KR101699834B1 - 실리콘 단결정 잉곳 성장장치 - Google Patents

실리콘 단결정 잉곳 성장장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치에 관한 것으로서, 와이어가 감기는 와이어 드럼과 상기 와이어 드럼의 상부 일측에 구비되어 상기 와이어를 상기 와이어 드럼으로 이동시키는 와이어 가이드 및 상기 와이어 드럼을 회전시키는 제1 구동부를 포함하여 상기 와이어를 인상시키는 인상 유닛; 상기 인상 유닛의 하부에 배치되고, 상단에 상기 와이어가 관통하는 관통홀이 형성되는 풀 챔버; 상기 인상 유닛의 일측에 배치되어 상기 풀 챔버를 지나 상기 와이어 가이드로 이동하는 상기 와이어의 위치를 조정하는 위치 조정 유닛; 및 상기 풀 챔버의 하단에 연결되어 배치되고, 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키는 공간이 형성된 반응 챔버를 포함한다.

Description

실리콘 단결정 잉곳 성장장치{Apparatus for Growing Silicon Single Crystal Ingot}
실시예는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치에 관한 것이다.
일반적으로 실리콘 단결정 성장장치는 고체 상태의 다결정 실리콘을 도가니 내부로 공급한 다음, 도가니를 가열하여 액체 상태의 실리콘 융액을 만들고, 종자 결정을 응집시키는 시드(Seed)를 실리콘 융액에 넣어 회전시키는 동시에 인상시킴으로써, 원하는 직경을 가진 실리콘 단결정 잉곳을 성장시킨다.
그리고, 실리콘 단결정 성장장치는 반응 챔버 및 그 상단에 구비된 원통형 풀 챔버를 포함하며, 반응 챔버 내부에 도가니가 내장되고, 풀 챔버를 통하여 시드가 반응 챔버까지 승/하강 가능하도록 설치된다.
여기서, 시드가 장착되는 시드 척이 와이어에 의해 승/하강되기 때문에 시드 척이 중심축으로부터 좌우로 움직임에 따라 흔들리면서 회전하는 스윙(swing) 현상이 일어나게 되고, 이러한 스윙 현상은 잉곳의 성장 조건을 악화시키는 문제점이 있다.
이러한 시드 척의 스윙 현상을 줄이기 위하여 한국공개특허 제2004-0051867호는 쵸크랄스키(Czochralski)법에 의한 실리콘 단결정 잉곳 성장장치의 시드 및 시드 척을 개시하고 있다. 구체적으로, 시드는 디핑부 및 그 상부에 단면적이 넓은 시드 척 결합부를 포함하며, 시드 척 결합부는 그 하단부가 볼록하게 형성되는 구성이 기재되어 있다. 따라서, 잉곳의 증가하는 하중을 시드 척 결합부의 볼록한 부분에서 분산시키고, 나아가 시드가 중심축을 기준으로 좌우 대칭이 이루어지도록 하여 시드의 축 방향으로 성장하는 잉곳의 스윙 현상을 저감시킬 수 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 시드 척을 승/하강시키기 위하여 연결되는 와이어가 소정의 연성을 가지기 때문에 이러한 와이어의 연성에 의해 시드 척을 회전시키는 동시에 상승시킬 때에 시드 척이 풀 챔버의 중심축에 위치되지 못하고, 좌우 방향으로 흔들리면서 지속적인 스윙 현상이 발생된다.
또한, 융액이 담긴 도가니의 회전 중심과 잉곳이 매달린 시드 척의 회전 중심이 일치하지 않으면, 마찬가지로 시드 척의 스윙 현상이 발생된다.
이와 같이, 시드 척의 스윙 현상이 발생되면, 시드 척이 풀 챔버의 중심축이 아닌 소정의 원형 궤적을 그리면서 상승하기 때문에 시드 척 하부에 성장되는 잉곳은 풀 챔버 내부에 존재하는 메탈, 파티클 등의 불순물에 의해 오염될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 융액으로부터 성장하는 잉곳의 하단이 원형 궤적을 그리는 이상 동작(Orbit)이 발생하기 때문에 잉곳의 직경 편차가 나타남에 따라 잉곳의 외주면이 울퉁불퉁하게 형성되거나, 융액으로부터 성장하는 잉곳의 하단이 큰 주기의 나선형 이상 성장(Dogleg)이 발생하여 잉곳이 휘어지게 형성되는 문제점이 있다.
실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 실리콘 단결정 잉곳의 성장 시, 실리콘 단결정 잉곳이 매달린 와이어가 수직한 상태를 유지하도록 와이어의 위치를 보정시킬 수 있는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 실시예는 와이어가 감기는 와이어 드럼과 상기 와이어 드럼의 상부 일측에 구비되어 상기 와이어를 상기 와이어 드럼으로 이동시키는 와이어 가이드 및 상기 와이어 드럼을 회전시키는 제1 구동부를 포함하여 상기 와이어를 인상시키는 인상 유닛; 상기 인상 유닛의 하부에 배치되고, 상단에 상기 와이어가 관통하는 관통홀이 형성되는 풀 챔버; 상기 인상 유닛의 일측에 배치되어 상기 풀 챔버를 지나 상기 와이어 가이드로 이동하는 상기 와이어의 위치를 조정하는 위치 조정 유닛; 및 상기 풀 챔버의 하단에 연결되어 배치되고, 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키는 공간이 형성된 반응 챔버를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치를 제공한다.
실시예에서, 상기 풀 챔버의 하부 측면에는 상기 와이어의 위치를 검출하는 와이어 위치 검출부가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 와이어 위치 검출부는 광센서로 구비될 수 있다.
또한, 상기 광센서는 상기 광센서가 위치한 높이에서 수평하도록 상기 풀 챔버 내에 위치한 상기 와이어의 일정 지점을 검출하여 상기 일정 지점과 상기 풀 챔버의 내벽 간의 수평거리를 측정할 수 있다.
한편, 상기 위치 조정 유닛은 상기 와이어 가이드로 인상되는 상기 와이어를 수직한 상태로 유지시켜 주는 위치 조절부; 상기 광센서에서 측정된 상기 와이어의 일정 지점과 상기 풀 챔버의 내벽 간의 제1 수평거리와, 상기 광센서가 위치한 높이에서 상기 관통홀의 중심을 수직으로 연장한 중심축과 상기 풀 챔버의 내벽 간의 제2 수평거리를 비교하여 상기 제1 수평거리와 상기 제2 수평거리가 일치하도록 상기 위치 조절부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 위치 조절부는 일측면을 수평으로 관통하는 제1 지지축과 상기 제1 지지축과 일직선 상에 배치되도록 상기 일측면과 마주보는 타면에 구비되는 제2 지지축을 포함하는 고정 브라켓; 상기 제1 지지축에 구비되는 구동 모터; 상기 고정 브라켓의 상기 제1 지지축과 상기 제2 지지축이 양측면에 각각 삽입되어 배치되는 이동 브라켓; 및 상기 이동 브라켓의 상기 와이어를 향하는 측면에 배치되는 위치 조절 가이드를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 지지축에 제1 간격 조절부재가 배치될 수 있다.
또한, 상기 위치 조정 유닛은 상기 위치 조절 가이드의 상부에 배치되고, 상기 와이어 가이드의 일면을 따라 이동하는 상기 와이어를 가압해 주는 보조 가이드를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 보조 가이드는 상기 이동 브라켓에 힌지고정되는 이동부재; 및 상기 이동부재의 끝단에 배치되는 롤러를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이동부재와 상기 이동 브라켓 사이에 제2 간격 조절부재가 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예에 의하면, 풀 챔버에서 중심축을 벗어나 위치한 와이어를 중심축 상으로 이동시킬 수 있도록 와이어의 위치를 보정함으로써, 시드 척이 장착된 와이어의 스윙 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 와이어의 스윙 현상을 방지하여 실리콘 단결정 잉곳이 실리콘 융액면으로부터 안정적으로 성장될 수 있으며, 잉곳의 직경 편차 또는 이상 성장 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 성장장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 위치 조정 유닛을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 위치 조정 유닛이 와이어를 가압하고 와이어의 위치를 조정해주는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예예 따른 위치 조정 유닛이 와이어의 위치를 보정해주는 방법을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 성장장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 성장장치(100)는 와이어(W)를 인상시키는 인상 유닛(110), 인상 유닛(110)의 하부에 배치되는 풀 챔버(120), 인상 유닛(110)의 일측에 배치되어 와이어(W)의 위치를 조정하는 위치 조정 유닛(130) 및 풀 챔버(120)의 하단에 연결되어 배치되어 단결정 실리콘 잉곳(I)을 성장시키는 공간이 형성된 반응 챔버(140)를 포함한다.
단결정 실리콘 잉곳(I)을 성장시키는 공정을 수행할 때, 단결정 실리콘 잉곳(I)은 와이어(W)의 일단에 배치되는 시드 척(미도시)에 단결정 실리콘 잉곳이 성장되는 종결정이 장착된다. 그리고, 와이어(W)는 인상 유닛(110)에 의하여 풀 챔버(120)를 통과하여 인상될 수 있다.
그리고, 인상 유닛(110)은 와이어(W)가 감기는 와이어 드럼(112), 외이어(W)를 와이어 드럼(114)으로 이동시키는 와이어 가이드(114) 및 와이어 드럼(112)을 회전시키는 제1 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
여기서, 와이어 가이드(114)는 와이어 드럼(112)의 상부 일측에 구비될 수 있으며, 와이어 가이드(114)가 회전할 수 있는 회전축(미도시)이 구비된 고정축(116)이 하우징(150)의 상단에 마련되어 와이어 가이드(114)가 고정되어 배치될 수 있다.
이러한 와이어 가이드(114)에는 풀 챔버(120)에서 이동하는 와이어(W)가 수직한 상태로 인상되어 와이어(W)가 와이어 가이드(114)를 거쳐 제1 구동부(미도시)에 의해 회전하는 와이어 드럼(112)에 감기게 된다.
인상 유닛(110)의 하부에는 와이어(W)가 수직으로 통과하는 풀 챔버(120)가 원통형으로 배치될 수 있다. 그리고, 풀 챔버(120)의 상단에는 와이어(W)가 관통할 수 있는 관통홀(122)이 형성될 수 있다.
여기서, 와이어(W)가 인상 유닛(110)의 와이어 가이드(114)와 풀 챔버(120) 간에 수직하게 이동할 수 있도록, 와이어 가이드(114)에 와이어(W)가 접하는 지점과 관통홀(122)의 중심이 일치하는 위치에 관통홀(122)이 형성될 수 있다. 그리고, 관통홀(122)의 직경은 와이어(W)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
그리고, 단결정 실리콘 잉곳(I)을 성장시키는 공간이 형성된 반응 챔버(140)가 풀 챔버(120)의 하단에 연결되어 배치될 수 있다. 여기서, 와이어(W)의 일단에는 시드 척(미도시)이 장착되고, 시드 척(미도시)에 종결정이 장착되어 단결정 실리콘 잉곳(I)이 성장될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 반응 챔버(140)는 반응 챔버(140)의 내부에 구비되어 실리콘 단결정 잉곳의 원재료에 해당하는 실리콘 용융액(SM)이 수용되는 도가니(142)와, 도가니(142)를 가열하기 위한 가열부(144)와, 반응 챔버(140)의 내벽을 향한 가열부(144)의 열을 차단하기 위한 단열부(146)를 포함할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 반응 챔버(140)는 내부에 캐비티(cavity)가 형성된 원통 형상이고, 반응 챔버(140)의 중앙 영역에 도가니(142)가 위치된다. 그리고, 도가니(142)는 실리콘 용융액(SM)이 수용될 수 있도록 전체적으로 오목한 그릇의 형상이다. 여기서, 도가니(142)는 실리콘 용융액(SM)과 직접 접촉되는 석영 도가니(142a)와, 석영 도가니(142a)의 외면을 둘러싸면서 석영 도가니(142a)를 지지하는 흑연 도가니(142b)로 이루어진다.
그리고, 도가니(142)의 하부에는 도가니(142)를 지지하고 회전 및 상승시키기 위한 지지축(148)이 배치될 수 있는데, 지지축(148)은 도가니(142)의 하단면에 연결되어 도가니(142)를 지지하고, 지지축(148)을 회전시키거나 승강시키는 동력을 제공하는 구동모터(미도시)에 의해 도가니(142)가 회전 또는 승강된다.
또한, 가열부(144)는 도가니(142)의 외측에 구비되어 도가니(142)를 향하여 열을 방출하고, 도가니(142)을 가열해 준다.
그리고, 단열부(146)가 가열부(144)와 반응 챔버(140) 내벽 사이에 구비되어 가열부(144)가 도가니(142)를 가열할 때의 열이 외부로 방출되는 것을 차단해 줄 수 있다.
아울러, 냉각부(미도시)가 반응 챔버(140)의 내부 상부에 상하 방향으로 긴 중공형 원통 형상으로 배치될 수 있다. 또한, 냉각관(미도시)의 내부에는 실리콘 단결정 잉곳의 냉각을 위한 물이 유동할 수 있는 유로가 형성될 수 있다.
그리고, 실리콘 단결정 잉곳의 쿨링(cooling) 공정이 수행되는 동안, 실리콘 단결정 잉곳은 냉각관(미도시)의 내측에 위치하게 되고 냉각관(미도시)을 통하여 물이 유동하는 방식으로 실리콘 단결정 잉곳이 냉각될 수 있다.
종래에는 시드 척을 승/하강시키기 위하여 연결되는 와이어가 소정의 연성을 가지기 때문에 이러한 와이어의 연성에 의해 시드 척을 회전시키는 동시에 상승시킬 때에 시드 척이 풀 챔버의 중심축에 위치되지 못하고, 좌우 방향으로 흔들리면서 지속적인 스윙 현상이 발생된다.
또한, 실리콘 용융액이 담긴 도가니의 회전 중심과 실리콘 단결정 잉곳이 매달린 시드 척의 회전 중심이 일치하지 않으면, 마찬가지로 시드 척의 스윙 현상이 발생된다.
상술한 바와 같은 스윙 현상을 방지하기 위해, 본 실시예는 인상 유닛(110)의 일측에 위치 조정 유닛(130)이 배치될 수 있고, 위치 조정 유닛(130)은 풀 챔버(120)를 지나 와이어 가이드(114)로 이동하는 와이어(W)의 위치를 조정해 줄 수 있다.
먼저, 풀 챔버(120)의 하부 측면에는 와이어의 위치를 검출하는 와이어 위치 검출부(138)가 배치될 수 있다. 여기서, 와이어 위치 검출부(138)는 광센서로 구비될 수 있으며, 광센서는 광반사형 광센서로 구비될 수 있다.
그리고, 광센서는 광센서가 위치한 높이에서 수평하도록 풀 챔버 내에 위치한 와이어의 일정 지점을 검출하여 상기 일정 지점과 풀 챔버의 내벽 간의 수평거리를 측정할 수 있다. 여기서, 도면 상으로는 풀 챔버의 내벽과 와이어 간의 거리가 광센서의 일면과 와이어 간의 거리가 차이가 있어 보이지만, 풀 챔버의 내벽에 장착되는 광센서의 크기는 매우 작아 광센서가 장착된 위치를 풀 챔버의 내벽면으로 보아도 무방하다.
도 2는 실시예에 따른 위치 조정 유닛을 나타내는 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 위치 조정 유닛이 와이어를 가압하고 와이어의 위치를 조정해주는 것을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 실시예예 따른 위치 조정 유닛이 와이어의 위치를 보정해주는 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 위치 조정 유닛(130)은 와이어(W)의 위치를 조절해 주는 위치 조절부와, 광센서로 측정된 풀 챔버의 내벽과 와이어와의 거리 데이터가 전송되어 와이어의 위치 조절을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
여기서, 위치 조절부는 고정 브라켓(136c), 고정 브라켓(136c)의 상부에 배치되는 이동 브라켓(136e), 이동 브라켓(136e)을 수평으로 이동시킬 수 있는 구동 모터(136d), 이동 브라켓(136e)의 측면에 배치되는 위치 조절 가이드(134)를 포함할 수 있다.
그리고, 고정 브라켓(136c)은 일측면을 수평으로 관통하는 제1 지지축(136a)과, 제1 지지축(136a)과 일직선 상에 배치되도록 상기 일측면과 마주보는 타면에 구비되는 제2 지지축(136b)을 포함할 수 있다.
또한, 이동 브라켓(136e)은 고정 브라켓(136c)의 제1 지지축(136a)과 제2 지지축(136b)이 양측면에 각각 삽입되어 고정 브라켓(136c)의 상면에 배치될 수 있다.
아울러, 제1 지지축(136a)에 구동 모터(136d)가 구비되고, 제1 지지축(136a)과 구동 모터(136d) 사이에 커플링(137)이 배치되어 구동 모터(136d)에 의해 제1 지지축(136a)이 회전 및 이동하면서 이동 브라켓(136e)을 이동시키고, 위치 조절 가이드(134)가 와이어의 위치를 보정할 만큼 이동하게 된다.
그리고, 제2 지지축(136b)에 제1 간격 조절부재(139)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 간격 조절부재(139)는 제2 지지축(136b)의 외측을 감싸도록 스프링(139)과 같은 탄성부재가 배치될 수 있으나, 제1 지지축(136a)의 이동에 따라 위치 조절 가이드(134)가 와이어(W)를 지지하면서 보정 위치만큼 와이어(W)를 이동시킬 수 있도록 고정 브라켓(136c)과 이동 브라켓(136e)의 마주보는 면의 간격을 유지할 수 있는 부재라면 이에 한정하지는 않는다.
도 2는 이동 브라켓(136e)이 도면상에서 최좌측에 위치된 상태를 도시한 것으로, 이동 브라켓(136e)이 도면 상에서 우측으로 이동하면 제2 지지축(136b)이 상기 이동거리만큼 이동 브라켓(136e)으로부터 빠져나오고, 제1 간격 조절부재(139)에 의해 제2 지지축(136b)으로 연결된 이동 브라켓(136e)의 일면과 고정 브라켓(136c)의 일면이 일정 거리를 유지할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 위치 조절 가이드(134)는 이동 브라켓(136e)의 와이어를 향하는 측면에 배치되어 이동 브라켓(136e)이 이동하는 화살표 방향에 따라 와이어(W)의 위치를 조절해 줄 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제어부(미도시)는 광센서에서 측정된 와이어(W`)의 일정 지점과 풀 챔버의 내벽 간의 제1 수평거리(d2)와, 광센서가 위치한 높이에서 관통홀의 중심을 수직으로 연장한 중심축에 위치한 와이어(W)의 일정 지점과 풀 챔버의 내벽 간의 제2 수평거리(d1)를 비교하여 제1 수평거리(d2)와 제2 수평거리(d1)가 일치하도록 위치 조절부를 제어할 수 있다.
이와 같이 구성된 위치 조절부는 와이어 가이드(114)로 인상되는 와이어(W)를 수직한 상태로 유지시켜 주기 위해, 와이어(W`)를 지지하면서 Δx만큼 와이어(W')의 위치를 조절하여 와이어(W)가 관통홀의 중심을 수직으로 연장한 중심축에 위치할 수 있도록 와이어(W)의 위치를 조절해 줄 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 위치 조정 유닛(130)은 와이어(W)가 와이어 가이드(114)의 일면으로부터 들뜨지 않도록 화살표 방향으로 와이어(W)를 가압해 주는 보조 가이드(132)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 보조 가이드(132)는 위치 조절 가이드(134)의 상부에 배치되어 와이어 가이드(114)의 일면을 따라 이동하는 와이어(W)를 가압해 줄 수 있다.
또한, 보조 가이드(132)는 와이어 가이드(114)의 일면을 따라 이동하는 와이어(W)를 가압해 주기 위해, 이동 브라켓(136e)에 구비되는 힌지축(133)에 의해 힌지고정되는 이동부재(132a)와 이동부재(132a)의 끝단에 배치되는 롤러(132b)를 포함할 수 있다.
여기서, 힌지축(133)에 연결된 이동부재(132a)는 힌지축(133)을 중심으로 일정 각도로 회전이동이 가능하다.
그리고, 이동부재(132a)와 이동 브라켓(136e) 사이에 제2 간격 조절부재(132c)가 배치될 수 있는데, 제2 간격 조절부재(132c)는 이동 브라켓(136e)과 이동부재(132a) 사이에 제3 지지축(132c-1)이 연결되고, 제3 지지축(132c-1)의 외측을 감싸도록 탄성부재가 배치되어 와이어(W)를 지속적으로 가압해 줄 수 있다.
본 실시예에서, 탄성부재는 스프링(132c-2)으로 구비되었으나, 와이어(W)를 지속적으로 가압해 줄 수 있도록 탄성이 있는 재질로 이루어진 부재라면 이에 한정하지는 않는다.
상술한 바와 같은 실시예에 의하면, 풀 챔버에서 중심축을 벗어나 위치한 와이어를 중심축으로 이동시킬 수 있도록 와이어의 위치를 보정함으로써, 시드 척이 장착된 와이어의 스윙 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 와이어의 스윙 현상을 방지하여 실리콘 단결정 잉곳이 실리콘 융액면으로부터 안정적으로 성장될 수 있으며, 잉곳의 직경 편차 또는 이상 성장 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 실리콘 단결정 잉곳 성장장치 110 : 인상 유닛
112 : 와이어 드럼 114 : 와이어 가이드
120 : 풀 챔버 22 : 관통홀
130 : 위치 조정 유닛 132 : 보조 가이드
134 : 위치 조절 가이드 136a : 제1 지지축
136b : 제2 지지축 136c : 고정 브라켓
136d : 구동 모터 136e : 이동 브라켓
138 : 와이어 위치 검출부 W : 와이어

Claims (10)

  1. 와이어가 감기는 와이어 드럼과 상기 와이어 드럼의 상부 일측에 구비되어 상기 와이어를 상기 와이어 드럼으로 이동시키는 와이어 가이드 및 상기 와이어 드럼을 회전시키는 제1 구동부를 포함하여 상기 와이어를 인상시키는 인상 유닛;
    상기 인상 유닛의 하부에 배치되고, 상단에 상기 와이어가 관통하는 관통홀이 형성되는 풀 챔버;
    상기 인상 유닛의 일측에 배치되어 상기 풀 챔버를 지나 상기 와이어 가이드로 이동하는 상기 와이어의 위치를 조정하는 위치 조정 유닛; 및
    상기 풀 챔버의 하단에 연결되어 배치되고, 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키는 공간이 형성된 반응 챔버를 포함하고,
    상기 풀 챔버의 하부 측면에는 상기 와이어의 위치를 검출하는 와이어 위치 검출부가 배치되고, 상기 와이어 위치 검출부는 광센서로 구비되며,
    상기 위치 조정 유닛은
    상기 와이어 가이드로 인상되는 상기 와이어를 수직한 상태로 유지시켜 주는 위치 조절부; 및
    상기 광센서에서 측정된 상기 와이어의 일정 지점과 상기 풀 챔버의 내벽 간의 제1 수평거리와, 상기 광센서가 위치한 높이에서 상기 관통홀의 중심을 수직으로 연장한 중심축과 상기 풀 챔버의 내벽 간의 제2 수평거리를 비교하여 상기 제1 수평거리와 상기 제2 수평거리가 일치하도록 상기 위치 조절부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 위치 조절부는
    일측면을 수평으로 관통하는 제1 지지축과 상기 제1 지지축과 일직선 상에 배치되도록 상기 일측면과 마주보는 타면에 구비되는 제2 지지축을 포함하는 고정 브라켓;
    상기 제1 지지축에 구비되는 구동 모터;
    상기 고정 브라켓의 상기 제1 지지축과 상기 제2 지지축이 양측면에 각각 삽입되어 배치되는 이동 브라켓; 및
    상기 이동 브라켓의 상기 와이어를 향하는 측면에 배치되는 위치 조절 가이드를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광센서는 상기 광센서가 위치한 높이에서 수평하도록 상기 풀 챔버 내에 위치한 상기 와이어의 일정 지점을 검출하여 상기 일정 지점과 상기 풀 챔버의 내벽 간의 수평거리를 측정하는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 지지축에 제1 간격 조절부재가 배치되는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 위치 조정 유닛은
    상기 위치 조절 가이드의 상부에 배치되고, 상기 와이어 가이드의 일면을 따라 이동하는 상기 와이어를 가압해 주는 보조 가이드를 더 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 보조 가이드는
    상기 이동 브라켓에 힌지고정되는 이동부재; 및
    상기 이동부재의 끝단에 배치되는 롤러를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 이동부재와 상기 이동 브라켓 사이에 제2 간격 조절부재가 배치되는 실리콘 단결정 잉곳 성장장치.
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