KR20090069441A - Heater and apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot - Google Patents

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KR20090069441A
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heater
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silicon single
crystal ingot
ingot
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KR1020070137101A
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오영현
김진근
한기정
이성영
백성철
이재은
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주식회사 실트론
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    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
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    • C30B15/14Heating of the melt or the crystallised materials
    • C30B15/18Heating of the melt or the crystallised materials using direct resistance heating in addition to other methods of heating, e.g. using Peltier heat

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Abstract

A heater and an apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot are provided to prevent the delay of the physical distribution delivery by using an automatic sending apparatus. A plurality of unit process equipment(10) performs a semiconductor unit manufacturing process. A plurality of automatic sending apparatus transfers a plurality of carriers. A plurality of wafers is mounted in a plurality of carriers. The host computer outputs the control signal for smooth movement of a plurality of wafer carriers. The transfer time for payment of a plurality of wafer carriers is calculated by a control signal. According to the transfer time for payment, the transfer of the physical distribution is successively controlled.

Description

실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터 및 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치{Heater and apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot}Heater and apparatus for manufacturing silicon single crystal ingot

본 발명은 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치와 여기에 구비되는 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평 자장 인가 쵸크랄스키(HMCZ) 방법에 의하여 도가니 안에서 용융된 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정 잉곳을 성장시키는 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치와 이러한 장치에 구비되는 히터에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for producing a silicon single crystal ingot and a heater provided therein, and more particularly, to a silicon single crystal ingot for growing a silicon single crystal ingot from a molten silicon melt in a crucible by a horizontal magnetic field applied Czochralski (HMCZ) method. It relates to a manufacturing apparatus and a heater provided in such an apparatus.

대용량의 실리콘 융액을 사용하는 대구경 실리콘 단결정 잉곳 성장 기술상의 과제 중 하나로서, 잉곳의 안정된 성장에 의한 수율과 품질 향상을 들 수 있다. 잉곳 성장시 수율과 품질에 영향을 주는 인자는 여러 가지가 있지만, 특히 실리콘 융액의 대류를 제어하는 것이 중요하다. As one of the problems in the large-diameter silicon single crystal ingot growth technology using a large amount of silicon melt, yield and quality improvement due to stable growth of the ingot are mentioned. There are many factors that affect yield and quality during ingot growth, but it is particularly important to control the convection of the silicon melt.

잉곳 성장 중에 석영 도가니의 측면으로부터 가열을 행하기 때문에 실리콘 융액 내에는 온도 차이에 따라 자연대류가 형성된다. 또한, 실리콘 융액 내부의 온도 균일성 확보를 위해 석영 도가니와 종결정(seed)을 각각 회전시킴에 따라 강제대류가 형성된다. 이러한 자연대류와 강제대류가 서로 작용하여 실리콘 융액 내에는 복잡한 유동 패턴이 형성된다. Since heating is performed from the side of the quartz crucible during ingot growth, natural convection is formed in the silicon melt in accordance with the temperature difference. In addition, forced convection is formed by rotating the quartz crucible and the seed, respectively, to ensure temperature uniformity in the silicon melt. These natural and forced convections interact with each other to form a complex flow pattern in the silicon melt.

그러한 실리콘 융액 대류의 제어에 있어서, 석영 도가니 내의 실리콘 융액에 수평 자장을 인가하면서 실리콘 단결정을 인상하는 HMCZ 방법이 유효한 것으로 언급되고 있다. HMCZ 방법은 통상의 초크랄스키법에 비하여 실리콘 융액의 상하 열대류를 억제할 수 있다고 알려져 있다. 그리고, 실리콘 융액 표면 근방 온도(인상하는 잉곳의 고액 계면 온도)의 경시적 변동이 현저하게 감소됨과 동시에, 석영 도가니로부터의 SiO의 용해량이 저하되는 결과로, 전위나 결함 발생이 억제되는 데다가 균일하고 또한 저산소 농도를 가지는 잉곳이 용이하게 얻어지는 이점이 있다고 알려져 있다. In the control of such silicon melt convection, an HMCZ method of pulling a silicon single crystal while applying a horizontal magnetic field to the silicon melt in a quartz crucible is said to be effective. It is known that the HMCZ method can suppress the up-and-down tropical flow of the silicon melt as compared with the conventional Czochralski method. As a result, the temporal fluctuation of the temperature near the silicon melt surface (solid-liquid interfacial temperature of the rising ingot) is significantly reduced, and the dissolution amount of SiO from the quartz crucible is lowered, resulting in the suppression of dislocations and the occurrence of defects. It is also known that there is an advantage that an ingot having a low oxygen concentration can be easily obtained.

HMCZ 방법에 따라 잉곳을 성장시키는 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치를 이용한다. The method for growing an ingot according to the HMCZ method uses a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus as shown in FIG. 1.

실리콘 단결정 잉곳 제조 장치(15)는 잉곳이 성장되는 성장로(16) 안의 실리콘 융액(5)을 인상로(17)로 끌어올리는 방식으로 구성되어져 있다. 상부 인상로(17) 위에는 잉곳을 성장시킬 때 종결정(1)을 회전시키기 위한 상부 회전부(18)에 연결된 케이블(19) 선단에 종결정 홀더(20)가 있다. 인상로(17)에는 직경 감지 센서(14)도 구비되어 있다. The silicon single crystal ingot manufacturing apparatus 15 is comprised by pulling up the silicon melt 5 in the growth path 16 in which the ingot grows to the impression furnace 17. Above the upper impression path 17 is a seed crystal holder 20 at the tip of the cable 19 connected to the upper rotary part 18 for rotating the seed crystal 1 when growing the ingot. The impression passage 17 is also provided with a diameter detecting sensor 14.

성장로(16) 내부에는 실리콘 융액(5)이 담긴 석영 도가니(11)가 있고, 그 둘레에는 고온의 실리콘 융액(5)에 의해 형태가 변할 수 있는 석영 도가니(11)를 지지하기 위한 흑연 도가니(12)로 구성되어 있다. 그 하부에는 흑연 도가니(12)를 받치고 있는 흑연 도가니 지지축(21)을 승하강 및 회전시킬 수 있도록 하부 구동부(13) 및 하부 회전부(22)가 있으며, 그 둘레에는 실리콘을 녹이고 공정 중에 열 을 공급하기 위한 흑연 발열체로서의 히터(7)가 설치되어 있다. 성장로(16) 내의 단열을 위해 히터(7)의 바깥쪽에는 상부 단열재(8), 측면 단열재(9) 및 하부 단열재(10)가 구성되어 있다.Inside the growth furnace 16 is a quartz crucible 11 containing a silicon melt 5, around which a graphite crucible for supporting a quartz crucible 11, which can be changed in shape by a high temperature silicon melt 5. It consists of 12. In the lower part, there is a lower driving part 13 and a lower rotating part 22 for raising and lowering and rotating the graphite crucible support shaft 21 which supports the graphite crucible 12, and around the melted silicon and heat during the process. A heater 7 as a graphite heating element for supplying is provided. The upper heat insulating material 8, the side heat insulating material 9, and the lower heat insulating material 10 are configured on the outside of the heater 7 to insulate the growth furnace 16.

또한, 고온에서 상온으로 될 때까지 성장로(16) 내의 구조물의 산화를 방지할 목적으로 아르곤(Ar)과 같은 불활성 기체를 흘려보내기 위해 인상로(17)에 불활성 기체의 유량을 조절할 수 있는 불활성 기체 유입 조절장치(23)가 있고, 성장로(16) 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절장치(24)가 하부 단열재(10) 아래에 구성되어져 있다. In addition, inert to control the flow rate of the inert gas to the impression furnace 17 to flow an inert gas such as argon (Ar) for the purpose of preventing oxidation of the structure in the growth furnace 16 from high temperature to room temperature. There is a gas inflow regulator 23, and a pressure regulator 24 for regulating the pressure in the growth furnace 16 is configured under the lower insulation 10.

성장로(16)의 수평 방향 외측으로 자장 발생 장치로서 전자석(25)이 흑연 도가니 지지축(21)에 대해 좌우 대칭으로 설치되어 있다. 전자석(25)은 결정성장축과 수직이고 실리콘 융액면(6)에 평행한 수평 자장을 인가한다. The electromagnet 25 is provided symmetrically with respect to the graphite crucible support shaft 21 as a magnetic field generating device outside the growth path 16 in the horizontal direction. The electromagnet 25 applies a horizontal magnetic field perpendicular to the crystal growth axis and parallel to the silicon melt surface 6.

이러한 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치(15)를 이용하여 잉곳을 성장시키는 방법은 다음과 같다. The method of growing an ingot using the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus 15 is as follows.

석영 도가니(11)의 내부에 고순도 다결정 실리콘을 적재하고 히터(7)로부터 복사되는 열로 융점(약 1420℃) 이상으로 가열하여 실리콘 융액(5)으로 만든다. 그리고, 수평 자장을 인가하고, 케이블(19)을 풀어냄으로써, 실리콘 융액면(6) 대략 중심부에 종결정(1)의 선단을 접촉 또는 침지시킨다. 그 후, 흑연 도가니 지지축(21)을 적절한 방향으로 회전시킴과 동시에, 케이블(19)을 회전시키면서 감아올려 종결정(1)을 인상함으로써, 잉곳(4)의 성장이 개시된다. 이 후, 인상속도와 온도를 적절히 조절하는 것에 의해 대략 원추 형상의 잉곳을 얻는 것이 가능하다. A high purity polycrystalline silicon is loaded inside the quartz crucible 11 and heated to a melting point (about 1420 ° C.) or more by heat radiated from the heater 7 to form the silicon melt 5. Then, by applying a horizontal magnetic field and releasing the cable 19, the tip of the seed crystal 1 is brought into contact with or immersed in a substantially central portion of the silicon melt surface 6. Thereafter, the graphite crucible support shaft 21 is rotated in an appropriate direction, and the ingot 4 is started by pulling up the seed crystal 1 while winding the cable 19 while rotating it. After that, it is possible to obtain a substantially conical ingot by appropriately adjusting the pulling speed and temperature.

잉곳(4)을 성장시킬 때에는 흑연 도가니 지지축(21)을 회전시키면서 석영 도가니(11)를 상승시켜 고-액 계면이 동일한 높이를 유지하도록 하고, 잉곳(4)은 석영 도가니(11)의 회전축과 동일한 축을 중심으로 하여 석영 도가니(11)의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면서 끌어 올린다. When growing the ingot 4, the quartz crucible 11 is raised while rotating the graphite crucible support shaft 21 so that the solid-liquid interface maintains the same height, and the ingot 4 is the axis of rotation of the quartz crucible 11. It is pulled up while rotating in the direction opposite to the rotation direction of the quartz crucible 11 about the same axis as.

잉곳(4)의 품질에 관계되는 산소 농도는 특히 석영 도가니(11)에서 발생하는 양과 실리콘 융액면(6)에서 휘발되는 양 그리고 실리콘 융액(5)에서 전달되는 경로를 제어하는 석영 도가니(11)의 회전속도, 성장로(16) 내부의 압력, Ar의 유량 설계에 의한 제어가 전통적인 방법이었으나, 개선하기 어려운 문제가 빈번히 발생되고 있다. 특히 발열을 하는 주요 핫 존(hot zone) 품목인 히터(7)는 산소 농도 제어를 더욱 어렵게 하고 있다. The oxygen concentration related to the quality of the ingot 4 is in particular the quartz crucible 11 which controls the amount generated in the quartz crucible 11, the amount volatilized in the silicon melt surface 6 and the path delivered from the silicon melt 5. Control by the rotational speed, the pressure inside the growth furnace 16, and the flow rate design of Ar has been the traditional method, but problems that are difficult to improve frequently occur. In particular, the heater 7, which is a major hot zone item that generates heat, makes the oxygen concentration control more difficult.

일반적으로 사용되는 히터(7)는 원통 형상이고 주로 등방성 흑연으로서 되어 있다. 특히 히터(7)는 전류가 공급되는 단자부(7")와, 국부 발열을 위해 소정의 부분에서만 보다 효율적으로 발열 가능하도록 수 개 내지 수십 개의 슬릿이 새겨져 있는 슬릿부(7')를 가진다. 그리고 저항이 커져서 이 부분에서만 주로 발열하도록 슬릿부(7')는 다른 부분보다 두께가 작게 형성되어 있다.The heater 7 generally used is cylindrical and mainly made of isotropic graphite. In particular, the heater 7 has a terminal portion 7 "to which current is supplied and a slit portion 7 'in which several to several tens of slits are engraved so as to be able to generate heat more efficiently only in a predetermined portion for local heat generation. The slit portion 7 'is formed to have a smaller thickness than the other portions so that the resistance is large and heat is mainly generated only in this portion.

그런데 히터(7)의 공정 횟수가 증가되면서 산화되는 과정으로 초기 디자인보다 두께가 식각된다. 이에 따라 히터 저항이 슬릿부(7')에서만 더욱 증가하여, 공정 횟수가 증가함에 따라 더욱 국부 발열 현상이 심화되며 히터 파워 값의 변동이 발생한다. 이것은 발열부 분포를 변화시키기 때문에 산소 농도 제어를 더욱 어렵게 한다. 실제 관찰 결과, 공정 횟수가 50회 정도 되면 슬릿부(7')의 국부 발열량이 기존 대비 25% 증가하였으며, 산소 농도의 변화가 극심하여 히터의 교체가 필요하였다. However, as the number of processes of the heater 7 increases, the thickness of the heater 7 is etched rather than the initial design. Accordingly, the heater resistance is further increased only in the slit portion 7 ', and as the number of processes increases, the local heat generation phenomenon is further intensified, and a change in the heater power value occurs. This makes the oxygen concentration control more difficult because it changes the heating portion distribution. As a result of the observation, when the number of processes is about 50 times, the local calorific value of the slit portion 7 'is increased by 25% compared to the existing one, and the change of the oxygen concentration is so severe that the heater needs to be replaced.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실리콘 단결정 잉곳의 산소 농도 품질을 균일화할 수 있는 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터 및 그것을 이용한 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a silicon single crystal ingot heater and silicon single crystal ingot production apparatus using the same that can uniform the oxygen concentration quality of the silicon single crystal ingot.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터는, 저항가열에 의한 원통상 발열부가 설치되고, 실리콘 융액을 수용하는 도가니를 에워싸도록 배치되며, HMCZ 방법에 의해 단결정을 제조하는 경우에 이용되는 히터에 있어서, 국부 발열을 위해 슬릿이 새겨진 슬릿부를 구비하며, 상기 슬릿부의 두께가 다른 부분의 두께보다 작지 않은 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 슬릿부의 두께가 다른 부분의 두께와 동일하며, 구체적으로는 23mm이다. In order to solve the above problems, the heater for producing a silicon single crystal ingot according to the present invention is provided with a cylindrical heat generating part by resistance heating, is arranged to surround a crucible containing a silicon melt, and when manufacturing a single crystal by the HMCZ method. In the heater used for, the slit portion is provided with a slit engraved for local heat, characterized in that the thickness of the slit portion is not smaller than the thickness of the other portion. Preferably, the thickness of the slit portion is the same as the thickness of the other portion, specifically 23 mm.

그리고 본 발명은, 적어도, 상기 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터를 구비한 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치를 제공한다. And this invention provides at least the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus provided with the said silicon single crystal ingot manufacturing heater.

본 발명에 따르면, 실리콘 단결정 잉곳의 성장 중 가장 중요한 요소 중의 하나인 실리콘 융액 내에서 대류의 흐름을 일정하게 유지하고 히터 운용 전력의 편차와 산소 농도의 편차를 줄일 수 있다. 그에 따라, 현재 무결함 품질에서 가장 중요 한 인상 속도의 편차를 줄임으로써, 균일한 실리콘 단결정 잉곳을 생산할 수 있다. According to the present invention, it is possible to maintain a constant flow of convection in the silicon melt, which is one of the most important elements of the growth of the silicon single crystal ingot, and to reduce the deviation of the heater operating power and the oxygen concentration. As a result, uniform silicon single crystal ingots can be produced by reducing the deviation of the pulling speed, which is most important in current defect quality.

본 발명의 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터를 구비한 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치를 이용하여, HMCZ 방법에 의해 잉곳을 제조하면, 특히 결정 결함이 없음과 동시에 결정 반경 방향으로 산소 농도의 균일성이 높은 고품질의 잉곳을 생산성 좋게 제조하는 것이 가능하다.When the ingot is manufactured by the HMCZ method using the silicon single crystal ingot production apparatus equipped with the silicon single crystal ingot production heater of the present invention, there is no crystal defect and high quality ingot with high uniformity of oxygen concentration in the crystal radial direction. It is possible to manufacture the product with good productivity.

종래 공정 횟수가 50회 정도되면 히터를 교체해야 했던 것에 비하여 본 발명에 따르면 70회 정도로 수명이 길어지는 효과가 있다. 이것은 식각율이 30% 감소한 것에 해당한다. When the number of conventional processes is about 50 times, according to the present invention, the lifespan is about 70 times longer than that of replacing the heater. This corresponds to a 30% reduction in the etch rate.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only this embodiment is to complete the disclosure of the present invention, those skilled in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the scope of the invention, and the invention is defined only by the scope of the claims.

본 발명자들은 종래 히터 사용에 따라 슬릿부가 식각되어 저항 불균일이 극심해지던 것을 개선하고자, 히터 디자인에 따른 저항 변화 분석을 시도하였다. 분석한 히터의 슬릿부 두께는 19mm였고 슬릿부를 제외한 다른 부분의 두께는 23mm이었다. 분석 결과, 초기 저항대비 2.75옴 상승시 산소 농도 트렌드에 변화가 발생하는 것을 알 수 있었다. 이것은 공정 횟수에 증가에 따라 슬릿부가 식각되면서 발열 면적이 축소되고, 이에 따라 석영 도가니로부터 산소 용출 차이가 발생함에 따른 것으로 판단되어, 본 발명을 제안하기에 이르렀다. The present inventors attempted to analyze the resistance change according to the heater design in order to improve that the slit part is etched and the resistance unevenness becomes severe according to the conventional heater. The slit thickness of the heater analyzed was 19mm and the thickness of the other parts except the slit was 23mm. As a result, it can be seen that the oxygen concentration trend changes when the 2.75 ohms increase compared to the initial resistance. As the number of processes increases, the heat generation area decreases as the slit portion is etched, and accordingly, the oxygen elution difference is generated from the quartz crucible, and thus the present invention has been proposed.

도 2는 본 발명에 따른 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a heater for producing a silicon single crystal ingot according to the present invention.

본 발명에 따른 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터(70)는, 저항가열에 의한 원통상 발열부가 설치되고, 실리콘 융액을 수용하는 도가니를 에워싸도록 배치되며, HMCZ 방법에 의해 단결정을 제조하는 경우에 이용되는 히터로서, 예를 들면 도 1에 도시한 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치(15)의 히터(7)를 대체할 수 있는 것이다. The heater 70 for producing a silicon single crystal ingot according to the present invention is provided with a cylindrical heat generating part by resistance heating, is arranged to surround a crucible containing a silicon melt, and is used when a single crystal is produced by the HMCZ method. As a heater, the heater 7 of the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus 15 shown in FIG. 1 can be replaced, for example.

히터(70)는 원통 형상이고 주로 등방성 흑연으로서 되어 있다. 그리고, 전류가 공급되는 단자부(70")와, 국부 발열을 위해 슬릿이 새겨진 슬릿부(70')를 구비한다. 슬릿부(70')에는 수 개 내지 수십 개의 슬릿이 새겨져 있다. 슬릿 사이의 부분에서 주로 발열이 되며, 이러한 국부 발열은 실리콘 단결정 잉곳의 산소 농도 제어에 도움이 된다. The heater 70 is cylindrical in shape and mainly made of isotropic graphite. And a terminal portion 70 "to which current is supplied, and a slit portion 70 'engraved with a slit for local heat generation. The slit portion 70' is engraved with several to several tens of slits. It is mainly exothermic at the part of, and this local exotherm helps to control the oxygen concentration of the silicon single crystal ingot.

슬릿부(70')의 두께(d')는 다른 부분의 두께(d)보다 작지 않다. 다시 말해, 슬릿부(70')의 두께(d')는 다른 부분의 두께(d)와 같거나 더 크다. 되도록이면 슬릿부(70')의 두께가 다른 부분의 두께(d)와 같게 하는 것이 발열 측면에서 유리하며, 본 발명에서는 23mm로 할 것을 제안한다. 이렇게 슬릿부(70')의 두께를 변경함에 따라, 주로 발열이 이루어지는 슬릿부(70')가 식각되는 정도가 종래보다 적어지며, 이러한 히터 디자인 변경에 따라 국부적으로 저항 변화가 극심해지던 것을 개선할 수 있다. The thickness d 'of the slit portion 70' is not smaller than the thickness d of the other portion. In other words, the thickness d 'of the slit portion 70' is equal to or greater than the thickness d of the other portion. Preferably, the thickness of the slit portion 70 'is equal to the thickness d of the other portion is advantageous in terms of heat generation, and the present invention proposes to be 23 mm. As the thickness of the slit portion 70 'is changed, the degree of etching of the slit portion 70', which mainly generates heat, is less than that of the conventional art, and the change in resistance is severely increased according to the change of the heater design. can do.

도 3은 종래 히터와 본 발명에 따른 히터 사용시의 비교를 위한 그래프이다. 3 is a graph for comparison between a conventional heater and a heater according to the present invention.

실리콘 융액 양을 400kg 충진한 대용량 공정에 있어서, 종래 슬릿부 두께가 19mm인 경우에 비하여 본 발명에 따라 슬릿부 두께가 23mm인 경우에 식각율이 30% 정도 감소하였다. 종래 공정 횟수가 50회 정도되면 히터를 교체해야 했던 것에 비하여 본 발명에 따르면 70회 정도로 수명이 길어지는 효과가 있다. In the large-capacity process filled with 400 kg of silicon melt, the etch rate was reduced by about 30% when the slit thickness was 23 mm according to the present invention compared to the case where the thickness of the conventional slit portion was 19 mm. When the number of conventional processes is about 50 times, according to the present invention, the lifespan is about 70 times longer than that of replacing the heater.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. 본 발명의 실시예들은 예시적이고 비한정적으로 모든 관점에서 고려되었으며, 이는 그 안에 상세한 설명 보다는 첨부된 청구범위와, 그 청구범위의 균등 범위와 수단내의 모든 변형예에 의해 나타난 본 발명의 범주를 포함시키려는 것이다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious. Embodiments of the invention have been considered in all respects as illustrative and not restrictive, which include the scope of the invention as indicated by the appended claims rather than the detailed description therein, the equivalents of the claims and all modifications within the means. I want to.

도 1은 종래의 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional silicon single crystal ingot production apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a heater for producing a silicon single crystal ingot according to the present invention.

도 3은 종래 히터와 본 발명에 따른 히터 사용시의 비교를 위한 그래프이다. 3 is a graph for comparison between a conventional heater and a heater according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

1...종결정 4...실리콘 단결정 잉곳 1 ... seed crystal 4 ... silicon single crystal ingot

5...실리콘 융액 6...실리콘 융액면 5 ... silicone melt 6 ... silicone melt surface

7, 70...히터 7', 70'...슬릿부7, 70 ... heater 7 ', 70' ... slit

7", 70"...단자부 8...상부 단열재7 ", 70" ... Terminal 8 ... Top Insulation

9...측면 단열재 10...하부 단열재9 ... side insulation 10 ... bottom insulation

11...석영 도가니 12...흑연 도가니11 ... quartz crucible 12 ... graphite crucible

13...하부 구동부 14...직경 감지 센서13 Lower drive 14 Diameter sensor

15...실리콘 단결정 잉곳 제조 장치 16...성장로15 ... Silicone single crystal ingot manufacturing device 16 ... Growth furnace

17...인상로 18...상부 회전부17.Impression furnace 18 ... Upper rotation part

19...케이블 20...종결정 홀더19 ... cable 20 ... seed crystal holder

21...흑연 도가니 지지축 22...하부 회전부21 ... Graphite crucible support shaft 22 ... Lower rotating part

23...불활성 기체 유입 조절장치 24...압력 조절장치23.Inert gas inlet regulator 24 ... Pressure regulator

25...전자석25 ... electromagnet

Claims (3)

저항가열에 의한 원통상 발열부가 설치되고, 실리콘 융액을 수용하는 도가니를 에워싸도록 배치되며, HMCZ 방법에 의해 단결정을 제조하는 경우에 이용되는 히터에 있어서, In the heater used in the case where the cylindrical heating part by resistance heating is provided, it is arrange | positioned so as to surround the crucible which accommodates a silicon melt, and a single crystal is manufactured by the HMCZ method, 국부 발열을 위해 슬릿이 새겨진 슬릿부를 구비하며,It has a slit engraved with slit for local heating, 상기 슬릿부의 두께가 다른 부분의 두께보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터. And the thickness of the slit portion is not smaller than the thickness of the other portion. 제1항에 있어서, 상기 슬릿부의 두께가 다른 부분의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터. The heater for producing a silicon single crystal ingot according to claim 1, wherein the thickness of the slit portion is the same as that of other portions. 제1항 또는 제2항에 기재된 실리콘 단결정 잉곳 제조용 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치. The silicon single crystal ingot manufacturing apparatus of Claim 1 or 2 is provided, The silicon single crystal ingot manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
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