KR20130139784A - Method for filling raw material, and method for preparaing single crystal - Google Patents

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아츠시 이와사키
타카키 이마이
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신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a method for suppressing height unevenness of raw material injected into a quartz melting pot in manufacturing single crystals. In the process of filling the raw material, a recharge pipe has a cylindrical member, and a cone valve for opening and closing the bottom opening part of the cylindrical member. The recharge pipe accommodates the raw material. The recharge pipe is set in a chamber, and the raw material is filled successively in the recharge pipe more than two times by opening the opening part of the cylindrical member with the cone valve. At least one filling uses the recharge pipe having a different cone angle of the cone valve.

Description

원료 충전방법 및 단결정의 제조방법{METHOD FOR FILLING RAW MATERIAL, AND METHOD FOR PREPARAING SINGLE CRYSTAL}Raw material filling method and manufacturing method of single crystal {METHOD FOR FILLING RAW MATERIAL, AND METHOD FOR PREPARAING SINGLE CRYSTAL}

본 발명은 단결정의 제조에서 리차지(recharge) 관을 이용하여 원료를 석영 도가니에 충전하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for charging a raw material into a quartz crucible using a charge tube in the production of a single crystal.

반도체 집적 회로의 기판으로서 사용되는 실리콘 단결정의 제법으로는, CZ(초크랄스키, Czochralski) 방법, 또는 자기장을 인가하는 MCZ(자기장 인가 초크랄스키) 방법이 일반적이다. 이러한 CZ/MCZ 방법에서는 석영 도가니 내에 실리콘 원료를 충전하여 용융시키고, 그 용융액에 종(seed) 결정을 착액(着液)시킨 후, 인상시켜 실리콘 단결정을 육성시킬 수 있다. CZ/MCZ 방법의 단결정 제조장치(인상 기기)에서는 메인 챔버(main chamber) 내에 용융액을 가열하는 히터가 설치되고, 그 내측에 용융액을 수용하는 석영 도가니가 설치된다.
As a method for producing a silicon single crystal used as a substrate of a semiconductor integrated circuit, a CZ (Czochralski) method or an MCZ (magnetic field applied Czochralski) method for applying a magnetic field is generally used. In such a CZ / MCZ method, a silicon raw material can be filled and melted in a quartz crucible, and a seed crystal is complexed with the melt, followed by pulling up to grow a silicon single crystal. In the single crystal manufacturing apparatus (impression apparatus) of the CZ / MCZ method, the heater which heats a molten liquid is provided in the main chamber, and the quartz crucible which accommodates a molten liquid is provided in the inside.

일반적으로, 먼저, 이 석영 도가니에 원료를 넣고, 히터 가열에 의해 원료가 용융된다. 최근의 실리콘 단결정의 대구경화(大口徑化)나 결정 장척화(長尺化)에 따라, 석영 도가니 내에 초기에 넣은 원료분만으로는 충분하지 않고, 추가로 원료를 첨가하는 경우가 있다. 이것을 추가 차지(additional charge)라고 지칭하고, 이후 설명하는 리차지와 동일하게, 원뿔형 콘(cone)(원뿔 밸브)을 하단에 갖는 리차지 관에 원료를 넣고, 그 리차지 관에서 석영 도가니 내에 원료를 투입한다. 그리고, 이러한 원료를 전부 용융시킨 후, 실리콘 단결정의 육성을 시작한다.
Generally, first, a raw material is put into this quartz crucible and a raw material melts by heater heating. In recent years, due to the large diameter and long crystallization of silicon single crystals, the raw material initially placed in the quartz crucible is not sufficient, and additional raw materials may be added. This is called additional charge, and in the same way as the charge described later, the raw material is placed in a charge tube having a conical cone (cone valve) at the bottom thereof, and the raw material is put into a quartz crucible from the charge tube. . After all of these raw materials are melted, growth of silicon single crystal is started.

석영 도가니 내에는 원료가 용해된 용융액이 채워지고, 여기로부터 실리콘 단결정이 육성된다. 육성된 단결정은 메인 챔버 상부에 게이트 밸브(gate valve)를 통해 연접되어 있는 인상 챔버 내에 수용되고 냉각된다. 그 다음, 이 인상 챔버로부터 단결정을 꺼낸다.
The quartz crucible is filled with a melt in which the raw material is dissolved, and silicon single crystal is grown therefrom. The grown single crystal is received and cooled in the pulling chamber connected through a gate valve on the top of the main chamber. Then, the single crystal is taken out from this pulling chamber.

이러한 제조에 있어서, 하나의 석영 도가니로부터 1개의 단결정을 육성시키기만 한다면, 이 시점에서 육성은 종료되지만, 석영 도가니는 갈라져서 재사용할 수 없기 때문에 제조 비용이 높아지게 된다. 그래서, 하나의 석영 도가니로부터 복수의 단결정을 육성시키는 다중 조업이 실행되는 경우가 있다. 이 경우, 단결정 육성 후에는 석영 도가니 중의 용융액은 육성된 결정분만큼 감소하고 있기 때문에 그대로는 다음의 단결정을 육성시킬 수 없다. 따라서, 이 감소분을 보충하기 위해 원료를 다시 투입하는 리차지가 실행된다.
In this production, if one single crystal is grown from one quartz crucible, the growth is terminated at this point, but the production cost is high because the quartz crucible cannot be broken and reused. Therefore, there are cases where multiple operations for growing a plurality of single crystals from one quartz crucible are performed. In this case, since the melt in the quartz crucible is reduced by the grown crystal powder after the single crystal growth, the following single crystal cannot be grown as it is. Therefore, the recharging which inputs a raw material again in order to compensate for this decrease is performed.

리차지 방법으로는 로드 리차지 방법, 또는 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 원료 탱크로부터 공급하는 방법 등이 오래전부터 제안되어 왔다. 그러나, 많은 특허문헌에서 다루어지고 있는 기술은, 하단에 원뿔 밸브를 갖는 리차지 관에 원료를 수용하고, 그 리차지 관에 수용된 원료를 석영 도가니 내에 투입하는 방법이다. 이 기술의 기본이 공개된 것이 특허문헌 2와 3이다. 예를 들면, 특허문헌 3에서는, 원뿔 밸브의 원뿔 각도(꼭지점 각도)는 40 내지 100도, 보다 바람직하게는 60 내지 90도라고 기재되어 있다.
As a recharge method, the rod recharge method, the method of supplying from the raw material tank as disclosed in patent document 1, etc. have been proposed for a long time. However, the technique handled by many patent documents is a method of accommodating a raw material in the charge tube which has a conical valve in the lower end, and inject | pouring the raw material accommodated in the charge tube in a quartz crucible. Patent Documents 2 and 3 disclose the basis of this technique. For example, in patent document 3, the cone angle (vertical angle) of a cone valve is described as 40-100 degree | times, More preferably, it is 60-90 degree.

이러한 방법을 이용하는 것으로, 게이트 밸브로 구분된 인상 챔버로부터 실리콘 단결정을 꺼낸 후, 원료를 수용한 리차지 관을 와이어로 매달아 장착하고, 진공 인력에 의해 인상 챔버 내의 노 내압을 메인 챔버 내의 노 내압에 맞춘 후, 게이트 밸브를 개방하고, 원료를 투입한다.
By using such a method, the silicon single crystal is taken out from the pulling chamber divided by the gate valve, and then the charge tube containing the raw material is suspended by wire, and the furnace internal pressure in the pulling chamber is adjusted to the furnace internal pressure in the main chamber by vacuum attraction. After that, the gate valve is opened to feed the raw materials.

예를 들면, 특허문헌 4에서는 와이어를 보호관으로 덮는다고 하는 개선을 교시하고, 특허문헌 5에서는 파손 방지를 위해 리차지 관이나 원뿔 밸브에 와이어를 봉입하는 개선을 교시하고, 특허문헌 6에서는 원료 낙하 방지를 위해 원뿔 밸브에 홈을 넣는 개선을 교시하는 등, 특허문헌 2와 3의 공개 기술에 대해 약간의 개량을 더한 기술이 개시되어 있다. 하지만, 기본적인 기술은 특허문헌 2와 3에 제시된 내용이다.For example, Patent Document 4 teaches an improvement of covering a wire with a protective tube, and Patent Document 5 teaches an improvement of enclosing a wire in a charge tube or a conical valve to prevent breakage, and Patent Document 6 teaches an improvement in raw material fall prevention. The technique which added a little improvement to the publicly disclosed technique of patent documents 2 and 3, such as teaching the improvement which slots a conical valve for the said is disclosed. However, the basic technology is the contents of Patent Documents 2 and 3.

이만큼의 많은 문헌이 나와 있는 것으로부터 알 수 있는 바와 같이, 리차지 관을 이용한 리차지 방법은 광범위하게 사용되고 있는 기술 중 하나라고 할 수 있다. 그러나, 특허문헌 3 이후 원뿔 밸브의 각도에 검토를 추가한 것은 없다.
As can be seen from this much literature, the recharging method using a recharge tube is one of the techniques widely used. However, there is no addition of examination to the angle of the conical valve after patent document 3.

상기와 같이 충전되는 원료는 일반적으로 다결정 또는 드물게는 단결정의 경우도 있고, 그러한 결정을 파쇄시킨 것이 이용되고, 리차지 관에 채워진 상태에서는 공극이 있다. 따라서, 단결정을 육성시킨 부분에 상당하는 원료를 추가하기 위해서는, 리차지 관에 의한 1회 투입으로는 부족하다. 그 때문에, 복수회 투입을 연속하여 실행하게 된다.
The raw materials to be filled as described above are generally polycrystalline or rarely single crystals, and those obtained by crushing such crystals are used, and voids exist in the state filled in the charge tube. Therefore, in order to add the raw material corresponded to the part which grew the single crystal, it is not enough to single input by a charge tube. Therefore, a plurality of injections are performed continuously.

특허공개 소 62-260791 호 공보Patent Publication No. 62-260791 특허공개 평 2-157180 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-157180 WO2002/068732WO2002 / 068732 특허공개 2006-89294 호 공보Patent Publication No. 2006-89294 특허공개 2008-13376 호 공보Patent Publication No. 2008-13376 특허공개 2008-88000 호 공보Patent Publication No. 2008-88000

상기와 같이 복수회 연속하여 원료를 투입하는 경우, 종래 방법에서는 동일한 형태의 리차지 관을 사용하는 것으로 원뿔 밸브의 각도가 일정하기 때문에, 반경 방향으로 볼 때 동일한 위치에서 집중적으로 원료가 투하된다. 그 때문에, 추가 투입된 원료가 석영 도가니 내에 도넛 모양으로 높게 쌓이고, 미용융 원료의 높이 불균일이 커지게 된다. 따라서, 전에 투입한 원료가 어느 정도 녹을 때까지 기다린 후, 다음 투입을 실시하거나, 모든 원료를 잘 투입한다고 해도 원료의 용융에 시간이 걸리고, 어느 쪽으로도 추가 원료의 용융에 시간이 걸린다는 문제가 있었다.
In the case where the raw material is continuously fed as described above multiple times, since the angle of the conical valve is constant by using a charge tube of the same type in the conventional method, the raw material is concentrated at the same position in the radial direction. Therefore, the additionally added raw material accumulates high in a donut shape in a quartz crucible, and the height nonuniformity of an unmelted raw material becomes large. Therefore, even if the raw material added before is melted to some extent and then the next addition or all the raw materials are added well, the melting of the raw material takes time and the additional raw material takes time to melt. there was.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 단결정의 제조 경우 석영 도가니 내로의 투입 원료의 높이 불균일을 억제할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
This invention is made | formed in view of the said problem, and an object of this invention is to provide the method which can suppress the height nonuniformity of the input raw material into a quartz crucible when manufacturing a single crystal.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정과, 상기 석영 도가니 내에서 상기 원료를 용융시켜 용융액으로 하는 공정과, 상기 용융액으로부터 단결정을 인상시키는 공정을 갖는 단결정의 제조에 있어서, 상기 석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정에서, 상기 원료를 수용하는 석영제의 원통 부재와 상기 원통 부재의 하단 개구부를 개폐하기 위한 원뿔 밸브를 갖는 리차지 관에 상기 원료를 수용하고, 상기 원료를 수용한 리차지 관을 챔버 내에 세팅하고, 상기 원뿔 밸브에서 상기 원통 부재의 개구부를 개방하여서 상기 석영 도가니 내에 상기 리차지 관 내에 수용한 원료를 투입하는 원료 충전을 연속하여 2회 이상 실행하는 원료 충전방법이며, 상기 연속하여 2회 이상 실행하는 원료 충전 중 적어도 1회의 상기 원료 충전에서, 상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도가 상이한 상기 리차지 관을 이용하여 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 원료 충전방법을 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a single crystal having a step of filling a raw material in a quartz crucible, a step of melting the raw material in the quartz crucible into a molten liquid, and a step of raising a single crystal from the molten liquid. In the step of filling a raw material into the quartz crucible, the raw material is accommodated in a recharge tube having a cylindrical member made of quartz containing the raw material and a conical valve for opening and closing the lower end opening of the cylindrical member. The method for filling a raw material in which a rechargeable tube containing a fuel cell is set in a chamber, and a raw material filling in which the raw material accommodated in the rechargeable tube is introduced into the quartz crucible by opening the opening of the cylindrical member at the conical valve is performed two or more times in succession. At least one time of the raw material filling performed two or more times in succession In charging, there is provided a method of filling a raw material characterized in that the cone angle of the conical valve charging the raw material using different Recharge the tube.

이와 같이, 원뿔 각도가 상이한 원뿔 밸브를 이용하는 것으로, 다른 원료 충전의 경우 원료의 투입 위치와는 다른 위치에 원료를 투입할 수 있고, 연속하여 원료 충전을 실행해도, 석영 도가니 내로의 투입 원료의 높이 불균일을 억제할 수 있다. 따라서, 원료 충전 및 용융을 효율적으로 실시할 수 있고, 단결정의 제조의 생산성을 향상시킬 수 있다.
In this way, by using a conical valve having a different cone angle, the raw material can be put in a position different from that of the raw material in the case of other raw material filling, and even if the raw material filling is performed continuously, the height of the raw material into the quartz crucible Unevenness can be suppressed. Therefore, raw material filling and melting can be performed efficiently, and the productivity of manufacture of a single crystal can be improved.

이때, 상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도를 30 내지 150도 범위로 하는 것이 바람직하다.At this time, the cone angle of the cone valve is preferably in the range of 30 to 150 degrees.

이러한 원뿔 각도인 경우, 리차지 관의 용량을 적게 하지 않고, 원료를 원활하게 투입할 수 있고, 원료 충전을 보다 효율적으로 실시할 수 있다.
In the case of such a conical angle, the raw material can be smoothly introduced without reducing the capacity of the charge tube, and the raw material filling can be performed more efficiently.

이때, 상기 적어도 1회의 원료 충전에 있어서, 상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도가 15도 이상 상이한 상기 리차지 관을 이용하여 상기 원료를 충전하는 것이 바람직하다.At this time, in the at least one time of raw material filling, it is preferable to fill the raw material by using the recharge tube in which the cone angle of the cone valve is different by 15 degrees or more.

이러한 15도 이상 상이한 원뿔 각도로 하는 것으로, 석영 도가니 내로의 원료의 투입 위치를 효과적으로 변화시킬 수 있고, 원료의 높이 불균일을 확실하게 억제할 수 있다.
By setting it as such a cone angle different from 15 degree | times or more, the injection position of the raw material in a quartz crucible can be changed effectively, and the height nonuniformity of a raw material can be suppressed reliably.

이때, 상기 석영 도가니의 구경을 610mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.At this time, the diameter of the quartz crucible is preferably 610 mm or more.

이러한 대구경의 석영 도가니에서는 본 발명에 따른 원료의 높이 불균일 억제의 필요성이 높고, 단결정의 제조의 생산성 향상에 보다 효과적으로 작용한다.
In such a large-diameter quartz crucible, the necessity of suppressing the height nonuniformity of the raw material according to the present invention is high, and works more effectively in improving the productivity of the production of the single crystal.

또한, 본 발명은, 석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정과, 상기 석영 도가니 내에서 상기 원료를 용융시켜 용융액으로 하는 공정과, 상기 용융액으로부터 단결정을 인상시키는 공정을 반복 실시하고, 동일한 석영 도가니를 사용하여 복수의 단결정을 제조하는 방법이며, 1번째 상기 단결정의 인상에서 상기 원료를 충전하는 공정 및/또는 2번째 이후의 각각의 상기 단결정의 인상에서 상기 원료를 충전하는 공정에 있어서, 본 발명의 원료 충전방법에 의해 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 단결정의 제조방법을 제공한다.
Moreover, this invention repeats the process of filling a raw material in a quartz crucible, the process of melting the said raw material in a said quartz crucible into a molten liquid, and the process of pulling up a single crystal from the said molten liquid, and using the same quartz crucible A method of manufacturing a plurality of single crystals, the method of filling the raw material in the first pulling up of the single crystal and / or the step of filling the raw material in the pulling of each of the single crystal after the second, the raw material of the present invention Provided is a method for producing a single crystal, characterized in that the raw material is filled by a filling method.

이러한 멀티-풀링(multi-pooling)에 의한 단결정의 제조에서 추가 차지 또는 리차지에 본 발명의 원료 충전방법을 이용하는 것으로, 원료 충전 및 용융을 효율적으로 실시할 수 있고, 단결정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
By using the raw material filling method of the present invention for further charging or recharging in the production of such single crystals by multi-pooling, the raw material filling and melting can be efficiently performed and the productivity of the single crystal can be improved. .

이상과 같이 본 발명에 의하면, 석영 도가니로의 원료 충전 및 용융을 효율적으로 실시할 수 있고, 단결정의 제조의 생산성을 향상시킬 수 있다.
As mentioned above, according to this invention, raw material filling and melting with a quartz crucible can be performed efficiently, and the productivity of manufacture of a single crystal can be improved.

도 1은 본 발명에 사용될 수 있는 단결정 제조장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 사용될 수 있는 리차지 관의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 3은 리차지 관에 의해 석영 도가니 내에 원료를 충전할 때의 개략도이다.
도 4는 본 발명에서 사용될 수 있는 원뿔 밸브의 예를 나타낸 개략도이다.
도 5는 실험에서 요구한 원뿔 밸브의 원뿔 각도에 의한 투입 원료의 분포를 나타내는 그래프와 개략도이다.
1 is a schematic view showing an example of a single crystal production apparatus that can be used in the present invention.
2 is a schematic diagram showing an example of a rechargeable tube that can be used in the present invention.
3 is a schematic view of filling raw materials into a quartz crucible by a charge tube.
4 is a schematic diagram showing an example of a conical valve that can be used in the present invention.
Fig. 5 is a graph and a schematic diagram showing the distribution of input raw materials according to the cone angle of the cone valve required in the experiment.

이하, 본 발명에 대하여, 실시양태의 일례로서 도면을 참조하면서 상세히 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail, referring drawings as an example of embodiment, this invention is not limited to this.

도 1은 본 발명의 원료 충전방법에 사용할 수 있는 CZ 방법의 단결정 제조장치이다.
1 is a single crystal manufacturing apparatus of the CZ method that can be used in the raw material filling method of the present invention.

도 1의 단결정 제조장치(20)는 메인 챔버(1)와, 메인 챔버(1) 내에서 용융액(5)을 수용하는 석영 도가니(6) 및 흑연 도가니(7)와, 석영 도가니(6) 및 흑연 도가니(7) 주위에 배치된 히터(8)와, 히터(8) 외측 주위의 단열 부재(9)와, 메인 챔버(1) 상부에 게이트 밸브(3)를 통해 연결되어 있고, 육성한 단결정(단결정 잉곳)(4)을 수납하는 인상 챔버(2)와, 인상 중의 단결정(4)을 둘러싸는 가스 정류 통(12)을 구비하여 구성되어 있다. 인상 챔버(2)에는 노 내를 순환하는 가스를 도입하는 가스 도입구(11)가 설치되어 있고, 메인 챔버(1)의 저부에는 노 내를 순환하는 가스를 배출하는 가스 유출구(10)가 설치되어 있다. 또한, 히터(8)와 용융액(5)으로부터의 열 복사를 차단하기 위한 차열 부재(13)도 설치될 수 있다. 석영 도가니(6) 및 흑연 도가니(7)는 결정 성장 축 방향으로 승강 가능하며, 결정 성장 중에 결정화하여 감소한 용융액(5)의 액면 하강분을 보충하도록 석영 도가니(6) 및 흑연 도가니(7)를 상승시킨다. 이에 의해, 용융액(5)의 액면의 높이가 거의 일정하게 유지된다.
The single crystal manufacturing apparatus 20 of FIG. 1 includes a main chamber 1, a quartz crucible 6 and a graphite crucible 7 containing a molten liquid 5 in the main chamber 1, a quartz crucible 6, and The single crystal which is connected to the heater 8 arranged around the graphite crucible 7, the heat insulating member 9 around the outside of the heater 8, and the gate chamber 3 is connected to the upper part of the main chamber 1. It is comprised by the pulling chamber 2 which accommodates the (monocrystal ingot) 4, and the gas rectification cylinder 12 which surrounds the single crystal 4 in pulling. In the pulling chamber 2, a gas inlet 11 for introducing gas circulating in the furnace is provided, and a gas outlet 10 for discharging gas circulating in the furnace is provided at the bottom of the main chamber 1. It is. In addition, a heat shield member 13 for blocking heat radiation from the heater 8 and the melt 5 may also be provided. The quartz crucible 6 and the graphite crucible 7 can be lifted in the direction of the crystal growth axis, and the quartz crucible 6 and the graphite crucible 7 are replenished to supplement the liquid level drop of the melt 5 which crystallized and decreased during crystal growth. Raise. Thereby, the height of the liquid level of the molten liquid 5 is kept substantially constant.

또한, 제조 조건에 따라, 메인 챔버(1)의 외측에 자기장 발생 장치(도시되어 있지 않음)를 설치하고, 용융액(5)에 수평 방향 또는 수직 방향의 자기장을 인가시킴으로써, 용융액(5)의 대류를 억제하고, 단결정(4)의 안정 성장을 도모하는, 소위 MCZ 방법의 장치를 사용할 수도 있다.
In addition, according to the manufacturing conditions, a magnetic field generating device (not shown) is provided outside the main chamber 1, and the melt 5 is convection by applying a magnetic field in the horizontal or vertical direction. It is also possible to use a device of the so-called MCZ method, which suppresses the loss and promotes stable growth of the single crystal 4.

상기한 단결정 제조장치(20)에 의한 단결정 제조의 경우에는, 도 2에 제시한 바와 같이, 원료(다결정 또는 단결정)(14)를 수용하는 석영제의 원통 부재(15)와, 상기 원통 부재(15)의 하단의 개구부를 개폐하기 위한 원뿔 밸브(16)를 갖는 리차지 관(17)에 원료(14)를 수용하고, 상기 원료(14)를 수용한 리차지 관(17)을 인상 챔버(2) 내에 와이어(18)로 매달아 세팅하고, 도 3에 제시된 바와 같이, 원뿔 밸브(16)에서 원통 부재(15)의 개구부를 개방하여서 리차지 관(17) 내에 수용한 원료(14)를 석영 도가니(6) 내에 투입하는 원료 충전을 실시한다. 본 발명에서는 이 원료 충전을 단결정 인상 전에 연속하여 2회 이상 실행한다.
In the case of single crystal production by the above-mentioned single crystal production apparatus 20, as shown in Fig. 2, a cylindrical cylindrical member 15 containing a raw material (polycrystalline or single crystal) 14 and the cylindrical member ( The raw material 14 is accommodated in the recharge tube 17 which has the conical valve 16 for opening and closing the opening part of the lower end of 15, and the recharge tube 17 which accommodated the said raw material 14 is pulled up in the chamber 2 In the quartz crucible 6, the raw material 14 held in the recharge tube 17 by hanging with the wire 18 in the inside and opening the opening of the cylindrical member 15 in the conical valve 16 as shown in FIG. Fill the raw material into the tank. In the present invention, this raw material filling is performed two or more times in succession before single crystal pulling up.

그리고, 본 발명에서는, 이와 같이 연속하여 2회 이상 실시하는 원료 충전 중 적어도 1회의 원료 충전에서, 원뿔 밸브(16)의 원뿔 각도가 상이한 리차지 관(17)을 이용하여 원료(14)를 충전한다. 여기서, 본 발명에 있어서, 원뿔 밸브(16)의 원뿔 각도는, 도 4에 제시된 바와 같이, 원뿔 밸브(16)의 꼭지점 각도(종단면의 꼭지각)(θ)를 말한다.In the present invention, the raw material 14 is filled by using a charge tube 17 having a different cone angle of the conical valve 16 in at least one time of raw material filling performed two or more times. . Here, in the present invention, the conical angle of the conical valve 16 refers to the vertex angle (vertical angle of the longitudinal section) θ of the conical valve 16, as shown in FIG.

원뿔 각도에 따라, 원뿔 밸브의 경사면의 경사가 상이하기 때문에, 해당 경사면의 경사가 상이하면, 다른 원료 충전의 경우의 원료의 투입 위치와는 다른 위치에서 원료를 투입할 수 있다. 원뿔 밸브의 원뿔 각도가 크면 외측으로 원료가 투하되며, 또한 원뿔 각도가 작으면 중심 근처에 원료가 투하된다. 이것을 조합하는 것으로, 특정 부분만 투입 원료의 높이가 높아지는 것을 방지하고, 투입된 원료의 높이 평활화를 도모할 수 있다. 따라서, 원료 충전마다 시간을 비울 필요가 없고, 또한 용융도 효율적으로 진행한다. 이에 의해, 단결정 제조의 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
Since the inclination of the inclined surface of the conical valve is different depending on the cone angle, when the inclination of the inclined surface is different, the raw material can be introduced at a position different from the input position of the raw material in the case of other raw material filling. If the cone angle of the cone valve is large, the raw material is discharged to the outside, and if the cone angle is small, the raw material is dropped near the center. By combining these, the height of the input raw material can be prevented from increasing only in a specific part, and the height of the input raw material can be smoothed. Therefore, it is not necessary to make time empty every filling of raw materials, and melting also advances efficiently. Thereby, productivity of single crystal manufacture can be improved effectively.

도 4에 제시된 바와 같은 원뿔 밸브(16)의 원뿔 각도(θ)로는, 특별히 한정되지 않지만, 30 내지 150도의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다.The cone angle θ of the cone valve 16 as shown in FIG. 4 is not particularly limited, but is preferably set in the range of 30 to 150 degrees.

30도 이상이면, 원뿔 밸브의 높이를 억제할 수 있으므로 리차지 관의 용량이 적어지지 않아서 효율적이며, 또한 150도 이하이면, 원료의 낙하 속도가 너무 저하되지 않고, 원료를 도가니 중심보다 멀게 낙하시킬 수 있다. 또한, 원뿔 각도(θ)는 40 내지 120도의 범위가 보다 바람직하다. 40도 이상이면, 원료의 낙하 속도가 너무 빠르게 되지 않고, 120도 이하이면, 원료 투입시 원뿔 밸브가 흔들리지 않고 안정하다. 또한, 석영 도가니의 크기와 리차지 관의 크기와의 관계에도 의존하지만, 이러한 원뿔 각도(θ)인 경우, 투입 위치가 도가니 중심보다 너무 멀게 되지 않고, 원료가 석영 도가니의 내벽에 강하게 부딪치는 것도 확실하게 방지할 수 있다.
If it is 30 degrees or more, the height of the conical valve can be suppressed, so the capacity of the recharge tube is not reduced, and if it is 150 degrees or less, the falling speed of the raw material does not decrease too much and the raw material can be dropped farther from the crucible center. have. Further, the cone angle θ is more preferably in the range of 40 to 120 degrees. If it is 40 degrees or more, the fall speed of a raw material will not become too fast, and if it is 120 degrees or less, a conical valve will not be shaken and stable at the time of raw material input. In addition, it also depends on the relationship between the size of the quartz crucible and the size of the recharge tube, but in the case of such a conical angle θ, it is certain that the feeding position is not too far from the center of the crucible, and the raw material strongly hits the inner wall of the quartz crucible. Can be prevented.

이와 같이 원뿔 밸브(16)의 원뿔 각도(θ)를 바꾸어 원료 충전을 실행하는 경우, 도 4에 제시된 바와 같이, 원뿔 밸브(16)의 원뿔 각도(θ)가 15도 이상 상이한 리차지 관(17)을 이용하는 것이 바람직하다.As described above, when the filling of the raw material is performed by changing the cone angle θ of the cone valve 16, as shown in FIG. 4, the recharge tube 17 having a cone angle θ of at least 15 degrees different from the cone valve 16. It is preferable to use.

이와 같이 원뿔 각도(θ)가 15도 이상 상이한 원뿔 밸브인 경우, 다른 원료 충전에 있어서 원료의 투입 위치와는 확실히 상이한 위치에 원료를 투입할 수 있고, 석영 도가니 내로의 투입 원료의 높이를 보다 균일하게 할 수 있다.
As described above, in the case of a conical valve having a conical angle θ of 15 degrees or more, the raw material can be introduced at a position different from the input position of the raw material in other raw material filling, and the height of the input raw material into the quartz crucible is more uniform. It can be done.

예를 들면, 도 4에 제시된 바와 같이, 원뿔 각도(θ)가 3가지 수준인 원뿔 밸브(16a, 16b, 16c)를 준비하고, 원료 충전마다 사용하는 원뿔 밸브를 바꾸어 원료 충전할 수 있다. 또는, 적어도 1회 원료 충전에 있어서, 원뿔 각도(θ)가 상이한 원뿔 밸브를 이용하면 좋기 때문에, 예컨대 3회 연속으로 원료 충전하는 경우에는, 1번째는 원뿔 밸브(16a), 2번째는 원뿔 밸브(16c), 3번째는 원뿔 밸브(16a)의 순서로 사용하여 원료 충전할 수 있다.
For example, as shown in FIG. 4, conical valves 16a, 16b, and 16c having three levels of cone angle θ can be prepared, and the raw material filling can be performed by changing the cone valve used for each raw material filling. Alternatively, a conical valve having a different conical angle θ may be used for at least one time raw material filling. Therefore, when the raw material is filled three times continuously, for example, the first is the conical valve 16a and the second is the conical valve. 16c and 3rd can be used in the order of the conical valve 16a, and raw material can be filled.

이와 같은 본 발명의 원료 충전방법은 구경 610mm 이상의 석영 도가니(6)에 원료(14)를 충전하는 경우에 이용하는 것이 바람직하다.Such a raw material filling method of the present invention is preferably used when the raw material 14 is filled in a quartz crucible 6 with a diameter of 610 mm or more.

이러한 대구경의 석영 도가니는, 용량이 크고 연속으로 실행하는 원료 충전의 횟수도 증가하고, 또한 구경이 크기 때문에 투입된 원료의 높이 위치가 불균일하게 되기 쉽다. 리차지 관의 굵기는 가스 정류통 등에 의해 제한되기 때문에 기본적으로 육성된 결정 굵기와 동일한 정도이다. 한편, 석영 도가니도 대략 육성된 결정 직경의 3배 전후의 구경이 사용된다. 따라서, 리차지 관으로부터 도가니 벽까지의 거리는 리차지 원료를 날리고자 하는 거리이며, 대략 결정 직경 정도라고 하는 것이 된다. 즉, 크기 비율은 일정하기도 하며, 실제의 리차지 원료를 날리고자 하는 거리는 도가니 직경이 커질수록 커진다. 이 때문에, 본 발명이 적합하다.
Such a large-diameter quartz crucible has a large capacity, an increase in the number of fillings of the raw material to be continuously executed, and a large aperture, which makes the height position of the injected raw material likely to be nonuniform. Since the thickness of the charge tube is limited by the gas rectifier or the like, it is basically the same as the thickness of the grown crystal. On the other hand, a quartz crucible is also used with a diameter approximately three times the diameter of the grown crystal diameter. Therefore, the distance from the charge tube to the crucible wall is the distance to which the rechargeable raw material is to be blown, which is approximately equal to the crystal diameter. That is, the size ratio may be constant, and the distance to fly the actual rechargeable raw material increases as the crucible diameter increases. For this reason, this invention is suitable.

본 발명의 원료 충전방법은 상기한 단결정 제조장치(20)를 이용하여 석영 도가니(6)에 원료(14)를 충전하는 공정과, 석영 도가니(6) 내에서 원료(14)를 용융시켜 용융액(5)으로 하는 공정과, 상기 용융액(5)으로부터 단결정(4)을 인상시키는 공정을 반복 실시하고, 동일한 석영 도가니(6)를 사용하여 복수의 단결정(4)을 제조하는 멀티 풀링에 의한 단결정 제조에 사용될 수 있다.The raw material filling method of the present invention comprises the steps of filling the quartz crucible 6 with the raw material 14 using the single crystal manufacturing apparatus 20 described above, and melting the raw material 14 in the quartz crucible 6 to melt the liquid ( 5) and the step of pulling up the single crystal 4 from the molten liquid 5 repeatedly, and producing a single crystal by multi-pulling to produce a plurality of single crystals 4 using the same quartz crucible 6. Can be used for

이 경우, 1번째의 단결정(4)의 인상에서 원료(14)를 충전하는 공정, 및/또는 2번째 이후의 각각의 단결정(4)의 인상에서 원료(14)를 충전하는 공정에 있어서, 본 발명의 원료 충전방법에 의해 원료(14)를 충전한다.
In this case, in the step of filling the raw material 14 in the pulling of the first single crystal 4, and / or in the step of filling the raw material 14 in the pulling of each single crystal 4 after the second, The raw material 14 is filled by the raw material filling method of the invention.

최초의 단결정의 인상에 있어서 원료의 추가 차지에서 본 발명의 방법에 의해 충전할 수 있거나, 또는 2번째 이후의 단결정의 인상에 있어서 리차지에서 본 발명에 의해 원료 충전할 수 있다.
The raw material can be filled by the method of the present invention in the additional charge of the raw material in the pulling of the first single crystal, or the raw material can be filled by the present invention in the recharging of the single crystal after the second.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 초크랄스키 방법(MCZ 방법을 포함함)에서 단결정의 제조의 경우 원료 충전 시간 또는 원료 용융 시간을 단축할 수 있고, 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
According to the present invention as described above, in the production of single crystals in the Czochralski method (including the MCZ method), the raw material filling time or raw material melting time can be shortened, and the productivity can be effectively improved.

실시예Example

이하, 실시예 및 비교예를 제시하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to this.

(실험)(Experiment)

도 4에 제시된 바와 같이, 원뿔 각도(θ)를 100도, 70도, 50도로 나눈 3가지 수준의 원뿔 밸브를 준비하였다. 이것을 리차지 관의 하단에 세팅하고, 도 2에 제시된 바와 같이, 리차지 관 중에 원료를 넣었다.
As shown in FIG. 4, three levels of cone valves were prepared by dividing the cone angle θ by 100 degrees, 70 degrees, and 50 degrees. This was set at the bottom of the charge tube and the raw material was placed in the charge tube as shown in FIG. 2.

그 다음, 실온에서, 석영 도가니에 판을 깔아 실리콘 용융액을 대신하여 선정하고, 그 판 위에 리차지 관 내의 원료를 도 3에 제시된 바와 같이 투입하였다. 이 실험을 도 4에 제시되는 원뿔 각도가 상이한 3가지 수준의 원뿔 밸브를 이용하여 실행하였다.Then, at room temperature, a plate was placed in the quartz crucible and selected in place of the silicon melt, and the raw material in the charge tube was put on the plate as shown in FIG. 3. This experiment was performed using three levels of cone valves with different cone angles as shown in FIG. 4.

그 결과, 도 5(a)에 제시된 바와 같이, 투하된 원료는 도넛 모양의 산을 형성하였다. 그 높이를 측정한 것이 도 5(b)이다. 도 5(b)의 그래프의 숫자는 석영 도가니의 중심으로부터 내벽까지의 거리를 1로 하여 비율로 표기하였다. 도 5(b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 원뿔 각도(θ)가 커질수록 산의 정점은 도가니 외측으로 이동하고, 산의 높이가 낮아지는 경향을 보이고 있다.
As a result, as shown in Fig. 5 (a), the dropped raw material formed a donut-shaped acid. The height is measured in FIG. 5 (b). The number in the graph of FIG. 5 (b) is expressed as a ratio with a distance from the center of the quartz crucible to the inner wall as 1. As can be seen from FIG. 5 (b), as the cone angle θ increases, the peak of the mountain moves to the outside of the crucible, and the height of the mountain tends to decrease.

이상과 같이, 원뿔 밸브의 원뿔 각도를 나눔으로써 원료가 낙하하는 위치를 제어할 수 있는 것으로 나타났다. 종래에는 1종류의 각도만으로 복수회의 원료 충전을 실행해 왔다. 그러나, 도넛 모양의 산의 높이가 동일한 위치에서 높아지고, 투입한 원료가 어느 정도 용융되는 것을 기다렸다가 다음 투입을 실행하는 등 작업상의 복잡성이 있고, 용융에 시간이 걸리거나 하였다. 그러나, 원뿔 각도를 바꾸는 것에 의해, 원료의 낙하 위치가 바뀌기 때문에, 예를 들면 투입할 때마다 원뿔 각도를 바꾼 원뿔 밸브를 이용하면, 산의 높이를 완만하게 하고 낮게 억제될 수 있는 것으로 나타났다. 이 투입 실험은 실온에서 실시하였지만, 리차지 등의 원료 충전은 실제적으로는 고온 하에서 이루어지는 작업이며, 먼저 충전한 원료는 뒤따르는 원료를 추가 충전하는 경우 용융되기 시작한다. 이 때문에, 실제의 장치의 고온 조건 하에서 이하의 실시예 1 내지 3, 및 비교예를 실행하였다.
As mentioned above, it turns out that the position where a raw material falls can be controlled by dividing the cone angle of a cone valve. Conventionally, a plurality of raw material fillings have been carried out with only one type of angle. However, the height of the donut-shaped acid became high at the same position, and there was complexity in operation such as waiting for the melted raw material to be melted to some extent and executing the next pouring, which took time to melt. However, since the drop position of the raw material is changed by changing the cone angle, it has been found that, for example, by using a cone valve whose cone angle is changed every time it is added, the height of the mountain can be smoothed and can be suppressed low. Although this charging experiment was conducted at room temperature, the charging of raw materials such as a recharge is practically performed under high temperature, and the first charged raw material starts to melt when additionally charged with subsequent raw materials. For this reason, the following Examples 1-3 and the comparative example were implemented under the high temperature conditions of an actual apparatus.

(실시예 1)(Example 1)

도 1에 제시되는 단결정 제조장치를 이용하고, 메인 챔버 내에 직경 26인치(660mm)의 석영 도가니를 구비하고, 자기장 인가 초크랄스키 방법(MCZ 방법)을 이용하여 직경 8인치(200mm)의 실리콘 단결정을 육성하였다.
Using a single crystal manufacturing apparatus shown in FIG. 1, a silicon crucible having a diameter of 26 inches (660 mm) in a main chamber and a quartz crucible having a diameter of 8 inches (200 mm) using a magnetic field applied Czochralski method (MCZ method) Was nurtured.

이 장치에서 실리콘 단결정을 육성한 후, 석영 도가니 내에 120kg의 원료를 추가 충전시키고, 그것을 용융시켰다. 이때, 원료는 각 투입량을 동일하게 40kg으로서 3회에 걸쳐 연속 투입하였다. 3회 투입의 경우, 각 원뿔 밸브의 원뿔 각도(θ)를 1번째 투여 50도, 2번째 투여 70도, 3번째 투여 100도로 하였다.After the silicon single crystal was grown in this apparatus, 120 kg of raw material was further charged into the quartz crucible, and it was melted. At this time, the raw material was continuously added three times as 40 kg of each input amount. In the third injection, the cone angle θ of each cone valve was set to 50 degrees for the first dose, 70 degrees for the second dose, and 100 degrees for the third dose.

메인 챔버 내는 감압 상태이므로, 리차지 관을 인상 챔버 내에 상압 하에서 장착한 후, 진공 펌프에서 인상 챔버 내를 메인 챔버와 동일한 압력까지 감압시키고, 게이트 밸브를 개방하였다. 그 후, 리차지 관을 용융액 표면 근처까지 강하시키고, 원뿔 밸브에서 개구부를 개방하여 원료 투하를 실행하였다. 그 다음, 비어있는 리차지 관을 다시 인상 챔버 내에 인상시키고, 게이트 밸브를 폐쇄하고, 상압으로 되돌렸다. 이 작업을 반복 실시하고, 3회의 원료 투입을 실행하였다.
Since the inside of the main chamber was depressurized, the charge tube was mounted in the pulling chamber under normal pressure, and the vacuum pump was then depressurized in the pulling chamber to the same pressure as the main chamber, and the gate valve was opened. Thereafter, the charge tube was lowered to the vicinity of the surface of the melt, and the raw material was discharged by opening the opening at the conical valve. The empty recharge tube was then pulled back into the impression chamber, the gate valve closed and returned to normal pressure. This operation was repeated and 3 times raw material input was performed.

그 결과, 원료를 투입하는 경우에 산이 너무 높아 투입할 수 없다고 하는 상황이 발생하지 않고, 막힘없이 작업을 진행할 수 있었다. 결과적으로 용융에 걸린 시간은 이후 제시하는 비교예에 비해 15% 단축할 수 있었다.
As a result, a situation in which the acid was too high to be added when the raw material was added did not occur, and the operation could be performed without clogging. As a result, the time taken for melting could be reduced by 15% compared to the comparative example presented later.

(실시예 2)(Example 2)

원뿔 밸브의 원뿔 각을 1번째 투여 100도, 2번째 투여 50도, 3번째 투여 100도로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 총 120kg의 원료 투입 및 용융을 실행하였다.A total of 120 kg of raw material input and melting were performed in the same manner as in Example 1, except that the cone angle of the conical valve was set to 100 degrees for the first dose, 50 degrees for the second dose, and 100 degrees for the third dose.

그 결과, 실시예 1과 동일하게 원료를 투입하는 경우에 산이 너무 높게 되어 투입할 수 없다고 하는 상황이 발생하지 않고, 막힘없이 작업할 수 있었다. 결과적으로 용융에 걸린 시간은 이후 제시하는 비교예에 비해 약 14% 단축할 수 있었다.
As a result, in the case of inserting the raw materials in the same manner as in Example 1, a situation in which the acid was too high and cannot be added did not occur, and it was possible to work without clogging. As a result, the time taken for melting could be reduced by about 14% compared to the comparative example presented later.

(실시예 3) (Example 3)

원뿔 밸브의 원뿔 각을 1번째 투여 100도, 2번째 투여 70도, 3번째 투여 50도로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 총 120kg의 원료 투입 및 용융을 실행하였다.A total of 120 kg of raw material input and melting were performed in the same manner as in Example 1 except that the cone angle of the conical valve was set to 100 degrees for the first dose, 70 degrees for the second dose, and 50 degrees for the third dose.

그 결과, 1번째 투여, 2번째 투여까지 막힘없이 투입이 가능하였지만, 3번째 투여를 투입하는 경우에 조금 산의 높이가 너무 높기 때문에, 원료가 용융되는 것을 조금 기다린 후 3번째 투여를 투입하였다. 결과적으로 용융에 걸린 시간은 이후 제시하는 비교예에 비해 약 8% 단축할 수 있었다.
As a result, the first and second doses could be added without clogging, but when the third dose was added, since the height of the acid was too high, the third dose was added after waiting for the raw material to melt. As a result, the time taken for melting could be reduced by about 8% compared to the comparative example presented later.

(비교예)(Comparative Example)

원뿔 각이 70도인 원뿔 밸브를 3회 투여 모두에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 총 120kg의 원료 투입 및 용융을 실행하였다.A total of 120 kg of raw material input and melting were performed in the same manner as in Example 1 except that the conical valve having a conical angle of 70 degrees was used for all three administrations.

그 결과, 1번째 투여, 2번째 투여까지 막힘없이 투입이 가능하였지만, 3번째 투여를 투입하는 경우에 도넛 모양의 산의 높이가 너무 높기 때문에, 게이트 밸브를 개방하지 않고서 투입 타이밍을 기다렸다. 원료가 용융되기 시작하여 산이 낮게 되었으므로, 게이트 밸브를 개방하고 리차지 관을 강하시키고, 3번째 투여의 원료 투입을 실행하였다. 결과적으로 앞서 언급한 실시예 1 내지 3보다도 용융 시간이 길어져 버렸다.
As a result, the first and second doses could be added without clogging, but when the third dose was added, the donut-shaped acid was too high, and the timing of the addition was waited without opening the gate valve. Since the raw material began to melt and the acid became low, the gate valve was opened, the charge tube was dropped, and the third dose of raw material was added. As a result, melting time became longer than Example 1 thru | or 3 mentioned above.

상기 실시예 1 내지 3에서는, 원뿔 각을 서서히 크게 하거나, 반대로 서서히 작게 하거나, 또는 대소를 교대로 사용하고, 또한 연속 3회 투입하고, 각 회의 투입량이 동일한 예를 제시하였다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 연속으로 4회 이상 또는 2회 투입에도 적용할 수 있으며, 또한 각 회의 투입량이 상이한 경우에도 적용할 수 있고, 원료가 투입된 상황을 보면서 본 발명에 따라 적절한 변경 각도를 선택할 수 있다.
In Examples 1 to 3, the cone angle was gradually increased, or conversely, gradually decreased, or large and small were alternately used, and three times in a row were added. However, the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied to four or more times or two times of continuous input, and also applicable to the case where each input amount is different, and the present invention while watching the situation in which the raw materials are introduced The appropriate change angle can be selected accordingly.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시예는 예시적인 것이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
In addition, this invention is not limited to the said Example. The above embodiments are exemplary and have substantially the same constitution as the technical idea described in the claims of the present invention, and any one which exhibits the same operational effects is included in the technical scope of the present invention.

1 - 메인 챔버 2 - 인상 챔버
3 - 게이트 밸브 4 - 단결정
5 - 용융액 6 - 석영 도가니
7 - 흑연 도가니 8 - 히터
9 - 단열 부재 10 - 가스 유출구
11 - 가스 도입구 12 - 가스 정류통
13 - 차열 부재 14 - 원료
15 - 원통 부재 16 - 원뿔 밸브
17 - 리차지 관 18 - 와이어
20 - 단결정 제조장치
1-main chamber 2-impression chamber
3-gate valve 4-single crystal
5-melt 6-quartz crucible
7-graphite crucible 8-heater
9-insulation member 10-gas outlet
11-gas inlet 12-gas rectifier
13-heat shield 14-raw material
15-cylindrical member 16-conical valve
17-Recharge Tube 18-Wire
20-single crystal manufacturing equipment

Claims (7)

석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정과, 상기 석영 도가니 내에서 상기 원료를 용융시켜 용융액으로 하는 공정과, 상기 용융액으로부터 단결정을 인상시키는 공정을 갖는 단결정의 제조에 있어서,
상기 석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정에서, 상기 원료를 수용하는 석영제의 원통 부재와 상기 원통 부재의 하단 개구부를 개폐하기 위한 원뿔 밸브를 갖는 리차지 관에 상기 원료를 수용하고, 상기 원료를 수용한 리차지 관을 챔버 내에 세팅하고, 상기 원뿔 밸브에서 상기 원통 부재의 개구부를 개방하여서 상기 석영 도가니 내에 상기 리차지 관 내에 수용한 원료를 투입하는 원료 충전을 연속하여 2회 이상 실행하는 원료 충전방법이며,
상기 연속하여 2회 이상 실행하는 원료 충전 중 적어도 1회의 상기 원료 충전에서, 상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도가 상이한 상기 리차지 관을 이용하여 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 원료 충전방법.
In the production of a single crystal having a step of filling a quartz crucible with a raw material, a step of melting the raw material in the quartz crucible to form a molten liquid, and a step of raising a single crystal from the molten liquid,
In the step of filling a raw material into the quartz crucible, the raw material is accommodated in a charge tube having a cylindrical member made of quartz containing the raw material and a conical valve for opening and closing the lower end of the cylindrical member. It is a raw material filling method which sets a rechargeable tube in a chamber, performs the raw material filling which injects the raw material accommodated in the said rechargeable tube into the said quartz crucible by opening the opening part of the said cylindrical member in the said conical valve,
And at least one of the filling of the raw material to be executed two or more times continuously, wherein the raw material is filled using the charge tube having a different cone angle of the conical valve.
제1항에 있어서,
상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도를 30 내지 150도 범위로 하는 것을 특징으로 하는 원료 충전방법.
The method of claim 1,
Raw material filling method characterized in that the cone angle of the cone valve in the range of 30 to 150 degrees.
제1항에 있어서,
상기 적어도 1회의 원료 충전에 있어서, 상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도가 15도 이상 상이한 상기 리차지 관을 이용하여 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 원료 충전방법.
The method of claim 1,
In the at least one raw material filling, the raw material filling method is characterized in that the raw material is filled by using the recharge tube having a cone angle of 15 degrees or more.
제2항에 있어서,
상기 적어도 1회의 원료 충전에 있어서, 상기 원뿔 밸브의 원뿔 각도가 15도 이상 상이한 상기 리차지 관을 이용하여 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 원료 충전방법.
3. The method of claim 2,
In the at least one raw material filling, the raw material filling method is characterized in that the raw material is filled by using the recharge tube having a cone angle of 15 degrees or more.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 석영 도가니의 구경을 610mm 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 원료 충전방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Raw material filling method characterized in that the diameter of the quartz crucible is 610mm or more.
석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정과, 상기 석영 도가니 내에서 상기 원료를 용융시켜 용융액으로 하는 공정과, 상기 용융액으로부터 단결정을 인상시키는 공정을 반복 실시하고, 동일한 석영 도가니를 사용하여 복수의 단결정을 제조하는 방법으로서,
1번째 상기 단결정의 인상에서 상기 원료를 충전하는 공정 및/또는 2번째 이후의 각각의 상기 단결정의 인상에서 상기 원료를 충전하는 공정에 있어서, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 원료 충전방법에 의해 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 단결정의 제조방법.
A step of filling a raw material into a quartz crucible, a step of melting the raw material into a molten liquid in the quartz crucible, and a step of raising a single crystal from the molten liquid are repeatedly performed to produce a plurality of single crystals using the same quartz crucible. As a way to,
The process for filling the raw material in the first single crystal pulling and / or the step of filling the raw material in the pulling of each single crystal after the second time, wherein the raw material filling method according to any one of claims 1 to 4. A method for producing a single crystal, characterized in that the raw material is filled by.
석영 도가니 내에 원료를 충전하는 공정과, 상기 석영 도가니 내에서 상기 원료를 용융시켜 용융액으로 하는 공정과, 상기 용융액으로부터 단결정을 인상시키는 공정을 반복 실시하고, 동일한 석영 도가니를 사용하여 복수의 단결정을 제조하는 방법으로서,
1번째 상기 단결정의 인상에서 상기 원료를 충전하는 공정 및/또는 2번째 이후의 각각의 상기 단결정의 인상에서 상기 원료를 충전하는 공정에 있어서, 제5항의 원료 충전방법에 의해 상기 원료를 충전하는 것을 특징으로 하는 단결정의 제조방법.
A step of filling a raw material into a quartz crucible, a step of melting the raw material into a molten liquid in the quartz crucible, and a step of raising a single crystal from the molten liquid are repeatedly performed to produce a plurality of single crystals using the same quartz crucible. As a way to,
In the step of filling the raw material in the pulling of the first single crystal and / or the step of filling the raw material in the pulling of each of the single crystals after the second, filling the raw material by the raw material filling method of claim 5. A method for producing a single crystal, characterized in that.
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