갭 측정봉의 상면 예시도.
도 7은 제3 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템에서 삽입부의 예시도.1 is a schematic view of a single crystal growth apparatus according to the embodiment.
2 is an exemplary configuration diagram of a melt gap control system according to a first embodiment.
3 is an exemplary configuration diagram of a melt gap control system according to a second embodiment.
4 is an exemplary view of a melt gap measuring rod according to a second embodiment.
5 is an exemplary view of a clamp in the melt gap control system according to the second embodiment.
6 is a top view illustrating a melt gap measuring rod according to a third embodiment.
7 illustrates an insert in a melt gap control system according to a third embodiment.
실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of an embodiment, each layer, region, pattern, or structure is “on / over” or “under” a substrate, each layer, region, pad, or pattern. In the case where it is described as being formed at, "on / over" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed. do. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
이하, 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a melt gap control system and a single crystal growth apparatus including the same according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(실시예)(Example)
도 1은 실시예에 따른 단결정 성장장치(100)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a single
실시예에 따른 실리콘 단결정 성장장치(100)는 챔버(미도시), 도가니(120), 히터(130) 및 열실드(150) 등을 포함할 수 있다.The silicon single
예를 들어, 실시예에 따른 단결정 성장장치(100)는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 구비되며, 실리콘 용액을 수용하는 도가니(120)와, 상기 챔버의 내부에 구비되며, 상기 도가니(120)를 가열하는 히터(130) 및 열실드(150)를 포함할 수 있다.For example, the single
상기 챔버는 반도체 등의 전자부품 소재로 사용되는 실리콘 웨이퍼(wafer)용 단결정 잉곳(Ingot)을 성장시키기 위한 소정의 공정들이 수행되는 공간을 제공한다. The chamber provides a space in which predetermined processes are performed to grow a single crystal ingot for a silicon wafer used as an electronic component material such as a semiconductor.
상기 챔버의 내벽에는 히터(130)의 열이 상기 챔버의 측벽부로 방출되지 못하도록 복사 단열체(미도시)가 설치될 수 있다.Radiation insulators (not shown) may be installed on the inner wall of the chamber so that heat of the
실시예는 실리콘 단결정 성장 시의 산소 농도를 제어하기 위하여 석영 도가니(120)의 회전 내부의 압력 조건 등 다양한 인자들을 조절할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 산소 농도를 제어하기 위하여 실리콘 단결정 성장 장치의 챔버 내부에 아르곤 가스를 주입하여 하부로 배출할 수 있다.The embodiment may adjust various factors such as pressure conditions inside the rotation of the
상기 도가니(120)는 실리콘 융액(SM)을 담을 수 있도록 상기 챔버의 내부에 구비되며, 석영 재질로 이루어질 수 있다. 상기 도가니(120)의 외부에는 도가니(120)를 지지할 수 있도록 흑연으로 이루어지는 도가니 지지대(122)가 구비될 수 있다.The
상기 도가니 지지대(122)는 회전축(140) 상에 고정 설치되고, 이 회전축(140)은 구동수단(미도시)에 의해 회전되어 도가니(120)를 회전 및 승강 운동시키면서 단결정과 융액의 계면이 동일한 높이를 유지하도록 할 수 있다.The
상기 히터(130)는 도가니(120)를 가열하도록 챔버의 내부에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 히터(130)는 도가니 지지대(122)를 에워싸는 원통형으로 이루어질 수 있다. 이러한 히터(130)는 도가니(120) 내에 적재된 고순도의 다결정 실리콘 덩어리를 용융하여 실리콘 융액(SM)으로 만들게 된다.The
실시예는 인상수단(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 인상수단은 케이블을 감아 인상(引上)할 수 있도록 챔버의 상부에 설치될 수 있다. 이 케이블의 하부에는 종자결정(미도시)이 설치될 수 있다. The embodiment may include a pulling means (not shown), the lifting means may be installed on the upper portion of the chamber so that the cable can be wound up (hook). Seed crystals (not shown) may be provided below the cable.
실시예는 단결정인 종자결정(seed crystal)을 실리콘 융액(SM)에 담근 후 천천히 끌어올리면서 결정을 성장시키는 쵸크랄스키(Czochralsk:CZ)법을 채용할 수 있다.The embodiment may adopt the Czochralsk (CZ) method of growing a crystal while immersing a single crystal seed crystal in a silicon melt (SM) and then slowly pulling it up.
이 방법에 따르면, 먼저, 종자결정으로부터 가늘고 긴 결정을 성장시키는 네킹(necking)공정을 거치고 나면, 결정을 직경방향으로 성장시켜 목표직경으로 만드는 솔더링(shouldering)공정을 거치며, 이후에는 일정한 직경을 갖는 결정으로 성장시키는 바디그로잉(body growing)공정을 거치며, 일정한 길이만큼 바디그로잉이 진행된 후에는 결정의 직경을 서서히 감소시켜 결국 용융 실리콘과 분리하는 테일링(tailing)공정을 거쳐 단결정 성장이 마무리된다.According to this method, first, a necking process of growing thin and long crystals from seed crystals is followed by a soldering process of growing the crystals in the radial direction to a target diameter, and then having a constant diameter. After the body growing process to grow into crystals, after the body grows to a certain length, the single crystal growth is completed through a tailing process that gradually reduces the diameter of the crystal and finally separates it from the molten silicon. .
한편, 상기 단결정 성장공정 중 네킹 공정을 진행하기 전에 폴리실리콘을 도가니에 적재하고 가열하여 실리콘 융액(SM)을 만드는 멜팅공정 및 융액의 안정화 공정이 진행된다.Meanwhile, before the necking process of the single crystal growth process, polysilicon is loaded into a crucible and heated to form a silicon melt (SM), and a melting process and a stabilization process of the melt are performed.
이후, 멜트갭을 설정 또는 맬트갭 측정을 위해 열실드(150) 하단과 실리콘 융액의 표면을 접촉시키는 공정을 진행한다.Thereafter, a process of contacting the bottom of the
또한, 단결정 성장 공정 중 단결정 잉곳의 성장에 따라 융액의 표면이 낮아지게 되어 융액(SM)의 표면과 열실드(150)와의 거리인 멜트갭이 늘어나게 된다. 이에 실시예는 멜트갭을 제어하기 위해 열실드 하단과 융액 사이의 거리를 측정하고, 적정한 멜트갭을 유지하지 못하는 경우 도가니(120)를 상승하는 등에 의해 멜트갭을 제어할 수 있다.In addition, as the single crystal ingot grows during the single crystal growth process, the surface of the melt is lowered to increase the melt gap, which is the distance between the surface of the melt SM and the
한편, 종래기술은 실리콘 융액의 표면과 열실드 하단부를 접촉을 작업자의 육안 확인을 통한 접촉(Touch) 유무를 파악함에 따라 열실드 하단부와 실리콘 융액 사이의 접촉이 되었는지에 대한 정확한 판단의 어려움이 있다.On the other hand, the prior art is difficult to accurately determine whether the contact between the bottom of the heat shield and the silicon melt as the contact (Touch) through the visual confirmation of the operator to contact the surface of the silicon melt and the bottom of the heat shield. .
또한, 종래기술에 의하면 단결정 성장 공정 중 단결정의 성장에 따라 융액의 양의 감소로 인해 멜트갭이 변하여 이를 일정하게 유지하기 위해 멜트갭을 측정해야하는 데, 열실드와 융액 사이를 거리를 정밀하게 측정하기 어려운 한계가 있었다. In addition, according to the prior art, the melt gap is changed due to the decrease of the amount of melt due to the growth of the single crystal during the single crystal growth process, and the melt gap needs to be measured to maintain a constant distance. There was a limit that was difficult to do.
이에 실시예는 멜트갭 측정의 정확성을 높이고, 멜트갭 측정의 공정상의 안정성이 담보될 수 있는 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치를 제공하고자 한다.Accordingly, an embodiment is intended to provide a melt gap control system and a single crystal growth apparatus including the same, which may improve the accuracy of the melt gap measurement and ensure the process stability of the melt gap measurement.
도 2는 제1 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템의 구성 예시도이다.2 is an exemplary configuration diagram of a melt gap control system according to a first embodiment.
실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템은 융액(SM)을 수용하는 도가니(120)와, 상기 도가니(120) 상측에 설치되는 열실드(150)를 포함하는 단결정 성장장치에 있어서, 상기 열실드(150) 하단에 구비된 삽입부(152) 및 상기 삽입부(152)에 결합되는 멜트갭 측정봉(154)을 포함할 수 있다.Melt gap control system according to the embodiment is a single crystal growth apparatus comprising a
실시예에 의하면 멜트갭 측정봉(154)을 채용함으로써 멜트갭을 보다 정밀히 측정할 수 있는 한편, 멜트갭 측정봉(154)을 열실드(150)에 더욱 견고히 결합시킬 수 있는 삽입부(152)를 열실드(150)에 구비함으로써 멜트갭 측정봉(154)의 흔들림이나 이탈 등을 방지하여 멜트갭 측정의 정확성을 높이고, 멜트갭 측정의 공정상의 안정성이 담보할 수 있다.According to the embodiment, the melt
실시예에서 상기 삽입부(152)는 적어도 하나 이상의 홀(hole)을 포함하여 상기 멜트갭 측정봉(154)이 홀을 관통하여 설치됨으로써 열실드에 견고하게 결합될 수 있다.In an embodiment, the
상기 삽입부(152)는 단결정 실리콘의 오염을 방지하고, 고온의 챔버 내부에서 녹지 않은 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 삽입부는 흑연(graphite) 등으로 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
제1 실시예에 따른 멜트갭 측정봉(154)은 도 2와 같이 상기 삽입부(152)를 홀을 관통하여 안정적으로 걸림으로써 견고하게 설치될 수 있다.The melt
상기 멜트갭 측정봉(154)는 단결정 실리콘의 오염을 방지하고, 고온의 챔버 내부에서 녹지 않은 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 멜트갭 측정봉(154)은 석영 등으로 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The melt
상기 제1 실시예에 따른 멜트갭 측정봉(154)은 갈고리(hook)형태로 형성될 수 있고, 결합부(154a)가 상기 삽입부(152)에 삽입되고, 바디부(154b)가 멜트갭 측정시 기준역할을 할 수 있다. 상기 삽입부(152)에 삽입되는 결합부(154a)는, 삽입되는 않는 바디부(154b)에 비해 더 짧게 형성될 수 있다.The melt
도 3은 제2 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템의 구성 예시도이며, 도 4는 제2 실시예에 따른 멜트갭 측정봉의 예시도이고, 도 5는 제2 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템에서 클램프(clamp)의 예시도이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a melt gap control system according to a second embodiment, FIG. 4 is a diagram illustrating a melt gap measuring rod according to a second embodiment, and FIG. 5 is a diagram of a melt gap control system according to a second embodiment. It is an illustration of a clamp.
제2 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템은 상기 제1 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있다.The meltgap control system according to the second embodiment may employ the technical features of the first embodiment.
제2 실시예는 상기 멜트갭 측정봉(155)을 고정하는 클램프(clamp)(157)를 더 포함할 수 있다.The second embodiment may further include a
이에 따라 멜트갭 측정봉(155)이 삽입부(152)에 삽입되고, 상기 클램프(157)가 멜트갭 측정봉(155)의 삽입영역과 결함되어 고정함으로써 멜트갭 측정봉이 열실드에 견고하게 결합될 수 있다.Accordingly, the melt
예를 들어, 제2 실시예의 멜트갭 측정봉(155)은 상기 삽입부(152)에 삽입되는 결합부(155a)과, 상기 결합부(155a)에서 연장되는 바디부(155b)를 포함하며, 상기 삽입되는 결합부(155a)은 상기 클램프(157)와 결합할 수 있다.For example, the melt
상기 클램프(157)는 상기 멜트갭 측정봉의 결합부(155a)과 결합될 수 있도록 소정의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 클램프(157)는 도 5와 같이 사각형 형상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
예를 들어, 상기 클램프(157)는 너트(nut) 형태로 되어 암나사를 구비할 수 있고, 상기 제2 실시예의 멜트갭 측정봉의 결합부(155a)이 볼트(bolt) 형태로 형성되어 수나사를 구비함으로써 상기 클램프와 멜트갭 측정봉이 보다 견고하게 삽입부에 결합될 수 있다.For example, the
도 6는 제3 실시예에 따른 멜트갭 측정봉의 상면 예시도이며, 도 7은 제3 실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템에서 삽입부의 예시도이다.6 is an exemplary view of a top surface of a melt gap measuring rod according to a third embodiment, and FIG. 7 is an exemplary view of an insertion part in a melt gap control system according to a third embodiment.
제3 실시예는 상기 제1 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있다.The third embodiment can employ the technical features of the first embodiment.
제3 실시예는 삽입부의 홈의 형태와 멜트갭 측정봉의 구조를 개선하여 멜트갭 측정봉을 고정하는 수단 없이 멜트갭 측정봉을 삽입부에 안정적으로 결합할 수 있다.In the third embodiment, the shape of the groove of the insert and the structure of the melt gap measuring rod may be improved to stably couple the melt gap measuring rod to the insert without any means for fixing the melt gap measuring rod.
예를 들어, 도 7과 같이 삽입부(152)는 적어도 하나 이상의 홀(H)을 구비할 수 있으며, 상기 삽입부의 홀(H)은 상측에 제1 너비를 가지는 제1 홀 영역(Ha)과, 상기 제1 너비보다 좁은 제2 너비를 가지며 상기 제1 홀 영역(Ha) 아래에 연장되어 형성된 제2 홀 영역(Hb)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 홀 영역의 형태가 사각형 형상에 한정되는 것은 아니다.For example, as shown in FIG. 7, the
제3 실시예에서의 상기 멜트갭 측정봉(156)은 상기 삽입부의 제1 홀 영역(Ha)에 삽입되는 결합부(156a)과, 상기 결합부(156a)에서 연장되면서 상기 삽입부의 제2 홀 영역(Hb)에 지지되는 홈 영역(156b) 및 상기 홈 영역(156c)에서 연장되는 바디부(156b)을 포함할 수 있다.In the third embodiment, the melt
이에 따라 멜트갭 측정봉의 결합부(156a)을 삽입부의 제1 홀 영역(Ha)에 관통하여 삽입하고, 멜트갭 측정봉의 홈 영역(156c)이 삽입부의 제2 홀 영역(Hb)에 걸리도록 하향 고정함으로써 멜트갭 측정봉이 삽입부에 안정적으로 결합될 수 있다.Accordingly, the
제3 실시예에 의하면 삽입부의 홈의 형태와 멜트갭 측정봉의 구조를 개선하여 멜트갭 측정봉을 고정하는 수단 없이 멜트갭 측정봉을 삽입부에 안정적으로 결합할 수 있다.According to the third embodiment, the shape of the groove of the insert and the structure of the melt gap measuring rod may be improved to stably couple the melt gap measuring rod to the insert without any means for fixing the melt gap measuring rod.
이하, 도 1을 참조하여 네킹공정을 진행하기 위한 멜트갭 제어 공정을 설명하나 실시의 멜트갭 제어시스템이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a melt gap control process for performing the necking process will be described with reference to FIG. 1, but the melt gap control system of the embodiment is not limited thereto.
우선, 도가니(120)에 폴리실리콘을 적재하고, 가열하여 융액(SM)을 형성한다. 이후, 상기 융액(SM)에 대한 안정화공정을 진행한다.First, polysilicon is loaded into the
이후, 상기 융액(SM)의 표면과 상기 열실드(150)의 하단을 접촉시키는 단계를 진행한다. 예를 들어, 도가니(120)를 상승시킴으로써 융액(SM)의 표면과 열실드(150)의 하단이 접촉되도록 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, the step of contacting the surface of the melt (SM) and the bottom of the heat shield (150). For example, the
이때, 실시예는 멜트갭 제어의 정밀도를 높이기 위해 열실드 하단에 멜트갭 측정봉(154)을 설치하고, 상기 융액(SM)의 표면과 상기 멜트갭 측정봉(154)의 접촉시 여부를 판단하여 멜트갭을 제어할 수 있다.In this case, in the embodiment, the melt
예를 들어, 열실드(150) 하단으로부터의 멜트갭 측정봉(154)의 하단까지의 길이를 L이라고 하는 경우 원하는 공정조건의 멜트갭(D)을 설정하기 위해 멜트갭(D)에서 L의 길이를 뺀 거리 만큼 도가니를 하강하여 멜트갭을 정밀 제어할 수 있다.For example, when the length from the bottom of the
실시예에 따른 멜트갭 제어 시스템, 이를 포함하는 단결정 성장장치에 의하면, 열실드에 견고하게 고정될 수 있는 멜트갭 측정봉에 의해 멜트갭 측정의 정확성을 높이고, 멜트갭 측정의 공정상의 안정성이 담보될 수 있다.According to the melt gap control system and the single crystal growth apparatus including the same, the melt gap measuring rod which can be firmly fixed to the heat shield improves the accuracy of the melt gap measurement and ensures the process stability of the melt gap measurement. Can be.
또한, 실시예에 의하면 멜트갭 측정오차를 최소화함으로써 단결정 품질 변화를 최소화하여 불량율을 감소시킬 수 있으며, 공정 중 멜트갭 변화에 따른 공정사고를 미연에 방지할 수 있다.In addition, according to the embodiment it is possible to reduce the defect rate by minimizing the melt gap measurement error by minimizing the melt gap measurement error, it is possible to prevent the process accident due to the change of the melt gap in the process.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the embodiments, and those skilled in the art to which the embodiments belong may not be exemplified above without departing from the essential characteristics of the embodiments. It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. And differences relating to these modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the embodiments defined in the appended claims.
Claims (14)
상기 열실드 하단에 구비된 삽입부; 및
상기 삽입부에 결합되는 멜트갭 측정봉;을 포함하는 멜트갭 제어장치.In the single crystal growth apparatus comprising a crucible and a heat shield for receiving a melt,
An insertion part provided at the bottom of the heat shield; And
Melt gap measuring device coupled to the insertion portion; Melt gap control device comprising a.
상기 열실드 하단에 구비된 삽입부는
적어도 하나 이상의 홀을 포함하는 멜트갭 제어장치.The method according to claim 1,
Insertion portion provided at the bottom of the heat shield
Melt gap control device comprising at least one hole.
상기 멜트갭 측정봉은,
갈고리 형태를 포함하는 멜트갭 제어장치.The method of claim 2,
The melt gap measuring rod,
Melt gap control device comprising a hook form.
상기 멜트갭 측정봉을 고정시키는 클램프(clamp)를 더 포함하는 멜트갭 제어장치.The method of claim 2,
Melt gap control device further comprises a clamp (clamp) for fixing the melt gap measuring rod.
상기 멜트갭 측정봉은,
상기 삽입부에 삽입되는 결합부;과,
상기 결합부에서 연장되는 바디부;를 포함하며,
상기 삽입되는 결합부은 상기 클램프와 결합되는 멜트갭 제어장치.5. The method of claim 4,
The melt gap measuring rod,
A coupling part inserted into the insertion part;
It includes; body portion extending from the coupling portion,
The inserted coupling part is melt gap control device coupled to the clamp.
상기 삽입부의 홀은,
상측에 제1 너비를 가지는 제1 홀 영역;과,
상기 제1 너비보다 좁은 제2 너비를 가지며 상기 제1 홀 영역 아래에 연장되어 형성된 제2 홀 영역;를 포함하는 멜트갭 제어장치.The method of claim 2,
The hole of the insertion portion,
A first hole region having a first width thereon; and,
And a second hole region having a second width narrower than the first width and extending below the first hole region.
상기 멜트갭 측정봉은,
상기 삽입부의 제1 홀 영역에 삽입되는 결합부;
상기 결합부에서 연장되면서 상기 삽입부의 제2 홀 영역에 지지되는 홈 영역; 및
상기 홈 영역에서 연장되는 바디부;을 포함하는 멜트갭 제어장치.The method of claim 6,
The melt gap measuring rod,
A coupling part inserted into the first hole area of the insertion part;
A groove area extending from the coupling part and supported by the second hole area of the insertion part; And
Melt gap control device comprising a; body portion extending from the groove area.
상기 도가니 상측에 설치되는 열실드;
상기 열실드 하단에 구비된 삽입부; 및
상기 삽입부에 결합되는 멜트갭 측정봉;을 포함하는 단결정 성장장치.A crucible to accommodate the melt;
A heat shield installed above the crucible;
An insertion part provided at the bottom of the heat shield; And
Single crystal growth apparatus comprising a; melt gap measuring rod coupled to the insertion portion.
상기 열실드 하단에 구비된 삽입부는
적어도 하나 이상의 홀을 포함하는 단결정 성장장치.The method of claim 8,
Insertion portion provided at the bottom of the heat shield
Single crystal growth apparatus comprising at least one hole.
상기 멜트갭 측정봉은,
갈고리 형태를 포함하는 단결정 성장장치.10. The method of claim 9,
The melt gap measuring rod,
Single crystal growth apparatus comprising a hook form.
상기 멜트갭 측정봉을 고정시키는 클램프(clamp)를 더 포함하는 단결정 성장장치.10. The method of claim 9,
And a clamp for fixing the melt gap measuring rod.
상기 멜트갭 측정봉은,
상기 삽입부에 삽입되는 홈부와,
상기 홈부에서 연장되는 측정부;를 포함하며,
상기 홈부는 상기 클램프와 결합되는 단결정 성장장치.12. The method of claim 11,
The melt gap measuring rod,
A groove part inserted into the insertion part;
It includes; measuring unit extending from the groove,
The groove unit is coupled to the clamp single crystal growth apparatus.
상기 삽입부의 홀은,
상측에 제1 너비를 가지는 제1 홀 영역;과,
상기 제1 너비보다 좁은 제2 너비를 가지며 상기 제1 홀 영역 아래에 연장되어 형성된 제2 홀 영역;를 포함하는 단결정 성장장치.10. The method of claim 9,
The hole of the insertion portion,
A first hole region having a first width thereon; and,
And a second hole region having a second width narrower than the first width and extending below the first hole region.
상기 멜트갭 측정봉은,
상기 삽입부의 제1 홀 영역에 삽입되는 결합부;
상기 결합부에서 연장되면서 상기 삽입부의 제2 홀 영역에 지지되는 홈 영역; 및
상기 홈 영역에서 연장되는 바디부;을 포함하는 단결정 성장장치.The method of claim 13,
The melt gap measuring rod,
A coupling part inserted into the first hole area of the insertion part;
A groove area extending from the coupling part and supported by the second hole area of the insertion part; And
And a body portion extending from the groove region.
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