KR101023318B1 - Method for melting solid raw material for single crystal growth - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법을 개시한다. 본 발명에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법은, 고체 원료를 수용하는 석영 도가니와, 상기 석영 도가니 측벽 주위에 설치된 히터를 포함하는 쵸크랄스키 법을 이용한 단결정 제조장치에서 상기 석영 도가니에 수용된 고체 원료를 용융시키는 방법에 있어서, (a) 상기 석영 도가니에 고체 원료를 충진시키는 단계; (b) 상기 석영 도가니의 바닥 위치가 히터의 하부에 대응하도록 석영 도가니를 위치시킨 상태에서 상기 석영 도가니를 가열함으로써 고체 원료를 용융시키는 단계; 및 (c) 상기 석영 도가니에 수용된 고체 원료가 용융되면 융액 표면 위치가 히터의 상부에 대응하도록 석영 도가니를 위치시킨 상태에서 석영 도가니를 가열하는 단계를 포함하되, 상기 (b) 단계가 (c) 단계보다 상대적으로 오랜 시간 동안 진행되는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a melting method of a solid raw material for single crystal growth. The melting method of the solid raw material for single crystal growth according to the present invention comprises a quartz crucible containing a solid raw material, and a solid contained in the quartz crucible in a single crystal manufacturing apparatus using a Czochralski method comprising a heater installed around the quartz crucible sidewall. A method of melting a raw material, the method comprising: (a) filling a solid raw material into the quartz crucible; (b) melting the solid raw material by heating the quartz crucible with the quartz crucible positioned so that the bottom position of the quartz crucible corresponds to the lower part of the heater; And (c) heating the quartz crucible with the quartz crucible positioned so that the melt surface position corresponds to the upper portion of the heater when the solid raw material accommodated in the quartz crucible is melted. It is characterized in that it proceeds for a relatively longer time than the step.

쵸크랄스키(CZ) 법, 용융 공정, 융액(melt), 석영 도가니, 히터 Czochralski (CZ) method, melting process, melt, quartz crucible, heater

Description

단결정 성장용 고체 원료의 용융방법{Method for melting solid raw material for single crystal growth}Method for melting solid raw material for single crystal growth

본 발명은 단결정 성장 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 쵸크랄스키 법을 이용한 단결정 제조 시 단결정을 성장시키는데 사용하는 고체 원료를 효율적으로 용융시킬 수 있는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법에 관한 것이다.The present invention relates to a single crystal growth technology, and more particularly, to a melting method of a solid raw material for single crystal growth, which can efficiently melt a solid raw material used to grow a single crystal when preparing a single crystal using the Czochralski method. .

일반적으로, 반도체 디바이스 등의 전자부품을 생산하기 위한 소재로 사용되는 단결정은 쵸크랄스키(Czochralski, 이하 CZ라 함) 법에 의해 제조한다. CZ 법은 석영 도가니에 충진된 고체 원료(예컨대, 폴리실리콘)를 히터로 가열하여 용융시킨 후 융액(melt)에 시드(seed)를 디핑시켰다가 상부로 서서히 인상함으로써 고액 계면을 통해 단결정을 성장시키는 방법이다.In general, single crystals used as materials for producing electronic components such as semiconductor devices are manufactured by the Czochralski (hereinafter referred to as CZ) method. In the CZ method, a solid raw material (e.g., polysilicon) filled in a quartz crucible is heated and melted by a heater, followed by dipping a seed into a melt and slowly pulling it upward to grow a single crystal through a solid-liquid interface. It is a way.

CZ 법은 크게 고체 원료를 용융시키는 용융(melting) 공정, 시드의 융액 디핑 시 발생된 전위를 제거하기 위해 단결정 성장 초기에 가늘고 길게 단결정을 성장시키는 넥킹(necking) 공정, 단결정의 직경을 목표 직경까지 확장시키는 숄더링(shouldering) 공정, 웨이퍼로 제품화되는 단결정을 일정한 길이로 성장시키는 바디 성장(body growth) 공정 및 단결정의 직경을 서서히 감소시키면서 단결정을 융액으로부터 분리시키는 테일링(tailing) 공정을 포함한다.The CZ method is largely a melting process for melting solid raw materials, a necking process for growing thin and long single crystals at the beginning of single crystal growth to remove dislocations generated during melt dipping of seeds, and a diameter of the single crystal to a target diameter. An expanding shouldering process, a body growth process for growing a single crystal to be manufactured into a wafer to a certain length, and a tailing process for separating the single crystal from the melt while gradually decreasing the diameter of the single crystal.

한편, CZ 법에 의해 성장된 단결정에서 웨이퍼로 제품화되는 부위는 바디 성장 공정에서 성장된 바디부이다. 따라서, 종래에는 바디부의 결정 품질을 향상시키고 바디부의 인상속도를 높여 생산성을 향상시키기 위한 노력이 주로 이루어져 왔다. 그러나, 웨이퍼의 품질은 바디 성장 공정 이외의 공정에서도 영향을 많이 받는데, 특히 고체 원료의 용융 공정이 바디 공정 초기에 성장되는 단결정의 품질에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 용융 공정에서 융액 내에 발생하는 기포를 완벽하게 제거하지 않으면 단결정에 기포가 유입되어 에어 포켓(air pocket)을 형성함으로써, 바디 공정 초반에 성장되는 단결정을 제품화할 수 없는 문제가 발생한다. 또한, 용융 공정의 진행 시 히터를 기준으로 한 석영 도가니의 위치를 적절하게 제어하지 않으면 고체 원료가 갑자기 함몰하여 석영 도가니에 손상을 가할 수 있다. 따라서 용융 공정을 진행할 때에는 석영 도가니 상부에 있는 고체 원료부터 서서히 용융시켜 고체 원료의 갑작스러운 함몰을 방지하는 것도 매우 중요하다.On the other hand, in the single crystal grown by the CZ method, the part to be commercialized into the wafer is the body grown in the body growth process. Therefore, in the past, efforts have been made to improve productivity by increasing the crystal quality of the body portion and increasing the pulling speed of the body portion. However, the quality of the wafer is also affected by processes other than the body growth process. In particular, it is known that the melting process of the solid raw material affects the quality of the single crystal grown early in the body process. For example, if the bubbles generated in the melt are not completely removed in the melting process, bubbles are introduced into the single crystal to form an air pocket, which causes a problem that the single crystal grown at the beginning of the body process cannot be commercialized. . In addition, if the position of the quartz crucible relative to the heater is not properly controlled during the progress of the melting process, the solid raw material may suddenly sink and damage the quartz crucible. Therefore, during the melting process, it is also very important to gradually melt the solid material on the top of the quartz crucible to prevent sudden depression of the solid material.

아울러, 최근에는 300mm 이상의 대구경 단결정이 생산됨에 따라 석영 도가니의 용량이 점점 증가하는 추세이다. 이에 따라, 고체 원료의 용융 공정에 소요되는 시간도 점차 증가하고 있다. 그런데 용융 공정 시간이 길어지면 석영 도가니의 내구성이 약화되고 석영의 결정화 및 박리 현상에 따른 오염에 의해 수율이 저하되는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 히터의 파워를 증대시켜 용융 공정의 시간을 단축시키는 방법을 고려할 수 있지만, 히터의 파워가 증가하면 단위 시 간당 석영 도가니로 전달되는 열량이 증가하므로 당초의 문제 해결에는 한계가 있을 수밖에 없다.In addition, in recent years, as the large diameter single crystal of 300 mm or more is produced, the capacity of the quartz crucible is gradually increasing. Accordingly, the time required for the melting step of the solid raw material is also gradually increasing. However, if the melting process time is long, the durability of the quartz crucible is weakened, and the yield decreases due to contamination due to crystallization and peeling of the quartz. In order to solve this problem, a method of increasing the power of the heater to shorten the time of the melting process can be considered.However, as the power of the heater increases, the amount of heat transferred to the quartz crucible per unit time increases, which is why There is bound to be a limit.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 고체 원료의 용융 공정 시간을 단축시킬 수 있고 용융 공정의 안정성을 향상시킬 수 있는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a melting method of the solid raw material for single crystal growth that can shorten the melting process time of the solid raw material and improve the stability of the melting process. .

본 발명의 다른 목적은 고체 원료의 용융 공정 시 단결정의 품질에 악영향을 미치는 인자를 억제하여 단결정의 수율을 향상시킬 수 있는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for melting a solid raw material for growing single crystals, which can improve the yield of single crystals by suppressing a factor that adversely affects the quality of the single crystal during the melting process of the solid raw material.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법은, 고체 원료를 수용하는 석영 도가니와, 상기 석영 도가니 측벽 주위에 설치된 히터를 포함하는 쵸크랄스키 법을 이용한 단결정 제조장치에서 상기 석영 도가니에 수용된 고체 원료를 용융시키는 방법에 있어서, (a) 상기 석영 도가니에 고체 원료를 충진시키는 단계; (b) 상기 석영 도가니의 바닥 위치가 히터의 하부에 대응하도록 석영 도가니를 위치시킨 상태에서 상기 석영 도가니를 가열함으로써 고체 원료를 용융시키는 단계; 및 (c) 상기 석영 도가니에 수용된 고체 원료가 용융되면 융액 표면 위치가 히터의 상부에 대응하도록 석영 도가니를 위치시킨 상태에서 석영 도가니를 가열하는 단계를 포함하되, 상기 (b) 단계가 (c) 단계보다 상대적으로 오랜 시간 동안 진행되는 것을 특징으로 한다.Melting method of a solid raw material for single crystal growth according to the present invention for achieving the above technical problem is a single crystal manufacturing apparatus using a Czochralski method comprising a quartz crucible containing a solid raw material and a heater provided around the quartz crucible sidewall A method of melting a solid raw material contained in the quartz crucible, the method comprising: (a) filling a solid raw material into the quartz crucible; (b) melting the solid raw material by heating the quartz crucible with the quartz crucible positioned so that the bottom position of the quartz crucible corresponds to the lower part of the heater; And (c) heating the quartz crucible with the quartz crucible positioned so that the melt surface position corresponds to the upper portion of the heater when the solid raw material accommodated in the quartz crucible is melted. It is characterized in that it proceeds for a relatively longer time than the step.

바람직하게, 상기 (b) 단계에서, 상기 석영 도가니의 바닥 위치가 히터의 길 이 L을 기준으로 0 ~ 1/4L 사이에 있도록 석영 도가니의 위치를 조절한다.Preferably, in the step (b), the position of the quartz crucible is adjusted so that the bottom position of the quartz crucible is between 0 and 1 / 4L based on the length L of the heater.

바람직하게, 상기 (c) 단계에서, 상기 융액 표면의 위치가 히터의 길이 L을 기준으로 3/4L ~ 1L 사이에 있도록 석영 도가니의 위치를 조절한다.Preferably, in step (c), the position of the melt surface is adjusted to the position of the quartz crucible so as to be between 3 / 4L and 1L based on the length L of the heater.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, 전체 용융 공정 시간을 기준으로 85% 내지 95%의 시간 동안 진행한다.Preferably, step (b) is carried out for a time of 85% to 95% based on the total melting process time.

바람직하게, 상기 (c) 단계는, 전체 용융 공정 시간을 기준으로 5% 내지 15%의 시간 동안 진행한다.Preferably, step (c) is carried out for a time of 5% to 15% based on the total melting process time.

본 발명의 일 측면에 따르면, 히터로부터 공급되는 열량을 효율적으로 이용함으로써 용융 공정 시간의 단축이 가능하다.According to one aspect of the invention, it is possible to shorten the melting process time by efficiently using the amount of heat supplied from the heater.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 석영 도가니의 상부에 있는 고체 원료부터 서서히 용융시킬 수 있으므로 용융 공정의 안정성을 향상시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, since it can be gradually melted from the solid raw material on the top of the quartz crucible can improve the stability of the melting process.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 단결정의 품질에 악영향을 미치는 기포 등을 효과적으로 제거하여 단결정의 수율을 향상시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the yield of the single crystal can be improved by effectively removing bubbles or the like that adversely affect the quality of the single crystal.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 용융 공정 시간을 단축시켜 석영 도가니의 변형을 방지할 수 있고, 석영과 융액의 반응에 의한 결정질 석출물의 발생을 억제하여 결정질 석출물의 박리로부터 기인하는 단결정 품질의 열화를 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to shorten the melting process time to prevent deformation of the quartz crucible, to suppress the generation of crystalline precipitates due to the reaction of the quartz and the melt to deteriorate the single crystal quality resulting from the separation of the crystalline precipitates Can be prevented.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자의 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary sense, but rather to properly define the concept of terms in order to best describe the inventor's own invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법의 실시를 위해 사용되는 단결정 제조장치의 일부 구성을 도시한 도면이고, 도 2 및 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.1 is a view showing a partial configuration of a single crystal manufacturing apparatus used for the implementation of the melting method of the solid raw material for single crystal growth according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 according to a preferred embodiment of the present invention It is a figure for demonstrating the melting method of the solid raw material for single crystal growth.

도 1을 참조하면, 상기 단결정 제조장치는, 단결정 성장용 고체 원료를 수용하는 석영 도가니(10), 상기 석영 도가니(10)의 외주면을 감싸며 석영 도가니(10)를 일정한 형태로 지지하는 도가니 하우징(20), 상기 도가니 하우징(20) 하단에 설치되어 하우징(20)과 함께 석영 도가니(10)를 회전시키면서 석영 도가니(10)를 상승 또는 하강시키는 도가니 회전수단(30), 상기 도가니 하우징(20)의 측벽으로부터 일정 거리 이격되어 석영 도가니(10)를 가열하는 히터(40) 및 상기 히터(40)의 외곽에 설치되어 히터(40)로부터 발생하는 열이 외부로 유출되는 것을 방지하는 단열수단(50)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the single crystal manufacturing apparatus includes a quartz crucible 10 accommodating a solid raw material for single crystal growth, a crucible housing for enclosing an outer circumferential surface of the quartz crucible 10 and supporting the quartz crucible 10 in a constant shape ( 20), the crucible rotating means 30, which is installed at the bottom of the crucible housing 20 to raise or lower the quartz crucible 10 while rotating the quartz crucible 10 together with the housing 20, the crucible housing 20 Heater 40 for heating the quartz crucible 10 spaced apart from a side wall of the heater 40 and the heat insulating means 50 installed outside the heater 40 to prevent heat generated from the heater 40 from leaking outside. ).

또한, 상기 단결정 제조장치는 도면에 도시된 구성 이외에도, 상기 석영 도가니(10)에 수용된 고체 원료가 액상으로 용융된 융액(M)으로 종자결정인 시드(seed)를 디핑시켰다가 일정 방향으로 회전시키면서 상부로 인상하여 단결정 잉곳을 성장시키는 단결정 인상수단, 고액 계면의 온도구배 제어를 위해 잉곳으로부터 방출되는 열의 외부 방출을 차폐하고 융액과 멜트 갭을 형성하는 열실드 수단, 단결정 제조장치 내로 불활성 가스(예컨대, Ar 가스)를 공급하는 불활성 가스 공급수단 등을 포함한다. In addition to the configuration shown in the drawing, the single crystal manufacturing apparatus, while dipping the seed crystal seed with a melt (M) in which the solid raw material contained in the quartz crucible 10 is melted in the liquid phase, while rotating in a predetermined direction. Single crystal pulling means for pulling upward to grow single crystal ingot, heat shield means for shielding external emission of heat emitted from the ingot for temperature gradient control at the solid-liquid interface, and forming melt and melt gap, inert gas (e.g. And inert gas supply means for supplying Ar gas).

이러한 단결정 제조장치의 각 구성 요소들은 본 발명이 속한 기술분야에서 잘 알려진 CZ 법을 이용한 단결정 제조장치의 통상적인 구성 요소이므로 각 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since each component of the single crystal manufacturing apparatus is a typical component of the single crystal manufacturing apparatus using the CZ method well known in the art, a detailed description of each component will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법은, 고체 원료 충진 단계, 전반부 용융 단계 및 후반부 용융 단계를 포함한다.The melting method of the solid raw material for single crystal growth according to the preferred embodiment of the present invention includes a solid raw material filling step, a first half melting step and a second half melting step.

고체 원료 충진 단계에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 석영 도가니(10) 내에 단결정 성장용 고체 원료(S)를 충진시킨다. 여기서, 상기 고체 원료(S)는 다결정 실리콘과 불순물을 포함한다. 하지만, 본 발명은 고체 원료(S) 즉, 융액(M)의 종류에 의해 한정되는 것은 아니므로 CZ 법에 의해 성장시키는 반도체 단결정의 종류에 따라 고체 원료(S)의 종류와 조성이 달라짐은 자명하다.In the solid raw material filling step, as shown in FIG. 2, the solid raw material S for single crystal growth is filled in the quartz crucible 10. Here, the solid raw material (S) includes polycrystalline silicon and impurities. However, since the present invention is not limited to the type of the solid raw material (S), that is, the melt (M), the type and composition of the solid raw material (S) is different depending on the type of semiconductor single crystal grown by the CZ method. Do.

상기 고체 원료 충진 단계의 진행이 완료되면, 전반부 용융 단계와 후반부 용융 단계를 순차적으로 진행한다.When the progress of the solid raw material filling step is completed, the first half melting step and the second half melting step proceeds sequentially.

상기 전반부 용융 단계는, 석영 도가니(10)의 바닥(B) 위치가 히터(40)의 하 부에 대응하도록 석영 도가니(10)를 위치시킨 상태에서 상기 석영 도가니(10)를 가열함으로써 고체 원료를 용융시키는 용융 공정이다.In the first half melting step, a solid raw material is heated by heating the quartz crucible 10 while the quartz crucible 10 is positioned so that the bottom B position of the quartz crucible 10 corresponds to the lower part of the heater 40. It is a melting process to melt.

상기 후반부 용융 단계는 전반부 용융 공정의 후속 공정으로 진행하는 단계로서, 석영 도가니(10)에 수용된 고체 원료가 용융되면 융액 표면(ML) 위치가 히터(40)의 상부에 대응하도록 석영 도가니(10)를 위치시킨 상태에서 석영 도가니(10)를 가열하는 용융 공정이다.The second half melting step proceeds to a subsequent process of the first half melting process, and when the solid raw material contained in the quartz crucible 10 is melted, the quartz crucible 10 is disposed such that the melt surface ML position corresponds to the top of the heater 40. It is a melting process of heating the quartz crucible 10 in the state where it is located.

이하, 상기 전반부 용융 단계와 후반부 용융 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the first half melting step and the second half melting step will be described in more detail.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전반부 용융 단계에서는 석영 도가니(10) 바닥(B)의 위치가 히터의 길이 L을 기준으로 0 ~ 1/4L 지점에 위치하도록 석영 도가니(10)를 히터의 하부에 위치시킨다. 여기서, 석영 도가니(10)의 위치는 도가니 회전수단(도 1의 30참조)을 이용하여 이동시킨다. 이런 경우, 석영 도가니(10)에 형성되는 온도 분포는 후반부 용융 단계에서 석영 도가니(10)가 히터(40)의 상부에 위치하고 있을 때와 비교하여 석영 도가니(10) 상부는 온도가 상대적으로 올라가고 석영 도가니(10) 하부는 온도가 상대적으로 낮아진다. 또한, 석영 도가니(10) 상부와 하부의 온도 차는 상대적으로 낮아진다. 아울러 형태 변형에 취약한 석영 도가니(10) 측벽에 인가되는 열량은 후반부 용융 단계에서 석영 도가니(10)가 히터(40)의 상부에 위치하고 있을 때에 비해 상대적으로 낮아진다.According to an embodiment of the present invention, in the first half melting step, the quartz crucible 10 is lowered from the heater such that the position of the bottom B of the quartz crucible 10 is located at a point of 0 to 1 / 4L based on the length L of the heater. Place it in Here, the position of the quartz crucible 10 is moved using the crucible rotating means (see 30 in FIG. 1). In this case, the temperature distribution formed in the quartz crucible 10 is higher in the quartz crucible 10 and the temperature of the quartz crucible 10 is relatively higher than that of the quartz crucible 10 located at the top of the heater 40 in the later melting step. The lower part of the crucible 10 has a relatively low temperature. In addition, the temperature difference between the top and bottom of the quartz crucible 10 becomes relatively low. In addition, the amount of heat applied to the sidewall of the quartz crucible 10, which is vulnerable to deformation, is relatively low compared to when the quartz crucible 10 is positioned above the heater 40 in the later melting step.

위와 같은 석영 도가니(10)의 위치 조건 하에서 전반부 용융 공정을 진행하면, 석영 도가니(10)에 인가되는 온도 분포가 균일하여 고체 원료(S)의 하부가 상 부보다 급격하게 용융되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 석영 도가니(10) 하부의 고체 원료(S)가 급격하게 용융되어 미쳐 용융되지 않은 상부의 고체 원료(S)가 함몰됨으로써 석영 도가니(10)에 물리적 충격을 주는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과 용융 공정을 안정적으로 진행할 수 있다. 또한 열적 변형에 취약한 석영 도가니(10)의 측벽에 공급되는 열량이 후반부 용융 단계에 비해 상대적으로 낮으므로 석영 도가니(10)가 열에 의해 연화되어 형상이 변형되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 석영 도가니(10)에서 결정질 석출물이 형성되는 정도를 완화시킬 수 있으므로 유전위화의 원인 인자를 억제할 수 있다.When the first half melting process is performed under the positional conditions of the quartz crucible 10 as described above, the temperature distribution applied to the quartz crucible 10 is uniform to prevent the lower portion of the solid raw material S from being more rapidly melted than the upper portion. Can be. As a result, the solid raw material S under the quartz crucible 10 is rapidly melted and the solid raw material S of the unmelted upper portion is depressed to prevent the phenomenon of giving a physical impact to the quartz crucible 10. . As a result, the melting process can be performed stably. In addition, since the amount of heat supplied to the sidewall of the quartz crucible 10, which is vulnerable to thermal deformation, is relatively low as compared with the latter melting step, the quartz crucible 10 may be softened by heat to suppress deformation of the shape. In addition, since the degree of formation of crystalline precipitates in the quartz crucible 10 can be alleviated, it is possible to suppress the causative agent of dielectric dislocation.

상기 전반부 용융 단계는, 상기 석영 도가니(10)에 수용된 고체 원료(S)가 전체적으로 용융될 때까지 진행한다. 바람직하게, 상기 전반부 용융 단계는, 전체 용융 공정 시간을 기준으로 85% 내지 95%의 시간 동안 진행한다.The first half melting step is performed until the solid raw material S accommodated in the quartz crucible 10 is entirely melted. Preferably, the first half melting step is performed for a time of 85% to 95% based on the total melting process time.

상기 후반부 용융 단계는 전반부 용융 단계가 완료된 후 융액(M)의 자연 대류를 활성화시켜 융액(M)으로부터 기포 등의 결함 인자를 제거하고 융액(M)을 균질화 및 안정화시키는 공정이다. 상기 후반부 용융 단계에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 석영 도가니(10)에 수용된 융액 표면(ML)의 위치가 히터의 길이 L을 기준으로 3/4L ~ 1L 지점에 위치하도록 석영 도가니(10)를 히터(40)의 상부에 위치시킨다. 여기서, 석영 도가니(10)의 위치는 도가니 회전수단(도 1의 30참조)을 이용하여 이동시킨다. 이런 경우, 석영 도가니(10)에 형성되는 온도 분포는 전반부 용융 단계에서 석영 도가니(10)가 히터(40)의 하부에 위치하고 있을 때와 비교하여 석영 도가니(10) 상부는 온도가 상대적으로 낮아지고 석영 도가니(10) 하부는 온도 가 상대적으로 높아진다. 또한, 석영 도가니(10) 상부와 하부의 온도 차는 상대적으로 증가한다.The second half melting step is a process of activating natural convection of the melt M after the first half melting step is completed to remove defect factors such as bubbles from the melt M, and to homogenize and stabilize the melt M. In the latter melting step, as shown in FIG. 3, the quartz crucible 10 is positioned such that the position of the melt surface ML accommodated in the quartz crucible 10 is 3 / 4L to 1L based on the length L of the heater. ) Is positioned above the heater 40. Here, the position of the quartz crucible 10 is moved using the crucible rotating means (see 30 in FIG. 1). In this case, the temperature distribution formed in the quartz crucible 10 is relatively lower in temperature at the top of the quartz crucible 10 than in the case where the quartz crucible 10 is located under the heater 40 in the first half melting step. The bottom of the quartz crucible 10 is relatively high in temperature. In addition, the temperature difference between the top and bottom of the quartz crucible 10 increases relatively.

위와 같은 석영 도가니(10)의 위치 조건 하에서 후반부 용융 공정을 진행하면, 석영 도가니(10)의 상부보다 하부에 상대적으로 큰 열에너지가 인가된다. 이에 따라, 석영 도가니(10)에 수용된 융액(M) 상부와 하부의 온도 차가 전반부 용융 단계를 진행할 때 보다 커지므로, 융액(M) 내에서 자연 대류가 활성화된다.When the second half melting process is performed under the positional conditions of the quartz crucible 10 as described above, relatively large thermal energy is applied to the lower portion than the upper portion of the quartz crucible 10. Accordingly, the temperature difference between the upper and lower portions of the melt M accommodated in the quartz crucible 10 becomes larger than when the first half melting step is performed, so that natural convection is activated in the melt M. FIG.

융액(M)의 자연 대류가 활성화되면, 융액(M) 내에 미세하게 남아있는 잔류 실리콘 알갱이들을 완전하게 용융시킬 수 있다. 또한, 석영 도가니(10) 바닥 부위에 존재하는 기포가 융액(M) 표면으로 이동하여 외부로 배출됨으로써 에어 포켓의 원인이 되는 인자를 효과적으로 제거할 수 있다.When the natural convection of the melt M is activated, it is possible to completely melt the residual silicon grains remaining fine in the melt M. In addition, bubbles existing in the bottom portion of the quartz crucible 10 move to the melt M surface and are discharged to the outside, thereby effectively removing the factors causing the air pocket.

바람직하게, 후반부 용융 단계는 전체 용융 공정 시간을 기준으로 5% 내지 15%의 짧은 시간 동안 진행한다. 이렇게 후반부 용융 단계를 짧게 진행하면, 후반부 용융 단계의 목적은 그대로 살리면서도 석영 도가니(10)에 고온의 열이 가해지는 시간을 되도록 감소시킬 수 있다. 따라서 석영 도가니(10)가 열에 의해 연화되어 그 형태가 변형되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 유전위화의 원인이 되는 결정질 석출물은 석영 도가니(10)가 고온으로 가열될수록 잘 형성되는데, 후반부 용융 단계를 짧게 진행하면 석영 도가니(10)에서 결정질 석출물이 형성되어 박리되는 현상을 완화시킬 수 있다.Preferably, the latter melting step proceeds for a short time of 5% to 15% based on the total melting process time. By shortening the second half melting step, the purpose of the second half melting step can be reduced so that the high temperature heat is applied to the quartz crucible 10 as it is. Therefore, it is possible to minimize the quartz crucible 10 is softened by heat and its shape is deformed. In addition, the crystalline precipitate that causes the dielectric swelling is well formed as the quartz crucible 10 is heated to a high temperature. If the second melting step is short, crystalline precipitates are formed in the quartz crucible 10 to mitigate the phenomenon of peeling. have.

상술한 바와 같이, 고체 원료 충진 단계, 전반부 용융 단계 및 후반부 용융 단계가 순차적으로 진행되면, 단결정을 성장시키기 위한 고체 원료의 용융 과정이 완료된다. 도 4는 히터를 기준으로 석영 도가니의 위치 변화에 따라 융액 대류의 수직 및 수평성분이 어떻게 변화되는지를 상용 프로그램을 이용하여 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.As described above, when the solid raw material filling step, the first half melting step and the second half melting step proceed sequentially, the melting process of the solid raw material for growing the single crystal is completed. 4 is a diagram showing the results of simulation using a commercial program how the vertical and horizontal components of the melt convection change with the position change of the quartz crucible with respect to the heater.

도면에서, 점선은 히터의 최대 발열 지점을 나타낸다. 그리고 (a)는 석영 도가니를 히터의 하부에 위치시켜 융액의 표면 근방에 히터의 최대 발열 지점을 위치시킨 경우이고, (b)는 석영 도가니를 위로 이동시킴으로써 융액 내에 히터의 최대 발열 지점을 위치시킨 경우이고, (c)는 석영 도가니를 히터의 상부에 위치시켜 석영 도가니의 바닥 부위가 히터의 최대 발열 지점과 대략 일치하는 경우이다.In the figure, the dotted line indicates the maximum heating point of the heater. And (a) is a case where the quartz crucible is placed under the heater to position the maximum heating point of the heater near the surface of the melt, and (b) is a case where the maximum heating point of the heater is placed in the melt by moving the quartz crucible upward. (C) is the case where the quartz crucible is placed on top of the heater so that the bottom portion of the quartz crucible approximately coincides with the maximum heating point of the heater.

도 4를 참조하면, 히터의 최대 발열 지점이 석영 도가니의 상부에서 하부로 이동하면서 융액의 수직 및 수평성분의 대류 속도가 높아지는 것을 확인할 수 있다. 이는 곧 자연 대류를 활성화시키기 위해서는 석영 도가니가 히터의 상부 쪽에 위치하는 것이 바람직하다는 것을 뒷받침한다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the convection speed of the vertical and horizontal components of the melt increases as the maximum heating point of the heater moves from the top to the bottom of the quartz crucible. This in turn supports that it is desirable to place a quartz crucible on the upper side of the heater in order to activate natural convection.

따라서, 본 발명과 같이 용융 공정을 전반부 용융 단계와 후반부 용융 단계로 나누어서 진행하면, 전반부 용융 단계에서는 충분한 시간 동안 자연 대류가 활발하지 않은 상태에서 고체 원료가 대부분 용융될 때까지 고체 원료를 안정적으로 용융시킬 수 있다. 그리고, 후반부 용융 단계에서는 짧은 시간 동안 자연 대류를 활성화시켜 미세한 실리콘 알갱이나 기포와 같은 결함 인자를 효과적으로 제거하는 것은 물론 자연 대류가 활성화되는 시간을 되도록 짧게 하여 결정질 석출물이 형성되고 박리되는 현상을 완화시킬 수 있다.Therefore, if the melting process is divided into a first half melting step and a second half melting step as in the present invention, the first half melting step stably melts the solid raw material until most of the solid raw material is melted in a state where natural convection is inactive for a sufficient time. You can. In the latter melting step, natural convection is activated for a short time to effectively remove defect factors such as fine silicon grains or bubbles, and to shorten the time for natural convection to be activated to alleviate the phenomenon of crystalline precipitates being formed and peeled off. Can be.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 이하의 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 목적에서 기술하는 것이며, 본 발명이 실험예에 기재된 용어나 실험 조건 등에 의해 본 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. The following experimental examples are described for the purpose of helping the understanding of the present invention, and the present invention should not be construed to limit the present invention to terms or experimental conditions described in the experimental examples.

<실험예1>Experimental Example 1

석영 도가니의 위치 변화에 따른 융액 내의 온도 분포 변화를 상용 프로그램을 이용하여 시뮬레이션을 통해 확인해 보았다.The change of temperature distribution in the melt according to the change of the position of the quartz crucible was confirmed by simulation using a commercial program.

시뮬레이션 조건은 다음과 같다. 먼저, 석영 도가니에 충진하는 다결정 실리콘의 양은 150kg으로 설정하였다. 히터의 길이는 540mm로 설정하였고, 히터의 파워는 95kw로 설정하였다. 석영 도가니의 위치는 8레벨(A ~ H)로 변화를 주었다. 1레벨(A)에서는 석영 도가니의 바닥 위치를 히터의 하단과 대략 일치시켰고, 그 이후 레벨 별로 40mm씩 석영 도가니를 상승시켰다. 가장 마지막 레벨(H)에서는 석영 도가니의 융액 표면 위치가 히터의 상단과 대략 일치하도록 하였다. 사용 프로그램으로는 FEMAG(CZ공정 전용해석 program)을 사용하였고, 상기와 같은 조건에서 석영 도가니와 융액에 형성되는 온도 분포를 산출하였다.Simulation conditions are as follows. First, the amount of polycrystalline silicon filled in the quartz crucible was set to 150 kg. The length of the heater was set to 540 mm and the power of the heater was set to 95 kw. The position of the quartz crucible was changed to 8 levels (A ~ H). In the first level (A), the bottom position of the quartz crucible was approximately coincident with the lower end of the heater, and then the quartz crucible was raised by 40 mm for each level. At the last level (H), the melt surface position of the quartz crucible was approximately coincident with the top of the heater. The program used was FEMAG (CZ process-specific analysis program), and the temperature distribution formed in the quartz crucible and the melt under the same conditions was calculated.

도 5는 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따라 석영 도가니와 융액의 온도 분포 변화를 색깔 변화를 통해 시각적으로 도시한 도면이고, 도 6은 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따른 융액 표면의 온도 변화를 도시한 그래프이고, 도 7은 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따른 융액 저부의 온도 변화를 도시한 그래프이고, 도 8은 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따라 융액 표면과 저부의 온도 차 변화를 도시한 그래프이다.5 is a view visually showing the temperature distribution change of the quartz crucible and the melt according to the change in position of each level of the quartz crucible through color change, and FIG. Figure 7 is a graph showing the temperature change of the melt bottom according to the positional change of the level of the quartz crucible, Figure 8 shows the temperature difference of the melt surface and the bottom according to the positional change of the level of the quartz crucible One graph.

먼저, 도 5를 참조하면, H레벨로 갈수록 석영 도가니 측벽과 바닥 근처에 있는 융액의 온도가 상승하고 융액 표면의 온도는 낮아지는 것을 알 수 있다. 이러한 온도 변화는 색깔 변화를 통해 알 수 있다. 참고로, 빨간색의 농도가 짙어지면 온도가 증가하는 것을 의미하고, 초록색의 농도가 짙어지면 온도가 낮아지는 것을 의미한다. 이러한 시각적 온도 분포의 변화는 도 6 및 7을 통해 정량적 확인이 가능하다. 즉, 융액의 표면 온도는 A레벨에서 H레벨로 가면서 점점 낮아지고, 융액의 저부 온도는 A레벨에서 H레벨로 가면서 점점 올라가는 것을 확인할 수 있다. 아울러 도 8을 참조하면, A레벨로 갈수록 융액 표면과 저부의 온도 차가 감소하는 반면 H레벨로 갈수록 융액 표면과 저부의 온도 차가 증가하는 것을 알 수 있다. 보다 구체적으로, A레벨에서는 융액의 표면과 저부의 온도차가 50℃ 정도였지만 이러한 온도 차는 H레벨로 이동함에 따라 330℃ 정도까지 증가하는 것을 알 수 있다.First, referring to FIG. 5, it can be seen that the temperature of the melt near the quartz crucible sidewall and the bottom increases and the temperature of the melt surface decreases toward the H level. This temperature change can be seen through the color change. For reference, when the red concentration increases, the temperature increases, and when the green concentration increases, the temperature decreases. Such a change in the visual temperature distribution can be quantitatively confirmed through FIGS. 6 and 7. That is, it can be seen that the surface temperature of the melt gradually decreases as it goes from the A level to the H level, and the bottom temperature of the melt increases gradually as it goes from the A level to the H level. 8, it can be seen that the temperature difference between the melt surface and the bottom portion decreases toward the A level while the temperature difference between the melt surface and the bottom portion increases toward the H level. More specifically, at the A level, the temperature difference between the surface and the bottom of the melt was about 50 ° C., but it can be seen that the temperature difference increases to about 330 ° C. as it moves to the H level.

위와 같은 실험 결과로부터, 다음과 같은 점을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 전반부 용융 단계와 같이 석영 도가니를 히터의 하부에 위치시킨 상태에서 충분한 시간 동안 고체 원료를 용융시키면, 석영 도가니 상부와 하부에 형성되는 온도 분포의 편차가 작으므로 석영 도가니 하부의 고체 원료가 급격하게 용융되는 현상을 방지하여 고체 원료를 안정적으로 용융시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 후반부 용융 단계와 같이 석영 도가니를 히터의 상부에 위치시킨 상태에서 짧은 시간 동안 융액을 자연 대류시키면 미세 실리콘 알갱이의 용융, 에어 포켓의 원인이 되는 기포의 제거 및 유전위화의 원인이 되는 결정질 석출물의 형성 및 박리 완화가 가능 하여 용융 공정으로 인해 단결정의 수율이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.From the above experimental results, the following points can be confirmed. That is, when the solid raw material is melted for a sufficient time while the quartz crucible is placed in the lower part of the heater as in the first half melting step of the present invention, since the variation in the temperature distribution formed on the upper and lower part of the quartz crucible is small, It is possible to stably melt the solid raw material by preventing the raw material from being rapidly melted. In addition, natural convection of the melt for a short time in a state in which the quartz crucible is placed on top of the heater as in the latter melting step of the present invention causes melting of fine silicon grains, removal of air bubbles, and dielectric dislocation. It is possible to reduce the formation and peeling of the crystalline precipitates to be prevented to reduce the yield of the single crystal due to the melting process.

<실험예2>Experimental Example 2

비교예Comparative example

150kg의 다결정 실리콘을 석영 도가니에 충진시킨 후, 종래의 용융 공정으로 다결정 실리콘을 용융시켰다. 종래의 용융 조건으로 다결정 실리콘의 용융을 진행하였으므로, 석영 도가니의 위치는 석영 도가니의 바닥을 히터 길이 L을 기준으로 3/4L 위치에 고정하고 용융 공정이 진행되는 동안 이동시키지 않았다.After 150 kg of polycrystalline silicon was filled into a quartz crucible, the polycrystalline silicon was melted by a conventional melting process. Since the melting of the polycrystalline silicon was carried out under the conventional melting conditions, the position of the quartz crucible was fixed to the position of 3 / 4L based on the heater length L and did not move during the melting process.

실시예Example

150kg의 다결정 실리콘을 석영 도가니에 충진시킨 후, 본 발명에 따른 용융 공정으로 다결정 실리콘을 용융시켰다. 먼저, 석영 도가니의 바닥을 히터 길이 L을 기준으로 4/5L 지점에 위치시킨 상태에서 6시간 30분 동안 용융 공정을 진행하였다. 그런 다음, 융액 표면을 히터 길이 L을 기준으로 1/5L 지점에 위치시킨 상태에서 1시간 동안 용융 공정을 진행하였다. 이 때, 석영 도가니의 위치를 제외한 다른 조건은 모두 비교예와 동일한 상태에서 실시하였다.After 150 kg of polycrystalline silicon was filled into a quartz crucible, the polycrystalline silicon was melted by a melting process according to the present invention. First, the melting process was performed for 6 hours and 30 minutes while the bottom of the quartz crucible was positioned at 4 / 5L based on the heater length L. Then, the melting process was performed for 1 hour while the melt surface was positioned at the 1 / 5L point based on the heater length L. At this time, all other conditions except the position of the quartz crucible were performed in the same state as the comparative example.

비교예 및 실시예에 따라 진행된 용융 공정에 의해 다결정 실리콘이 완전히 용융되는데 걸린 시간이 비교예는 약 10시간이었고, 실시예는 약 7시간 30분으로서 실시예의 경우가 다결정 실리콘을 완전히 용융시키는데 걸린 시간을 2시간 30분 정도 단축시켰다.The time taken for the complete melting of the polycrystalline silicon by the melting process proceeded according to the comparative example and the Example was about 10 hours, the Example was about 7 hours 30 minutes, the time taken for the example to completely melt the polycrystalline silicon Reduced to 2 hours 30 minutes.

도 9는 비교예와 실시예에 따라 용융 공정을 진행한 후 석영 도가니의 표면 상태를 관찰한 사진이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 실시예의 경우 동일한 열량의 히터열을 보다 효율적으로 활용하여 용융 공정 시간을 단축시킴에 따라 석영 도가니의 변형이 거의 일어나지 않았으며 결정질 석출물의 형성 정도가 현저히 완화되었음을 확인할 수 있다. 결정질 석출물의 형성이 완화되면 결정질 석출물의 박리 또한 완화될 수 있다. 따라서, 결정질 석출물에 의해 비롯되는 유전위화로 인한 단결정의 수율 감소를 방지할 수 있다.9 is a photograph observing the surface state of the quartz crucible after the melting process according to the comparative example and the embodiment. As shown in FIG. 9, in the case of the embodiment, the quartz crucible was hardly deformed and the formation of crystalline precipitates was remarkably alleviated by shortening the melting process time by more efficiently utilizing the same amount of heater heat. have. If the formation of crystalline precipitates is relaxed, the delamination of crystalline precipitates can also be relaxed. Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield of single crystals due to dielectric dislocation caused by crystalline precipitates.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be construed as limited to.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법의 실시를 위해 사용되는 단결정 제조장치의 일부 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a part of the configuration of the single crystal manufacturing apparatus used for the implementation of the melting method of the solid raw material for single crystal growth according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2 및 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.2 and 3 are diagrams for explaining a melting method of a solid raw material for growing a single crystal according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 히터를 기준으로 석영 도가니의 위치 변화에 따라 융액 대류의 수직 및 수평성분이 어떻게 변화되는지를 상용 프로그램을 이용하여 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing the results of simulation using a commercial program how the vertical and horizontal components of the melt convection change with the position change of the quartz crucible with respect to the heater.

도 5는 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따라 석영 도가니와 융액의 온도 분포 변화를 색깔 변화를 통해 시각적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram visually showing a change in temperature distribution of the quartz crucible and the melt through color change according to the positional change of the level of the quartz crucible. FIG.

도 6은 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따른 융액 표면의 온도 변화를 도시한 그래프이다.6 is a graph showing the temperature change of the melt surface according to the positional change of the level of the quartz crucible.

도 7은 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따른 융액 저부의 온도 변화를 도시한 그래프이다.7 is a graph showing the temperature change of the bottom of the melt according to the positional change of the level of the quartz crucible.

도 8은 석영 도가니의 레벨 별 위치 변화에 따라 융액 표면과 저부의 온도 차 변화를 도시한 그래프이다.8 is a graph showing changes in temperature difference between the melt surface and the bottom according to the positional change of the level of the quartz crucible.

도 9는 비교예와 실시예에 따라 용융 공정을 진행한 후 석영 도가니의 표면 상태를 관찰한 사진이다.9 is a photograph observing the surface state of the quartz crucible after the melting process according to the comparative example and the embodiment.

Claims (5)

고체 원료를 수용하는 석영 도가니와, 상기 석영 도가니 측벽 주위에 설치된 히터를 포함하는 쵸크랄스키 법을 이용한 단결정 제조장치에서 상기 석영 도가니에 수용된 고체 원료를 용융시키는 방법에 있어서,A method of melting a solid raw material accommodated in a quartz crucible in a single crystal manufacturing apparatus using a Czochralski method comprising a quartz crucible containing a solid raw material and a heater provided around the quartz crucible sidewall, (a) 상기 석영 도가니에 고체 원료를 충진시키는 단계;(a) filling the quartz crucible with a solid raw material; (b) 상기 석영 도가니의 바닥 위치가 히터의 하부에 대응하도록 석영 도가니를 위치시킨 상태에서 상기 석영 도가니를 가열함으로써 고체 원료를 용융시키는 단계; 및(b) melting the solid raw material by heating the quartz crucible with the quartz crucible positioned so that the bottom position of the quartz crucible corresponds to the lower part of the heater; And (c) 상기 석영 도가니에 수용된 고체 원료가 용융되면 융액 표면 위치가 히터의 상부에 대응하도록 석영 도가니를 위치시킨 상태에서 석영 도가니를 가열하는 단계를 포함하되,(c) heating the quartz crucible with the quartz crucible positioned so that the melt surface position corresponds to the upper portion of the heater when the solid raw material contained in the quartz crucible is melted, 상기 (b) 단계가 (c) 단계보다 상대적으로 오랜 시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법.Melting of the solid raw material for the single crystal growth, characterized in that step (b) is performed for a relatively longer time than step (c). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계에서, 상기 석영 도가니의 바닥 위치가 히터의 길이 L을 기준으로 0 ~ 1/4L 사이에 있도록 석영 도가니의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법.In the step (b), the melting method of the solid raw material for single crystal growth, characterized in that for adjusting the position of the quartz crucible so that the bottom position of the quartz crucible is between 0 ~ 1 / 4L based on the length L of the heater. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계에서, 상기 융액 표면의 위치가 히터의 길이 L을 기준으로 3/4L ~ 1L 사이에 있도록 석영 도가니의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법.In the step (c), the melting method of the solid raw material for single crystal growth, characterized in that for adjusting the position of the quartz crucible so that the position of the surface of the melt is between 3 / 4L ~ 1L based on the length L of the heater. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계는,In step (b), 전체 용융 공정 시간을 기준으로 85% 내지 95%의 시간 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법.Melting method of the solid raw material for the single crystal growth, characterized in that for proceeding for 85% to 95% of the time based on the total melting process time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계는,In step (c), 전체 용융 공정 시간을 기준으로 5% 내지 15%의 시간 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 단결정 성장용 고체 원료의 용융방법.Melting method of a solid raw material for growing a single crystal, characterized in that for 5 to 15% of the time based on the total melting process time.
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