KR101159270B1 - Ingot grower - Google Patents

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KR101159270B1
KR101159270B1 KR1020120000189A KR20120000189A KR101159270B1 KR 101159270 B1 KR101159270 B1 KR 101159270B1 KR 1020120000189 A KR1020120000189 A KR 1020120000189A KR 20120000189 A KR20120000189 A KR 20120000189A KR 101159270 B1 KR101159270 B1 KR 101159270B1
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KR
South Korea
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chamber
dome
main chamber
hole
pin
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Application number
KR1020120000189A
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Korean (ko)
Inventor
배민욱
이종우
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주식회사 대진기계
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    • C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
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Abstract

PURPOSE: An ingot grower is provided to prevent victims to be generated due to exhausted steam vapor by including a safety cover along a portion in which a dome chamber is combined with a main chamber. CONSTITUTION: A main chamber(110) comprises a crucible(111) in inside. A dome chamber(130) covers the upper side of the main chamber. A pull chamber(140) is included on the top of the dome chamber. An elevating mean(160) transfers the dome chamber and the pull chamber to upward and downward. A first connector(170) is fixed to the dome chamber. A projected first pin is formed on the first connector. A second connector(180) is fixed to the pull chamber. A projected second pin is formed on the second connector. A first link and a second ling are fixed to the elevating mean.

Description

잉곳 성장기{Ingot Grower}Ingot Grower

본 발명은 잉곳 성장기에 관한 것이다.
The present invention relates to an ingot growth phase.

일반적으로, 잉곳(Ingot)은 초크랄스키(Czochralski) 결정 성장법(CZ 법)을 채용한 잉곳 성장기(Ingot Grower)를 이용하여 제작한다. 이러한 잉곳 성장기는 밀폐된 석영 도가니 내에 폴리 실리콘(Poly Si)을 충전하고, 고진공하에서 고온(예를 들어, 1450℃ 이상)으로 가열 용융시킨 후, 용융된 폴리 실리콘에 단결정 실리콘(Single Si)의 시드(Seed)를 접촉시켜 봉상의 잉곳을 성장시킨다.
Ingots are generally manufactured using an Ingot Grower employing the Czochralski crystal growth method (CZ method). This ingot growth machine is filled with polysilicon (Poly Si) in a sealed quartz crucible, heat-melted at high temperature (for example, 1450 ℃ or more) under high vacuum, and then seed of single-crystal silicon (Single Si) in the molten polysilicon (Seed) is contacted to grow a rod-shaped ingot.

구체적으로, 잉곳 성장기는 스택킹(Stacking)→멜팅(Melting)→딥핑(Dipping)→넥킹(Necking)→숄더링(Shouldering)→바디 그로스(Body Growth)→테일링(Tailing)→쿨 다운(Cool Down) 등의 공정을 거쳐 잉곳을 제작한다. 여기서, 스택킹은 폴리 실리콘과 도펀트(Dopant)를 석영 도가니에 충전하는 공정이고, 멜팅은 고온으로 가열하여 폴리 실리콘을 용융시키는 공정으로, 이때 용융된 폴리 실리콘을 멜트(Melt)라고 한다. 이후, 딥핑을 통해서 멜트에 시드를 접촉시키고, 넥킹을 통해서 결함이 발생하지 않도록 직경을 최대한 줄이면서 잉곳을 인상시킨다. 다음, 솔더링을 통해서 잉곳의 직경을 성장시킨 후, 바디 그로스를 통해서 잉곳의 길이를 성장시킨다. 이후, 테일링을 통해서 잉곳의 직경을 감소시키고, 최종적으로, 쿨 다운을 통해서 잉곳을 냉각시켜 제작을 완료한다.
Specifically, the ingot growth machine is stacking → melting → dipping → necking → shouldering → body growth → tailing → cooling → cool down Ingot is made through a process such as). Here, stacking is a process of filling polysilicon and a dopant into a quartz crucible, and melting is a process of melting polysilicon by heating it to a high temperature, wherein the molten polysilicon is called melt. Thereafter, the seed is brought into contact with the melt through dipping, and the ingot is raised while reducing the diameter as much as possible so that no defect occurs through the necking. Next, the diameter of the ingot is grown through soldering, and then the length of the ingot is grown through the body gross. Thereafter, the diameter of the ingot is reduced by tailing, and finally, the ingot is cooled by cooling down to complete the fabrication.

한편, 잉곳은 고온의 메인챔버 내부에서 성장시킨다. 따라서, 메인챔버 내부의 온도를 적절하게 유지하기 위해서, 메인챔버나 메인챔버를 커버하는 돔챔버에 냉각수를 순환시키는 수랭식 냉각을 수행한다.
On the other hand, the ingot is grown inside the high temperature main chamber. Therefore, in order to maintain the temperature inside the main chamber properly, water-cooled cooling is performed to circulate the cooling water in the main chamber or the dome chamber covering the main chamber.

하지만, 종래기술에 따른 잉곳 성장기는 돔챔버에 크랙(Crack)이 발생하면, 냉각을 위해서 순환하던 냉각수가 누설(Leak, 漏洩)되어, 메인챔버의 내부에 증기가 발생한다. 이와 같이, 밀폐된 메인챔버 내부에서 계속 증기가 발생하면, 메인챔버 내부의 압력이 높아지고, 그에 따라 메인챔버에서 폭발이 발생할 수 있는 문제점이 존재한다.
However, if a crack occurs in the dome chamber according to the prior art, the coolant circulated for cooling leaks and steam is generated inside the main chamber. As such, if steam continues to be generated in the sealed main chamber, the pressure inside the main chamber is increased, and thus there is a problem that an explosion may occur in the main chamber.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메인챔버 내부에 소정압력 이상이 발생할 때, 돔챔버 또는 풀챔버가 상측으로 소정거리 이동가능하도록 돔챔버와 승강수단을 결합시키거나, 풀챔버와 승강수단을 결합시킴으로써, 증기로 인한 폭발을 방지할 수 있는 잉곳 성장기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a dome chamber and the lifting means so that the dome chamber or the pull chamber can move a predetermined distance upward when a predetermined pressure or more occurs inside the main chamber. It is an object of the present invention to provide an ingot growth machine that can prevent explosion due to steam by combining or combining the pool chamber and the lifting means.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉곳 성장기는 내부에 도가니가 구비된 메인챔버, 상기 메인챔버의 상부를 커버하도록 결합된 돔챔버, 상기 돔챔버의 상부에 구비된 풀챔버, 상기 돔챔버를 상하로 이동시키는 승강수단, 상기 돔챔버에 고정되고 돌출된 제1 핀이 형성된 제1 커넥터, 및 상기 승강수단에 고정되고 상기 제1 핀이 삽입되는 제1 홀이 형성된 제1 링크를 포함하고, 상기 돔챔버가 상기 메인챔버로부터 상측으로 소정거리 이동가능하도록, 상기 제1 홀의 단면적은 상기 제1 핀의 단면적에 비해서 넓은 것을 특징으로 한다.Ingot growth apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the main chamber is provided with a crucible therein, the dome chamber coupled to cover the upper portion of the main chamber, the full chamber provided on the top of the dome chamber, the dome chamber up and down And a lifting means for moving, a first connector having a first pin fixed and protruding from the dome chamber, and a first link having a first hole fixed to the lifting means and into which the first pin is inserted, The cross-sectional area of the first hole is wider than the cross-sectional area of the first fin so that the chamber is movable upwards a predetermined distance from the main chamber.

여기서, 상기 제1 홀의 단면적은 상측으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 한다.
Here, the cross-sectional area of the first hole is characterized in that the larger toward the upper side.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 잉곳 성장기는 내부에 도가니가 구비된 메인챔버, 상기 메인챔버의 상부를 커버하도록 결합된 돔챔버, 상기 돔챔버의 상부에 구비된 풀챔버, 상기 풀챔버를 상하로 이동시키는 승강수단, 상기 풀챔버에 고정되고 돌출된 제2 핀이 형성된 제2 커넥터, 및 상기 승강수단에 고정되고 상기 제2 핀이 삽입되는 제2 홀이 형성된 제2 링크를 포함하고, 상기 풀챔버가 상기 메인챔버로부터 상측으로 소정거리 이동가능하도록, 상기 제2 홀의 단면적은 상기 제2 핀의 단면적에 비해서 넓은 것을 특징으로 한다.Ingot growth apparatus according to another preferred embodiment of the present invention, the main chamber is provided with a crucible therein, the dome chamber coupled to cover the upper portion of the main chamber, the full chamber provided on the upper portion of the dome chamber, the upper chamber up and down And a lifting means for moving to a second connector, a second connector having a second pin fixed to and protruding from the pull chamber, and a second link having a second hole fixed to the lifting means and into which the second pin is inserted. The cross-sectional area of the second hole may be wider than the cross-sectional area of the second fin so that the pull chamber is movable upward by a predetermined distance from the main chamber.

여기서, 상기 제2 홀의 단면적은 상측으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 한다.Here, the cross-sectional area of the second hole is characterized in that increases toward the upper side.

또한, 판상으로 형성되어, 상기 돔챔버와 상기 메인챔버가 결합된 부분을 따라 구비된 안전커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, it is formed in a plate shape, characterized in that it further comprises a safety cover provided along the portion where the dome chamber and the main chamber is coupled.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, the terms or words used in this specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best describe their own invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

본 발명에 따르면, 돔챔버 또는 풀챔버가 상측으로 소정거리 이동가능하도록 돔챔버와 승강수단를 결합시키거나, 풀챔버와 승강수단을 결합시킴으로써, 증기로 인하여 메인챔버 내부에 소정압력 이상이 발생하더라도, 증기를 외부로 배출하여 폭발을 방지할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, even if the dome chamber or the pull chamber is coupled to the dome chamber and the lifting means so as to be able to move a predetermined distance upwards, or by combining the pull chamber and the lifting means, even if a predetermined pressure or more occurs inside the main chamber due to steam, There is an effect to prevent the explosion by discharging the steam to the outside.

또한, 본 발명에 따르면, 돔챔버와 메인챔버가 결합된 부분을 따라 안전커버를 구비함으로써, 돔챔버와 메인챔버의 사이로 증기가 배출되더라도, 배출된 증기로 인하여 인명피해 등이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
In addition, according to the present invention, by providing a safety cover along the portion where the dome chamber and the main chamber are coupled, even if steam is discharged between the dome chamber and the main chamber, it is possible to prevent human life from occurring due to the discharged steam There are advantages to it.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉곳 성장기의 단면도;
도 2는 도 1에 도시된 A 부분을 확대한 정면도;
도 3은 도 1에 도시된 B 부분을 확대한 정면도; 및
도 4a 내지 도 4b는 도 1에 도시된 돔챔버가 메인챔버로부터 이격되는 과정을 나타낸 개념도이다.1 is a cross-sectional view of an ingot grower according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an enlarged front view of the portion A shown in FIG. 1; FIG.
3 is an enlarged front view of a portion B shown in FIG. 1; And
4A to 4B are conceptual views illustrating a process in which the dome chamber shown in FIG. 1 is spaced apart from the main chamber.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another component, and the component is not limited by the terms. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉곳 성장기의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A 부분을 확대한 정면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 B 부분을 확대한 정면도이다.
1 is a cross-sectional view of an ingot growth apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged front view of portion A shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged front view of portion B shown in FIG. 1.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 잉곳 성장기(100)는 내부에 도가니(111)가 구비된 메인챔버(110), 메인챔버(110)의 상부를 커버하도록 결합된 돔챔버(130), 돔챔버(130)의 상부에 구비된 풀챔버(140), 돔챔버(130)와 풀챔버(140)를 상하로 이동시키는 승강수단(160), 돔챔버(130)에 고정되고 돌출된 제1 핀(173)이 형성된 제1 커넥터(170), 승강수단(160)에 고정되고 제1 핀(173)이 삽입되는 제1 홀(177)이 형성된 제1 링크(175), 풀챔버(140)에 고정되고 돌출된 제2 핀(183)이 형성된 제2 커넥터(180), 및 승강수단(160)에 고정되고 제2 핀(183)이 삽입되는 제2 홀(187)이 형성된 제2 링크(185)를 포함하는 구성이다. 이때, 제1 홀(177)의 단면적과 제2 홀(187)의 단면적은 각각 제1 핀(173)의 단면적과 제2 핀(183)의 단면적에 비해서 넓으므로, 메인챔버(110) 내부에 소정압력 이상이 발생하면, 돔챔버(130)와 풀챔버(140)는 메인챔버(110)로부터 상측으로 소정거리 이동할 수 있다.
As shown in FIGS. 1 to 3, the ingot growth apparatus 100 according to the present exemplary embodiment may include a main chamber 110 having a crucible 111 therein and a dome coupled to cover an upper portion of the main chamber 110. The chamber 130, the pull chamber 140 provided on the upper portion of the dome chamber 130, the lifting means 160 for moving the dome chamber 130 and the pull chamber 140 up and down, fixed to the dome chamber 130 And a first connector 170 having a protruding first pin 173, a first link 175 fixed to the elevating means 160, and having a first hole 177 into which the first pin 173 is inserted, A second connector 180 fixed to the pull chamber 140 and having a second pin 183 protruding therefrom, and a second hole 187 fixed to the elevating means 160 and into which the second pin 183 is inserted; It is a configuration including a second link 185 formed. At this time, the cross-sectional area of the first hole 177 and the cross-sectional area of the second hole 187 are wider than the cross-sectional area of the first fin 173 and the cross-sectional area of the second fin 183, respectively, When a predetermined pressure or more occurs, the dome chamber 130 and the full chamber 140 may move a predetermined distance upward from the main chamber 110.

상기 메인챔버(110)는 내부에 도가니(111)가 구비되어 잉곳(120)을 성장시키는 것이다. 구체적으로, 메인챔버(110)는 내부에 도가니(111), 페데스탈(113, Pedestal), 히터(115) 및 열쉴드(117) 등이 구비된다. 이중, 도가니(111)는 폴리 실리콘을 용융시킨 멜트(119, Melt)를 수용하는 용기로, 폴리 실리콘과 반응하지 않거나 반응성이 떨어지는 석영 도가니(111a)와 석영 도가니(111a)를 감싸는 흑연 도가니(111b)로 구성될 수 있다. 또한, 페데스탈(113)은 도가니(111)의 하측에 구비되어 도가니(111)를 회전시키거나 승/하강시키는 것이고, 히터(115)는 도가니(111)의 외측에 구비되어 도가니(111)를 가열시키는 것이다. 그리고, 열쉴드(117)는 도가니(111)의 상측에 배치되어 도가니(111)의 멜트(119)에서 방출된 복사열이 잉곳(120)에 전달되는 것을 방지하는 것으로, 잉곳(120)을 둘러싸도록 중공(中空)형으로 형성된다.
The main chamber 110 is provided with a crucible 111 therein to grow the ingot 120. Specifically, the main chamber 110 is provided with a crucible 111, a pedestal 113, a heater 115, a heat shield 117, and the like. Among them, the crucible 111 is a container for accommodating the melt 119 (melt) melted polysilicon, and the graphite crucible 111b which does not react with or is less reactive with polysilicon and surrounds the quartz crucible 111a. It can be composed of). In addition, the pedestal 113 is provided below the crucible 111 to rotate or raise / lower the crucible 111, and the heater 115 is provided outside the crucible 111 to heat the crucible 111. It is to let. The heat shield 117 is disposed above the crucible 111 to prevent radiant heat emitted from the melt 119 of the crucible 111 from being transmitted to the ingot 120, so as to surround the ingot 120. It is formed in a hollow shape.

상기 돔챔버(130)는 돔(Dome) 형상으로 형성되어 메인챔버(110)에 탈착가능하도록 결합되는 것으로, 잉곳(120)을 성장시킬 때 메인챔버(110)의 상부를 커버하여 메인챔버(110)를 밀폐시킨다. 또한, 돔챔버(130)는 승강수단(160)에 결합되어 상하로 이동될 수 있고, 승강수단(160)의 지지축(165)을 기준으로 회전될 수 있다.
The dome chamber 130 is formed in a dome shape and is detachably coupled to the main chamber 110. When the ingot 120 is grown, the dome chamber 130 covers the upper portion of the main chamber 110 to cover the main chamber 110. ) Seal. In addition, the dome chamber 130 may be coupled to the lifting means 160 to move up and down, and may be rotated based on the support shaft 165 of the lifting means 160.

상기 풀챔버(140)는 돔챔버(130)의 상부에 구비되어 돔챔버(130)에 탈착가능하도록 결합되는 것이다. 또한, 풀챔버(140)의 내부에는 시드 메커니즘(150)으로부터 연장된 시드 와이어(143)가 통과하고, 시드 와이어(143)의 말단에는 시드척(145, Seed Chuck)으로 고정된 시드(147, Seed)가 구비된다. 따라서, 시드(147)를 도가니(111)의 멜트(119)에 접촉시킨 후, 시드 와이어(143)로 시드(147)를 회전시키면서 인상시키면, 시드(147)의 결정 방향대로 잉곳(120)을 성장시킬 수 있다. 이와 같이, 성장시킨 잉곳(120)은 최종적으로 풀챔버(140)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 풀챔버(140)는 승강수단(160)에 결합되어 상하로 이동될 수 있고, 승강수단(160)의 지지축(165)을 기준으로 회전될 수 있다.
The full chamber 140 is provided above the dome chamber 130 and is detachably coupled to the dome chamber 130. In addition, a seed wire 143 extending from the seed mechanism 150 passes through the pull chamber 140, and a seed 147 fixed to the end of the seed wire 143 by a seed chuck 145. Seed) is provided. Therefore, the seed 147 is brought into contact with the melt 119 of the crucible 111, and then the seed wire 143 is pulled while rotating the seed 147 with the seed wire 143. The ingot 120 is moved in the crystal direction of the seed 147. You can grow. As such, the grown ingot 120 may be finally disposed inside the full chamber 140. In addition, the pull chamber 140 may be coupled to the lifting means 160 to move up and down, and may be rotated based on the support shaft 165 of the lifting means 160.

한편, 상술한 메인챔버(110), 돔챔버(130) 및 풀챔버(140)의 내부는 잉곳(120)을 성장시킬 때 산소로 인하여 결함이 발생하는 것을 방지하기 위해서 진공 상태를 유지한다. 또한, 메인챔버(110) 내부의 온도를 적절하게 유지하기 위해서, 메인챔버(110)나 돔챔버(130)에는 냉각수가 순환될 수 있다.
On the other hand, the interior of the main chamber 110, the dome chamber 130 and the full chamber 140 described above is maintained in a vacuum state in order to prevent defects due to oxygen when growing the ingot 120. In addition, in order to properly maintain the temperature inside the main chamber 110, the coolant may be circulated in the main chamber 110 or the dome chamber 130.

한편, 풀챔버(140)의 상측에 구비된 시드 메커니즘(150)은 내부에 구비된 드럼으로 시드 와이어(143)를 권취하여 잉곳(120)을 인상시킨다. 여기서, 시드 메커니즘(150)은 풀챔버(140)와 연통되므로, 시드 메커니즘(150) 역시 메인챔버(110), 돔챔버(130) 및 풀챔버(140)와 마찬가지로 잉곳(120)을 성장시킬 때 진공 상태를 유지한다.
On the other hand, the seed mechanism 150 provided on the upper side of the pull chamber 140 is wound around the ingot 120 by winding the seed wire 143 with a drum provided therein. Here, the seed mechanism 150 is in communication with the full chamber 140, so that the seed mechanism 150 also grows the ingot 120 like the main chamber 110, the dome chamber 130, and the full chamber 140. Maintain a vacuum.

상기 승강수단(160)을 돔챔버(130)와 풀챔버(140)를 상하로 이동시키는 역할을 수행하는 것으로, 메인챔버(110), 돔챔버(130) 및 풀챔버(140)의 측면에 구비된다. 여기서, 승강수단(160)은 지지대(163), 지지대(163)에 지지된 지지축(165), 및 지지축(165)에 결합되어 상하로 이동가능하고 지지축(165)을 기준으로 회전가능한 하우징(167, Housing)과 암(169, Arm)을 포함한다. 이때, 하우징(167)에는 제1 링크(175)가 고정되고, 암(169)에는 제2 링크(185)가 고정된다. 이러한 제1 링크(175)와 제2 링크(185)를 통해서, 승강수단(160)은 돔챔버(130)와 풀챔버(140)에 각각 결합되는데, 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
The lifting means 160 serves to move the dome chamber 130 and the full chamber 140 up and down, and is provided on the side of the main chamber 110, the dome chamber 130, and the full chamber 140. do. Here, the lifting means 160 is coupled to the support 163, the support shaft 165 supported by the support 163, and the support shaft 165 is movable up and down and rotatable relative to the support shaft 165 And a housing 167 and an arm 169. In this case, the first link 175 is fixed to the housing 167, and the second link 185 is fixed to the arm 169. Through the first link 175 and the second link 185, the lifting means 160 is coupled to the dome chamber 130 and the full chamber 140, respectively, which will be described later.

상기 제1 커넥터(170)와 제1 링크(175)는 돔챔버(130)와 승강수단(160)을 결합시키는 역할을 수행하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 커넥터(170)는 돔챔버(130)에 고정되고, 제1 링크(175)는 승강수단(160)의 하우징(167)에 고정된다. 구체적으로, 제1 커넥터(170)에는 돌출된 제1 핀(173)이 형성되고, 제1 링크(175)에는 제1 홀(177)이 형성된다. 따라서, 제1 커넥터(170)의 제1 핀(173)을 제1 링크(175)의 제1 홀(177)에 삽입함으로써, 돔챔버(130)와 승강수단(160)은 결합시킬 수 있다. 한편, 제1 홀(177)의 단면적은 제1 핀(173)의 단면적에 비해서 상하방향으로 넓게 형성된다. 즉, 제1 홀(177)은 제1 핀(173)이 상측으로 이동할 수 있도록 유격을 갖는 것이다. 따라서, 돔챔버(130)에 상측으로 힘이 작용하면, 제1 핀(173)은 제1 홀(177)을 따라 상측으로 소정거리 이동할 수 있고, 제1 핀(173)의 이동에 대응하여 돔챔버(130) 역시 상측으로 소정거리 이동하면서 돔챔버(130)는 메인챔버(110)로부터 이격된다. 결국, 크랙이 발생하여 돔챔버(130)나 메인챔버(110)에 순환하던 냉각수가 누설되어, 증기가 발생하면서 밀폐된 메인챔버(110) 내부의 압력이 높아지더라도, 돔챔버(130)가 메인챔버(110)로부터 이격되어 증기가 외부로 배출되므로, 메인챔버(110)에서 폭발이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The first connector 170 and the first link 175 serve to couple the dome chamber 130 and the elevating means 160. As shown in FIG. 2, the first connector 170 is a dome. It is fixed to the chamber 130, the first link 175 is fixed to the housing 167 of the elevating means (160). In detail, a protruding first pin 173 is formed in the first connector 170, and a first hole 177 is formed in the first link 175. Therefore, the dome chamber 130 and the lifting means 160 may be coupled by inserting the first pin 173 of the first connector 170 into the first hole 177 of the first link 175. On the other hand, the cross-sectional area of the first hole 177 is wider than the cross-sectional area of the first pin 173 in the vertical direction. That is, the first hole 177 has a play so that the first pin 173 can move upward. Therefore, when a force is applied upward to the dome chamber 130, the first fin 173 may move a predetermined distance upward along the first hole 177, and the dome corresponds to the movement of the first fin 173. The chamber 130 is also moved upward by a predetermined distance and the dome chamber 130 is spaced apart from the main chamber 110. As a result, even if a crack is generated and the coolant circulated in the dome chamber 130 or the main chamber 110 leaks, and the pressure inside the main chamber 110 closed while the steam is generated increases, the dome chamber 130 remains the main. Since the steam is spaced apart from the chamber 110 to the outside, it is possible to prevent the explosion from occurring in the main chamber 110.

한편, 돔챔버(130)에 상측으로 힘이 작용할 때, 제1 핀(173)이 제1 홀(177)을 따라 용이하게 이동할 수 있도록, 제1 홀(177)의 단면적은 상측으로 갈수록 커지는 것이 바람직하다. 또한, 돔챔버(130)의 수평을 유지하기 위해서, 제1 핀(173)은 제1 커넥터(170)에 동일한 높이로 2개 이상 형성될 수 있고, 이러한 제1 핀(173)에 대응하여 제1 홀(177) 역시 제1 링크(175)에 동일한 높이로 2개 이상 형성될 수 있다.
On the other hand, when the force acts upward on the dome chamber 130, the cross-sectional area of the first hole 177 is increased to the upper side so that the first pin 173 can easily move along the first hole 177. desirable. In addition, in order to maintain the horizontality of the dome chamber 130, two or more first pins 173 may be formed at the same height in the first connector 170, and the first pins 173 may be formed to correspond to the first pins 173. Two or more first holes 177 may be formed in the first link 175 at the same height.

상기 제2 커넥터(180)와 제2 링크(185)는 풀챔버(140)와 승강수단(160)을 결합시키는 역할을 수행하는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 커넥터(180)는 풀챔버(140)에 고정되고, 제2 링크(185)는 승강수단(160)의 암(169)에 고정된다. 구체적으로, 제2 커넥터(180)에는 돌출된 제2 핀(183)이 형성되고, 제2 링크(185)에는 제2 홀(187)이 형성된다. 따라서, 제2 커넥터(180)의 제2 핀(183)을 제2 링크(185)의 제2 홀(187)에 삽입함으로써, 풀챔버(140)와 승강수단(160)은 결합시킬 수 있다. 한편, 제2 홀(187)의 단면적은 제2 핀(183)의 단면적에 비해서 상하방향으로 넓게 형성된다. 즉, 제2 홀(187)은 제2 핀(183)이 상측으로 이동할 수 있도록 유격을 갖는 것이다. 따라서, 풀챔버(140)에 상측으로 힘이 작용하면, 제2 핀(183)은 제2 홀(187)을 따라 상측으로 소정거리 이동할 수 있고, 제2 핀(183)의 이동에 대응하여 풀챔버(140) 역시 상측으로 소정거리 이동하면서 풀챔버(140)에 결합된 돔챔버(130)는 메인챔버(110)로부터 이격된다. 결국, 크랙이 발생하여 돔챔버(130)나 메인챔버(110)에 순환하던 냉각수가 누설되어, 증기가 발생하면서 밀폐된 메인챔버(110) 내부의 압력이 높아지더라도, 풀챔버(140)와 함께 돔챔버(130)가 메인챔버(110)로부터 이격되어 증기가 외부로 배출되므로, 메인챔버(110)에서 폭발이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The second connector 180 and the second link 185 serve to couple the pull chamber 140 and the lifting means 160. As shown in FIG. 3, the second connector 180 is pulled. It is fixed to the chamber 140, the second link 185 is fixed to the arm 169 of the lifting means (160). In detail, a second pin 183 protruding from the second connector 180 is formed, and a second hole 187 is formed in the second link 185. Therefore, the pull chamber 140 and the lifting means 160 may be coupled by inserting the second pin 183 of the second connector 180 into the second hole 187 of the second link 185. On the other hand, the cross-sectional area of the second hole 187 is wider than the cross-sectional area of the second pin 183 in the vertical direction. That is, the second hole 187 has a play so that the second pin 183 can move upward. Therefore, when a force acts upward on the pull chamber 140, the second pin 183 may move a predetermined distance upward along the second hole 187, and the pull may correspond to the movement of the second pin 183. The chamber 140 is also moved upward by a predetermined distance, and the dome chamber 130 coupled to the full chamber 140 is spaced apart from the main chamber 110. As a result, even if a crack occurs and the cooling water circulated in the dome chamber 130 or the main chamber 110 leaks, and the pressure inside the main chamber 110 closed while the steam is generated increases, together with the full chamber 140. Since the dome chamber 130 is spaced apart from the main chamber 110 and the steam is discharged to the outside, an explosion may be prevented from occurring in the main chamber 110.

한편, 풀챔버(140)에 상측으로 힘이 작용할 때, 제2 핀(183)이 제2 홀(187)을 따라 용이하게 이동할 수 있도록, 제2 홀(187)의 단면적은 상측으로 갈수록 커지는 것이 바람직하다. 또한, 풀챔버(140)의 수평을 유지하기 위해서, 제2 커넥터(180)는 풀챔버(140)에 상하로 2개 이상 구비될 수 있고, 이러한 제2 커넥터(180)에 대응하여 제2 링크(185) 역시 승강수단(160)에 상하로 2개 이상 구비될 수 있다(도 1 참조).
On the other hand, when the force acts upward on the pull chamber 140, the cross-sectional area of the second hole 187 is increased to the upper side so that the second pin 183 can easily move along the second hole 187. desirable. In addition, in order to maintain the horizontality of the full chamber 140, two or more second connectors 180 may be provided in the full chamber 140 up and down, and the second link corresponding to the second connector 180 may be provided. 185 may also be provided with two or more in the lifting means 160 up and down (see Figure 1).

추가적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 돔챔버(130)와 메인챔버(110)가 결합된 부분을 따라 안전커버(190, Safety Cover)가 구비될 수 있다. 여기서, 안전커버(190)는 커브형 판상(板狀)으로 형성되어 돔챔버(130)와 메인챔버(110)가 결합된 부분을 둘러싼다. 따라서, 증기로 인하여 밀폐된 메인챔버(110) 내부의 압력이 높아져, 돔챔버(130)가 메인챔버(110)로부터 이격되면서 강한 압력의 증기가 외부로 배출되더라도, 배출되는 증기는 안전커버(190)로 차단되어 측면으로 직접 분사되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 안전커버(190)를 채용함으로써, 배출되는 증기로 인하여 인명피해 등이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 한편, 안전커버(190)는 돔챔버(130)와 메인챔버(110)가 결합된 부분을 완전히 둘러싸도록 고리형으로 형성하거나, 작업자의 활동반경 등을 고려하여 반고리형으로 형성할 수 있다. 또한, 안전커버(190)는 메인챔버(110) 또는 돔챔버(130)에 고정될 수 있다.
Additionally, as shown in FIG. 2, a safety cover 190 may be provided along a portion where the dome chamber 130 and the main chamber 110 are coupled. Here, the safety cover 190 is formed in a curved plate shape (板狀) surrounds the portion where the dome chamber 130 and the main chamber 110 are coupled. Therefore, the pressure inside the main chamber 110 sealed due to the steam is increased, even if the high pressure steam is discharged to the outside while the dome chamber 130 is spaced apart from the main chamber 110, the discharged steam is a safety cover 190 ) To prevent direct injection to the side. As such, by employing the safety cover 190, it is possible to prevent human injury or the like from occurring due to the discharged steam. On the other hand, the safety cover 190 may be formed in a ring shape so as to completely surround the combined portion of the dome chamber 130 and the main chamber 110, or may be formed in a semi-ring type in consideration of the activity radius of the operator. In addition, the safety cover 190 may be fixed to the main chamber 110 or the dome chamber 130.

도 4a 내지 도 4b는 도 1에 도시된 돔챔버와 풀챔버가 메인챔버로부터 이격되는 과정을 나타낸 개념도이다.
4A to 4B are conceptual views illustrating a process in which the dome chamber and the full chamber shown in FIG. 1 are spaced apart from the main chamber.

우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 메인챔버(110)는 돔챔버(130)로 밀폐되고, 진공상태를 유지한다. 이때, 돔챔버(130)나 메인챔버(110)에 크랙이 발생하여, 돔챔버(130)나 메인챔버(110)에 순환하던 냉각수가 누설되면, 메인챔버(110) 내부의 높은 온도로 인하여 냉각수가 기체로 상변화하면서 증기가 발생한다. 이와 같이, 밀폐된 메인챔버(110) 내부에서 계속 증기가 발생하면, 메인챔버(110) 내부의 압력이 높아지고, 그에 따라 폭발이 발생할 수 있다.
First, as shown in FIG. 4A, the main chamber 110 is sealed by the dome chamber 130 and maintains a vacuum state. At this time, if a crack occurs in the dome chamber 130 or the main chamber 110, and the coolant circulated in the dome chamber 130 or the main chamber 110 leaks, the coolant is caused by the high temperature inside the main chamber 110. As the phase changes to gas, steam is generated. As such, when steam continues to be generated in the sealed main chamber 110, the pressure inside the main chamber 110 is increased, and thus an explosion may occur.

하지만, 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 잉곳 성장기(100)는 밀폐된 메인챔버(110) 내부에 소정압력 이상이 발생하면, 제1 핀(173)이 제1 홀(177)을 따라 상측으로 소정거리 이동하고, 제2 핀(183)이 제2 홀(187)을 따라 상측으로 소정거리 이동함으로써, 돔챔버(130)와 풀챔버(140)가 메인챔버(110)로부터 이격된다. 이와 같이, 돔챔버(130)와 풀챔버(140)가 메인챔버(110)로부터 이격되면, 메인챔버(110)가 개방되므로 메인챔버(110) 내부의 증기는 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 메인챔버(110) 내부의 압력이 낮아져, 폭발이 발생하는 것을 방지할 수 있다.However, as shown in FIG. 4B, in the ingot growth apparatus 100 according to the present exemplary embodiment, when a predetermined pressure or more occurs in the sealed main chamber 110, the first fin 173 is the first hole 177. The predetermined distance is moved upward along the second pin 183 and the predetermined distance is moved upward along the second hole 187 so that the dome chamber 130 and the full chamber 140 are separated from the main chamber 110. do. As such, when the dome chamber 130 and the full chamber 140 are spaced apart from the main chamber 110, since the main chamber 110 is opened, steam inside the main chamber 110 may be discharged to the outside. Therefore, the pressure inside the main chamber 110 is lowered, and it is possible to prevent the explosion from occurring.

또한, 돔챔버(130)가 메인챔버(110)로부터 이격되면서, 증기가 외부로 배출되더라도, 돔챔버(130)와 메인챔버(110)의 결합된 부분에는 안전커버(190)가 구비되므로, 배출된 증기가 측면으로 직접 분사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 메인챔버(110)로부터 증기가 갑자기 배출되더라도 인명피해 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
In addition, the dome chamber 130 is spaced apart from the main chamber 110, even if steam is discharged to the outside, the safety cover 190 is provided in the combined portion of the dome chamber 130 and the main chamber 110, discharge It is possible to prevent the vapor from being injected directly to the side. Therefore, even if steam is suddenly discharged from the main chamber 110, it is possible to prevent human injury or the like from occurring.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 잉곳 성장기는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the ingot growth group according to the present invention is not limited thereto, and the general knowledge of the art within the technical spirit of the present invention is provided. It is obvious that modifications and improvements are possible by those who have them. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 잉곳 성장기 110: 메인챔버
111: 도가니 111a: 석영 도가니
111b: 흑연 도가니 113: 페데스탈
115: 히터 117: 열쉴드
119: 멜트 120: 잉곳
130: 돔챔버 140: 풀챔버
143: 시드 와이어 145: 시드척
147: 시드 150: 시드 메커니즘
160: 승강수단 163: 지지대
165: 지지축 167: 하우징
169: 암 170: 제1 커넥터
173: 제1 핀 175: 제1 링크
177: 제1 홀 180: 제2 커넥터
183: 제2 핀 185: 제2 링크
187: 제2 홀 190: 안전커버100: ingot growth period 110: main chamber
111: Crucible 111a: Quartz Crucible
111b: graphite crucible 113: pedestal
115: heater 117: heat shield
119: melt 120: ingot
130: dome chamber 140: full chamber
143: seed wire 145: seed chuck
147: Seed 150: Seed mechanism
160: lifting means 163: support
165: support shaft 167: housing
169: female 170: first connector
173: first pin 175: first link
177: first hole 180: second connector
183: second pin 185: second link
187: second hole 190: safety cover

Claims (5)

내부에 도가니가 구비된 메인챔버;
상기 메인챔버의 상부를 커버하도록 결합된 돔챔버;
상기 돔챔버의 상부에 구비된 풀챔버;
상기 돔챔버를 상하로 이동시키는 승강수단;
상기 돔챔버에 고정되고, 돌출된 제1 핀이 형성된 제1 커넥터; 및
상기 승강수단에 고정되고, 상기 제1 핀이 삽입되는 제1 홀이 형성된 제1 링크;
를 포함하고,
상기 돔챔버가 상기 메인챔버로부터 상측으로 소정거리 이동가능하도록, 상기 제1 홀의 단면적은 상기 제1 핀의 단면적에 비해서 넓은 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기.
A main chamber having a crucible therein;
A dome chamber coupled to cover an upper portion of the main chamber;
A full chamber provided above the dome chamber;
Lifting means for moving the dome chamber up and down;
A first connector fixed to the dome chamber and having a protruding first pin; And
A first link fixed to the elevating means and having a first hole into which the first pin is inserted;
Including,
And the cross-sectional area of the first hole is wider than the cross-sectional area of the first fin so that the dome chamber is movable upward by a predetermined distance from the main chamber.
내부에 도가니가 구비된 메인챔버;
상기 메인챔버의 상부를 커버하도록 결합된 돔챔버;
상기 돔챔버의 상부에 구비된 풀챔버;
상기 풀챔버를 상하로 이동시키는 승강수단;
상기 풀챔버에 고정되고, 돌출된 제2 핀이 형성된 제2 커넥터; 및
상기 승강수단에 고정되고, 상기 제2 핀이 삽입되는 제2 홀이 형성된 제2 링크;
를 포함하고,
상기 풀챔버가 상기 메인챔버로부터 상측으로 소정거리 이동가능하도록, 상기 제2 홀의 단면적은 상기 제2 핀의 단면적에 비해서 넓은 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기.
A main chamber having a crucible therein;
A dome chamber coupled to cover an upper portion of the main chamber;
A full chamber provided above the dome chamber;
Elevating means for moving the pull chamber up and down;
A second connector fixed to the pull chamber and having a protruding second pin; And
A second link fixed to the lifting means and having a second hole into which the second pin is inserted;
Including,
And the cross-sectional area of the second hole is wider than the cross-sectional area of the second fin so that the full chamber is movable upwardly from the main chamber by a predetermined distance.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 홀의 단면적은 상측으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기.
The method according to claim 1,
Ingot growth machine, characterized in that the cross-sectional area of the first hole is larger toward the upper side.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 홀의 단면적은 상측으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기.
The method according to claim 2,
Ingot growth machine, characterized in that the cross-sectional area of the second hole is larger toward the upper side.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
판상으로 형성되어, 상기 돔챔버와 상기 메인챔버가 결합된 부분을 따라 구비된 안전커버;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장기.The method according to claim 1 or 2,
A safety cover formed in a plate shape and provided along a portion where the dome chamber and the main chamber are coupled;
Ingot growth phase further comprising a.
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