KR102198127B1 - Fz법에 의한 단결정 인상을 위한 방법 및 플랜트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다결정을 전자기 용융 장치에 의하여 용융시킨 후 재결정화하는, FZ법에 의한 단결정의 인상 방법으로서, 제1 단계(P1)에서는, 상기 용융 장치를 향해 이동하게 되는 다결정의 하위 단부가 용융 장치에 의해 용융되어 액적을 형성하며, 제2 단계(P2)에서는, 단결정질 시드가 다결정의 하위 단부에 부착되고 시드의 상위 단부로부터 시작하여 용융되며, 상기 용융 장치의 파워(power; P)는, 제1 단계(P1) 동안 그리고 제2 단계(P2) 동안, 상기 액적(120) 및/또는 상기 시드(140) 및/또는 상기 다결정(100)을 포함하는, 사용되는 결정 재료의 기하학적 치수 및/또는 온도에 적어도 일시적으로 의존하여 사전 결정되는 것인 단결정의 인상 방법에 관한 것이며, 또한 대응하는 플랜트(plant)에 관한 것이다.

Description

FZ법에 의한 단결정 인상을 위한 방법 및 플랜트
본 발명은, 다결정을 전자기 용융 장치에 의하여 용융시킨 후 재결정화하는 FZ법에 의한 단결정 인상을 위한 방법에 관한 것이며, 또한, 본 발명은 대응하는 플랜트(plant)에 관한 것이다.
FZ법, 소위 플로팅 존 방법 또는 대역 용융법(zone melting method)에 의한 단결정의 인상, 특히 반도체 재료의 인상에 있어서, 고순도의 단결정을 생성하는 것이 가능하다. 이러한 방법에 있어서, 다결정, 다시 말해서 보다 구체적으로 다결정질 반도체 재료로 제조된 결정이 용융되며, 이후 재결정화된다.
이러한 과정에 있어서, 구별 가능한 다양한 단계들이 존재하는데, 이들 단계는 예컨대 WO 2014/033212 A1에 설명되어 있는 바와 같다. 이러한 경우에 있어서, 상기 다결정은 우선 용융되며, 이후 단결정질 시드(seed) 상에서 재결정화된다.
여기서 제조될 단결정의 직경은 처음에는 대략 소위 씬 넥 섹션(thin neck section)으로 불리는 상기 시드의 직경으로 감소되며, 후속하여 원추형 섹션에서 원하는 직경으로 넓어진다. 상기 직경은 이후 예컨대 로드(rod) 형태의 단결정을 제공하기 위해 일정하게 유지될 수 있다.
예컨대 JP 4 016 363 B2로부터, 다결정, 이 다결정에 부착되어 있는 시드, 그리고 이들 사이에 위치하는 액체 재료 또는 용융 재료의 다양한 영역을 기록하기 위해 4대의 상이한 카메라가 사용되는 FZ 방법이 알려져 있다. 이때 전술한 기록으로부터, 다결정의 직경 및 단결정의 직경뿐만 아니라 영역 높이(zone height)라고 불리는, 액체 재료 또는 용융 재료의 영역 혹은 구역의 높이가 결정된다.
이러한 유형의 방법에 있어서, 그리고 특히 씬 넥 섹션이라 불리는 섹션의 형성을 위해, 다결정의 하위 단부에서 매우 양호하게 정해지는 체적(very well-defined volume)의 재료를 용융시키는 것이 바람직하며, 이후 용융된 재료는, 후속하여 적절하게 성형된 영역이 결정화되도록 유도되기 전에 액적의 형태로 존재하거나 및/또는 다결정의 하위 단부에 매달리게 되고, 여기서 전술한 영역에는 전술한 씬 넥 섹션이 이어진다.
따라서, 전술한 배경기술과는 달리, 본원의 목적은, 특히 전술한 작업의 자동화를 허용하도록 하기 위해 다결정 상에 정해진 체적을 갖는 액체 재료의 액적을 형성하는 용이한 및/또는 정확한 수단을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 독립 청구항의 특징을 갖춘, 단결정 인상을 위한 방법 및 플랜트가 제시된다. 유리한 실시예는 종속 청구항의 대상이며, 또한 이하의 설명의 대상이다.
본 발명에 관한 시작점은, 다결정을 전자기 용융 장치에 의하여 용융시킨 후 재결정화하는 FZ법에 의한 단결정 인상 방법이다. 상기 다결정에 적격인 재료 및 이에 따라 본원에서 제조될 단결정에 또한 적격인 재료는, 구체적으로 반도체 재료, 바람직하게는 실리콘이다. 상기 재료는 또한 특정 불순물 또는 도펀트를 포함할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
제1 단계에 있어서, 대체로 예컨대 160 mm의 직경을 갖는 로드의 형태인 다결정은 먼저 용융 장치에 의해, (로드 형상의 다결정의 수직 배치 시에 중력과 관련하여) 하위 단부에서 시작하여 용융된다. 본원에서 고려되는 용융 장치는 특히 인덕터(inductor) 또는 유도 코일이다. 이러한 경우에 있어서, 무선 여기(radiofrequency excitation)를 이용하여, 인덕터 주위로 다가가는 다결정에 전자기 에너지가 커플링(coupling)될 수 있다.
전술한 제1 단계에 있어서, 그 하위 단부에서 대체로 원추형인 다결정은, 선택적으로 얕은 하위 섹션(shallow lower section)을 갖고서, 아래로 향하게 될 수 있으며, 인덕터 내의 중앙 구멍까지 다가가게 될 수 있다. 상기 다결정과 커플링되는 전자기 에너지의 양을 극대화하기 위해, 다결정의 하위 단부를 중앙 구멍의 에지까지 다가가게 하는 것이 유용하다. 상기 다결정은 이후 상기 하위 단부에서 용융되기 시작하고, 이때 액체 재료의 액적 중 초기에 생성된 것은 상기 다결정에 매달려 있게 된다.
다음으로, 제2 단계에 있어서, 단결정질 시드, 구체적으로는 예컨대 마찬가지로 로드 형상으로 성형되며 대략 4 내지 7 mm의 직경을 갖는 단결정질 시드가 상기 다결정의 하위 단부에 부착되며, 이에 따라 액체 재료의 액적에 부착되고, 이후 시드의 상위 단부로부터 시작하여 용융된다. 상기 시드의 용융은 일반적으로, 시드의 온도가 이미 액체인 재료의 온도에 자체로 맞춰진 이후에만 시작된다. 상기 시드는 유리하게는 그 길이의 특정 영역에 걸쳐 용융될 수도 있는데, 상기 길이는 예컨대 5 내지 20 mm일 수도 있다. 그러나, 시드는 인상 장치에서의 고정을 필요로 하기 때문에 시드의 하위 단부에서의 특정 영역은 용융되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 시드의 용융을 위해, 상기 시드 및 상기 다결정은 상방을 향해 이동하게 된다. 이는, 예컨대, 상기 시드가 인덕터의 구멍의 방향으로 이동하게 되는 것을 의미한다. 이러한 과정에 있어서, 상기 다결정의 하위 단부에 예비 시드(preliminary seed)가 형성된다. 이러한 맥락에서 예비 시드는, 보다 구체적으로 플러그(plug)의 형태인 영역으로서, 상기 다결정의 하위 단부에 있는 영역이고, 상기 시드는 상기 영역 상에 부착된다.
구체적으로, 제3 단계에 있어서, 시드의 하위 섹션(예컨대, 전술한 인상 장치에서 시드가 유지될 수 있도록 하는 부분)과 상기 다결정(즉, 여전히 고체이며 아직 용융되지 않은 다결정의 부분) 사이에서는, 상기 시드의 직경보다 더 작은 직경을 갖는 씬 넥 섹션이 추가로 형성될 수 있다. 이러한 씬 넥 섹션은, 예컨대 상기 다결정 상의 액체 재료에 시드를 부착시킨 결과로서 형성되는 임의의 변위(dislocation)를 제거하기 위해 형성된다. 여기서 상기 씬 넥 섹션의 직경은 예컨대 2 내지 4 mm에 해당할 수도 있다. 이러한 씬 넥 섹션을 형성하기 위해, 상기 시드 및 상기 다결정은, 시드가 원하는대로 용융된 이후에, 다시 하방을 향해 이동하게 될 수 있다. 이제 시드의 하향 속도를 높임으로써, 질량 보존에 따라, 액체 재료의 영역 또는 이후 결정화되는 재료의 직경이 감소하게 된다.
씬 넥 섹션 이후에, 상기 단결정의 직경은 이제 예컨대 약 200 mm의 원하는 직경으로 증가하게 될 수 있고, 이후 유지될 수 있다.
더욱이, 구체적으로, 상기 FZ 방법의 맥락에서의 제4 단계에 있어서, 다음으로 상기 씬 넥 섹션과 상기 다결정 사이에 원추형 섹션이 형성될 수 있다. 이러한 유형의 원추형 섹션은 씬 넥 섹션의 직경을 원하는 직경으로 넓히는 역할을 한다. 더욱이, 이는 대체로 직경의 증가를 위해, 시드(이미 그 위에 결정화된 재료를 포함)의 하향 속도 및 다결정의 하향 속도의 변경을 필요로 한다. 구체적으로, 하향 속도를 낮추는 것은, 더 많은 양의 재료가 결정화될 수 있고, 이에 따라 직경이 증가된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따르면, 이때 용융 장치의 파워(power)는, 제1 단계에서 시작하여, 상기 액적 및/또는 상기 시드 및/또는 상기 다결정을 포함하는, 사용되는 결정질 재료의 기하학적 치수 및/또는 온도에 적어도 일시적으로 의존하여 사전에 결정된다. 상기 기하학적 치수는, 예컨대 특히 용융 장치 위에 배치될 수 있는 카메라를 이용하여 직접적으로 포착될 수 있는 반면, 상기 온도는 재료의 휘도 및/또는 스펙트럼을 포착하기 위한, 예컨대 전술한 카메라를 이용하여 결정될 수 있다. 상기 휘도는 여기서 온도의 척도이다. 용융 속도가 상기 재료의 온도로부터 조정될 수 있는 반면, 상기 액적의 형상 및 이에 따른 체적은 상기 기하학적 치수로부터 추정될 수 있다. 따라서, 상기 용융 장치의 파워는 전술한 바에 따라 매우 용이하게 그리고 매우 정확하게 사전 결정될 수 있다.
따라서, 상기 다결정의 정해진 온도를 설정하기 위해, 제1 시점에서 상기 다결정의 사전에 정해진 온도를 획득하기 이전에는 상기 용융 장치의 파워를 상승시키고 이어서 상기 다결정의 사전에 결정된 온도를 얻은 이후에는 상기 파워를 일정하게 유지하는 것이 유용하다. 일정한 파워를 이용한 직후에, 추후 상기 다결정을 더 용융시키기 위해 이전의 파워를 참고하여 예컨대 목표 곡선에 따라 상기 파워를 더 상승시키는 것이 가능하다. 일정하게 유지되는 파워의 값은 또한 저장될 수 있어서, 추후 기준값으로서 제공될 수 있고, 이에 기초하여 상기 파워가 조정될 수도 있으며, 이에 따라 상기 다결정의 온도는 목표하는 방식으로 변경될 수 있다.
여기서는, 액적의 사전에 정해진 기하학적 치수를 얻은 이후에, 제2 시점에서, 용융 장치의 파워가 감소되면 바람직하다. 상기 사전에 정해진 기하학적 치수는 유용하게는, 액적의 형태, 더욱 구체적으로는 이등변 삼각형의 형태에 맞춰지는 기하학적 형태에 기초하여 사전에 결정될 수 있다. 여기서는, 예컨대, 상기 액적의 최하위 지점, 다시 말해서 여전히 고체인 다결정으로부터 가장 멀리 떨어진 지점을 이등변 삼각형의 꼭지점으로서 이용하는 것을 고려할 수 있는데, 이때 액체 재료와 고체 재료 사이의 상 경계는 밑변으로서 사용된다. 이러한 맞춤은 적절한 이미지 처리를 이용하여 매우 용이하게 행해질 수 있다. 상기 삼각형의 치수는 결과적으로 상기 액적의 체적의 적절한 척도를 나타낸다. 따라서, 상기 액적이 과도하게 커지지 않고 상기 다결정으로부터 분리될 수 있는 것이 보장된다.
상기 시드가 상기 액적과 접촉한 이후에, 상기 시드의 사전에 정해진 온도를 얻은 뒤에는 상기 용융 장치의 파워를 제3 시점에서 감소시키는 것이 유리하다. 이때, 실제로, 상기 접촉 후의 상기 시드는 충분히 작열(incandescence)하는 것으로 가정할 수 있다. 상기 시드의 온도는 유리하게는 용융 장치 아래에 배치되는 카메라의 도움을 받아 결정된다.
전술한 시점들에서 실시되어야 하는 파워의 적응은, 유용하게는, 언급된 순서대로 달성되는데, 다시 말해서, 상기 제2 시점은, 상기 제1 시점 이후이고 상기 제3 시점 이전이다.
본 발명의 추가적인 주제는, 본 발명의 방법을 실시하기 위해 구비되는 플랜트이다. 이러한 목적을 위한 플랜트는 구체적으로, 예컨대 이미 여러번 언급된 유형의 용융 장치를 포함할 수 있고, 또한 적절한 연산 유닛을 포함할 수도 있다. 이에 따라 상기 연산 유닛은 이때 방법의 개별적인 과정을 실행하도록 구비될 수 있으며, 또한 예컨대 전술한 바대로 카메라를 구동시키고 카메라의 이미지를 평가하기 위해 구비될 수 있다.
반복을 피하기 위해, 추가적인 실시예와 관련하여 그리고 또한 상기 플랜트의 장점과 관련하여, 본 발명의 방법에 관한 이상의 설명을 달리 참고할 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점 및 실시예는 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 명확해질 것이다.
위 언급된 특징 및 이하에 더 설명되는 특징은, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 언급된 구체적인 조합으로서 뿐만 아니라 다른 조합으로도 또는 그 자체로서 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명은 예시적인 실시예에 의해 도면에 개략적으로 제시되어 있으며, 도면을 참고하여 이하에서 설명된다.
도 1은 본 방법을 실시할 수 있도록 하는 용융 장치 및 다결정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 다른 시각에서 도 1의 용융 장치를 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3f는, 바람직한 일 실시예에서 본 발명의 방법의 다양한 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는, 바람직한 일 실시예에서 본 발명의 방법의 시간에 따른 시퀀스(sequence)를 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 다결정의 하위 단부의 상세도를 도시한 것이다.
도 1에 측면도로 개략적으로 도시된 것은, 본 발명의 방법을 실시할 수 있도록 하는 용융 장치(300) 및 다결정(100)이다. 여기서 용융 장치(300)는 인덕터 또는 유도 코일(310)을 가지며, 상기 인덕터 또는 상기 유도 코일은 대응하는 라인을 통해 연결되는 구동 유닛(320)에 의해 예컨대 무선으로 대응되게 구동 또는 작동될 수 있다.
이러한 용융 장치(300)는 전술한 경우에 있어서 단결정의 인상을 위해 구비되는 플랜트의 일부일 수 있다. 이러한 유형의 플랜트는 이때 또한 인덕터(300), 다결정(100), 및 카메라(351, 352, 및 353)를 위한 대응하는 유지 장치를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 유형의 플랜트는 다른 구성요소를 제어하기 위한 연산 유닛을 포함할 수도 있다.
구체적으로 실리콘을 포함할 수도 있고 실리콘으로 이루어질 수도 있는 다결정(100)은 대체로 로드 형상 또는 원통형이 되도록 구성된다. 본원에는 단지 일부만 도시되어 있는, 이러한 로드 형상 영역 또는 원통형 영역에 있어서, 다결정(100)은 예컨대 160 mm일 수도 있는 직경(dp)을 갖는다. 그러나, 다결정의 하위 단부에 있어서, 다결정(100)은 원추 형상이고, 이에 따라 원추형 섹션(110)을 갖는다. 또한, 상기 원추형 섹션(110)은 그 하위 단부에 얕은 단부(shallow end)를 가질 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
다결정이 기계 가공되어 있지 않고, 오히려 예컨대 완료되지 않은 용융 작업으로부터 나온 것이라면, 상기 하위 단부는 이에 따라 또한 상이한 형태를 나타낼 수도 있다. 또한, 예컨대 4 내지 7 mm일 수도 있는 직경(dI)을 갖는 시드(140)가 도시되어 있다. 상기 시드는, 마찬가지로 로드 형상의 형태 또는 원통형의 형태일 수도 있는 단결정이다.
도 1에서의 용융 장치(300)를 다른 시각으로(이 경우에는 평면도로) 본 것이 도 2에 제시되어 있으며, 다결정(100)은 도시되어 있지 않다. 이때 여기서 명확하게 볼 수 있는 것은, 인덕터(310)의 중앙에 있는 리세스 또는 구멍이며, 용융 작업 중에 그리고 추후 액화 상태에서 상기 리세스 또는 상기 구멍을 통해 다결정이 안내된다.
이때 구체적으로 여기서 볼 수 있는 것은, 제1 슬롯(311) 그리고 또한 3개의 보조 슬롯(312)이며, 이들 슬롯은 용융 장치의 기능을 위해 유리하고, 보다 구체적으로는 전자기 에너지의 발생을 위해서 유리하다. 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 슬롯(311)으로 인해 인덕터는 폐쇄되어 있지 않다.
도 3a 내지 도 3f는, 이제 바람직한 일 실시예에서 본 발명의 방법의 다양한 단계를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 방법의 과정은 도 3a 내지 도 3f 그리고 또한 도 4a 및 도 4b를 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이며, 도 4a 및 도 4b는 개별 단계에서의 시간(t)에 따른 다결정의 속도(VP) 및 시드의 속도(Vl) 그리고 용융 장치의 파워(P)를 나타내고 있다.
제1 단계(P1)에 있어서, 다결정(100)을 우선 인덕터(310)로 또는 인덕터의 중심에 있는 리세스로 가져가게 된다. 이를 위해, 예컨대, 상기 다결정은 일정한 속도로 하향된다. 여기서 시드(140)는 아직 이동할 필요는 없다. 여기에 도시된 방향과는 달리, 다결정(100)은 또한, 다결정(100) 내로의 전자기 에너지의 보다 효과적인 커플링(coupling)을 가능하게 하기 위해, 인덕터(310)의 내측 에지에 더욱 근접하게 될 수도 있다.
따라서, 다결정(100)은 그 하위 단부에서, 이에 따라 원추형 섹션의 하위 단부를 포함하는 하위 단부에서 용융되기 시작한다. 이러한 경우에 있어서, 도 3a에서 알 수 있는 바와 같이, 다결정에 매달려 있는 액체 재료의 액적(120)이 형성된다. 여기서, 그리고 후속 도면에 있어서, 액체 재료는 빗금으로 도시되어 있는 반면, 고체 재료는 백색으로 또는 빗금 없이 도시되어 있다.
용융 장치(300)의 파워(P)는 이러한 경우에 있어서 초기에 상승하게 되며, 다결정(100)이 사전에 정해진 온도에 도달한 이후, 즉 도 4b에서의 지정된 시점(t1) 이후에 일정하게 유지된다. 상기 파워는 이후 다시 증가하게 될 수 있다.
그러나, 액적(120)이 사전에 정해진 형태에 도달하자마자, 즉 도 4b에 시점(t2)로 지정된 시점에, 상기 파워는 다시 감소하게 된다. 이러한 방식으로, 상기 액적이 과도하게 커지지 않고 상기 다결정으로부터 분리되지 않는 것이 달성된다. 이러한 형태는 기하학적 치수로부터 인지될 수도 있다.
이를 위해, 도 5에서는, 예로서, 원추형 섹션(110)에 대한 상 경계 상의 액적(120)의 직경(d)이 도시되어 있고 또한 상기 상 경계에 걸친 액적의 최하점(도면에서의 최하점)의 거리로서 높이(h)가 도시되어 있다. 이와 관련하여, 액체 재료로 된 액적(120)은 다른 도면에서와는 달리 그리고 양호한 이해를 위해 빗금 없이 도시되어 있다는 점에 주의해야 한다.
대응하는 카메라에 의해 포착된 이미지에 있어서, 여기서는, 적절한 이미지 처리를 이용하여, 예컨대, 이등변 삼각형(121)을, 도시된 코너 지점에 맞출 수 있고, 상기 이등변 삼각형의 치수는 한편으로는 액적의 전술한 기하학적 치수를 나타내고, 다른 한편으로는 또한 액적의 체적의 척도를 구성한다.
제2 단계(P2)에 있어서, 시드(140)는 이제 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이 다결정(100)의 하부 단부에 부착되며, 이에 따라 액체 재료의 액적(120)에 부착되고, 시드(140)의 상위 단부로부터 시작하여 용융된다. 이를 위해, 상기 시드는 우선 예컨대 정해진 속도로 다결정(100)을 향해 이동하게 되고, 다시 말하면 상향되는 반면, 다결정(100)은 정지 상태로 있을 수 있다. 이러한 경우에 있어서 시드(140)의 용융은 일반적으로, 오직 시드(140)의 온도가 이미 액체인 재료의 온도와 동등하게 된 이후에만 시작된다.
이를 위해, 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 시점(t3)으로부터 시작하여, 용융 장치의 파워는, 시드(140)가 충분히 작열하는 상태가 되면 다시 감소하게 될 수 있다. 이는 시드의 온도로부터 인지될 수 있다. 이러한 맥락에서, 시드의 고체 재료의 휘도 및/또는 스펙트럼은, 온도의 바람직한 척도이다.
시드(140)가 다결정(100)의 하위 단부에서 액체 재료로 된 액적에 부착되고 이 액적과 함께 용융될 때, 다결정(100) 및 시드(140)는 도 3c에서 볼 수 있는 바와 같이 함께 상방으로 이동하게 된다. 이러한 경우에 있어서, 상기 다결정(100)의 하위 단부에 또한 예비 시드(141)가 형성된다. 상기 예비 시드는 이후, 인덕터(310)에 있는 구멍의 방향으로 시드를 이동시킴으로써, 시드의 길이의 특정 영역에 걸쳐 예컨대 5 내지 20 mm 사이에서 용융될 수도 있다.
그러나, 시드(140)의 하위 단부에서의 특정 영역은 용융되지 않는데, 이는 해당 섹션이 (전술한 플랜트의 일부로서의) 인상 장치에 체결될 필요가 있기 때문이라는 것을 이해할 것이다.
제3 단계(P3)에 있어서, 이제 시드(140)의 하위 단부와 다결정(100)(즉, 여전히 고체이고 아직 용융되지 않은 다결정의 부분) 사이에서, 시드(140)의 직경보다 작고 그 직경이 예컨대 2 내지 4 mm인 씬 넥 섹션(thin neck section; 130)이 형성된다. 이를 위해, 다결정(100) 및 시드(140)는 우선 동시에, 즉 동일한 속도로 하방을 향해 이동하게 된다.
시드(140)의 하향 속도는 이제 특정 시점에서 다결정(100)의 하향 속도에 비해 커지게 된다. 따라서, 질량 보존에 따라, 액체 재료의 영역의 직경 또는 이후 결정화되는 재료의 직경은 감소된다. 도 3d에서는, 예컨대, 특정한 길이를 갖는 씬 넥 섹션(130)이 이미 형성되어 있다.
제4 단계(P4)에서는, 도 3e에서 볼 수 있는 바와 같이, 경사각(φ)이 형성되어 있는, 원추형 섹션(135)이 씬 넥 섹션과 다결정(100) 사이에 형성될 수 있다. 이러한 유형의 원추형 섹션(135)은, 도 3f에서 알 수 있는 바와 같이, 씬 넥 섹션의 직경을, 제조될 단결정(150)의, 예컨대 200 mm의 원하는 직경(dE)으로 넓히는 역할을 한다.

Claims (13)

  1. 전자기 용융 장치(300)를 이용하여 다결정(100)을 용융시키고 이후 다결정(100)을 재결정화시키는 FZ법에 의한 단결정(150)의 인상 방법으로서,
    제1 단계(P1)에 있어서, 다결정(100)을 용융 장치(300)를 향해 이동시키고 용융 장치(300)를 이용하여 다결정(100)의 하위 단부를 용융시켜 액적(120)을 형성하는 과정;
    제2 단계(P2)에 있어서, 다결정(100)의 하위 단부에 있는 액적(120)에 단결정질 시드(140)를 부착시키는 과정;
    단결정질 시드(140)의 상위 단부로부터 시작하여 단결정질 시드(140)를 용융시키는 과정;
    제1 단계(P1) 동안 그리고 제2 단계(P2) 동안, 상기 액적(120), 상기 시드(140) 및 상기 다결정(100) 중 하나 이상을 포함하는, 사용되는 결정 재료의 기하학적 치수(d, h), 온도, 또는 기하학적 치수(d, h) 및 온도에 의존하여 용융 장치(300)의 파워(P)를 적어도 일시적으로 사전 결정하는 과정;
    제1 단계(P1) 동안, 제2 시점(t2)에서 액적(120)의 사전에 정해진 기하학적 치수(h, d)를 달성한 이후에 용융 장치(300)의 파워(P)를 줄이는 과정으로서, 상기 사전에 정해진 기하학적 치수는 액적의 형태에 맞춰진 이등변 삼각형에 기초하여 사전에 결정되며, 액적의 최하위점은 상기 이등변 삼각형의 꼭지점으로서 사용되고, 액상 재료와 고체 재료 사이의 상 경계는 상기 이등변 삼각형의 밑변으로서 사용되는 것인 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계(P1) 동안, 제1 시점(t1)에서 다결정(100)의 사전에 정해진 온도를 달성하기 전에는 용융 장치(300)의 파워(P)를 증가시키고, 다결정(100)의 상기 사전에 정해진 온도를 달성한 이후에는 용융 장치(300)의 파워(P)를 일정하게 유지하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파워의 일정하게 유지되는 값을 저장하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제2 단계(P2) 동안, 제3 시점(t3)에서 단결정질 시드(140)의 사전에 정해진 온도를 달성한 이후에 용융 장치(300)의 파워(P)를 감소시키는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사용되는 결정 재료의 휘도, 스펙트럼, 또는 휘도 및 스펙트럼에 기초하여, 사용되는 결정 재료의 온도를 결정하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    용융 장치(300) 위에 배치되는 카메라(351)를 이용하여, 상기 사용되는 결정 재료의 온도, 기하학적 치수, 또는 온도 및 기하학적 치수를 결정하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    용융 장치(300) 아래에 배치되는 카메라(352)를 이용하여, 상기 단결정질 시드(140)의 온도를 결정하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    제3 단계(P3)에서, 다결정(100)과 시드(140)의 하위 섹션 사이에, 시드(140)의 직경(dI)보다 작은 직경(dD)을 갖는 씬 넥 섹션(thin neck section; 130)을 형성하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    제4 단계(P4)에서, 상기 씬 넥 섹션(130)과 상기 다결정(100) 사이에 단결정의 원추형 섹션(135)을 형성하는 과정
    을 포함하는 단결정의 인상 방법.
  10. FZ법에 의한 단결정(150)의 인상을 위한 장치로서,
    용융 장치(300);
    기하학적 치수를 포착하고 온도를 결정하기 위한 카메라;
    연산 유닛
    을 포함하고, 상기 연산 유닛은, 카메라를 구동시키고 해당 이미지를 평가하도록 그리고 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 단결정의 인상 방법의 과정들을 실행하도록 마련되는 것인 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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