KR20130044530A - Monitoring apparatus for sapphire growth furnace - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for monitoring a sapphire growth furnace is provided to detect the temperature of an upper surface of fused alumina and to easily determine the time when a seed begins to descend. CONSTITUTION: A head(10) includes two viewer pointers. A flange part(20) is mounted on each viewer pointer. A digital camera(50) is mounted on one side of the flange part and photographs the upper surface of fused alumina in a growth furnace. A thermometer(60) is mounted on the other side of the flange part and measures the temperature of the upper surface of the fused alumina. A control device(70) receives the image of the digital camera and the information of the thermometer and transmits them to an output device.

Description

성장로 감시 장치{Monitoring apparatus for sapphire growth furnace}Monitoring apparatus for sapphire growth furnace}

본 발명은 성장로 감시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 사파이어 성장로의 용융 알루미나의 표면을 감시하기 위한 성장로 감시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a growth furnace monitoring device, and more particularly, to a growth furnace monitoring device for monitoring a surface of molten alumina in a sapphire growth furnace.

사파이어 단결정을 생성하기 위한 대표적인 방법으로 쵸크랄스키법과 Kyropoulos 방법 등 용융 성장법을 들 수 있다. 상기 방법은 성장로 내에 위치하는 용융된 알루미나에 단결정 씨드를 알루미나 표면에 접촉시켜 단결정을 서서히 성장시키는 방법으로 비교적 우수한 결합밀도를 가지는 장점이 있어 산업 전반에 많이 적용되는 방법이다.Representative methods for producing sapphire single crystals include melt growth methods such as the Czochralski method and the Kyropoulos method. The above method is a method of slowly growing single crystals by contacting single crystal seeds with alumina surfaces in molten alumina located in a growth furnace.

상기 방법에서는 용융된 알루미나가 상기 씨드에 접촉하여 씨드를 성장시키는 것으로 씨드의 효율적인 성장을 상기 용융된 알루미나의 유동 형태에 많은 영향을 받는다. 상기 용융된 알루미나는 성장로 내부의 열원에 의하여 성장로 도가니 벽면에 접촉하는 부위의 온도가 상승하여 도가니 내부에 용융 알루미나의 대류가 발생한다.In this method, the molten alumina contacts the seed and grows the seed so that the efficient growth of the seed is greatly influenced by the flow pattern of the molten alumina. The molten alumina is raised by the heat source inside the growth furnace to increase the temperature of the portion in contact with the growth furnace crucible wall surface to generate convection of the molten alumina inside the crucible.

상기 대류에 의한 알루미나의 거동을 살펴보면, 성장로의 테부리부에서 상승하여 상장로 단면의 중앙부로 하강하는 형태를 나타낸다.Looking at the behavior of the alumina due to the convection, it shows a form of ascending from the teburi portion of the growth furnace and descending to the center portion of the cross section of the long passage.

가열되는 열원의 온도구배가 적절하고 상기 용융 알루미나가 충분히 가열된 경우에는 상기 성장로 상단의 단면 중앙에서 상승된 알루미나가 합쳐져 하강점이라 불리는 위치에서 하강하는 현상이 발생되며, 상기 하강점이 성장로 단면의 중심부에 위치하고, 상기 하강점에 씨드를 접촉하면 단결정 성장을 위한 씨딩공정이 효율적으로 진행되는 것으로 알려져 있다.When the temperature gradient of the heat source to be heated is appropriate and the molten alumina is sufficiently heated, the alumina raised at the center of the cross section of the upper end of the growth path merges and descends at a position called a descending point. It is known that the seeding process for single crystal growth proceeds efficiently when the seed is placed in the center and contacts the drop point.

그러나 종래 사파이어 생성 시스템의 경우에는 씨드의 하강은 성장로 상단에 위치하는 헤드에 형성된 뷰어포인터로 알루미나의 상면의 색깔과 하강점의 생성 여부를 작업자가 직접 관찰하여 그 시기를 결정하는 방식으로 진행된다.However, in the case of the conventional sapphire generating system, the seed descending is a viewer pointer formed on the head located at the top of the growth furnace, and the operator observes the color of the upper surface of the alumina and whether the drop point is generated to determine the timing. .

따라서, 종래 생산 방식에서는 작업자의 숙련 여부가 사파이어의 품질에 지대한 영향을 미치므로 초보 작업자는 원활한 생산을 할 수 없는 단점이 있어, 이러한 씨드의 하강 시기를 작업자와 관계없이 정확하게 판단할 수 있는 새로운 장치가 필요한 실정이다.Therefore, in the conventional production method, since the skill of the operator has a great influence on the quality of the sapphire, novice workers can not produce smoothly, a new device that can accurately determine the fall time of these seeds regardless of the operator Is needed.

본 발명은 상기와 같은 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 성장로 상단에 위치하는 헤드의 뷰어포인터에 성장로 내부에 위치하는 용융 알루미나의 상면을 디지털 화상으로 취득하고 또한 온도를 감지하여 용융 알루미나의 용융 상태를 감시할 수 있는 성장로 감시 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned disadvantages to obtain a digital image of the upper surface of the molten alumina located inside the growth furnace in the viewer pointer of the head located at the top of the growth furnace in the digital image and also to sense the temperature to melt the molten alumina Its purpose is to provide a monitoring device with a growth that can monitor the condition.

상기의 목적 당성을 위하여 본 발명은 내부에 용융 알루미나를 담는 성장로, 성장로 상단에 형성된 헤드를 포함하는 성장로 감시장치에 있어서, 상기 헤드는 2개의 뷰어포인터를 포함하며, 상기 각 뷰어포인터에 장착되는 플랜지부; 일측 플랜지부에 장착되어 상기 성장로에 담긴 용융 알루미나의 상면을 촬영하는 디지털 카메라; 타측 플랜지부에 장착되어 상기 용융 알루미나 상면의 온도를 측정하는 온도계; 및 상기 디지털 카메라의 영상과 상기 온도계의 정보를 입력받아 출력장치에 출력하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for the purpose of the present invention is a growth furnace containing a molten alumina in the growth furnace monitoring apparatus comprising a head formed on the top of the growth furnace, the head includes two viewer pointers, each of the viewer pointer A flange portion to be mounted; A digital camera mounted on one flange part to photograph an upper surface of the molten alumina contained in the growth furnace; A thermometer mounted on the other flange to measure a temperature of the upper surface of the molten alumina; And a control device for receiving an image of the digital camera and information of the thermometer and outputting the received information to an output device.

바람직하게는, 상기 플랜지부는 상기 헤드에 고정되는 원통형상의 고정부; 상기 고정부 내경에 나사결합하며 끝단에는 투시장이 장착된 탈착부; 상기 탈착부 내경에 형성된 확산부; 아르곤 가스 주입을 위하여 상기 고정부에 형성된 주입홀; 및 상기 주입홀과 연통되어 내경부에 아르곤 가스를 주입을 위하여 상기 탈착부에 형성된 배출홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the flange portion is a cylindrical fixing portion fixed to the head; A detachable part which is screwed to the fixing part inner diameter and has a projection on the end; A diffusion part formed in the removable part inner diameter; An injection hole formed in the fixed part for argon gas injection; And a discharge hole communicating with the injection hole and formed in the detachable part for injecting argon gas into the inner diameter part.

더욱 바람직하게는, 상기 탈착부의 내경은 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 가속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the inner diameter of the detachable portion is characterized in that it comprises an accelerator for reducing the diameter toward the lower end.

바람직하게는, 상기 탈착부의 내경은 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 가속부와 상기 가속부에 연속하여 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the inner diameter of the detachable part is characterized in that it comprises an accelerator for reducing the diameter toward the lower end and a diffusion portion for increasing the diameter toward the lower end in succession to the accelerator.

바람직하게는, 상기 고정부는 상기 투시창의 아래에 내경을 차단할 수 있는 조리개 형태의 차단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the fixing unit is characterized in that it further comprises a stop in the form of aperture that can block the inner diameter under the viewing window.

더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 디지털 카메라에서 획득되는 상면의 영상과 상기 온도계에서 측정되는 온도 정보를 상기 출력장치에 주기적으로 출력하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the control device periodically outputs the image of the upper surface obtained by the digital camera and the temperature information measured by the thermometer to the output device.

더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 디지털 카메라에서 획득되는 상면의 디지털 영상의 명암과 상기 온도계의 정보를 이용하여 하강점의 발생을 판단하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the control device is characterized by determining the occurrence of the falling point using the contrast of the digital image of the upper surface obtained from the digital camera and the information of the thermometer.

바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 영상에서 가장 낮은 명암의 값이 선 정의된 명암 값보다 낮은 경우와 측정된 온도가 선 정의된 온도보다 낮은 경우에는 하강점이 발생된 것으로 판단하여 그 결과를 상기 출력장치에 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control device determines that the falling point occurs when the value of the lowest contrast in the image is lower than the predefined contrast value and the measured temperature is lower than the predefined temperature, and outputs the result. And output to the device.

본 발명은 용융 알루미나 상면의 화면을 디지털 카메라를 통하여 획득하고 상기 획득된 디지털 화면의 명암을 검색하여 하강점을 발생 여부와 그 위치를 정확히 파악하며, 또한 상면의 온도를 동시에 감지하여 씨드의 하강 시기를 결정할 수 있는 효과가 있으며, 또한, 비 숙련자도 사파이어 성장 장치를 구동할 수 있는 효과가 있으며, 더 나아가 사파이어의 품질의 균일화와 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.The present invention obtains the screen of the upper surface of the molten alumina through a digital camera and accurately detects the location and location of the falling point by searching the contrast of the obtained digital screen, and also detects the temperature of the upper surface at the same time the falling time of the seed In addition, there is an effect that can be determined, in addition, there is an effect that can be driven by the sapphire growth apparatus even for an inexperienced person, and furthermore, it is possible to achieve uniformity and productivity improvement of the sapphire quality.

도 1은 본 발명의 따른 성장로 감시장치에 대한 구성도이며,
도 2는 도 1의 헤드의 결합 구성도이며,
도 3은 도 1의 플랜지부의 조립도이며,
도 4는 도 3의 탈착부의 단면도이다.1 is a block diagram of a growth furnace monitoring apparatus according to the present invention,
2 is a coupling configuration diagram of the head of FIG.
3 is an assembly view of the flange of FIG.
4 is a cross-sectional view of the detachable part of FIG. 3.

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

본 발명에 따른 성장로 감시 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드(10), 플랜지부(20), 디지털 카메라(50), 온도계(60), 제어장치(70), 출력장치(80)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the growth path monitoring apparatus 100 according to the present invention includes a head 10, a flange portion 20, a digital camera 50, a thermometer 60, a control device 70, and an output device. It comprises 80.

먼저 상기 헤드(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 사파이어 성장 장치의 케이싱(1) 내부에 위치하는 성장로(2)의 상단에 단열재(5)를 매개로 설치되며, 상기 성장로(2) 내부의 용융 알루미나의 상면(3)을 관찰할 수 있는 제1뷰어포인터(11), 제2뷰어포인터(12) 및 씨드를 장착한 제어봉(4)이 투입되는 제어홀(14)을 포함한다. 이때 상기 단열재(5)는 상기 제1뷰어포인터(11), 제2뷰어포인터(12) 및 제어홀(14)의 간섭을 배제하기 위하여 일부가 절개되어 구성된다.First, as shown in FIG. 2, the head 10 is installed on the top of the growth furnace 2 located inside the casing 1 of the sapphire growth apparatus through a heat insulating material 5, and the growth furnace 2 The first viewer pointer 11, the second viewer pointer 12, and the control rod 14 to which the seed is mounted are inserted into the upper surface 3 of the molten alumina. . In this case, the heat insulating material 5 is partially cut to remove interference of the first viewer pointer 11, the second viewer pointer 12, and the control hole 14.

상기 제1뷰어포인터(11)와 제2뷰어포인터(12)에는 플랜지부(20)가 고정된다. 상기 플랜지부(20)의 끝단에는 투명한 투시창(21)이 위치하여 용융 알루미나의 상면(3) 상태를 직접 육안으로 관찰할 수 있다.The flange portion 20 is fixed to the first viewer pointer 11 and the second viewer pointer 12. A transparent viewing window 21 is positioned at the end of the flange portion 20 to directly observe the state of the upper surface 3 of the molten alumina.

한편, 상기 플랜지부(20)는 성장로(2)에서 기화된 용융 알루미나가 상기 투시창(21)의 내부에 부착되어 시야를 흐리게 하는 현상을 방지하기 위하여 다수의 구성품을 포함한다.On the other hand, the flange portion 20 includes a plurality of components in order to prevent the phenomenon that the molten alumina vaporized in the growth path (2) is attached to the inside of the see-through window 21 to blur the view.

먼저 상기 플랜지부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헤드(10)에 고정되는 고정부(25)를 포함한다. 상기 고정부(25)는 중공의 원통 형상으로 내경에는 고정나사(26)가 형성되어 있으며, 측면에는 아르곤을 주입할 수 있는 주입홀(27)이 형성되어 있다.First, as shown in FIG. 3, the flange part 20 includes a fixing part 25 fixed to the head 10. The fixing part 25 has a hollow cylindrical shape, and a fixing screw 26 is formed at an inner diameter thereof, and an injection hole 27 for injecting argon is formed at a side surface thereof.

상기 주입홀(27)을 통하여 불활성 기체인 아르곤을 주입하는 경우 내경으로 아르곤이 투입된다.When argon which is an inert gas is injected through the injection hole 27, argon is introduced into the inner diameter.

한편, 상기 고정부(25)에는 탈착부(30)가 결합한다. 상기 탈착부(30)는 원통형상으로 외부에는 상기 고정나사(26)와 결합하는 외경나사(31)가 형성되어 상기 고정나사(26)와 외경나사(31)에 의하여 상호 결합 또는 분리될 수 있다.On the other hand, the removable portion 30 is coupled to the fixing portion 25. The detachable portion 30 has a cylindrical shape and has an outer diameter screw 31 coupled to the fixing screw 26 on the outside thereof so that the detachable portion 30 may be mutually coupled or separated by the fixing screw 26 and the outer diameter screw 31. .

상기 탈착부(30)의 끝단에는 투명한 투시창(21) 결합하여 탈착부(30)의 일단을 밀폐한다. 상기 투시창(21)은 투명 재질의 고온 유리가 적합하다.The end of the detachable portion 30 is coupled to the transparent viewing window 21 to seal one end of the detachable portion 30. The viewing window 21 is preferably a high-temperature glass of a transparent material.

또한 상기 탈착부(30)는 필요한 경우 상기 투시창(21)의 하단에 차단수단(32)이 장착된다.In addition, the detachable part 30 is equipped with a blocking means 32 at the lower end of the viewing window 21, if necessary.

상기 차단수단(32)은 조리개 형태로 외부에서 차다수단(32)의 회전부(33)를 회전시키는 경우 내부에 위치하는 조리개(34)가 회전 방향에 따라 상기 탈착부(30)의 내부를 개방 또는 폐쇄한다.When the blocking means 32 rotates the rotary part 33 of the charging means 32 from the outside in the form of an aperture, an aperture 34 located therein opens or opens the inside of the detachable part 30 according to the rotation direction. To close.

상기 차단수단(32)의 측면에는 상기 고정부(25)에 형성되는 주입홀(27)과 연통되는 배출홀(35)이 형성되어 상기 주입홀(27)을 통하여 공급되는 아르곤을 탈착부(30) 내부로 유입시킨다.A discharge hole 35 communicating with an injection hole 27 formed in the fixing part 25 is formed at a side surface of the blocking means 32 to remove the argon supplied through the injection hole 27. Inflow inside.

한편, 상기 탈착부(30)의 내경은 도 4에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 다른 직경으로 형성한다. 예를 들면 하부로 갈수록 내경을 점진적으로 감소시키는 사다리꼴 형태의 가속부(36)로 구성할 수 있으며, 또한 하부로 갈수록 내경을 짐진적으로 감소하는 가속부(36)를 형성하고 어느 위치 이상에서는 반대로 직경을 증가하는 확산부(37)를 추가하는 형태로도 구성할 수 있다.On the other hand, the inner diameter of the removable portion 30 is formed in a different diameter in the longitudinal direction as shown in FIG. For example, it can be configured as an acceleration portion 36 of the trapezoidal shape to gradually reduce the inner diameter toward the bottom, and also to form an acceleration portion 36 to gradually reduce the inner diameter toward the lower side and the reverse at any position It can also be configured in the form of adding the diffusion portion 37 to increase the diameter.

특히 상기 탈착부(30)의 내경부는 상기 성장로(2)의 환경과 연통되어 진공으로 형성되며, 상기 진공 환경 하에서 기화된 용융 알루미나가 상기 투시창(21)에 부착되어 시야를 가리므로 상단에 형성된 배출홀(35)를 통하여 아르곤이 투입되는 경우에는 상기 가속부(36)에 의하여 유속이 빨라져 기화된 알루미나의 투시창(21)의 접근을 효율적으로 방지할 수 있으며, 미량의 아르곤의 투입으로도 상기와 같은 투시창(21)의 흐림을 방지할 수 있다.In particular, the inner diameter portion of the detachable portion 30 is formed in a vacuum in communication with the environment of the growth path 2, the vaporized molten alumina under the vacuum environment attached to the viewing window 21 to cover the field of view at the top When argon is introduced through the formed discharge hole 35, the flow rate is accelerated by the accelerator 36, thereby effectively preventing access to the see-through window 21 of vaporized alumina, and also by introducing a small amount of argon. It is possible to prevent the blur of the see-through window 21 as described above.

그리고 내경 끝단에 형성된 확산부(37)는 투입된 아르곤의 유속을 감소시켜 성장로(2)에서 형성되는 사파이어 성장에 미칠 수 있는 온도의 영향을 차단할 수 있는 특징이 있다.And the diffusion portion 37 formed at the end of the inner diameter is characterized by reducing the flow rate of the injected argon can block the effect of temperature on the sapphire growth formed in the growth path (2).

한편, 제1뷰어포인터(11)의 플랜지부(20)에는 디지털 카메라(50)가 장착되어, 상기 제1뷰어포이터(11)의 투시창(21)을 통하여 성장로(2)의 상면(3)의 상태로 디지털 화면으로 획득한다. 상기 디지털 화면은 연속적으로 촬영될 수 있으며, 촬영 주기는 적절히 조절한다.Meanwhile, the digital camera 50 is mounted on the flange portion 20 of the first viewer pointer 11, and the upper surface 3 of the growth path 2 is visible through the viewing window 21 of the first viewer pointer 11. Acquired on the digital screen in the state of). The digital screen may be photographed continuously, and the photographing period is appropriately adjusted.

그리고 제2뷰어포인터(12)의 플랜지부(20)에는 온도계(60)가 장착되며, 상기 온도계(6) 역시 투시창(21)을 통하여 상면(3)의 특정한 지점의 온도를 측정하며, 여기서 측정점은 하강점이 생성되는 위치의 온도를 측정하는 것이 바람직하다.And the flange portion 20 of the second viewer pointer 12 is equipped with a thermometer 60, the thermometer 6 also measures the temperature of a specific point of the upper surface 3 through the viewing window 21, where the measuring point It is preferable to measure the temperature of the position where silver fall point is produced.

또한 필요한 경우 상기 온도계(60)는 열화상을 이용하여 상면(3)의 온도 분포를 측정할 수도 있다.In addition, if necessary, the thermometer 60 may measure the temperature distribution of the upper surface 3 using a thermal image.

상기 제어장치(70)는 상기 디지털 카메라(50)에서 획득되는 상면(3)의 디지털 화면을 수신하여 저장하며, 또한 상기 온도계(60)를 통하여 측정되는 온도 또는 열화상을 수신하여 저장한다.The control device 70 receives and stores a digital screen of the upper surface 3 obtained by the digital camera 50, and also receives and stores a temperature or thermal image measured by the thermometer 60.

용융 알루미나의 경우에는 일정한 온도 이상일 경우에는 온도 차에 기인된 밀도의 변화가 발생하고 상기 밀도 변화에 의하여 대류가 발생한다.In the case of fused alumina, when the temperature is above a certain temperature, a change in density due to the temperature difference occurs and convection occurs due to the change in density.

상기 대류는 상면(3)에서도 유동을 발생시키며, 이러한 유동에 의하여 획득된 상면(3)의 디지털 화면에는 명암차이를 포함하게 된다.The convection generates a flow on the upper surface 3 as well, and the digital screen of the upper surface 3 obtained by the flow includes a contrast difference.

특히 성장로(2)의 상면의 경우에는 비교적 일정한 온도로 제어되고 해당 온도에서 발휘되는 명암은 비교적 같은 형태를 가지며, 용융 알루미나에서 발휘되는 색채의 강도가 높아 주변 조명 등의 영향은 극히 미미하므로 비교적 손쉽게 명암차이를 분석할 수 있으며, 이러한 명암분석은 통상의 비젼 시스템에 적용되는 방식을 적용할 수 있다.In particular, the upper surface of the growth furnace (2) is controlled to a relatively constant temperature and the contrast exhibited at that temperature has the same shape, and the intensity of the color exerted by the molten alumina is very high, so the influence of ambient lighting is very small. Contrast differences can be easily analyzed, and the contrast analysis can be applied to methods applied to a common vision system.

예를 들면, 디지털 화상의 비트 단위로 RGB의 명암 값을 합산한 결과를 기초로 전체 화면의 비교할 수도 있으며, 필요한 경우에는 상면 중앙의 일정한 영역만의 명암을 비교할 수도 있다.For example, the entire screen may be compared based on the result of summing the contrast values of RGB in the bit unit of the digital image, and if necessary, the contrast of only a predetermined area in the center of the image may be compared.

상기 제어장치(70)는 주기적으로 입력되는 상면(3)의 디지털 화면을 분석하여 가장 명암이 낮은 위치를 선정한다.The control device 70 analyzes the digital screen of the upper surface 3 which is periodically input, and selects the position with the lowest contrast.

가장 낮은 명암이 선 정의된 하강점 발생 시의 명암과 비교하여 유사한 경우, 그리고 온도계(60)에 측정된 온도가 선 정의된 하강점의 온도와 유사한 경우에는 하강점이 발생된 것으로 판단한다.When the lowest contrast is similar to the contrast when the predefined falling point occurs, and it is determined that the falling point is generated when the temperature measured by the thermometer 60 is similar to the temperature of the predefined falling point.

하강점 발생이 감지되는 경우에는 상기 제어장치(70)는 출력장치(80)에 상기 하강점 발생 주기에 대한 정보를 출력하고, 필요한 경우에는 알람을 발생시킬 수도 있다.When the falling point is detected, the control device 70 may output information about the falling point generation period to the output device 80, and generate an alarm if necessary.

물론 상기 제어장치(70)는 상기 하강점 발생 정보에 더하여, 디지털 카메라(50)에서 주기적으로 촬영되는 상면(3)의 상태와 온도계(60)에서 측정되는 온도 또는 온도분포를 지속적으로 출력한다.Of course, the control device 70 continuously outputs the temperature or temperature distribution measured by the thermometer 60 and the state of the upper surface 3 periodically photographed by the digital camera 50 in addition to the falling point generation information.

따라서 작업자는 상기 출력장치(80)의 화면의 지시사항에 따라 씨드를 투입하면 이후 사파이어가 성장로(2)에서 성장하게 된다.
Therefore, when the operator inputs the seed according to the instructions on the screen of the output device 80, the sapphire will grow in the growth furnace (2).

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.

1: 케이싱 2: 성장로
3: 상면 4: 제어봉
5: 단열재 10: 헤드
11: 제1뷰어포인터 12: 제2뷰어포인터
14: 제어홀 20: 플랜지부
21: 투시창 25: 고정부
26: 고정나사 27: 주입홀
30: 탈착부 31: 외경나사
32: 차단수단 33: 회전부
34: 조리개 35: 배출홀
36: 가속부 37: 확산부
50: 디지털 카메라 60: 온도계
70: 제어장치 80: 출력장치
100: 성장로 감시장치1: casing 2: furnace
3: top surface 4: control rod
5: insulation 10: head
11: first viewer pointer 12: second viewer pointer
14: control hole 20: flange
21: sight glass 25: fixed part
26: set screw 27: injection hole
30: removable part 31: external thread
32: blocking means 33: rotating part
34: aperture 35: discharge hole
36: accelerator 37: diffuser
50: digital camera 60: thermometer
70: control device 80: output device
100: growth furnace monitoring device

Claims (8)

내부에 용융 알루미나를 담는 성장로, 성장로 상단에 형성된 헤드를 포함하는 성장로 감시장치에 있어서,
상기 헤드는 2개의 뷰어포인터를 포함하며,
상기 각 뷰어포인터에 장착되는 플랜지부;
일측 플랜지부에 장착되어 상기 성장로에 담긴 용융 알루미나의 상면을 촬영하는 디지털 카메라;
타측 플랜지부에 장착되어 상기 용융 알루미나 상면의 온도를 측정하는 온도계; 및
상기 디지털 카메라의 영상과 상기 온도계의 정보를 입력 받아 출력장치에 출력하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
In a growth furnace containing molten alumina therein, a growth furnace monitoring apparatus including a head formed at the top of the growth furnace,
The head includes two viewer pointers,
Flange parts mounted to the respective viewer pointers;
A digital camera mounted on one flange part to photograph an upper surface of the molten alumina contained in the growth furnace;
A thermometer mounted on the other flange to measure a temperature of the upper surface of the molten alumina; And
And a control device for receiving an image of the digital camera and information of the thermometer and outputting the received information to an output device.
청구항 1에 있어서, 상기 플랜지부는 상기 헤드에 고정되는 원통형상의 고정부;
상기 고정부 내경에 나사결합하며 끝단에는 투시장이 장착된 탈착부;
상기 탈착부 내경에 형성된 확산부;
아르곤 가스 주입을 위하여 상기 고정부에 형성된 주입홀; 및
상기 주입홀과 연통되어 내경부에 아르곤 가스를 주입을 위하여 상기 탈착부에 형성된 배출홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
The method of claim 1, wherein the flange portion cylindrical fixing portion fixed to the head;
A detachable part which is screwed to the fixing part inner diameter and has a projection on the end;
A diffusion part formed in the removable part inner diameter;
An injection hole formed in the fixed part for argon gas injection; And
And a discharge hole formed in the detachable part for injecting argon gas into the inner diameter in communication with the injection hole.
청구항 2에 있어서, 상기 탈착부의 내경은 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 가속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
The growth furnace monitoring apparatus according to claim 2, wherein the inner diameter of the detachable portion includes an accelerator having a diameter that decreases toward the lower end.
청구항 2에 있어서, 상기 탈착부의 내경은 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 가속부와 상기 가속부에 연속하여 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
The growth path monitoring apparatus according to claim 2, wherein the inner diameter of the detachable part includes an accelerator part which decreases in diameter toward the lower end and a diffusion part which increases in diameter downward in succession to the accelerator part.
청구항 2에 있어서, 상기 고정부는 상기 투시창의 아래에 내경을 차단할 수 있는 조리개 형태의 차단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
The growth furnace monitoring apparatus according to claim 2, wherein the fixing unit further comprises a stopper in the form of an aperture that blocks an inner diameter under the viewing window.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 디지털 카메라에서 획득되는 상면의 영상과 상기 온도계에서 측정되는 온도 정보를 상기 출력장치에 주기적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
The growth furnace monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the control device periodically outputs an image of the upper surface obtained by the digital camera and temperature information measured by the thermometer to the output device. .
청구항 7에 있어서, 상기 제어장치는 상기 디지털 카메라에서 획득되는 상면의 디지털 영상의 명암과 상기 온도계의 정보를 이용하여 하강점의 발생을 판단하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.
The growth furnace monitoring apparatus according to claim 7, wherein the control device determines the occurrence of the falling point by using the contrast of the digital image of the upper surface obtained by the digital camera and the information of the thermometer.
청구항 7에 있어서, 상기 제어장치는 상기 영상에서 가장 낮은 명암의 값이 선 정의된 명암 값보다 낮은 경우와 측정된 온도가 선 정의된 온도보다 낮은 경우에는 하강점이 발생된 것으로 판단하여 그 결과를 상기 출력장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 성장로 감시장치.The method of claim 7, wherein the controller determines that the falling point occurs when the value of the lowest contrast in the image is lower than the predefined contrast value and the measured temperature is lower than the predefined temperature. Growth furnace monitoring device, characterized in that output to the output device.
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