KR20120045307A - Temperature detecting system and temperature control method for single crystal growing - Google Patents

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KR20120045307A
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Abstract

PURPOSE: A single crystal growth temperature measurement system and a single crystal growth temperature control method are provided to improve accuracy of melt temperature control by precisely determining a melt state. CONSTITUTION: A first temperature measurement apparatus(210) measures temperature of a melt inside of a single crystal growth chamber by being arranged on the upper side of the single crystal growth chamber. A second temperature measurement apparatus(220) measures the temperature of the melt by being arranged on a side surface of the single crystal growth chamber. The first temperature measurement apparatus and the second temperature measurement apparatus comprise an infrared radiation thermometer.

Description

단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법{Temperature Detecting System and Temperature Control Method for Single Crystal Growing}TEMPERATURE DETECTING SYSTEM AND TEMPERATURE CONTROL METHOD FOR SINGLE CRYSTAL GROWTH

실시예는 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법에 관한 것이다. The embodiment relates to a single crystal growth temperature measuring system and a single crystal growth temperature control method.

반도체를 제조하기 위해서는 웨이퍼를 제조해야하고, 웨이퍼의 제조를 위해서는 먼저 단결정 실리콘을 잉곳(ingot) 형태로 성장시켜야 하는데, 이를 위해 초크랄스키(czochralski, CZ) 법이 적용될 수 있다.In order to manufacture a semiconductor, a wafer must be manufactured, and in order to manufacture a wafer, single crystal silicon must be grown in the form of an ingot, and for this, the Czochralski (CZ) method may be applied.

반도체소자용 실리콘 단결정성장은 시드(Seed)를 실리콘 융액(Silicon Melt)에 디핑(Dipping)시키고, 네킹(necking)을 형성하면서 융액 위쪽으로 시드를 서서히 인상함으로써, 시드 아래쪽으로 실리콘 단결정 성장을 진행한다.Silicon single crystal growth for semiconductor devices proceeds to grow silicon single crystal under the seed by slowly dipping the seed into the silicon melt and slowly pulling the seed above the melt while forming a necking. .

종래기술에 의하면 시드를 실리콘 융액에 디핑시 실리콘 융액 계면과 접촉할 시드의 열 충격을 최소화하고 이후 네킹 공정에서의 안정적인 열 조건을 형성하기 위해 굿딥(Good Dip)이란 공정 상태를 조성하게 된다.According to the prior art, when dipping the seed into the silicon melt, a good dip process state is formed in order to minimize thermal shock of the seed to contact the silicon melt interface and to form stable thermal conditions in the necking process.

굿딥(Good Dip)이란 네킹공정을 진행하기 적정한 융액의 온도상태로서, 만약, 융액의 온도가 높거나 낮을 경우 이후 공정에서 로스(Loss)가 발생할 확률이 높아지기 때문에 온도 조건을 일정하고 적절하게 유지하는 것이 중요하다. 이와 같이 융액 온도는 잉곳(Ingot)의 품질을 좌우하는 중요한 인자로서 정확하고 정밀한 제어가 요구된다.Good Dip is the temperature of the melt that is appropriate for the necking process. If the temperature of the melt is high or low, it is more likely to cause loss in the subsequent process. It is important. As such, the melt temperature is an important factor that determines the quality of the ingot and requires precise and precise control.

종래기술에 의하면 실리콘 융액 온도는 2색 파이로미터(Two Color Pyrometer)를 이용하여 측정하고 있다. 2색 파이로미터는 단결정 성장장치의 챔버 상단에 위치하고, 한 포인트(one point)에 대한 온도만을 측정한다. 이렇게 측정된 값은 아날로그(analog) 값으로 제어장치로 전달되고 융액 온도를 제어하게 된다. According to the prior art, the silicon melt temperature is measured using a two color pyrometer. The two-color pyrometer is located at the top of the chamber of the single crystal growth apparatus and measures only the temperature for one point. These measured values are transmitted to the controller as analogue values and control the melt temperature.

또한, 온도 측정값은 작업자가 수동으로 굿딥(Good Dip) 인지 판단하는 기준으로 사용된다.In addition, the temperature measurement value is used as a criterion for determining whether the operator is a good dip manually.

그런데, 종래기술에 의하면 융액 표면의 온도 분포는 위치에 따라 매우 상이하게 나타난다. 하지만 하나의 포인트(Point)만을 측정하는 2색 파이로미터는 챔버 상단에서 장비마다 다른 융액 지점을 측정하고 있다. 그 결과 융액 표면 측정 온도가 부정확하고 장비간 오차가 발생하는 문제가 있다.By the way, according to the prior art, the temperature distribution of the melt surface appears very different depending on the position. However, a two-color pyrometer measuring only one point measures different melt points at the top of the chamber. As a result, there is a problem that the melt surface measurement temperature is inaccurate and inter-device errors occur.

또한, 종래기술에 의하면 작업자는 2색 파이로미터에서 측정한 값을 기준하여 굿딥(Good Dip) 여부인지 판단을 수동(Manual)으로 판단하여 융액 온도를 제어하고 있다. 이는 작업자간 경험 및 숙련도 차이로 인해 공정 효율성 및 반복성이 떨어지는 문제가 있다. 이에 따라 종래기술에 의하면 작업자간 차이가 발생될 가능성이 있으며 실시간으로 작업자가 관측할 수 없으므로 작업 효율도 떨어질 수 있는 문제가 있다. In addition, according to the related art, the operator controls the melt temperature by manually determining whether or not it is a good dip based on a value measured by a two-color pyrometer. This is a problem of poor process efficiency and repeatability due to differences in experience and skill among workers. Accordingly, according to the prior art, there is a possibility that a difference between workers may occur, and because the worker cannot observe in real time, there is a problem that the work efficiency may also decrease.

실시예는 융액(Melt) 온도제어의 정확도를 향상시킬 수 있는 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법을 제공하고자 한다.Embodiments provide a single crystal growth temperature measurement system and a single crystal growth temperature control method capable of improving the accuracy of melt temperature control.

또한, 실시예는 굿딥(Good Dip) 판단함에 있어 수동(Manual)으로 온도를 제어하던 것을 자동(Auto) 공정으로 진행될 수 있도록 할 수 있는 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법을 제공하고자 한다.In addition, the embodiment is to provide a single crystal growth temperature measurement system and a single crystal growth temperature control method that can be carried out in the automatic process to control the temperature manually (Manual) in determining the Good Dip (Good Dip) .

실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템은 단결정 성장 챔버 상측에 구비되어 상기 단결정 성장 챔버 내의 멜트의 온도를 측정하는 제1 온도측정장치; 및 상기 단결정 성장 챔버 측면에 구비되어 상기 멜트의 온도를 측정하는 제2 온도측정장치;를 구비할 수 있다.A single crystal growth temperature measuring system according to an embodiment includes a first temperature measuring device provided above the single crystal growth chamber to measure a temperature of a melt in the single crystal growth chamber; And a second temperature measuring device provided at a side of the single crystal growth chamber to measure a temperature of the melt.

또한, 실시예에 따른 단결정성장 온도제어방법은 단결정 성장 챔버 상측에 구비된 제1 온도측정장치와, 상기 단결정 성장 챔버 측면에 구비된 제2 온도측정장치를 구비하며, 상기 제1, 제2 온도측정장치로부터 상기 단결정 성장 챔버 내의 멜트의 온도를 측정하여 단결정 성장 챔버의 온도를 제어할 수 있다.In addition, the single crystal growth temperature control method according to the embodiment includes a first temperature measuring device provided above the single crystal growth chamber, and a second temperature measuring device provided on the side of the single crystal growth chamber, wherein the first and second temperatures The temperature of the melt in the single crystal growth chamber may be measured by a measuring device to control the temperature of the single crystal growth chamber.

실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법에 의하면, 2색 파이로미터(Two Color Pyrometer)를 추가 장착하여 두 측정값의 비율을 이용한 Q값을 통해 융액(Melt) 상태를 정확히 판단함으로써 융액(Melt) 온도제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to the single crystal growth temperature measuring system and the single crystal growth temperature control method according to the embodiment, a two-color pyrometer is additionally installed to accurately determine the melt state through the Q value using the ratio of the two measured values. By judging, the accuracy of melt temperature control can be improved.

또한, 실시예에 의하면 작업자가 수동(Manual)으로 굿딥(Good Dip) 상태가 되도록 온도를 조정하던 것을 자동 온도측정 시스템를 이용하여 자동(Auto)으로 굿딥이 되도록 온도를 제어하고 검출할 수 있다. 이에 따라, 작업자 각각의 경험에 의존하는 수동(mannual) 공정 진행을 탈피하고, 장비를 통한 자동시스템 구축으로 단결정 성장공정의 판단 기준의 명확화 및 일정한 수준의 작업시간을 기대할 수 있다.In addition, according to the embodiment, the operator can control the temperature so that the good dip automatically becomes a good dip by using an automatic temperature measuring system to adjust the temperature to be in a good dip state manually. Accordingly, it is possible to avoid manual process progress depending on the experience of each worker, and to establish an automatic system through equipment to clarify the criterion of the single crystal growth process and to expect a certain level of working time.

도 1은 실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템이 적용되는 단결정 성장장치 예시도.
도 2는 실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템의 구성 예시도.
도 3은 실시예에 따른 단결정성장 온도제어방법의 순서 예시도.
1 is an exemplary single crystal growth apparatus to which a single crystal growth temperature measuring system according to an embodiment is applied.
2 is an exemplary configuration diagram of a single crystal growth temperature measuring system according to an embodiment.
3 is an exemplary flowchart of a single crystal growth temperature control method according to an embodiment.

실시 예의 설명에 있어서, 각 웨이퍼, 장치, 척, 부재, 부, 영역 또는 면 등이 각 웨이퍼, 장치, 척, 부재, 부, 영역 또는 면등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 "상" 또는 "아래"에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In the description of the embodiments, each wafer, apparatus, chuck, member, sub-region, or surface is referred to as being "on" or "under" Quot ;, " on "and" under "include both being formed" directly "or" indirectly " In addition, the criteria for “up” or “down” of each component will be described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.

(실시예)(Example)

도 1은 실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템이 적용되는 단결정 성장장치 예시도다.1 is an exemplary single crystal growth apparatus to which a single crystal growth temperature measuring system according to an embodiment is applied.

실시예에 따른 실리콘 단결정 성장장치(100)는 챔버(110), 도가니(120), 히터(130), 인상수단(150) 등을 포함할 수 있다.The silicon single crystal growth apparatus 100 according to the embodiment may include a chamber 110, a crucible 120, a heater 130, a pulling means 150, and the like.

예를 들어, 실시예에 따른 단결정 성장장치(100)는 챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 실리콘 융액을 수용하는 도가니(120)와, 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 상기 도가니(120)를 가열하는 히터(130) 및 종자결정(152)이 일단에 결합된 인상수단(150)을 포함할 수 있다.For example, the single crystal growth apparatus 100 according to the embodiment is provided in the chamber 110, the inside of the chamber 110, the crucible 120 containing the silicon melt, and the inside of the chamber 110. It is provided in, and may include a pulling means 150 coupled to the heater 130 and the seed crystal 152 to heat the crucible 120.

상기 챔버(110)는 반도체 등의 전자부품 소재로 사용되는 실리콘 웨이퍼(wafer)용 단결정 잉곳(Ingot)을 성장시키기 위한 소정의 공정들이 수행되는 공간을 제공한다.The chamber 110 provides a space in which predetermined processes are performed to grow a single crystal ingot for a silicon wafer used as an electronic component material such as a semiconductor.

상기 챔버(110)의 내벽에는 히터(130)의 열이 상기 챔버(110)의 측벽부로 방출되지 못하도록 복사 단열체(140)가 설치될 수 있다.The radiant heat insulator 140 may be installed on the inner wall of the chamber 110 to prevent heat of the heater 130 from being discharged to the side wall of the chamber 110.

상기 챔버(110)의 측면에는 뷰포트(view port)(115)가 구비될 수 있다.A side surface of the chamber 110 may be provided with a view port 115.

실시예는 실리콘 단결정 성장 시의 산소 농도를 제어하기 위하여 석영 도가니(120)의 회전 내부의 압력 조건 등 다양한 인자들을 조절할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 산소 농도를 제어하기 위하여 실리콘 단결정 성장 장치의 챔버(110) 내부에 아르곤 가스 등을 주입하여 하부로 배출할 수 있다.The embodiment may adjust various factors such as pressure conditions inside the rotation of the quartz crucible 120 to control the oxygen concentration during silicon single crystal growth. For example, in order to control the oxygen concentration, an argon gas or the like may be injected into the chamber 110 of the silicon single crystal growth apparatus and discharged downward.

상기 도가니(120)는 실리콘 융액(SM)을 담을 수 있도록 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 석영 재질로 이루어질 수 있다. 상기 도가니(120)의 외부에는 도가니(120)를 지지할 수 있도록 흑연으로 이루어지는 도가니 지지대(125)가 구비될 수 있다. 상기 도가니 지지대(125)는 회전축(127) 상에 고정 설치되고, 이 회전축(127)은 구동수단(미도시)에 의해 회전되어 도가니(120)를 회전 및 승강 운동시키면서 고-액 계면이 동일한 높이를 유지하도록 할 수 있다.The crucible 120 is provided inside the chamber 110 to contain the silicon melt SM and may be made of quartz. A crucible support 125 made of graphite may be provided outside the crucible 120 to support the crucible 120. The crucible support 125 is fixedly installed on the rotation shaft 127, which is rotated by a driving means (not shown) so that the solid-liquid interface has the same height while rotating and elevating the crucible 120. It can be maintained.

상기 히터(130)는 도가니(120)를 가열하도록 챔버(110)의 내부에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 히터(130)는 도가니 지지대(125)를 에워싸는 원통형으로 이루어질 수 있다. 이러한 히터(130)는 도가니(120) 내에 적재된 고순도의 다결정 실리콘 덩어리를 용융하여 실리콘 융액(SM)으로 만들게 된다.The heater 130 may be provided inside the chamber 110 to heat the crucible 120. For example, the heater 130 may have a cylindrical shape surrounding the crucible support 125. The heater 130 melts a high-purity polycrystalline silicon mass loaded in the crucible 120 into a silicon melt SM.

실시예는 융액(Melt) 온도제어의 정확도를 향상시킬 수 있는 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법을 제공하고자 한다.Embodiments provide a single crystal growth temperature measurement system and a single crystal growth temperature control method capable of improving the accuracy of melt temperature control.

또한, 실시예는 굿딥(Good Dip) 판단함에 있어 수동(Manual)으로 온도를 제어하던 것을 자동(Auto) 공정으로 진행될 수 있도록 할 수 있는 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법을 제공하고자 한다.In addition, the embodiment is to provide a single crystal growth temperature measurement system and a single crystal growth temperature control method that can be carried out in the automatic process to control the temperature manually (Manual) in determining the Good Dip (Good Dip) .

도 2는 실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템의 구성 예시도다.2 is an exemplary configuration of a single crystal growth temperature measuring system according to an embodiment.

실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템(200)은 단결정 성장 챔버버(110) 상측에 구비되어 상기 단결정 성장 챔버(110) 내의 멜트(SM)의 온도를 측정하는 제1 온도측정장치(210) 및 상기 단결정 성장 챔버(110) 측면에 구비되어 상기 멜트(SM)의 온도를 측정하는 제2 온도측정장치(220)를 구비할 수 있다.The single crystal growth temperature measuring system 200 according to the embodiment is provided above the single crystal growth chamber 110 to measure the temperature of the melt (SM) in the single crystal growth chamber 110 and 210 A second temperature measuring device 220 may be provided at the side of the single crystal growth chamber 110 to measure the temperature of the melt SM.

상기 제1, 제2 온도측정장치(210, 220)는 적외선방사온도계를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first and second temperature measuring devices 210 and 220 may include an infrared radiation thermometer, but are not limited thereto.

상기 제2 온도측정장치(220)는 상기 챔버(110)의 뷰포트(View Port)(115)를 통해 융액(Melt)의 표면 온도를 측정할 수 있다.The second temperature measuring device 220 may measure the surface temperature of the melt through the view port 115 of the chamber 110.

또한, 상기 제2 온도측정장치(220)는 융액(Melt) 표면온도 측정 위치가 메니스커스(Meniscus) 바로 옆 지점이 될 수 있도록 온도측정 위치를 조정할 수 있다.In addition, the second temperature measuring device 220 may adjust the temperature measurement position so that the melt surface temperature measurement position becomes a point right next to the meniscus.

실시예에 의하면 제1 온도측정 장치(210)와 제2 온도측정 장치(220)로 부터 두개의 온도 데이터를 받는다. 그리고 두 데이터를 아래 수학식 1에 대입하여 특정한 값(Q)을 구한다.According to the exemplary embodiment, two pieces of temperature data are received from the first temperature measuring device 210 and the second temperature measuring device 220. Subsequently, two data are substituted into Equation 1 below to obtain a specific value Q.

Figure pat00001
Figure pat00001

S1은 상기 제1 온도측정장치(210)의 온도측정값, S2는 상기 제2 온도측정장치(220)의 온도 측정값, A와 B는 온도 측정 시 결정되는 상수(Constants)이다. A는 ADC(자동 직경 제어장치)에서의 융약(melt)의 온도로서 약 2000℃±200℃이며, B값은 ATC(자동 온도 제어장치)에서 측정되는 히터(Heater)의 온도 값이다.S1 is a temperature measurement value of the first temperature measuring device 210, S2 is a temperature measurement value of the second temperature measuring device 220, A and B are constants determined when measuring the temperature. A is the temperature of the melt (melt) in the ADC (automatic diameter controller) is about 2000 ℃ ± 200 ℃, B value is the temperature value of the heater (heater) measured in the ATC (automatic temperature controller).

실시예에서 상기 수학식 1은 제1, 제2 온도측정장치(210, 220)에서 측정된 값들의 비율을 이용하여 현재 융액(Melt) 상태를 파악하고 굿 딥(Good Dip) 여부를 판단할 수 있다.In an embodiment, Equation 1 may determine a current melt state and determine whether a good dip is performed using a ratio of values measured by the first and second temperature measuring devices 210 and 220. have.

실리콘 융액(Melt)은 대류를 하기 때문에 표면 온도가 계속 바뀌고 위치별로 온도가 매우 상이하다. 하지만 융액(Melt)의 두 지점에서 측정된 값의 비율을 통해 값을 구한다면 1개로 측정된 값보다 융액 변화에 따른 변동성이 적고 융액의 상태를 더욱 정확하게 파악할 수 있게 된다.Since the silicon melt is convection, the surface temperature is continuously changed and the temperature is very different from location to location. However, if the value is obtained from the ratio of the measured values at the two points of the melt, it is less volatile due to the change of the melt than the measured value of one, and the state of the melt can be more accurately understood.

실시예에서 융액(Melt)에 변화가 생기면 두 측정값 S1, S2도 함께 비슷한 비율로 변화게 되므로 Q값은 융액(Melt) 상태에 따라 항시 특정 값을 유지하게 된다.In the embodiment, when the melt (Melt) changes, the two measured values S1 and S2 are also changed in a similar ratio, so that the Q value is always maintained at a specific value according to the melt state.

그러므로 융액(Melt) 상태가 안정적이고 굿 딥(Good Dip) 상태를 유지할 때의 Q값을 찾아 매 런(Run)마다 그 값에서 네킹(Necking)을 진행할 수 있다.Therefore, it is possible to find the Q value when the melt state is stable and maintain the good dip state, and necking is performed at each value in each run.

실시예에 의하면 테스트(Test) 및 데이터(Data) 수집 결과 Q값이 약 1,300 내지 약 2,000일때 굿 딥(Good Dip) 상태가 조성되고 네킹공정을 시작했을 때 풀 스트력쳐(Full Structure)로 단결정이 성장하였다. 한편, 핫 존(Hot Zone) 및 제품 그리고 장비에 따라 Q값은 변동될 수 있다.According to the embodiment, when the Q value of the test and data collection is about 1,300 to about 2,000, a good dip state is formed, and when the necking process is started, a single crystal is formed into a full structure when the necking process is started. Grew. Meanwhile, the Q value may vary depending on the hot zone, the product, and the equipment.

실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법에 의하면, 2색 파이로미터(Two Color Pyrometer)를 추가 장착하여 두 측정값의 비율을 이용한 Q값을 통해 융액(Melt) 상태를 정확히 판단함으로써 융액(Melt) 온도제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to the single crystal growth temperature measuring system and the single crystal growth temperature control method according to the embodiment, a two-color pyrometer is additionally installed to accurately determine the melt state through the Q value using the ratio of the two measured values. By judging, the accuracy of melt temperature control can be improved.

또한, 실시예에 의하면 작업자가 수동(Manual)으로 굿딥(Good Dip) 상태가 되도록 온도를 조정하던 것을 자동 온도측정 시스템를 이용하여 자동(Auto)으로 굿딥이 되도록 온도를 제어하고 검출할 수 있다. 이에 따라, 작업자 각각의 경험에 의존하는 수동(mannual) 공정 진행을 탈피하고, 장비를 통한 자동시스템 구축으로 단결정 성장공정의 판단 기준의 명확화 및 일정한 수준의 작업시간을 기대할 수 있다.In addition, according to the embodiment, the operator can control the temperature so that the good dip automatically becomes a good dip by using an automatic temperature measuring system to adjust the temperature to be in a good dip state manually. Accordingly, it is possible to avoid manual process progress depending on the experience of each worker, and to establish an automatic system through equipment to clarify the criterion of the single crystal growth process and to expect a certain level of working time.

도 3은 실시예에 따른 단결정성장 온도제어방법의 순서 예시도다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling single crystal growth temperature according to an embodiment.

실시예에 따른 단결정성장 온도제어방법을 도 3을 참조하여 설명한다.A single crystal growth temperature control method according to an embodiment will be described with reference to FIG. 3.

우선, 시드(Seed)(152)를 융액(melt)(SM) 계면에 접촉시키는 디핑(dipping) 단계를 진행한다.First, a dipping step of contacting the seed 152 to the melt (SM) interface is performed.

이후, 상기 제1, 제2 온도측정장치(210, 220)로부터 상기 디핑 진행되는 융액(melt)(SM)의 온도를 측정하여 제어부(230)에서 단결정 성장챔버의 온도를 제어하는 단계(S110)를 진행한다.Then, the temperature of the melt (SM) (SM) that is dipping from the first and second temperature measuring devices (210, 220) is measured to control the temperature of the single crystal growth chamber in the controller 230 (S110) Proceed.

이후, 상기 제1, 제2 온도측정장치로(210, 220)부터 단결정 성장챔버 내의 멜트의 온도를 측정하여 상기 수학식 1에 의해 Q값을 측정하는 단계(S120)를 진행한다.Thereafter, the temperature of the melt in the single crystal growth chamber is measured from the first and second temperature measuring apparatuses 210 and 220, and the Q value is measured by Equation 1 (S120).

다음으로, 상기 Q값이 1300 내지 2000 범위에 있는지 판단하여(S130), 해당 범위 안에 Q 값이 있으면, 상기 Q값이 1300 내지 2000 범위에 10분 이상 유지되는지 여부를 판단하여(S140), 유지시간의 조건을 만족하면 네킹(necking) 공정을 시작한다(S160). 상기 유지시간의 조건은 융액의 안정화 상태가 최소한 10 이상 유지되야 최종 굿 딥(Good Dip) 상태로 판정할 수 있기 때문이다.Next, it is determined whether the Q value is in the range of 1300 to 2000 (S130), and if there is a Q value in the corresponding range, it is determined whether the Q value is maintained in the range of 1300 to 2000 for 10 minutes or more (S140). If the condition of time is satisfied, the necking process is started (S160). The condition of the holding time is that the final good dip state can be determined only when the stabilization state of the melt is maintained at least 10 or more.

한편, Q값이나 유지시간의 조건을 만족시키지 못하는 경우(Good Dip이 아닌 경우)에는 히터 시스템을 제어(S150)하여 상기 융액의 온도를 올리거나 내리게 하면서 제1, 제2 온도측정장치(210, 220)로부터 온도 데이터를 수집하여 조건 만족 여부를 판단한다.On the other hand, if the condition of the Q value or the holding time is not satisfied (if not Good Dip), the heater system is controlled (S150) to raise or lower the temperature of the melt while the first and second temperature measuring devices 210, The temperature data is collected from 220 to determine whether the condition is satisfied.

실시예에 따른 단결정 성장 온도측정 시스템 및 단결정성장 온도제어방법에 의하면, 2색 파이로미터(Two Color Pyrometer)를 추가 장착하여 두 측정값의 비율을 이용한 Q값을 통해 융액(Melt) 상태를 정확히 판단함으로써 융액(Melt) 온도제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to the single crystal growth temperature measuring system and the single crystal growth temperature control method according to the embodiment, a two-color pyrometer is additionally installed to accurately determine the melt state through the Q value using the ratio of the two measured values. By judging, the accuracy of melt temperature control can be improved.

또한, 실시예에 의하면 작업자가 수동(Manual)으로 굿딥(Good Dip) 상태가 되도록 온도를 조정하던 것을 자동 온도측정 시스템를 이용하여 자동(Auto)으로 굿딥이 되도록 온도를 제어하고 검출할 수 있다. 이에 따라, 작업자 각각의 경험에 의존하는 수동(mannual) 공정 진행을 탈피하고, 장비를 통한 자동시스템 구축으로 단결정 성장공정의 판단 기준의 명확화 및 일정한 수준의 작업시간을 기대할 수 있다.In addition, according to the embodiment, the operator can control the temperature so that the good dip automatically becomes a good dip by using an automatic temperature measuring system to adjust the temperature to be in a good dip state manually. Accordingly, it is possible to avoid manual process progress depending on the experience of each worker, and to establish an automatic system through equipment to clarify the criterion of the single crystal growth process and to expect a certain level of working time.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It can be seen that the modification and application of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (8)

단결정 성장 챔버 상측에 구비되어 상기 단결정 성장 챔버 내의 멜트의 온도를 측정하는 제1 온도측정장치; 및
상기 단결정 성장 챔버 측면에 구비되어 상기 멜트의 온도를 측정하는 제2 온도측정장치;를 구비하는 단결정 성장온도 측정시스템.
A first temperature measuring device provided above the single crystal growth chamber to measure a temperature of a melt in the single crystal growth chamber; And
And a second temperature measuring device provided at a side of the single crystal growth chamber to measure the temperature of the melt.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 제2 온도측정장치는 적외선방사온도계를 포함하는 단결정 성장온도 측정시스템.
The method according to claim 1,
The first and second temperature measuring devices include a single crystal growth temperature measuring system including an infrared radiation thermometer.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 제2 온도측정장치로부터 상기 단결정 성장 챔버 내의 멜트의 온도를 측정하여 단결정 성장 챔버의 온도를 제어하며,
수학식 1에 의해 Q값을 측정하는 단결정 성장온도 측정시스템.
수학식 1: Q = B/[A + ln(S1-S2) - ln(S1/S2)], 단, S1은 상기 제1 온도측정장치의 온도 측정값, S2는 상기 제2 온도측정장치의 온도 측정값, A, B: 온도 측정 시 결정되는 상수(Constants)
The method according to claim 1,
Controlling the temperature of the single crystal growth chamber by measuring the temperature of the melt in the single crystal growth chamber from the first and second temperature measuring devices;
Single crystal growth temperature measuring system for measuring the Q value by the equation (1).
Equation 1: Q = B / [A + ln (S1-S2)-ln (S1 / S2)], wherein S1 is a temperature measurement value of the first temperature measuring device, and S2 is a value of the second temperature measuring device. Temperature readings, A and B: Constants determined when measuring temperature
제3 항에 있어서,
상기 Q값이 1300 내지 2000 범위에 있을 때, 네킹(necking) 공정을 시작하도록 제어하는 단결정 성장온도 측정시스템.
The method of claim 3,
And wherein the Q value is in the range of 1300 to 2000, controlling to start the necking process.
단결정 성장 챔버 상측에 구비된 제1 온도측정장치와, 상기 단결정 성장 챔버 측면에 구비된 제2 온도측정장치를 구비하며,
상기 제1, 제2 온도측정장치로부터 상기 단결정 성장 챔버 내의 멜트의 온도를 측정하여 단결정 성장 챔버의 온도를 제어하는 단결정 성장온도 제어방법.
A first temperature measuring device provided above the single crystal growth chamber and a second temperature measuring device provided on the side of the single crystal growth chamber,
The single crystal growth temperature control method for controlling the temperature of the single crystal growth chamber by measuring the temperature of the melt in the single crystal growth chamber from the first and second temperature measuring devices.
제5 항에 있어서,
상기 제1, 제2 온도측정장치로부터 단결정 성장 챔버 내의 멜트의 온도를 측정하여 단결정 성장 챔버의 온도를 제어하는 단계는, 수학식 1에 의해 Q값을 측정하는 단계를 포함하는 단결정 성장온도 제어방법.
수학식 1: Q = B/[A + ln(S1-S2) - ln(S1/S2)], 단, S1은 상기 제1 온도측정장치의 온도 측정값, S2는 상기 제2 온도측정장치의 온도 측정값, A, B: 온도 측정 시 결정되는 상수(Constants)
The method of claim 5,
Controlling the temperature of the single crystal growth chamber by measuring the temperature of the melt in the single crystal growth chamber from the first and second temperature measuring apparatus, the single crystal growth temperature control method comprising the step of measuring the Q value by Equation 1 .
Equation 1: Q = B / [A + ln (S1-S2)-ln (S1 / S2)], wherein S1 is a temperature measurement value of the first temperature measuring device, and S2 is a value of the second temperature measuring device. Temperature readings, A and B: Constants determined when measuring temperature
제6 항에 있어서,
상기 Q값이 1300 내지 2000 범위에 있을 때, 네킹(necking) 공정을 시작하는 단결정 성장온도 제어방법.
The method of claim 6,
And the necking process is started when the Q value is in the range of 1300 to 2000.
제7 항에 있어서,
상기 Q값이 1300 내지 2000 범위에 10분 이상 유지될 때 네킹(necking) 공정을 시작하는 단결정 성장온도 제어방법.
The method of claim 7, wherein
And the necking process is started when the Q value is maintained in the range of 1300 to 2000 for at least 10 minutes.
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