KR20090078045A - Apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot - Google Patents

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김세훈
심복철
정요한
이홍우
김도연
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Abstract

An apparatus for manufacturing a silicon single crystal ingot is provided to improve durability by reducing an etching effect of a crucible due to a residual silicon melt within the crucible. An apparatus(100) for manufacturing a silicon single crystal ingot includes a first chamber(110), a plurality of second chambers(120), a driving unit(140), a crucible(150), a heater(160), and a cable(180). The first chamber includes a receiving part(113). The second chamber includes a space part(123). The second chamber is coupled separably with an upper side of the first chamber. The driving unit moves the second chambers in order to couple alternately the second chambers with the first chamber. The crucible is arranged in the receiving part of the first chamber. The crucible is used for storing a silicon melt. The heater is arranged in the receiving part in order to surround the crucible. The heater heats the silicon melt. The cable is arranged in an upper side of the crucible. A seed(181) is coupled with an end of the cable.

Description

실리콘 단결정 잉곳 생산장치{Apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot}Silicon single crystal ingot production equipment {Apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot}

본 발명은 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쵸크랄스키 방법을 사용하여 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon single crystal ingot production apparatus, and more particularly, to a silicon single crystal ingot production apparatus for producing a silicon single crystal ingot using the Czochralski method.

실리콘 단결정 잉곳은 쵸크랄스키(CZ) 방법에 의해 생산된다. 도 1은 쵸크랄스키 방법을 이용하여 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 종래의 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 단면도이다.Silicon single crystal ingots are produced by the Czochralski (CZ) method. 1 is a cross-sectional view of a conventional silicon single crystal ingot production apparatus for producing a silicon single crystal ingot using the Czochralski method.

도 1을 참조하면, 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(9)는 챔버(1)와, 챔버 내부에 설치된 도가니(2)와, 도가니를 가열하는 히터(3)와, 도가니(2)의 상측에 승강 가능하게 설치되는 케이블(4)을 구비한다. Referring to FIG. 1, the silicon single crystal ingot production apparatus 9 can be elevated on and off the chamber 1, the crucible 2 installed inside the chamber, a heater 3 for heating the crucible, and an upper side of the crucible 2. It is provided with a cable (4) to be installed.

상술한 바와 같이 구성된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(9)를 사용하여 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 과정은 다음과 같다. The process of producing the silicon single crystal ingot using the silicon single crystal ingot production device 9 configured as described above is as follows.

먼저, 도가니(2)에 실리콘 단결정 잉곳을 장입한 후, 히터(3)로 가열하여 실리콘 융액을 형성한다. 그런 다음, 시드(5)를 실리콘 융액에 접촉한 후 서서히 인 상하면 실리콘 단결정 잉곳이 성장된다. 이후, 도 1에 가상선으로 도시된 바와 같이 성장 완료된 실리콘 단결정 잉곳을 인상한 상태에서 적절한 온도까지 냉각시킨다. 이때, 도가니(2)에 남아있는 실리콘 융액이 굳는 것을 방지하기 위하여 도가니(2)를 지속적으로 가열한다. 그런 다음, 냉각된 실리콘 단결정 잉곳을 챔버(1)에서 꺼내며, 이후 동일한 과정을 통해 새로운 실리콘 단결정 잉곳을 생산하게 된다. First, a silicon single crystal ingot is charged into the crucible 2 and then heated by the heater 3 to form a silicon melt. Then, when the seed 5 is gradually raised after contacting the silicon melt, a silicon single crystal ingot is grown. Thereafter, as shown in phantom lines in FIG. 1, the grown silicon single crystal ingot is cooled to an appropriate temperature in a raised state. At this time, the crucible 2 is continuously heated to prevent the silicon melt remaining in the crucible 2 from hardening. Then, the cooled silicon single crystal ingot is taken out of the chamber 1, and then a new silicon single crystal ingot is produced through the same process.

하지만, 종래의 경우 상술한 바와 같이 실리콘 단결정 잉곳을 챔버(1) 내에서 냉각시키므로, 냉각과정 동안 새로운 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 공정을 수행할 수가 없다. 따라서, 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(9)의 생산효율이 저하되는 문제점이 있다.However, in the related art, since the silicon single crystal ingot is cooled in the chamber 1 as described above, a process of producing a new silicon single crystal ingot cannot be performed during the cooling process. Therefore, there is a problem that the production efficiency of the silicon single crystal ingot production device 9 is lowered.

그리고, 도가니(2)를 가열하는 열이 실리콘 단결정 잉곳으로도 전달되므로 실리콘 단결정 잉곳의 냉각과정에 소요되는 시간이 길어지게 되며, 그 결과 전체 공정 시간이 길어지게 된다. In addition, since the heat for heating the crucible 2 is transferred to the silicon single crystal ingot, the time required for the cooling process of the silicon single crystal ingot becomes longer, and as a result, the overall process time becomes longer.

또한, 실리콘 단결정 잉곳의 냉각과정 동안에도 도가니(2)에 남아있는 실리콘 융액에 의해 도가니(2)가 지속적으로 식각되는데, 상술한 바와 같이 냉각과정에 소요되는 시간이 길어지는 경우 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 동안에 도가니가 많이 식각되게 되며, 그 결과 도가니(2)의 내구성이 약화되는 문제점이 있다. In addition, the crucible 2 is continuously etched by the silicon melt remaining in the crucible 2 even during the cooling process of the silicon single crystal ingot. As described above, when the time required for the cooling process is long, a silicon single crystal ingot is produced. While the crucible is etched a lot, and as a result there is a problem that the durability of the crucible (2) is weakened.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실리콘 단결정 잉곳의 생산효율 및 내구성이 향상되도록 구조가 개선된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a silicon single crystal ingot production apparatus having an improved structure to improve the production efficiency and durability of the silicon single crystal ingot.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실리콘 단결정 잉곳 생산장치는 내부에 수용부가 마련되어 있는 제1챔버와, 내부에 공간부가 마련되어 있으며, 상기 제1챔버의 상측에 분리가능하게 교대로 결합되는 복수 개의 제2챔버와, 상기 복수 개의 제2챔버가 상기 제1챔버에 교대로 결합되도록 상기 복수 개의 제2챔버를 이동시키는 구동유닛과, 상기 제1챔버의 수용부에 배치되며, 실리콘 융액이 수용되는 도가니와, 상기 도가니를 감싸도록 상기 수용부에 배치되며, 상기 실리콘 융액을 가열하는 히터와, 상기 도가니의 상측에 승강 가능하게 배치되며, 그 단부에 시드가 결합되어 있는 케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the silicon single crystal ingot production apparatus according to the present invention is provided with a first chamber having an accommodating portion therein, and a space portion provided therein, a plurality of which are alternately coupled to an upper side of the first chamber. Two chambers, a drive unit for moving the plurality of second chambers such that the plurality of second chambers are alternately coupled to the first chambers, and disposed in a receiving portion of the first chamber, and containing a silicon melt A crucible to be disposed, the heater disposed to enclose the crucible, a heater for heating the silicon melt, and a cable disposed to be elevated on an upper side of the crucible and having a seed coupled to an end thereof. It is done.

본 발명에 따르면, 상기 구동유닛은, 상기 복수 개의 제2챔버에 결합되는 회전바와, 상기 회전바에 결합되며, 그 구동시 상기 회전바 및 상기 복수 개의 제2챔버를 회전시키는 모터를 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the drive unit, the rotary bar is coupled to the plurality of second chambers, and is coupled to the rotary bar, it is preferable to include a motor for rotating the rotary bar and the plurality of second chambers when the drive. Do.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제2챔버의 공간부를 개방하는 개방위치와, 상기 공간부를 폐쇄하는 폐쇄위치 사이에서 이동가능하며, 그 이동시 상기 공간부를 개폐하는 개폐부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, according to the present invention, it is preferable to further include an opening and closing member which is movable between an open position for opening the space part of the second chamber and a closed position for closing the space part, and opening and closing the space part during the movement.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 개폐부재는, 상기 제2챔버에 대하여 회전가능하게 결합되며, 그 회전시 상기 공간부를 개폐하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the opening and closing member is rotatably coupled to the second chamber, it is preferable to open and close the space portion during the rotation.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제2챔버는 두 개 구비되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that two second chambers are provided.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 성장 완료된 실리콘 단결정 잉곳을 냉각시키는데 소요되는 시간이 절감되며, 또한 실리콘 단결정 잉곳의 냉각공정 중에도 새로운 실리콘 단결정 잉곳의 생산과정을 진행할 수 있다. 따라서, 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 생산효율이 향상된다. 또한, 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 전체 공정의 시간이 감축되므로, 도가니 내에 잔존하는 실리콘 융액에 의해 도가니가 식각되는 현상을 줄일 수 있으며, 그 결과 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 내구성이 향상된다.According to the present invention having the above-described configuration, the time required to cool the grown silicon single crystal ingot can be reduced, and the new silicon single crystal ingot can be produced during the cooling process of the silicon single crystal ingot. Therefore, the production efficiency of the silicon single crystal ingot production apparatus is improved. In addition, since the time of the entire process of producing the silicon single crystal ingot is reduced, the phenomenon in which the crucible is etched by the silicon melt remaining in the crucible can be reduced, and as a result, the durability of the silicon single crystal ingot production apparatus is improved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 생산장치에 관하여 설명하기로 한다. 다음에 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, a silicon single crystal ingot production apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 제2챔버의 사시도이다.2 and 3 are cross-sectional views of the silicon single crystal ingot production apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view of the second chamber shown in FIG.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 생산장 치(100)는 제1챔버(110)와, 제2챔버(120)와, 개폐부재(130)와, 구동유닛(140)과, 도가니(150)와, 히터(160)와, 보온벽(170)과, 케이블(180)을 포함한다.2 to 4, the silicon single crystal ingot production apparatus 100 according to the present embodiment includes a first chamber 110, a second chamber 120, an opening and closing member 130, and a driving unit ( 140, a crucible 150, a heater 160, a thermal insulation wall 170, and a cable 180.

제1챔버(110)는 바닥부(111)와 측면부(112)를 포함한다. 바닥부(111)는 원형의 판상으로 형성된다. 측면부(112)는 바닥부(111)의 둘레를 따라 상방향으로 연장 형성되며, 측면부(112)의 상측은 그 직경이 점차적으로 작아지도록 형성된다. 바닥부(111)와 측면부(112)에 의해 형성되는 수용부(113)에는 후술할 도가니(150), 히터(160) 및 보온벽(170)이 배치된다. The first chamber 110 includes a bottom portion 111 and a side portion 112. The bottom 111 is formed in a circular plate shape. Side portion 112 is formed to extend in the upward direction along the circumference of the bottom portion 111, the upper side of the side portion 112 is formed so that its diameter gradually becomes smaller. In the accommodating part 113 formed by the bottom part 111 and the side part 112, the crucible 150, the heater 160, and the insulating wall 170, which will be described later, are disposed.

제2챔버(120)는 복수 구비되며 제1챔버(110)의 상측에 분리가능하게 결합된다. 특히 본 실시예에서는 제2챔버(120)는 2개 구비되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 제2챔버(120) 중 어느 하나는 제1챔버(110)의 상단에 결합되며, 다른 하나는 제1챔버(110)로부터 분리되어 있다. 2개의 제2챔버(120)는 성장위치, 즉 제1챔버(110)의 상단에 결합되어 실리콘 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 위치와, 냉각위치, 즉 제1챔버(110)로부터 분리되어 성장완료된 실리콘 단결정 잉곳을 냉각시키기 위한 위치 사이에서 이동되면서, 제1챔버(110)의 상단에 교대로 결합된다. The second chamber 120 is provided in plural and detachably coupled to the upper side of the first chamber 110. In particular, in the present embodiment, two second chambers 120 are provided, and as shown in FIG. 2, one of the two second chambers 120 is coupled to an upper end of the first chamber 110, and the other One is separated from the first chamber 110. The two second chambers 120 are joined to a growth position, that is, a position for growing a silicon single crystal ingot coupled to an upper end of the first chamber 110, and a cooling position, that is, silicon growth separated from the first chamber 110 and completed. Moving between positions for cooling the single crystal ingot, it is alternately coupled to the top of the first chamber (110).

각 제2챔버(120)는 천장부(121)와 둘레부(122)를 포함한다. 천장부(121)는 원형의 판상으로 형성되며, 그 중심에는 후술할 케이블(180)이 통과되는 관통공(121a)이 형성된다. 둘레부(122)는 천장부(121)의 둘레를 따라 하방향으로 연장 형성된다. 천장부(121)와 둘레부(122)에 의해 형성되는 공간부(123)에는, 도 2의 가상선으로 도시된 바와 같이 성장완료된 실리콘 단결정 잉곳이 배치된다. Each second chamber 120 includes a ceiling portion 121 and a circumference portion 122. The ceiling part 121 is formed in a circular plate shape, and a through hole 121a through which the cable 180 to be described later passes is formed at the center thereof. The circumference portion 122 extends downward along the circumference of the ceiling portion 121. In the space portion 123 formed by the ceiling portion 121 and the circumference portion 122, the grown silicon single crystal ingot is disposed as shown by the virtual line of FIG. 2.

개폐부재(130)는 제2챔버(120)의 공간부(123)를 개방 및 폐쇄하는 것으로, 공간부(123)를 개방하는 개방위치 및 공간부(123)를 폐쇄하는 폐쇄위치 사이에서 이동가능하게 배치된다. 특히, 본 실시예의 개폐부재(130)는 원형의 판상으로 형성되며, 제2챔버의 둘레부(122)에 회전가능하게 결합된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 개폐부재(130)는 그 회전시 제2챔버의 공간부(123)를 개방 및 폐쇄한다. The opening / closing member 130 opens and closes the space 123 of the second chamber 120 and is movable between an open position for opening the space 123 and a closed position for closing the space 123. To be placed. In particular, the opening and closing member 130 of the present embodiment is formed in a circular plate shape, it is rotatably coupled to the circumferential portion 122 of the second chamber. As shown in FIG. 3, the opening and closing member 130 opens and closes the space part 123 of the second chamber when the opening and closing member 130 is rotated.

구동유닛(140)은 2개의 제2챔버(120)를 성장위치와 냉각위치 사이에서 이동시키기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 회전바(141)와, 회전축(142)과, 모터(미도시)를 포함한다. 회전바(141)는 가로 방향으로 길게 형성되며, 회전가능하게 배치된다. 회전바(141)의 양단은 2개의 제2챔버(120)의 상측에 각각 결합된다. 회전축(142)은 상하 방향으로 길게 형성되며, 그 하단은 회전바(141)의 가운데에 결합된다. 모터는 회전축의 상단에 결합되며, 그 구동시 회전축(141) 및 회전바(142)를 회전시킨다.The driving unit 140 is for moving the two second chambers 120 between the growth position and the cooling position. In this embodiment, the rotation bar 141, the rotation shaft 142, and the motor (not shown) are moved. Include. Rotating bar 141 is formed long in the horizontal direction, it is disposed rotatably. Both ends of the rotation bar 141 are respectively coupled to the upper sides of the two second chambers 120. Rotating shaft 142 is formed long in the vertical direction, the lower end is coupled to the center of the rotation bar (141). The motor is coupled to an upper end of the rotating shaft, and rotates the rotating shaft 141 and the rotating bar 142 during its driving.

도가니(150)는 제1챔버의 수용부(113)에 배치되며, 그 내부에 실리콘 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 실리콘 융액이 수용된다. 도가니(150)의 하단에는 회전축(K)이 결합되어 있으며, 회전축(K)의 회전시 도가니(150)가 승강 및 회전된다.The crucible 150 is disposed in the accommodating portion 113 of the first chamber, and contains a silicon melt for growing a silicon single crystal ingot therein. The rotary shaft K is coupled to the lower end of the crucible 150, and the crucible 150 is lifted and rotated when the rotary shaft K is rotated.

히터(160)는 중공의 원통형으로 형성되며, 제1챔버의 수용부(113)에 배치된다. 히터(160)의 내부에는 도가니(150)가 배치된다. 히터(160)는 전원 인가시 도가니를 가열하여 그 내부에 존재하는 다결정 실리콘을 융해시키며, 융해된 실리콘 융액을 가열한다.The heater 160 is formed in a hollow cylindrical shape and is disposed in the accommodating part 113 of the first chamber. The crucible 150 is disposed inside the heater 160. The heater 160 heats the crucible upon application of power to melt the polycrystalline silicon present therein, and heats the melted silicon melt.

보온벽(170)은 중공의 원통형으로 형성되며, 그 내부에 히터(160)와 도가니(150)가 배치된다. 보온벽(170)은 히터(160)에서 발산되는 열이 제1챔버(110) 및 제2챔버(120)의 내벽 쪽으로 확산되는 것을 방지하여 열효율을 향상시키며, 고온의 복사열로부터 제1챔버(110) 및 제2챔버(120)의 내벽을 보호한다.The insulating wall 170 is formed in a hollow cylindrical shape, the heater 160 and the crucible 150 are disposed therein. The heat insulating wall 170 prevents the heat emitted from the heater 160 from being diffused toward the inner walls of the first chamber 110 and the second chamber 120 to improve thermal efficiency, and the first chamber 110 is prevented from the high temperature radiant heat. And the inner wall of the second chamber 120.

케이블(180)은 복수 구비되며, 특히 본 실시예에서는 제2챔버(120)의 수와 동일하게 2개 구비된다. 각 케이블(180)은 제2챔버의 관통공(121a)을 통과하며, 승강 가능하게 배치된다. 각 케이블(180)은 구동수단(미도시)과 연결되어 회전 및 승강가능하며, 제2챔버(120)의 이동시 제2챔버(120)와 함께 이동된다. 그리고 각 케이블의 일단에는 시드(181)가 결합되어 있다. 시드(181)는 실리콘 융액에 접촉된 후, 케이블(180)과 함께 회전 및 상승하면서 실리콘 단결정 잉곳으로 성장하게 된다.The cable 180 is provided in plural, and in this embodiment, two cables are provided in the same manner as the number of the second chambers 120. Each cable 180 passes through the through hole 121a of the second chamber and is arranged to be elevated. Each cable 180 is connected to a driving means (not shown) and is rotatable and liftable, and moves together with the second chamber 120 when the second chamber 120 moves. A seed 181 is coupled to one end of each cable. The seed 181 is brought into contact with the silicon melt and then grows with the cable 180 to grow into a silicon single crystal ingot.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(100)를 사용하여 실리콘 단결정 잉곳을 생산하는 과정에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of producing a silicon single crystal ingot using the silicon single crystal ingot production apparatus 100 configured as described above will be described.

먼저, 도가니(150)에 다결정 실리콘을 장입하고, 히터(160)로 가열하여 실리콘 융액을 형성한다. 이후, 실리콘 융액에 시드(181)를 접촉한 후 서서히 인상시키면 실리콘 단결정이 성장되며, 성장완료된 실리콘 단결정 잉곳을 인상하여 도 2에 가상선으로 도시된 바와 같이 제2챔버의 공간부(123)에 배치시킨다. 그런 다음, 모터를 구동하여 회전바(141)를 회전시키면, 회전바(141)와 함께 두 개의 제2챔버(120)가 회전하게 되며, 그 결과 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 성장위치에 배치되어 있던 제2챔버(120)는 냉각위치로 이동되며, 냉각위치에 있던 제2챔버(120)는 결합위치로 이동하게 된다. 이후, 개폐부재(130)를 이용하여 냉각위치에 배치된 제2챔버(120)의 공간부(123)를 폐쇄하고, 이 상태에서 실리콘 단결정 잉 곳을 적정 온도로 냉각시킨다. 그리고, 이와 동시에 성장위치에 배치된 제2챔버(120)를 제1챔버(110)에 결합한 뒤, 새로운 실리콘 단결정 잉곳을 성장시킨다. 냉각위치에 배치된 실리콘 단결정 잉곳의 냉각이 완료되면, 실리콘 단결정 잉곳을 제2챔버(120)에서 꺼낸다. 이후, 새로운 실리콘 단결정 잉곳이 성장완료되면 이를 성장 위치에 배치된 제2챔버(120)의 공간부(123)로 인상하고, 다시 2개의 제2챔버(120)의 위치를 전환한다. 이후 상술한 과정을 반복함으로써 실리콘 단결정 잉곳을 연속적으로 생산할 수 있다.First, polycrystalline silicon is charged into the crucible 150 and heated with the heater 160 to form a silicon melt. Thereafter, when the seed 181 is brought into contact with the silicon melt and gradually pulled up, the silicon single crystal is grown, and the grown silicon single crystal ingot is pulled up to the space portion 123 of the second chamber as shown in FIG. Place it. Then, when the rotating bar 141 is driven by driving a motor, the two second chambers 120 rotate together with the rotating bar 141, and as a result, the growth position as shown in FIGS. 2 and 3. The second chamber 120, which is disposed at the second chamber 120, is moved to the cooling position, and the second chamber 120 at the cooling position is moved to the engagement position. Thereafter, the space 123 of the second chamber 120 disposed at the cooling position is closed using the opening / closing member 130, and in this state, the silicon single crystal ingot is cooled to an appropriate temperature. At the same time, the second chamber 120 disposed at the growth position is coupled to the first chamber 110, and then a new silicon single crystal ingot is grown. When the cooling of the silicon single crystal ingot disposed at the cooling position is completed, the silicon single crystal ingot is taken out of the second chamber 120. Subsequently, when the new silicon single crystal ingot is grown, it is raised to the space portion 123 of the second chamber 120 disposed at the growth position, and the positions of the two second chambers 120 are again switched. Thereafter, the silicon single crystal ingot may be continuously produced by repeating the above-described process.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(100)를 사용하면, 성장완료된 실리콘 단결정 잉곳을 냉각위치에서 냉각시킬 수 있다. 따라서, 실리콘 단결정 잉곳을 냉각시키는 동안에도 새로운 실리콘 단결정 잉곳을 연속적으로 생산할 수 있으며, 그 결과 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 생산수율이 향상된다.As described above, by using the silicon single crystal ingot production apparatus 100 according to the present embodiment, the grown silicon single crystal ingot can be cooled at a cooling position. Therefore, new silicon single crystal ingots can be continuously produced while cooling the silicon single crystal ingot, and as a result, the production yield of the silicon single crystal ingot production apparatus is improved.

그리고, 실리콘 단결정 잉곳이 히터(160)로부터 떨어진 냉각위치에서 냉각되므로 실리콘 단결정 잉곳을 더욱더 효율적으로 냉각할 수 있으며, 그 결과 실리콘 단결정 잉곳을 냉각시키는데 소요되는 시간을 절감할 수 있다. In addition, since the silicon single crystal ingot is cooled at a cooling position away from the heater 160, the silicon single crystal ingot can be cooled more efficiently, and as a result, the time required for cooling the silicon single crystal ingot can be reduced.

또한, 이와 같이 실리콘 단결정 잉곳을 냉각시키는데 소요되는 시간이 절감되므로, 실리콘 단결정 잉곳의 생산과정 중 도가니가 식각되는 양이 감소하게 되며, 그 결과 실리콘 단결정 잉곳 생산장치(100)의 내구성이 향상된다. In addition, since the time required to cool the silicon single crystal ingot is reduced, the amount of crucible etching during the production process of the silicon single crystal ingot is reduced, and as a result, the durability of the silicon single crystal ingot production apparatus 100 is improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

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

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳 생산장치의 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views of the silicon single crystal ingot production apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 2에 도시된 제2챔버의 사시도이다.4 is a perspective view of the second chamber shown in FIG. 2.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100...실리콘 단결정 잉곳 생산장치 110...제1챔버100 ... silicon single crystal ingot production equipment 110 ... 1st chamber

120...제2챔버 130...개폐부재120.2nd chamber 130 ... opening and closing member

140...구동유닛 150...도가니140 drive unit 150 crucible

160...히터 170...보온벽160 ... heater 170 ... heat insulation wall

180...케이블 181...시드180 ... cable 181 ... seed

K...회전축K ... rotary shaft

Claims (5)

내부에 수용부가 마련되어 있는 제1챔버;A first chamber having an accommodation portion therein; 내부에 공간부가 마련되어 있으며, 상기 제1챔버의 상측에 분리가능하게 교대로 결합되는 복수 개의 제2챔버;A plurality of second chambers having a space portion provided therein, the second chambers being alternately coupled to an upper side of the first chamber; 상기 복수 개의 제2챔버가 상기 제1챔버에 교대로 결합되도록 상기 복수 개의 제2챔버를 이동시키는 구동유닛;A driving unit to move the plurality of second chambers such that the plurality of second chambers are alternately coupled to the first chambers; 상기 제1챔버의 수용부에 배치되며, 실리콘 융액이 수용되는 도가니;A crucible disposed in the accommodating portion of the first chamber and containing the silicon melt; 상기 도가니를 감싸도록 상기 수용부에 배치되며, 상기 실리콘 융액을 가열하는 히터; 및A heater disposed on the receiving portion to surround the crucible and heating the silicon melt; And 상기 도가니의 상측에 승강 가능하게 배치되며, 그 단부에 시드가 결합되어 있는 케이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.And a cable disposed on the upper side of the crucible so as to be liftable and having a seed coupled to the end thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동유닛은,The drive unit, 상기 복수 개의 제2챔버에 결합되는 회전바; 및A rotation bar coupled to the plurality of second chambers; And 상기 회전바에 결합되며, 그 구동시 상기 회전바 및 상기 복수 개의 제2챔버를 회전시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.And a motor coupled to the rotation bar and rotating the rotation bar and the plurality of second chambers when the rotation bar is driven. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2챔버의 공간부를 개방하는 개방위치와, 상기 공간부를 폐쇄하는 폐쇄위치 사이에서 이동가능하며, 그 이동시 상기 공간부를 개폐하는 개폐부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.And an opening / closing member which is movable between an open position for opening the space part of the second chamber and a closed position for closing the space part, and which opens and closes the space part during the movement thereof. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 개폐부재는, 상기 제2챔버에 대하여 회전가능하도록 상기 제2챔버에 결합되며, 그 회전시 상기 공간부를 개폐하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.The opening and closing member is coupled to the second chamber so as to be rotatable with respect to the second chamber, the silicon single crystal ingot production apparatus, characterized in that for opening and closing the space part. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2챔버는 두 개 구비되는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 잉곳 생산장치.Silicon single crystal ingot production apparatus characterized in that the second chamber is provided with two.
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KR20160121991A (en) * 2015-04-13 2016-10-21 (주)에스테크 Ingot growing apparatus

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