KR20020053622A - Method for filling silicon and single crystal seed used thereof - Google Patents

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KR20020053622A
KR20020053622A KR1020000083331A KR20000083331A KR20020053622A KR 20020053622 A KR20020053622 A KR 20020053622A KR 1020000083331 A KR1020000083331 A KR 1020000083331A KR 20000083331 A KR20000083331 A KR 20000083331A KR 20020053622 A KR20020053622 A KR 20020053622A
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이 창 세
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Abstract

PURPOSE: A method for filling silicon is provided which fills silicon into a crucible of a single crystal ingot growing apparatus in a liquid phase and grows a single crystal ingot without opening of a furnace, and a single crystal seed used in the method is provided. CONSTITUTION: In a method for filling silicon by melting a rod shaped polycrystalline silicon(21) in the state that a quartz crucible(29) used when growing a single crystal ingot inside a furnace is not exchanged so that a silicon melt(27) is left, the method comprises the steps of taking out the single crystal ingot that is manufactured as maintaining the furnace to a high temperature without cooling of the inside of the furnace; coupling a single crystal seed(31) one side of which is connected to a cable(25), and on the other side of which a catching projection(33) is formed to a sliding groove(23) formed on the one side cross section of the polycrystalline silicon(21); loading the polycrystalline silicon(21) and the single crystal seed(31) into the furnace in the state that the polycrystalline silicon(21) is coupled to the single crystal seed(31); descending the polycrystalline silicon(21) according to a melting rate as melting the polycrystalline silicon(21) by dipping the polycrystalline silicon(21) into the silicon melt(27); and dipping the single crystal seed(31) into the silicon melt(27) by descending the single crystal seed(31) clung to the cable without opening of the furnace after completing melting of the polycrystalline silicon(21).

Description

실리콘 충전 방법 및 그에 사용되는 단결정 시드{Method for filling silicon and single crystal seed used thereof}Method for filling silicon and single crystal seed used according to the present invention

본 발명은 실리콘 충전 방법 및 그에 사용되는 단결정 시드에 관한 것으로서, 특히, 단결정 잉곳을 제조하는 장치의 도가니에 실리콘을 액상으로 충전하고 로(furnace)를 열지 않고 단결정 잉곳을 성장할 수 있는 실리콘 충전 방법 및 그에 사용되는 단결정 시드에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon filling method and a single crystal seed used therein, and more particularly, to a silicon filling method capable of growing a single crystal ingot without filling a crucible with a liquid phase and opening a furnace in a crucible of a device for producing a single crystal ingot; A single crystal seed used therefor.

실리콘 단결정 잉곳(ingot)은 다결정실리콘을 액상으로 용융시킨 후 쵸크랄스키 방법(Czochralski method : 이하, CZ 방법이라 칭함) 등으로 결정 성장시켜 제조한다. CZ 방법은 로 안에 위치하는 석영 도가니에 다결정실리콘 덩어리를 용융시킨다. 그리고, 용융된 실리콘에 단결정 시드를 침지한 후 회전하면서 인상(pulling up)하여 단결정 잉곳을 제조한다. 단결정 잉곳의 제조를 완료하면 로 내를 상온 상태로 만든 후 제조된 단결정 잉곳을 꺼내고, 다시, 상술한 과정을 반복한다.Silicon single crystal ingots are prepared by melting polycrystalline silicon in a liquid phase and then crystal growth by Czochralski method (hereinafter referred to as CZ method). The CZ method melts a polysilicon mass in a quartz crucible located in the furnace. Subsequently, the single crystal seed is immersed in the molten silicon and then pulled up while rotating to prepare a single crystal ingot. When the production of the single crystal ingot is completed, the furnace is brought to room temperature, and the prepared single crystal ingot is taken out, and the above-described process is repeated.

상기에서 단결정 잉곳을 제조할 때 로 내를 1400℃ 이상의 고온으로 유지하고, 제조된 단결정 잉곳을 꺼내기 위해 로 내를 상온으로 만들면 석영 도가니는 열 스트레스(thermal stress)에 의해 파괴된다. 그러므로, 다시, 단결정 잉곳을 제조하기 전에 석영 도가니를 교체하여야 한다.When the single crystal ingot is prepared in the above, the furnace is maintained at a high temperature of 1400 ° C. or higher, and the furnace is brought to room temperature to take out the prepared single crystal ingot, and the quartz crucible is destroyed by thermal stress. Therefore, again, the quartz crucible must be replaced before producing the single crystal ingot.

그러나, 단결정 잉곳을 제조할 때마다 석영 도가니를 교체하여야 하므로 생산성이 저하되고 제조 원가가 증가된다.However, each time a single crystal ingot is manufactured, the quartz crucible must be replaced, resulting in lower productivity and increased production cost.

따라서, 단결정 잉곳 제조와 제조된 단결정 잉곳을 꺼낼 때의 로 내의 온도 변화를 최소화하므로써 석영 도가니가 열 스트레스로 인해 파괴되는 것을 방지하여 하나의 석용 도가니로 다 수 개의 단결정 잉곳을 만드는 방법이 개발되었다.Therefore, a method of making a plurality of single crystal ingots with one stone crucible by preventing the quartz crucible from being destroyed by thermal stress has been developed by minimizing the temperature change in the furnace when the single crystal ingot is manufactured and the single crystal ingot manufactured.

도 1은 종래 기술에 따른 실리콘 충전 방법을 도시한 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a silicon filling method according to the prior art.

종래 기술에 따른 단결정 잉곳을 제조한 후 석영 도가니(17)를 교체하지 않고 실리콘을 충전하는 방법은 일 측 끝단에 요부(凹部 : 12)를 갖는 봉상(棒狀)의 다결정실리콘(11)을 사용한다. 즉, 단결정 잉곳을 제조한 후 로(도시되지 않음)의 내부를 상온으로 냉각시키지 않고 고온 상태를 유지하면서 제조된 단결정 잉곳을 꺼내 후 다결정실리콘(11)을 지그(13)에 매달고 케이블(14)을 이용하여 석영 도가니(17) 내에 잔류하는 실리콘 융액(15)에 침지시킨다. 이 때, 로의 내부에 있는 히터(도시되지 않음)가 발열하므로 다결정실리콘(11)의 실리콘 용액(15)에 침지된 부분이 용융된다. 그러므로, 다결정실리콘(11)을 용융 속도에 따라 지그(13)가 실리콘 융액(15)과 접촉되지 않을 때까지 서서히 하강시켜 용융한다.The method of filling silicon without replacing the quartz crucible 17 after manufacturing the single crystal ingot according to the prior art uses a rod-shaped polycrystalline silicon 11 having recesses at one end thereof. do. That is, after the monocrystalline ingot is manufactured, the inside of the furnace (not shown) is removed without cooling the inside of the furnace to room temperature, and the manufactured single crystal ingot is removed, and then the polysilicon 11 is suspended on the jig 13 and the cable 14 It is immersed in the silicon melt 15 which remains in the quartz crucible 17 using the following. At this time, since the heater (not shown) in the inside of the furnace generates heat, the portion immersed in the silicon solution 15 of the polysilicon 11 is melted. Therefore, the polycrystalline silicon 11 is gradually lowered and melted until the jig 13 does not come into contact with the silicon melt 15 according to the melting rate.

다결정실리콘(11)의 용융이 완료되면 케이블(14)을 이용하여 지그(13)를 인상시키는 데, 다결정실리콘(11)의 용융되지 않은 부분도 인상된다.When melting of the polysilicon 11 is completed, the jig 13 is pulled up using the cable 14, but the unmelted portion of the polysilicon 11 is also pulled up.

그리고, 다결정실리콘(11)의 용융되지 않은 부분을 로를 열어 외부로 꺼내고 케이블(14)에 단결정 시드(도시되지 않음)를 매단다. 케이블(14)에 매단 단결정 시드의 일부를 석영 도가니(17) 내의 실리콘 융액(15)에 침지시킨 후 회전하면서 인상(pulling up)하여 단결정 잉곳을 제조한다.Then, the unmelted portion of the polysilicon 11 is opened to the outside by opening the furnace and the single crystal seed (not shown) is suspended in the cable 14. A portion of the single crystal seed suspended from the cable 14 is immersed in the silicon melt 15 in the quartz crucible 17 and then pulled up while rotating to produce a single crystal ingot.

상기에서 지그(13)는 몰리브덴(Mo) 등의 고융점 금속으로 형성되며, 대략 'ㄷ??_ 형상을 가지며 양 끝이 내 측 방향으로 테이퍼지게 형성된다. 그러므로, 지그(13)는 양 끝의 내 측 방향으로 테이퍼진 부분이 요부(凹部 : 12)에 끼어져 다결정실리콘(11)을 매달게 한다.The jig 13 is formed of a high melting point metal such as molybdenum (Mo), and has a substantially '??? _ shape and both ends thereof are tapered inward. Therefore, the jig 13 has a tapered portion in the inward direction of both ends interposed with the recessed portion 12 to suspend the polysilicon 11.

그러나, 종래 기술은 실리콘을 충전한 후 단결정 시드를 넣기 위해 로를 열어야 하므로 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다. 또한, 용융되고 남는 다결정실리콘은 인상하여 로의 외부로 꺼낼 때 급격한 온도 변화에 의해 쉽게 깨지는 데, 이 깨진 다결정실리콘이 실리콘 융액으로 낙하하여 이 실리콘 융액을 분출시키므로 로의 내부를 오염시키는 문제점이 있었다.However, the prior art has a problem in that the process is complicated because the furnace must be opened to fill the single crystal seed after filling the silicon. In addition, the molten and remaining polysilicon is easily broken by a sudden temperature change when it is pulled out and taken out of the furnace, and this broken polysilicon falls into the silicon melt and ejects the silicon melt, thereby contaminating the inside of the furnace.

따라서, 본 발명의 목적은 실리콘 충전을 위한 다결정실리콘과 단결정 시드를 로의 내부에 동시에 넣어 공정을 줄일 수 있는 실리콘 충전 방법을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a silicon filling method that can reduce the process by putting polycrystalline silicon and single crystal seeds for silicon filling into the furnace at the same time.

또한 본 발명의 다른 목적은 다결정실리콘을 용융시킬 때 실리콘 융액이 분출되는 것을 방지할 수 있는 단결정 시드를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a single crystal seed which can prevent the silicon melt from being ejected when the polysilicon is melted.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로의 내부에서 단결정 잉곳을 성장할 때 사용된 석영 도가니를 교체하지 않고 실리콘 융액을 남긴 상태에서 봉상의 다결정실리콘을 용융해 실리콘을 충전하는 방법에 있어서, 상기 로의 내부를 냉각시키지 않고 고온 상태를 유지하면서 제조된 단결정 잉곳을 꺼내는 단계와, 상기 다결정실리콘 일측 단면에 형성된 슬리이딩 홈에 일측이 케이블에 연결되고 타측에 걸림턱을 갖는 단결정 시드에 결합시키는 단계와, 상기 다결정실리콘과 단결정 시드를 결합한 상태로 상기 로의 내부로 인입시키는 단계와, 상기 다결정실리콘을 상기 실리콘 융액에 침지시켜 용융시키면서 용융 속도에 따라 하강시키는 단계와, 상기 다결정실리콘의 용융 완료 후 상기 로를 열지 않고 상기 케이블에 매달린 단결정 시드를 하강시켜 상기 실리콘 융액에 침지시키는 단계를 포함한다.In the method of filling the silicon by melting the rod-like polycrystalline silicon in the state of leaving the silicon melt without replacing the quartz crucible used to grow the single crystal ingot in the furnace according to the present invention for achieving the above object, Extracting the prepared single crystal ingot while maintaining a high temperature state without cooling it, and coupling a single crystal seed having one side connected to a cable and having a locking jaw on the other side to a sliding groove formed in one side of the polycrystalline silicon; Drawing a polysilicon and a single crystal seed into the furnace in a combined state; and immersing the polysilicon in the silicon melt and lowering the melt according to the melting rate while melting the polycrystalline silicon; and opening the furnace after completion of melting of the polysilicon. The single crystal seed suspended from the cable without Turn comprises the steps of immersing the silicon melt.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로의 내부에서 단결정 잉곳을 성장할 때 사용된 석영 도가니를 교체하지 않고 실리콘 융액을 남긴 상태에서 봉상의 다결정실리콘을 용융해 실리콘을 충전하면서 상기 로를 열지 않고 연속해서 상기 실리콘 융액에 침지할 수 있는 단결정 시드에 있어서, 사각기둥 형상으로 형성되며 일측이 케이블에 연결되고 타측이 상기 단결정 잉곳과 결합되는 걸림턱을 갖는다.Continuously without opening the furnace while melting the rod-like polycrystalline silicon while leaving the silicon melt without replacing the quartz crucible used to grow the single crystal ingot in the furnace according to the present invention for achieving the above another object Thus, in the single crystal seed which can be immersed in the silicon melt, it is formed in a square pillar shape and has a locking step that one side is connected to the cable and the other side is coupled to the single crystal ingot.

도 1은 종래 기술에 따른 실리콘 충전 방법을 도시한 개략 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a silicon filling method according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 실리콘 충전 방법을 도시한 개략 단면도.2 is a schematic cross-sectional view illustrating a silicon filling method in accordance with the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 다결정실리콘 봉의 사시도.3 is a perspective view of the polysilicon rod shown in FIG.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 단결정 시드의 사시도.4 is a perspective view of a single crystal seed according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 단결정 시드의 사시도.5 is a perspective view of a single crystal seed according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 실리콘 충전 방법을 도시한 개략 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 다결정실리콘 봉의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 단결정 시드의 사시도이다.2 is a schematic cross-sectional view illustrating a silicon filling method according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the polycrystalline silicon rod shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view of the single crystal seed according to the first embodiment of the present invention.

본 발명에 사용되는 다결정실리콘(21)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 일 측 단면에 슬라이딩 홈(23)을 갖는 봉상(棒狀)으로 형성된다. 슬라이딩 홈(23)은 중심을 가로지르며 표면에서부터 소정 깊이 까지 좁은 폭(W1)을 갖다 소정 깊이 이상부터는 넓은 폭(W2)을 갖는다. 상기에서 폭(W1)에서 폭(W2)으로 증가되는 부분은 단면을 기준으로 하는 10∼80°정도의 각을 이루는 경사면(24)을 갖는다. 또한, 슬라이딩 홈(23)의 폭(W2)을 갖는 부분은 두께(T1)를 갖는다.As shown in FIG. 3, the polycrystalline silicon 21 used in the present invention is formed in a rod shape having a sliding groove 23 in one end surface. The sliding groove 23 has a narrow width W1 from the surface to a predetermined depth across the center and a wide width W2 from above the predetermined depth. The portion increasing from the width W1 to the width W2 has an inclined surface 24 that forms an angle of about 10 to 80 degrees with respect to the cross section. In addition, the portion having the width W2 of the sliding groove 23 has a thickness T1.

다결정실리콘(21)을 일측이 케이블(25)에 연결된 단결정 시드(31)의 타 측에 결합한다. 상기에서 단결정 시드(31)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 사각기둥 형상으로 형성되며 타측에 돌출된 걸림턱(33)을 갖는다. 단결정 시드(31)는 일측이 폭(W3)을 가지며 타측인 걸림턱(33)은 폭(W4)을 갖는다. 상기에서 단결정 시드(31)의 폭(W3)은 폭(W1) 보다 작아야 하고, 폭(W4)은 폭(W1) 보다 크며 폭(W2) 보다 작아야 한다. 그리고, 폭(W3)에서 폭(W4)으로 폭이 증가되는 부분은 단면을 기준으로 하는 10∼80°정도의 각을 이루는 경사면(35)을 갖는다. 또한, 단결정 시드(31)의 폭(W4)을 갖는 걸리턱(33)은 두께(T2)를 갖는다. 걸리턱(33)의 두께(T2)는 다결정실리콘(21)에 형성된 슬라이딩 홈(23)의_28 두께(T1) 보다 작아야 한다.The polysilicon 21 is coupled to the other side of the single crystal seed 31, one side of which is connected to the cable 25. As shown in FIG. 4, the single crystal seed 31 is formed in a square pillar shape and has a locking projection 33 protruding from the other side. The single crystal seed 31 has a width W3 on one side and the locking step 33 on the other side has a width W4. In the above, the width W3 of the single crystal seed 31 should be smaller than the width W1, and the width W4 should be larger than the width W1 and smaller than the width W2. The portion where the width is increased from the width W3 to the width W4 has an inclined surface 35 that forms an angle of about 10 to 80 degrees based on the cross section. Further, the gallstone 33 having the width W4 of the single crystal seed 31 has a thickness T2. The thickness T2 of the gripping jaw 33 must be smaller than the thickness T1 of the sliding groove 23 formed in the polysilicon 21.

그러므로, 단결정 시드(31)는 걸림턱(33)이 다결정실리콘(21)의 슬라이딩 홈(23) 내에서 움직일 수 있으므로 일측 끝을 통해 경사면(24)과 경사면(35)이 접촉되게 결합된다.Therefore, the single crystal seed 31 is coupled so that the inclined surface 24 and the inclined surface 35 contact through one end because the locking step 33 can move in the sliding groove 23 of the polysilicon 21.

본 발명에 따른 단결정 잉곳을 제조한 후 석영 도가니(29)를 교체하지 않고 실리콘을 충전하는 방법은 로(도시되지 않음)의 내부를 상온으로 냉각시키지 않고 고온 상태를 유지하면서 제조된 단결정 잉곳을 꺼낸다. 그리고, 슬리이딩 홈(23)에 걸림턱(33)을 끼워 타측이 케이블(25)과 연결된 단결정 시드(31)에 다결정실리콘(21)을 결합한다. 이 때, 걸림턱(33)의 폭(W4)이 슬라이딩 홈(23)의 폭(W1) 보다 넓으므로 다결정실리콘(21)은 단결정 시드(31)에 매달리게 된다.The method of filling the silicon without replacing the quartz crucible 29 after manufacturing the single crystal ingot according to the present invention takes out the prepared single crystal ingot while maintaining the high temperature without cooling the inside of the furnace (not shown) to room temperature. . Then, the locking jaw 33 is inserted into the sliding groove 23 to couple the polysilicon 21 to the single crystal seed 31 connected to the cable 25 on the other side. At this time, since the width W4 of the locking step 33 is wider than the width W1 of the sliding groove 23, the polycrystalline silicon 21 is suspended from the single crystal seed 31.

다결정실리콘(21)을 단결정 시드(31)에 매단채 로(도시되지 않음)의 내부에 넣고 케이블(25)을 이용하여 석영 도가니(29) 내에 잔류되며 히터(도시되지 않음)에 의해 계속해서 가열되는 실리콘 융액(27)에 침지시킨다. 상기에서 석영 도가니(29) 내에 잔류하는 실리콘 융액(27)은 이 전 단결정 잉곳을 성장하고 남는 것으로 단결정실리콘(21)의 침지된 부분을 용융시킨다. 그리고, 다결정실리콘(21)을 용융 속도에 따라 서서히 하강시켜 용융시킨다. 이 때, 슬라이딩 홈(23)의 바닥면까지 다결정실리콘(21)을 용융하면 용융되지 않은 부분이 2 조각으로 분리되어 실리콘 융액(27)에 침지된다. 그러므로, 실리콘 융액(27)이 분출되지 않아 로의 내부를 오염시키는 것이 방지된다.The polysilicon 21 is placed inside the furnace (not shown) suspended in the single crystal seed 31 and remains in the quartz crucible 29 using the cable 25 and continues to be heated by a heater (not shown). It is immersed in the silicon melt 27 which becomes. In the above, the silicon melt 27 remaining in the quartz crucible 29 melts the immersed portion of the single crystal silicon 21 by growing and remaining the previous single crystal ingot. Then, the polysilicon 21 is gradually lowered and melted according to the melting rate. At this time, when the polysilicon 21 is melted to the bottom surface of the sliding groove 23, the unmelted portion is separated into two pieces and immersed in the silicon melt 27. Therefore, the silicon melt 27 is not ejected to prevent contamination of the inside of the furnace.

다결정실리콘(21)의 용융이 완료되면 로를 열지 않고, 계속해서, 케이블(25)에 매달린 단결정 시드(31)를 하강시켜 실리콘 융액(43)에 침지시킨다. 그리고, 단결정 시드(31)를 회전하면서 인상(pulling up)하여 단결정 잉곳을 제조한다. 상기에서 다결정실리콘(21)을 용융한 후 로를 열지 않고 단결정 시드(31)를 하강시켜 실리콘 융액(43)에 침지시키므로 공정이 간단하다.When melting of the polysilicon 21 is completed, the furnace is not opened, and the single crystal seed 31 suspended on the cable 25 is subsequently lowered and immersed in the silicon melt 43. Then, a single crystal ingot is manufactured by pulling up while rotating the single crystal seed 31. After melting the polysilicon 21, the single crystal seed 31 is lowered and immersed in the silicon melt 43 without opening the furnace, thereby simplifying the process.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 단결정 시드의 사시도이다.5 is a perspective view of a single crystal seed according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 단결정 시드(41)는 타 측에 걸림턱(43)이 형성된다. 상기에서 걸림턱(43)은 단결정 시드(41)에 측면이 경사진 홈(47)을 형성하므로써 형성된다. 홈(47)의 경사진 측면은 경사면(47)을 이룬다. 상__'e2에서 걸림턱(43)은 제 1 실시예에 적용된 걸림턱(33)과 동일한 크기 및 형상을 갖는다.The single crystal seed 41 according to the second embodiment of the present invention is formed with a locking jaw 43 on the other side. In the above, the catching jaw 43 is formed by forming the groove 47 with the side surface inclined in the single crystal seed 41. The inclined side of the groove 47 forms an inclined surface 47. In the upper __ 'e2, the locking jaw 43 has the same size and shape as the locking jaw 33 applied in the first embodiment.

상술한 바와 같이 본 발명은 단결정 잉곳을 제조한 후 석영 도가니를 교체하지 않고 실리콘을 충전하기 위해 로의 내부를 상온으로 냉각시키지 않고 고온 상태를 유지하면서 일측 단면의 표면 부근에 좁은 폭(W1)을 갖고 그 이하 부분에 넓은 폭(W2)을 갖는 슬라이딩 홈이 형성된 봉상의 다결정실리콘을 걸림턱을 갖는 단결정 시드로 매달아 로의 내부에 있는 석영 도가니에 다결정실리콘을 용융한 후 로를 열지 않고, 계속해서, 단결정 시드를 하강시켜 실리콘 융액에 침지시켜 단결정 잉곳을 성장한다.As described above, the present invention has a narrow width (W1) near the surface of one end surface while maintaining a high temperature without cooling the inside of the furnace to room temperature in order to fill the silicon without replacing the quartz crucible after manufacturing the single crystal ingot. Suspend the rod-shaped polycrystalline silicon with a sliding groove having a wide width W2 in the lower portion thereof with a single crystal seed having a locking jaw to melt the polysilicon in a quartz crucible in the furnace, and then open the furnace without continuing to open the furnace. The seed is lowered and immersed in the silicon melt to grow a single crystal ingot.

따라서, 본 발명은 다결정실리콘이 슬라이딩 홈의 바닥면까지 용융되면 용융되지 않은 부분이 2 조각으로 분리되어 실리콘 융액을 분출시키지 않으면서 침지되므로 로의 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있는 잇점이 있다. 또한, 다결정실리콘의 용융과 단결정 시드의 실리콘 융액에 침지를 로를 열지 않고 계속해서 진행하므로 공정이 간단한 잇점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage that when the polysilicon is melted to the bottom surface of the sliding groove, the unmelted portion is separated into two pieces and immersed without ejecting the silicon melt, thereby preventing contamination of the inside of the furnace. In addition, the process is simple because the melting of the polysilicon and the immersion in the silicon melt of the single crystal seed are continued without opening the furnace.

Claims (13)

로의 내부에서 단결정 잉곳을 성장할 때 사용된 석영 도가니를 교체하지 않고 실리콘 융액을 남긴 상태에서 봉상의 다결정실리콘을 용융해 실리콘을 충전하는 방법에 있어서,In the method of filling silicon by melting the rod-like polycrystalline silicon in the state of leaving the silicon melt without replacing the quartz crucible used to grow a single crystal ingot inside the furnace, 상기 로의 내부를 냉각시키지 않고 고온 상태를 유지하면서 제조된 단결정 잉곳을 꺼내는 단계와,Taking out the prepared single crystal ingot while maintaining the high temperature without cooling the inside of the furnace; 상기 다결정실리콘을 일측 단면에 형성된 슬리이딩 홈에 일측이 케이블에 연결되고 타측에 걸림턱을 갖는 단결정 시드에 결합시키는 단계와,Coupling the polysilicon to a single crystal seed having one side connected to a cable and having a locking jaw on the other side to a sliding groove formed on one side cross section; 상기 다결정실리콘과 단결정 시드를 결합한 상태로 상기 로의 내부로 인입시키는 단계와,Drawing the polysilicon and the single crystal seed into the furnace in a combined state; 상기 다결정실리콘을 상기 실리콘 융액에 침지시켜 용융시키면서 용융 속도에 따라 하강시키는 단계와,Immersing the polysilicon in the silicon melt and lowering it according to the melting rate while melting; 상기 다결정실리콘의 용융 완료 후 상기 로를 열지 않고 상기 케이블에 매달린 단결정 시드를 하강시켜 상기 실리콘 융액에 침지시키는 단계를 포함하는 실리콘 충전 방법.And after the melting of the polysilicon is completed, lowering the single crystal seed suspended from the cable without opening the furnace and immersing it in the silicon melt. 청구항 1에 있어서 상기 슬라이딩 홈은 중심을 가로지르며 표면 부분에는 좁은 폭(W1)을 갖고 그 이하에는 넓은 폭(W2)을 갖는 실리콘 충전 방법.The method of claim 1, wherein the sliding groove traverses the center and has a narrow width (W1) at the surface portion and a wide width (W2) below. 청구항 2에 있어서 상기 슬라이딩 홈은 상기 폭(W1)에서 폭(W2)으로 증가되는 부분이 10∼80°의 각을 이루는 경사면을 갖는 실리콘 충전 _E방법.3. The method of claim 2, wherein the sliding groove has an inclined surface having an angle of 10 ° to 80 ° in a portion of the sliding groove that increases from the width W1 to the width W2. 청구항 2에 있어서 상기 슬라이딩 홈은 상기 폭(W2)을 갖는 부분이 두께(T1)를 갖는 실리콘 충전 방법.The method of claim 2, wherein the sliding groove has a thickness T1 at a portion having the width W2. 청구항 1에 있어서 상기 단결정 시드의 걸림턱은 일측이 폭(W3)을 가지며 타측이 돌출되어 폭(W4)을 갖는 실리콘 충전 방법.The method of claim 1, wherein the latching jaw of the single crystal seed has a width (W3) on one side and a width (W4) on the other side. 청구항 2 또는 청구항 5에 있어서 상기 단결정 시드의 폭(W3)은 상기 슬라이딩 홈의 폭(W1) 보다 작은 실리콘 충전 방법.The method of claim 2 or 5, wherein the width (W3) of the single crystal seed is smaller than the width (W1) of the sliding groove. 청구항 2 또는 청구항 5에 있어서 상기 단결정 시드의 걸림턱 폭(W4)은 상기 슬라이딩 홈의 폭(W1) 보다 크며 폭(W2) 보다 작은 실리콘 충전 방법.The method of claim 2 or 5, wherein the suspending width (W4) of the single crystal seed is greater than the width (W1) of the sliding groove and smaller than the width (W2). 청구항 1에 있어서 상기 단결정 시드의 걸림턱은 상기 슬라이딩 홈의 두께(T1) 보다 작은 두께(T2)를 갖는 실리콘 충전 방법.The method of claim 1, wherein the locking step of the single crystal seed has a thickness T2 less than the thickness T1 of the sliding groove. 청구항 1에 있어서 상기 단결정 시드는 타측의 걸림턱이 일측과 동일한 폭을 갖는 실리콘 충전 방법.The method of claim 1, wherein the single crystal seed has the same width as that of one side. 로의 내부에서 단결정 잉곳을 성장할 때 사용된 석영 도가니를 교체하지 않고 실리콘 융액을 남긴 상태에서 봉상의 다결정실리콘을 용융해 실리콘을 충전하면서 상기 로를 열지 않고 연속해서 상기 실리콘 융액에 침지할 수 있는 단결정 시드에 있어서,Single crystal seed which can be continuously immersed in the silicon melt without opening the furnace while filling the silicon by melting the rod-like polycrystalline silicon in the state of leaving the silicon melt without replacing the quartz crucible used to grow the single crystal ingot inside the furnace. To 사각기둥 형상으로 형성되며 일측이 케이블에 연결되고 타측이 상기 단결정 잉곳과 결합되는 걸림턱을 갖는 단결정 시드.Single crystal seed formed in the shape of a square pillar having a locking jaw coupled to one side and the other side is coupled to the single crystal ingot. 청구항 10에 있어서 상기 걸림턱이 돌출되어 상기 일측 보다 넓은 폭을 갖는 단결정 시드.The single crystal seed of claim 10, wherein the locking jaw protrudes to have a wider width than the one side. 청구항 10에 있어서 상기 걸림턱은 상기 일측과 동일한 폭을 갖는 단결정 시드.The single crystal seed of claim 10, wherein the locking step has a width equal to that of the one side. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서 상기 걸림턱의 상부가 10∼80°의 경사각을 갖는 단결정 시드.The single crystal seed according to claim 11 or 12, wherein an upper portion of the locking jaw has an inclination angle of 10 to 80 degrees.
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