KR100965499B1 - 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치 - Google Patents

단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100965499B1
KR100965499B1 KR1020100021543A KR20100021543A KR100965499B1 KR 100965499 B1 KR100965499 B1 KR 100965499B1 KR 1020100021543 A KR1020100021543 A KR 1020100021543A KR 20100021543 A KR20100021543 A KR 20100021543A KR 100965499 B1 KR100965499 B1 KR 100965499B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rod
support
magnet
single crystal
silicon ingot
Prior art date
Application number
KR1020100021543A
Other languages
English (en)
Inventor
이종구
Original Assignee
퀄리플로나라테크 주식회사
이종구
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 퀄리플로나라테크 주식회사, 이종구 filed Critical 퀄리플로나라테크 주식회사
Priority to KR1020100021543A priority Critical patent/KR100965499B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100965499B1 publication Critical patent/KR100965499B1/ko
Priority to PCT/KR2010/005072 priority patent/WO2011111907A1/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
    • 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
    • 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
    • C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
    • C30B15/305—Stirring of 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
    • C30B30/00—Production of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the action of electric or magnetic fields, wave energy or other specific physical conditions
    • C30B30/04—Production of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the action of electric or magnetic fields, wave energy or other specific physical conditions using magnetic fields

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치에 관한 것으로서, 챔버 지지 프레임 상부에 설치된 단결정 실리콘 잉곳의 성장이 일어나는 메인 챔버를 포함하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에서, 상기 메인 챔버 둘레에 동심으로 배치되는 원통형의 마그네트를 승강시키는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치에 있어서: 각각 상기 메인 챔버의 중심축으로부터 동일한 거리의 반경 방향 위치에 수직으로 설치되되, 원주방향으로 서로 일정한 간격으로 배치되는 다수의 복동식 실린더; 상기 복동식 실린더와 각각 결합되어 상기 복동식 실린더 각각에 구비되는 로드와 함께 승강하는 다수의 지지뭉치; 및 상기 중심축과 동심으로 놓인 상태에서 상기 다수의 지지뭉치의 상부에 결합되는 환형의 마크네트 승강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치를 제공함으로써, 이상과 같은 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치를 제공함으로써, 적은 부품을 사용하고 부품들 간의 연결관계가 단순화된 구성으로, 중량물인 마그네트를 편심없이 안정적으로 승강시키는 기능을 구현할 수 있으며, 따라서 설치공간이 감소할 뿐만 아니라, 장치의 전체 무게 감소와 원가절감을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

Description

단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치{Magnet Vertical Transportation Apparatus for Single Crystal Silicon Ingot Growing System}
본 발명은 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에 수평자기장을 인가하기 위해 채택되는 마그네트를 필요에 따라 승강시킬 수 있도록 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조시에 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼는 일반적으로 고순도 다결정 실리콘 잉곳을 제조한 후, 쵸크랄스키(Czochralski) 결정성장법 등의 방법을 통해 다결정 실리콘으로부터 단결정을 성장시켜 단결정 실리콘 잉곳을 생산한 다음, 이를 얇게 절단하는 방식으로 만들어진다.
단결정 실리콘 잉곳을 생산하기 위한 상기한 쵸크랄스키 결정성장법은, 히터를 사용하여 석영 도가니 속의 다결정 실리콘을 융점인 1414℃까지 가열하는 과정을 포함한다. 결정성장 도중에는 석영 도가니를 회전시켜 온도가 부위에 관계없이 일정하게 유지되도록 한다. 용융된 실리콘의 온도가 안정되면 실리콘 종자결정(seed crystal)이 부착된 암(arm) 혹은 케이블이 천천히 하강하여 용융실리콘의 표면에 닿도록 하며, 이 실리콘 종자결정은 차후에 보다 큰 결정을 성장시키기 위한 출발원료가 된다. 그리고, 종자결정의 아랫부분이 용융실리콘 속에서 녹기 시작하여 안정되면 종자결정이 부착된 암(arm) 혹은 케이블을 상향운동으로 상승시킨다. 이때 종자결정을 용융실리콘으로부터 천천히 끌어올리면 종자결정에 붙은 용융실리콘이 응고되면서 종자결정과 동일한 결정구조를 가지게 된다. 한편 암 또는 케이블은 상향운동을 계속하여 보다 큰 결정을 성장시키는데 결정성장은 석영 도가니 속의 실리콘이 일정량 남아 있을 때까지 계속된다. 이런 과정에서 석영 도가니와 종자결정의 회전속도 및 석영 도가니의 온도를 적절히 조절하면 균일한 직경의 단결정을 얻을 수 있다.
한편, 석영 도가니 주위에 자기장을 인가하면 실리콘 용융액 내에서 일어나는 열대류가 방해를 받는다는 것이 발견되었으며, 이것을 기초로 하여 현재는 자장인가 쵸크랄스키(Magnetic Czochralski) 결정성장법이 사용되고 있다. 이 방법은 로렌츠의 법칙이 용융 실리콘에 적용되어 열대류를 억제하는 현상을 이용한다. 이렇게 열대류가 억제되면 결정과 용융액 경계면에 작은 온도 변동이 일어나 실리콘 잉곳의 직경과 저항의 변동이 매우 작게 일어나며 석영 도가니 벽으로부터 고상 경계면으로의 산소의 수송이 감소되어 보다 적은 산소가 실리콘 잉곳으로 침투하게 된다. 즉, 보다 적은 산소의 함량으로 인하여 산소 열 도우너(oxygen thermal donor)가 매우 적게 형성되며, 석출 및 적층(stacking)과 같이 산소의 침투로 인해 발생하는 문제점들이 감소하여 품질이 향상되는 것으로 알려져 있다.
도 1은 종래기술에 따른 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한 단면구성도이다.
자장인가 쵸크랄스키 결정성장법으로 단결정 실리콘 잉곳을 생산하기 위한 것으로서, 도 1에 도시한 바와 같은 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템이 제공된 바 있다.
자장인가 쵸크랄스키 결정성장법의 가장 큰 특징은, 단결정 실리콘 잉곳의 품질을 높이기 위한 수단으로 마그네트를 결정 성장이 이루어지는 메인 챔버 둘레에 설치하여 결정 성장 도중에 수평 자기장을 메인 챔버 내부의 용융 실리콘에 인가한다는 것이다.
구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템은, 메인 챔버(10), 도가니(20), 히터(30), 보온벽(40), 케이블(50), 및 마그네트(70)를 포함한다.
메인 챔버(10)는 중공 형상으로 형성되되, 상단부에는 단결정 실리콘 잉곳이 배출되는 통로인 배출구(12)가 구비되며, 하단부에는 배기덕트(13)가 구비된다.
도가니(20)는 메인 챔버(10) 내부에 배치되며, 그 내부에 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위한 실리콘 용융액이 수용된다. 이와 같은 도가니(20)는 회전축(60)에 안착되어, 회전축(60)과 함께 회전하게 된다.
히터(30)는, 도가니(20)를 가열하여 다결정 실리콘을 융해시키고 융해된 실리콘 용융액을 가열하기 위한 것으로서, 중공의 원통형으로 형성되어 도가니(20) 둘레를 둘러싸도록 배치된다.
보온벽(40)은, 히터(30)에서 발산되는 열이 메인 챔버(10)의 내벽 쪽으로 확산되는 것을 방지하여 열효율을 향상시키며, 고온의 복사열로부터 메인 챔버(10)의 내벽을 보호하기 위한 것으로서, 역시 중공의 원통형으로 형성되어 히터(30)의 둘레를 둘러싸도록 배치된다.
케이블(50)은 메인 챔버(10)의 배출구(12)를 통과하도록 설치되며, 구동수단(미도시)과 연결되어 회전 및 승강이 가능하다. 그리고, 케이블(50)의 일단에는, 도가니(20) 내부의 실리콘 용융액에 접촉된 후 케이블(50)과 함께 회전 및 상승하면서 단결정 실리콘 잉곳으로 성장하게 되는, 종자결정(51)이 결합된다.
마그네트(70)는 실리콘 용융액에 자기장을 인가하기 위한 것으로서, 메인 챔버(10)의 외주면을 감싸도록 배치되되, 승강 가능하게 설치된다. 즉, 다결정 실리콘이 메인 챔버 내부의 도가니에서 융해되고 결정성장이 진행되는 동안에는 마그네트(70)가 메인 챔버 둘레에 위치하는 상승 상태에 놓이도록 하고, 다결정 실리콘을 메인 챔버 내부의 도가니에 투입하거나 결정성장이 완료된 단결정 실리콘 잉곳을 도가니로부터 꺼내는 작업 등 메인 챔버를 개방한 상태에서 수행해야 하는 작업중에는 작업의 편의를 위해 마그네트(70)가 메인 챔버 하부에 위치하는 하강 상태에 놓일 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 마그네트(70)는 통상 10ton 이상의 무게를 가지며, 이러한 중량물인 마그네트를 승강시키기 위한 것으로서, 통상 마그네트 수직 이송 장치(80)가 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에 포함된다.
종래기술에 따른 마그네트 수직 이송 장치(80)는 다수의 스크류(81)와 다수의 너트(83)를 포함한다. 다수의 스크류(81)는 일정한 각도 간격으로 마그네트(70)의 외주면에 인접하게 위치하도록 수직으로 배치된다. 또한, 다수의 스크류(81)는 하나의 구동모터(미도시)에 의해 구동되며, 구동모터의 회전시 이에 연동하여 동일한 회전속도로 회전된다. 너트(83)는 브라켓(87)을 통해 마그네트(70)와 일체형으로 결합된 상태에서 스크류(81)와 연동하도록 조립되며, 따라서 스크류(81)의 회전시 스크류(81)를 따라 승강함으로써 마그네트(70)를 승강시킬 수 있도록 한다.
그러나, 이와 같은 마그네트 수직 이송 장치(80)는, 여러 스크류가 하나의 구동모터에 의해 작동하는 구조임에 따라, 구동모터의 동력을 스크류에 전달하여 궁극적으로 마그네트를 승강시킬 수 있도록 하는데 필요한 부품의 수가 많고, 이러한 부품들 간의 연결이 복잡할 수밖에 없으며, 기타 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템을 구성하는 다른 주변부품과의 공간적 간섭을 방지할 수 있도록 하는 공간배치설계가 요구됨에 따라 설치공간이 증대하는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서,
본 발명은 마그네트를 승강시키는 기능을 구현할 수 있으면서도, 승강을 위해 필요한 부품 수가 적고 부품들 간의 연결관계가 단순화되어, 설치공간이 감소할 뿐만 아니라, 장치의 전체 무게 감소와 원가절감을 가능하게 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은,
챔버 지지 프레임 상부에 설치된 단결정 실리콘 잉곳의 성장이 일어나는 메인 챔버를 포함하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에서, 상기 메인 챔버 둘레에 동심으로 배치되는 원통형의 마그네트를 승강시키는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치에 있어서: 각각 상기 메인 챔버의 중심축으로부터 동일한 거리의 반경 방향 위치에 수직으로 설치되되, 원주방향으로 서로 일정한 간격으로 배치되는 다수의 복동식 실린더; 상기 복동식 실린더와 각각 결합되어 상기 복동식 실린더 각각에 구비되는 로드와 함께 승강하는 다수의 지지뭉치; 및 상기 중심축과 동심으로 놓인 상태에서 상기 다수의 지지뭉치의 상부에 결합되는 환형의 마크네트 승강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치를 제공한다.
그리고, 상기 마크네트 승강판의 둘레에 설치되되 각각 상기 마크네트 승강판을 향한 위치에 수직으로 설치되는 가이드 봉을 구비하는 다수의 지지기둥을 더 포함하며, 상기 지지뭉치는 각각 상기 중심축을 기준으로 반경방향 외측으로 돌출하도록 설치되되, 상기 가이드 봉에 구속된 상태에서 법선 방향과 나란한 수평회전축을 중심으로 회전하는 가이드 롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 4개의 상기 복동식 실린더, 4개의 상기 지지뭉치 및 4개의 상기 지지기둥을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 인접한 상기 지지기둥을 연결하도록 결합되는 둘 이상의 지지보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지지뭉치는, 하부에 소정 직경의 수용홈을 구비하며, 상기 로드의 단부를 부분적으로 수용하는 하방으로 개방된 로드 수용부를 구비하며 상기 로드보다 큰 직경으로 형성되어 체결부재를 통해 상기 로드에 결합되고 상측이 부분적으로 상기 수용홈에 삽입되도록 배치되는 로드결합블록, 및 중심부에 상기 로드가 관통할 수 있도록 형성되는 로드 관통공과 상기 로드결합블록의 하측을 부분적으로 수용할 수 있도록 형성되는 확경부를 구비하며 체결부재를 통해 상기 지지뭉치에 결합되는 체결블록을 통해 상기 복동식 실린더와 결합되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 수용홈과 상기 확경부의 내경은 상기 로드결합블록의 외경보다 크고, 상기 로드 관통공의 내경은 상기 로드의 외경보다 크게 형성되어, 상기 체결블록과 상기 지지뭉치의 결합시, 상기 복동식 실린더에 대한 상기 지지뭉치의 수평방향 상대적 위치조정이 가능한 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치를 제공함으로써, 본 발명은 적은 부품을 사용하고 부품들 간의 연결관계가 단순화된 구성으로, 중량물인 마그네트를 편심없이 안정적으로 승강시키는 기능을 구현할 수 있으며, 따라서 설치공간이 감소할 뿐만 아니라, 장치의 전체 무게 감소와 원가절감을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.
도 1은 종래기술에 따른 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한 단면구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마크네트 수직 이송 장치가 적용된 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템을 개략적으로 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마크네트 수직 이송 장치의 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마크네트 수직 이송 장치의 평면도,
도 5는 도 4의 B 부분을 확대도시한 부분 평면도,
도 6은 도 3의 A 부분의 내부구조를 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마크네트 수직 이송 장치는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 챔버 지지 프레임(110) 상부에 설치된 단결정 실리콘 잉곳의 성장이 일어나는 메인 챔버(100)를 포함하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에 적용되어, 메인 챔버(100) 둘레에 동심으로 배치되는 원통형의 마그네트(150)를 승강시키는 역할을 수행하는 것으로서, 각각 메인 챔버(100)의 중심축(X)으로부터 동일한 거리의 반경 방향 위치에 수직으로 설치되되, 원주방향으로 서로 일정한 간격으로 배치되는 4개의 복동식 실린더(120)와, 이 복동식 실린더(120)와 각각 결합되어 복동식 실린더(120) 각각에 구비되는 로드(125)와 함께 승강하는 4 개의 지지뭉치(140), 및 메인 챔버(100)의 중심축과 동심으로 놓인 상태에서 4 개의 지지뭉치(140)의 상부에 결합되는 환형의 마크네트 승강판(160)을 포함한다. 여기서 마크네트 승강판(160)은 상부에 원통형으로 형성되는 마그네트(160)가 배치될 수 있도록 하는 공간을 제공하는 것으로서, 마크네트 승강판(160)의 승강은 곧 마그네트(150)의 승강이라 할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마크네트 수직 이송 장치는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 마크네트 승강판(160)의 둘레에 설치되되 각각 마크네트 승강판(160)을 향한 위치에 수직으로 설치되는 가이드 봉(175)을 구비하는 4 개의 지지기둥(180)을 포함한다. 그리고, 이에 대응하여 상기한 지지뭉치(140)는 가이드 봉(175)과 상호작용하는 가이드 롤러(135)를 구비한다.
구체적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 가이드 롤러(135)는 각각의 지지뭉치(140)에서 중심축을 기준으로 반경방향 외측으로 돌출하도록 설치되되 법선 방향과 나란한 수평회전축을 중심으로 회전하도록 설치되며, 가이드봉(175)을 수용할 수 있는 가이드홈(133)을 구비하도록 형성된다. 따라서 가이드홈(133)을 통해 가이드 봉(175)의 표면과 접촉하는 형태로 가이드 봉(175)과 상호작용하여 마그네트 승강판(160)의 승강과정에서 편심을 방지하는 안정적인 가이드가 가능하도록 한다.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마크네트 수직 이송 장치는, 도 4에 도시한 바와 같이, 인접한 두 개의 지지기둥(180)을 횡으로 연결하도록 결합되는 두 개의 지지보(190)를 또한 포함한다. 이와 같은 지지보(190)는 10ton 이상의 중량물인 마그네트(150)를 승강시키는 과정에서 자중에 의해 마그네트(150)의 편심이 방지되는 가운데 안정적인 승강이 가능하도록 지지기둥(180)을 보조하여 지지하는 역할을 수행하는 것으로서, 물론 더 많은 수의 지지보(190)가 포함될 수도 있을 것이다.
한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 지지뭉치(140)는 각각, 복동식 실린더(120)의 상단부에 결합되는 것으로서, 복동식 실린더(120)와의 결합을 위해 로드결합블록(145)과 체결블록(155)이 사용된다. 그리고, 지지뭉치(140)는 로드결합블록(145)과의 결합이 가능하도록 하기 위해 하부에 소정 직경의 수용홈(137)을 구비한다.
좀더 구체적으로 설명하면, 로드결합블록(145)은 복동식 실린더(120)의 로드(125)의 단부를 부분적으로 수용하는 하방으로 개방된 로드 수용부(143)를 구비하며 로드(125)보다 큰 직경으로 형성되어 볼트(147)와 같은 체결부재를 통해 로드(125)에 결합되고 상측이 부분적으로 지지뭉치(140)의 수용홈(137)에 삽입되도록 배치된다. 그리고, 체결블록(155)은 그 중심부에 로드(125)가 관통할 수 있도록 형성되는 로드 관통공(153)과 로드결합블록(145)의 하측을 부분적으로 수용할 수 있도록 형성되는 확경부(157)를 구비하며, 역시 볼트(159)와 같은 체결부재를 통해 지지뭉치(140)에 결합된다. 여기서, 지지뭉치(140)의 수용홈(137)과 체결블록(155)의 확경부(157) 내경은 로드결합블록(145)의 외경보다 크게 형성되고, 로드 관통공(153)의 내경은 로드(125)의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 체결블록(155)과 지지뭉치(140)의 결합시, 복동식 실린더(120)에 대한 지지뭉치(140)의 수평방향 상대적 위치조정이 가능하도록 하기 위함이다. 따라서, 복동식 실린더(120)의 로드(125)에 체결블록(155)을 끼운 후 로드(125)의 단부에 로드결합블록(145)을 결합한 상태에서 복동식 실린더(120)에 대한 지지뭉치(140)의 수평방향 위치조정이 이루어지고, 체결블록(155)을 지지뭉치(140)에 볼트(159)로 결합하게 되면, 서로 접촉하게 되는 지지뭉치(140)의 수용홈(137) 저면과 로드결합블록(145)의 상면 간의 접촉면압 및 로드결합블록(145) 둘레부분의 저면과 체결블록(155)의 확경부(157) 상면 간의 접촉면압에 의해, 지지뭉치(140)는 수평방향으로의 상대적인 위치변동이 제한되는 가운데 복동식 실린더(120)와의 안정적인 결합상태에 놓이게 된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마크네트 수직 이송 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
메인 챔버(100)에서 단결정 실리콘 잉곳의 성장이 이루어지는 동안에는, 마크네트 승강판(160) 상부에 마그네트(150)가 놓인 상태에서, 복동식 실린더(120)에 의해 마크네트 승강판(160)을 상승시킴으로써 마그네트(150)가 메인 챔버(100)의 둘레에 위치하도록 하며, 메인 챔버(100)에서 성장완료된 단결정 실리콘 잉곳을 꺼내거나 성장을 위해 다결정 실리콘을 메인 챔버(100)에 투입하는 작업을 수행하는 동안에는, 복동식 실린더(120)에 의해 마그네트 승강판(160)을 하강시킴으로써 마그네트(150)가 챔버 지지 프레임(110) 둘레에 위치하도록 작동한다.
이와 같은, 본 발명에 따른 마크네트 수직 이송 장치에 의한 마그네트의 승강은 구비되는 복동식 실린더(120)만을 가동하는 단순한 방법으로 이루어지며, 이 과정에서 기본적으로 지지기둥(180)에 설치되는 가이드봉(175)과 지지뭉치(140)에 구비되는 가이드 롤러(135) 간의 상호작용을 통해 승강과정에서 마그네트(150)가 편심되는 것을 방지할 수 있으며, 부가적으로 지지기둥(180)을 연결하는 지지보(190)가 구비됨에 따라 가동 중 과도한 편심하중이 작용하더라도 마그네트 승강판(160) 상부의 마그네트(150)가 편심되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
비록 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
10: 메인 챔버 12: 배출구
13: 배기덕트 20: 도가니
30: 히터 40: 보온벽
50: 케이블 51: 종자결정
60: 회전축 70: 마그네트
80: 마그네트 수직 이송 장치 81: 스크류
83: 너트 87: 브라켓
100: 메인 챔버 110: 챔버 지지 프레임
120: 복동식 실린더 125: 로드
133: 가이드홈 135: 가이드 롤러
137: 수용홈 140: 지지뭉치
143: 로드 수용부 145: 로드결합블록
147, 159: 볼트 150: 마그네트
153: 로드 관통공 155: 체결블록
157: 확경부 160: 마그네트 승강판
175: 가이드 봉 180: 지지기둥
190: 지지보 X: 중심축

Claims (6)

  1. 챔버 지지 프레임(110) 상부에 설치된 단결정 실리콘 잉곳의 성장이 일어나는 메인 챔버(100)를 포함하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템에서, 상기 메인 챔버(100) 둘레에 동심으로 배치되는 원통형의 마그네트(150)를 승강시키는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치에 있어서: 각각 상기 메인 챔버(100)의 중심축(X)으로부터 동일한 거리의 반경 방향 위치에 수직으로 설치되되, 원주방향으로 서로 일정한 간격으로 배치되는 다수의 복동식 실린더(120); 상기 복동식 실린더(120)와 각각 결합되어 상기 복동식 실린더(120) 각각에 구비되는 로드(125)와 함께 승강하는 다수의 지지뭉치(140); 및 상기 중심축(X)과 동심으로 놓인 상태에서 상기 다수의 지지뭉치(140)의 상부에 결합되는 환형의 마크네트 승강판(160);을 포함하는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마크네트 승강판(160)의 둘레에 설치되되 각각 상기 마크네트 승강판(160)을 향한 위치에 수직으로 설치되는 가이드 봉(175)을 구비하는 다수의 지지기둥(180)을 더 포함하며, 상기 지지뭉치(140)는 각각 상기 중심축(X)을 기준으로 반경 방향 외측으로 돌출하도록 설치되되, 상기 가이드 봉(175)에 구속된 상태에서 법선 방향과 나란한 수평회전축을 중심으로 회전하는 가이드 롤러(135)를 구비하는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 4개의 상기 복동식 실린더(120), 4개의 상기 지지뭉치(140) 및 4개의 상기 지지기둥(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 인접한 상기 지지기둥(180)을 연결하도록 결합되는 둘 이상의 지지보(190)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지뭉치(140)는, 하부에 소정 직경의 수용홈(137)을 구비하며, 상기 로드(125)의 단부를 부분적으로 수용하는 하방으로 개방된 로드 수용부(143)를 구비하며 상기 로드(125)보다 큰 직경으로 형성되어 체결부재를 통해 상기 로드(125)에 결합되고 상측이 부분적으로 상기 수용홈(137)에 삽입되도록 배치되는 로드결합블록(145), 및 중심부에 상기 로드(125)가 관통할 수 있도록 형성되는 로드 관통공(153)과 상기 로드결합블록(145)의 하측을 부분적으로 수용할 수 있도록 형성되는 확경부(157)를 구비하며 체결부재를 통해 상기 지지뭉치(140)에 결합되는 체결블록(155)을 통해 상기 복동식 실린더(120)와 결합되는 것을 특징으로 하는 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 수용홈(137)과 상기 확경부(157)의 내경은 상기 로드결합블록(145)의 외경보다 크고, 상기 로드 관통공(153)의 내경은 상기 로드(125)의 외경보다 크게 형성되어, 상기 체결블록(155)과 상기 지지뭉치(140)의 결합시, 상기 복동식 실린더(120)에 대한 상기 지지뭉치(140)의 수평방향 상대적 위치조정이 가능한 것을 특징으로 하는 것을 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치.
KR1020100021543A 2010-03-10 2010-03-10 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치 KR100965499B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100021543A KR100965499B1 (ko) 2010-03-10 2010-03-10 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치
PCT/KR2010/005072 WO2011111907A1 (ko) 2010-03-10 2010-08-02 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100021543A KR100965499B1 (ko) 2010-03-10 2010-03-10 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100965499B1 true KR100965499B1 (ko) 2010-06-23

Family

ID=42370348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100021543A KR100965499B1 (ko) 2010-03-10 2010-03-10 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100965499B1 (ko)
WO (1) WO2011111907A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163602A1 (ko) * 2015-04-06 2016-10-13 주식회사 엘지실트론 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6206178B2 (ja) * 2013-12-27 2017-10-04 株式会社Sumco 単結晶の引上げ方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592895A (en) 1983-07-26 1986-06-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Single crystal pulling system
JPH11255579A (ja) 1998-03-12 1999-09-21 Super Silicon Kenkyusho:Kk 単結晶引上げ装置
JP2000191393A (ja) 1998-12-25 2000-07-11 Toshiba Ceramics Co Ltd 単結晶引上装置のマグネット昇降機構

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6144797A (ja) * 1984-08-10 1986-03-04 Toshiba Corp 単結晶育成装置およびその制御方法
KR20090072046A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 주식회사 실트론 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 유닛 및 이를 구비한실리콘 단결정 잉곳 생산장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592895A (en) 1983-07-26 1986-06-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Single crystal pulling system
JPH11255579A (ja) 1998-03-12 1999-09-21 Super Silicon Kenkyusho:Kk 単結晶引上げ装置
JP2000191393A (ja) 1998-12-25 2000-07-11 Toshiba Ceramics Co Ltd 単結晶引上装置のマグネット昇降機構

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163602A1 (ko) * 2015-04-06 2016-10-13 주식회사 엘지실트론 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011111907A1 (ko) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202380122U (zh) 硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉
JP5344919B2 (ja) 結晶成長のための装置及び方法
CN108166053B (zh) 一种单晶炉二次加料方法
CN102418140A (zh) 硅熔体连续加注的直拉硅单晶生长炉及其方法
CN101400834B (zh) 硅单晶提拉装置
JP5945971B2 (ja) シリコン単結晶引上装置
EP3760767A1 (en) Ingot furnace for directional solidification growth of crystalline silicon and application
CN102560624A (zh) 一种单晶炉整体
CN102292475A (zh) 用于生产硅细棒的方法和设备
CN86106346A (zh) 半导体器件的高氧含量硅单晶基片及其制法
CN101440525B (zh) 坩埚熔体中制备单晶体的装置
KR100965499B1 (ko) 단결정 실리콘 잉곳 성장 시스템용 마그네트 수직 이송 장치
US8926751B2 (en) Gas flow guiding device for use in crystal-growing furnace
KR20040045454A (ko) 단결정반도체의 제조장치, 제조방법 및 단결정잉곳
KR101596550B1 (ko) 잉곳성장장치 및 잉곳성장방법
KR20140060019A (ko) 실리콘 단결정 잉곳 성장장치
CN1195107C (zh) 硅锭块生长装置
WO2022213643A1 (zh) 一种大尺寸化合物半导体单晶生长系统及方法
CN215713518U (zh) 一种提拉法晶体生长炉
CN202576639U (zh) 一种单晶炉整体
CN214244665U (zh) 一种用于单晶炉钨丝绳自动对中的调整装置
KR101198876B1 (ko) 실리콘 단결정 잉곳 형성장치용 가열로 승하강 유닛 및 이를 구비한 실리콘 단결정 잉곳 형성장치
CN202878511U (zh) 多线切割机
KR20130007354A (ko) 실리콘 결정 성장장치 및 그를 이용한 실리콘 결정 성장방법
KR20110088687A (ko) 이중가이더를 구비하는 실리콘 단결정 잉곳 형성장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130614

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140610

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150615

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170313

Year of fee payment: 7

R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180614

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190604

Year of fee payment: 10