KR102271709B1 - 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치 - Google Patents

실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치 Download PDF

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이영민
이경석
전한웅
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한화솔루션 주식회사
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Abstract

실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치는 내부가 진공 분위기로 유지되고, 중앙에는 메인 도가니가 설치되어 잉곳이 성장되는 제 1 구역과 상기 메인 도가니에 용융된 실리콘을 제공하는 예비 용융기가 상단 외측에 구비된 제 2 구역을 포함하는 챔버; 및 상기 챔버에 연결되어 내부를 진공 분위기를 유지시키도록 진공압을 제공하는 진공 펌프;를 포함하고, 상기 챔버의 제 1 구역에는 챔버 내부의 산화물과 불순물을 제거하기 위한 비활성 가스가 유입되는 제 1 주입구와 배기되는 제 1 배기구가 구비되고, 상기 챔버의 제 2 구역에도 비활성 가스가 유입되는 제 2 주입구와 배기되는 제 2 배기구가 구비될 수 있다.

Description

실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치{Gas handling apparatus for continuous Silicon Ingot grower}
본 발명은 실리콘 잉곳 연속 성장을 위한 잉곳 성장장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 산화물과 불순물을 제거하기 위한 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 쵸크랄스키법을 사용하는 성장로(Grower)는 챔버 내부에 장착되어 있고, 챔버 내부는 진공 분위기에서 실리콘 잉곳을 성장시키게 된다. 초크랄스키 기반의 연속 단결정 실리콘 성장법에서 초기 방식에서 진보된 방식으로 고체 폴리실리콘 (Polysilicon)을 공급하는 CCz 구조가 있다. 이 구조는 도가니로 계속하여 실리콘을 공급하는 방식이다. 이러한 고체 폴리실리콘을 공급하는 CCz 구조를 대체하여 예비 용융기에서 고체 폴리실리콘을 액체 상태로 녹여 중앙부 쿼츠 도가니로 공급하는 액체 피딩 장치가 개발되었다. 따라서 이러한 장치를 위한 배기시스템의 필요성이 대두되었다.
CCz 관련 종래기술에서, 예비 용융기와 메인 챔버의 진공 분위기는 연결되지 않았고, 예비 용융기는 진공상태인 시스템에서, 불순물의 추출을 용이하게 하기 위해, 메인 챔버 내부의 압력보다 수 밀리 바(bar) 낮은 압력으로 유지하여 실리콘 옥사이드, 파티클, 불순물 제거에 유리한 구조를 가지나, 예비 용융기를 진공상태로 만들기 위해 별도의 챔버가 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 별도의 예비 용융기 챔버를 사용하지 않으며, 예비 용융기와 메인 챔버를 하나의 진공 분위기로 연결하고, 예비 용융기용 가스 투입구 및 가스 배기구의 크기 및 위치, 메인 배기구의 개폐밸브 구조체를 통해 실리콘 옥사이드, 파티클, 불순물을 제거할 수 있는 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치는, 내부가 진공 분위기로 유지되고, 중앙에는 메인 도가니가 설치되어 잉곳이 성장되는 제 1 구역과 상기 메인 도가니에 용융된 실리콘을 제공하는 예비 용융기가 상단 외측에 구비된 제 2 구역을 포함하는 챔버; 및 상기 챔버에 연결되어 내부를 진공 분위기를 유지시키도록 진공압을 제공하는 진공펌프;를 포함하고, 상기 챔버의 제 1 구역에는 챔버 내부의 산화물과 불순물을 제거하기 위한 비활성 가스가 유입되는 제 1 주입구와 배기되는 제 1 배기구가 구비되고, 상기 챔버의 제 2 구역에도 비활성 가스가 유입되는 제 2 주입구와 배기되는 제 2 배기구가 구비될 수 있다.
이 때, 상기 2 주입구는 상기 제 1 구역과 제 2 구역의 경계의 상단을 관통할 수 있다.
이 때, 상기 제 2 배기구는 상기 제 2 구역의 외측 상단을 관통할 수 있다.
이 때, 상기 챔버는 상기 제 2 구역이 상기 제 1 구역으로부터 돌출될 수 있다.
이 때, 상기 제 1 주입구는 잉곳이 상승하는 상기 제 1 구역의 중앙부를 통하여 비활성 가스가 하강 유입될 수 있다.
이 때, 상기 제 1 배기구는 상기 챔버의 하부에 구비될 수 있다.
이 때, 상기 제 1 배기구에 대한 제 2 배기구의 직경의 비율은 50:1 이상 13 : 1 이하일 수 있다.
이 때, 상기 제 1 배기구에는 개폐 밸브가 설치될 수 있다.
이 때, 상기 개폐 밸브는, 원통형의 제 1 몸체; 상기 제 1 몸체에 회전 가능하게 조립되고 상단에는 상기 비활성 가스의 통로를 일부분 막을 수 있도록 방사 형상의 마개부가 구비된 제 2 몸체; 및 상기 제 2 몸체의 상단부에 회전 가능하게 조립되고, 상기 제 1 몸체의 마개부와 함께 상기 비활성 가스의 통로를 일부분 막을 수 있도록 방사 형상의 마개부가 구비된 평판형의 제 3 몸체를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 개폐 밸브는 상기 비활성 가스가 통과하지 못하도록 상기 개폐 밸브의 상단을 폐쇄하는 플러그를 더 포함할 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치는 예비 용융기를 위하여 별도의 진공 챔버를 마련하지 않아도 되기 때문에 설치 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 메인 용융기와 예비 용융기가 하나의 챔버의 진공 분위기로 연결된 상태에서 메인 용융기와 예비 용융기 각각 흡배기 시스템을 구비하는 구조이기 때문에 서로 원활한 산화물과 불순물을 효과적으로 배출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치의 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치에서 주입구와 배기구를 각각 다른 곳에 형성하고 비활성 가스 흐름을 실험 관찰한 개략도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치에서 제 1 배기구에 대하여 제 2 배기구의 직경을 변경하여 비활성 가스 흐름을 실험 관찰한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치의 일부 구성요소인 개폐 밸브의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치의 일부 구성요소인 개폐 밸브의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치의 일부 구성요소인 개폐 밸브의 각 사용례를 보여주는 평면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치의 일부 구성요소인 개폐밸브의 다양한 조립 상태를 보여주는 단면도들이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치를 설명한다. 본 명세서에서는 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치를 설명함에 있어 발명의 내용과 관련이 없는 구성은 도면의 간략화를 위하여 상세하게 도시하지 않거나 도시를 생략하도록 하고 발명의 사상과 관련된 내용을 중심으로 본 발명에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치를 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기(1)의 흡배기 장치는, 도 1 내지 도 8을 참고하면, 챔버(10)와 진공 펌프(미도시), 그리고 개폐 밸브(30)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(10)는, 도 1 내지 도 5를 참고하면, 내부가 진공 분위기로 유지되고, 중앙에는 히터(5)에 의해 가열되는 메인 도가니(3)가 설치되어 잉곳(2)이 성장되는 제 1 구역(10a)과 상기 메인 도가니(3)에 용융된 실리콘을 제공하는 예비 용융기(20)가 상단 외측에 구비된 제 2 구역(10b)을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 챔버(10)는 원통형으로 형성되고, 중앙에는 메인 도가니(3)가 설치될 수 있다. 상기 챔버(10)는 도 1을 참고하면, 상기 예비 용융기(20)가 상단 외측에 부가된 형태이기 때문에 이를 위한 공간을 마련해야 한다. 따라서 상기 챔버(10)는 그 상단 외측이 다른 부분에 비해 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 즉 제 2 구역(10b)을 추가하기 위하여 필요한 공간을 외측 방향으로 추가한 것이다. 물론 이러한 상태에서 원래의 제 1 주입구(11)와 제 1 배기구(12)만을 형성하여 흡배기 장치를 구성할 수도 있으나 이러한 예비 용융기(20)의 추가에 의해 원래의 비활성 가스의 흐름이 변경되고 문제점을 야기하게 된다. 이러한 것을 개선하고자 제 2 구역(10b)에 제 2 주입구(21)와 제 2 배기구(22)를 구비할 수 있다.
상기 챔버(10) 내부는 제 1, 2 배기구(12, 22)들에 연결되는 진공 펌프에 의해 진공 분위기를 유지하게 된다. 즉 진공 펌프는 상기 챔버(10)에 연결되어 내부를 진공 분위기를 유지시키도록 진공압을 제공할 수 있다.
이 때, 상기 챔버(10)의 제 1 구역(10a)에는 챔버(10) 내부의 산화물과 불순물을 제거하기 위한 비활성 가스가 유입되는 제 1 주입구(11)와 배기되는 제 1 배기구(12)가 구비되고, 상기 챔버(10)의 제 2 구역(10b)에도 비활성 가스가 유입되는 제 2 주입구(21)와 배기되는 제 2 배기구(22)가 구비될 수 있다.
이 때, 상기 제 1 주입구(11)를 통하여 잉곳(2)이 상승하는 상기 제 1 구역(10a)의 중앙부를 통하여 비활성 가스가 하강 유입될 수 있다.
한편, 상기 제 1 배기구(12)는 상기 챔버(10)의 하부에 위치될 수 있다.
따라서 상기 제 1 주입구(11)로 유입된 비활성 가스는 메인 도가니(3)와 리플렉터(4) 사이를 지나 측면으로 이동한 다음, 메인 도가니(3) 측면을 따라 하강한 다음 상기 제 1 배기구(12)를 통하여 챔버(10) 외부로 배기될 수 있다. 이 때 비활성 가스로는 아르곤 가스가 쓰일 수 있고, 비활성 가스의 흐름이 산화물과 불순물을 밀어 내어 배기시킬 수 있다.
이 때, 상기 2 주입구(22)는 상기 제 1 구역(10a)과 제 2 구역(10b)의 경계의 상단을 관통하여 형성될 수 있다. 이렇게 경계에 비활성 가스가 유입되도록 함으로써 에어 커튼 효과를 가져오게 되고, 제 1 구역(10a)과 제 2 구역(10b)을 공간적으로나 가스 흐름 면에서 구획할 수 있다.
이때, 상기 제 2 배기구(22)는 상기 제 2 구역(10b)의 외측 상단을 관통하여 형성될 수 있다. 즉 상기 제 2 구역(10b)에서 가장 높은 곳 중, 외측에 위치한 곳에 제 2 배기구(22)가 배치될 수 있다.
이와 같은 제 2 주입구(21)와 제 2 배기구(22)의 위치 선정은 시뮬레이션 실험예를 참고하여 이루어질 수 있다.
도 2 내지 도 4는, 제 2 주입구(21)의 아르곤 주입량이 15lpm(liter per minute)이고, 제 2 배기구(22)의 직경은 2mm인 상태에서 위치를 달리하여 실험하면서 가스의 흐름을 포착한 도면이다.
이때, 도 2에서와 같이, 제 2 주입구(21)는 제 1, 2 구역(10a, 10b)의 경계에 배치되고, 제 2 배기구(22)가 상단에 배치된 경우, 잉곳 성장되는 도가니(3)에서 발생하는 옥사이드 및 예비 용융기(20)에서 발생하는 옥사이드를 상부 배기구(22)로 배출하는 것이 가능했다.
한편, 도 3에서와 같이, 제 2 주입구(21)는 도 2와 같고, 제 2 배기구(22)가 하단에 배치된 경우에는, 잉곳 성장되는 도가니(3)에서 발생하는 옥사이드가 예비 용융기(20)의 용융 실리콘 내부로 유입될 수 있는 단점이 있었다.
이때, 도 4에서와 같이, 용융 실리콘의 제 2 주입구(21)만 존재하고 배기구로서 제 1 배기구(12)만 설치한 경우에는, 예비 용융기(20)에서 발생하는 옥사이드가 잉곳이 성장되는 용융 실리콘 내부로 유입될 가능성이 있었다.
상술한 실험 결과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 잉곳 연속 성장기(1)의 흡배기 장치는, 잉곳 연속 성장기(1)에, 도 2에 도시된 형태로 제 2 주입구(21)와 제 2 배기구(22)가 배치될 수 있다.
한편, 주입구와 배기구 외에도 챔버(10) 내부의 가스 흐름은 배기구의 직경 크기에 따라서도 영향을 받을 수 있다.
일례로, 시뮬레이션 결과 제 1 배기구(12)의 배관 직경의 크기인 94mm 대비 1/3 수준인 30mm로 예비 용융기(20)의 제 2 배기구(22) 직경 크기를 설정했을 때, 아르곤 가스가 역류하는 것으로 확인되었다.
아르곤 가스가 역류하면, 하부에 있는 흑연구조물의 탄소가 잉곳이 성장하는 용융 실리콘 내부로 유입 가능하여, 품질 측면에서 악영향을 줄 수 있다. 또한, 아르곤 가스의 역류로 인해 옥사이드 증착물 또는 분진이 잉곳이 성장되는 표면에 접촉하게 되면 결정결함을 유발하여 생산성 저하에 원인이 될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6는, 제 2 주입구(21), 제 1 배기구(12), 그리고 제 2 배기구(22)가 도 2와 같은 위치에 형성되어 있는 상태에서 제 2 배기구(22)의 직경을 변화시키면서 가스의 흐름을 시험 관찰한 도면이다. 이때, 도 5 및 도 6에서, 제 2 주입구(21)로의 아르곤 주입량은 15lpm(liter per minute)이고 제 1 배기구(12)의 배관 직경이 94mm이다.
도 5에서 제 2 배기구(22)의 직경은 각각 (a)는 2mm, (b)는 5mm, (c)는 6mm로 설정되었으며, 도 5에서와 같은 크기의 제 2 배기구 직경을 가지는 경우 아르곤 가스 흐름이 (하측 화살표 방향으로) 원활하게 이루어졌음을 확인할 수 있다.
한편, 도 6에서 제 2 배기구(22)의 직경은 각각 (a)는 7mm, (b)는 15mm, (c)는 30mm로 설정되었는데, 도 6과 같은 크기의 제 2 배기구 직경을 가지는 경우 아르곤 가스의 흐름에서 (상측 화살표 방향으로) 역류가 발생하였음을 확인할 수 있다.
이와 같은 실험 결과에 따르면, 제 2 주입구(21)로의 아르곤 주입량은 15lpm(liter per minute)이고 제 1 배기구(12)의 배관 직경이 94mm인 경우, 제 2 배기구(22)의 직경이 7mm 미만으로 설정하면 역류가 발생하지 않았다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 배기구(22)의 직경을 6mm로 설정할 경우, 제 2 주입구(21)로의 아르곤 주입량이 15lpm(liter per minute)이고 제 1 배기구(12)의 배관 직경이 94mm인 조건하에서, 역류가 발생되지 않으면서도, 역류가 발생되지 않는 직경 중 가장 크기 때문에 제작이 용이할 수 있다.
이와 같은 실험 결과에 따르면, 제 1 배기구와 제 2 배기구의 직경 비율이 50:1 이상, 13: 1 이하로 설정할 경우, 더 바람직하게는 상기 직경 비율이 16: 1 이상 13: 1 이하로 설정할 경우, 주입구와 배기구를 지나는 유체의 흐름에서 역류가 발생하지 않도록 성장로 제작이 가능하다.
이때, 상기 제 1 배기구(12)에는 개폐 밸브(30)가 설치될 수 있다.
이때, 상기 개폐 밸브(30)는, 도 7 내지 도 10을 참고하면, 제 1 몸체(31) 내지 제 3 몸체(33)를 포함할 수 있다
상기 제 1 몸체(31)는 중앙에 가스 통로(31a)가 구비되도록 원통형으로 형성될 수 있고, 조립을 위한 걸림 턱(31b)이 구비될 수 있다.
상기 제 2 몸체(32)는 상기 제 1 몸체(31)에 회전 가능하게 조립되고 상단에는 비활성 가스의 통로(32a)를 일부분 막을 수 있도록 방사 형상의 마개부(32b)를 포함할 수 있다. 여기서는 마개부(32b)가 90도 정도를 막을 수 있도록 구비되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 제 2 몸체(32)의 상단에는 상기 제 1 몸체(31)의 상단에 걸려 조립될 수 있도록 플랜지(32c)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 제 2 몸체(32)의 외경이 상기 제 1 몸체(31)의 내경보다 작게 형성되어 제 2 몸체(32)를 상기 제 1 몸체(31)에 삽입하게 되면 플랜지(32c)가 제 1 몸체(31)에 걸려 삽입이 멈추게 되어 조립될 수 있다.
상기 제 3 몸체(33)는 상기 제 2 몸체(32)의 상단부에 회전 가능하게 조립되고, 상기 제 2 몸체(32)의 마개부(32b)와 함께 비활성 가스의 통로(323a)를 일부분 막을 수 있도록 방사 형상의 마개부(33b)가 구비될 수 있다.
이 때, 상기 제 3 몸체(33)는 원판형에 가스 통로(33a)와 마개부(33b)가 구비되고, 마개부(33b)는 180도 정도를 막을 수 있도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 개폐 밸브(30)는 상기 비활성 가스가 통과하지 못하도록 상기 개폐 밸브(30)의 상단을 폐쇄하는 플러그(34)를 더 포함할 수 있다. 플러그(34)는 상기 개폐 밸브(30)에서 제 3 몸체(33) 대신 또는 그 위에 가스 통로(31a, 32a, 33a)를 막도록 조립될 수 있다.
도 7 및 도 8은, 제 1 내지 제 3 몸체(31, 32 ,33)가 조립된 상태이고, 가스 통로(31a, 32a, 33a)의 반경 45도 정도가 개방되어 가스 통로(31a, 32a, 33a)의 25%만 개방된 상태를 보여준다.
도 9의 (a) 내지 (f)에는, 개폐 밸브(30)의 가스 통로가 각기 다른 개방 정도로 개방된 상태가 도시된다. 도 9의 (a)는 제 1 몸체(31)만이 제 1 배기구(12)에 설치된 경우로서 100% 개방된 상태이다. 도 9의 (b)는 제 1 몸체(31)와 제 2 몸체(32)만이 제 1 배기구(12)에 조립된 상태로서 75% 가스 통로가 개방된 상태이다. 도 9의 (c)는 제 1 몸체(31) 내지 제 3 몸체(33)가 조립된 상태에서 제 3 몸체(33)의 마개부(33b)가 제 2 몸체(32)의 마개부(32b)와 겹치게 되어 50%만 개방된 상태이다. 도 9의 (d)와 도 9의 (e)는 도 9의 (c)상태에서 제 3 몸체(33)를 원하는 각도로 회전시킨 것으로 50% - 75%까지 가스 통로의 개방도를 조절할 수 있는 상태이다. 도 9의 (f)는 플러그(34)를 상단에 조립하여 제 1 배기구가 폐쇄된 상태를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 9의 (a) 내지 (f)에서와 같이, 개폐 밸브(30)의 개방 정도를 조절하여 가스 통로를 유동하는 가스의 유량을 조절할 수 있다.
한편, 도 10의 (a)는 플러그(34)가 개폐 밸브의 상단에 설치되어 가스 통로가 폐쇄된 상태이다. 도 10의 (b)는 제 1 몸체(31) 내지 제 3 몸체(33)가 모두 개폐 밸브의 상단에 설치되어 가스 통로의 개방도를 조절할 수 있는 상태이다. 도 10의 (c)는 제 1 몸체(31)만 제 1 배기구(12)에 설치되어 가스 통로가 완전히 개방된 상태이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 10의 (a) 내지 (c)에서와 같이 구성함으로써, 개폐 밸브(30)의 개방 정도를 조절하여 가스 통로를 유동하는 가스의 유량을 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개폐 밸브(30)의 개방 정도를 조절함으로써 주변 환경과 상황에 따라 직경이 큰 제 1 배기구를 지나는 가스의 흐름을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 : 잉곳 성장 장치
2 : 잉곳 3 : 메인 도가니
4 : 리플렉터 5 : 히터
10 : 챔버 10a : 제 1 구역
10b : 제 2 구역 11 : 제 1 주입구
12 : 제 1 배기구 20 : 예비 용융기
21 : 제 2 주입구 22 : 제 2 배기구
30 : 개폐 밸브 31 : 제 1 몸체
31a, 32a, 33a : 가스 통로 32 : 제 2 몸체
32b, 33b : 마개부 34 : 플러그

Claims (10)

  1. 내부가 진공 분위기로 유지되고, 중앙에는 메인 도가니가 설치되어 잉곳이 성장되는 제 1 구역과 상기 메인 도가니에 용융된 실리콘을 제공하는 예비 용융기가 상단 외측에 구비된 제 2 구역을 포함하는 챔버; 및
    상기 챔버에 연결되어 내부를 진공 분위기를 유지시키도록 진공압을 제공하는 진공 펌프;
    를 포함하고,
    상기 챔버의 제 1 구역에는 챔버 내부의 산화물과 불순물을 제거하기 위한 비활성 가스가 유입되는 제 1 주입구와 배기되는 제 1 배기구가 구비되고,
    상기 챔버의 제 2 구역에 비활성 가스가 유입되는 제 2 주입구와 배기되는 제 2 배기구가 구비되며,
    상기 제 1 배기구에는 개폐 밸브가 설치되고,
    상기 개폐 밸브는,
    원통형의 제 1 몸체;
    상기 제 1 몸체에 회전 가능하게 조립되고 상단에는 상기 비활성 가스의 통로를 일부분 막을 수 있도록 방사 형상의 마개부가 구비된 제 2 몸체; 및
    상기 제 2 몸체의 상단부에 회전 가능하게 조립되고, 상기 제 1 몸체의 마개부와 함께 상기 비활성 가스의 통로를 일부분 막을 수 있도록 방사 형상의 마개부가 구비된 평판형의 제 3 몸체를 포함하는, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 주입구는 상기 제 1 구역과 제 2 구역의 경계의 상단을 관통하는, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 배기구는 상기 제 2 구역의 외측 상단을 관통하는, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제 2 구역이 상기 제 1 구역으로부터 돌출되는, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주입구는 잉곳이 상승하는 상기 제 1 구역의 중앙부를 통하여 비활성 가스가 하강 유입되는, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 배기구는 상기 챔버의 하부에 구비된, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 배기구에 대한 제 2 배기구의 직경의 비율은 50:1 이상 13: 1 이하인, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐 밸브는 상기 비활성 가스가 통과하지 못하도록 상기 개폐 밸브의 상단을 폐쇄하는 플러그를 더 포함하는, 실리콘 잉곳 연속 성장기의 흡배기 장치.
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