KR101528055B1 - Ingot growing apparatus - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 잉곳 성장 장치는, 잉곳을 성장시키기 위한 챔버; 상기 잉곳으로 성장시키기 위한 실리콘 융액이 수용되는 도가니; 상기 도가니로 열을 가하기 위한 히터부; 상기 챔버 내벽과 상기 도가니 사이에 배치되는 단열재; 및 상기 챔버 하측부에 마련되고, 상기 잉곳의 성장시에 유입되는 가스의 배출 경로를 제공하는 배기 수단;을 포함하고, 상기 배기 수단은 상기의 배출시키고자 하는 가스가 이동하는 배기 통로와, 상기 배기 통로 내에 마련되는 배기구 단열재와, 상기 배기구 단열재 내에 마련되는 환기팬을 포함한다.
본 실시예에 따른 환기팬의 구조 및 기체 주입부들에 의해서, 챔버 내에서 사용된 가스를 배출하는 때에, 배기구 단열재 내벽과 반응하여 증착되는 경우를 줄일 수 있으며, 잉곳 성장시에 챔버 내부의 압력 변동을 줄일 수 있다. An ingot growing apparatus according to an embodiment includes: a chamber for growing an ingot; A crucible in which a silicon melt for growing the ingot is accommodated; A heater unit for applying heat to the crucible; A heat insulating material disposed between the inner wall of the chamber and the crucible; And an exhausting means provided at a lower side of the chamber for providing a discharge path for a gas introduced at the time of growing the ingot, wherein the exhausting means comprises an exhaust passage through which the gas to be discharged moves, An exhaust gas insulator provided in the exhaust passage, and a ventilation fan provided in the exhaust gas insulator.
The structure of the ventilation fan and the gas injecting portions according to the present embodiment can reduce the deposition of the gas reacted with the inner wall of the exhaust gas insulator at the time of discharging the gas used in the chamber, .

Description

잉곳 성장 장치{Ingot growing apparatus}[0001] INGOKING APPARATUS [0002]

본 발명은 잉곳 성장 장치에 대한 것으로서, 챔버 내부의 기체를 배출시키는 배기 통로 내에 분진이 증착되지 않도록 함으로써, 챔버 내부 압력의 변동을 억제시킬 수 있는 잉곳 성장 장치에 대한 것이다. The present invention relates to an ingot growing apparatus, and more particularly, to an ingot growing apparatus capable of suppressing fluctuation of a pressure in a chamber by preventing dust from being deposited in an exhaust passage for discharging gas inside a chamber.

일반적으로 단결정 잉곳은 다결정 실리콘을 고온에서 용융시킨 다음, 쵸크랄스키 방법(Czochralski method : CZ 방법) 등으로 결정을 성장시켜 봉형상으로 제조하고, 이러한 단결정 잉곳을 얇게 슬라이싱하여 웨이퍼로 생산한다.In general, a single crystal ingot is produced by melting polycrystalline silicon at a high temperature and then growing the crystal by a Czochralski method (Czochralski method) or the like to produce a rod shape, and slicing the single crystal ingot into a thin wafer to produce a wafer.

보통, 실리콘 단결정을 CZ 방법에 의해 결정 성장시키는 단결정 잉곳 성장제조장치는 고체 원료가 담겨진 도가니가 히터에 의해 가열되고, 도가니 내의 융액에 시드가 담겨진 다음, 시드로부터 결정이 성장되는 시간을 고려하여 시드를 회전시키는 동시에 끌어올리게 된다. Generally, a single crystal ingot growing apparatus for crystal-growing a silicon single crystal by the CZ method is a system in which a crucible containing a solid raw material is heated by a heater, a seed is contained in the melt in the crucible, And simultaneously pulls it up.

잉곳을 성장시키는 동안에는, 챔버 내부로 아르곤 가스 등의 불활성 기체가 유입되고, 이러한 불활성 기체는 챔버 하측의 배기 통로를 통하여 배출된다. 그러나, 대구경의 실리콘 단결정 성장 조건과 같이, 대용량의 실리콘 융액과 단결정 성장 시간이 장시간 소요되는 경우에는, 단결정 성장 중에 배기 통로내에 분진의 증착이 진행되어 버린다. 이와 같이, 원활한 배기가 이루어지지 않는 경우에는, 챔버 내부의 압력 변동이 커지게 되고, 이것은 결국 단결정 성장에 악영향을 미치게 된다. During the growth of the ingot, an inert gas such as argon gas is introduced into the chamber, and this inert gas is discharged through the exhaust passage on the lower side of the chamber. However, when the silicon melt and the single crystal growth time of a large capacity are required for a long time, as in the silicon single crystal growth condition of the large diameter, the deposition of the dust in the exhaust passage proceeds during the single crystal growth. In this way, when the exhaust gas is not smoothly discharged, the pressure fluctuation inside the chamber becomes large, which adversely affects the growth of the single crystal.

그리고, 기존의 잉곳 성장 장치의 챔버에는 배기 통로내에 단열재 내벽을 사용하고 있으나, 단열재 내벽이 SiOx 가스와 반응하여 SiC로 증착되어 버릴 수 있으며, 증착된 물질들을 단열재 내벽으로부터 제거하는 것 역시 용이하지 않다는 문제점이 있다. Although the inner wall of the heat insulating material in the exhaust passage is used as the chamber of the conventional ingot growing apparatus, the inner wall of the heat insulating material may be deposited with SiC by reacting with the SiO x gas, and it is also easy to remove the deposited materials from the inner wall of the heat insulating material .

본 실시예는 잉곳 성장시에 잉곳 성장 장치 내부의 압력 변동을 억제하면서, 챔버 내부의 기체를 효율적으로 배출시킬 수 있는 배기 구조가 마련된 잉곳 성장 장치를 제안하고자 한다. The present embodiment intends to propose an ingot growing apparatus provided with an exhaust structure capable of efficiently discharging the gas inside the chamber while suppressing the pressure fluctuation inside the ingot growing apparatus at the time of ingot growing.

실시예에 따른 잉곳 성장 장치는, 잉곳을 성장시키기 위한 챔버; 상기 잉곳으로 성장시키기 위한 실리콘 융액이 수용되는 도가니; 상기 도가니로 열을 가하기 위한 히터부; 상기 챔버 내벽과 상기 도가니 사이에 배치되는 단열재; 및 상기 챔버 하측부에 마련되고, 상기 잉곳의 성장시에 유입되는 가스의 배출 경로를 제공하는 배기 수단;을 포함하고, 상기 배기 수단은 상기의 배출시키고자 하는 가스가 이동하는 배기 통로와, 상기 배기 통로 내에 마련되는 배기구 단열재와, 상기 배기구 단열재 내에 마련되는 환기팬을 포함한다. An ingot growing apparatus according to an embodiment includes: a chamber for growing an ingot; A crucible in which a silicon melt for growing the ingot is accommodated; A heater unit for applying heat to the crucible; A heat insulating material disposed between the inner wall of the chamber and the crucible; And an exhausting means provided at a lower side of the chamber for providing a discharge path for a gas introduced at the time of growing the ingot, wherein the exhausting means comprises an exhaust passage through which the gas to be discharged moves, An exhaust gas insulator provided in the exhaust passage, and a ventilation fan provided in the exhaust gas insulator.

또한, 실시예의 잉곳 성장 장치는, 잉곳을 성장시키는 때에, 챔버의 하측으로 가스를 배출시키는 구조를 갖는 잉곳 성장 장치에 있어서, 상기 챔버의 하측에 형성되고, 상기 가스의 배출 경로를 제공하는 배기 통로; 상기 배기 통로 내에 제공되고, 상부와 하부가 개방된 형상으로 이루어진 배기구 단열재; 및 상기 챔버의 하측을 관통하고, 상기 배기 통로 내로 가스를 주입시키기 위한 제 1 기체 주입부;를 포함한다. Further, the ingot growing apparatus of the embodiment is an ingot growing apparatus having a structure for discharging gas to a lower side of a chamber when an ingot is grown. The ingot growing apparatus includes an exhaust passage formed below the chamber, ; An exhaust gas insulator provided in the exhaust passage and having an open top and an open bottom; And a first gas injection unit penetrating the lower side of the chamber and injecting gas into the exhaust passage.

본 실시예에 따른 환기팬의 구조 및 기체 주입부들에 의해서, 챔버 내에서 사용된 가스를 배출하는 때에, 배기구 단열재 내벽과 반응하여 증착되는 경우를 줄일 수 있으며, 잉곳 성장시에 챔버 내부의 압력 변동을 줄일 수 있다. The structure of the ventilation fan and the gas injecting portions according to the present embodiment can reduce the deposition of the gas reacted with the inner wall of the exhaust gas insulator at the time of discharging the gas used in the chamber, .

도 1은 본 실시예의 잉곳 성장 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 실시예의 배기 수단을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예의 잉곳 성장 장치에서 배기 통로에 제공되는 환기팬을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 실시예의 잉곳 성장 장치에서 배기 통로로 기체를 공급하는 기체 주입부와 환기팬이 연결된 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 제 1 기체 주입부로부터 분사되는 가스의 흐름을 제어하기 위한 주입 각도조절부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 제 2 기체 주입부의 일측 단부와 배기구 단열재 사이에 배치되는 제 2 주입 각도조절부를 설명하기 위한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a constitution of an ingot growing apparatus of this embodiment. FIG.
2 is an enlarged view of the exhaust means of the present embodiment.
3 is a view showing a ventilation fan provided in an exhaust passage in the ingot growing apparatus of the present embodiment.
FIG. 4 is a view showing a state in which a gas injection unit for supplying a gas to an exhaust passage in the ingot growing apparatus of the present embodiment is connected to a ventilation fan.
5 is a view for explaining an injection angle adjusting unit for controlling the flow of gas injected from the first gas injection unit according to the present embodiment.
FIG. 6 is a view for explaining a second injection angle adjusting unit disposed between one end of the second gas injection unit and the exhaust heat insulating material according to the present embodiment.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the scope of the inventive concept of the present embodiment can be determined from the matters disclosed in the present embodiment, and the spirit of the present invention possessed by the present embodiment is not limited to the embodiments in which addition, Variations.

도 1은 본 실시예의 잉곳 성장 장치의 구성을 보여주는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a constitution of an ingot growing apparatus of this embodiment. FIG.

도 1을 참조하면, 실시예의 잉곳 성장 장치는, 외형을 형성하는 챔버(110)와, 융액이 수용되는 도가니(120)와, 상기 도가니(120)로 열을 가하기 위한 히터부(130)와, 상기 히터부(130)와 챔버(110) 외벽 사이에 배치되는 단열재(140)와, 상기 도가니(120) 상측에 위치하면서 상기 도가니(120) 주위의 열을 차폐시키기 위한 열 차폐부(150)와, 상기 도가니(120) 하부를 지지하면서 상기 도가니(120)의 승강 및 회전이 이루어지도록 하는 회전 실린더(160)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the ingot growing apparatus of the embodiment includes a chamber 110 for forming an outer shape, a crucible 120 for receiving a melt, a heater 130 for applying heat to the crucible 120, A heat insulating material 140 disposed between the heater 130 and the outer wall of the chamber 110 and a heat shielding part 150 positioned above the crucible 120 to shield heat around the crucible 120, And a rotating cylinder 160 for supporting the bottom of the crucible 120 and lifting and rotating the crucible 120.

그리고, 상기 챔버(110)의 하측에 마련되고, 챔버 내에 존재하는 기체(예를 들면, SiOx)를 챔버 외부로 배출시키기 위한 배기 수단(170)을 포함한다. And exhaust means 170 provided below the chamber 110 for exhausting a gas (for example, SiO x ) existing in the chamber to the outside of the chamber.

상기 챔버(110)는 고온 환경을 제공하는 일종의 밀폐된 공간으로써, 잉곳을 상방으로 인상될 수 있는 경로를 제공한다.The chamber 110 is a kind of closed space providing a high-temperature environment, and provides a path through which the ingot can be pulled upward.

상기 도가니(120)는 상기 챔버(110) 내부에 회전 가능한 형태로 지지되고, 고체 원료를 공급하여 고온 하에서 용융된 융액이 담겨지게 되는데, 보통 석영도가니와 흑연도가니가 겹쳐진 이중 형태로 구성된다. 물론, 상기 도가니(120) 내부의 실리콘 융액으로부터 잉곳을 성장시키게 된다.The crucible 120 is rotatably supported in the chamber 110, and a solid material is supplied to contain the molten melt at a high temperature. In general, the crucible 120 is formed in a double shape in which a quartz crucible and a graphite crucible are overlapped. Of course, the ingot is grown from the silicon melt in the crucible 120.

상기 히터부(130)는 상기 도가니(120)를 가열할 수 있도록 상기 도가니(120)의 둘레에 원통 형상으로 구비되며, 온도 조절을 통하여 고온 환경을 제공한다.The heater unit 130 is provided around the crucible 120 so as to heat the crucible 120 and provides a high temperature environment through temperature control.

상기 단열재(140)는 상기 히터부(130)로부터 발생되는 열이 상기 챔버(110) 외부로 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 상기 히터(120) 둘레에 원통 형상으로 구비된다. The heat insulating material 140 is cylindrically formed around the heater 120 to prevent heat generated from the heater 130 from escaping to the outside of the chamber 110.

상기 열 차폐부(150)는 상기 도가니(120) 내부에 매달린 형태로 배치되고, 성장되는 잉곳이 통과할 수 있는 크기의 홀이 형성된 원통 형상으로 이루어진다. The heat shield 150 is disposed in the crucible 120 so as to be suspended from the crucible 120 and has a cylindrical shape with a hole sized to allow the ingot to be grown to pass therethrough.

한편, 상기 배기 수단(170)은 챔버(110) 내에 존재하는 기체를 효과적으로 외부로 배출시키는 역할을 수행하며, 상기 배기 수단(170)은 상기 챔버의 하부벽을 관통하도록 형성되어 배기 통로를 제공하는 배기구 단열재(173)와, 상기 배기구 단열재(173)로 기체를 주입시키기 위한 제 1 및 제 2 기체 주입부(171,172)와, 상기 배기구 단열재(173) 내에 수용되는 환기팬을 포함한다. The exhaust means 170 effectively discharges the gas existing in the chamber 110 to the outside and the exhaust means 170 is formed to penetrate the lower wall of the chamber to provide an exhaust passage First and second gas injection units 171 and 172 for injecting gas into the exhaust gas insulator 173 and a ventilation fan accommodated in the exhaust gas insulator 173.

본 실시예에 따른 배기 수단의 구성을 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하여 본다. The configuration of the exhaust means according to the present embodiment will be described in more detail with reference to Fig.

도 2는 본 실시예의 배기 수단을 확대 도시한 도면이다. 2 is an enlarged view of the exhaust means of the present embodiment.

도 2를 참조하면, 잉곳 성장 장치의 외형을 형성하는 챔버(110) 하측에는 챔버 내부의 가스를 배출시키기 위한 배기 통로(176)가 형성되고, 상기 배기 통로(176)에는 본 실시예에 따른 배기 수단이 마련된다. Referring to FIG. 2, an exhaust passage 176 for exhausting gas in the chamber is formed under the chamber 110 forming the outer shape of the ingot growing apparatus. The exhaust passage 176 is provided with the exhaust Means are provided.

상기 배기 통로(176)에는 상하측이 개방된 원통형의 형상으로 이루어진 배기구 단열재(173)가 장착되고, 상기 배기구 단열재(173)를 통과하여 상기 배기 통로(176)측으로 기체를 주입시키기 위한 제 1 및 제 2 기체 주입부(172)가 상기 챔버(110) 하측부에 마련된다. The exhaust passage 176 is provided with an exhaust heat insulating material 173 having a cylindrical shape with its upper and lower sides opened and is provided with first and second exhaust passages 171 and 182 for injecting gas into the exhaust passage 176 through the exhaust heat insulating material 173. [ And a second gas injection unit 172 is provided at the lower side of the chamber 110.

그리고, 상기 제 1 기체 주입부(171)와 연결되는 배기 통로(176) 영역에는, 챔버(110) 내부의 가스의 배기를 돕기 위한 환기팬(180)이 마련되고, 상기 환기팬(180)은 상기 제 1 기체 주입부(171)를 통하여 제공되는 기체에 의하여 환기팬의 팬 날개가 회전하게 되고, 팬 날개의 회전에 의하여 챔버 내부의 가스의 배기 경로가 유도된다. A ventilation fan 180 is provided in the region of the exhaust passage 176 connected to the first gas injection unit 171 to help exhaust the gas inside the chamber 110. The ventilation fan 180 The fan blade of the ventilation fan is rotated by the gas provided through the first gas injection unit 171 and the exhaust path of the gas inside the chamber is induced by the rotation of the fan blade.

상세히, 상기 제 1 및 제 2 기체 주입부(171,172)를 통하여 상기 배기 통로(176)로 제공되는 기체는 Ar 가스가 될 수 있으며, 상기 Ar 가스가 배기 통로(176)으로 주입되는 것에 의하여, 상기 배기구 단열재(173)에 SiC 반응물이 증착되는 경우를 줄일 수 있다. In detail, the gas supplied to the exhaust passage 176 through the first and second gas injection units 171 and 172 may be an Ar gas. By injecting the Ar gas into the exhaust passage 176, The case where the SiC reactant is deposited on the exhaust heat insulating material 173 can be reduced.

앞서 설명한 바와 같이, 배기 통로(176)에 마련되는 배기구 단열재(173)의 경우, 챔버 내부의 SiOx 가스와 반응하여 SiC 반응물이 증착될 가능성이 있으며, 이러한 반응물은 일반적인 SiOx 증착물보다 제거가 매우 어렵기 때문에, 상기 제 1 및 제 2 기체 주입부(171,172)를 통하여 Ar 가스를 주입시킴으로써, 배기구 단열재(173) 내벽에 SiC 증착물이 형성되는 것을 억제할 수 있다. As described above, in the case of the vent insulator 173 is provided in an exhaust passage (176), it is likely to react with the SiO x gas in the chamber to be the SiC reaction was deposited, this reaction is removed so more general SiO x evaporation It is possible to suppress formation of SiC deposits on the inner wall of the exhaust heat insulating material 173 by injecting Ar gas through the first and second gas injecting parts 171 and 172. [

실시예의 도면에서는, 제 1 기체 주입부(171) 하측에 제 2 기체 주입부(172)를 형성하는 경우가 도시되어 있으나, 실시예의 변경에 따라서는, 상기 제 1 기체 주입부(171)만을 형성하는 것도 가능하다. The second gas injection unit 172 is formed below the first gas injection unit 171. However, according to the modification of the embodiment, only the first gas injection unit 171 is formed It is also possible to do.

그리고, 상기 제 1 기체 주입부(171) 또는 제 2 기체 주입부(172)를 통하여 상기 배기 통로(176)로 Ar 가스를 분사시키는 공급 속도는, 50~100LPM 범위가 바람직하며, 잉곳을 성장시키는 동안에 상기 제 1 및/또는 제 2 기체 주입부가 연속하여 Ar 가스를 배기 통로로 주입시키거나, 주기적인 Ar 가스 분사가 이루어질 수 있다. 예를 들면, 성장되는 잉곳의 크기와, 챔버 내부로 공급되는 가스들을 고려하여, 상기 제 1 기체 주입부 및/또는 제 2 기체 주입부를 통하여 배기로 통로로 공급되는 Ar 가스는 1분을 주기로 공급과 중단이 반복될 수 있다. The supply rate for injecting Ar gas into the exhaust passage 176 through the first gas injection unit 171 or the second gas injection unit 172 is preferably in the range of 50 to 100 LPM, The first and / or second gas injection portions may continuously inject Ar gas into the exhaust passage, or periodic Ar gas injection may be performed. For example, in consideration of the size of the ingot to be grown and the gases supplied into the chamber, the Ar gas supplied to the passage through the exhaust gas through the first gas injection unit and / or the second gas injection unit is supplied And interruption may be repeated.

배기 통로로의 간헐적인 Ar 가스 공급이 이루어지는 경우에, 공급과 중단의 주기에 해당하는 시간을 다양하게 조절할 수 있으며, 공급과 중단의 주기 시간이 늘어날수록 상기 Ar 가스를 주입하는 공급 속도를 다르게 설정할 수도 있다. The time corresponding to the supply and the interruption period can be variously adjusted when the Ar gas is intermittently supplied to the exhaust passage and the supply rate for injecting the Ar gas is set to be different as the cycle time of the supply and the interruption increases It is possible.

한편, 제 1 기체 주입부(171)와 인접한 영역의 배기 통로(176)에는 환기팬(180)이 제공되며, 상기 환기팬(180)은 상기 제 1 기체 주입부(171)를 통하여 배출되는 기체에 의하여 회전되는 구조를 갖고, 팬 날개의 회전을 통하여 상기 환기팬(180)에 인접한 챔버 내부의 공기를 배기 통로(176) 방향으로 유도할 수 있다. The ventilation fan 180 is provided in the exhaust passage 176 in the vicinity of the first gas injection unit 171 and the ventilation fan 180 is disposed in the exhaust passage 176, The air in the chamber adjacent to the ventilation fan 180 can be guided toward the exhaust passage 176 through the rotation of the fan vane.

그리고, 상기 제 1 기체 주입부(171)를 통하여 분사되는 기체는 소정 각도 경사지게 분사되도록 함으로써, 상기 환기팬(180)의 팬 날개를 보다 효과적으로 회전시킬 수 있도록 할 수 있다. 도 3과 도 4를 참조하여, 본 실시예의 환기팬의 구조에 대해서 좀 더 자세히 설명하여 본다. In addition, the gas injected through the first gas injection unit 171 is injected at an angle with a predetermined angle, so that the fan blades of the ventilation fan 180 can be rotated more effectively. Referring to FIGS. 3 and 4, the structure of the ventilation fan of the present embodiment will be described in more detail.

도 3은 본 실시예의 잉곳 성장 장치에서 배기 통로에 제공되는 환기팬을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 실시예의 잉곳 성장 장치에서 배기 통로로 기체를 공급하는 기체 주입부와 환기팬이 연결된 상태를 보여주는 도면이다. FIG. 3 is a view showing a ventilation fan provided in an exhaust passage in the ingot growing apparatus according to the present embodiment, FIG. 4 is a view showing a state in which a gas injection unit for supplying a gas to an exhaust passage in the ingot growing apparatus of the present embodiment and a ventilation fan are connected FIG.

먼저, 도 3을 참조하면, 실시예의 환기팬(180)은 외형을 형성하는 팬 바디(181)와, 상기 팬 바디(181) 내벽을 가로지도록 배치되는 지지 로드(185)와, 상기 지지 로드(185) 상에 수직으로 형성되는 날개 회전축(183)과, 상기 날개 회전축(183)을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 팬 날개(182)를 포함한다. 3, the ventilation fan 180 of the embodiment includes a fan body 181 forming an outer shape, a support rod 185 disposed so as to cross the inner wall of the fan body 181, And a fan blade 182 rotatably mounted around the blade rotation axis 183. The fan blade 182 is rotatably mounted on the blade rotation shaft 183,

상기 팬 바디(181)는 배기 통로(176) 내에서 상기 제 1 기체 주입부(171)의 기체 토출 영역에 인접하게 배치되고, 상측에서 유입되는 가스를 하측으로 이동시키기 위하여 상하측이 개방된 원통형의 형상으로 이루어진다. The fan body 181 is disposed adjacent to the gas discharge region of the first gas injection unit 171 in the exhaust passage 176 and has a cylindrical shape with the upper and lower sides opened to move the gas, .

그리고, 상기 팬 바디(181) 뿐만 아니라 팬 날개(182) 및 날개 회전축(183)이 흑연(graphite)으로 형성되는 경우에는 SiOx 가스와 반응하여 SiC 반응물이 증착될 수 있기 때문에, 상기 환기팬(180)을 구성하는 팬 바디(181), 팬 날개(182) 및 날개 회전축(183)은 테프론(tefron) 재질로 이루어진다. In addition, when the fan blade 181 and the blade rotation axis 183 are formed of graphite as well as the fan body 181, the SiC reactant can be deposited by reacting with the SiOx gas, The fan body 181, the fan blade 182 and the blade rotation axis 183 constituting the fan blade 181 are made of teflon.

상기 날개 회전축(183)을 지지하기 위한 지지 로드(185)가 상기 팬 바디(181) 내벽에 연결되고, 상기 지지 로드(185) 상에는 수직 상방으로 연장 형상되는 날개 회전축(183)이 마련된다. A supporting rod 185 for supporting the wing rotating shaft 183 is connected to the inner wall of the fan body 181 and a wing rotating shaft 183 extending vertically upward is provided on the supporting rod 185.

상기 날개 회전축(183) 상부와 연결되는 팬 날개(182)는 회전 가능하도록 장착되고, 상기 팬 날개(182)는 적어도 두 개 이상이 구비될 수 있다. 그리고, 챔버(110) 하측부에 마련된 제 1 기체 주입부(171)를 통하여 분사되는 Ar 가스에 의하여 상기 팬 날개(182)가 회전될 수 있도록, 상기 팬 날개(182)는 소정 각도 경사지도록 상기 날개 회전축(183)에 결합된다. The fan blade 182 connected to the upper portion of the blade rotating shaft 183 is rotatably mounted, and at least two fan blades 182 may be provided. The fan vane 182 is rotated at a predetermined angle so that the fan vane 182 can be rotated by the Ar gas injected through the first gas injection unit 171 provided in the lower portion of the chamber 110 And is coupled to the wing rotating shaft 183.

한편, 상기 환기팬(180)과 유사한 높이에 위치하는 제 1 기체 주입부(171)는 상기 환기팬(180)으로 소정 각도 경사지게 가스가 분사되도록 한다. 즉, 상기 환기팬(180)의 팬 바디(181) 일측과 연결되는 제 1 기체 주입부(171)는 분사되는 가스에 의하여 상기 팬 날개(182)가 회전될 수 있도록, 가스의 분사 각도를 결정해주는 주입 각도조절부를 개재하여 상기 팬바디(181)에 연결된다. The first gas injection unit 171 positioned at a height similar to that of the ventilation fan 180 injects gas into the ventilation fan 180 at a predetermined angle. That is, the first gas injection unit 171 connected to one side of the fan body 181 of the ventilation fan 180 determines the gas injection angle so that the fan vane 182 can be rotated by the gas to be injected The angle of rotation of the fan body 181,

배기구 단열재(173)를 관통하면서, 상기 팬 바디(181)와 제 1 기체 주입부(171)를 연결하는 주입 각도조절부에 대해서 좀 더 자세히 설명하여 본다. The injection angle adjusting unit that connects the fan body 181 and the first gas injection unit 171 while passing through the exhaust gas insulator 173 will be described in more detail.

도 5는 본 실시예에 따른 제 1 기체 주입부로부터 분사되는 가스의 흐름을 제어하기 위한 주입 각도조절부를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining an injection angle adjusting unit for controlling the flow of gas injected from the first gas injection unit according to the present embodiment.

제 1 기체 주입부(171)의 일측 단부는 제 1 주입 각도조절부(190)와 연결되고, 상기 제 1 주입 각도조절부(190)는 소정 각도(A)로 절곡된 형상으로 이루어지며, 상기 배기구 단열재(173)를 관통하여 상기 팬 바디(181)의 일측에 연결된다. One end of the first gas injection unit 171 is connected to the first injection angle adjusting unit 190 and the first injection angle adjusting unit 190 is bent at a predetermined angle A, And is connected to one side of the fan body 181 through the exhaust heat insulating material 173.

상기 제 1 주입 각도조절부(190)와 연결되는 부위의 팬 바디(181)에는 가스과 통과하는 홀이 형성되어 있으며, 상기 제 1 주입 각도조절부(190)가 절곡되는 각도 A는 대략 30°내지 60°의 각도가 될 수 있다. 상기 제 1 주입 각도조절부(190)가 절곡된 형상으로 팬 바디(181)에 연결되기 때문에, 팬 바디(181) 내측으로 주입되는 가스는 다소 경사지게(A각도로 편향되게) 팬 날개(182)를 향하게 되고, 이러한 분사 각도가 조절된 가스를 주입하는 것에 의해서, 배기구 단열재(173)에 SiC 반응물이 증착되는 것을 억제하는 것은 물론이고, 상기 팬 날개(182)의 회전을 도와 가스의 배기가 보다 원활히 이루어지게 한다. An angle A at which the first injection angle adjusting part 190 is bent is approximately 30 ° to 180 °, and the angle at which the second injection angle adjusting part 190 is bent Lt; RTI ID = 0.0 > 60 < / RTI > Since the first injection angle adjusting unit 190 is connected to the fan body 181 in a bent shape, the gas injected into the fan body 181 is slightly inclined (at an angle A) The injection of the SiC reaction material into the exhaust heat insulating material 173 is suppressed by injecting the gas with the injection angle adjusted and the exhaust of the gas is prevented by the rotation of the fan vane 182 To be smoothly performed.

상기 제 1 주입 각도조절부(190)는 동일한 수평면 상에서 절곡되는 형상을 갖기 때문에, 상기 팬 날개(182) 역시 상기 제 1 주입 각도조절부(190)의 위치와 비슷한 높이로 장착된다. Since the first injection angle adjusting unit 190 has a shape bent on the same horizontal plane, the fan blade 182 is mounted at a height similar to that of the first injection angle adjusting unit 190.

또한, 본 실시예에서는, 배기 통로(176)를 따라 하측으로 이동하는 가스의 배출을 더욱더 돕기 위하여, 상기 제 2 기체 주입부(172)를 통해서 상기 배기 통로(176)로 배출되는 가스 역시 단속된 분사 각도를 갖도록 할 수 있다. In addition, in this embodiment, in order to further assist the discharge of the gas moving downward along the exhaust passage 176, the gas discharged to the exhaust passage 176 through the second gas injection portion 172 is also blocked So that it is possible to have an injection angle.

예를 들면, 상기 제 2 기체 주입부(172)를 통하여 배출되는 가스는, 그 분사 각도가 하향하도록 설계함으로써, 상기 배기 통로(176)를 따라 하강하는 가스의 배출 속도를 증가시킬 수 있다. 도 6에는 상기 제 2 기체 주입부(172)의 일측 단부와 배기구 단열재(173) 사이에 배치되는 제 2 주입 각도조절부(191)가 상세히 도시되어 있다. For example, the gas discharged through the second gas injection unit 172 can be designed so that the injection angle thereof is downward, so that the discharge speed of gas descending along the exhaust passage 176 can be increased. 6 shows a second injection angle regulating portion 191 disposed between one end of the second gas injection portion 172 and the exhaust heat insulator 173 in detail.

상기 제 2 주입 각도조절부(191)는 상기 제 2 기체 주입부(172)의 단부와 연결되고, 상기 배기구 단열재(173)를 관통하도록 마련되며, 소정 각도(B)가 하향 절곡하는 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 제 2 주입 각도조절부(191)는 그 일부가 하측을 향하도록 절곡됨으로써, 제 2 기체 주입부(172)로부터 배기 통로(176)로 분사되는 가스의 분사 방향이 소정 각도만큼 하향할 수 있다. The second injection angle regulating portion 191 is connected to the end of the second gas injection portion 172 and penetrates the exhaust heat insulator 173 so that the predetermined angle B is bent downward . That is, the second injection angle regulating portion 191 is partially bent downward so that the injection direction of the gas injected from the second gas injection portion 172 to the exhaust passage 176 is lowered by a predetermined angle .

상기 제 2 주입 각도조절부(191)가 절곡되는 각도(B)는 대략 30° 내지 60°범위의 각도가 될 수 있으며, 그 절곡되는 각도가 30°미만일 경우에는 배기 통로(176)를 따라 하향 이동하는 가스의 이동을 방해할 수 있으며, 그 절곡되는 각도가 60°를 넘게 제작하는 것은 챔버 내에서 용이하지 않는다. The angle B at which the second injection angle regulating portion 191 is bent may be an angle in the range of approximately 30 to 60 degrees. When the angle of bending is less than 30 degrees, the second injection angle regulating portion 191 may be bent downward along the exhaust passage 176 The movement of the moving gas can be disturbed, and it is not easy to manufacture the bending angle exceeding 60 degrees in the chamber.

배기 통로(176)를 따라 아래로 배출되는 가스들은, 상기 환기팬(180)의 팬 날개(182)가 회전하는 것에 의하여 이동 속도가 가속될 수 있으며, 또한, 제 2 기체 주입부(172)를 통하여 배출되는 가스 역시 하향하는 각도로 분사되기 때문에, 가스 배출을 더욱 가속화시킬 수 있게 된다. The gases discharged downward along the exhaust passage 176 can be accelerated by the rotation of the fan blades 182 of the ventilation fan 180 and the second gas injection unit 172 The gas discharged through the nozzle is also sprayed at a downward angle, so that the gas discharge can be further accelerated.

본 실시예에 따른 환기팬의 구조 및 기체 주입부들에 의해서, 챔버 내에서 사용된 가스를 배출하는 때에, 배기구 단열재 내벽과 반응하여 증착되는 경우를 줄일 수 있으며, 이것은 결국 잉곳 성장시에 챔버 내부의 압력 변화를 줄일 수 있게 하여 준다. The structure of the ventilation fan and the gas injecting portions according to the present embodiment can reduce the amount of deposition of the gas reacted with the inner wall of the exhaust gas insulator when discharging the gas used in the chamber, Thereby reducing pressure variations.

Claims (14)

잉곳을 성장시키기 위한 챔버;
상기 잉곳으로 성장시키기 위한 실리콘 융액이 수용되는 도가니;
상기 도가니로 열을 가하기 위한 히터부;
상기 챔버 내벽과 상기 도가니 사이에 배치되는 단열재; 및
상기 챔버 하측부에 마련되고, 상기 잉곳의 성장시에 유입되는 가스의 배출 경로를 제공하는 배기 수단;을 포함하고,
상기 배기 수단은 상기의 배출시키고자 하는 가스가 이동하는 배기 통로와, 상기 배기 통로 내에 마련되는 배기구 단열재와, 상기 배기구 단열재 내에 마련되는 환기팬을 포함하는 잉곳 성장 장치. A chamber for growing an ingot;
A crucible in which a silicon melt for growing the ingot is accommodated;
A heater unit for applying heat to the crucible;
A heat insulating material disposed between the inner wall of the chamber and the crucible; And
And an exhausting means provided at the lower portion of the chamber for providing a discharge path of the gas introduced at the time of growing the ingot,
Wherein the exhaust means includes an exhaust passage through which the gas to be discharged moves, an exhaust heat insulator provided in the exhaust passage, and a ventilation fan provided in the exhaust heat insulator. 제 1 항에 있어서,
상기 환기팬은 외형을 형성하는 팬 바디와, 상기 팬 바디 내측에 마련되는 지지 로드와, 상기 지지 로드 상에 형성되는 날개 회전축과, 상기 날개 회전축에 회전가능하도록 연결되는 팬 날개를 포함하는 잉곳 성장 장치. The method according to claim 1,
The ventilation fan includes a fan body forming an outer shape, a support rod provided inside the fan body, a blade rotation shaft formed on the support rod, and a fan blade connected to the fan rotation shaft so as to be rotatable. Device. 제 2 항에 있어서,
상기 챔버의 하측부를 관통하면서, 상기 환기팬측으로 가스를 분사시키기 위한 제 1 기체 주입부를 더 포함하는 잉곳 성장 장치. 3. The method of claim 2,
And a first gas injection unit for injecting a gas into the ventilation fan side while passing through a lower portion of the chamber. 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 기체 주입부의 일측 단부는 상기 배기구 단열재를 관통하면서 상기 팬 바디에 연결되고 ,
상기 제 1 기체 주입부를 통하여 주입되는 가스에 의하여 상기 팬 날개가 회전되는 잉곳 성장 장치. The method of claim 3,
One end of the first gas injection unit is connected to the fan body through the exhaust heat insulator,
And the fan blade is rotated by the gas injected through the first gas injection unit. 제 1 항에 있어서,
상기 환기팬은 테프론 재질로 이루어지는 잉곳 성장 장치. The method according to claim 1,
Wherein the ventilation fan is made of Teflon. 잉곳을 성장시키는 때에, 챔버의 하측으로 가스를 배출시키는 구조를 갖는 잉곳 성장 장치에 있어서,
상기 챔버의 하측에 형성되고, 상기 가스의 배출 경로를 제공하는 배기 통로;
상기 배기 통로 내에 제공되고, 상부와 하부가 개방된 형상으로 이루어진 배기구 단열재; 및
상기 챔버의 하측을 관통하고, 상기 배기 통로 내로 가스를 주입시키기 위한 제 1 기체 주입부;를 포함하고,
상기 제 1 기체 주입부의 일측 단부에 연결되고, 상기 배기구 단열재를 관통하는 제 1 주입 각도조절부를 더 포함하고,
상기 제 1 주입 각도조절부는 기설정된 각도만큼 절곡된 형상으로 상기 배기구 단열재를 관통하도록 제공되는 잉곳 성장 장치. 1. An ingot growing apparatus having a structure for discharging a gas to a lower side of a chamber when growing an ingot,
An exhaust passage formed on the lower side of the chamber and providing a discharge path of the gas;
An exhaust gas insulator provided in the exhaust passage and having an open top and an open bottom; And
And a first gas injection unit penetrating the lower side of the chamber and injecting gas into the exhaust passage,
Further comprising a first injection angle adjusting unit connected to one end of the first gas injection unit and passing through the exhaust heat insulator,
Wherein the first injection angle regulating portion is provided so as to penetrate through the exhaust heat insulator in a shape bent by a predetermined angle. 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 주입 각도조절부는 동일한 수평면 상에서 30°내지 60°의 각도로 절곡형성되는 잉곳 성장 장치. The method according to claim 6,
Wherein the first injection angle adjusting portion is bent at an angle of 30 to 60 degrees on the same horizontal plane. 제 6 항에 있어서,
상기 배기구 단열재 내에는 상기 제 1 주입 각도조절부로부터 배출되는 가스에 의하여 회전되는 팬 날개를 갖는 환기팬이 마련되는 잉곳 성장 장치. The method according to claim 6,
And a ventilation fan having fan blades rotated by the gas discharged from the first injection angle regulating unit is provided in the exhaust heat insulating material. 제 9 항에 있어서,
상기 환기팬은 테프론 재질로 이루어지는 잉곳 성장 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein the ventilation fan is made of Teflon. 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 기체 주입부 하측에 위치하고, 상기 챔버의 하측을 관통하면서 상기 배기 통로 내로 가스를 주입시키기 위한 제 2 기체 주입부를 더 포함하는 잉곳 성장 장치. The method according to claim 6,
And a second gas injection unit located below the first gas injection unit for injecting gas into the exhaust passage while passing through the lower side of the chamber. 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 기체 주입부의 일측 단부에 연결되고, 상기 배기구 단열재를 관통하는 제 2 주입 각도조절부를 더 포함하고,
상기 제 2 주입 각도조절부는 기설정된 각도만큼 하향 절곡된 형상으로 상기 배기구 단열재를 관통하도록 제공되는 잉곳 성장 장치. 12. The method of claim 11,
Further comprising a second injection angle adjusting unit connected to one end of the second gas injection unit and passing through the exhaust heat insulator,
Wherein the second injection angle regulating portion is provided to penetrate through the exhaust heat insulator in a shape bent downward by a predetermined angle. 제 6 항 또는 제 11항에 있어서,
상기 제 1 기체 주입부 또는 제 2 기체 주입부를 통하여 상기 배기 통로로 분사되는 기체는 Ar 가스인 잉곳 성장 장치. 12. The method according to claim 6 or 11,
And the gas injected into the exhaust passage through the first gas injection unit or the second gas injection unit is Ar gas. 제 6 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 기체 주입부 또는 제 2 기체 주입부를 통하여 상기 배기 통로로 Ar 가스를 간헐적으로 분사시키는 잉곳 성장 장치. 12. The method according to claim 6 or 11,
And an Ar gas is intermittently injected into the exhaust passage through the first gas injection unit or the second gas injection unit.
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