KR101483695B1 - Apparatus for Refining Silicon - Google Patents
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Abstract
실리콘의 정련 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘의 정련 장치는 실리콘 용탕이 저장되며, 상부가 개방된 실리콘 용융부 및 상기 실리콘 용융부 내측에서 연장되어 내부에 유로를 형성하는 하나 이상의 격벽을 포함한다.A silicon refining apparatus is disclosed.
A silicon refining apparatus according to an embodiment of the present invention includes a silicon melt portion having an open upper portion and at least one partition wall extending from the inside of the silicon melt portion to form a flow path therein.
Description
본 출원은 실리콘 정련 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전자 빔 용융((Electron-beam melting)법을 기반으로 하여 실리콘 주조를 행함에 있어, 진공 휘발정련 기술을 이용함으로써 정련 효과를 향상시킬 수 있는 실리콘의 정련 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a silicon scouring apparatus, and more particularly, to a silicon scouring apparatus capable of improving the refining effect by using a vacuum volatilizing scouring technique in performing silicon casting based on an electron- .
최근 국제 추세에 따라, 친환경적인 발전 방법으로서 태양광 발전이 세계적으로 널리 사용되고 있다. 이와 같은 태양광 발전은 빛에너지를 전기에너지로 전환시키는 역할을 수행하는 태양 전지를 통해 이루어진다. 이러한 태양전지는 작은 실리콘 결정체들로 이루어진다.Recently, according to the international trend, solar power generation is widely used as an environmentally friendly development method in the world. Such solar power generation is accomplished through solar cells that convert light energy into electrical energy. These solar cells are made up of small silicon crystals.
태양 전지를 구성하는 실리콘의 순도는 통상 5N, 6N, 9N과 같이 표시한다. 여기서 N는 중량% 단위에서 9의 개수를 의미하며, 5N의 경우 99.999% 순도를 의미한다.The purity of the silicon constituting the solar cell is usually expressed as 5N, 6N, and 9N. Here, N means the number of 9 in terms of weight%, and 5 N means 99.999% purity.
초고순도를 요구하는 반도체를 생산하는 실리콘의 경우 순도가 11N에 이른다. 그러나, 태양 전지를 구성하는 실리콘은 5~7N의 순도를 가지는 경우에도 간단한 게터링 공정의 추가만으로 11N의 순도를 가지는 경우와 비슷한 광전환 효율을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있어 초고순도를 요하지 아니한다.For silicon producing semiconductors requiring ultra-high purity, the purity reaches 11N. However, even if the purity of silicon constituting the solar cell is 5 to 7N, it is known that the addition of a simple gettering process can obtain a photoconversion efficiency similar to the case of having a purity of 11N, so that ultra-high purity is not required.
또한, 반도체를 생산하는 실리콘은 화학적 가스화 공정(CVD; Chemical Vapor Deposition)을 통해 제조되고 있다. 그러나, 이러한 실리콘 제조 공정은 오염물질을 대량으로 발생시키고, 생산효율을 떨어뜨리며, 또한 생산 단가를 높이는 것으로 알려져 있다.In addition, silicon that produces semiconductors is manufactured through chemical vapor deposition (CVD). However, such a silicon manufacturing process is known to generate a large amount of pollutants, reduce production efficiency, and increase the production cost.
이에 따라, 낮은 제조 비용으로 태양전지를 구성하는 고순도의 실리콘을 대량 생산할 수 있는 야금학적 정련공정(Metallurgical Refining Process)이 활발히 개발되고 있다.Accordingly, a metallurgical refining process capable of mass-producing high-purity silicon constituting a solar cell at a low manufacturing cost has been actively developed.
이 야금학적 정련공정은 저가/저품위의 급속급 실리콘 분말뿐 아니라 최근에는 폐/불량 태양전지, 공정 스크랩 등을 이용해서도 고순도 폴리실리콘을 제조하기 때문에 기술의 중요성은 더욱 부각되고 있다In this metallurgical refining process, high-purity polysilicon is produced not only from low-price / low-grade rapid-grade silicon powder, but also recently from waste / bad solar cell and process scrap.
태양전지용 다결정 실리콘 잉곳의 제조는 기본적으로 방향성 응고를 특징으로 하고 있다.The production of polycrystalline silicon ingots for solar cells is basically characterized by directional solidification.
방향성 응고 공정이란, 도가니 속에 실리콘 입자를 충진하여 이를 1420℃ 이상에서 용융시킨 후 실리콘의 응고열을 도가니 하부 쪽의 일정방향으로 제거하면, 고화가 도가니하부로부터 상부 쪽으로 퍼져나가는 공정을 말한다.The directional solidification process refers to a process in which silicon particles are filled in a crucible and melted at a temperature of 1420 ° C. or higher and the solidification heat of the silicon is removed in a certain direction under the crucible to cause the solidification to spread from the bottom of the crucible to the upper side.
이러한, 방향성 응고공정을 통해 고액계면의 층 분리를 형성하고 불순물을 액상 쪽으로 유도하여 불순물을 잉곳의 상부방향으로 포집할 수 있다. Such a directional solidification step can form a layer separation of the solid-liquid interface and guide the impurities toward the liquid phase, thereby collecting the impurities toward the upper side of the ingot.
고순도의 태양광 발전용 실리콘의 야금학적 정련법으로는 진공 정련법, 산화 처리법, 일방향 응고 정련법 등의 대표적인 공정이 개발되어 있다.Representative processes such as vacuum refining, oxidation treatment, and unidirectional solidification refining have been developed for metallurgical refining of high purity silicon for solar power generation.
이들 야금학적 정련법들 중에서 특히, 일방향 응고 정련법과 진공 정련법 등과 같은 금속 용융법에 의한 실리콘 제조 기술은 특성 제어가 용이하고, 조업중 불순물에 의한 오염이 적어 활발한 연구가 진행되고 있다.Of these metallurgical refining methods, silicon manufacturing technology by a metal melting method such as unidirectional solidifying refining method and vacuum refining method has been actively studied because of easy characteristic control and contamination by impurities during operation.
여기서, 일방향 응고 정련법이란 실리콘이 액체에서 고체로 상 변이 중에 고체-액체 계면을 따라 불순물을 액체로 편석(Segregation)시키는 정련공정을 말하며, 편석계수가 작아 편석이 잘 되는 대표적인 금속 불순물인 Fe, Ti, Cr, Cu, Ni등을 제거할 수 있다.Here, unidirectional solidification refining is a refining process in which silicon segregates impurities to liquid along a solid-liquid interface during phase transition from liquid to solid, and is a typical metal impurity such as Fe, Ti, Cr, Cu, Ni, and the like can be removed.
또한, 진공 정련법이란 통상적으로 금속원료를 용융시킨 후 용융된 금속으로부터 실리콘에 비해 증기압이 높은 불순물을 제거하는 정련공정을 말하며, 대표적인 비금속 불순물인 Al, Ca, Mn, P 등을 제거할 수 있다.Vacuum refining is a refining process in which impurities having a higher vapor pressure than silicon are removed from a molten metal after melting a metal raw material, and representative nonmetal impurities such as Al, Ca, Mn, and P can be removed .
그러나, 이러한 진공 정련법의 경우 실리콘 용탕의 이동경로가 길지 않아 상기의 비금속 불순물이 충분히 제거될 수 있는 반응면적이 부족한 문제점이 있었다.However, in the case of such a vacuum refining method, there is a problem that the movement route of the silicon melt is not long, and the reaction area in which the non-metallic impurities can be sufficiently removed is insufficient.
따라서, 본 출원은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양전지용 폴리실리콘 잉곳을 연속적으로 대량 생산할 수 있는 시스템을 효율적으로 구성함으로써, 실리콘 내의 휘발성 불순물이 충분히 진공 정련 될 수 있는 반응시간과 공간을 확보하여 실리콘 정련효율을 높이도록 하는 실리콘 정련 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and system for efficiently producing a polysilicon ingot for a solar cell, And to provide a silicon refining apparatus which secures time and space to enhance the silicon refining efficiency.
본 발명의 일 측면에 따르면, 실리콘 용탕이 저장되며, 상부가 개방된 실리콘 용융부 및 상기 실리콘 용융부 내측에서 연장되어 내부에 유로를 형성하는 하나 이상의 격벽을 포함하는 실리콘의 정련 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a refining apparatus for silicon including a silicon melt and an upper open silicon melt and at least one partition wall extending from the inside of the silicon melt to form a flow path therein have.
또한, 상기 격벽은 복수 개로 이루어지고, 상기 복수 개의 격벽은 서로 평행한 방향을 향할 수 있다. The plurality of barrier ribs may be oriented parallel to each other.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 진공 분위기를 유지하는 진공 챔버, 상기 진공 챔버에 구비되며, 전자빔을 조사하는 적어도 하나 이상의 전자총(Electron-gun), 상기 진공 챔버 내에 구비되며, 실리콘 원료물질을 공급하는 원료 공급부, 상기 전자빔에 의해 상기 실리콘 원료물질이 용융되어 실리콘 용탕이 형성되는 실리콘 용융부, 상기 실리콘 용융부로부터 공급되는 실리콘 용탕을 응고시키는 일방향 응고부, 상기 실리콘 용융부의 제 1 채널부와 상기 일방향 응고부의 제 2 채널부가 서로 접하여 이루어진 연결탕로부 및 상기 실리콘 용융부 내에서 상기 실리콘 용탕의 이동경로를 변경시키는 하나 이상의 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber comprising: a vacuum chamber for maintaining a vacuum atmosphere; at least one electron gun provided in the vacuum chamber for irradiating an electron beam; A silicon melt portion in which the silicon raw material is melted by the electron beam to form a silicon melt, a unidirectional solidifying portion for solidifying the silicon melt supplied from the silicon melting portion, a first channel portion of the silicon melt portion, And a second channel portion of the solidification portion being in contact with each other, and at least one partition wall for changing the movement path of the silicon melt in the silicon melt portion.
또한, 상기 연결탕로부는 하면부와 상기 하면부의 양 끝 단에서 실질적으로 수직방향으로 연장된 한쌍의 측면부를 포함하고, 상기 실리콘 용탕이 이송되는 방향에 따라 상기 하면부의 단면적이 작아질 수 있다.In addition, the connecting pipe includes a lower face portion and a pair of side face portions extending substantially vertically at both ends of the lower face portion, and the cross-sectional area of the lower face portion may be reduced according to a direction in which the silicon melt is fed.
또한, 상기 연결탕로부의 하면부는 상기 실리콘 용탕이 상기 일방향 응고부로 공급되는 동안 상기 실리콘 용탕으로 덮어져 유지될 수 있다.The bottom portion of the connecting bath can be covered with the silicon melt while the silicon melt is supplied to the unidirectional solidification portion.
또한, 상기 실리콘 용융부, 상기 일방향 응고부 또는 격벽부는 구리 재질을 가질 수 있다.The silicon melting portion, the unidirectional solidification portion, or the partition wall portion may have a copper material.
또한, 상기 격벽부는 상기 실리콘 용융부 또는 상기 일방향 응고부와 다른 재질을 가질 수 있다.Further, the partition wall portion may have a material different from that of the silicon melt portion or the unidirectional solidification portion.
또한, 상기 실리콘 용융부는 외측에 배치되며, 유체가 흐르는 유로부를 포함하고, 상기 유로부는 복수 개의 슬릿에 의해 형성된 복수의 유로를 포함하는 제 1 유로부와 상기 제 1 유로부에 연장되고, 상기 복수의 유로가 서로 연결되어 하나의 유로를 형성하는 제 2 유로부를 포함할 수 있다. The flow path portion includes a first flow path portion including a plurality of flow paths formed by a plurality of slits, and a second flow path portion extending from the first flow path portion, May be connected to each other to form one flow path.
또한, 상기 실리콘 용융부는 각 외측에 배치된 각각의 유로부를 포함하고, 상기 인접한 외측에 배치된 유로부들은 상기 실리콘 용융부의 내부를 관통하여 서로 공간적으로 연결될 수 있다.The silicon fused portion may include respective flow path portions disposed on the outer side, and the flow path portions disposed on the adjacent outer side may be spatially connected to each other through the inside of the silicon fused portion.
또한, 상기 실리콘 용융부는 외측에 배치된 복수의 유로부를 갖고, 상기 복수의 유로부 중 적어도 어느 하나의 유로부의 유로 폭은 나머지 유로부의 유로 폭보다 클 수 있다. The silicon melt portion may have a plurality of flow path portions disposed on the outer side, and a flow path width of at least one of the plurality of flow path portions may be larger than a flow path width of the remaining flow path portions.
또한, 상기 유로부는 상기 격벽 내부와 공간적으로 연결될 수 있다.In addition, the flow path portion may be spatially connected to the inside of the partition wall.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.In order to solve the above problems, the present invention has the following effects.
첫째, 실리콘 원료물질을 실리콘 용융부에 공급하고 전자빔을 조사하여 먼저 실리콘을 용융시킨 뒤, 실리콘 용탕이 일방향 응고부로 공급되기 전에 실리콘 용탕의 이동경로를 길게 함으로써, 실리콘 용탕 내에 휘발성 불순물이 제거될 수 있는 반응시간과 공간을 증대시켜 진공 정련 효과를 향상시킬 수 있다.First, volatile impurities can be removed from the silicon melt by supplying the silicon raw material to the silicon melting section and irradiating the electron beam to melt the silicon first, then lengthening the movement path of the silicon melt before the silicon melt is supplied to the one- The reaction time and space can be increased to improve the vacuum refining effect.
둘째, 용융된 실리콘이 실리콘 용융부 내에서 정련 효과가 향상됨으로써, 별도의 장치 또는 화학적인 방법을 통하여 실리콘 내에 휘발성 불순물을 제거할 필요가 없어 폴리실리콘 잉곳을 연속적으로 대량으로 제조할 수 있고, 제조 비용을 줄일 수 있다.Secondly, since the refined effect of the molten silicon in the silicon melting portion is improved, it is not necessary to remove the volatile impurities in the silicon through a separate device or a chemical method, so that the polysilicon ingot can be continuously mass- Cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘의 정련 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 실리콘 용탕의 이동경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 실리콘 용융부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 외측을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 A-A선을 따라 절취한 절단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 격벽의 내부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 용융부에 유체공급부가 배치된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7을 위에서 본 모습과 외측에서 본 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는 각각 다른 형상을 가지는 2종류의 연결탕로부를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 나타나는 2종류의 연결탕로부에 유지되는 실리콘 용탕의 두께를 측면에서 본 단면도이다.
도 11은 도 9에서 나타나는 2종류의 연결탕로부에 유지되는 실리콘 용탕의 두께를 정성적으로 나타내는 실험결과표이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결탕로부를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연결탕로부를 나타내는 도면이다.1 is a schematic view of a silicon refining apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing a movement path of the silicon melt in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a perspective view schematically showing the silicon melting portion of Fig. 1;
Fig. 4 is a view showing the outside of Fig. 3. Fig.
5 is a sectional view taken along line AA in Fig.
6 is a sectional view showing the inside of the partition wall of Fig.
7 is a perspective view showing a state in which a fluid supply portion is disposed in a silicon melting portion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing the state of FIG. 7 as seen from above and the state as seen from the outside.
Fig. 9 is a view showing two kinds of connecting trough parts having different shapes.
Fig. 10 is a sectional view showing the thickness of the silicon melt held in the two kinds of connecting bath portions shown in Fig. 9 from the side view. Fig.
11 is an experimental result table qualitatively showing the thickness of the silicon melt held in the two kinds of connecting baths shown in FIG.
FIG. 12 is a view showing a connecting bath part according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a view showing a connecting bath part according to another embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate the present invention in order to more easily explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. You will know.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 폴리실리콘 제조장치와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.In describing the embodiments of the present invention, it is to be noted that components having the same function are denoted by the same names and numerals, but are substantially not identical to those of the conventional polysilicon manufacturing apparatus.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms used in the present application are used only to describe certain embodiments and are not intended to limit the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘의 정련 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a schematic view of a silicon refining apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 실리콘의 정련 장치는 진공 챔버(100), 전자총(200), 실리콘 용융부(390) 및 일방향 응고부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a silicon refining apparatus includes a
진공 챔버(100)는 후술할 실리콘 용탕 내에 불순물이 증발될 수 있도록 내부에 진공 분위기를 유지한다. 상기 진공 챔버(100) 내부의 압력은 대략 10-5 torr 일 수 있다.The
상기 진공 챔버(100)의 상단에는 입자 형태의 실리콘 원료물질이 공급될 수 있는 원료투입부(120)가 설치된다.At the upper end of the
상기 원료투입부(120) 내부에는 후술할 전자빔의 열에 의해 파손되는 것을 방지하기 위하여 냉각수로가 설치될 수 있다.A cooling water path may be provided in the raw
또한, 상기 원료투입부(120)는 원료 공급라인(122)과 원료 공급부의 투입구(124)를 포함할 수 있고, 상기 원료 공급부의 투입구(124)는 후술할 실리콘 용융부(390)에 실리콘 원료물질이 공급되는 위치와 각도를 조절할 수 있다.The raw
전자총(Electron-gun)(200)은 상기 진공 챔버(100) 내에 설치되며, 복수 개일 수 있다.The
본 실시예에 따른 상기 전자총(200)은 제 1 전자총(210) 및 제 2 전자총(220)을 포함한다.The
상기 제 1 전자총(210)은 전자빔이 상기 진공 챔버(100) 내부로 조사되도록 상기 진공 챔버(100)의 상단에 설치된다.The
실리콘 용융부(390)는 상기 제 1 전자총(210)에 의한 전자 빔이 조사되는 영역에 배치된다.The
상기 실리콘 용융부(390)에는 상기 원료투입부(120)로부터 입자 형태의 실리콘 원료물질이 장입될 수 있다.The
한편, 상기 원료투입부(120)는 상기 메인 챔버(100) 상단에서부터 상기 실리콘 용융부(390) 사이의 경사를 조절함으로써, 상기 실리콘 원료물질의 공급량을 조절할 수도 있다.The raw
또한, 상기 실리콘 용융부(390)는 전자빔이 조사될 수 있도록 상부가 개방된 형태로 이루어진다.In addition, the
이에 따라, 상기 실리콘 용융부(390)에 장입 된 상기 실리콘 원료물질은 상기 제 1 전자총(210)에서 가속, 집적된 전자빔에 의해 용융되어 실리콘 용탕(M)으로 형성된다.Accordingly, the silicon raw material loaded in the
한편, 상기 제 1 전자총(210)은 30~35 kWh/cm2의 출력 에너지를 갖도록 제 1 전자빔을 가속 및 집적할 수 있다.Meanwhile, the
다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제 1 전자총(210)은 전자 빔에 의해 상기 실리콘 용탕(M)이 외부로 튀는 등 상기 실리콘 용탕의 거동이 불안정해지는 점을 방지하기 위한 출력 에너지를 가질 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and the
또한, 상기 실리콘 용융부(390)는 자체 재질에 의하여 발생할 수 있는 불순물이 실리콘 용탕에 유입되는 것을 방지하기 위하여 구리 재질을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the
또한, 구리 재질을 가지는 실리콘용융부(390)는 전자빔에 의하여 파손되는 것을 방지하기 위하여 냉각 효율을 용이하게 제어할 수 있는 유로부를 포함할 수 있다. 상기 유로부를 포함하는 상기 실리콘 용융부에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.In addition, the
일방향 응고부(400)는 상기 제 2전자총(220)에 의한 제 2 전자 빔이 조사되는 영역에 배치되며, 상기 실리콘 용융부(390)와 인접하게 된다.The unidirectional solidifying
또한, 상기 일방향 응고부(400)는 상기 실리콘 용융부(390)와 마찬가지로 구리 재질을 가질 수 있다. In addition, the
이러한, 일방향 응고부(400)는 상기 실리콘 용탕(M)을 이용하여 잉곳을 연속적으로 주조함과 동시에 금속 불순물의 편석을 유도하여 실리콘 정련 및 고순도 폴리실리콘 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The
한편, 상기 제 2 전자총(220)은 8~14 kWh/cm2의 출력 에너지를 갖도록 제 2 전자빔을 가속 및 집적할 수 있다.Meanwhile, the
다만, 상기 제 1 전자총(210)과 마찬가지로 상기 제 2 전자총(220) 또한, 전자빔에 의해 상기 실리콘 용탕(M)이 외부로 튀는 등 상기 실리콘 용탕의 거동이 불안정해지는 점을 방지하기 위한 출력 에너지를 가질 수 있다.Like the
연결탕로부(500)는 상기 실리콘 용융부(390)의 제 1 채널부(391)와 상기 일방향 응고부(400)의 제 2 채널부(401)가 서로 접하여 이루어질 수 있고, 상기 연결탕로부(500)는 상기 실리콘 용탕(M)이 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 공급될 수 있는 채널을 제공한다.The
상기 연결탕로부(500)는 하면부(501)와 상기 하면부(501)의 양 끝 단에서 실질적으로 수직방향으로 연장된 한 쌍의 측면부(502)를 포함한다.The connecting
이에 따라, 상기 원료 공급부(122)를 통하여 실리콘 원료물질이 공급되어 용융된 실리콘 용탕의 량만큼 상기 실리콘 용융부(390)에 저장된 실리콘 용탕(M)이 상기 연결탕로부(500)를 통하여 상기 일방향 응고부(400)로 공급될 수 있다.Silicon raw material is supplied through the raw
또한, 상기 연결탕로부(500)는 상기 하면부(501)에서부터 상부 방향으로 각각 마주보는 상기 측면부(502)의 거리가 넓어질 수 있다. 이에 따라, 상기 연결탕로부(500)를 따라 흐르는 실리콘 용탕에 전자빔이 조사될 수 있어 실리콘 정련 효과를 향상시킬 수 있다.In addition, the distance of the
또한, 상기 연결탕로부(500)의 주변 부분에 전자빔이 조사되는 영역이 줄어들게 되어 상기 연결탕로부(500)의 내구성이 향상될 수 있다.Also, since the area irradiated with the electron beam is reduced in the peripheral portion of the
상기 연결탕로부(500)에 대한 자세한 설명은 이후 도면을 참조하여 후술하기로 한다.A detailed description of the connecting
격벽(395)은 상기 실리콘 용융부(390) 내측에서 연장되어 내부에 유로를 형성할 수 있다.The
상기 격벽(395)은 상기 실리콘 용융부(390)의 내 측면과 평행한 방향으로 연장되며, 상기 격벽(395)이 상기 실리콘 용융부(390)의 연장된 면과 마주하는 면 사이에 유로가 형성될 수 있다.The
이에 따라, 상기 격벽(395)의 일단과 상기 실리콘 용융부(390) 사이에 유로가 형성되어 상기 격벽(395)의 길이방향을 따라 이동하는 상기 실리콘 용탕(M)의 이동 방향을 변경시킬 수 있다.A flow path is formed between one end of the
상기 격벽(395)은 복수 개로 이루어질 수 있고, 상기 복수 개의 격벽(395)은 서로 평행한 방향을 향할 수 있다.The plurality of
이에 따라, 상기 실리콘 용융부(390) 내의 복수 개의 격벽(395)이 서로 평행한 방향을 향하게 됨으로써, 상기 격벽(395)을 실리콘 용융부(390) 내에 용이하게 설치할 수 있다.Accordingly, the plurality of
상기 격벽(395)의 일단이 향하는 방향은 인접하는 격벽(395)의 일단과 반대방향일 수 있다. 이에 따라, 실리콘 용융부(390) 내에서 유체가 이동하는 방향을 계속적으로 변경시킬 수 있다. The direction in which one end of the
즉, 상기 복수 개의 격벽(395)은 상기 실리콘 용융부(390) 내의 유로를 지그재그 형태로 형성시킬 수 있다.That is, the plurality of
한편, 상기 격벽(395)은 실리콘 용융부(390)와 동일 혹은 유사한 재질로 이루어져, 상기 실리콘 용융부(390)와 일체로 제작될 수 있고 별도로 제작되어 용접방식으로 상기 실리콘 용융부(390)와 결합될 수 있다.The
또한, 상기 격벽(395)의 재질은 이에 한정되지 않고, 상기 실리콘 용융부(390)또는 상기 일방향 응고부(400)와는 다른 재질인 고융점 세라믹스로 이루어져 상기 격벽(395) 내부에 별도의 냉각채널을 필요로 하지 않을 수 있다.The material of the
이에 따라 상기 격벽(395)과 상기 실리콘 용융부(390)는 볼트 방식으로도 결합될 수 있다.Accordingly, the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘의 정련 장치는 실리콘 용융부(390) 내에 복수 개의 격벽이 설치됨으로써, 상기 실리콘 용탕(M)의 이동경로를 길게 하여 상기 실리콘 용탕(M) 내의 휘발성 불순물이 제거될 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있게 한다.As described above, the silicon refining apparatus according to the embodiment of the present invention includes a plurality of partitions in the
도 2는 도 1에서 실리콘 용탕의 이동경로를 나타낸 도면이다.Fig. 2 is a view showing a movement path of the silicon melt in Fig. 1. Fig.
전술한 바와 같이, 상기 원료 공급부의 투입구(124)를 통하여 공급된 실리콘 원료물질은 전자빔에 의해 실리콘 용탕(M)으로 형성된다. 그리고, 상기 실리콘 용탕(M)은 상기 격벽(395)의 길이방향을 따라 이동하게 된다.As described above, the silicon raw material supplied through the
다음으로, 상기 실리콘 용탕(M)은 상기 격벽(395)의 일단과 상기 격벽(395)의 일단을 마주하는 상기 실리콘 용융부(390)의 면 사이의 유로에서 이동방향이 변경되게 된다.The molten silicon M is moved in the flow path between one end of the
도시된 바와 같이, 상기 실리콘 용탕(M)은 화살표 방향을 따라 상기 실리콘 용융부(390) 내에서 지그재그 형태로 이동하게 된다.As shown in the figure, the molten silicon M moves in a zigzag manner in the
이와 같이, 본 발명의 다른 측면에 따른 실리콘 정련 장치는 상기 실리콘 용융부(390) 내에서 상기 실리콘 용탕(M)의 이동경로를 변경시키는 하나 이상의 격벽(395)을 포함할 수 있다.As described above, the silicon scouring apparatus according to another aspect of the present invention may include at least one
다만, 상기 격벽(395)은 도시된 바와 같이 실리콘 용융부(390)의 일측면과 평행한 방향으로 형성된 것에 한정되지 않고, 상기 실리콘 용융부(390) 내에서 상기 실리콘 용탕(M)의 이동경로를 변경시킬 수 있는 구조라면 무엇이든 적용될 수 있다.However, the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 정련 장치는 상기 실리콘 용융부(390) 내의 상기 실리콘 용탕(M)의 이동경로를 변경시킴으로써, 실리콘 용탕(M) 내의 휘발성 불순물을 제거할 수 있는 시간과 공간을 확보할 수 있게 한다.Accordingly, the silicon refining apparatus according to an embodiment of the present invention can change the movement path of the silicon melt M in the
즉, 상기 휘발성 불순물이 충분히 제거됨으로써, 실리콘의 정련 효과를 향상시킬 수 있다.That is, by sufficiently removing the volatile impurities, the refining effect of silicon can be improved.
또한, 실리콘의 정련 효과를 높이기 위하여 실리콘 용융부의 크기를 증대시키지 않아도 되기 때문에, 실리콘 정련 장치의 제작 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the size of the silicon melting portion does not need to be increased in order to enhance the refining effect of silicon, the manufacturing cost of the silicon refining apparatus can be reduced.
도 3은 도 1의 실리콘 용융부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 외측을 나타내는 도면이다.Fig. 3 is a perspective view schematically showing the silicon melting portion of Fig. 1, and Fig. 4 is a view showing the outside of Fig.
실리콘 용융부(390)는 상기 실리콘 용융부(390)의 외측에 배치되며, 유체가 흐르는 유로부(340)를 포함한다.The silicon fused
상기 유로부(340)는 제 1 유로부(341)와 제 2 유로부(342)를 포함한다.The
상기 제 1 유로부(341)는 복수 개의 슬릿에 의해 형성된 복수의 유로를 가질 수 있다.The first
즉, 복수 개의 슬릿이 형성된 제 1 유로부(341)는 상기 실리콘 용융부(390) 외측의 표면적을 증가시키는 역할을 수행한다.That is, the first
따라서, 상기 제 1 유로부(341)에 냉각 유체를 흐르게 할 경우 상기 냉각 유체는 상기 실리콘 용융부(390) 외측과 접촉할 수 있는 면적이 증가하게 되어 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, when the cooling fluid flows through the first
또한, 상기 실리콘 용융부(390)가 장시간 동안 전자빔에 의해 노출된 경우 열에 의한 파손을 방지할 수 있다.In addition, when the
상기 제 2 유로부(342)는 상기 제 1 유로부(341)에 연장되고, 상기 복수의 유로가 서로 연결되어 하나의 유로를 형성한다.The second
상기 실리콘 용융부(390)는 외측에 상기 제 1 유로부(341)와 상기 제 2 유로부(342)를 포함하도록 하기 위하여 절삭 가공 등을 할 수 있다.The
즉, 상기 제 2 유로부(342)는 상기 제 1 유로부(341)에 연장되어 서로 연결되는 구조를 가짐으로써, 상기 실리콘 용융부(390)의 외측이 상기 제 1 유로부(341)만으로 연장되도록 슬릿을 형성할 필요가 없어 상기 절삭 가공이 손쉽게 이루어 질 수 있다.That is, the second
한편, 상기 실리콘 용융부(390)는 상기 실리콘 용탕이 이동할 수 있는 채널을 제공하는 제 1채널부(391)를 가진다.The
상기 제 2 유로부(342)는 상기 제 1 유로부(341)보다 상기 제 1채널부(391)에 가까운 위치에 배치될 수 있다.The second
또한, 상기 제 2 유로부(342)는 상기 제 1 유로부(341)가 연결되어 하나의 유로를 형성함으로써 폭이 넓어지게 된다.In addition, the second
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 실리콘 용융부는 제 1 유로부(341)와 제 2 유로부(342)를 포함하고, 상기 제 2 유로부(342)에 흐르는 유량은 상기 제 1 유로부(341)에 흐르는 유량보다 많을 수 있다.The silicon melt according to another aspect of the present invention includes a first
이에 따라, 제 2 유로부(342)는 유체의 냉각 속도를 빠르게 하여 상기 제 1채널부(391) 주변의 열을 효과적으로 제거할 수 있다.Accordingly, the second
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 실리콘의 정련 장치에 적용되는 실리콘 용융부(390)는 외측에 배치된 복수의 유로부(340)를 가질 수 있다.Meanwhile, the
상기 복수의 유로부(340) 중 적어도 어느 하나의 유로부의 유로 폭은 나머지 유로부의 유로 폭보다 클 수 있다.The flow passage width of at least one of the plurality of
이러한, 유로 폭이 큰 유로부가 상기 실리콘 용융부(390)의 제 1채널부(391)주변에 배치되어 유체의 냉각 속도를 빠르게 함으로써, 상기 제 1채널부(391) 주변의 열을 효과적으로 제거할 수 있다.The passage having a large channel width is disposed around the
또한, 상기 제 1 채널부(391)가 전자 빔의 조사로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있다.Also, it is possible to prevent the
도 5는 도 3의 A-A선을 따라 절취한 절단면을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a section taken along the line A-A in Fig.
도 5를 참조하면, 실리콘 용융부(390)의 제 1채널부(391)의 주변에는 상기 제 1 유로부(341)의 유로 폭보다 큰 제 2 유로부(344)가 배치될 수 있다.5, the
이에 따라, 상기 제 2 유로부(344)에 냉각 유체를 공급할 경우 상기 제 1채널부(391)의 주변을 빠르게 냉각시킬 수 있다. Accordingly, when the cooling fluid is supplied to the second
도 6은 도 1의 격벽의 내부를 나타내는 단면도이다.6 is a sectional view showing the inside of the partition wall of Fig.
도 6을 참조하면, 유로부(340)는 상기 격벽(395) 내부와 공간적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
상기 격벽(395) 내부에는 상기 유로부(340)와 연결되는 격벽 유로부(396, 397, 349)를 가질 수 있다.The
상기 격벽 유로부는 상기 격벽 상단에 인접하는 제 1 격벽 유로부(396), 상기 제 1 격벽 유로부(396)와 연통된 제 2 격벽 유로부(397) 및 상기 제 2 격벽 유로부(397)와 연통된 제 3 격벽 유로부(349)를 포함할 수 있다.The partition wall flow passage portion includes a first partition wall
한편, 상기 격벽 유로부는 제 1 격벽 유로부(396), 제 2 격벽 유로부(397) 및 제 3 격벽 유로부(349)에 한정되지 않고, 상기 격벽(390)의 상단 부분에 유체를 이동시킬 수 있는 구조라면 적용될 수 있다.The partition wall flow passage is not limited to the first partition
이에 따라, 상기 격벽 유로부와 같은 냉각채널을 통해 유체가 이동함에 따라, 전자빔에 의해 상기 격벽(390)의 상단이 파손되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, as the fluid moves through the cooling channel such as the partition wall channel portion, the upper end of the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 용융부에 유체공급부가 배치된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7을 위에서 본 모습과 외측에서 본 모습을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a fluid supply unit is disposed in a silicon melting unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing a state when the fluid supply unit is viewed from above and FIG.
도 7 및 도 8을 참조하면, 유체 공급부(370)는 상기 실리콘 용융부(390)의 모서리부의 상부에 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the
상기 유체 공급부(370)에 공급된 냉각 유체는 상기 실리콘 용융부(390)의 외측에서 유로부(340)를 따라 흐르게 되어 장시간의 냉각효율을 증가시킬 수 있다.The cooling fluid supplied to the
또한, 상기 냉각 유체는 상기 실리콘 용융부(390)의 외측을 모두 흐른 이후, 상기 실리콘 용융부(390)의 모서리부의 상기 유로부들 간에 관통되는 영역을 통하여 인접한 외측의 유로부로 이동하게 된다.In addition, after the cooling fluid flows all the outside of the
상기 냉각 유체는 상기 실리콘 용융부(390)의 유로부(340)를 모두 통과한 후. 상기 실리콘 용융부(390)의 하면부에 설치된 유로부를 통과할 수 있고, 마침내 유체배출부(380)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. After the cooling fluid passes through the
도 9 내지 도 10을 참조하여 연결탕로부를 보다 자세히 설명하기로 한다.The connecting bath part will be described in more detail with reference to FIGS. 9 to 10. FIG.
도 9는 각각 다른 형상을 가지는 2종류의 연결탕로부를 나타내는 도면이다.Fig. 9 is a view showing two kinds of connecting trough parts having different shapes.
도 9의 (a)에 도시된 연결탕로부(500a)의 하면부는 평탄하고, 서로 마주보는 측면부는 평행하다.The lower surface of the connecting
즉, 상기 연결탕로부(500a)는 상기 실리콘 용탕(M)이 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 이송되는 방향에 따라 하면부의 단면적이 일정하다.That is, the cross-sectional area of the lower portion of the
도 9의 (b)에 도시된 본 발명의 일 측면에 따른 연결탕로부(500b)는 상기 실리콘 용탕(M)이 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 이송되는 방향에 따라 하면부의 단면적이 작아지는 형상을 가진다.The connecting
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 연결탕로부(500b)의 채널의 폭은 상기 실리콘 용탕이 이송되는 방향에 따라 좁아질 수 있다.In addition, the width of the channel of the connecting
이와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 연결탕로부(500b)는 하면부의 단면적이 작아지는 형상만으로 한정되지 않고, 상기 연결탕로부(500b)의 채널의 폭이 상기 실리콘 용탕이 이송되는 방향에 따라 좁아질 수 있게 됨으로써, 상기 실리콘 용탕이 상기 연결탕로부(500b)에 머무르는 시간을 확보할 수 있다.As described above, the connecting
또한, 상기 연결탕로부(500b)의 하면부는 평탄하다.In addition, the lower surface of the connecting
도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 실리콘의 정련장치를 이용하여 도 9에 도시된 2종류의 연결탕로부에 유지되는 실리콘 용탕의 두께를 비교하기 위한 실험 결과를 나타내는 도면이다.10 is a graph showing the results of experiments for comparing the thicknesses of silicon melt held in the two kinds of connection tanks shown in FIG. 9 using a silicon refining apparatus according to an aspect of the present invention.
도 10의 (a)는 도 9의 (a)에 따른 연결탕로부의 단면을 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 이송되는 방향에 따라 실리콘 용탕의 양이 줄어드는 것을 알 수 있다.Fig. 10 (a) is a view showing a cross section of the connecting bath part according to Fig. 9 (a). Fig. As shown in FIG. 10 (a), it can be seen that the amount of silicon melt is reduced in accordance with the direction in which the silicon melt is transported.
도 10의 (b)는 도 9의 (b)에 따른 연결탕로부의 단면을 나타내는 도면이다. 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 이송되는 방향에 따라 실리콘 용탕의 양이 비교적 균일한 것을 알 수 있다.Fig. 10 (b) is a view showing a cross section of the connecting bath part according to Fig. 9 (b). As shown in Fig. 10 (b), it can be seen that the amount of silicon melt is relatively uniform in accordance with the direction in which the molten silicon is transported.
도 11은 도 9에서 나타나는 2종류의 연결탕로부에 유지되는 실리콘 용탕의 두께를 정량적으로 나타내는 실험결과표이다.11 is an experimental result table quantitatively showing the thickness of the silicon melt held in the two kinds of connecting baths shown in FIG.
도 11에 도시된 2종류의 연결탕로부에 대한 실험결과를 비교하면, 본 발명의 일 측면에 따른 연결탕로부(500b)에 유지되는 실리콘 용탕의 평균적인 값이 가장 클 뿐만 아니라, 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 공급되는 방향을 따라 상기 연결탕로부(500b)의 하면부를 덮고 있는 실리콘의 용탕의 두께가 가장 균일한 것을 알 수 있다.11, the average value of the silicon melt held in the connecting
본 발명의 일 측면에 따른 도 9의 (b)에 도시된 연결탕로부(500b)는 일정량의 실리콘 용탕이 상기 연결탕로부(500b) 상에 유지되게 함으로써, 전자빔이 상기 연결탕로부(500b)에 직접 주사되는 것을 막을 수 있어 실리콘 용융부 및 일방향 응고부의 상단부가 파손되는 것을 방지할 수 있다.9 (b) according to an aspect of the present invention allows a certain amount of silicon melt to be held on the connecting
즉, 도 9의 (b)에 도시된 연결탕로부(500b)의 구조는 폴리실리콘의 잉곳을 제조하기 위하여 정련 장치의 내구성을 향상시켜 연속적으로 실리콘을 정련할 수 있다.That is, the structure of the connecting
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결탕로부를 나타내는 도면이다.FIG. 12 is a view showing a connecting bath part according to another embodiment of the present invention. FIG.
도 12에 도시된 연결탕로부(500c)는 상기 실리콘 용탕이 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 이송되는 방향에 따라 상기 하면부 일면의 기울기가 수평방향을 기준으로 증가하는 형상을 가질 수 있다.The connecting
이에 따라, 상기 실리콘 용탕은 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 이송되는 경우 도 12에 도시된 연결탕로부(500c)에 상기 실리콘 용탕이 유지될 수 있다.Accordingly, when the molten silicon is transferred from the
본 발명의 다른 실시예에 따른 연결탕로부(500c)는 일정량의 실리콘 용탕이 상기 연결탕로부(500c) 상에 유지되게 함으로써, 전자빔이 상기 연결탕로부(500c)에 직접 주사되는 것을 막을 수 있어 실리콘 용융부 및 일방향 응고부의 상단부가 파손되는 것을 방지할 수 있다.The connecting
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연결탕로부의 하면부는 실리콘 용탕이 이송되는 방향으로 단면적이 작아지며 동시에 하면부 일면의 기울기가 증가하는 형상을 가질 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the lower surface of the lower portion of the connecting bath may have a shape in which the cross-sectional area decreases in a direction in which the silicon melt is transferred, and at the same time, the inclination of the lower surface of the lower surface increases.
이에 따라, 상기 실리콘 용탕의 이송량이 적은 경우에도 연결탕로부에 실리콘 용탕이 유지될 수 있게 되어 연결탕로부가 전자빔에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, even if the amount of the molten silicon is small, the molten silicon can be held in the connecting bath, and the additional molten glass can be prevented from being damaged by the connecting bath.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결탕로부를 나타내는 도면이다.FIG. 13 is a view showing a connecting bath part according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예와 달리, 실리콘의 정련 장치에 적용되는 연결탕로부(500)의 하면부는 일정한 곡률을 가지는 곡면부(560)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 13, unlike the embodiment of the present invention, the lower surface of the connecting
이에 따라, 실리콘 용탕이 실리콘 용탕의 표면장력으로 인하여 상기 실리콘 용융부(390)에서 상기 일방향 응고부(400)로 원활히 공급되지 않는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the silicon melt from being smoothly supplied from the
본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims, It is obvious.
100: 진공 챔버
200: 전자총
390: 실리콘 용융부
395: 격벽
400; 일방향 응고부
500: 연결탕로부100: Vacuum chamber
200: electron gun
390: silicon melt portion
395:
400; Unidirectional solidifying portion
500: Connection boiler
Claims (11)
상기 실리콘 용융부 내측에서 연장되어 내부에 유로를 형성하는 복수 개의 격벽;
을 포함하고,
상기 복수 개의 격벽 중 어느 하나는 원료가 투입되는 투입구과 인접한 실리콘 용융부 내측에서 연장되고,
상기 복수 개의 격벽 중 어느 하나는 용융된 실리콘이 배출되는 연결탕로부에 인접한 실리콘 용융부 내측에서 연장되는 실리콘의 정련 장치.A silicon melt portion in which a silicon melt is stored and an upper portion thereof is opened; And
A plurality of barrier ribs extending from the inside of the silicon melt portion to form a flow path therein;
/ RTI >
Wherein one of the plurality of barrier ribs extends from the inner side of the silicon melting portion adjacent to the charging port into which the raw material is charged,
Wherein one of the plurality of partition walls extends inside the silicon melting portion adjacent to the connection portion where the molten silicon is discharged.
상기 격벽은 복수 개로 이루어지고,
상기 복수 개의 격벽은 서로 평행한 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method according to claim 1,
The plurality of partition walls are formed,
Wherein the plurality of partition walls are oriented parallel to each other.
상기 진공 챔버에 구비되며, 전자빔을 조사하는 적어도 하나 이상의 전자총(Electron-gun);
상기 진공 챔버 내에 구비되며, 실리콘 원료물질을 공급하는 원료 공급부;
상기 전자빔에 의해 상기 실리콘 원료물질이 용융되어 실리콘 용탕이 형성되는 실리콘 용융부;
상기 실리콘 용융부로부터 공급되는 실리콘 용탕을 응고시키는 일방향 응고부;
상기 실리콘 용융부의 제 1 채널부와 상기 일방향 응고부의 제 2 채널부가 서로 접하여 이루어진 연결탕로부; 및
상기 실리콘 용융부 내에서 상기 실리콘 용탕의 이동경로를 변경시키는 하나 이상의 격벽을 포함하는 실리콘의 정련 장치.A vacuum chamber for maintaining a vacuum atmosphere;
At least one electron gun provided in the vacuum chamber and irradiating an electron beam;
A raw material supply unit provided in the vacuum chamber for supplying a silicon raw material;
A silicon melting portion in which the silicon raw material is melted by the electron beam to form silicon melt;
A unidirectional solidifying portion for solidifying the silicon melt supplied from the silicon melting portion;
A connecting bath having a first channel portion of the silicon melt portion and a second channel portion of the unidirectional solidification portion being in contact with each other; And
And at least one partition wall for changing a movement path of the silicon melt in the silicon melt portion.
상기 연결탕로부는 하면부와 상기 하면부의 양 끝 단에서 수직방향으로 연장된 한쌍의 측면부를 포함하고, 상기 실리콘 용탕이 이송되는 방향에 따라 상기 하면부의 단면적이 작아지는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method of claim 3,
And a pair of side portions extending in the vertical direction at both ends of the lower surface portion and the lower surface portion of the silicon bottom portion in the direction of conveying the silicon melt. Device.
상기 연결탕로부의 하면부는 상기 실리콘 용탕이 상기 일방향 응고부로 공급되는 동안 상기 실리콘 용탕으로 덮어져 유지되는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method of claim 3,
Wherein the bottom portion of the connecting bath portion is covered and held by the silicon melt while the silicon melt is supplied to the unidirectional solidifying portion.
상기 실리콘 용융부, 상기 일방향 응고부 또는 격벽부는 구리 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method of claim 3,
Wherein the silicon melt, the unidirectional solidification portion, or the partition wall portion has a copper material.
상기 격벽의 재질은 세라믹스인 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method of claim 3,
Wherein the material of the partition is ceramics.
상기 실리콘 용융부는 외측에 배치되며, 유체가 흐르는 유로부를 포함하고,
상기 유로부는 복수 개의 슬릿에 의해 형성된 복수의 유로를 포함하는 제 1 유로부와
상기 제 1 유로부에 연장되고, 상기 복수의 유로가 서로 연결되어 하나의 유로를 형성하는 제 2 유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method of claim 3,
Wherein the silicon molten portion is disposed on the outer side and includes a flow path portion through which the fluid flows,
The flow path portion includes a first flow path portion including a plurality of flow paths formed by a plurality of slits
And a second flow path portion extending to the first flow path portion and connected to each other to form one flow path.
상기 실리콘 용융부는 각 외측에 배치된 각각의 유로부를 포함하고,
상기 인접한 외측에 배치된 유로부들은 상기 실리콘 용융부의 내부를 관통하여 서로 공간적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련장치.The method of claim 3,
Wherein the silicon molten portion includes respective flow paths disposed on the outer side,
And the flow path portions disposed on the adjacent outer side pass through the inside of the silicon melt portion and are spatially connected to each other.
상기 실리콘 용융부는 외측에 배치된 복수의 유로부를 갖고,
상기 복수의 유로부 중 적어도 어느 하나의 유로부의 유로 폭은 나머지 유로부의 유로 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.The method of claim 3,
Wherein the silicon molten portion has a plurality of flow paths disposed on the outer side,
Wherein a flow path width of at least one of the plurality of flow path portions is larger than a flow path width of the remaining flow path portions.
상기 유로부는 상기 격벽 내부와 공간적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘의 정련 장치.11. The method of claim 10,
And the flow path portion is spatially connected to the inside of the partition wall.
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