KR101048006B1 - 폴리실리콘 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 폴리실리콘 제조방법은, 반응기 내부에 설치된 실리콘 코어 로드에 전류를 공급하여 상기 실리콘 코어 로드의 증착 온도를 미리 설정된 증착온도로 유지시키는 단계와, 반응기 내에 반응가스를 공급하여 실리콘 코어 로드 표면에 폴리실리콘을 증착하는 단계와, 실리콘 코어 로드의 표면 영상을 촬영하는 단계와, 실리콘 코어 로드의 표면 영상으로부터 증착된 폴리실리콘의 증착 두께를 측정하는 단계와, 실리콘 코어 로드에 흐르는 전류와 전압을 측정하는 단계와, 측정된 전류와 전압을 이용하여 상기 실리콘 코어 로드의 저항을 산출하는 단계와, 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 측정한 폴리실리콘의 증착 두께 및 저장된 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 현재 증착 온도를 구하는 단계와, 구한 현재 증착 온도가 미리 설정된 증착 온도와 차이가 있는 경우 그 차이에 해당하는 전류 제어 신호를 전원 공급부로 출력하는 단계를 포함한다.

Description

폴리실리콘 제조장치 및 제조방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING POLY SILICON}
본 발명은 반도체나 태양광 산업에서의 주원료로 사용되는 폴리 실리콘을 제조하기 위한 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 코어 로드(core rod) 표면에 증착되는 폴리실리콘의 두께에 따라 실리콘 코어 로드(core rod)의 온도를 일정하게 유지하며 폴리실리콘을 증착할 수 있는 폴리실리콘 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
반도체나 태양광 산업에서의 주원료로 사용되는 다결정 실리콘(폴리실리콘이라고도 함)을 제조하기 위해서는 쿼츠나 모래 등을 카본과 환원반응시켜 금속급 실리콘을 만들어야 한다. 금속급 실리콘은 다시 추가적인 정제과정을 거쳐 태양전지 기판의 원료(SoG-Si)로 사용되고, 11N 이상의 폴리 실리콘은 반도체 웨이퍼 제조용 단결정 원료(EG-Si)로 사용된다. 폴리실리콘 제조 산업은 반도체, 태양광 발전 외에도 정밀화학/소재, 광통신, 유기실리콘 등의 산업들과 직접 연관된다.
금속급 폴리실리콘의 정제 방법으로는 지멘스(Siemens) 방식, 유동층 반응기(Fluidized Bed Reactor: FBR) 방식, 메탈실리콘(MG-Si)을 이용한 솔라그레이드 실리콘(SoG-Si) 정제 방식, 기상액화증착(Vapor-to-Liquid Deposition: VLD) 방식 등이 있다.
이중에서 가장 일반적으로 많이 사용되고 있는 방법이 지멘스(Siemens) 방법이다. 이 방법은 실리콘 코어 로드에 전기를 통하게 하여 그 저항열에 따라 실리콘 코어 로드 전체를 발열시키고, 염화실란(chlorosilane)이나 모노실란(monosilane)이 수소와 혼합된 반응가스를 열분해하여 실리콘 코어 로드에 폴리실리콘을 증착시킨다. 일반적으로 실리콘은 상온에서는 전기 저항이 매우 크기 때문에 전기가 잘 통전이 되지 않으나, 실리콘을 약 1000℃까지 가열하게 되면 전기 저항이 대폭적으로 낮아지기 때문에 전기가 잘 통전된다.
그런데, 고품질의 폴리실리콘 생산성을 높이기 위해서는 실리콘 코어 로드(core rod)의 증착 온도와 관련하여 실리콘 코어 로드(core rod)에 공급되는 전력 소모량의 제어가 매우 중요하다. 즉, 실리콘 코어 로드(core rod) 표면에 증착되는 폴리실리콘의 두께가 점점 커짐에 따라 실리콘 코어 로드(core rod)의 저항이 줄어들기 때문에, 전력 소모의 효율을 높이기 위해 실리콘 코어 로드(core rod)의 정확한 온도 측정이 필요하다.
종래 실리콘 코어 로드(core rod)의 온도 측정은 반응기의 투시창을 통해 실리콘 코어 로드(core rod)의 주변 온도분포를 측정하는 파이로미터(pyrometer)를 이용하여 측정한다. 그러나, 파이로미터(pyrometer)에 의한 온도 측정은 폴리실리콘이 증착되면서 바뀌는 폴리실리콘 표면 상태에 따라, 투시창에 증착되는 파우더의 간섭 등에 따라 오차가 발생하는데, 심하면 100℃ 이상 오차가 발생한다.
이에 따라 폴리실리콘 증착공정 중 증착 온도의 정확한 측정이 어렵기 때문에 발생되는 폴리실리콘 품질 저하를 막기 위하여, 새로운 폴리실리콘 제조장치 및 제조방법이 필요한 실정에 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 폴리실리콘 증착 효율과 전력 효율을 높일 수 있는 폴리실리콘 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 폴리실리콘 제조장치는, 전원 공급부와, 전원 공급부와 연결되며 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부와, 전극부의 제 1 전극으로부터 전류를 입력받아 전극부의 제2 전극으로 전류를 통전시키면서 자체 발열하는 실리콘 코어 로드와, 실리콘 코어 로드를 향하여 반응가스를 분사하는 가스 분사부와, 실리콘 코어 로드의 표면 영상을 촬영하는 영상 촬영부와, 실리콘 코어 로드에 흐르는 전류와 전압을 측정하는 전류/전압 측정부와, 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 저장하는 저장부와,
전류/전압 측정부에서 측정된 전류와 전압을 이용하여 실리콘 코어 로드의 저항을 산출하는 저항 산출부와, 영상 촬영부로부터 입력되는 실리콘 코어 로드의 표면 영상으로부터 증착된 폴리실리콘의 증착 두께를 측정하는 두께 측정부와, 저항 산출부에서 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 두께 측정부에서 측정한 폴리실리콘의 증착 두께 및 저장부에 저장된 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 현재 증착 온도를 구하고, 현재 증착 온도가 미리 설정된 증착 온도와 차이가 있는 경우 그 차이에 해당하는 전류 제어 신호를 상기 전원 공급부로 출력하는 전원 제어부를 포함하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 폴리실리콘 제조방법은, 반응기 내부에 설치된 실리콘 코어 로드에 전류를 공급하여 실리콘 코어 로드의 증착 온도를 미리 설정된 증착온도로 유지시키는 단계와, 반응기 내에 반응가스를 공급하여 실리콘 코어 로드 표면에 폴리실리콘을 증착하는 단계와, 실리콘 코어 로드의 표면 영상을 촬영하는 단계와, 실리콘 코어 로드의 표면 영상으로부터 증착된 폴리실리콘의 증착 두께를 측정하는 단계와, 실리콘 코어 로드에 흐르는 전류와 전압을 측정하는 단계와, 측정된 전류와 전압을 이용하여 상기 실리콘 코어 로드의 저항을 산출하는 단계와, 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 측정한 폴리실리콘의 증착 두께 및 저장된 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 현재 증착 온도를 구하는 단계와, 현재 증착 온도가 미리 설정된 증착 온도와 차이가 있는 경우 그 차이에 해당하는 전류 제어 신호를 전원 공급부로 출력하는 단계를 포함한다.
상기한 구성에 따르면, 폴리실리콘이 증착되는 실리콘 코어 로드의 저항값과 증착 두께 및 증착온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 증착온도를 일정하게 유지할 수 있도록 구현됨으로써, 폴리실리콘 증착 효율과 전력 효율을 높일 수 있는 유용한 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 사용되는 폴리실리콘 증착장치의 내부 단면도,
도 2 는 도 1의 A-A 단면도,
도 3 은 본 발명의 폴리실리콘 제조장치의 개략적인 구성 블록도,
도 4 는 증착 온도별 저항―등가두께의 관계도,
도 5 는 본 발명에 따른 폴리실리콘 제작 공정 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 사용되는 폴리실리콘 증착장치의 내부 단면도이고, 도 2 는 도 1의 A-A 단면도이다.
먼저 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리실리콘 증착장치(100)는 크게 반응기(110)와, 반응기(110)의 내부공간에 설치되며 가스 투입구(111)를 통해 공급되는 반응가스를 열분해하여 폴리 실리콘을 증착하는 폴리실리콘 증착부(120)를 포함한다. 일례로, 반응가스는 염화실란(chlorosilane)이나 모노실란(monosilane)이며, 반응가스는 수소와 같은 캐리어 가스와 혼합되어 공급된다.
반응기(110)는 가스 투입구(111)와, 가스 배출구(112)와, 제1 냉각로드(113a)가 설치된 바닥 냉각체(113)와, 바닥 냉각체(113)의 일 단에 제1, 제2 실리콘 코어 로드(122a, 112b)와 평행한 방향으로 설치되며 내부에 제2 냉각로드(114a)가 형성된 하부 냉각체(114)와, 하부 냉각체(114)의 상부면에 설치되며 내부에 각각 제3 냉각로드(115a)가 형성되는 상부 냉각체(115)와, 상부 냉각체(116) 상부에 설치되며 내부에 제4 냉각로드(116a)가 형성된 돔 냉각체(116)와, 반응기(110)의 내부를 외부에서 확인할 수 있도록 해주는 투시창(117)을 포함한다. 여기서, 제1 냉각로드(113a)가 설치된 바닥 냉각체(113)는 반응기(110)와 탈, 부착되도록 구현된다.
도 1에는 도시되지 않았지만, 반응기(110)는 제1 내지 제 4 냉각로드(113a∼116a) 각각에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 냉각수 공급장치는 반응가스가 반응기(110) 내부로 공급되는 시점부터 하부 냉각체(114)의 제2냉각로드(114a)에 가장 낮은 온도를 갖는 냉각수를 공급한다.
대부분의 공급된 반응가스는 열분해 되어 제1, 제2 실리콘 코어 로드(112a, 112b)에 증착되지만, 일부 실리콘 분말은 실리콘 제1, 제2 실리콘 코어 로드(112a, 112b)에 증착되지 않고 반응기(110) 내부에 증착되기도 한다. 실리콘 분말의 증착 반응은 온도가 낮은 곳일수록 용이하게 일어나므로, 하부 냉각체(114)의 온도를 가장 낮게 제어하여 하부 냉각체(114)에 실리콘 분말을 증착하도록 유도한다. 돔 냉각체(116)나 상부 냉각체(115)에 실리콘 분말이 많이 증착될 경우, 실리콘 로드(210)의 품질에 악영향을 미칠 수 있고, 바닥 냉각체(113)에 실리콘 분말이 많이 증착될 경우에는 가스 배출구(112)을 막을 위험이 있기 때문이다.
폴리실리콘 증착부(120)는 일 실시예에 있어서, 전극부(121)와, 실리콘 코어 로드(122)와, 실리콘 코어 로드 가열부(123)와, 복수개의 가스 분사 노즐(1241)를 포함하는 가스 분사부(124)를 포함한다.
전극부(121)는 실리콘 코어 로드(122)로 전류를 공급하기 위한 것으로, 반응기(110)의 바닥에 설치되며 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 제1 전극(121a)과 제2 전극(121b)을 포함한다. 여기서, 제1 전극(121a)과 제2 전극(121b)은 그라파이트(Graphite) 재질의 전극으로 구현될 수 있다. 또한, 제1 전극(121a)과 제2 전극(121b)은 반응기(110) 바닥과 절연되게 설치된다.
실리콘 코어 로드(122)는 반응가스에서 분해된 실리콘 가스를 증착시키는 것으로, 전극부(121)의 제1 전극(121a)으로부터 전류를 입력받아 전극부(121)의 제2 전극(121b)으로 전류를 통전시키면서 자체 발열한다. 실리콘 코어 로드(122)는 전극부(121)의 제1 전극(121a)과 연결되며 반응기(110)의 바닥과 수직한 방향으로 설치되는 제1 실리콘 코어 로드(122a)와, 전극부(121)의 제2 전극(121b)과 연결되며 반응기(110)의 바닥과 수직한 방향으로 설치되는 제2 실리콘 코어 로드(122b)와, 제1 실리콘 코어 로드(122a) 및 제2 실리콘 코어 로드(122b)를 연결하는 제3 실리콘 코어 로드(122c)를 포함한다.
실리콘 코어 로드 가열부(123)는 실리콘 코어 로드(122)에 전류를 입력하기 전에 실리콘 코어 로드(122)를 가열하는 역할을 한다. 실리콘 코어 로드 가열부(123)는 제1 실리콘 코어 로드(122a)로부터 소정 간격만큼 떨어져 제1 실리콘 코어 로드(122a)를 둘러싸며 내부에 발열수단(1231)이 설치되는 제1 발열체(123a)와, 제2 실리콘 코어 로드(122b)로부터 소정 간격만큼 떨어져 제2 실리콘 코어 로드(122b)를 둘러싸며 내부에 발열수단(1231)이 설치되는 제2 발열체(123b)를 포함한다.
발열수단(1231)은 SiC(탄화규소), MoSi2(규화몰리브덴), 그라파이트 등 세라믹 히터 또는 Fe-Cr(철-크롬)계, Ni-Cr(니켈-크롬)계, Fe-Cr-Al(철-크롬-알루미늄)계 금속 히터로 구현될 수 있다.
여기서, 도 2를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 제1 발열체(123a)의 내부에 형성되는 발열수단(1231)은 제1 발열체(123a)의 높이 방향으로 설치되는 다수개의 히터를 포함하되, 다수개의 히터는 제1 발열체(123a)의 둘레에 일정한 간격, 예컨대 60도 간격으로 6개의 히터가 설치될 수 있고, 90도 간격으로 4개의 히터가 설치될 수 있다. 참조번호 210은 제1 실리콘 코어 로드(122a)에 증착된 폴리 실리콘이다.
다시 도 1을 참조하면, 복수개의 가스 분사 노즐(1241)은 반응기(110)의 가스 투입구(111)를 통해 제1, 제2 발열체(123a, 123b) 내부에 투입되는 반응가스가 각각 제1, 제2 실리콘 코어 로드(122a, 122b)를 향하여 흐르도록 제1, 제2 발열체(123a, 123b)의 표면에 형성된다. 복수개의 가스 분사 노즐(1241)을 통해 분사되는 반응가스는 열분해되고, 분해된 실리콘 기체는 제1, 제2 실리콘 코어 로드(122a, 122b)에 증착된다. 반응가스는 제1, 제2 발열체(123a, 123b) 내부에 투입되어 발열수단(1231)에 의해 예열되어 제1, 제2 실리콘 코어 로드(122a, 122b)로 분사됨으로 인해, 본 발명의 폴리 실리콘 제조장치는 반응가스의 열분해가 빠르게 일어날 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 복수개의 가스 분사 노즐(1241)은 제1 발열체(123a)의 표면의 높이 방향으로 일정한 간격만큼 떨어진 위치에 설치되는 적어도 2 개이상의 노즐(1241)을 포함한다. 또한, 복수개의 가스 분사 노즐(1241)은 제1 발열체(123a)의 표면 둘레에 일정한 간격으로 설치된다.
또한, 제1 발열체(123a)의 표면 둘레에 일정한 간격으로 설치 복수개의 노즐(1241)은, 제1 발열체(123a)의 둘레에 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 히터(1231)들 사이에 설치된다. 이에 따라 다수개의 히터(1231)들의 복사열이 가스 분사 노즐(1241)을 통해 제1 실리콘 코어 로드(122a)로 전달되어 반응가스에서 분해된 실리콘 기체가 제1 실리콘 코어 로드(122a)에 불균일하게 증착되는 것을 방지할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 폴리실리콘 제조장치의 개략적인 구성 블록도이고, 도 4 는 증착 온도별 저항―등가두께의 관계도이다.
도 3 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 폴리실리콘 제조장치는 일 실시예에 있어서, 전원 공급부(31)와, 실리콘 코어 로드(32)와, 가스 분사부(33)와, 영상 촬영부(34)와, 전류/전압 측정부(35)와, 저장부(36)와, 제어부(37)를 포함하여 구현될 수 있다.
전원 공급부(31)는 실리콘 코어 로드(32)에 전류를 공급하기 위한 것으로, 유연한 출력 특성을 제공해 주는 디지털 제어방식의 전원 공급장치로 구현될 수 있다. 디지털 제어방식의 전원 공급장치는 DSP와 전용 로직, 그리고 그 밖의 다른 기술들을 사용하여 출력 전압 및 전류를 디지털 방식으로 제어한다.
도 3 에 도시하지 않았지만, 전원 공급부(31)와 실리콘 코어 로드(32) 사이에는 전원 공급부(31)와 연결되며 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부가 설치될 수 있다.
실리콘 코어 로드(32)는 반응가스에서 분해된 실리콘 가스를 증착시키는 것으로, 전원 공급부(31)로부터 공급되는 전류를 통전시키면서 자체 발열한다. 가스 분사부(33)는 실리콘 코어 로드(32)를 향하여 반응가스를 분사한다. 일례로, 반응가스는 염화실란(chlorosilane)이나 모노실란(monosilane)이며, 반응가스는 수소와 같은 캐리어 가스와 혼합되어 공급된다.
영상 촬영부(34)는 실리콘 코어 로드(32)의 표면 영상을 촬영하는 것으로, CCD 카메라로 구현될 수 있다. 전류/전압 측정부(35)는 실리콘 코어 로드(32)에 흐르는 전류와 전압을 측정한다. 저장부(36)는 실행 프로그램 및 데이터가 저장되는 것으로, 대용량 기억장치로서 하드디스크, DVD롬, CD롬 및 블루레이롬 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며, 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 저장한다.
제어부(37)는 저장부(36)에 저장된 실행 프로그램 및 데이터에 따라 작동된다. 일례로, 제어부(37)는 저항 산출부(371)와, 두께 측정부(372)와, 전원 제어부(373)를 포함한다.
저항 산출부(371)는 전류/전압 측정부(35)에서 측정된 전류와 전압을 이용하여 실리콘 코어 로드(32)의 저항을 산출한다. 두께 측정부(372)는 영상 촬영부(34)로부터 입력되는 실리콘 코어 로드의 표면 영상으로부터 증착된 폴리실리콘의 증착 두께를 측정한다.
전원 제어부(373)는 저항 산출부(371)에서 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 두께 측정부(372)에서 측정한 폴리실리콘의 증착 두께 및 저장부(36)에 저장된 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 현재 증착 온도를 구하고, 현재 증착 온도가 미리 설정된 증착 온도와 차이가 있는 경우 그 차이에 해당하는 전류 제어 신호를 전원 공급부(31)로 출력한다.
여기서, 전원 제어부(373)가 증착 온도별 저항―등가두께 데이터를 이용하여 전류 제어 신호를 출력하는 과정을 도 4를 참조하기로 한다.
폴리실리콘 증착과정 중에서 실리콘 코어 로드(32)에서는 수학식 1의 관계가 성립한다.
Figure 112010056677310-pat00001
여기서, R은 실리콘 코어 로드의 저항값, ρ는 실리콘 코어 로드의 비저항, L은 실리콘 코어 로드의 길이, A는 실리콘 코어 로드의 단면적, D는 실리콘 코어 로드의 직경이다.
폴리실리콘 증착 공정 중, 실리콘 코어 로드의 길이(L)는 변하지 않고, 불순물 특히 Boron, Phosphorous 등 불순물의 혼입이 없고 온도의 변화가 없다면 비저항(ρ)은 일정하므로, 저항(R)은 실리콘 코어 로드의 단면적(A)에 반비례하고, 실리콘 코어 로드 직경(D)의 제곱에 반비례하게 된다. 즉 수학식 1을 사용하여, 도 4와 같이 증착 온도별 저항―등가두께 데이터를 구할 수 있다.
예를 들어, 전원 제어부(373)는 저항 산출부(371)에서 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 두께 측정부(372)에서 측정한 폴리실리콘의 증착 두께가 도 4의 증착 온도별 저항―등가두께 관계도에서 점 P에 해당하고, 미리 설정된 증착 온도가 900℃인 경우, 저항값이 R1에서 R2가 되도록 전류 제어 신호를 전원 공급부(31)로 출력한다.
여기서, 등가 두께는 실리콘 코어 로드의 단면이 원형이고 전체 실리콘 코어 로드의 평균 두께를 나타낸다. 일 실시예 있어서, 실리콘 코어 로드(32)는 그 단면이 원형 또는 사각형인 것도 가능하다. 통상적으로 폴리실리콘 증착공정이 진행됨에 따라 증착두께가 점점 두꺼워짐에 따라 단면 모양이 원형으로 바뀌게 되기 때문이다.
도 5 는 본 발명에 따른 폴리 실리콘 제작 공정 순서도이다.
도시한 바와 같이, 반응기 내부에 설치된 실리콘 코어 로드에 전류를 공급하여 실리콘 코어 로드의 증착 온도를 미리 설정된 증착온도로 유지시킨다(S511). 단계 S511는 실리콘 코어 로드를 미리 예열시키는 과정을 수행한 후에 실리콘 코어 로드에 전류를 공급하도록 구현될 수 있다. 일례로, 실리콘 코어 로드의 증착 온도 설정은 파이로미터(pyrometer)에 의한 온도 측정을 통해 이루어질 수 있다.
이후, 반응기 내에 반응가스를 공급하여 실리콘 코어 로드 표면에 폴리실리콘을 증착한다(S512). 실리콘 코어 로드 표면에 폴리실리콘이 증착되는 동안 실리콘 코어 로드의 표면 영상을 촬영한다(S513). 이후, 실리콘 코어 로드의 표면 영상으로부터 증착된 폴리실리콘의 증착 두께를 측정한다(S514). 이후, 실리콘 코어 로드에 흐르는 전류와 전압을 측정하고(S515), 측정된 전류와 전압을 이용하여 실리콘 코어 로드의 저항을 산출한다(S516).
이후, 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 측정한 폴리실리콘의 증착 두께 및 저장된 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 현재 증착 온도를 구한다(S517). 이후, 현재 증착 온도가 미리 설정된 증착 온도를 비교하여(S518) 그 결과 차이가 있는 경우 그 차이에 해당하는 전류 제어 신호를 전원 공급부로 출력한다(S519).
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 폴리실리콘 증착장치
110: 반응기
111: 가스 투입구 112: 가스 배출구
113: 바닥 냉각체 113a: 제1 냉각로드
114: 하부 냉각체 114a: 제2 냉각로드
115: 상부 냉각체 115a: 제3 냉각로드
116: 돔 냉각체 116a: 제4 냉각로드
117: 투시창
120: 폴리실리콘 증착부
121: 전극부
121a: 제 1전극 121b: 제2 전극
122: 실리콘 코어 로드부
122a: 제1 실리콘 코어 로드 122b: 제2 실리콘 코어 로드
122c: 제3 실리콘 코어 로드
123: 실리콘 코어 로드 가열부
123a: 제1 발열체 123b: 제2 발열체
1231: 발열수단
124: 가스 분사부 1241: 분사 노즐

Claims (3)

  1. 전원 공급부;
    상기 전원 공급부와 연결되며 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부;
    상기 제1 전극으로부터 전류를 입력받아 상기 제2 전극으로 전류를 통전시키면서 자체 발열하는 실리콘 코어 로드;
    상기 실리콘 코어 로드로부터 소정 거리만큼 이격되게 설치되되 상기 실리콘 코어 로드를 둘러싸고, 내부에는 둘레를 따라 복수개의 발열수단이 소정 거리만큼 이격되게 설치되어 있는 발열체를 포함하며, 상기 실리콘 코어 로드가 통전되기 전에 상기 실리콘 코어 로드를 가열하는 실리콘 코어 로드 가열부;
    상기 발열체의 표면 둘레를 따라 소정 거리만큼 이격되게 설치되되 상기 복수개의 발열수단 사이사이에 각각 설치되는 복수개의 가스 분사노즐을 포함하고, 상기 실리콘 코어 로드를 향하여 반응가스를 분사하는 가스 분사부;
    상기 실리콘 코어 로드의 표면 영상을 촬영하는 영상 촬영부;
    상기 실리콘 코어 로드에 흐르는 전류와 전압을 측정하는 전류/전압 측정부;
    증착 온도별 저항-등가두께 데이터베이스를 저장하는 저장부; 및
    상기 전류/전압 측정부에서 측정된 전류와 전압을 이용하여 상기 실리콘 코어 로드의 저항을 산출하는 저항 산출부와, 상기 영상 촬영부로부터 입력되는 실리콘 코어 로드의 표면 영상으로부터 증착된 폴리실리콘의 증착 두께를 측정하는 두께 측정부와, 상기 저항 산출부에서 산출된 실리콘 코어 로드의 저항값과 상기 두께 측정부에서 측정한 폴리실리콘의 증착 두께 및 상기 저장부에 저장된 증착 온도별 저항―등가두께 데이터베이스를 이용하여 현재 증착 온도를 구하고, 상기 현재 증착 온도가 미리 설정된 증착 온도와 차이가 있는 경우 그 차이에 해당하는 전류 제어 신호를 상기 전원 공급부로 출력하는 전원 제어부를 포함하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
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