KR102367767B1 - Apparatus and method for aligning semiconductor single crystal ingot - Google Patents

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Abstract

반도체 단결정 잉곳을 원하는 결정 방향으로 정렬시킬 수 있는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법이 개시된다. 상기 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치는, 원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳을 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 원기둥 높이 방향으로 형성된 노치를 기반으로 정렬하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치로서, 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 높이 방향과 나란한 축으로 회전하며 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 접촉하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 지지하고 회전시키는 복수의 롤러; 상기 복수의 롤러에 의해 지지되는 반도체 단결정 잉곳의 측면 방향으로 사전 설정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되어 상기 반도체 단결정 잉곳과의 거리를 검출하는 거리 센서; 및 상기 롤러를 회전시켜 상기 반도체 단결정 잉곳을 회전시키고, 상기 반도체 단결정 잉곳이 회전할 때 상기 거리 센서에서 검출한 거리 신호를 기반으로 상기 노치의 위치를 판단하며, 검출된 상기 노치의 위치에 기반하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시키는 제어부를 포함한다.Disclosed are an apparatus and method for aligning a semiconductor single crystal ingot capable of aligning a semiconductor single crystal ingot in a desired crystal direction. The aligning device of the semiconductor single crystal ingot is an aligning device for a semiconductor single crystal ingot that aligns a cylindrical semiconductor single crystal ingot based on a notch formed in a cylindrical height direction on a cylindrical side surface of the semiconductor single crystal ingot, the column height of the semiconductor single crystal ingot a plurality of rollers rotating in an axis parallel to the direction and in contact with the cylindrical side of the semiconductor single crystal ingot to support and rotate the semiconductor single crystal ingot; a distance sensor installed at a position spaced apart by a predetermined distance in a lateral direction of the semiconductor single crystal ingot supported by the plurality of rollers to detect a distance from the semiconductor single crystal ingot; and rotating the roller to rotate the semiconductor single crystal ingot, determining the position of the notch based on the distance signal detected by the distance sensor when the semiconductor single crystal ingot rotates, and based on the detected position of the notch and a control unit for aligning the semiconductor single crystal ingot.

Description

반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALIGNING SEMICONDUCTOR SINGLE CRYSTAL INGOT}Alignment apparatus and method of a semiconductor single crystal ingot TECHNICAL FIELD

본 발명은 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테스트 또는 슬라이싱 등을 위해 반도체 단결정 잉곳을 원하는 결정 방향으로 정렬시킬 수 있는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for aligning a semiconductor single crystal ingot, and more particularly, to an apparatus and method for aligning a semiconductor single crystal ingot capable of aligning a semiconductor single crystal ingot in a desired crystal direction for testing or slicing.

일반적으로 반도체 소자를 제작하기 위한 반도체 웨이퍼는, 먼저, 초크랄스키(Czozhralski) 방법 등으로 원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳을 형성하고, 형성된 반도체 단결정 잉곳을 슬라이싱(slicing)한 후, 가장자리 그라인딩(grinding)과 표면 연마(polishing)와 같은 공정들을 거쳐 형성된다. 이와 같이 반도체 웨이퍼가 제작된 이후, 반도체 웨이퍼에 여러 공정을 실시하여 반도체 칩을 제조한다. 이때 반도체 제조 공정이 효과적으로 진행되기 위해서는 다수의 반도체 웨이퍼들이 고정된 방향에 미리 배열되거나 위치되도록 하는 것이 필요하다.In general, a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device is first formed by forming a cylindrical semiconductor single crystal ingot by a Czozhralski method or the like, and then slicing the formed semiconductor single crystal ingot, followed by edge grinding It is formed through processes such as surface polishing and surface polishing. After the semiconductor wafer is manufactured in this way, various processes are performed on the semiconductor wafer to manufacture a semiconductor chip. In this case, in order for the semiconductor manufacturing process to proceed effectively, it is necessary to arrange or position a plurality of semiconductor wafers in advance in a fixed direction.

이를 위해, 반도체 웨이퍼의 결정 격자 방향 및 반도체 웨이퍼 정렬(align)을 위한 기준점으로서 반도체 웨이퍼에 플랫존(flat zone)을 형성하거나 반도체 웨이퍼의 외주 중 일부에 노치(notch)를 형성하는 기법이 적용되고 있다.To this end, as a reference point for the crystal lattice direction of the semiconductor wafer and the alignment of the semiconductor wafer, a technique of forming a flat zone on the semiconductor wafer or forming a notch on a part of the outer periphery of the semiconductor wafer is applied and there is.

반도체 웨이퍼의 정렬을 위한 기준점으로 형성된 노치는 원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 높이 방향으로 사전 설정된 결정면에 형성될 수 있다. 따라서, 이 노치의 위치를 일정한 위치로 배치하면 반도체 단결정 잉곳의 결정면을 파악할 수 있고 그에 따라 이후 공정에서 필요한 테스트나 슬라이싱 등을 수행할 수 있다.The notch formed as a reference point for aligning the semiconductor wafer may be formed in a crystal plane preset in the height direction on the cylindrical side surface of the cylindrical semiconductor single crystal ingot. Accordingly, if the position of the notch is arranged at a constant position, the crystal plane of the semiconductor single crystal ingot can be grasped, and accordingly, necessary tests or slicing can be performed in a subsequent process.

따라서, 당 기술분야에서는 노치를 갖는 반도체 단결정 잉곳을 노치의 위치를 기반으로 적절하게 정렬할 수 있는 기술이 요구되고 있다.Accordingly, in the art, there is a need for a technique capable of properly aligning a semiconductor single crystal ingot having a notch based on the position of the notch.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

이에 본 발명은, 반도체 단결정 잉곳에 형성된 노치의 위치를 기반으로 반도체 단결정 잉곳을 일정한 방향으로 정렬시킬 수 있는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다. Accordingly, the present invention aims to solve a technical problem to provide an apparatus and method for aligning a semiconductor single crystal ingot capable of aligning the semiconductor single crystal ingot in a predetermined direction based on the position of the notch formed in the semiconductor single crystal ingot.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,The present invention as a means for solving the above technical problem,

원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳을 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 원기둥 높이 방향으로 형성된 노치를 기반으로 정렬하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치에 있어서,An apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot having a cylindrical shape based on a notch formed in a cylindrical height direction on a cylindrical side surface of the semiconductor single crystal ingot,

상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 높이 방향과 나란한 축으로 회전하며 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 접촉하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 지지하고 회전시키는 복수의 롤러;a plurality of rollers rotating in an axis parallel to a height direction of a column of the semiconductor single crystal ingot and supporting and rotating the semiconductor single crystal ingot by contacting a cylindrical side surface of the semiconductor single crystal ingot;

상기 복수의 롤러에 의해 지지되는 반도체 단결정 잉곳의 측면 방향으로 사전 설정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되어 상기 반도체 단결정 잉곳과의 거리를 검출하는 거리 센서; 및a distance sensor installed at a position spaced apart by a predetermined distance in a lateral direction of the semiconductor single crystal ingot supported by the plurality of rollers to detect a distance from the semiconductor single crystal ingot; and

상기 롤러를 회전시켜 상기 반도체 단결정 잉곳을 회전시키고, 상기 반도체 단결정 잉곳이 회전할 때 상기 거리 센서에서 검출한 거리 신호를 기반으로 상기 노치의 위치를 판단하며, 검출된 상기 노치의 위치에 기반하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시키는 제어부rotating the roller to rotate the semiconductor single crystal ingot, determining the position of the notch based on the distance signal detected by the distance sensor when the semiconductor single crystal ingot rotates, and based on the detected position of the notch Control unit for aligning semiconductor single crystal ingots

를 포함하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치를 제공한다.It provides an alignment device for a semiconductor single crystal ingot comprising a.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 롤러를 회전시켜 거치된 상기 반도체 단결정 잉곳을 회전시키면서 상기 거리 신호를 입력 받고, 입력된 거리 신호에 피크가 나타나는 위치가 상기 노치의 위치인 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the controller receives the distance signal while rotating the semiconductor single crystal ingot mounted by rotating the roller, and determines that the position where the peak appears in the input distance signal is the position of the notch can do.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 거리 신호에서 상기 노치의 위치에 대응되는 피크가 나타나는 경우 상기 롤러의 회전을 중지하고, 상기 롤러를 직전과 반대 방향으로 회전시킨 후 상기 거리 신호에 나타나는 첫번째 피크 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit stops the rotation of the roller when a peak corresponding to the position of the notch appears in the distance signal, rotates the roller in the opposite direction to immediately before, and then responds to the distance signal The rotation of the roller may be stopped at the first peak point that appears to align the semiconductor single crystal ingot.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 롤러를 일정한 속도로 회전하도록 제어하면서 상기 거리 신호에서 일정한 시간 간격으로 복수회 피크가 나타나는 경우 해당 피크를 상기 노치의 위치인 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the controller may determine that the peak is the position of the notch when a plurality of peaks appear at regular time intervals in the distance signal while controlling the roller to rotate at a constant speed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 노치의 위치에 해당하는 피크를 판단한 후 상기 일정한 시간 간격을 기반으로 그 다음 피크 발생 시점을 예측하고, 예측된 발생 시점 인근에서 나타나는 피크 발생 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit predicts the next peak occurrence time based on the predetermined time interval after determining the peak corresponding to the position of the notch, and at the peak occurrence point appearing near the predicted occurrence time By stopping the rotation of the roller, the semiconductor single crystal ingot may be aligned.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 노치의 위치에 해당하는 피크를 판단한 후 상기 롤러의 회전을 중지하고, 상기 롤러를 직전과 반대 방향으로 회전시킨 후 상기 거리 신호에 나타나는 첫번째 피크 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit stops the rotation of the roller after determining the peak corresponding to the position of the notch, and rotates the roller in the opposite direction to immediately before the first peak point appearing in the distance signal may stop the rotation of the roller to align the semiconductor single crystal ingot.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,The present invention as another means for solving the above technical problem,

원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳을 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 원기둥 높이 방향으로 형성된 노치를 기반으로 정렬하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법에 있어서,In the aligning method of a semiconductor single crystal ingot of aligning a cylindrical semiconductor single crystal ingot based on a notch formed in a cylindrical height direction on a cylindrical side of the semiconductor single crystal ingot,

상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 접촉하여 원기둥 높이 방향과 나란한 축으로 회전하도록 마련된 롤러를 회전시켜 상기 반도체 단결정 잉곳을 회전시키는 단계;rotating a roller provided to be in contact with a cylinder of the semiconductor single crystal ingot and rotate in an axis parallel to a height direction of the cylinder to rotate the semiconductor single crystal ingot;

상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면 방향으로 이격되어 설치된 거리 센서에서 상기 반도체 단결정 잉곳과의 거리를 검출한 거리 신호를 출력하는 단계;outputting a distance signal that detects a distance to the semiconductor single crystal ingot from a distance sensor installed to be spaced apart from each other in a cylindrical lateral direction of the semiconductor single crystal ingot;

상기 거리 신호에서 상기 노치의 위치에 대응되는 피크를 검출하는 단계; 및detecting a peak corresponding to the position of the notch in the distance signal; and

상기 거리 신호에 포함된 피크를 기반으로 상기 롤러의 회전을 제어하여 상기 노치의 위치가 상기 거리 센서와 대향하도록 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬하는 단계aligning the semiconductor single crystal ingot so that the position of the notch faces the distance sensor by controlling the rotation of the roller based on the peak included in the distance signal

를 포함하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법을 제공한다.It provides an alignment method of a semiconductor single crystal ingot comprising a.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 정렬하는 단계는, 상기 거리 신호에서 상기 노치의 위치에 대응되는 피크가 나타나는 경우 상기 롤러의 회전을 중지하고, 상기 롤러를 직전과 반대 방향으로 회전시킨 후 상기 거리 신호에 나타나는 첫번째 피크 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the aligning step, when a peak corresponding to the position of the notch appears in the distance signal, the rotation of the roller is stopped and the roller is rotated in the opposite direction to immediately before the distance The rotation of the roller may be stopped at the first peak point appearing in the signal to align the semiconductor single crystal ingot.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 정렬하는 단계는, 상기 거리 신호의 최대값과 최소값을 이용하여 상기 반도체 단결정 잉곳의 타원 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the aligning may further include determining whether the semiconductor single crystal ingot is elliptical by using the maximum and minimum values of the distance signal.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 회전시키는 단계는 상기 롤러를 일정한 속도로 회전시키며, 상기 피크를 검출하는 단계는, 상기 거리 신호에서 일정한 시간 간격으로 복수회 피크가 나타나는 경우 해당 피크를 상기 노치의 위치인 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the rotating step rotates the roller at a constant speed, and the detecting the peak includes, when a peak appears a plurality of times at regular time intervals in the distance signal, the corresponding peak of the notch location can be determined.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 정렬하는 단계는, 상기 노치의 위치에 해당하는 피크를 판단한 후 상기 일정한 시간 간격을 기반으로 그 다음 피크 발생 시점을 예측하고, 예측된 발생 시점 인근에서 나타나는 피크 발생 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the aligning step, after determining the peak corresponding to the position of the notch, the next peak occurrence time is predicted based on the predetermined time interval, and the peak occurrence appears near the predicted occurrence time It is possible to align the semiconductor single crystal ingot by stopping the rotation of the roller at a point.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 노치의 위치에 해당하는 피크를 판단한 후 상기 롤러의 회전을 중지하고, 상기 롤러를 직전과 반대 방향으로 회전시킨 후 상기 거리 신호에 나타나는 첫번째 피크 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit stops the rotation of the roller after determining the peak corresponding to the position of the notch, and rotates the roller in the opposite direction to immediately before the first peak point appearing in the distance signal may stop the rotation of the roller to align the semiconductor single crystal ingot.

상기 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법에 따르면, 반도체 단결정 잉곳에 형성된 노치의 위치에 따라 반도체 단결정 잉곳을 특정 방향으로 정렬할 수 있다.According to the apparatus and method for aligning the semiconductor single crystal ingot, the semiconductor single crystal ingot may be aligned in a specific direction according to the position of the notch formed in the semiconductor single crystal ingot.

이에 따라, 상기 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법에 따르면, 반도체 단결정 잉곳 제작 이후의 후속 공정에서 정렬된 반도체 단결정 잉곳의 결정면을 용이하게 파악할 수 있어 공정에 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있다.Accordingly, according to the apparatus and method for aligning the semiconductor single crystal ingot, the crystal plane of the aligned semiconductor single crystal ingot can be easily identified in a subsequent process after the semiconductor single crystal ingot is manufactured, thereby saving time and cost for the process.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 노치가 형성된 통상의 반도체 단결정 잉곳의 예를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치에 적용되는 제어부와 구동부를 도시한 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳 정렬 장치에서 제어부가 수신하는 거리 신호의 일례를 도시한 파형도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법을 도시한 도면이다.1 is a perspective view and a plan view illustrating an example of a conventional semiconductor single crystal ingot in which a notch is formed.
2 is a front view illustrating an arrangement apparatus for a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a control unit and a driving unit applied to an apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram illustrating an example of a distance signal received by a control unit in the semiconductor single crystal ingot alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a method of aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 이송 장치에 대해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a device for transporting a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 노치가 형성된 통상의 반도체 단결정 잉곳의 예를 도시한 사시도 및 평면도이다.1 is a perspective view and a plan view illustrating an example of a conventional semiconductor single crystal ingot in which a notch is formed.

도 1을 참조하면, 반도체 단결정 잉곳(10)은 실리콘 등의 반도체 단결정을 성장시킨 원기둥 모양의 형상을 가지며, 결정방위 {110}면에 노치(11)가 형성될 수 있다. 여기서 노치(11)가 형성되는 면은 웨이퍼 생산자나 주문자의 필요에 따라 다양하게 변경될 수도 있다.Referring to FIG. 1 , the semiconductor single crystal ingot 10 has a cylindrical shape in which a semiconductor single crystal such as silicon is grown, and a notch 11 may be formed in a {110} plane in a crystal orientation. Here, the surface on which the notch 11 is formed may be variously changed according to the needs of the wafer producer or orderer.

이와 같이, 노치(11)는 반도체 단결정 잉곳(10)의 특정 결정면에 형성될 수 있으므로 반도체 단결정 잉곳(10)의 노치(11)를 원하는 방향으로 정렬하면 반도체 단결정 잉곳의 결정면을 명확하게 식별할 수 있게 된다.As such, since the notch 11 can be formed on a specific crystal plane of the semiconductor single crystal ingot 10, when the notch 11 of the semiconductor single crystal ingot 10 is aligned in a desired direction, the crystal plane of the semiconductor single crystal ingot can be clearly identified. there will be

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치를 도시한 정면도이다.2 is a front view illustrating an arrangement apparatus for a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치는, 원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳(10)의 원기둥 높이 방향과 나란한 축으로 회전하며 반도체 단결정 잉곳(10)의 원기둥 측면에 직접 접촉하여 지지하는 복수의 롤러(211, 212)와, 복수의 롤러(211, 212)에 의해 지지되는 반도체 단결정 잉곳(10)에 소정 거리 이격된 위치에 설치되어 반도체 단결정 잉곳(10)과의 거리를 검출하는 거리 센서(220)를 포함할 수 있다. 이때, 거리 센서(220)는 복수의 롤러(211,212)와의 거리가 동일하도록 위치된다. 바람직하게는 각 롤러(211,212)를 직선으로 이은 가상의 선의 중간지점의 직하부에 설치된다.Referring to FIG. 2 , the apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention rotates in an axis parallel to the column height direction of the cylindrical semiconductor single crystal ingot 10 and the cylindrical side surface of the semiconductor single crystal ingot 10 . A plurality of rollers 211 and 212 supported by direct contact with the semiconductor single crystal ingot 10 supported by the plurality of rollers 211 and 212 are installed at a predetermined distance apart from each other, and the semiconductor single crystal ingot 10 and It may include a distance sensor 220 for detecting the distance of. At this time, the distance sensor 220 is positioned so that the distance to the plurality of rollers 211 and 212 is the same. Preferably, the rollers 211 and 212 are installed directly below the midpoint of an imaginary line connecting the rollers 211 and 212 in a straight line.

원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳(10)은 원기둥 높이 방향이 실질적으로 지면과 나란하게 뉘어진 상태, 즉 수평 방향이 된 상태에서 복수의 롤러(211, 212)에 의해 지지된 상태로 거치될 수 있다. 복수의 롤러(211, 212)의 회전에 의해 원기둥 형상의 잉곳(10)은 원기둥의 높이 방향을 축으로 회전할 수 있게 된다. The cylindrical semiconductor single crystal ingot 10 may be mounted in a state supported by the plurality of rollers 211 and 212 in a state in which the height direction of the column is substantially parallel to the ground, that is, in a horizontal direction. By rotation of the plurality of rollers 211 and 212 , the cylindrical ingot 10 can be rotated about the height direction of the cylinder as an axis.

잉곳(10)의 측면에는 원기둥 높이 방향으로 결정면을 표시하기 위한 노치(11)가 형성되며 롤러(211, 212)의 회전을 통해 거치된 잉곳(10)을 회전시켜 노치(11)가 사전 설정된 특정 위치에 위치하도록 함으로써 반도체 단결정 잉곳(10)를 원하는 위치로 정렬할 수 있게 된다.A notch 11 is formed on the side of the ingot 10 to indicate a crystal plane in the direction of the height of the cylinder, and the notch 11 is preset by rotating the mounted ingot 10 through the rotation of the rollers 211 and 212. It is possible to align the semiconductor single crystal ingot 10 to a desired position by positioning it in the position.

거리 센서(220)는 당 기술분야에 알려진 다양한 종류의 거리 센서(예를 들어, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 등)가 채용될 수 있다. 거리 센서(220)는 정렬 대상이 되는 반도체 단결정 잉곳(10)과 자신이 설치된 위치 사이의 거리를 검출한 거리 신호를 출력할 수 있다. 바람직하게, 거리 센서(220)는 롤러(211, 212)에 의해 지지되는 반도체 단결정 잉곳(10)의 직하부에 위치할 수 있으며, 반도체 단결정 잉곳(10)의 원기둥 높이 방향을 따라 나란하게 설치된 둘 이상의 복수로 구비될 수 있다.As the distance sensor 220 , various types of distance sensors known in the art (eg, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a laser sensor, etc.) may be employed. The distance sensor 220 may output a distance signal that detects a distance between the semiconductor single crystal ingot 10 to be aligned and a location at which it is installed. Preferably, the distance sensor 220 may be located directly below the semiconductor single crystal ingot 10 supported by the rollers 211 and 212 , and installed in parallel along the height direction of the cylinder of the semiconductor single crystal ingot 10 . A plurality of the above may be provided.

거리 센서(220)에서 검출하여 출력하는 거리 신호에 의해 잉곳(10)에 형성된 노치(11)의 위치를 식별하고 그에 따라 노치(11)가 사전 설정된 위치가 되도록 롤러(211, 212)의 회전을 제어함으로써 반도체 단결정 잉곳(10)이 원하는 방향으로 정렬될 수 있다.The position of the notch 11 formed in the ingot 10 is identified by the distance signal detected and output by the distance sensor 220, and the rollers 211 and 212 are rotated so that the notch 11 is at a preset position accordingly. By controlling the semiconductor single crystal ingot 10 can be aligned in a desired direction.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치에 적용되는 제어부와 구동부를 도시한 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a control unit and a driving unit applied to an apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치는, 롤러(211, 212)를 구동하기 위한 롤러 구동부(300)와, 롤러 구동부(300)를 제어하여 롤러(211, 212)를 적절하게 작동시키기 위한 연산을 수행하는 제어부(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention includes a roller driving unit 300 for driving the rollers 211 and 212 , and a roller 211 by controlling the roller driving unit 300 . , 212 may include a control unit 100 that performs an operation to properly operate.

제어부(100)는 반도체 단결정 잉곳(10)을 일정 방향으로 정렬하기 위해 롤러 구동부(300)를 제어하여 롤러(211, 212)를 회전시킴으로써 반도체 단결정 잉곳(10)을 정렬시키기 위한 제어를 수행할 수 있다.The control unit 100 controls the roller driving unit 300 to rotate the rollers 211 and 212 in order to align the semiconductor single crystal ingot 10 in a predetermined direction, thereby performing control to align the semiconductor single crystal ingot 10. there is.

제어부(100)는 롤러 구동부(300)을 제어하여 롤러(211, 212)를 회전시킴과 동시에 거리 센서(220)로부터 거리 정보를 입력 받을 수 있다. 여기서, 롤러 구동부(300)는 롤러(211, 212)에 회전력을 제공하는 모터 등이 될 수 있다.The controller 100 may control the roller driving unit 300 to rotate the rollers 211 and 212 and receive distance information from the distance sensor 220 at the same time. Here, the roller driving unit 300 may be a motor that provides rotational force to the rollers 211 and 212 .

롤러(211, 212)의 회전 및 거리 센서(220)에 의한 거리 검출 과정에서, 노치가 형성되지 않은 반도체 단결정 잉곳(10)의 측면부까지의 거리는 거리 센서(220)에 의해 실질적으로 일정하게 입력되는 반면, 노치(11)가 형성된 위치는 반도체 단결정 잉곳(10)의 측면부 보다 중심 방향으로 더 가까우므로 거리 센서(220)에 의해 검출된 위치가 더 크게 피크의 형태로 나타날 수 있다. During the rotation of the rollers 211 and 212 and the distance detection process by the distance sensor 220 , the distance to the side portion of the semiconductor single crystal ingot 10 in which the notch is not formed is substantially constant input by the distance sensor 220 . On the other hand, since the position where the notch 11 is formed is closer to the center than the side surface of the semiconductor single crystal ingot 10 , the position detected by the distance sensor 220 may appear in the form of a larger peak.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳 정렬 장치에서 제어부가 수신하는 거리 신호의 일례를 도시한 파형도이다.4 is a waveform diagram illustrating an example of a distance signal received by a control unit in a semiconductor single crystal ingot alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 것과 같이, 제어부(100)가 거리 센서(220)로부터 입력 받는 거리 신호는, 롤러(211, 212) 회전에 의해 반도체 단결정 잉곳(10)이 회전할 때 반도체 단결정 잉곳(10)의 측면부까지의 거리를 검출한 경우에는 실질적으로 일정하게 출력되며, 노치(11)에 해당하는 위치는 측면부보다 거리 센서(220)와의 거리가 더 크므로 피크 형태로 나타나게 된다. 즉, 도 5에서 T1, T2, T3의 시점에서와 같이 피크의 형태로 나타난다.As shown in FIG. 4 , the distance signal input by the control unit 100 from the distance sensor 220 is the semiconductor single crystal ingot 10 when the semiconductor single crystal ingot 10 is rotated by the rotation of the rollers 211 and 212 . When the distance to the side portion of is detected, the output is substantially constant, and the position corresponding to the notch 11 is displayed in the form of a peak because the distance from the distance sensor 220 is greater than that of the side portion. That is, it appears in the form of a peak as at the time points T1, T2, and T3 in FIG. 5 .

따라서, 제어부(100)는 거리 신호에서 피크가 발생하는 경우, 해당 피크를 노치에 해당하는 위치로 판단한 후 롤러(211, 212)의 회전을 중지시킬 수 있다. 이어, 제어부(100)는 직전 회전 방향과 반대 방향으로 다시 롤러(211. 212)를 회전시켜 거리 신호에서 피크가 최초로 나타나는 지점에서 롤러(211, 212)의 회전을 중지시켜 노치(11)가 거리 센서(220)에 대향하는 위치에 정렬되게 할 수 있다. 물론, 노치(11)에 대응되는 피크 검출 후 롤러(211, 212)를 반대 방향으로 회전하는 경우에는 미세한 위치 조정을 위해 롤러 구동부(300)를 제어하여 롤러(211, 212)가 더욱 느린 속도로 회전하도록 제어부(100)의 제어가 이루어질 수 있다.Accordingly, when a peak occurs in the distance signal, the controller 100 may determine the peak as a position corresponding to the notch and then stop the rotation of the rollers 211 and 212 . Then, the control unit 100 rotates the rollers 211. 212 again in the opposite direction to the previous rotation direction to stop the rotation of the rollers 211 and 212 at the point where the peak first appears in the distance signal, so that the notch 11 is the distance It may be aligned at a position opposite to the sensor 220 . Of course, when the rollers 211 and 212 are rotated in the opposite direction after the peak corresponding to the notch 11 is detected, the roller driving unit 300 is controlled for fine positioning so that the rollers 211 and 212 move at a slower speed. The control of the controller 100 may be made to rotate.

여기서, 노치(11)가 형성되는 결정면은 사전에 미리 결정된 것이므로, 거리 센서(220)의 위치를 적절히 결정하면 노치(11)가 거리 센서(220)에 대향하는 위치에서 회전이 중지되므로 원하는 위치에 원하는 결정면을 위치하도록 정렬할 수 있게 되는 것이다.Here, since the crystal plane on which the notch 11 is formed is predetermined in advance, if the position of the distance sensor 220 is appropriately determined, the rotation of the notch 11 is stopped at a position opposite to the distance sensor 220 so that it is located at a desired position. It will be possible to align the desired crystal plane to be positioned.

예를 들어, 거리센서(220)가 롤러(211, 212) 상에 거치된 반도체 단결정 잉곳(10)의 직하부에 위치한 경우 반도체 단결정 잉곳(10)은 그에 형성된 노치가 최하부가 되는 위치로 정렬될 수 있다. 반도체 단결정 잉곳(10)의 노치(11)는 사전 설정된 위치에 형성되므로, 전술한 것과 같은 제어를 통해 반도체 단결정 잉곳(10)의 최하부(노치(11)가 형성된 위치)에 특정 결정면이 정렬되게 할 수 있다.For example, when the distance sensor 220 is located directly below the semiconductor single crystal ingot 10 mounted on the rollers 211 and 212, the semiconductor single crystal ingot 10 is aligned to a position where the notch formed therein becomes the lowest. can Since the notch 11 of the semiconductor single crystal ingot 10 is formed at a preset position, a specific crystal plane is aligned at the bottom (the position where the notch 11 is formed) of the semiconductor single crystal ingot 10 through the same control as described above. can

여기서, 본 발명의 다른 실시예에서는 거리센서(220)에서 측정된 거리 신호를 이용하여 반도체 단결정 잉곳(10)의 타원 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 거리 신호는 거리 센서(220)에서 반도체 단결정 잉곳(10)의 표면까지의 거리를 연속적으로 측정한 것이다. Here, in another embodiment of the present invention, it may be determined whether the semiconductor single crystal ingot 10 is elliptical by using the distance signal measured by the distance sensor 220 . Specifically, the distance signal shown in FIG. 4 is a continuous measurement of the distance from the distance sensor 220 to the surface of the semiconductor single crystal ingot 10 .

이때, 만약 반도체 단결정 잉곳(10)의 단면이 정원이라고 가정하면 거리 신호의 크기는 변화가 없게 된다. 하지만, 반도체 단결정 잉곳(10)의 단면이 타원이라면 거리 신호의 크기는 변화가 발생한다. 왜냐하면 타원인 경우 장반경과 단방경에서 측정되는 거리의 차이가 발생하기 때문이다. 이러한 장반경과 단반경에 대응하는 거리 신호는 최대값과 최소값으로 나타날 수 있다. At this time, if it is assumed that the cross section of the semiconductor single crystal ingot 10 is a circle, the magnitude of the distance signal does not change. However, if the cross section of the semiconductor single crystal ingot 10 is an ellipse, the magnitude of the distance signal is changed. This is because, in the case of an ellipse, a difference between the distances measured in the major and minor radii occurs. The distance signals corresponding to the major and minor radii may appear as maximum and minimum values.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 거리 신호에서 최대값과 최소값 간의 차이를 이용하면 타원 여부를 알 수 있게 된다. 반도체 단결정 잉곳(10)이 설정된 기준 이상으로 타원 형상이면 제품 품질에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 사전에 파악할 수 있도록 할 수 있다.Accordingly, in another embodiment of the present invention, it is possible to determine whether an ellipse exists by using the difference between the maximum value and the minimum value in the distance signal. If the semiconductor single crystal ingot 10 has an elliptical shape greater than a set standard, it may affect product quality, so it can be identified in advance.

한편, 현장에서는 여러 다양한 외란에 의해 거리 센서(220)의 거리 신호에 노이즈가 발생할 수 있다. 이러한 노이즈는 거리 센서(220)의 거리 신호에 피크를 발생시킬 수 있으며 노이즈에 의한 피크는 노치(11)의 위치를 오인식하게 되는 원인이 될 수 있다.Meanwhile, noise may be generated in the distance signal of the distance sensor 220 due to various disturbances in the field. Such noise may generate a peak in the distance signal of the distance sensor 220 , and the peak caused by the noise may cause misrecognition of the position of the notch 11 .

본 발명의 일 실시형태에서는, 이러한 노이즈에 의한 노치 위치 오인식을 방지하기 위해, 제어부(100)가 롤러 구동부(300)를 제어하여 롤러(211, 212)를 일정 속도로 회전하게 하고, 그에 따라 회전하는 반도체 단결정 잉곳(10)에 대한 거리 신호에서 복수의 피크를 확인한 후 일정한 시간 간격으로 발생하는 피크를 노치(11)에 해당하는 피크로 판별하도록 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in order to prevent misrecognition of the notch position due to such noise, the control unit 100 controls the roller driving unit 300 to rotate the rollers 211 and 212 at a constant speed, and rotates accordingly After checking a plurality of peaks in the distance signal for the semiconductor single crystal ingot 10 , the peaks occurring at regular time intervals may be determined as peaks corresponding to the notch 11 .

도 4에 도시된 파형도에서, T1, T2, T3의 시점에서와 같이 반도체 단결정 잉곳(10)이 일정한 회전 속도로 회전할 때 일정한 시간 간격(△T)으로 피크가 발생하는 경우 제어부(100)는 해당 피크를 노치(11)에 대응되는 피크로 판단하고 이 피크를 이용하여 반도체 단결정 잉곳(10)을 정렬시킬 수 있다.In the waveform diagram shown in FIG. 4, when a peak occurs at a constant time interval (ΔT) when the semiconductor single crystal ingot 10 rotates at a constant rotation speed as at times T1, T2, and T3, the control unit 100 may determine the corresponding peak as a peak corresponding to the notch 11 and align the semiconductor single crystal ingot 10 using this peak.

예를 들어, 제어부(100)는 거리 신호에서 일정한 시간 간격(△T)으로 복수회 피크가 나타나는 경우 해당 피크를 상기 노치의 위치인 것으로 판단하고, 일정한 속도의 롤러 회전을 유지하면서 피크가 발생하는 시간 간격(△T)을 기반으로 다음 피크 발생 시점을 예측할 수 있다. 제어부(100)는 다음 피크 발생 시점에 근접하면 롤러(211, 212)의 회전 속도를 감속시키고 피크 발생 시 롤러의 회전을 중지하여 반도체 단결정 잉곳(10)에서 형성된 노치(11)와 거리 센서(220)가 대향하도록 반도체 단결정 잉곳(10)을 정렬할 수 있다. For example, when a plurality of peaks appear at a constant time interval (ΔT) in the distance signal, the control unit 100 determines that the peak is the position of the notch, and maintains the roller rotation at a constant speed. Based on the time interval ΔT, the next peak occurrence time can be predicted. The control unit 100 reduces the rotational speed of the rollers 211 and 212 when the next peak occurs and stops the rotation of the rollers when the peak occurs, so that the notch 11 formed in the semiconductor single crystal ingot 10 and the distance sensor 220 ) may be aligned with the semiconductor single crystal ingot 10 to face each other.

다른 예로, 전술한 것과 같이, 피크 발생 이후 제어부(100)가 롤러(211, 212)를 반대 방향으로 회전시켜 정렬하는 방식이 적용될 수도 있다.As another example, as described above, a method in which the controller 100 rotates the rollers 211 and 212 in the opposite direction after the peak occurs to align the rollers 211 and 212 may be applied.

다른 실시형태에서, 제어부(100)가 피크 발생 지점을 찾는 방식으로 미리 알고 있는 반도체 단결정 잉곳(10)의 단면 원주 길이와 롤러 구동부(300)에 해당하는 모터의 회전각 및 롤러(211, 212)의 단면 원주 길이 등의 관계를 이용하여 롤러(211, 212)의 회전에 따른 반도체 단결정 잉곳(10)의 회전각을 검출하고 검출각 회전에 따른 원주 길이를 도출하여 정확한 피크를 찾아 정렬하는 방식도 적용될 수 있을 것이다.In another embodiment, the control unit 100 knows in advance the cross-sectional circumferential length of the semiconductor single crystal ingot 10 in a way that finds the peak occurrence point and the rotation angle of the motor corresponding to the roller driving unit 300 and the rollers 211 and 212 Detects the rotation angle of the semiconductor single crystal ingot 10 according to the rotation of the rollers 211 and 212 using the relationship such as the cross-sectional circumferential length of could be applied.

본 발명은, 전술한 것과 같은 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치를 적용한 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법도 제공한다.The present invention also provides a method for aligning a semiconductor single crystal ingot to which the device for aligning a semiconductor single crystal ingot as described above is applied.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a method for aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법은, 제어부(100)가 롤러(211, 212)를 회전시켜 반도체 단결정 잉곳을 회전시키는 단계(S11)와, 거리 센서(220)에서 반도체 단결정 잉곳(10)과의 거리를 검출한 거리 신호를 출력하고, 제어부(100)가 거리 신호에서 상기 노치의 위치에 대응되는 피크를 검출하는 단계(S12) 및 제어부(100)가 거리 신호에 포함된 피크가 노치의 위치에 대응되는지 판단하고(S13, S14) 롤러의 회전을 제어하여 노치의 위치에 대응되는 피크가 거리 센서(220)와 대향하도록 반도체 단결정 잉곳(10)을 정렬하는 단계(S15)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the method for aligning a semiconductor single crystal ingot according to an embodiment of the present invention, the control unit 100 rotates the rollers 211 and 212 to rotate the semiconductor single crystal ingot ( S11 ), and a distance sensor Step (S12) of outputting a distance signal obtained by detecting the distance to the semiconductor single crystal ingot 10 in 220, and the control unit 100 detecting a peak corresponding to the position of the notch in the distance signal (S12) and the control unit 100 Determines whether the peak included in the distance signal corresponds to the position of the notch (S13, S14) and controls the rotation of the roller so that the peak corresponding to the position of the notch faces the distance sensor 220 It may include the step of aligning (S15).

단계(S11)에서 제어부(100)는 롤러(211, 212)를 일정한 속도로 회전시키며, 피크를 검출하는 단계(S12)에서 일정한 시간 간격으로 거리 신호에 복수회 피크가 나타나는 경우(S13) 해당 피크를 상기 노치의 위치인 것으로 판단할 수 있다(S14).In step S11, the control unit 100 rotates the rollers 211 and 212 at a constant speed, and in the step S12 of detecting peaks, a plurality of peaks appear in the distance signal at regular time intervals (S13). can be determined to be the position of the notch (S14).

단계(S14)에서 노치의 위치에 대응되는 피크가 확인되면, 단계(S15)에서 제어부(100)는 롤러(211, 212)의 회전을 중지하고 롤러(211, 212)를 직전과 반대 방향으로 이전 속도 보다 천천히 회전시키면서 거리 신호에 나타나는 첫번째 피크 지점에서 롤러(211, 212)의 회전을 중지하여 반도체 단결정 잉곳을 정렬시킬 수 있다.When the peak corresponding to the position of the notch is confirmed in step S14, the control unit 100 stops the rotation of the rollers 211 and 212 in step S15 and moves the rollers 211 and 212 in the opposite direction to the previous one. The semiconductor single crystal ingot may be aligned by stopping the rotation of the rollers 211 and 212 at the first peak point appearing in the distance signal while rotating more slowly than the speed.

단계(S14)에서 일정 시간 간격(△T)으로 나타나는 복수의 피크를 이용하여 노치의 위치에 대응되는 피크를 확인한 경우에는, 단계(S15)에서 제어부(100)가 일정한 속도의 롤러 회전을 유지하면서 피크가 발생하는 시간 간격(△T)을 기반으로 다음 피크 발생 시점을 예측할 수 있다. 제어부(100)는 다음 피크 발생 시점에 근접하면 롤러(211, 212)의 회전 속도를 감속시키고 피크 발생 시 롤러의 회전을 중지하여 반도체 단결정 잉곳(10)에서 형성된 노치(11)와 거리 센서(220)가 대향하도록 반도체 단결정 잉곳(10)을 정렬할 수 있다. When the peak corresponding to the position of the notch is identified using a plurality of peaks appearing at a predetermined time interval (ΔT) in step S14, the control unit 100 maintains the roller rotation at a constant speed in step S15. Based on the time interval (ΔT) at which the peak occurs, the next peak occurrence time can be predicted. The control unit 100 reduces the rotational speed of the rollers 211 and 212 when the next peak occurrence time approaches, and stops the rotation of the rollers when the peak occurs, so that the notch 11 formed in the semiconductor single crystal ingot 10 and the distance sensor 220 ) may be aligned with the semiconductor single crystal ingot 10 to face each other.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치 및 방법은, 반도체 단결정 잉곳을 특정 위치로 이송시키는 과정에서 반도체 단결정 잉곳에 형성된 노치의 위치를 기반으로 노치의 위치가 사전 설정된 특정 위치로 정렬되게 함으로써, 반도체 단결정 잉곳의 결정면이 원하는 위치로 용이하게 정렬되게 할 수 있다.As described above, in the apparatus and method for aligning a semiconductor single crystal ingot according to various embodiments of the present invention, the position of the notch is based on the position of the notch formed in the semiconductor single crystal ingot in the process of transferring the semiconductor single crystal ingot to a specific position. By aligning to a predetermined specific position, the crystal plane of the semiconductor single crystal ingot can be easily aligned to a desired position.

이에 따라, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 반도체 단결정 잉곳의 이송 장치는, 반도체 단결정 잉곳 제작 이후의 후속 공정에서 정렬된 반도체 단결정 잉곳의 결정면을 용이하게 파악할 수 있어 공정에 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있다.Accordingly, the semiconductor single crystal ingot transport apparatus according to various embodiments of the present invention can easily grasp the crystal plane of the aligned semiconductor single crystal ingot in a subsequent process after the semiconductor single crystal ingot is manufactured, thereby saving time and cost for the process can do.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although shown and described in relation to specific embodiments of the present invention in the above, it is understood that the present invention can be variously improved and changed without departing from the technical spirit of the present invention provided by the following claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100: 제어부 211, 212: 롤러
220: 거리 센서 300: 롤러 구동부100: control unit 211, 212: roller
220: distance sensor 300: roller drive unit

Claims (13)

원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳을 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 원기둥 높이 방향으로 형성된 노치를 기반으로 정렬하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치에 있어서,
상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 높이 방향과 나란한 축으로 회전하며 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 접촉하여 상기 반도체 단결정 잉곳을 지지하고 회전시키는 복수의 롤러;
상기 복수의 롤러에 의해 지지되는 반도체 단결정 잉곳의 측면 방향으로 사전 설정된 거리만큼 이격되어 상기 복수의 롤러와의 거리가 각각 동일하도록 상기 복수의 롤러를 직선으로 이은 가상의 선에서 중간지점의 직하부에 설치되며 상기 반도체 단결정 잉곳의 표면과의 거리를 검출하는 거리 센서; 및
상기 롤러를 회전시켜 상기 반도체 단결정 잉곳을 회전시키고, 상기 반도체 단결정 잉곳이 회전할 때 상기 거리 센서에서 검출한 거리 신호를 기반으로 상기 노치의 위치를 판단하며, 검출된 상기 노치의 위치에 기반하여 상기 노치가 상기 거리 센서에 대향하는 위치에서 상기 반도체 단결정 잉곳의 회전을 정지시켜 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시키는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 롤러를 일정한 속도로 회전하도록 제어하면서 상기 거리 신호에서 일정시간 간격으로 복수회 피크가 나타나는 경우 상기 노치의 위치에 해당하는 피크가 확인되면 상기 롤러의 회전을 중지하고, 상기 롤러를 직전과 반대방향으로 회전시켜 상기 일정시간 간격을 기반으로 상기 거리 신호에 나타나는 첫 번째 피크 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 노치의 위치가 상기 거리 센서에 대향하도록 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시키고, 상기 거리 신호의 최대값과 최소값을 이용하여 상기 반도체 단결정 잉곳의 타원 여부를 판단하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 장치.An apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot having a cylindrical shape based on a notch formed on a cylindrical side surface of the semiconductor single crystal ingot in a cylindrical height direction,
a plurality of rollers rotating in an axis parallel to a height direction of a column of the semiconductor single crystal ingot and supporting and rotating the semiconductor single crystal ingot by contacting a cylindrical side surface of the semiconductor single crystal ingot;
The plurality of rollers are spaced apart by a predetermined distance in the lateral direction of the semiconductor single crystal ingot supported by the plurality of rollers so that the distances from the plurality of rollers are the same, respectively. a distance sensor installed and configured to detect a distance from the surface of the semiconductor single crystal ingot; and
rotating the roller to rotate the semiconductor single crystal ingot, determining the position of the notch based on the distance signal detected by the distance sensor when the semiconductor single crystal ingot rotates, and based on the detected position of the notch and a control unit for aligning the semiconductor single crystal ingot by stopping the rotation of the semiconductor single crystal ingot at a position where the notch faces the distance sensor,
The control unit, while controlling the roller to rotate at a constant speed, when a plurality of peaks appear at regular time intervals in the distance signal, when a peak corresponding to the position of the notch is confirmed, the rotation of the roller is stopped, and the roller Aligning the semiconductor single crystal ingot so that the position of the notch is opposite to the distance sensor by rotating in the opposite direction to immediately before and stopping the rotation of the roller at the first peak point appearing in the distance signal based on the predetermined time interval, An apparatus for aligning a semiconductor single crystal ingot to determine whether the semiconductor single crystal ingot is elliptical by using the maximum and minimum values of the distance signal. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳을 상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면에 원기둥 높이 방향으로 형성된 노치를 기반으로 정렬하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법에 있어서,
상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 접촉하여 원기둥 높이 방향과 나란한 축으로 회전하도록 마련된 롤러를 회전시켜 상기 반도체 단결정 잉곳을 회전시키는 단계;
상기 반도체 단결정 잉곳의 원기둥 측면 방향으로 이격되며 상기 롤러와의 거리가 동일한 위치에 상기 롤러를 직선으로 이은 가상의 선에서 중간지점의 직하부에 설치된 거리 센서에서 상기 반도체 단결정 잉곳의 표면과의 거리를 검출한 거리 신호를 출력하는 단계;
상기 거리 신호에서 상기 노치의 위치에 대응되는 피크를 검출하는 단계; 및
상기 거리 신호에 포함된 피크를 기반으로 상기 롤러의 회전을 제어하여 상기 노치의 위치가 상기 거리 센서와 대향하도록 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬하는 단계를 포함하고,
상기 정렬하는 단계는, 상기 롤러를 일정한 속도로 회전하도록 제어하면서 상기 거리 신호에서 일정한 시간 간격으로 복수회 피크가 나타나는 경우 상기 노치의 위치에 해당하는 피크가 확인되면 상기 롤러의 회전을 중지하고, 상기 롤러를 직전과 반대방향으로 회전시켜 상기 거리 신호에 나타나는 첫 번째 피크 지점에서 상기 롤러의 회전을 중지하여 상기 노치의 위치가 상기 거리 센서에 대향하도록 상기 반도체 단결정 잉곳을 정렬시키는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법.In the aligning method of a semiconductor single crystal ingot of a column-shaped semiconductor single crystal ingot based on a notch formed in the column height direction on the cylindrical side of the semiconductor single crystal ingot,
rotating the semiconductor single crystal ingot by rotating a roller provided to be in contact with the cylinder of the semiconductor single crystal ingot to rotate in an axis parallel to the height direction of the cylinder;
The distance to the surface of the semiconductor single crystal ingot is measured from the distance sensor installed directly below the midpoint in an imaginary line connecting the rollers in a straight line at the same position as the distance from the roller in the direction of the cylinder side of the semiconductor single crystal ingot outputting the detected distance signal;
detecting a peak corresponding to the position of the notch in the distance signal; and
and aligning the semiconductor single crystal ingot so that the position of the notch faces the distance sensor by controlling the rotation of the roller based on the peak included in the distance signal,
In the aligning step, while controlling the roller to rotate at a constant speed, when a plurality of peaks appear at regular time intervals in the distance signal, when a peak corresponding to the position of the notch is confirmed, the rotation of the roller is stopped, and the A method of aligning the semiconductor single crystal ingot by rotating the roller in the opposite direction to immediately before and stopping the rotation of the roller at the first peak point appearing in the distance signal to align the semiconductor single crystal ingot so that the position of the notch faces the distance sensor . 삭제delete 청구항 8에 있어서, 상기 정렬하는 단계 이후에,
상기 거리 신호의 최대값과 최소값을 이용하여 상기 반도체 단결정 잉곳의 타원 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 반도체 단결정 잉곳의 정렬 방법.The method according to claim 8, after the aligning step,
The method of aligning a semiconductor single crystal ingot further comprising the step of determining whether the semiconductor single crystal ingot is elliptical by using the maximum and minimum values of the distance signal. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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