KR101627203B1 - apparatus and method for measuring atmosphere temperature of sapphire single crystal growing chamber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사파이어 단결정 성장 챔버 내부의 용탕 온도를 간접적으로 정확하게 추정할 수 있게 하는 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상방에 개구가 형성되고, 사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑; 상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및 상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the atmospheric temperature of a sapphire single crystal growth chamber which can indirectly and accurately estimate the temperature of a molten metal in a sapphire single crystal growth chamber, A chamber lid assembled to the opening of the body to seal the chamber body; At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And a temperature calculation control part for receiving the atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal.

Description

사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치 및 방법{apparatus and method for measuring atmosphere temperature of sapphire single crystal growing chamber}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for measuring an atmospheric temperature of a sapphire single crystal growth chamber,

본 발명은 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사파이어 단결정 성장 챔버 내부의 용탕 온도를 간접적으로 정확하게 추정할 수 있게 하는 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring the atmospheric temperature of a sapphire single crystal growth chamber, and more particularly, to an apparatus and method for measuring an atmospheric temperature of a sapphire single crystal growth chamber which can indirectly and accurately estimate a temperature of a melt in a sapphire single crystal growth chamber .

일반적으로 사파이어 단결정을 성장시키기 위해서 씨드(seed)를 씨드 샤프트에 매달아서 챔버 내의 용탕 표면과 접촉시키고, 이를 천천히 끌어 올려 씨드에 단결정 사파이어 잉곳이 형성되게 한다.Generally, in order to grow a sapphire single crystal, a seed is hung on a seed shaft and brought into contact with the surface of the molten metal in the chamber, and then slowly pulled up to form a single crystal sapphire ingot on the seed.

이러한 씨드 성장 작업은 오랜 기간 동안 훈련된 숙련자들이 뷰포트로 육안 확인에 의존하여 오로지 수작업으로 과거의 경험과 감각을 토대로 이루어지는 것으로서, 작업의 균일성과 반복성을 보장할 수 없었다.This seed growth work is based on experience and sense of the past, only manually trained experts who depend on visual confirmation as a viewport for a long period of time and can not guarantee uniformity and repeatability of work.

한편, 챔버 내부의 용탕의 온도는 대략 1600도 이상의 고온으로 이에 직접적으로 접촉되어 지속적으로 온도를 측정하면서 충분히 견딜 수 있는 센서는 없다.On the other hand, the temperature of the molten metal in the chamber is directly contacted with the high temperature of about 1600 degrees or more, and there is no sensor that can withstand sufficiently while continuously measuring the temperature.

따라서, 종래에는 작업자가 단결정 성장에 필요한 정확한 용탕 온도를 뷰포트 등 육안으로 확인하면서 오로지 경험과 감각에 의존하여 작업을 수행하였다.Therefore, in the past, the operator relied only on experience and sensation while confirming the exact temperature of the molten metal required for single crystal growth with the naked eye such as a viewport.

그러나, 이러한 작업자의 경험과 감각에 의존한 온도 추정 방법은 매우 부정확한 것으로서, 고도의 숙련도와 감각에 의존해야 하기 때문에 생산성이 크게 떨어지고, 숙련된 작업자가 없는 경우 양질의 제품을 생산하기 어려우며, 제품의 균일도가 크게 떨어지는 문제점이 있었다.However, the temperature estimation method which depends on the operator's experience and senses is very inaccurate. Because it has to rely on a high degree of proficiency and sense, productivity is greatly lowered. If there is no skilled worker, There is a problem in that the uniformity of the film is greatly reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도를 간접적으로 측정하고, 이를 공식적으로 유추하여 용탕의 온도를 정확하게 추정함으로써 초보자라도 작업을 쉽게 수행할 수 있고, 작업 시간 및 비용을 크게 감소시켜서 생산성을 극대화할 수 있고, 양질의 제품을 균일한 품질로 반복 생산할 수 있게 하는 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention solves a variety of problems including the above problems, and it is an object of the present invention to indirectly measure the atmospheric temperature of a sapphire single crystal growth chamber and to accurately estimate the temperature of the molten metal by formally estimating the atmospheric temperature of the sapphire single crystal growth chamber, It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring the atmospheric temperature of a sapphire single crystal growth chamber which can maximize productivity by greatly reducing work time and cost and which can repeatedly produce high quality products with uniform quality. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치는, 사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑; 상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및 상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring an ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber, comprising: a chamber lid assembled to an opening of a chamber body capable of accommodating a sapphire molten metal to seal the chamber body; At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And a temperature calculation control part for receiving the atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 분위기 온도 센서는, 상기 챔버 뚜껑을 관통하여 설치되는 써모커플(Thermocouple)을 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the ambient temperature sensor may include a thermocouple installed through the chamber lid.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 분위기 온도 센서는, 선단이 상기 챔버 뚜껑을 관통하여 설치되고, 후단에 플랜지부가 형성되는 제 1 하우징; 상기 제 1 하우징의 플랜지부에 고정구로 조립되고, 상기 제 1 하우징과의 사이에 씰링부재가 설치되는 제 2 하우징; 및 상기 제 1 하우징과 제 2 하우징을 관통하여 설치되는 써모커플 로드;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the ambient temperature sensor further includes: a first housing having a tip through which the chamber lid penetrates, and a flange formed at a rear end thereof; A second housing assembled with a flange portion of the first housing by a fastener and having a sealing member provided between the first housing and the flange portion; And a thermocouple rod installed through the first housing and the second housing.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 챔버 뚜껑의 중앙부에는 씨드가 부착된 로드 샤프트가 관통되는 로드 샤프트 포트(rod shaft port)와 뷰포트(viewport)가 설치되고, 상기 분위기 온도 센서는, 상기 챔버 뚜껑의 중앙을 기준으로 전후좌우 방향에 각각 1개씩 총 4개가 설치되는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, a rod shaft port through which a rod shaft with a seed is passed and a viewport are provided at a central portion of the chamber lid, A total of four may be installed in the front, rear, left, and right directions, respectively.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 온도 산출 제어부는, 최초 분위기 온도와 가열 이전 사파이어 온도를 같다고 보고, 사파이어가 가열되는 동안, 가열 구간에서 분위기 온도와 사파이어의 온도가 모두 비례적으로 증가한다고 가정하고, 이미 알려진 사파이어 용탕의 녹는 온도에 도달되었을 때의 분위기 온도와 녹는 온도와의 실제 온도 차이값을 산출하는 온도 차이값 산출 회로부; 녹는 온도 대비 측정된 분위기 온도의 비례치를 산출하는 비례치 산출 회로부; 및 이후 디가스싱 온도 구간이나, 대류 안정화 온도 구간이나, 넥 성장 구간이나 보디 성장 구간에서의 온도 추정시, 측정된 분위기 온도에 상기 온도 차이값과 상기 비례치와 곱한 값을 더하여 최종 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 추정치 산출 회로부;를 포함할 수 있다.Further, according to the idea of the present invention, the temperature calculation control section determines that the initial atmospheric temperature and the pre-heating sapphire temperature are the same, and assumes that both the atmospheric temperature and the sapphire temperature increase proportionally during the heating section while the sapphire is heated A temperature difference value calculating circuit section for calculating an actual temperature difference value between the atmospheric temperature and the melting temperature when the melting temperature of the already known sapphire molten metal is reached; A proportional value calculating circuit for calculating a proportional value of the measured atmospheric temperature with respect to the melting temperature; And adding the value obtained by multiplying the temperature difference value and the proportional value to the measured atmospheric temperature at the degassing temperature interval, the convection stabilization temperature interval, the neck growth interval and the body growth interval, And a temperature estimation value calculation circuit section for calculating a temperature estimation value.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 온도 산출 제어부는, 복수개의 상기 분위기 온도 센서들 중 특정 분위기 온도 센서의 측정치가 나머지 분위기 온도 센서들의 측정치 평균 보다 설정 범위를 넘는 경우, 특정 분위기 온도 센서의 측정치는 산출 과정에서 제외하고, 특정 분위기 온도 센서 이상 감지 신호를 출력하는 고장 센서 감지 회로부;를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, when the measured value of the specific ambient temperature sensor among the plurality of ambient temperature sensors exceeds the setting average of the measured average values of the remaining ambient temperature sensors, And a failure sensor detection circuit unit for outputting a detection signal indicative of abnormality of the specific ambient temperature sensor, excluding the calculation process.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 온도 산출 제어부는, 복수개의 상기 분위기 온도 센서들에서 측정된 분위기 온도 측정치의 온도에 따른 편차를 고려하여 상기 용탕 온도 추정치를 보정하는 편차 보정 회로부;를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the temperature calculation control unit further includes a deviation correction circuit unit that corrects the melt temperature estimation value in consideration of a deviation of the atmospheric temperature measurement value measured by the plurality of the ambient temperature sensors with respect to the temperature can do.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 방법은, 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑에 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서를 이용하여 단결정 성장 챔버의 분위기 온도를 측정하는 방법에 있어서, 사파이어 용탕의 녹는 온도에 도달되었을 때의 분위기 온도와 녹는 온도와의 실제 온도 차이값을 산출하는 단계와, 녹는 온도 대비 측정된 분위기 온도의 비례치를 산출하는 단계; 및 측정된 분위기 온도에 상기 온도 차이값과 상기 비례치를 곱한 값을 더하여 최종 용탕 온도 추정치를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.A method of measuring an ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a chamber lid which is assembled with an opening of a chamber body to seal the chamber body, A method for measuring an atmospheric temperature of a single crystal growth chamber using at least one atmosphere temperature sensor for measuring an atmospheric temperature, comprising the steps of: calculating an actual temperature difference value between an atmospheric temperature and a melting temperature when a melting temperature of the sapphire molten metal is reached Calculating a proportional value of the atmospheric temperature measured relative to the melting temperature; And adding the measured temperature difference to the measured atmospheric temperature multiplied by the proportional value to calculate a final molten metal temperature estimate.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 온도 측정의 정밀도를 향상시켜서 작업자의 작업 능률을 극대화할 수 있고, 초보자라도 쉽게 용탕의 정확한 온도를 알 수 있으며, 작업 시간 및 비용을 크게 감소시켜서 생산성을 높이고, 제품의 품질 균일성과 반복 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, it is possible to maximize the work efficiency of a worker by improving the precision of temperature measurement, to know the exact temperature of the melt easily even for a beginner, The productivity can be improved, and the uniformity of product quality and the repetitive productivity can be improved. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 2의 분위기 온도 센서를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 도 3의 온도 산출 제어부의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 방법을 나타내는 용탕의 온도 추정 그래프이다.
1 is a perspective view illustrating an apparatus for measuring an ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber according to some embodiments of the present invention.
2 is a cross-sectional view of Fig.
3 is an enlarged sectional view showing the ambient temperature sensor of Fig.
Fig. 4 is a block diagram showing an example of the temperature calculation control unit of Fig. 3;
5 is a flow chart illustrating a method for measuring the ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber in accordance with some embodiments of the present invention.
6 is a temperature estimation graph of a molten metal showing a method of measuring the atmospheric temperature of the sapphire single crystal growth chamber of FIG.

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

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, region or substrate is referred to as being "on", "connected to", "laminated" or "coupled to" another element, It will be appreciated that elements may be directly "on", "connected", "laminated" or "coupled" to another element, or there may be other elements intervening therebetween. On the other hand, when one element is referred to as being "directly on", "directly connected", or "directly coupled" to another element, it is interpreted that there are no other components intervening therebetween do. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "top" or "above" and "under" or "below" can be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the Figures. Relative terms are intended to include different orientations of the device in addition to those depicted in the Figures. For example, in the figures the elements are turned over so that the elements depicted as being on the top surface of the other elements are oriented on the bottom surface of the other elements. Thus, the example "top" may include both "under" and "top" directions depending on the particular orientation of the figure. If the elements are oriented in different directions (rotated 90 degrees with respect to the other direction), the relative descriptions used herein can be interpreted accordingly.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions illustrated herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 2의 분위기 온도 센서(30)를 나타내는 확대 단면도이다.1 is a perspective view showing an apparatus 100 for measuring the ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber according to some embodiments of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of Fig. 1, Fig. 3 is a cross- Fig.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치(100)는, 챔버 몸체(10)와, 챔버 뚜껑(20)과, 분위기 온도 센서(30) 및 온도 산출 제어부(40)를 포함할 수 있다.1 to 3, an apparatus 100 for measuring an ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber according to some embodiments of the present invention includes a chamber body 10, a chamber lid 20, An ambient temperature sensor 30 and a temperature calculation control unit 40. [

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 챔버 몸체(10)는, 상방에 개구(10a)가 형성되고, 내부에 사파이어 용탕(1)을 수용할 수 있는 챔버의 몸체 부분이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the chamber body 10 is a chamber body portion in which an opening 10a is formed in an upper portion and can accommodate the sapphire melt 1 therein.

이러한 상기 챔버 몸체(10)의 내부에는 히터가 설치될 수 있고, 상기 히터를 이용하여 사파이어를 녹는 점 이상으로 가열할 수 있으며, 녹은 사파이어 용탕(1)을 수용할 수 있는 수용 공간이 형성될 수 있다.A heater may be installed inside the chamber body 10, and a heater may be used to heat the sapphire melt to a temperature higher than a melting point of the sapphire, and a receiving space for accommodating the molten sapphire melt 1 may be formed have.

또한, 상기 챔버 뚜껑(20)은, 상기 챔버 몸체(10)의 개구(10a)에 조립되어 상기 챔버 몸체(10)을 밀폐할 수 있는 것으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 챔버 뚜껑(20)의 중앙부에는 씨드(S)가 부착된 씨드 샤프트(2)가 관통되는 씨드 샤프트 포트(3)(rod shaft port)와 뷰포트(4)(viewport)가 설치될 수 있고, 이외에도 상기 챔버 몸체(10)의 내부에 쿨링 가스를 인입할 수 있는 쿨링 가스 포트(5) 및 상기 뷰포트(4)를 선택적으로 차단할 수 있는 뷰포트 서터(6) 등이 추가로 설치될 수 있다.1 and 2, the chamber lid 20 is assembled to an opening 10a of the chamber body 10 to seal the chamber body 10, A rod shaft port 3 and a viewport 4 through which a seed shaft 2 with a seed S is passed may be installed at the center of the lid 20, A cooling gas port 5 for introducing cooling gas into the body 10 and a viewport shutter 6 for selectively blocking the viewport 4 may be additionally provided.

또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분위기 온도 센서(30)는, 상기 챔버 몸체(10)에 수용된 사파이어 용탕(1)의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑(20)에 설치되고, 상기 챔버 몸체(10)의 내부 가스(G)의 분위기 온도를 측정하는 센서로서, 상기 챔버 뚜껑(20)을 관통하여 설치되는 써모커플(Thermocouple)을 포함할 수 있다.1 and 3, the atmospheric temperature sensor 30 detects the temperature of the chamber lid 20 so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten bath 1 accommodated in the chamber body 10, And a thermocouple installed in the chamber body 10 through the chamber lid 20 to measure the atmospheric temperature of the internal gas G of the chamber body 10.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 분위기 온도 센서(30)는, 상기 챔버 뚜껑(20)의 중앙을 기준으로 전방에 설치되는 전방 분위기 온도 센서(30-1)와, 후방에 설치되는 후방 분위기 온도 센서(30-2)와, 좌측에 설치되는 좌측 분위기 온도 센서(30-3) 및 우측에 설치되는 우측 분위기 온도 센서(30-4)를 포함하여 총 4개가 설치될 수 있다.1, the ambient temperature sensor 30 includes a front atmosphere temperature sensor 30-1 installed in front of the center of the chamber lid 20, A total of four may be provided including the ambient temperature sensor 30-2, the left ambient temperature sensor 30-3 installed on the left side, and the right ambient temperature sensor 30-4 installed on the right side.

따라서, 상기 챔버 몸체(10)의 내부에서 발생된 고온의 가스가 대류 현상에 의해서 상기 챔버 뚜껑(20)을 따라 전후좌우 어느 방향으로 유동되더라도 가스의 정확한 온도 측정이 가능하다. Therefore, even if the high-temperature gas generated in the chamber body 10 flows through the chamber lid 20 in the forward, backward, left or right direction due to convection, accurate temperature measurement of the gas is possible.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분위기 온도 센서(30)는, 선단이 상기 챔버 뚜껑(20)을 관통하여 설치되고, 후단에 플랜지부(F)가 형성되는 제 1 하우징(31)과, 상기 제 1 하우징(31)의 플랜지부(F)에 고정구(33)로 조립되고, 상기 제 1 하우징(31)과의 사이에 씰링부재(34)가 설치되는 제 2 하우징(32) 및 상기 제 1 하우징(31)과 제 2 하우징(32)을 관통하여 설치되는 써모커플 로드(35)를 포함할 수 있다.3, the ambient temperature sensor 30 includes a first housing 31 having a tip end penetrating the chamber lid 20 and a flange F formed at the rear end thereof, A second housing 32 assembled with a fastener 33 on a flange portion F of the first housing 31 and provided with a sealing member 34 between the first housing 31 and the first housing 31, And a thermocouple rod 35 installed through the first housing 31 and the second housing 32.

따라서, 이러한 구조로 인해 상기 분위기 온도 센서(30)들 중 어느 하나에 고장이 발생되면 상기 제 1 하우징(31)과 상기 제 2 하우징(32)를 쉽게 분리하여 부품을 교체 및 수리하는 것이 가능하다. Therefore, when a failure occurs in any one of the ambient temperature sensors 30 due to such a structure, it is possible to easily separate the first housing 31 and the second housing 32 to replace or repair parts .

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 온도 산출 제어부(40)는, 상기 분위기 온도 센서(30)로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕(1)의 용탕 온도 추정치를 산출하는 제어부이다.2 and 3, the temperature calculation control unit 40 is a control unit that receives the atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor 30 and calculates the estimated melt temperature of the sapphire melt 1, to be.

도 4는 도 3의 온도 산출 제어부(40)의 일례를 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 방법을 나타내는 순서도이고, 도 6은 도 5의 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 방법을 나타내는 용탕의 온도 추정 그래프이다.FIG. 4 is a block diagram showing an example of the temperature calculation control unit 40 of FIG. 3, FIG. 5 is a flowchart showing a method of measuring an ambient temperature of a sapphire single crystal growth chamber according to some embodiments of the present invention, 5 is a temperature estimation graph of a molten metal showing a method of measuring the atmospheric temperature of the sapphire single crystal growth chamber.

도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 온도 산출 제어부(40)는, 온도 차이값 산출 회로부(41)와, 비례치 산출 회로부(42)와, 온도 추정치 산출 회로부(43)와, 고장 센서 감지 회로부(44) 및 편차 보정 회로부(45) 등을 포함할 수 있다.4 and 6, the temperature calculation control unit 40 includes a temperature difference value calculation circuit unit 41, a proportional value calculation circuit unit 42, a temperature estimation value calculation circuit unit 43, A detection circuit unit 44, a deviation correction circuit unit 45, and the like.

여기서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 온도 차이값 산출 회로부(41)는, 최초 분위기 온도와 가열 이전 사파이어 온도를 같다고 보고, 사파이어가 가열되는 동안, 도 6의 가열 구간(S1)에서 분위기 온도와 사파이어의 온도가 모두 비례적으로 증가한다고 가정하고, 이미 알려진 사파이어 용탕의 녹는 온도(MT)에 도달되었을 때의 분위기 온도(T1)와 녹는 온도와의 실제 온도 차이값(d1)을 산출하는 회로부일 수 있다.4 and 6, the temperature difference value calculation circuit section 41 determines that the initial atmospheric temperature and the pre-heating sapphire temperature are the same, and while the sapphire is being heated, The actual temperature difference value d1 between the atmospheric temperature T1 and the melting temperature when the melting temperature MT of the known sapphire molten metal is reached is calculated on the assumption that the atmospheric temperature and the sapphire temperature both increase proportionally It can be a circuit section for calculating.

또한, 상기 비례치 산출 회로부(42)는, 녹는 온도 대비 측정된 분위기 온도의 비례치(T1/MT)를 산출하는 회로부일 수 있다.The proportional value calculating circuit unit 42 may be a circuit unit for calculating a proportional value (T1 / MT) of the measured atmospheric temperature with respect to the melting temperature.

또한, 상기 온도 추정치 산출 회로부(43)는, 이후 디가스싱 온도 구간(S2)이나, 대류 안정화 온도 구간(S3)이나, 넥 성장 구간(S4)이나 보디 성장 구간(S5)에서의 온도 추정시, 측정된 분위기 온도(T2)에 상기 온도 차이값(d1)을 비례치(T1/MT)와 곱한 추정 차이값(d2)을 더하여 최종 용탕 온도 추정치(T3=T2+d2, 여기서, d2=T1/MT)를 산출하는 회로부일 수 있다.The temperature estimation value calculating circuit 43 calculates the temperature estimated value calculating circuit 43 based on the temperatures in the degassing temperature section S2 and the convection stabilization temperature section S3 or in the neck growth section S4 and the body growth section S5 (T3 = T2 + d2, wherein d2 = T1 (T2)) is added to the measured atmospheric temperature (T2) by adding the estimated difference value d2 obtained by multiplying the temperature difference value d1 by the proportional value T1 / / MT).

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술된 상기 온도 차이값 산출 회로부(41)와, 비례치 산출 회로부(42)와, 온도 추정치 산출 회로부(43)를 이용하여 단결정 성장 챔버의 분위기 온도를 측정 방법을 설명하면, (a) 최초 분위기 온도와 가열 이전 사파이어 온도를 같다고 보고, 사파이어가 가열되는 동안, 가열 구간(S1)에서 분위기 온도와 사파이어의 온도가 모두 비례적으로 증가한다고 가정하고, 이미 알려진 사파이어 용탕의 녹는 온도(MT)에 도달되었을 때의 분위기 온도(T1)와 녹는 온도와의 실제 온도 차이값(d1)을 산출하는 단계와, (b) 녹는 온도 대비 측정된 분위기 온도의 비례치(T1/MT)를 산출하는 단계 및 (c) 이후 디가스싱 온도 구간(S2)이나, 대류 안정화 온도 구간(S3)이나, 넥 성장 구간(S4)이나 보디 성장 구간(S5)에서의 온도 추정시, 측정된 분위기 온도(T2)에 상기 온도 차이값(d1)을 상기 비례치(T1/MT)와 곱한 추정 차이값(d2)값을 더하여 최종 용탕 온도 추정치T3=T2+d2, 여기서, d2=T1/MT)를 산출하는 단계를 수행할 수 있다.5, the temperature of the single crystal growth chamber is measured using the temperature difference value calculating circuit portion 41, the proportional value calculating circuit portion 42 and the temperature estimated value calculating circuit portion 43 described above (A) Assuming that the initial atmospheric temperature and the pre-heating sapphire temperature are the same, and during the heating of the sapphire, the temperature of the atmosphere and the temperature of the sapphire are both proportionally increased in the heating section S1, Calculating an actual temperature difference value d1 between the atmospheric temperature T1 and the melting temperature when the melting temperature MT of the sapphire molten metal is reached; and (b) calculating a proportional value T1 / MT) of the neck growth period (S4) and the body growth period (S5), and (c) thereafter the degassing temperature interval S2, the convection stabilization temperature interval S3, , The measured ambient temperature (T2) Calculating a final molten metal temperature estimate T3 = T2 + d2, wherein d2 = T1 / MT, by adding the estimated difference value d2 obtained by multiplying the temperature difference value d1 by the proportional value T1 / Can be performed.

그러므로, 이러한 단계들을 수행함으로써 작업자의 경험치나 감각에 의존하지 않고도 정확한 온도 데이터를 얻을 수 있어서, 작업자의 생산성을 높이고, 양질의 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다. Therefore, by performing these steps, it is possible to obtain accurate temperature data without depending on the experience or sensation of the operator, thereby increasing the productivity of the operator and producing a good quality product.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고장 센서 감지 회로부(44)는 복수개의 상기 분위기 온도 센서(30-1)(30-2)(30-3)(30-4)들 중 특정 분위기 온도 센서의 측정치가 나머지 분위기 온도 센서들의 측정치 평균 보다 설정 범위를 넘는 경우, 특정 분위기 온도 센서의 측정치는 산출 과정에서 제외하고, 특정 분위기 온도 센서 이상 감지 신호를 출력하는 회로부이다.4, the failure sensor detection circuit unit 44 detects the temperature of the specific atmosphere temperature among the plurality of the ambient temperature sensors 30-1, 30-2, 30-3, and 30-4, When the measured value of the sensor exceeds the set value range of the remaining ambient temperature sensors, the measured value of the specific ambient temperature sensor is not calculated and is output to the specific ambient temperature sensor.

따라서, 이러한 상기 고장 센서 감지 회로부(44)를 이용하여 작업자는 고장된 분위기 온도 센서를 쉽게 판별하여 수리 및 교체할 수 있다.Accordingly, the operator can easily identify and repair and replace the failed ambient temperature sensor by using the failure sensor detection circuit unit 44. [

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 편차 보정 회로부(45)는, 복수개의 상기 분위기 온도 센서(30-1)(30-2)(30-3)(30-4)들에서 측정된 분위기 온도 측정치의 온도에 따른 편차를 고려하여 상기 용탕 온도 추정치를 보정하는 회로이다.4, the deviation correction circuit portion 45 is a circuit for correcting the deviation of the ambient temperature measured by the plurality of ambient temperature sensors 30-1, 30-2, 30-3, Is a circuit for correcting the melt temperature estimate by taking into consideration the deviation of the temperature measurement value with temperature.

따라서, 상기 편차 보정 회로부(45)를 이용하여 예를 들면, 특정 온도에서 가스의 대류가 많이 발생되는 경우, 상기 분위기 온도 센서(30-1)(30-2)(30-3)(30-4)들의 편차가 심해지는 경향을 참조하여 용탕 온도를 추정할 수 있다.Therefore, when a large amount of convection of gas occurs at a specific temperature using the deviation correction circuit unit 45, the ambient temperature sensors 30-1, 30-2, 30-3, 30- 4) can be estimated by referring to the tendency of the deviation of the molten metal.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

S: 씨드
1: 용탕
2: 씨드 샤프트
3: 씨드 샤프트 포트
4: 뷰포트
5: 쿨링 가스 포트
6: 뷰포트 서터
10: 챔버 몸체
10a: 개구
20: 챔버 뚜껑
G: 가스
30: 분위기 온도 센서
30-1: 전방 분위기 온도 센서
30-2: 후방 분위기 온도 센서
30-3: 좌측 분위기 온도 센서
30-4: 우측 분위기 온도 센서
31: 제 1 하우징
32: 제 2 하우징
33: 고정구
34: 씰링부재
35: 써모커플 로드
40: 온도 산출 제어부
41: 온도 차이값 산출 회로부
42: 비례치 산출 회로부
43: 온도 추정치 산출 회로부
44: 고장 센서 감지 회로부
45: 편차 보정 회로부
100: 분위기 온도 측정 장치
F: 플랜지부
S1: 가열 구간
S2: 디가스싱 온도 구간
S3: 대류 안정화 온도 구간
S4: 넥 성장 구간
S5: 보디 성장 구간
MT: 녹는 온도
T1, T2: 분위기 온도
d1, d2: 온도 차이값
T3: 최종 용탕 온도 추정치
S: Seed
1: melt
2: Seed shaft
3: Seed shaft port
4: Viewport
5: Cooling gas port
6: Viewport Shutter
10: chamber body
10a: opening
20: chamber lid
G: Gas
30: Ambient temperature sensor
30-1: Front air temperature sensor
30-2: rear atmosphere temperature sensor
30-3: Left atmosphere temperature sensor
30-4: Right atmosphere temperature sensor
31: first housing
32: second housing
33: Fixture
34: Sealing member
35: Thermocouple load
40: Temperature calculation control unit
41: temperature difference value calculating circuit
42: Proportional value calculating circuit
43: Temperature estimation value calculating circuit section
44: Fault sensor detection circuit
45: Deviation correction circuit part
100: atmosphere temperature measuring device
F: flange portion
S1: heating section
S2: degassing temperature interval
S3: Convective stabilization temperature interval
S4: Neck growth section
S5: Body growth section
MT: Melting temperature
T1, T2: Atmosphere temperature
d1, d2: temperature difference value
T3: Estimated final melt temperature

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑;
상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및
상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함하고,
상기 분위기 온도 센서는,
선단이 상기 챔버 뚜껑을 관통하여 설치되고, 후단에 플랜지부가 형성되는 제 1 하우징;
상기 제 1 하우징의 플랜지부에 고정구로 조립되고, 상기 제 1 하우징과의 사이에 씰링부재가 설치되는 제 2 하우징; 및
상기 제 1 하우징과 제 2 하우징을 관통하여 설치되는 써모커플 로드;
를 포함하는 것인 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치.
A chamber lid assembled to an opening of a chamber body capable of accommodating the molten glass of sapphire to seal the chamber body;
At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And
And a temperature calculation control unit for receiving an atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal,
Wherein the ambient temperature sensor comprises:
A first housing having a distal end penetrating the chamber lid and a flange formed at a rear end thereof;
A second housing assembled with a flange portion of the first housing by a fastener and having a sealing member disposed between the first housing and the flange portion; And
A thermocouple rod installed through the first housing and the second housing;
Wherein the atmospheric temperature of the sapphire monocrystal growth chamber is in the range of 10 to 100 nm.
사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑;
상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및
상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함하고,
상기 챔버 뚜껑의 중앙부에는 씨드가 부착된 로드 샤프트가 관통되는 로드 샤프트 포트(rod shaft port)와 뷰포트(viewport)가 설치되고,
상기 분위기 온도 센서는, 상기 챔버 뚜껑의 중앙을 기준으로 전후좌우 방향에 각각 1개씩 총 4개가 설치되는 것인 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치.
A chamber lid assembled to an opening of a chamber body capable of accommodating the molten glass of sapphire to seal the chamber body;
At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And
And a temperature calculation control unit for receiving an atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal,
A rod shaft port through which a rod having a seed is passed and a viewport are installed at a central portion of the chamber lid,
Wherein the atmospheric temperature sensor is provided with a total of four atmospheric temperature sensors, one at each of the front, rear, left, and right directions with respect to the center of the chamber lid.
사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑;
상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및
상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함하고,
상기 온도 산출 제어부는,
최초 분위기 온도와 가열 이전 사파이어 온도를 같다고 보고, 사파이어가 가열되는 동안, 가열 구간에서 분위기 온도와 사파이어의 온도가 모두 비례적으로 증가한다고 가정하고, 이미 알려진 사파이어 용탕의 녹는 온도에 도달되었을 때의 분위기 온도와 녹는 온도와의 실제 온도 차이값을 산출하는 온도 차이값 산출 회로부;
녹는 온도 대비 측정된 분위기 온도의 비례치를 산출하는 비례치 산출 회로부; 및
이후 디가스싱 온도 구간이나, 대류 안정화 온도 구간이나, 넥 성장 구간이나 보디 성장 구간에서의 온도 추정시, 측정된 분위기 온도에 상기 온도 차이값과 상기 비례치와 곱한 값을 더하여 최종 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 추정치 산출 회로부;
를 포함하는 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치.
A chamber lid assembled to an opening of a chamber body capable of accommodating the molten glass of sapphire to seal the chamber body;
At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And
And a temperature calculation control unit for receiving an atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal,
Wherein the temperature calculation control unit comprises:
Assuming that the initial atmospheric temperature and the pre-heating sapphire temperature are the same, while the sapphire is being heated, it is assumed that both the atmospheric temperature and the sapphire temperature increase proportionally in the heating section, and when the melting temperature of the already known sapphire melt is reached A temperature difference value calculation circuit section for calculating an actual temperature difference value between the temperature and the melting temperature;
A proportional value calculating circuit for calculating a proportional value of the measured atmospheric temperature with respect to the melting temperature; And
When estimating the temperature in the degassing temperature range, the convection stabilization temperature range, the neck growth section, or the body growth section, the measured temperature difference is multiplied by the temperature difference value and the proportional value to obtain the final melt temperature estimate A temperature estimate calculation circuit for calculating the temperature;
Wherein the atmospheric temperature of the single crystal growth chamber is measured.
사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑;
상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및
상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함하고,
상기 온도 산출 제어부는,
복수개의 상기 분위기 온도 센서들 중 특정 분위기 온도 센서의 측정치가 나머지 분위기 온도 센서들의 측정치 평균 보다 설정 범위를 넘는 경우, 특정 분위기 온도 센서의 측정치는 산출 과정에서 제외하고, 특정 분위기 온도 센서 이상 감지 신호를 출력하는 고장 센서 감지 회로부;
를 더 포함하는 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치.
A chamber lid assembled to an opening of a chamber body capable of accommodating the molten glass of sapphire to seal the chamber body;
At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And
And a temperature calculation control unit for receiving an atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal,
Wherein the temperature calculation control unit comprises:
When the measurement value of the specific ambient temperature sensor among the plurality of ambient temperature sensors exceeds the set value range of the average of the remaining ambient temperature sensors, the measured value of the specific ambient temperature sensor is excluded from the calculation process, A fault sensor detecting circuit unit for outputting the fault signal;
Wherein the atmospheric temperature measurement apparatus further comprises:
사파이어 용탕을 수용할 수 있는 챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑;
상기 챔버 몸체에 수용된 사파이어 용탕의 온도를 간접적으로 측정할 수 있도록 상기 챔버 뚜껑에 설치되고, 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서; 및
상기 분위기 온도 센서로부터 분위기 온도 측정치를 인가받아 상기 사파이어 용탕의 용탕 온도 추정치를 산출하는 온도 산출 제어부;를 포함하고,
상기 온도 산출 제어부는,
복수개의 상기 분위기 온도 센서들에서 측정된 분위기 온도 측정치의 온도에 따른 편차를 고려하여 상기 용탕 온도 추정치를 보정하는 편차 보정 회로부;
를 더 포함하는 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 장치.
A chamber lid assembled to an opening of a chamber body capable of accommodating the molten glass of sapphire to seal the chamber body;
At least one atmosphere temperature sensor installed in the chamber lid so as to indirectly measure the temperature of the sapphire molten metal accommodated in the chamber body and measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body; And
And a temperature calculation control unit for receiving an atmospheric temperature measurement value from the atmospheric temperature sensor and calculating a molten metal temperature estimation value of the sapphire molten metal,
Wherein the temperature calculation control unit comprises:
A deviation correction circuit for correcting the melt temperature estimate by taking into account the deviation of the atmospheric temperature measurement value measured at the plurality of the ambient temperature sensors according to the temperature;
Wherein the atmospheric temperature measurement apparatus further comprises:
챔버 몸체의 개구에 조립되어 상기 챔버 몸체를 밀폐할 수 있는 챔버 뚜껑에 상기 챔버 몸체의 내부 가스의 분위기 온도를 측정하는 적어도 하나의 분위기 온도 센서를 이용하여 단결정 성장 챔버의 분위기 온도를 측정하는 방법에 있어서,
최초 분위기 온도와 가열 이전 사파이어 온도를 같다고 보고, 사파이어가 가열되는 동안, 가열 구간에서 분위기 온도와 사파이어의 온도가 모두 비례적으로 증가한다고 가정하고, 이미 알려진 사파이어 용탕의 녹는 온도에 도달되었을 때의 분위기 온도와 녹는 온도와의 실제 온도 차이값을 산출하는 단계;
녹는 온도 대비 측정된 분위기 온도의 비례치를 산출하는 단계; 및
이후 디가스싱 온도 구간이나, 대류 안정화 온도 구간이나, 넥 성장 구간이나 보디 성장 구간에서의 온도 추정시, 측정된 분위기 온도에 상기 온도 차이값과 상기 비례치를 곱한 값을 더하여 최종 용탕 온도 추정치를 산출하는 단계;
를 포함하는 사파이어 단결정 성장 챔버의 분위기 온도 측정 방법.


A method of measuring the atmospheric temperature of the single crystal growth chamber by using at least one atmosphere temperature sensor for measuring the atmospheric temperature of the internal gas of the chamber body in a chamber lid which is assembled in an opening of the chamber body to seal the chamber body As a result,
Assuming that the initial atmospheric temperature and the pre-heating sapphire temperature are the same, while the sapphire is being heated, it is assumed that both the atmospheric temperature and the sapphire temperature increase proportionally in the heating section, and when the melting temperature of the already known sapphire melt is reached Calculating an actual temperature difference value between the temperature and the melting temperature;
Calculating a proportional value of the measured atmospheric temperature with respect to the melting temperature; And
When estimating the temperature in the degassing temperature zone, the convection stabilization temperature zone, the neck growth zone, or the body growth zone, the measured temperature difference is multiplied by the temperature difference value and the proportional value to calculate the final molten bath temperature estimate ;
Wherein the temperature of the atmospheric temperature of the sapphire single crystal growth chamber is in the range of from about 1 to about 10 seconds.


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