KR102643160B1 - Silicon single crystal ingot growing device - Google Patents
Silicon single crystal ingot growing device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102643160B1 KR102643160B1 KR1020220069490A KR20220069490A KR102643160B1 KR 102643160 B1 KR102643160 B1 KR 102643160B1 KR 1020220069490 A KR1020220069490 A KR 1020220069490A KR 20220069490 A KR20220069490 A KR 20220069490A KR 102643160 B1 KR102643160 B1 KR 102643160B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnet
- plate
- mount
- crucible
- single crystal
- Prior art date
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 66
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B30/00—Production of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the action of electric or magnetic fields, wave energy or other specific physical conditions
- C30B30/04—Production of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the action of electric or magnetic fields, wave energy or other specific physical conditions using magnetic fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
본 발명은 마그네트를 실리콘용액의 위치에 대응하여 정확하게 그 위치를 제어하여 결정할 수 있도록 함으로서 마그네트의 자기장을 실리콘용액으로 인가성을 높여 대류현상을 배제하여 잉곳의 생산(성장)성을 높일 수 있도록 한 것으로서;
원통으로 형성되는 성장챔버와, 상기 성장챔버 내부에 설치되어 실리콘용액이 수용되는 도가니와, 상기 도가니를 가열하기 위한 발열체와, 성장된 단결정 잉곳을 냉각시키도록 설치하는 냉각자켓과, 도가니와 냉각자켓으로의 열을 차단하는 단열재와; 상기 성장챔버의 외부에 서포터와 마그네트플레이트로 유지되어 도가니 내부의 실리콘용액으로 자기장을 인가하여 대류현상을 배제하는 마그네트를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 있어서;
상기 마그네트를 도가니 내부의 실리콘용액에 대응하여 수직방향과 수평방향으로 미세하고 정밀하게 제어하기 위한 팅팅장치를 더 구비하고;
상기 틸팅장치는, 서포터 위치에 설치하여 마그네트를 마그네트플레이트에 대하여 수직방향으로 움직이기 위한 수직이동자와;
상기 서포터와 서포터 사이 위치의 마그네트플레이트와 마그네트 사이에 설치하여 마그네트를 마그네트플레이트에 대하여 수평방향으로 움직이기 위한 수평이동자를 포함하는 것이 특징이다.The present invention allows the magnet to be accurately controlled and determined in response to the position of the silicon solution, thereby increasing the applicability of the magnetic field of the magnet to the silicon solution and eliminating convection phenomenon to increase the production (growth) of the ingot. as;
A growth chamber formed as a cylinder, a crucible installed inside the growth chamber to accommodate a silicon solution, a heating element for heating the crucible, a cooling jacket installed to cool the grown single crystal ingot, and the crucible and the cooling jacket. an insulating material that blocks heat to; In the silicon single crystal ingot production device including a magnet maintained by a supporter and a magnet plate outside the growth chamber and applying a magnetic field to the silicon solution inside the crucible to exclude convection phenomenon;
It is further provided with a tuning device for finely and precisely controlling the magnet in the vertical and horizontal directions in response to the silicon solution inside the crucible;
The tilting device includes a vertical mover installed at a supporter position to move the magnet in a vertical direction with respect to the magnet plate;
It is characterized by including a horizontal mover installed between the magnet and the magnet plate located between the supporters to move the magnet in the horizontal direction with respect to the magnet plate.
Description
본 발명은 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 실리콘 단결정 잉곳의 품질을 향상시키기 위하여 도가니에 수용된 실리콘 용융액에 자기장을 인가하여 대류현상이 발생하는 것을 배제할 수 있도록 하는 마그네트를 수직방향과 수평방향으로 움직여 제어할 수 있도록 한 틸팅수단을 가지도록 한 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon single crystal ingot production device. More specifically, in order to improve the quality of the silicon single crystal ingot, a magnet that applies a magnetic field to the silicon melt contained in a crucible to exclude the occurrence of convection phenomenon is installed in a vertical and vertical direction. This relates to the provision of a silicon single crystal ingot production device having a tilting means that can be controlled by moving in the horizontal direction.
반도체 소자 제조용 재료로서 광범위하게 사용되고 있는 웨이퍼는 단결정 실리콘 박판을 지칭하는 데, 웨이퍼 제조는 성장된 단결정 실리콘 잉곳(Ingot)을 웨이퍼 형태로의 절단과, 두께를 균일화하여 평면화하는 래핑(Lapping)과, 기계적인 연마에 의하여 발생한 데미지를 제거 또는 완화하는 에칭(Etching)과, 웨이퍼 표면을 경면화하는 연마(Polishing)와, 완료된 웨이퍼를 깨끗하게 하는 세정(Cleaning)으로 이루어진다.Wafers, which are widely used as a material for manufacturing semiconductor devices, refer to thin single-crystalline silicon plates. Wafer manufacturing involves cutting a grown single-crystalline silicon ingot into a wafer shape, lapping to equalize the thickness and flatten it, It consists of etching to remove or alleviate damage caused by mechanical polishing, polishing to mirror the wafer surface, and cleaning to clean the completed wafer.
상기와 같이 단결정 실리콘 잉곳은 잉곳 생산장치(성장기)에 의하여 이루어지게 되며, 잉곳 생산장치는, 원통으로 형성되는 성장챔버와 상기 성장챔버 내부에 설치되어 실리콘용액이 수용되는 도가니가 설치되고, 상기 도가니를 가열하기 위한 발열체와, 성장된 단결정 잉곳을 냉각시키기 위한 냉각수가 순환되는 냉각자켓이 설치되고, 도가니와 냉각자켓으로의 열을 차단하기 위한 단열재를 포함하는 구성이다.As described above, a single crystal silicon ingot is produced by an ingot production device (grower), and the ingot production device includes a growth chamber formed of a cylinder and a crucible installed inside the growth chamber to accommodate the silicon solution, and the crucible A heating element for heating the ingot, a cooling jacket through which cooling water circulates to cool the grown single crystal ingot are installed, and an insulating material is installed to block heat from the crucible and the cooling jacket.
상기 성장장치의 외부에는 서포트로 유지되는 마그네트를 설치하여 실리콘 용액이 대류현상에 의하여 움직이는 것을 제한하여 잉곳 성장에 도움을 주도록 하고 있다.A magnet maintained as a support is installed on the outside of the growth device to help ingot growth by limiting the movement of the silicon solution due to convection.
상기와 같은 실리콘 단결정 잉곳 생산장치는 종래에도 다수 개발되어 사용되고 있는 실정이며 이 중 대표적인 예를 특허문헌을 통하여 그 기술내용을 살펴보면 다음과 같다.A number of silicon single crystal ingot production devices as described above have been developed and used in the past, and the technical details of representative examples of these through patent literature are as follows.
특허문헌 1은, 실리콘 단결정 잉곳의 품질을 향상시키기 위한 것으로서, 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 챔버 외부에 설치되며, 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 도가니에 수용된 실리콘 용융액에 자기장을 인가하는 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 유닛에 있어서,Patent Document 1 is intended to improve the quality of silicon single crystal ingots, and is a magnet for producing silicon single crystal ingots that is installed outside the chamber of the silicon single crystal ingot production device and applies a magnetic field to the silicon melt contained in the crucible of the silicon single crystal ingot production device. In the unit,
상기 실리콘 용융액에 자기장을 인가하며, 상기 챔버의 외부에 설치되는 자기장 발생기와,a magnetic field generator installed outside the chamber and applying a magnetic field to the silicon melt;
상기 챔버에 대하여 회전 가능하게 설치되는 스크류와, 상기 스크류의 회전시 상기 스크류를 따라 승강하며 상기 자기장 발생기에 결합되는 너트를 포함하는 승강유닛과,A lifting unit including a screw rotatably installed in the chamber and a nut that moves up and down along the screw when the screw rotates and is coupled to the magnetic field generator;
상기 스크류의 회전량을 기초로 하여 상기 자기장 발생기의 위치를 측정하는 위치측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.It is characterized by including a position measuring means for measuring the position of the magnetic field generator based on the rotation amount of the screw.
특허문헌 2는, 실리콘 융액이 수용되는 석영 도가니;Patent Document 2 is a quartz crucible containing a silicon melt;
상기 석영 도가니가 수용되는 흑연 도가니;a graphite crucible in which the quartz crucible is accommodated;
상기 흑연 도가니의 하부를 지지하는 도가니 받침대; 및A crucible support supporting the lower part of the graphite crucible; and
상기 흑연 도가니 측으로 열을 제공하기 위한 히터부;를 포함하고,It includes a heater unit for providing heat to the graphite crucible,
상기 흑연 도가니는 상기 석영 도가니와 접하는 내측 바디와,The graphite crucible includes an inner body in contact with the quartz crucible,
상기 내측 바디로부터 소정 간격을 두고 배치되는 외측 바디로 이루어지고, 상기 내측 바디와 외측 바디 사이에는 불활성 가스가 주입되어 있는 불활성 가스층이 형성되고,It consists of an outer body disposed at a predetermined distance from the inner body, and an inert gas layer in which an inert gas is injected is formed between the inner body and the outer body,
상기 흑연 도가니 내부로 상기 불활성 가스를 공급하기 위한 가스 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.It is characterized by comprising a gas supply means for supplying the inert gas into the graphite crucible.
상기와 같은 선행기술 중 특허문헌 2는 폴리 실리콘 용융시 도가니 내부를 단열함으로써, 히터파워를 감소시킬 수 있고, 도가니 내벽의 특정부위에 열화가 집중되는 현상을 방지하여 열화에 의한 손상을 예방함으로써, 도가니의 수명을 증가시키도록 한 반적인 잉곳 생산장치의 기술내용에 관한 것이다.Among the above prior arts, Patent Document 2 can reduce the heater power by insulating the inside of the crucible when polysilicon is melted, and prevents damage caused by deterioration by preventing the phenomenon of deterioration being concentrated on a specific part of the inner wall of the crucible, This relates to the technical details of a semi-standard ingot production device that increases the lifespan of the crucible.
특허문헌 1의 경우에는 챔버의 외부에 설치되는 자기장 발생기와, 챔버에 대하여 회전 가능하게 설치되는 스크류와, 스크류의 회전시 스크류를 따라 승강하며 자기장 발생기에 결합되는 너트를 포함하는 승강유닛으로 구성되는 마그네트유닛을 설치하여 생산장치 내부에 용해된 실리콘 용융액으로 자기장을 인가하도록 하는 기술내용이다.In the case of Patent Document 1, it consists of a magnetic field generator installed outside the chamber, a screw rotatably installed with respect to the chamber, and a lifting unit including a nut that moves up and down along the screw when the screw rotates and is coupled to the magnetic field generator. This technology involves installing a magnet unit to apply a magnetic field to the silicon melt inside the production equipment.
상기와 같은 종래 기술의 경우에는 자기장을 승강유닛에 의하여 실리콘 용융액의 위치에 대응하여 상,하 방향으로 단순 상승 또는 하강하여 자기장을 인가하도록 하고 있으나 정밀한 제어는 현실적으로 어려운 실정이다.In the case of the prior art as described above, the magnetic field is applied by simply rising or falling in the upward and downward directions in response to the position of the silicon melt by a lifting unit, but precise control is realistically difficult.
생산장치에 의하여 만들어지는 잉곳이 수직 방향으로만 위치를 정확하게 결정하여야 하는 것을 벗어나 생산장치 또는 마그네트유닛과의 연결상태에 따라 수직방향은 물론 수평방향으로도 정확한 위치가 결정되어야 하는 것은 당연하며, 이러한 이유에 의하여 마그네트유닛 또한 X,Y,Z축 방향으로 정밀한 제어와 작동이 필요하게 된다.It is natural that the ingot produced by the production equipment must be accurately positioned only in the vertical direction, and its exact position must be determined not only in the vertical direction but also in the horizontal direction depending on the connection state with the production equipment or magnet unit. For this reason, the magnet unit also requires precise control and operation in the X, Y, and Z axes.
이러한 점에 비추어볼 때 특허문헌의 경우에는 상,하 방향(Z방향)으로만 마그네트를 움직일 수 있도록 구성하고 있기 때문에 정밀하고 미세한 제어가 이루어지지 못하게 되므로 성장되는 잉곳의 대류현상에 대응하여 자기장을 인가하는 것이 불가능하게 되므로 잉곳 성장에 실질적인 도움을 주지 못하는 현상으로부터 자유롭지 못하게 된다.In light of this, in the case of the patent document, since the magnet is configured to move only in the up and down directions (Z direction), precise and fine control cannot be achieved, so the magnetic field must be used in response to the convection phenomenon of the growing ingot. Since it becomes impossible to authorize, it is impossible to be free from a phenomenon that does not provide practical help to ingot growth.
잉곳 성장의 위치에 따라 정확하게 마그네트를 Z축인 상,하 방향과, X,Y축인 좌,우측의 수평방향으로 정밀하게 움직여 수직과 수평을 맞추어 잉곳 성장에 실질적인 도움을 주지 못하게 되므로 생산 효율성이 저하되는 것은 물론, 생산된 잉곳의 품질을 균일한 상태로 지속적으로 유지하는 것이 힘들게 되는 등 여러 문제점들이 발생하고 있는 실정이다.Depending on the location of ingot growth, the magnet is precisely moved in the up and down directions of the Z-axis and the horizontal direction of the left and right of the Of course, various problems are occurring, such as making it difficult to continuously maintain the quality of the produced ingots in a uniform state.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 원통으로 형성되는 성장챔버(101)와, 상기 성장챔버(101) 내부에 설치되어 실리콘용액(102)이 수용되는 도가니(103)와, 상기 도가니(103)를 가열하기 위한 발열체(104)와, 성장된 단결정 잉곳(105)을 냉각시키도록 설치하는 냉각자켓(106)과, 도가니(103)와 냉각자켓(106)으로의 열을 차단하는 단열재(107)와;Accordingly, the present invention was invented to solve the above problems, and includes a growth chamber 101 formed in a cylinder, a crucible 103 installed inside the growth chamber 101 to accommodate the silicon solution 102, and , a heating element 104 for heating the crucible 103, a cooling jacket 106 installed to cool the grown single crystal ingot 105, and heat to the crucible 103 and the cooling jacket 106. A blocking insulating material (107);
상기 성장챔버(101)의 외부에 서포터(108)와 마그네트플레이트(109)로 유지되어 도가니(103) 내부의 실리콘용액(102)으로 자기장을 인가하여 대류현상을 배제하는 마그네트(110)를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 있어서;A magnet 110 is maintained outside the growth chamber 101 by a supporter 108 and a magnet plate 109 and applies a magnetic field to the silicon solution 102 inside the crucible 103 to exclude convection. In the silicon single crystal ingot production device;
상기 마그네트(110)를 도가니(103) 내부의 실리콘용액(102)에 대응하여 수직방향과 수평방향으로 미세하고 정밀하게 제어하기 위한 팅팅장치(130)를 포함하고;It includes a tipping device 130 for finely and precisely controlling the magnet 110 in the vertical and horizontal directions in response to the silicon solution 102 inside the crucible 103;
상기 틸팅장치(130)는, 서포터(108) 위치에 설치하여 마그네트(110)를 마그네트플레이트(109)에 대하여 수직방향으로 움직이기 위한 수직이동자(131)와;The tilting device 130 includes a vertical mover 131 installed at the position of the supporter 108 to move the magnet 110 in a vertical direction with respect to the magnet plate 109;
상기 서포터(108)와 서포터(108) 사이 위치의 마그네트플레이트(109)와 마그네트(110) 사이에 설치하여 마그네트(110)를 마그네트플레이트(109)에 대하여 수평방향으로 움직이기 위한 수평이동자(132)를 포함하여;A horizontal mover 132 installed between the magnet plate 109 and the magnet 110 at a position between the supporter 108 and the supporter 108 to move the magnet 110 in the horizontal direction with respect to the magnet plate 109. Including;
마그네트를 수직방향인 Z축 방향과 수평방향인 X,Y축 방향으로 실리콘용액의 위치에 대응하여 정확하게 그 위치를 제어하여 결정할 수 있도록 함으로서 마그네트의 자기장을 실리콘용액으로 인가성을 높여 대류현상을 배제하여 잉곳의 생산(성장)성을 높일 수 있는 목적 달성이 가능하다.By controlling and determining the position of the magnet accurately in response to the position of the silicon solution in the vertical Z-axis direction and the horizontal Thus, it is possible to achieve the goal of increasing the production (growth) of ingots.
본 발명은 생상장치 외부에 설치되는 마그네트를 잉곳의 성장 상태에 대응하여 X,Y,Z축 방향으로 미세하고 정밀한 제어를 통하여 자기장을 잉곳으로 인가하여 잉곳 성장의 용이성을 제공하고 잉곳의 품질을 우수하면서도 균일하게 지속적으로 유지할 수 있는 효과를 가진다.The present invention provides ease of ingot growth and provides excellent ingot quality by applying a magnetic field to the ingot through fine and precise control in the X, Y, and Z axes in response to the growth state of the ingot by using a magnet installed outside the production device. It has an effect that can be maintained evenly and continuously.
본 발명은 생산장치의 상태에 대응하여 마그네트를 틸팅 제어할 수 있도록 함으로서 실리콘 용융액의 대류현상을 배제할 수 있는 것은 물론 잉곳의 성장에 대응하여 자기장을 안정적으로 인가할 수 있도록 함으로서 생산효율성을 높일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.The present invention can control the tilting of the magnet in response to the state of the production device, thereby eliminating the convection phenomenon of the silicon melt and increasing production efficiency by stably applying a magnetic field in response to the growth of the ingot. It is an invention that has various effects.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치를 도시한 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 마그네트 틸팅수단을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치용 마그네트 틸팅수단의 수직이동자를 발췌한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치용 마그네트 틸팅수단의 수직이동자를 발췌한 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수직이동자를 발췌한 단면도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수평이동자를 발췌한 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수평이동자를 발췌한 사시도.
도 8은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수평이동자를 발췌한 단면도.Figure 1 is an overall configuration diagram showing a silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied.
Figure 2 is a perspective view showing the magnet tilting means of the silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied.
Figure 3 is an exploded perspective view of a vertical mover of a magnet tilting means for a silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied.
Figure 4 is a perspective view of an excerpt of a vertical mover of a magnet tilting means for a silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied.
Figure 5 is a cross-sectional view of a vertical mover of a magnet tilting device for producing a silicon single crystal ingot to which the technology of the present invention is applied.
Figure 6 is an exploded perspective view of a horizontal mover of a magnet tilting device for producing a silicon single crystal ingot to which the technology of the present invention is applied.
Figure 7 is a perspective view of an excerpt of a horizontal mover of a magnet tilting device for producing a silicon single crystal ingot to which the technology of the present invention is applied.
Figure 8 is a cross-sectional view of a horizontal mover of a magnet tilting device for producing a silicon single crystal ingot to which the technology of the present invention is applied.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention for achieving the above object will be described in relation to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치를 도시한 전체 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 마그네트 틸팅수단을 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치용 마그네트 틸팅수단의 수직이동자를 발췌한 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치용 마그네트 틸팅수단의 수직이동자를 발췌한 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수직이동자를 발췌한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수평이동자를 발췌한 분해 사시도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수평이동자를 발췌한 사시도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산용 마그네트 틸팅장치의 수평이동자를 발췌한 단면도로서 함께 설명한다.Figure 1 is an overall configuration diagram showing a silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied, Figure 2 is a perspective view showing a magnet tilting means of the silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied, and Figure 3 is a schematic diagram of the silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied. Figure 4 is an exploded perspective view extracting the vertical mover of the magnet tilting means for the silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied, Figure 5 is a perspective view excerpting the vertical mover of the magnet tilting means for the silicon single crystal ingot production device to which the technology of the present invention is applied. Figure 6 is a cross-sectional view showing an excerpt of the vertical mover of the magnet tilting device for producing silicon single crystal ingots to which the technology of the present invention is applied, Figure 7 is an exploded perspective view showing an excerpt of the horizontal mover of the magnet tilting device for producing silicon single crystal ingots to which the technology of the present invention is applied. is a perspective view of an excerpt of the horizontal mover of the magnet tilting device for producing silicon single crystal ingots to which the technology of the present invention is applied, and Figure 8 is a cross-sectional view of an excerpt of the horizontal mover of the magnet tilting device for producing silicon single crystal ingots to which the technology of the present invention is applied. do.
통상적인 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(100)는, 원통으로 형성되는 성장챔버(101)와 상기 성장챔버(101) 내부에 설치되어 실리콘용액(102)이 수용되는 도가니(103)가 설치되고, 상기 도가니(103)를 가열하기 위한 발열체(104)와, 성장된 단결정 잉곳(105)을 냉각시키기 위한 냉각수가 순환되는 냉각자켓(106)이 설치되고, 도가니(103)와 냉각자켓(106)으로의 열을 차단하기 위한 단열재(107)를 포함한다.A typical silicon single crystal ingot production device 100 includes a cylindrical growth chamber 101 and a crucible 103 installed inside the growth chamber 101 to accommodate the silicon solution 102, and the crucible A heating element 104 for heating the crucible 103 and a cooling jacket 106 through which cooling water is circulated to cool the grown single crystal ingot 105 are installed, and heat to the crucible 103 and the cooling jacket 106 is installed. Includes an insulating material 107 to block.
상기 성장챔버(101)의 외부에는 서포터(108)와 마그네트플레이트(109)로 유지되어 도가니(103) 내부의 실리콘용액(102)으로 자기장을 인가하여 대류현상을 배제할 수 있도록 하기 위한 마그네트(110)를 설치한다.A magnet 110 is maintained on the outside of the growth chamber 101 by a supporter 108 and a magnet plate 109 to apply a magnetic field to the silicon solution 102 inside the crucible 103 to exclude convection. ) is installed.
본 발명에서는 상기 마그네트(110)를 도가니(103) 내부의 실리콘용액(102)에 대응하여 수직방향과 수평방향으로 미세하고 정밀하게 제어하기 위한 팅팅장치(130)를 더 포함하도록 한다.In the present invention, a tipping device 130 is further included to finely and precisely control the magnet 110 in the vertical and horizontal directions in response to the silicon solution 102 inside the crucible 103.
상기 틸팅장치(130)는, 서포터(108) 위치에 설치하여 마그네트(110)를 마그네트플레이트(109)에 대하여 수직방향으로 움직이기 위한 수직이동자(131)와, 상기 서포터(108)와 서포터(108) 사이 위치의 마그네트플레이트(109)와 마그네트((110) 사이에 설치하여 마그네트(110)를 마그네트플레이트(109)에 대하여 수평방향으로 움직이기 위한 수평이동자(132)로 구성한다.The tilting device 130 includes a vertical mover 131 installed at the position of the supporter 108 to move the magnet 110 in the vertical direction with respect to the magnet plate 109, the supporter 108, and the supporter 108. ) It is installed between the magnet plate 109 and the magnet 110 at a position between them and is configured as a horizontal mover 132 to move the magnet 110 in the horizontal direction with respect to the magnet plate 109.
상기 수직이동자(131)는, 서포터(108)에 고정되어 내측방향으로 돌출되어 마그네트플레이트(109)를 유지하는 캔틸레버(135)의 상면과 마그네트플레이트(109)의 저면 사이에 웨지마운트(136)를 장착하여 마그네트플레이트(109)를 수직방향으로 미세하고 정밀하게 높이조절할 수 있도록 한다.The vertical mover 131 is fixed to the supporter 108 and protrudes in the inner direction, and has a wedge mount 136 between the upper surface of the cantilever 135 that holds the magnet plate 109 and the bottom surface of the magnet plate 109. Install it so that the height of the magnet plate (109) can be finely and precisely adjusted in the vertical direction.
상기 웨지마운트(136)는 저면이 캔틸레버(135)의 상면과 밀착되고 상면에 전측에서 후측으로 상향경사진 웨지슬로프(137)를 형성한 로어마운트(138)와, 상면이 마그네트플레이트(109)의 저면과 밀착되고 저면에 전측에서 후측으로 하향경사진 웨지슬로프(139)를 형성한 어퍼마운트(140)를 구비하여 로어마운트(138) 및 어퍼마운트(140)를 볼트와 너트로 구성되는 고정수단(141)으로 캔틸레버(135) 및 마그네트플레이트(109)와 견고하게 고정한다.The wedge mount 136 has a lower surface 138 whose bottom is in close contact with the upper surface of the cantilever 135 and a wedge slope 137 sloping upward from the front to the rear on the upper surface, and the upper surface of the magnet plate 109. It is provided with an upper mount 140 that is in close contact with the bottom and forms a wedge slope 139 sloping downward from the front to the rear on the bottom, and the lower mount 138 and the upper mount 140 are provided with a fixing means consisting of a bolt and a nut ( 141) and is firmly fixed to the cantilever (135) and magnet plate (109).
상기 로어 및 어퍼마운트(138,140) 사이에는 상면과 저면에 로어 및 어퍼마운트(138,140)의 웨지슬로트(137,139)와 밀착되도록 전측에서 후측으로 높이가 점진적으로 낮아지는 쇄기형상의 조절슬로프(142)를 형성한 가동마운트(145)를 결합한다.Between the lower and upper mounts 138 and 140, there is a wedge-shaped adjustment slope 142 on the upper and lower surfaces whose height gradually decreases from the front to the rear so as to come into close contact with the wedge slots 137 and 139 of the lower and upper mounts 138 and 140. Combine the formed movable mount (145).
상기 가동마운트(145)는 로어 및 어퍼마운트(138,140)의 양측과 밀착되도록 형성되는 가동마운트바디(146) 사이를 연결하는 마운트브리지(147)의 중간에 조절나사홀(148)을 형성하고, 상기 조절나사홀(148)에는 로어마운트(138)의 선측 중앙에서 상향 돌출되거나 또는 어퍼마운트(140)의 선측 중앙에서 하향 돌출되는 조절블록(149)에 맴돌이 가능하게 결합되는 조절볼트(150)와 결합되어 조절볼트(150)의 정,역회전에 의하여 가동마운트(145)가 전,후진하여 로어마운트(138)에 대하여 어퍼마운트(140)를 상승 또는 하강시키도록 구성한다.The movable mount 145 forms an adjustment screw hole 148 in the middle of the mount bridge 147 connecting the movable mount body 146 formed to be in close contact with both sides of the lower and upper mounts 138 and 140, and The adjustment screw hole (148) is coupled with an adjustment bolt (150) that is rotatably coupled to an adjustment block (149) that protrudes upward from the center of the lower mount (138) or downward from the center of the upper mount (140). The movable mount 145 moves forward and backward by forward and reverse rotation of the adjustment bolt 150 to raise or lower the upper mount 140 with respect to the lower mount 138.
상기 수평이동자(132)는, 마그네트플레이트(109)의 상면에 고정되는 고정베어링플레이트(160)와, 마그네트(110)의 저면에 장착되어 고정베어링플레이트(160)와 밀착되어 움직이는 가동베어링플레이트(161)와, 상기 마그네트플레이트(109)의 외측단에 설치되어 가동베어링플레이트(161)를 움직이는 가동수단(162)으로 구성한다.The horizontal mover 132 includes a fixed bearing plate 160 fixed to the upper surface of the magnet plate 109, and a movable bearing plate 161 that is mounted on the lower surface of the magnet 110 and moves in close contact with the fixed bearing plate 160. ) and a movable means 162 installed on the outer end of the magnet plate 109 to move the movable bearing plate 161.
상기 고정베어링플레이트(160)는, 고평평도를 가지고 저마찰재질의 판상부재를 마그네트플레이트(109)의 상면에 용접 또는 볼팅 등의 방식으로 견고하게 고정하여 구성한다.The fixed bearing plate 160 is constructed by firmly fixing a plate-shaped member made of a low-friction material with high flatness to the upper surface of the magnet plate 109 by welding or bolting.
상기 가동베어링플레이트(161)는, 마그네트(110) 저면에 돌출되게 구비되는 가동베이스(165)와, 상기 가동베이스(165)의 저면에 볼팅 고정되는 마운팅플레이트(166)와, 상기 마운팅플레이트(166)의 저면에 볼팅 고정되는 슬라이딩베어링플레이트(167)로 구성한다.The movable bearing plate 161 includes a movable base 165 protruding from the bottom of the magnet 110, a mounting plate 166 bolted to the bottom of the movable base 165, and the mounting plate 166. ) It consists of a sliding bearing plate (167) that is bolted to the bottom of the.
상기 슬라이딩베어링플레이트(167)는 고정베어링플레이트(160)와 같이 고평평도를 가지고 저마찰재질의 판상부재로 구성하여 고정베어링플레이트(160)와 직접적인 연접이 이루어지도록 한다.Like the fixed bearing plate 160, the sliding bearing plate 167 is made of a plate-shaped member with high flatness and made of a low-friction material so that it is directly connected to the fixed bearing plate 160.
상기 가동수단(162)은, 마그네트플레이트(109)의 외측단부 수직면(168)에 볼트와 너트로 구성되는 고정수단(169)으로 조절플레이트(170)를 밀착시켜 고정하고, 상기 조절플레이트(170)의 상부 중심에는 조절볼트(175)를 결합하여 조절볼트(175)의 정,역 회전으로 마운팅플레이트(166)를 밀어서 수평방향으로 조절할 수 있도록 한다.The movable means 162 fixes the control plate 170 in close contact with the vertical surface 168 of the outer end of the magnet plate 109 using a fixing means 169 consisting of a bolt and a nut, and the control plate 170 An adjustment bolt 175 is coupled to the upper center of the so that the mounting plate 166 can be adjusted horizontally by pushing the mounting plate 166 by rotating the adjustment bolt 175 forward or backward.
상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(100)의 틸팅장치(130)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.The operating state of the tilting device 130 of the silicon single crystal ingot production device 100 to which the technology of the present invention is applied as described above is as follows.
실리콘 단결정 잉곳 생산장치(100)의 도가니(103)에 수용된 실리콘용액(102)이 잉곳(105)으로 성장하는 과정에서 실리콘용액(102)이 대류현상에 의하여 움직이는 것을 방지하기 위하여 마그네트(110)가 작동하여 자기장을 실리콘용액(102)으로 인가되는 것은 주지의 사실이다.In the process of growing the silicon solution 102 contained in the crucible 103 of the silicon single crystal ingot production device 100 into the ingot 105, a magnet 110 is used to prevent the silicon solution 102 from moving due to convection. It is a well-known fact that in operation, a magnetic field is applied to the silicon solution 102.
본 발명에서는 챔버(101)의 외부에 더 설치되는 마그네트(110)를 더욱 정밀하게 제어하여 실리콘용액(102)으로 자기장을 인가할 수 있도록 함으로서 잉곳(105)의 성장(생산)에 좋은 영향을 미칠 수 있도록 하기 위하여 틸팅장치(130)를 통하여 마그네트(110)를 수직방향과 수평방향으로 정밀하게 제어할 수 있게 된다.In the present invention, the magnet 110 installed outside the chamber 101 can be controlled more precisely to apply a magnetic field to the silicon solution 102, which will have a positive effect on the growth (production) of the ingot 105. In order to do this, the magnet 110 can be precisely controlled in the vertical and horizontal directions through the tilting device 130.
이를 구체적으로 살펴보면, 마그네트(110)를 수직방향으로 조절하고자 할 경우에는 수직이동자(131)를 이용하고, 마그네트(110)를 수평방향인 X,Y방향으로 조절하고자 할 경우에는 수평이동자(132)를 이용하여 정밀하게 제어하는 것이 가능하게 된다.Looking at this in detail, if you want to adjust the magnet 110 in the vertical direction, use the vertical mover 131, and if you want to adjust the magnet 110 in the horizontal X and Y directions, use the horizontal mover 132. It becomes possible to precisely control using .
상기 수직이동자(131)의 작동은, 조절볼트(150)를 정,역방향으로 회전시키면 로어마운트(138)에서 상향 돌출되는 조절블록(149)에 맴돌이 가능하게 결합되고 가동마운트바디(145)를 구성하는 마운트브리지(147)의 조절나사홀(148)에 나사결합되어 있으므로 가동마룬트(145)를 전,후진 시키게 된다.The operation of the vertical mover 131 is to rotate the adjustment bolt 150 in the forward or reverse direction, so that it is eddyly coupled to the adjustment block 149 that protrudes upward from the lower mount 138 and forms the movable mount body 145. Since it is screwed to the adjustment screw hole 148 of the mount bridge 147, the movable maroon 145 moves forward and backward.
그러면 로어마운트(138)와 어퍼마운트(140)의 웨지슬로프(137,139)와 연접된 조절슬로프(142)가 연접되어 전,후방향으로 움직이게 되므로 로어마운트(138)에 대하여 어퍼마운트(140)를 상승 및 하강시키게 되므로 높이 조절이 가능하게 되는 것이다.Then, the adjustment slope 142 connected to the wedge slopes 137 and 139 of the lower mount 138 and upper mount 140 are connected and move in the forward and backward directions, raising the upper mount 140 with respect to the lower mount 138. and lowering, making height adjustment possible.
상기와 같이 웨지마운트(136)의 높이조절에 의하여 결국에는 마그네트플레이트(109) 상부에 위치한 마그네트(110)의 높이를 미세하고 정밀하게 조절하는 것이 가능하게 되며, 이러한 높이조절의 정도는 웨지슬로프(137,139)의 전,후측의 높이 편차만큼이 최대치이기 때문에 많은 양의 높이 조절이 이루어지기 보다는 수 밀리미터 내지 10 밀리미터 내외에서 이루어지게 되는 것이다.As described above, by adjusting the height of the wedge mount 136, it becomes possible to finely and precisely adjust the height of the magnet 110 located on the upper part of the magnet plate 109, and the degree of this height adjustment is determined by the wedge slope ( 137,139) Since the difference in height between the front and rear is the maximum, rather than a large amount of height adjustment, it is made within a few millimeters to around 10 millimeters.
물론, 높이조절을 수행하는 과정에서는 웨지마운트(136)를 단속하고 있는 고정수단(141)을 해제한 후 조절을 수행하고, 조절이 완료된 후에는 고정수단(141)을 단속하여 조절된 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 것은 당연하다 할 것이다.Of course, in the process of performing height adjustment, the adjustment is performed after releasing the fixing means 141 that controls the wedge mount 136, and after the adjustment is completed, the fixing means 141 is clamped to maintain the adjusted state. It would be natural to maintain it as such.
상기 수평이동자(132)의 작동은, 마그네트플레이트(109)의 4곳에 설치된 수평이동자(132)의 조절볼트(175)를 풀어서 움직일 수 있는 여지를 둔 상태에서 움직이고자 하는 방향의 조절볼트(175)를 조임방향으로 회전시키면 조절볼트(175)가 마그네트(110)의 저면에 고정된 가동베이스(165)와 고정된 마운팅플레이트(166)를 밀어주게 된다.The operation of the horizontal mover 132 is performed by loosening the adjustment bolts 175 of the horizontal mover 132 installed at four locations on the magnet plate 109, leaving room for movement, and adjusting the control bolt 175 in the direction in which you want to move. When rotated in the tightening direction, the adjustment bolt 175 pushes the movable base 165 and the fixed mounting plate 166 fixed to the bottom of the magnet 110.
상기 마운팅플레이트(166)의 저면에는 슬라이딩베어링플레이트(167)가 고정되어 마그네트플레이트(109)의 상면에 고정된 고정베어링플레이트(160)와 연접된 상태에서 고정베어링플레아트(160)에 대하여 슬라이딩 이동하는 것이 가능하게 되는 것이다.A sliding bearing plate 167 is fixed to the bottom of the mounting plate 166 and slides with respect to the fixed bearing plate 160 while connected to the fixed bearing plate 160 fixed to the upper surface of the magnet plate 109. It becomes possible to do so.
이와 같이 마그네트(110)를 움직이고자 하는 방향으로 조절볼트(175)를 조여 마그네트(110)를 X,Y방향으로 움직여 조절하는 것이 가능하게 되고, 조절된 후에는 전체 조절볼트(175)의 내측단이 마운팅플레이트(166)의 외측면과 연접되도록 함으로서 마그네트(110)가 조절된 상태를 유지하면서 X,Y 어느 방향으로도 움직이는 것을 제한할 수 있게 된다.In this way, it is possible to adjust the magnet 110 by moving it in the By being connected to the outer surface of the mounting plate 166, the magnet 110 can be restricted from moving in either the X or Y directions while maintaining an adjusted state.
상기와 같은 본 발명은 마그네트(110)를 실리콘용액(102)의 위치에 대응하여 정확하게 그 위치를 제어하여 결정할 수 있도록 함으로서 마그네트의 자기장을 실리콘용액으로 인가성을 높여 대류현상을 배제하여 잉곳의 생산(성장)성을 높일 수 있는 등의 장점을 가진다.The present invention as described above allows the position of the magnet 110 to be accurately controlled and determined in response to the position of the silicon solution 102, thereby increasing the applicability of the magnetic field of the magnet to the silicon solution and eliminating the convection phenomenon to produce ingots. It has advantages such as increased (growth) potential.
100; 실리콘 단결정 잉곳 생산장치 101; 성장챔버
103; 도가니 108; 서포터
109; 마그네트플레이트 110; 마그네트
130; 틸팅장치 131; 수직이동자
132; 수평이동자 136; 웨지마운트
137,139; 웨지슬로프 138; 로어마운트
140; 어퍼마운트 142; 조절슬로프
145; 가동마운트 146; 가동마운트바디
147; 마운트브리지 149; 조절블록
150; 조절볼트 160; 고정베어링플레이트
161; 가동베어링플레이트 162; 가동수단
165; 가동베이스 166; 마운팅플레이트
167; 슬라이딩베어링플레이트 170; 조절플레이트
175; 조절볼트100; Silicon single crystal ingot production equipment 101; growth chamber
103; crucible 108; supporter
109; Magnet plate 110; magnet
130; Tilting device 131; vertical mover
132; horizontal mover 136; Wedge mount
137,139; wedge slope 138; lower mount
140; Upper Mount 142; Adjustable slope
145; movable mount 146; Movable mount body
147; Mountbridge 149; control block
150; Adjusting bolt 160; Fixed bearing plate
161; Movable bearing plate 162; means of operation
165; movable base 166; Mounting plate
167; sliding bearing plate 170; control plate
175; adjustment bolt
Claims (4)
상기 성장챔버(101)의 외부에 서포터(108)와 마그네트플레이트(109)로 유지되어 도가니(103) 내부의 실리콘용액(102)으로 자기장을 인가하여 대류현상을 배제하는 마그네트(110)와;
상기 서포터(108) 위치에 설치하여 마그네트(110)를 마그네트플레이트(109)에 대하여 수직방향으로 움직이기 위한 수직이동자(131)와, 상기 서포터(108)와 서포터(108) 사이 위치의 마그네트플레이트(109)와 마그네트(110) 사이에 설치하여 마그네트(110)를 마그네트플레이트(109)에 대하여 수평방향으로 움직이기 위한 수평이동자(132)를 포함하여 마그네트(110)를 도가니(103) 내부의 실리콘용액(102)에 대응하여 수직방향과 수평방향으로 미세하고 정밀하게 제어하기 위한 팅팅장치(130)를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 있어서;
상기 수직이동자(131)는, 서포터(108)에 고정되어 내측방향으로 돌출되어 마그네트플레이트(109)를 유지하는 캔틸레버(135)의 상면과 마그네트플레이트(109)의 저면 사이에 웨지마운트(136)를 장착하여 마그네트플레이트(109)를 수직방향으로 조절할 수 있도록 하고;
상기 웨지마운트(136)는, 저면이 캔틸레버(135)의 상면과 밀착되고 상면에 전측에서 후측으로 상향경사진 웨지슬로프(137)를 형성한 로어마운트(138)와;
상면이 마그네트플레이트(109)의 저면과 밀착되고 저면에 전측에서 후측으로 하향경사진 웨지슬로프(139)를 형성한 어퍼마운트(140)와;
상기 로어마운트(138)와 어퍼마운트(140)를 캔틸레버(135) 및 마그네트플레이트(109)와 고정하는 고정수단(141)과;
상기 로어 및 어퍼마운트(138,140) 사이에 상면과 저면에 로어 및 어퍼마운트(138,140)의 웨지슬로트(137,139)와 밀착되도록 전측에서 후측으로 높이가 점진적으로 낮아지는 쇄기형상의 조절슬로프(142)를 형성하여 결합하는 가동마운트(145)로 구성하고;
상기 가동마운트(145)는, 양측에 형성되는 가동마운트바디(146)와;
상기 가동마운트바디(146) 사이를 연결하는 마운트브리지(147)와;
상기 마운트브리지(147) 중간에 형성하는 조절나사홀(148)을 포함하고;
상기 조절나사홀(148)에는 로어마운트(138)의 선측 중앙에서 상향 돌출되는 조절블록(149)에 맴돌이 가능하게 결합되는 조절볼트(150)와 결합되어 조절볼트(150)의 정,역회전에 의하여 가동마운트(145)가 전,후진하여 로어마운트(138)에 대하여 어퍼마운트(140)를 상승 또는 하강시키도록 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.A growth chamber 101 formed as a cylinder, a crucible 103 installed inside the growth chamber 101 to accommodate the silicon solution 102, and a heating element 104 for heating the crucible 103, A cooling jacket 106 installed to cool the grown single crystal ingot 105, and an insulating material 107 that blocks heat to the crucible 103 and the cooling jacket 106;
A magnet 110 maintained by a supporter 108 and a magnet plate 109 outside the growth chamber 101 to apply a magnetic field to the silicon solution 102 inside the crucible 103 to exclude convection phenomenon;
A vertical mover 131 installed at the position of the supporter 108 to move the magnet 110 in the vertical direction with respect to the magnet plate 109, and a magnet plate positioned between the supporter 108 and the supporter 108 ( 109) and the magnet 110, including a horizontal mover 132 to move the magnet 110 in the horizontal direction with respect to the magnet plate 109, and the magnet 110 is placed between the silicon solution inside the crucible 103. In the silicon single crystal ingot production device including a tipping device 130 for fine and precise control in the vertical and horizontal directions in response to (102);
The vertical mover 131 is fixed to the supporter 108 and protrudes in the inner direction, and has a wedge mount 136 between the upper surface of the cantilever 135 that holds the magnet plate 109 and the bottom surface of the magnet plate 109. Mounted so that the magnet plate 109 can be adjusted in the vertical direction;
The wedge mount 136 includes a lower mount 138 whose bottom is in close contact with the upper surface of the cantilever 135 and a wedge slope 137 sloping upward from the front to the rear on the upper surface;
An upper mount 140 whose upper surface is in close contact with the bottom of the magnet plate 109 and a wedge slope 139 sloping downward from the front to the rear is formed on the bottom surface;
Fixing means 141 for fixing the lower mount 138 and upper mount 140 to the cantilever 135 and the magnet plate 109;
Between the lower and upper mounts 138 and 140, a wedge-shaped adjustment slope 142 whose height gradually decreases from front to back is provided on the upper and lower surfaces to come into close contact with the wedge slots 137 and 139 of the lower and upper mounts 138 and 140. It consists of a movable mount 145 that is formed and combined;
The movable mount 145 includes a movable mount body 146 formed on both sides;
a mount bridge 147 connecting the movable mount bodies 146;
It includes an adjustment screw hole 148 formed in the middle of the mount bridge 147;
The adjustment screw hole 148 is coupled with an adjustment bolt 150 that is eddyly coupled to an adjustment block 149 that protrudes upward from the center of the lower mount 138, and is used for forward and reverse rotation of the adjustment bolt 150. A silicon single crystal ingot production device in which the movable mount 145 moves forward and backward to raise or lower the upper mount 140 with respect to the lower mount 138.
상기 수평이동자(132)는, 마그네트플레이트(109)의 상면에 고정되는 고정베어링플레이트(160)와;
마그네트(110)의 저면에 장착되어 고정베어링플레이트(160)와 밀착되어 움직이는 가동베어링플레이트(161)와;
상기 마그네트플레이트(109)의 외측단에 설치되어 가동베어링플레이트(161)를 움직이는 가동수단(162)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.According to claim 1;
The horizontal mover 132 includes a fixed bearing plate 160 fixed to the upper surface of the magnet plate 109;
A movable bearing plate 161 mounted on the bottom of the magnet 110 and moving in close contact with the fixed bearing plate 160;
A silicon single crystal ingot production device, characterized in that it includes movable means (162) installed on the outer end of the magnet plate (109) to move the movable bearing plate (161).
상기 고정베어링플레이트(160)는, 고평평도를 가지고 저마찰재질의 판상부재를 마그네트플레이트(109)의 상면에 용접 또는 볼팅 등의 방식으로 견고하게 고정하여 구성한다.
상기 가동베어링플레이트(161)는, 마그네트(110) 저면에 돌출되게 구비되는 가동베이스(165)와;
상기 가동베이스(165)의 저면에 볼팅 고정되는 마운팅플레이트(166)와;
상기 마운팅플레이트(166)의 저면에 볼팅 고정되는 슬라이딩베어링플레이트(167)를 포함하고;
상기 가동수단(162)은, 마그네트플레이트(109)의 외측단부 수직면(168)에 고정수단(169)으로 고정되는 조절플레이트(170)와;
상기 조절플레이트(170)의 상부 중심에 결합하여 정,역 회전으로 마운팅플레이트(166)를 밀어서 수평방향으로 조절하는 조절볼트(175)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.According to claim 3;
The fixed bearing plate 160 is constructed by firmly fixing a plate-shaped member made of a low-friction material with high flatness to the upper surface of the magnet plate 109 by welding or bolting.
The movable bearing plate 161 includes a movable base 165 protruding from the bottom of the magnet 110;
a mounting plate 166 bolted to the bottom of the movable base 165;
It includes a sliding bearing plate 167 that is bolted to the bottom of the mounting plate 166;
The movable means 162 includes an adjustment plate 170 fixed to the vertical surface 168 of the outer end of the magnet plate 109 with a fixing means 169;
A silicon single crystal ingot production device, characterized in that it includes an adjustment bolt (175) coupled to the upper center of the adjustment plate (170) and adjusted in the horizontal direction by pushing the mounting plate (166) in forward and reverse rotation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220069490A KR102643160B1 (en) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Silicon single crystal ingot growing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220069490A KR102643160B1 (en) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Silicon single crystal ingot growing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230168791A KR20230168791A (en) | 2023-12-15 |
| KR102643160B1 true KR102643160B1 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=89125049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220069490A KR102643160B1 (en) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Silicon single crystal ingot growing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102643160B1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890002065A (en) * | 1987-07-01 | 1989-04-07 | 칼 에프. 조르다 | Oxadiazine |
| US6503594B2 (en) * | 1997-02-13 | 2003-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects and slip |
| KR101516486B1 (en) | 2013-09-25 | 2015-05-04 | 주식회사 엘지실트론 | Ingot growing apparutus |
-
2022
- 2022-06-08 KR KR1020220069490A patent/KR102643160B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230168791A (en) | 2023-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3523986B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing polycrystalline semiconductor | |
| JP5730586B2 (en) | Sheet manufacturing apparatus, sheet manufacturing method, and product using the same | |
| KR100793950B1 (en) | Silicon single crystal ingot and manufacturing method thereof | |
| EP0781865A2 (en) | Process and apparatus for producing polycrystalline semiconductors | |
| US20200040481A1 (en) | Silicon wafer horizontal growth apparatus and method | |
| US7588636B2 (en) | Method of production of silicon carbide single crystal | |
| KR20100024675A (en) | Manufacturing equipment for ingot and method of manufacturing the ingot | |
| US20160230307A1 (en) | Apparatus and methods for producing silicon-ingots | |
| KR20200046467A (en) | Apparatus and method for growing sapphire single crystal | |
| JP2018043930A (en) | Production of crystal | |
| KR102643160B1 (en) | Silicon single crystal ingot growing device | |
| JPH09188590A (en) | Production of single crystal and apparatus therefor | |
| WO2001063023A1 (en) | Method for growing single crystal of semiconductor | |
| JPH059091A (en) | Single crystal growing device by means of perpendicular temperature gradient cooling | |
| KR100428699B1 (en) | Large Crystal Growing Apparatus Having Vertical and Horizontal Temperature Gradients and Growing Method thereof | |
| KR102160172B1 (en) | Method and apparatus for growing silicon single crytal ingot | |
| KR100467836B1 (en) | A Graphite heater of a Grower for single crystalline silicon ingot | |
| KR20020096097A (en) | A Growing Apparatus of a single crystal ingot | |
| KR102492237B1 (en) | Method and apparatus for growing silicon single crystal ingot | |
| US5879452A (en) | Czochralski crystal growth system with an independently supported pull head | |
| KR20140094903A (en) | Method for manufacturing sapphire ingot | |
| CN216237371U (en) | Radial growth device for diamond wafer | |
| JPH10324592A (en) | Apparatus for pulling up single crystal | |
| JP3797643B2 (en) | Crystal production equipment | |
| KR20210117780A (en) | Apparatus and method for growing silicon single crystal ingot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |