KR101308049B1 - Pulling module for silicon ingot and an apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원통 형상의 몸체, 상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부를 포함하는 잉곳 인상모듈 및 이를 이용한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치를 제공함으로써, 잉곳 제조과정에서 잉곳의 분리 또는 끊어짐을 방지함으로써 안정적으로 잉곳을 제조할 수 있도록 하는 효과를 갖게 된다.The present invention provides a ingot pulling module including a cylindrical body, at least two or more ingot pulling portions formed inside the body, and a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus using the same, thereby stably preventing ingot separation or breaking in the ingot manufacturing process. It will have the effect of making an ingot.
Description
본 발명은 초크랄스키법에 의한 실리콘 단결정 잉곳 제조기술에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 잉곳 인상모듈 및 이를 이용한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon single crystal ingot production technology by the Czochralski method, and more particularly, to an ingot pulling module and a silicon single crystal ingot production apparatus using the same.
반도체 등의 전자부품 소재로 사용되는 웨이퍼(wafer)용 단결정 잉곳(ingot)을 제조하는 대표적인 방법으로는 초크랄스키(Czochralski, CZ)법이 있다. 초크랄스키법은 석영도가니에 실리콘을 넣고 도가니를 가열하여 실리콘을 용융시키고, 시드 결정(seed crystal)을 실리콘 용융액에 접촉시킨 상태에서 회전하면서 서서히 끌어올리면서 시드 결정 표면에서 용융액을 고체로 응고시킴에 따라 소정의 지름을 갖는 잉곳(ingot)을 성장시키는 방법이다. 즉, 초크랄스키법은 단결정인 시드 결정을 실리콘 용융액에 담근 후 천천히 끌어당기면서 결정을 성장시켜 잉곳을 제조하는 방법으로서 일반적으로 몇 가지 공정단계로 나누어진다.The Czochralski (CZ) method is a typical method for manufacturing a single crystal ingot for a wafer used as an electronic component material such as a semiconductor. The Czochralski method melts silicon by placing silicon in a quartz crucible and heating the crucible, and solidifying the melt as a solid on the surface of the seed crystal while slowly pulling it while rotating the seed crystal in contact with the silicon melt. In accordance with the method for growing an ingot (ingot) having a predetermined diameter. In other words, the Czochralski method is a method of producing an ingot by growing a crystal while dipping a single crystal seed crystal in a silicon melt and slowly pulling it, which is generally divided into several process steps.
먼저, 시드 결정으로부터 가늘고 긴 결정을 성장시키는 네킹(necking) 단계를 거치고 나면, 결정을 직경방향으로 성장시켜 목표직경으로 만드는 숄더링(shouldering) 단계를 거치며 이 이후에는 일정한 직경을 갖는 결정이 성장되어 잉곳을 이루게 된다. 이 과정을 바디그로잉(body growing) 단계라 부르는데 이 때 성장된 부분이 웨이퍼로 만들어진다.First, after a necking step of growing elongated crystals from seed crystals, a shouldering step is performed in which the crystals are grown in a radial direction to a target diameter, after which a crystal having a constant diameter is grown. Ingots are formed. This process is called the body growing step, where the grown part is made into a wafer.
이러한 초크랄스키법을 이용한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치는 원형의 챔버와 실리콘 잉곳을 인상하면서 성장시키는 인상기구으로 이루어지고, 챔버 내부에는 실리콘을 용융시키고 용융액을 수용하는 도가니, 히터, 단열재, 도가니 지지축 등의 구조물이 구비되는데, 이러한 구조물들을 핫존 파트(Hot zone)이라 한다. 핫존 파트의 대부분은 흑연(graphite)으로 제조되고, 핫존 파트의 구성성분은 특성 및 제조사에 따라 다르게 나타난다. The silicon single crystal ingot manufacturing apparatus using the Czochralski method consists of a circular chamber and a pulling mechanism for raising and growing a silicon ingot, and a crucible, a heater, a heat insulating material, a crucible support shaft for melting silicon and containing a melt in the chamber. Etc. structures are provided, such structures are called hot zone parts. Most of the hot zone parts are made of graphite, and the constituents of the hot zone parts vary depending on the characteristics and the manufacturer.
상술한 초크랄스키법은, 일정 직경의 잉곳을 연속적으로 생산할 수 있는 이점이 있으나, 잉곳 제조과정에서 잉곳 자체의 무게에 의해 시드 결정으로부터 분리될 수 있는 문제점이 존재하였다. The Czochralski method described above has the advantage of continuously producing a constant diameter ingot, but there was a problem that can be separated from the seed crystals by the weight of the ingot itself in the ingot manufacturing process.
도 1은 한국공개특허 10-2008-0056404호에 기재된, 상술한 초크랄스키법에 의한 종래의 잉곳 제조장치를 이용하여 제조한 잉곳을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 초크랄스키법에 의하면 잉곳 제조과정에서 시드 결정으로부터 가늘고 긴 결정을 성장시키는 네킹(necking) 단계를 거치게 되는바, 잉곳(IG)의 상부에는 필연적으로 굵기가 가는 부분(A)이 형성되며, 이 부분(A)은 잉곳(IG)의 성장에 따라 응력이 집중되고 결과적으로는 끊어질 가능성이 높아지게 된다. 이에 따라 잉곳(IG)이 끊어져 용융화된 실리콘 내부로 빠져버리는 경우, 용융화 된 실리콘을 폐기해야 됨에 따른 제조비용 상승의 문제점 및 제조공정 중단에 따른 공정효율성 저하의 문제점이 존재하였다.1 illustrates an ingot manufactured using a conventional ingot manufacturing apparatus according to the above-described Czochralski method described in Korean Patent Publication No. 10-2008-0056404. Referring to FIG. 1, according to the Czochralski method, a necking step of growing thin and long crystals from seed crystals is performed in the ingot manufacturing process, and the thickness of the ingot IG is inevitably thin (A). ) Is formed, and this portion (A) becomes more likely to be stressed as a result of the growth of the ingot (IG) and eventually break. As a result, when the ingot IG breaks and falls into the molten silicon, there is a problem of an increase in manufacturing cost due to the disposal of the molten silicon and a decrease in process efficiency due to the interruption of the manufacturing process.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 원통 형상의 몸체, 상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부를 포함하는 잉곳 인상모듈 및 이를 이용한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치를 제공하여, 잉곳 제조과정에서 잉곳이 시드 결정과 분리되는 것을 방지함으로써 안정적으로 잉곳을 제조할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, by providing an ingot pulling module including a cylindrical body, at least two or more ingot pulling portions formed inside the body, and a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus using the same, an ingot It is an object of the present invention to stably manufacture an ingot by preventing separation of the ingot from seed crystals during the manufacturing process.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 초크랄스키법에 의한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치에 사용되는 잉곳 인상모듈은, 원통 형상의 몸체; 상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부를 포함하여 형성될 수 있다.Ingot pulling module used in the silicon single crystal ingot production apparatus according to the Czochralski method of the present invention for solving the above problems, the cylindrical body; It may be formed to include at least two or more ingot impressions formed inside the body.
본 발명의 잉곳 인상모듈은, 상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 홈을 더 포함하고, 상기 잉곳 인상부는, 일단이 상기 홈에 연결된 연결부재; 상기 연결부재의 타단에 형성된 모터; 상기 모터의 구동축에 축이음되고, 잉곳 외주면에 접촉하도록 형성된 롤러를 포함하여 이루어질 수 있다.The ingot pulling module of the present invention further includes at least two grooves formed inside the body, and the ingot pulling portion includes: a connecting member having one end connected to the groove; A motor formed at the other end of the connection member; The shaft may be connected to the driving shaft of the motor, and may include a roller formed to contact the outer surface of the ingot.
본 발명의 잉곳 인상모듈에 있어서, 상기 롤러 외주면에는, 탄성부재가 형성될 수 있으며, 이러한 탄성부재는 고무(rubber)재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the ingot pulling module of the present invention, an elastic member may be formed on the outer peripheral surface of the roller, the elastic member may be made of a rubber (rubber) material, but is not limited thereto.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 초크랄스키법에 의한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치는, 실리콘 용융액을 수용하여 잉곳 제조가 수행되는 챔버; 상기 챔버의 상부에 구비되어 회전운동 및 상승운동을 통해 상기 챔버에서 성장된 잉곳을 인상하는 인상기구; 상기 챔버의 상부에 구비되어 상기 잉곳을 인상하는 잉곳 인상모듈; 을 포함하고, 상기 잉곳 인상모듈은, 원통 형상의 몸체; 상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부를 포함하여 이루어질 수 있다.An apparatus for producing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method of the present invention for solving the above problems includes a chamber in which silicon ingot is produced and ingot production is performed; An impression mechanism provided at an upper portion of the chamber to raise the ingot grown in the chamber through rotational and upward movement; An ingot pulling module provided at an upper portion of the chamber to raise the ingot; Including, the ingot pulling module, the cylindrical body; It may include at least two or more ingot impressions formed inside the body.
본 발명의 실리콘 단결정 잉곳 제조장치에 있어서, 상기 잉곳 인상모듈은, 상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 홈을 더 포함하고, 상기 잉곳 인상부는, 일단이 상기 홈에 연결된 연결부재; 상기 연결부재의 타단에 형성된 모터; 상기 모터의 구동축에 축이음되고, 상기 잉곳 외주면에 접촉하도록 형성된 롤러; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus of the present invention, the ingot pulling module further comprises at least two grooves formed in the body, the ingot pulling portion, one end is connected to the groove; A motor formed at the other end of the connection member; A roller connected to the drive shaft of the motor and formed to contact the outer circumferential surface of the ingot; . ≪ / RTI >
본 발명의 실리콘 단결정 잉곳 제조장치에 있어서, 상기 롤러 외주면에는, 탄성부재가 형성될 수 있으며, 이러한 탄성부재는 고무(rubber)재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus of the present invention, an elastic member may be formed on the outer peripheral surface of the roller, and the elastic member may be made of rubber (rubber) material, but is not limited thereto.
상술한 본 발명의 실리콘 단결정 잉곳 제조장치에 있어서, 상기 인상기구은, 말단에 시드 결정(seed crystal)이 형성된 봉을 포함하여 이루어질 수 있다.In the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus of the present invention described above, the pulling mechanism may be formed by including a rod formed with a seed crystal (end crystal) at the end.
본 발명에 따르면, 모터 및 롤러를 구비한 잉곳 인상모듈을 제공하여 잉곳 상승시 회전력을 가함으로써, 제조과정에서 잉곳의 끊어짐을 방지하고, 보다 안정적으로 잉곳을 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by providing a ingot pulling module having a motor and a roller to apply a rotational force during the ingot rise, it is possible to prevent the break of the ingot in the manufacturing process, it is possible to manufacture the ingot more stably.
아울러, 본 발명에 따르면, 잉곳의 무게로 인한 인상기구에 가해지는 응력을 분산함으로써, 인상기구의 균열 및 파손을 방지할 수 있는 효과도 갖게 된다.In addition, according to the present invention, by dispersing the stress applied to the pulling mechanism due to the weight of the ingot, there is also an effect that can prevent cracking and breakage of the pulling mechanism.
또한, 본 발명에 따르면, 단결정 잉곳을 연속적으로 제조할 수 있게 되어, 부피가 증가된 잉곳을 얻을 수 있는 효과 및 이에 따른 제조공정 효율성 향상효과를 갖게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to manufacture a single crystal ingot continuously, thereby having the effect of obtaining an ingot with increased volume and thereby improving the manufacturing process efficiency.
도 1은 초크랄스키법에 의한 종래의 잉곳 제조장치를 이용하여 제조한 잉곳을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉곳 인상모듈을 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 잉곳 인상모듈을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 제조장치를 개략적으로 도시한 것이다. 1 shows an ingot manufactured using a conventional ingot manufacturing apparatus by the Czochralski method.
2 illustrates an ingot pulling module according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the ingot pulling module shown in FIG.
Figure 4 schematically shows a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are only a preferred embodiment of the present invention, and that various equivalents and modifications may be made thereto at the time of the present application. DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention. The following terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉곳 인상모듈(10)을 도시한 것으로서, 보다 자세하게는 도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 잉곳 인상모듈(10)의 사시도 및 평면도이다.Figure 2 shows an
도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 잉곳 인상모듈(10)은, 몸체(110) 및 몸체(110)의 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부(200)를 포함하여 이루어진다. 2 (a) and 2 (b), the
몸체(110)는 잉곳 인상부(200)를 지지하는 역할을 하는 부분으로서, 원통형태로 이루어진다. 이러한 몸체(110)를 구성하는 재질로서는 제한이 없으나 내구성 및 내열성이 우수한 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
몸체(110)의 내측에는 잉곳 인상부(200)와 연결되는 홈(130)이 구비되어 있으며, 홈(130)의 개수는 잉곳 인상부(200)의 수와 동일하게 형성됨이 바람직하다.The inside of the
잉곳 인상부(200)는 몸체(110)의 내측에 적어도 둘 이상 형성되며, 세개 이상 형성되는 것이 보다 바람직하다. 차후 잉곳 제조시 잉곳과의 접촉부위를 넓힘으로써 보다 안정적으로 잉곳을 인상할 수 있도록 하기 위함이다. 이러한 잉곳 인상부(200)는 연결부재(210, 230), 롤러(250) 및 롤러(250)에 회전력을 전달하는 모터(도면 미도시)를 포함하여 이루어진다.
연결부재(210, 230)는 일단이 홈(130)에 연결되어 있으며, 타단에는 상술한 모터가 형성되어 있다. 그리고 연결부재(210, 230)의 타단에는 모터의 구동축에 축이음된 롤러(250)가 형성되어 있다. 여기서, 연결부재(210, 230)의 재질에는 제한이 없으나 내구성 및 내열성이 우수한 금속재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상술한 몸체(110)와 동일한 재질로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 도 2의 (a) 및 (b)에는 연결부재(210, 230)가 두개의 부재가 서로 분리된 형태로 이루어진 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 하나의 부재로 이루어질 수도 있다. 다만, 연결부재가 하나의 부재로 이루어진 경우라도, 연결부재의 말단은 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 유사하게 서로 분리된 형태, 예컨대 'ㄷ'자 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 롤러(250)가 회전할 수 있도록 하기 위함이다.One end of the
모터(도면 미도시)는 구동축의 회전에 따라 롤러(250)에 구동력을 전달하는 역할을 수행하며, 공지의 DC모터로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The motor (not shown) serves to transfer the driving force to the
롤러(250)는 모터로부터 구동력을 전달받아 회전함으로써 차후 제조되는 잉곳의 외주면에 밀착하여 회전력을 전달하는 역할을 한다. 이러한 롤러(250)는 잉곳과의 밀착력 향상을 위해 외주면에 탄성부재(270)를 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 탄성부재(270)의 재질로서는 고무(rubber)가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 탄성재질로 본 발명의 탄성부재(270)를 구성할 수 있다고 할 것이다.The
상술한 본 발명의 잉곳 인상모듈은, 차후 잉곳 제조과정에서 상숭하는 잉곳을 지지함과 동시에 잉곳에 회전력을 가함으로써, 결과적으로 제조과정에서 잉곳의 끊어짐을 방지할 수 있는 효과 및 보다 안정적으로 잉곳을 제조할 수 있는 효과를 제공하게 된다.Ingot pulling module of the present invention described above, while supporting the ingot in the subsequent ingot manufacturing process and at the same time by applying a rotational force to the ingot, as a result, the effect of preventing the break of the ingot in the manufacturing process and more stable ingot It will provide an effect that can be produced.
도 3은 도 2의 잉곳 인상부(200)의 정면을 도시한 것이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 잉곳 인상부(200)는 연결부재(210, 230), 롤러(250) 및 롤러(250)에 회전력을 전달하는 모터(220)을 포함하여 이루어지며, 연결부재(210, 230)는 도 2의 (a), (b) 및 도 3에 도시된 바와 같이 두개의 부재가 서로 분리된 형태로 이루어질 수 있고, 또는 도면에 미도시되었으나 하나의 부재로 이루어질 수도 있음은 도 2의 설명에서 상술한 바와 같다.3 illustrates a front surface of the
연결부재(210, 230)의 말단에는 모터(220)가 형성되어 있다. 본 발명의 모터(220)는 구동축(221)의 회전에 의해 롤러(250)에 구동력을 전달하는 역할을 하며, 연결부재 중 적어도 하나의 타단에 형성될 수 있다. 즉, 연결부재(210, 230)의 타단 중 어느 하나에만 형성될 수 있으며 연결부재(210, 230)의 양 타단에 형성될 수도 있다. The
한편, 도 3는 롤러(250)가 모터(220)의 구동축(221)에 직접 연결되어 구동축(221)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되는 형태로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며 연결되는 형태에는 그 제한이 없다고 할 것이다. 즉 본 발명의 롤러(250)는 모터(220)의 구동축(221)으로부터 구동력을 전달받을 수 있는 모든 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 롤러(250)의 외주면에는 도 2의 설명에서 상술한 바와 같이 탄성부재(270)가 형성되어 차후 제조되는 잉곳과의 밀착력을 증대시킬 수 있다.On the other hand, Figure 3 is shown in the form that the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초크랄스키법에 의한 실리콘 단결정 잉곳 제조장치(이하 잉곳 제조장치, 1)를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 잉곳 제조장치(1)는 시드 결정(seed crystal)을 실리콘 용융액(MS, Melted Silicon)에 침지시킨 상태에서 회전시키면서 인상함에 따라 원통형의 잉곳(IG)을 성장시킨다. 이러한 잉곳 제조장치(1)는 실리콘 용융액(MS, Melted Silicon)을 수용하여 잉곳 제조가 수행되는 챔버(20), 챔버(20)의 상부에 구비되어 회전운동 및 상승운동을 통해 챔버(20)에서 성장된 잉곳(IG)을 인상하는 인상기구(50), 챔버의 상부에 구비되어 잉곳(IG)을 인상하는 잉곳 인상모듈(도 2의 10)을 포함하여 이루어진다. 4 schematically shows an apparatus for producing a silicon single crystal ingot (hereinafter referred to as an ingot manufacturing apparatus 1) by the Czochralski method according to an embodiment of the present invention. 2 to 4, the
챔버(20)는 잉곳(IG)이 성장되는 공간을 제공하는 부분으로서, 원통형의 구조로 이루어지며 챔버(20)내부에는 실리콘 용융액(MS)이 수용되는 도가니(23), 도가니(23)의 주변에 구비되어 실리콘을 용융시키도록 열을 가하는 히터(21)가 구비되며, 도면에는 미도시되었으나 히터(21)의 외측에는 히터(21)에서 발생되는 열이 외부로 확산되는 것을 방지하기 위한 단열부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.The
한편, 도가니(23)의 하부에는 도가니(23)를 승하강 및 회전시키는 도가니 지지축(30)이 구비될 수 있으며, 이러한 도가니 지지축(30)은 도가니(23)를 회전 및 상승시키면서 실리콘 용융액(MS)의 고체-액체 계면이 동일한 높이를 유지하도록 하는 역할을 수행한다.Meanwhile, a
인상기구(50)는 말단에 형성된 시드 결정(seed crystal)을 실리콘 용융액(MS, Melted Silicon)에 침지시킨 상태에서 회전운동 및 상승운동을 통해 원통형의 잉곳(IG)을 성장시키는 부분으로서, 그 형태는 케이블 형태 또는 축 형태(또는 봉 형태)로 이루어질 수 있으며, 대형 잉곳(IG)을 제조하기 위하여 축 형태(또는 봉 형태)로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The pulling
챔버(20)의 상부 중, 인상기구(50)에 의해 회전 및 상승하는 잉곳(IG)의 외측에는 도 2의 설명에서 상술한 잉곳 인상모듈(10)이 구비된다.Among the upper portions of the
잉곳 인상모듈(10)은 내측에 홈(130)이 구비된 원통형상의 몸체(110) 및 몸체(110)의 내측 홈(130)에 연결된 잉곳 인상부(200)을 포함하여 이루어지며, 잉곳 인상부(200)는 연결부재(210, 230), 롤러(250) 및 롤러(250)에 회전력을 전달하는 모터(220)을 포함하여 이루어짐은 도 2의 설명에서 상술한 바와 같다.The
이때, 잉곳 인상모듈(10)의 롤러(250)는 인상기구(50)에 의해 회전 및 상승하는 잉곳(IG)의 외주면에 밀착되도록 형성되며, 밀착력 향상을 위해 롤러(250)의 외주면에 탄성부재(270)가 더 구비될 수 있음은 도 2의 설명에서 상술한 바와 같다.At this time, the
인상기구(50)에 의해 잉곳(IG)이 회전 및 상승하여 잉곳 인상모듈(10)의 롤러(250)에 외주면이 밀착하게 되면, 모터는 롤러(250)에 구동력을 전달하게 되고, 구동력을 전달받아 회전하는 롤러(250)는 밀착한 잉곳(IG)에 회전력을 전달하게 된다. 이에 따라, 잉곳(IG)이 성장하여 무게가 증가하게 되더라도 잉곳 인상모듈(10)에 의해 잉곳(IG)이 지지됨으로써 인상기구(50)로부터 잉곳(IG)이 끊어지는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 잉곳(IG)을 보다 안정적으로 잉곳을 제조할 수 있게 되며, 아울러 부피가 큰 잉곳(IG)을 연속적으로 제조할 수 있게 되어 공정 효율성이 향상되는 효과 또한 갖게 된다. 또한 잉곳 인상모듈(10)이 잉곳(IG)을 지지하고, 회전력을 전달함에 따라, 잉곳(IG)의 무게로 인한 인상기구(50)에 가해지는 응력을 분산함으로써, 인상기구(50)의 균열 및 파손을 방지할 수 있는 효과도 갖게 된다.When the ingot IG is rotated and raised by the raising
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that many suitable modifications and variations are possible in light of the present invention. Accordingly, all such suitable modifications and variations and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
1 : 잉곳 제조장치
20 : 챔버
21 : 히터
23 : 도가니
30 : 도가니 지지축
50 : 인상기구
10 : 잉곳 인상모듈
110: 몸체
130: 홈
200: 잉곳 인상부
210, 230: 연결부재
220: 모터
250: 롤러
270: 탄성부재1: Ingot manufacturing device
20: chamber
21: heater
23: crucible
30: crucible support shaft
50: impression mechanism
10: Ingot raising module
110: Body
130: home
200: ingot impression unit
210, 230: connecting member
220: motor
250: roller
270: elastic member
Claims (9)
원통 형상의 몸체;
상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부; 및
상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 홈을 포함하고,
상기 잉곳 인상부는,
일단이 상기 홈에 연결된 연결부재;
상기 연결부재의 타단에 형성된 모터; 및
상기 모터의 구동축에 축이음되고, 잉곳 외주면에 접촉하도록 형성된 롤러를 포함하는 잉곳 인상모듈.
In the ingot pulling module used in the silicon single crystal ingot production apparatus by the Czochralski method,
A cylindrical body;
At least two or more ingot impressions formed inside the body; And
At least two grooves formed inside the body,
The ingot impression portion,
A connecting member having one end connected to the groove;
A motor formed at the other end of the connection member; And
Ingot pulling module comprising a roller which is coupled to the drive shaft of the motor, the roller formed in contact with the outer peripheral surface of the ingot.
상기 롤러 외주면에는, 탄성부재가 형성된 잉곳 인상모듈.
The method according to claim 1,
Ingot pulling module formed on the outer peripheral surface of the roller, the elastic member.
상기 탄성부재는, 고무(rubber)재질로 형성된 잉곳 인상모듈.
The method according to claim 3,
The elastic member, the ingot pulling module formed of a rubber (rubber) material.
실리콘 용융액을 수용하여 잉곳 제조가 수행되는 챔버;
상기 챔버의 상부에 구비되어 회전운동 및 상승운동을 통해 상기 챔버에서 성장된 잉곳을 인상하는 인상기구; 및
상기 챔버의 상부에 구비되어 상기 잉곳을 인상하는 잉곳 인상모듈을 포함하고,
상기 잉곳 인상모듈은,
원통 형상의 몸체;
상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 잉곳 인상부; 및
상기 몸체 내측에 형성된 적어도 둘 이상의 홈을 포함하고,
상기 잉곳 인상부는,
일단이 상기 홈에 연결된 연결부재;
상기 연결부재의 타단에 형성된 모터; 및
상기 모터의 구동축에 축이음되고, 상기 잉곳 외주면에 접촉하도록 형성된 롤러를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 제조장치.
In the silicon single crystal ingot production apparatus by the Czochralski method,
A chamber in which ingot manufacturing is performed by receiving a silicon melt;
An impression mechanism provided at an upper portion of the chamber to raise the ingot grown in the chamber through rotational and upward movement; And
It is provided on the upper portion of the chamber includes an ingot pulling module for lifting the ingot,
The ingot raising module,
A cylindrical body;
At least two or more ingot impressions formed inside the body; And
At least two grooves formed inside the body,
The ingot impression portion,
A connecting member having one end connected to the groove;
A motor formed at the other end of the connection member; And
An apparatus for manufacturing a silicon single crystal ingot, the shaft being coupled to a drive shaft of the motor and formed to contact the outer circumferential surface of the ingot.
상기 롤러 외주면에는, 탄성부재가 형성된 실리콘 단결정 잉곳 제조장치.
The method according to claim 5,
Silicon single crystal ingot manufacturing apparatus formed with an elastic member on the outer peripheral surface of the roller.
상기 탄성부재는, 고무(rubber)재질로 형성된 실리콘 단결정 잉곳 제조장치.
The method of claim 7,
The elastic member is a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus formed of a rubber (rubber) material.
상기 인상기구는, 말단에 시드 결정(seed crystal)이 형성된 봉을 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 제조장치.The method according to any one of claims 5, 7, and 8,
The pulling mechanism is a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus comprising a rod having a seed crystal (seed crystal) formed at the end.
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---|---|---|---|---|
JP2000034189A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | Single crystal-pulling machine and pulling method |
-
2011
- 2011-08-22 KR KR1020110083430A patent/KR101308049B1/en not_active IP Right Cessation
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