KR101056774B1 - Method for measuring temperature gradient of chamber using ptcr - Google Patents
Method for measuring temperature gradient of chamber using ptcr Download PDFInfo
- Publication number
- KR101056774B1 KR101056774B1 KR1020100077037A KR20100077037A KR101056774B1 KR 101056774 B1 KR101056774 B1 KR 101056774B1 KR 1020100077037 A KR1020100077037 A KR 1020100077037A KR 20100077037 A KR20100077037 A KR 20100077037A KR 101056774 B1 KR101056774 B1 KR 101056774B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- temperature
- pti
- temperature gradient
- seeds
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
Abstract
Description
본 발명은 챔버 내의 온도구배를 측정하는 기술에 관한 것으로, 특히 피티씨알(PTCR: Process Temperature Control Ring)을 이용하여 단결정 사파이어 성장용 초고온 진공로를 구비한 챔버 내의 온도구배를 측정하는데 적당하도록 한 피티씨알을 이용한 챔버의 온도구배 측정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a technique for measuring a temperature gradient in a chamber, and in particular, to fit a temperature gradient in a chamber having an ultra high temperature vacuum furnace for growing single crystal sapphire using a process temperature control ring (PTCR). It relates to a temperature gradient measurement method of a chamber using a seed.
일반적으로, 반도체 전공정 장비인 챔버의 온도구배(temperature gradient)를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있다. 예를 들어, 상용화된 고온의 온도구배 측정 방법으로써 금속 열전대(metal thermocouple)를 이용하는 직접 측정 방법과, 고온계(pyrometer)를 이용한 간접 측정 방법이 있었다. In general, there are several methods for measuring the temperature gradient of a chamber, which is a semiconductor preprocessing equipment. For example, commercially available high temperature gradient measurement methods include a direct measurement method using a metal thermocouple and an indirect measurement method using a pyrometer.
그런데, 종래의 고온계(pyrometer)를 이용한 간접 측정 방법으로 단결정 사파이어 성장용 초고온 진공로를 구비한 초고온 챔버 내의 온도구배를 측정하는 경우 10~20℃ 오차가 발생되는 것으로 보고되고 있지만, 관찰점이 멀기 때문에 실질적으로는 더 큰 오차가 발생되는 문제점이 있었다.
By the way, when measuring the temperature gradient in the ultra-high temperature chamber equipped with the ultra-high temperature vacuum furnace for single crystal sapphire growth by using an indirect measuring method using a conventional pyrometer, an error of 10 to 20 ° C. has been reported, but since the observation point is far from In practice, there was a problem that a larger error occurred.
따라서, 본 발명의 목적은 피티씨알(PTCR)을 이용하여 단결정 사파이어 성장용 초고온 진공로를 구비한 챔버 내의 온도구배를 직접적으로 측정하여 온도구배가 심한 부분에 단열재를 보강할 수 있도록 하는데 있다. Therefore, an object of the present invention to directly measure the temperature gradient in the chamber equipped with an ultra high temperature vacuum furnace for single crystal sapphire growth using PTC (PTCR) to reinforce the heat insulating material in the severe temperature gradient.
본 발명의 목적들은 앞에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects. Other objects and advantages of the invention will be more clearly understood by the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
(a) 챔버의 측벽에 수평 및 수직 방향으로 기 설정된 간격을 두고 피티씨알을 장착하는 단계;(a) mounting the PTs at predetermined intervals in the horizontal and vertical directions on the sidewalls of the chamber;
(b) 히터를 구동하여 상기 챔버 내부의 공정온도가 기 설정된 온도에 도달되도록 하는 단계;(b) driving a heater so that the process temperature inside the chamber reaches a preset temperature;
(c) 상기 피티씨알들을 수거하여 직경을 측정하는 단계;(c) collecting the PTI seeds to measure a diameter;
(d) 상기 측정된 직경값을 근거로 온도구배를 추정하여 해당 부분에 단열재를 보강하는 방식으로 공정온도를 보정하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
(d) estimating the temperature gradient based on the measured diameter value and correcting the process temperature in such a manner as to reinforce the insulating material in the corresponding portion.
본 발명은 피티씨알을 이용하여 단결정 사파이어 성장용 초고온 진공로를 구비한 초고온 챔버 내의 온도구배를 직접적으로 측정함으로써, 측정오차를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 온도구배 측정결과를 근거로 온도구배가 심한 부분에 단열재를 보강함으로써 공정온도를 보다 정확하게 보정할 수 있는 효과가 있다.
The present invention has the effect of reducing the measurement error by directly measuring the temperature gradient in the ultra-high temperature chamber having an ultra high-temperature vacuum furnace for single crystal sapphire growth using PTI seed. In addition, based on the temperature gradient measurement results, by reinforcing the heat insulating material in a severe temperature gradient, there is an effect of more accurately correcting the process temperature.
도 1은 본 발명의 온도구배 측정 방법이 적용되는 챔버에 온도구배 측정을 위한 피티씨알이 장착된 것을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 온도구배 측정 방법이 적용되는 챔버에 온도구배 측정을 위한 피티씨알의 장착예를 보인 평면도.
도 3은 본 발명이 적용되는 챔버의 종단면도
도 4는 발명에 따른 피티씨알을 이용한 챔버의 온도구배 측정 방법의 제어 흐름도.1 is an exemplary view showing that the PTI seed for measuring the temperature gradient is mounted in the chamber to which the temperature gradient measuring method of the present invention is applied.
Figure 2 is a plan view showing a mounting example of the PTI seed for measuring the temperature gradient in the chamber to which the temperature gradient measuring method of the present invention is applied.
Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the chamber to which the present invention is applied
4 is a control flowchart of a method for measuring a temperature gradient of a chamber using a PTI seed according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 온도구배 측정 방법이 적용되는 챔버에 온도구배 측정을 위한 피티씨알의 장착예를 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명의 온도구배 측정 방법이 적용되는 챔버에 온도구배 측정을 위한 피티씨알의 장착예를 보인 평면도이다.1 is a schematic diagram showing an example of mounting a PTI seed for measuring the temperature gradient in the chamber to which the temperature gradient measuring method of the present invention is applied, and FIG. 2 is a method for measuring a temperature gradient in a chamber to which the temperature gradient measuring method of the present invention is applied. It is a top view which showed the mounting example of PTTI.
상기 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 몰리브덴 와이어(12)에 다수의 피티씨알(13)이 수직 방향으로 연결되어 챔버(10)의 원통형 측벽(11) 내에 수직 방향으로 장착되고, 이와 같이 연결된 피티씨알(13)들이 수평방향으로 소정 간격을 두고 장착된다.(S1) 1 and 2, a plurality of
상기 도 1 및 도 2에서는 피티씨알(13)이 수직 방향으로 3개씩 연결되고, 이와 같이 연결된 피티씨알(13)들이 수평방향으로 90ㅀ간격으로 4줄 씩 장착된 것을 예로 하였으나, 수직, 수평방향으로 장착되는 피티씨알(13)의 개수는 이에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 자유롭게 증가시키거나 감소시킬 수 있다.In FIG. 1 and FIG. 2, three
도 3은 상기 챔버(10)의 종단면도를 나타낸 것으로, 원통형 측벽(11)의 내측으로 히터(14)가 장착되고, 그 히터(14)의 내측으로 도가니(15)가 놓이게 된다. 상기 도 1 및 도 2에서는 나타내지 않았지만 상기 챔버(10)의 바닥면 하부에도 상기 피티씨알(13)을 장착하였다. 3 shows a longitudinal cross-sectional view of the
일반적으로, 상기 원통형 측벽(11) 및 바닥면 하부에 여러장의 단열재가 설치되는데, 상기 피티씨알(13)은 그 단열재들의 사이에 착탈이 용이하게 장착하는 것이 바람직하다.In general, a plurality of heat insulating materials are installed in the
상기 챔버(10)는 단결정 사파이어 성장용 초고온 진공로를 구비한 초고온 챔버(10)의 공정온도는 2000~2100℃로서, 이 챔버(10)의 구배온도를 직접 측정하기 위해 상기와 같이 장착된 피티씨알(13)의 온도측정 범위는 아래의 표에서와 같이 1,450~1,750℃인 것을 예로 하여 설명한다. The
상기와 같은 과정을 통해 상기 챔버(10)에 상기 설명에서와 같이 피티씨알(13)을 장착한 후 상기 히터(14)를 구동하여 내부의 공정온도가 2000~2100℃에 도달되도록 한다.(S2) Through the above process, the
이때, 상기 피티씨알(13)들은 상기 챔버(10)의 공정온도 상승에 따른 주변의 온도 상승에 대응하여 직경(지름)이 줄어들게 된다. At this time, the
사용자는 상기와 같이 장착된 피티씨알(13)을 수거하여 마이크로메타로 직경을 측정하게 되는데, 아래의 표는 이들의 측정 결과를 예시적으로 나타낸 것이다.(S3) The user collects the
즉, 아래의 첫 번째 표는 챔버(10)의 맨 상측의 동일 수평면상에 소정 간격으로 설치된 5개의 피티씨알(13)의 측정된 직경값과 그에 따른 온도값이고, 그 아래의 3개의 표는 2~4번째의 수평면상에 소정 간격으로 설치된 5개의 피티씨알(13)의 측정된 직경값과 그에 따른 온도값이다. 그리고, 마지막 표는 챔버(10)의 바닥면 하부에 장착된 티씨알(13)의 측정된 직경값과 그에 따른 온도값이다.That is, the first table below shows the measured diameter values and the corresponding temperature values of the five
상기 표들을 살펴보면, 위로부터 두 번째 표의 3번째 피티씨알의 직경값이 상대적으로 작게 나타나고, 위로부터 세 번째 표의 첫 번째 및 두 번째, 네 번째 및 다섯 번째 피티씨알의 직경값이 상대적으로 작게 나타난 것을 알 수 있다. 그리고, 마지막 표의 두 번째 및 네 번째 티피씨알의 직경값이 상대적으로 작게 나타난 것을 알 수 있다.Looking at the tables, the diameter value of the third PTI seeds of the second table from the top appears relatively small, and the diameter values of the first and second, fourth and fifth PTI seeds of the third table from the top appeared relatively small. Able to know. And, it can be seen that the diameter values of the second and fourth TIPS of the last table are relatively small.
상기 설명에서와 같이 측정된 직경값이 작게 나타난 피티씨알은 해당 부분의 온도구배가 다른 부분에 비하여 심하게 나타난 것을 의미한다. 따라서, 사용자는 해당 부분에 단열재를 보강하는 방식으로 공정온도를 보정하게 된다.As shown in the above description, the PTI seed having a small measured diameter value means that the temperature gradient of the corresponding portion is more severe than other portions. Therefore, the user corrects the process temperature by reinforcing the heat insulating material in the corresponding portion.
결국, 상기와 같은 과정을 통해 측정된 온도구배 데이터(1,450~1,750℃)를 근거로 2000~2100℃ 구간의 온도구배를 추정하여 공정온도를 보정할 수 있게 된다.(S4),(S5) As a result, it is possible to correct the process temperature by estimating the temperature gradient of the 2000 ~ 2100 ℃ section based on the temperature gradient data (1,450 ~ 1,750 ℃) measured through the above process. (S4), (S5)
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various embodiments based on the basic concept of the present invention defined in the following claims. Such embodiments are also within the scope of the present invention.
10 : 챔버
11 : 원통형 측벽
12 : 몰리브덴 와이어
13 : 피티씨알
14 : 히터
15 : 도가니10: chamber
11: cylindrical sidewall
12: molybdenum wire
13: Pitial
14: heater
15: crucible
Claims (7)
(b) 히터를 구동하여 상기 챔버 내부의 공정온도가 기 설정된 온도에 도달되도록 하는 단계;
(c) 상기 피티씨알들을 수거하여 직경을 측정하는 단계 및,
(d) 상기 측정된 직경값을 근거로 온도구배를 추정하여 해당 부분에 단열재를 보강하는 방식으로 공정온도를 보정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피티씨알을 이용한 챔버의 온도구배 측정 방법.
(a) mounting the PTs at predetermined intervals in the horizontal and vertical directions on the sidewalls of the chamber;
(b) driving a heater so that a process temperature inside the chamber reaches a preset temperature;
(c) measuring the diameter by collecting the PTI seeds,
(d) estimating the temperature gradient based on the measured diameter value and correcting the process temperature in such a manner as to reinforce the heat insulating material in the corresponding portion; and measuring the temperature gradient of the chamber using a PTI grains. .
The method of claim 1, wherein the temperature measurement range of the PTI seeds is 1,450 to 1,750 ° C.
The method of claim 1, wherein the step (a) comprises mounting the PTI seeds in a horizontal and vertical direction by connecting the PTI seeds with molybdenum wire.
The method of claim 1, wherein the step (a) further comprises the step of mounting the PTI seed at the bottom of the bottom surface of the chamber.
The method of claim 1, wherein the step (a) comprises mounting the PTI seeds between the heat insulating materials installed on the sidewalls of the chamber.
The method of claim 1, wherein the preset process temperature of step (b) comprises 2000 to 2100 ° C. 7.
The method of claim 1, wherein the step (c) comprises measuring the diameter by micrometer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100077037A KR101056774B1 (en) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Method for measuring temperature gradient of chamber using ptcr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100077037A KR101056774B1 (en) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Method for measuring temperature gradient of chamber using ptcr |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101056774B1 true KR101056774B1 (en) | 2011-08-16 |
Family
ID=44933286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100077037A KR101056774B1 (en) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Method for measuring temperature gradient of chamber using ptcr |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101056774B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103074670A (en) * | 2013-02-05 | 2013-05-01 | 元亮科技有限公司 | Crystal growth temperature gradient testing method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001391A (en) | 1998-06-11 | 2000-01-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Silicon single crystal wafer and its production |
KR100852686B1 (en) | 2007-01-19 | 2008-08-19 | 주식회사 글로실 | Apparatus for manufacturing poly crystaline silicon ingot for solar battery |
KR100931018B1 (en) | 2007-10-05 | 2009-12-14 | 주식회사 글로실 | Device for manufacturing polycrystalline silicon ingot for solar cell equipped with door opening and closing device using hanger |
-
2010
- 2010-08-10 KR KR1020100077037A patent/KR101056774B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001391A (en) | 1998-06-11 | 2000-01-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Silicon single crystal wafer and its production |
KR100852686B1 (en) | 2007-01-19 | 2008-08-19 | 주식회사 글로실 | Apparatus for manufacturing poly crystaline silicon ingot for solar battery |
KR100931018B1 (en) | 2007-10-05 | 2009-12-14 | 주식회사 글로실 | Device for manufacturing polycrystalline silicon ingot for solar cell equipped with door opening and closing device using hanger |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103074670A (en) * | 2013-02-05 | 2013-05-01 | 元亮科技有限公司 | Crystal growth temperature gradient testing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101951136B1 (en) | Manufacturing method of silicon carbide single crystal | |
CN108138359A (en) | Sic single crystal ingot | |
CN102971624B (en) | Polycrystalline silicon rod and production method for polycrystalline silicon rod | |
US20130255568A1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide single crystal | |
US20200063286A1 (en) | Crystal growth apparatus, method for manufacturing silicon carbide single crystal, silicon carbide single crystal substrate, and silicon carbide epitaxial substrate | |
JP2018510831A (en) | Furnace for sublimation recrystallization of wide band gap crystals | |
KR101056774B1 (en) | Method for measuring temperature gradient of chamber using ptcr | |
US9777400B2 (en) | Method for producing single crystal | |
US20170121844A1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide single crystal and silicon carbide substrate | |
JP6678437B2 (en) | Method for producing SiC single crystal ingot, SiC single crystal ingot, and SiC single crystal wafer | |
US20210262119A1 (en) | Silicon carbide single crystal growth apparatus and method for manufacturing silicon carbide single crystal | |
US9856583B2 (en) | Method of manufacturing silicon carbide single crystal | |
JP6869077B2 (en) | Method for manufacturing silicon carbide single crystal ingot | |
US10985042B2 (en) | SiC substrate, SiC epitaxial wafer, and method of manufacturing the same | |
US20160083865A1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide single crystal | |
US20180254323A1 (en) | Silicon carbide substrate | |
US20160326669A1 (en) | Silicon carbide substrate, silicon carbide ingot, and methods for manufacturing silicon carbide substrate and silicon carbide ingot | |
US9845549B2 (en) | Method of manufacturing silicon carbide single crystal | |
JP2020007163A (en) | Method of measuring resistivities of raw material crystal and method of manufacturing fz silicon single crystal | |
KR101540235B1 (en) | Apparutus and Method for Manufacturing Single Crystal Ingot | |
KR101464561B1 (en) | Sapphire ingot growing apparatus and rod heater using the same | |
JP4962406B2 (en) | Method for growing silicon single crystal | |
US20200332436A1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide single crystal | |
CN106783545A (en) | A kind of adjusting method of flat board epitaxial furnace thermal field | |
KR20160049432A (en) | HEAT TREATING METHOD OF SiC INGOT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150209 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |