KR20150111636A - Method and apparatus for exhaust pipe removing oxides of ingot grower - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for removing oxides in an exhaust pipe of an ingot growing apparatus. When an ingot growing process is completed, the apparatus can clean the oxides accumulated in the exhaust pipe with an inert gas quickly and easily in a grower cleaning process. The apparatus includes: an exhaust pipe which is installed on the lower part of a main chamber of the ingot growing apparatus and is connected to the inside of the main chamber; a vacuum pump and filter installed an end of the exhaust pipe and maintaining the vacuum of a growing path including the inside of the main chamber; one or more gas injection pipes which are installed at a predetermined location of the exhaust pipe and is injected with the inert gas; and an opening valve installed to the gas injection pipe. The inert gas can be an argon gas and have a spray direction after being injected through the gas injection gas to match the exhaust opening of the horizontal exhaust pipe. A stopper can be installed on an end of the gas injection pipe. The apparatus can additionally include an O-ring which is coupled between the gas injection pipe and the stopper to maintain the sealed state.

Description

잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법 및 그 제거장치{METHOD AND APPARATUS FOR EXHAUST PIPE REMOVING OXIDES OF INGOT GROWER}Technical Field [0001] The present invention relates to a method and apparatus for removing exhaust gas from an ingot growing apparatus,

본 발명은 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법 및 그 제거장치에 관한 것으로, 상세하게는 잉곳성장 공정이 완료되고 그로워 청소시 배기관(Exhaust Pipe) 내부에 쌓인 산화물(Oxide)을 불활성 가스로 불어 신속 간편하면서 효율적으로 제거(처리)할 수 있도록 한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method for removing exhaust gas from an exhaust pipe of an ingot growing apparatus, and more particularly, to a method for removing exhaust gas from an exhaust pipe by blowing an oxide accumulated in an exhaust pipe So that it can be easily and efficiently removed (processed).

일반적으로 초크랄스키(Czochralski) 결정 성장법에 의한 잉곳(Ingot) 성장 장치는, 실리콘 잉곳 성장로(이하 '성장로'라 함), 예컨대 핫죤(Hot Zone) 영역에 설치되는 도가니(Crucible)에 폴리 실리콘(또는 갈륨비소 등)과 불순물(Dopant) 등의 고체 원료를 투입(공급)하고 전열히터로 가열 및 용융시켜 실리콘 융액(Hot Melt)을 만든 다음, 단결정 시드(seed)를 실리콘 융액에 접촉시켜 서서히 인상시키면 소정 길이와 소정 직경의 실리콘 잉곳(Ingot)이 얻어진다.
Generally, an ingot growing apparatus by the Czochralski crystal growth method is a method of growing a silicon ingot (hereinafter referred to as a 'growth furnace'), for example, a crucible provided in a hot zone region A solid material such as polysilicon (or gallium arsenide) and impurities is supplied (supplied), heated and melted by an electric heater to form a silicon melt (Hot Melt), and then a single crystal seed is contacted with the silicon melt A silicon ingot having a predetermined length and a predetermined diameter is obtained.

상기 실리콘 잉곳의 성장 공정을 살펴보면, 폴리 실리콘과 도펀트(Dopant)를 석영 도가니에 충전하는 스택킹(Stacking) → 성장로를 고진공으로 유지하는 진공(Vacuum) → 폴리 실리콘을 용융시키는 멜팅(Melting) → 멜트에 시드를 접촉시키는 딥핑(Dipping) → 결함이 발생하지 않도록 직경을 최대한 줄이면서 인상시키는 넥킹(Necking) → 잉곳의 직경을 성장시키는 숄더링(Shouldering) → 잉곳의 길이를 성장시키는 바디 그로스(Body Growth) → 잉곳의 직경을 감소시키는 테일링(Tailing) → 잉곳을 냉각시키는 쿨링(Cool Down) 등의 여러 공정을 거쳐 실리콘 잉곳(Ingot)이 성장된다.
Stacking for filling the quartz crucible with polysilicon and dopant, Vacuum for maintaining the growth furnace at a high vacuum, Melting for melting the polysilicon, Dipping to bring the melt into contact with the seed → Necking to raise the diameter as much as possible to avoid defects → Shouldering to increase the diameter of the ingot → Body to grow the length of the ingot Growth) → Tailing to reduce the diameter of the ingot → Cool down to cool the ingot. Ingot is grown through various processes.

상기 실리콘 잉곳이 성장되는 공정 중에는 성장로 내부에 불활성 가스가 주입되며, 주입되는 불활성 가스는 진공펌프(Vacuum pump)에 의해 형성되는 진공에 의해 일정한 유속으로 성장로 내부 공간을 지나면서, 실리콘 융액 표면 그리고 핫존 표면에서 반응에 의해 발생되는 실리콘 카바이드 및 각종 산화물을 밀어(이동시켜) 성장로 하부에 위치하는 배기관을 통해 성장로 바깥으로 배출시킴으로써 고품질의 실리콘 잉곳(Ingot)이 성장된다.
During the step of growing the silicon ingot, an inert gas is injected into the growth furnace, and the inert gas is injected into the growth chamber through the inner space of the growth furnace at a constant flow rate by a vacuum formed by a vacuum pump, Silicon carbide and various oxides generated by the reaction on the surface of the hot zone are pushed (moved) and discharged out of the growth furnace through an exhaust pipe located under the growth furnace, whereby a high quality silicon ingot is grown.

상기 산화물은 진공 배기에 의해 성장로 하부에 위치하거나 설치되는 배기관 내부에 주로 침전 및/또는 증착되며, 상기 배기관의 일단에는 필터(Dust Filter)와 진공펌프(Vacuum Pump)가 설치되어 있어서 실리콘 잉곳이 성장할 때 성장로가 고진공 상태로 유지된다.
The oxide is mainly deposited and / or deposited on the inside of an exhaust pipe located below or installed by a vacuum exhaust, and a dust filter and a vacuum pump are installed at one end of the exhaust pipe, When grown, the growth furnace remains in a high vacuum state.

상기 불활성 가스와 함께 배기관을 통해 성장로 바깥으로 배출되는 산화물의 가스는 낮은 온도에서 산화물 입자나 미립자(Oxide Particle)로 석출 및 침전되면서 배기관의 내부 바닥이나 내부 벽 등에 입자나 미립자 또는 덩어리 상태로 쌓이게 되며, 그로잉 공정이 완료된 후 배기관에 쌓인 상기 산화물을 깨끗이 제거하지 않고 다시 실리콘 잉곳을 성장시키는 경우, 고온 작용에 의해 산화물이 폭발하거나 성장로의 진공 배기를 방해하는 요인이 된다.
The oxide gas, which is discharged out through the exhaust pipe together with the inert gas, is deposited and precipitated as oxide particles or oxide particles at a low temperature, and is accumulated in particles or fine particles or lumps on the inner bottom or inner wall of the exhaust pipe If the silicon ingot is grown again without cleanly removing the oxide deposited on the exhaust pipe after the glowing process is completed, the oxide may explode due to the high temperature action, or the vacuum exhaust of the growth furnace may be disturbed.

따라서 실리콘 잉곳의 성장이 완료되면, 성장로의 진공을 해제하고 오픈(Open)시킨 상태에서 작업자가 배기관의 밸브를 열고 배기관에 침전 및/또는 증착된 산화물을 제거하는 청소작업을 하게 된다.
Therefore, when the growth of the silicon ingot is completed, the vacuum is released from the growth furnace and the operator opens the valve of the exhaust pipe and performs a cleaning operation to remove the deposited oxide and / or the deposited oxide in the exhaust pipe.

종래의 산화물 청소과정을 살펴보면, 성장로의 진공을 해제하고 오픈시킨 상태에서 고온의 배기관이 어느 정도의 저온으로 식을 때까지 기다린 다음 배기관 양쪽의 청소 포트를 열고 진공 클리너(Vacuum Cleaner)를 이용하여 작업자가 청소하는 수동 청소 방법이어서 청소 과정이 매우 불편할 뿐 아니라, 주변 바닥으로 산화물이 많이 떨어지면서 주변이 오염되고 지저분해지며, 또한 산화물의 일부 입자나 미립자가 배기관에 여전히 남아 잔류하면서 청소 효율이 낮은 문제점이 있었다.
In the conventional cleaning process of the oxide, when the vacuum of the growth furnace is released and opened, the high-temperature exhaust pipe waits until it cools down to a certain low temperature. Then, the cleaning port on both sides of the exhaust pipe is opened and vacuum cleaner In addition to the inconvenient cleaning process, there is a lot of oxide in the surrounding floor, which makes the environment polluted and dirty. Also, some particles of oxide or fine particles remain in the exhaust pipe and the cleaning efficiency is low There was a problem.

또한, 청소 포트의 높이가 바닥에서 높은 위치에 위치하는 경우, 청소시 작업자가 화상을 입거나, 청소중인 산화물이 고온과 접촉하는 경우 폭발의 위험성이 있어서 매우 위험할 뿐 아니라 청소를 위한 충분한 공간 확보가 어려운 문제점이 있었다.
In addition, if the height of the cleaning port is higher than the floor, there is a danger of explosion if the operator is burned or the oxide being cleaned comes into contact with high temperature, which is very dangerous and sufficient space for cleaning There was a difficult problem.

또한, 잉곳 성장 완료 후에는 배기관의 산화물을 제거하는 청소가 실시되었으나, 배기관 내부에 설치되는 개폐밸브는 산화물이 여과되거나 제거되지 않는 부분에 위치하므로 개폐밸브에 산화물이 부착(흡착)되면서 완전한 실링이 이루어지지 않을 뿐 아니라, 공정중 압력 제어에 문제를 야기시키는 등의 여러 문제점이 있었다.
After the growth of the ingot is completed, cleaning is performed to remove the oxide of the exhaust pipe. However, since the opening / closing valve installed in the exhaust pipe is located at a portion where the oxide is not filtered or removed, the oxide is adhered (adsorbed) And there are problems such as causing a problem in pressure control during the process.

대한민국 등록특허공보 제10-1303519호(발명의 명칭: 단결정 잉곳 성장용 열 쉴드 및 이를 포함하는 단결정 잉곳 성장장치와 단결정 잉곳 성장장치, 2013. 09. 03. 특허공고)Korean Registered Patent No. 10-1303519 (entitled "Thermal Shield for Growing of Single Crystal Ingot and Monocrystal Ingot Growing Apparatus Including the same, and Monocrystalline Ingot Growing Apparatus Including It," published on Mar. 03, 2013) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0052233호(발명의 명칭: 실리콘 산화물 제거 장치 및 실리콘 단결정 제조 장치의 불활성 가스 회수 설비, 2012. 05. 23. 특허공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0052233 (entitled "Silicon Oxide Removal Apparatus and Inert Gas Recovery Equipment for Silicon Single Crystal Manufacturing Apparatus" 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0004579호(발명의 명칭: 높은 선택도에 의한 폴리실리콘 및 자연 산화물의 제거, 2014. 01. 13. 특허공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0004579 (entitled "Removal of polysilicon and natural oxide by high selectivity," published on Apr. 13, 2014)

본 발명은 잉곳 성장 공정이 완료되고 그로워 청소시 배기관(Exhaust Pipe) 내부에 쌓인 산화물(Oxide)을 불활성 가스로 신속 간편하게 제거할 수 있도록 한 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법 및 그 제거장치를 제공함에 목적이 있다.
The present invention provides an exhaust pipe oxide removing method and a removing device of an ingot growing apparatus which can quickly and easily remove oxide accumulated in an exhaust pipe by an inert gas when the ingot growing process is completed and cleaning of the ingot is completed. There is purpose in.

본 발명의 다른 목적은 그로워 배기관 내에 침전 및/또는 증착되는 산화물을 불활성 가스로 주입 분사하는 방법으로 자동화 함으로써 종래 지하 피트에서 작업자가 수동으로 행하는 청소작업을 대신하여 청소 작업의 편의성과 효율이 크게 향상되도록 함을 특징으로 한다.
Another object of the present invention is to automate the injection and deposition of oxides deposited and / or deposited in the lower exhaust pipe by an inert gas to thereby replace the cleaning operation manually performed by the operator in the conventional underfit, .

본 발명의 또 다른 목적은 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스를 이용하여 배기관 내에 침전 및/또는 증착되는 산화물을 신속 간편하면서 깨끗이 불어내는 방법으로 제거함을 특징으로 한다.
Another object of the present invention is to remove oxides precipitated and / or deposited in an exhaust pipe using an inert gas such as argon (Ar) by a simple and quick blowing method.

본 발명의 또 다른 목적은 잉곳성장 공정중에 가스주입관을 통하여 소량의 불활성 가스를 배기관으로 분사함으로써 개폐밸브에 산화물이 흡착되지 않도록 함을 특징으로 한다.
It is a further object of the present invention to provide an ingot growth apparatus which is characterized in that oxides are not adsorbed on the opening and closing valve by injecting a small amount of inert gas through the gas inlet tube into the exhaust pipe during the ingot growing process.

본 발명 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법은, 잉곳성장 장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 불활성 가스가 충진된 가스주입기의 주입구를 상기 불활성 가스주입관에 결합시킨 다음 개폐밸브를 개방시켜 배기관에 잔류하는 산화물을 불어 배기관의 배기구로 제거함을 특징으로 한다.The method for removing an exhaust gas of an ingot growing apparatus according to the present invention is characterized in that at least one inert gas injection tube and an on-off valve are provided in an exhaust pipe provided under the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, The injection port of the gas injector is coupled to the inert gas injection pipe, and the opening / closing valve is opened to blow out the oxide remaining in the exhaust pipe to the exhaust port of the exhaust pipe.

본 발명 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거장치는, 잉곳성장 장치; 상기 잉곳성장 장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관; 상기 배기관 일단에 설치되고 메인챔버 내부를 포함한 성장로의 진공을 유지하는 진공펌프 및 필터; 상기 배기관의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되고 불활성 가스가 주입되는 가스주입관; 상기 가스주입관에 설치되는 개폐밸브를 포함할 수 있다.An exhaust pipe oxide removing apparatus of an ingot growing apparatus according to the present invention comprises: an ingot growing apparatus; An exhaust pipe installed at a lower portion of the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber; A vacuum pump and a filter installed at one end of the exhaust pipe and maintaining a vacuum of the growth furnace including the main chamber; At least one gas injection pipe installed at a predetermined position of the exhaust pipe and injecting an inert gas; And an opening / closing valve installed in the gas injection pipe.

상기 불활성 가스는 아르곤 가스(Ar) 일 수 있다.The inert gas may be argon gas (Ar).

상기 가스주입관을 통하여 주입되는 불활성 가스의 분사 방향은 수평 배기관의 배기구 방향일 수 있다.The injection direction of the inert gas injected through the gas injection pipe may be the exhaust direction of the horizontal exhaust pipe.

상기 가스주입관 단부에 설치되는 마개를 더 포함할 수 있다.And a cap provided at an end of the gas injection tube.

상기 가스주입관과 마개 사이에 결합되어 기밀을 유지하는 오링을 더 포함할 수 있다.And an O-ring coupled between the gas inlet tube and the cap to maintain airtightness.

본 발명은 잉곳성장장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 잉곳성장 공정중에 가스주입관을 통하여 소량의 불활성 가스를 배기관으로 분사시켜 개폐밸브에 산화물이 흡착되지 않도록 할 수 있다.
The present invention is characterized in that at least one inert gas injection tube and an opening / closing valve are provided in an exhaust pipe provided under the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, and then a small amount of inert gas It is possible to prevent oxides from being adsorbed on the opening / closing valve by injecting the exhaust gas into the exhaust pipe.

본 발명은 실리콘 잉곳 성장이 완료된 다음 그로워 청소시 배기관(Exhaust Pipe) 내부에 쌓인 산화물(Oxide)을 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스로 불어 내는 방법으로 신속 간편하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
The present invention has the effect of quickly and easily removing the oxide accumulated in the exhaust pipe by blowing it with an inert gas such as argon (Ar) when the silicon ingot is grown and then cleaning the ingot.

본 발명은 그로워 배기관 내에 침전 및/또는 증착되는 산화물을 불활성 아르곤 가스로 불어 제거하는 방법으로 자동화함으로써 작업성이 간편하고 산화물의 잔류없이 깨끗하게 제거되므로 작업성과 청소 효율이 우수하며, 기존 지하 피트에서 작업자가 수동으로 하던 청소작업이 크게 개선되고, 각종 안전사고가 방지되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
The present invention automates the precipitation and / or deposition of oxides in the tail pipe by blowing it with an inert argon gas, thereby simplifying workability and being cleanly removed without residual oxide. Thus, it has excellent workability and cleaning efficiency, It is a very useful invention with the effect that the cleaning work that the operator manually performed is greatly improved and various safety accidents are prevented.

도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 단면 구성도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 산화물 제거 상태의 단면도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 산화물이 제거된 상태의 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating an example of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an oxide-removed state shown in an example of the present invention.
Fig. 3 is a cross-sectional view of a state in which the oxide is removed as an example of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the embodiments of the present invention, the same components as in the drawings are denoted by the same reference numerals as possible, and detailed descriptions of known configurations and functions are omitted so as not to obscure the gist of the present invention. May be different from what is actually implemented with the schematized drawings in order to easily describe the embodiments of the present invention.

본 발명은, 잉곳성장 장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 불활성 가스가 충진된 가스주입기의 주입구를 상기 불활성 가스주입관에 결합시킨 다음 개폐밸브를 개방시켜 배기관에 잔류하는 산화물을 불어 배기관의 배기구로 제거함을 특징으로 한다.
The present invention is characterized in that at least one inert gas injection pipe and an opening / closing valve are provided in an exhaust pipe provided under the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, and then an inlet of a gas injector filled with an inert gas is filled with the inert gas And then the opening / closing valve is opened to blow the oxide remaining in the exhaust pipe to the exhaust port of the exhaust pipe.

또한 본 발명은, 잉곳성장 장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 불활성 가스가 충진된 가스주입기의 주입구를 상기 불활성 가스주입관에 결합시킨 다음, 진공펌프를 이용하여 필터와 진공펌프 사이의 배기 공간에 진공을 유지한 상태에서 불활성 가스를 주입시켜 불어줌과 동시에 개폐밸브를 열어 후단의 진공 상태와 연결함으로써 압력 차이에 의해 배기관의 산화물이 필터로 포집되어 제거되도록 함을 특징으로 한다.
In addition, the present invention is characterized in that at least one inert gas injection pipe and an opening / closing valve are provided in an exhaust pipe provided under the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, and then the injection port of the gas injector, The vacuum pump is used to inject an inert gas while maintaining a vacuum in the exhaust space between the filter and the vacuum pump by using a vacuum pump, and at the same time, the opening / closing valve is opened to connect with the vacuum state of the subsequent stage, So that the oxide of the exhaust pipe is collected and removed by the filter.

도 1은 본 발명 일 예로 도시한 초크랄스키(Czochralski) 결정 성장법에 의한 잉곳성장 장치의 구성도로, 도가니(1)가 내부에 설치되는 메인챔버(2)와, 메인챔버(2) 상부에 설치되는 돔챔버(3)와, 돔챔버(3) 상부에 설치되는 풀챔버(도시안됨)와, 돔챔버(3)와 풀챔버를 상하로 이동시키는 승강수단(도시안됨)과, 실리콘 잉곳을 적정 속도로 인상시키는 인상수단(도시안됨)과, 도가니(1) 상부의 핫죤(Hot Zone)에 설치되는 차열부재(4) 및 수냉관(5)과, 도가니(1) 바깥에 빙둘러 설치되는 전열히터(6)와, 전열히터(6) 바깥에 설치되는 열쉴드(7)와, 도가니(1) 저부에 설치되는 페데스탈(Pedestal)(8)과 구동축(9) 및 구동수단(10)과, 메인챔버(2) 하부에 설치되고 메인챔버(2) 내부와 연결되는 배기관(11)과, 배기관(11) 일단에 설치되고 메인챔버(2) 내부를 포함한 성장로의 진공을 유지하는 진공펌프(12)와, 필터(13)와, 전원부와, 제어기 등으로 구성된다.
Fig. 1 is a diagram showing a constitution of an ingot growing apparatus according to the Czochralski crystal growth method shown as one example of the present invention. Fig. 1 is a schematic view showing a main chamber 2 in which a crucible 1 is installed, A dome chamber 3 and an elevating means (not shown) for moving the dome chamber 3 and the pull chamber up and down, a silicon ingot (not shown) (Not shown) for raising the crucible 1 at a suitable speed, a heat shield member 4 and a water cooling pipe 5 provided in a hot zone on the top of the crucible 1, A pedestal 8 provided at the bottom of the crucible 1, a drive shaft 9, and a drive means 10, which are provided at the bottom of the crucible 1, and a heat shield 6, a heat shield 7 provided outside the heat transfer heater 6, An exhaust pipe 11 installed at a lower portion of the main chamber 2 and connected to the inside of the main chamber 2 and a vacuum chamber for a growth furnace installed at one end of the exhaust pipe 11 and including the inside of the main chamber 2 It is composed of a vacuum pump 12, and filter 13, a power supply, a controller, and the like.

본 발명에서는 상기 배기관(11) 내주면(11b)에 잔류, 또는 침전 및/또는 증착(응고)되는 산화물(Oxide)(14)을 보다 쉽고 안전하면서, 보다 효율적으로 간편하게 제거시킬 수 있는 산화물 제거장치(15)가 제공된다.
In the present invention, it is possible to easily and safely remove the oxide 14, which remains on the inner circumferential surface 11b of the exhaust pipe 11, or precipitates and / or evaporates (coagulates) 15 are provided.

본 발명 산화물 제거장치(15)는, 산화물(14)의 잔류, 또는 침전 및/또는 증착이 많이 발생되는 배기관(11), 이를테면 수평 배기관(11a)의 소정 위치에 적어도 하나 이상의 가스주입관(16) 및 제어기의 제어 또는 개폐버튼 조작에 의해 개방 또는 폐쇄 동작하는 개폐밸브(17)가 각각 설치된다.
The apparatus for removing oxide 15 of the present invention is provided with at least one gas injection pipe 16 at a predetermined position of an exhaust pipe 11, for example, horizontal exhaust pipe 11a where oxide 14 remains, or precipitation and / And an on-off valve 17 that is opened or closed by control of the controller or operation of an open / close button, respectively.

상기 가스주입관(16)을 통하여 주입되는 불활성가스의 분사 방향은 수평 배기관(11a)의 배기구(11c), 또는 배기구(11c) 방향으로 설정된다.
The injection direction of the inert gas injected through the gas injection pipe 16 is set to the exhaust port 11c or the exhaust port 11c of the horizontal exhaust pipe 11a.

상기 가스주입관(16) 단부에 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 마개(캡)(18)가 더 포함될 수 있다. 상기 가스주입관(16)과 마개(18) 사이에 결합되어 기밀(氣密)을 유지하는 오링(19)이 더 포함될 수 있다. 도면 부호 20은 예비관(11d)에 설치되는 안전밸브이다.
And a cap 18 installed at an end of the gas injection pipe 16 to block the entry of foreign substances. And may further include an O-ring 19 which is coupled between the gas injection pipe 16 and the plug 18 to maintain airtightness. Reference numeral 20 denotes a safety valve provided in the reserve pipe 11d.

한편, 실리콘 잉곳의 성장이 완료되면, 도 1과 같이 실리콘 잉곳 성장과정에서 발생된 산화물(14) 들이 배기관(11)의 내주면(11b)에 잔류, 또는 침전 및/또는 증착된다.
On the other hand, when the growth of the silicon ingot is completed, the oxides 14 generated in the process of growing the silicon ingot are left on the inner circumferential surface 11b of the exhaust pipe 11, or precipitated and / or deposited, as shown in Fig.

종래의 경우, 배기관(14) 말단에 설치된 마구리판(21)을 분리시켜 청소 포트를 개방시키면 배기관(11)의 내주면(11b)과 산화물(14)이 노출되며, 이러한 상태에서 작업자가 진공 클리너(Vacuum Cleaner), 또는 연질공을 이용하여 배관을 수동으로 청소하므로 청소과정이 번거롭고 복잡할 뿐 아니라, 청소를 위한 충분한 공간확보에도 어려움이 있으며, 수동으로 산화물(14)을 제거한 다음 체결부재(22)를 이용하여 마구리판(21)을 체결시켜 청소 포트를 폐쇄시키는 작업이 수반되며, 청소 효율이 낮아 일부의 산화물(14) 입자나 미립자(Oxide Particle)가 배기관(11)의 내주면(11b)에 잔류하게 되므로 다음회에 성장되는 실리콘 잉곳의 품질에 영향을 주게된다.
The inner circumferential surface 11b of the exhaust pipe 11 and the oxide 14 are exposed when the swash plate 21 provided at the end of the exhaust pipe 14 is separated and the cleaning port is opened. In this state, when the operator operates the vacuum cleaner The cleaning process is troublesome and complicated, and it is difficult to secure sufficient space for cleaning. Since the oxide 14 is manually removed and then the fastening member 22 is removed, The cleaning efficiency is low and a part of the oxide particles 14 or oxide particles remain on the inner peripheral surface 11b of the exhaust pipe 11 because the cleaning port is closed by tightening the whorl plate 21 Which in turn affects the quality of the next silicon ingot being grown.

반면, 본 발명에서는 도 2와 같이 마개(18)를 제거시킨 가스주입관(16)에 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스가 충진된 가스주입기(23)의 주입구(24)를 결합시킨 다음 제어기로 제어하거나 또는 개폐버튼을 조작시켜 개폐밸브(17)를 개방시키면 불활성 가스가 가스주입관(16)및 배기관(11)으로 주입 및 분사된다.
2, an inlet 24 of a gas injector 23 filled with an inert gas such as argon (Ar) is connected to a gas injection pipe 16 from which a plug 18 is removed, Closing valve 17 is opened by operating the opening / closing button, the inert gas is injected and injected into the gas injection pipe 16 and the exhaust pipe 11.

따라서 배기관(11)의 내주면(11b)에 침전 및/또는 증착된 산화물(14) 들이 배기구(11c)로 이동하게 되며, 이와 동시에 진공펌프(12)와 필터(13) 사이의 배기 공간(25)에 잔류하는 진공 흡입력에 의해 배기구(11c), 또는 배기구(11c) 방향으로 이동된 산화물(14)들은 배기구(11c)를 지나 필터(13)로 유입되어 포집 처리되므로, 산화물(14)이 쉽고 안전하며, 간편하면서 효율적으로 깨끗이 제거되며, 또한 청소 공간이 작아 공간확보에도 별 어려움이 없다.
The oxides 14 precipitated and / or deposited on the inner circumferential surface 11b of the exhaust pipe 11 are moved to the exhaust port 11c and at the same time the exhaust space 25 between the vacuum pump 12 and the filter 13, The exhaust port 11c or the oxide 14 moved in the direction of the exhaust port 11c by the vacuum suction force remaining in the exhaust port 11c flows into the filter 13 through the exhaust port 11c and is trapped, And it is easy and efficient to cleanly remove, and since the cleaning space is small, it is not difficult to secure space.

상기 산화물(14)은 필터(13)에 포집되고, 여과된 공기는 진공펌프(12)에 의해 배출구(26)를 통하여 외부로 배출된다.
The oxide 14 is collected in the filter 13, and the filtered air is discharged to the outside through the discharge port 26 by the vacuum pump 12.

한편, 배기관 내부에 설치되는 개폐밸브는 산화물이 여과되거나 제거되지 않는 부분에 위치하므로 개폐밸브에 산화물이 부착(흡착)되면서 완전한 실링이 이루어지지 않을 뿐 아니라, 공정중 압력 제어에 문제를 야기시키는 등의 여러 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 잉곳성장 공정 중에 가스주입관을 통하여 소량의 불활성 가스를 배기관(11)(11a) 및/또는 예비관(11d)으로 주기적이거나 비주기적, 또는 공정중에 계속 분사함으로써 개폐밸브에 산화물이 흡착되지 않아 실링 불량이 방지되고, 공정중 압력 제어가 원활히 이루어진다.
On the other hand, since the opening / closing valve installed in the exhaust pipe is located at a portion where the oxide is not filtered or removed, oxide is adhered (adsorbed) to the opening / closing valve and not completely sealed, However, in the present invention, a small amount of inert gas is continuously injected into the exhaust pipe 11 (11a) and / or the reserve pipe (11d) through the gas injection pipe during the ingot growing process, periodically, non-periodically, The oxide is not adsorbed on the opening / closing valve, so that the sealing failure is prevented, and the pressure control during the process is smoothly performed.

본 발명에서 산화물(14)의 제거는 1회에 완료되며, 1회에 제거되지 않는 경우 여러회를 적용할 수 있으며, 산화물(14)의 제거가 완료되면, 제어기로 제어하거나 또는 개폐버튼으로 폐쇄 조작시키면 개폐밸브(17)가 폐쇄되면서 완고한 기밀(氣密)이 유지되며, 가스주입관(16)에 마개(18)를 결합시면 이물질 유입이 방지된다.
In the present invention, the removal of the oxide 14 is completed once, and the removal of the oxide 14 may be repeated several times. If the removal of the oxide 14 is completed, the oxide 14 may be controlled by the controller, When the valve 18 is operated, the opening / closing valve 17 is closed, and stiff airtightness is maintained. When the plug 18 is connected to the gas injection pipe 16, foreign matter is prevented from entering.

본 발명은 가스를 주입 분사하는 방법으로 산화물을 제거하므로 청소작업이 신속 간편하게 이루어지며, 산화물(14)의 입자 또는 미립자가 잔류하지 않게 되므로 청소효율이 우수하며, 불활성 가스인 아르곤 가스(Ar) 등을 사용하므로 배기관(11)이 충분히 식지 않는 상태에서도 폭발없이 산화물(14)을 안전하게 제거할 수 있게 된다.
The present invention is a method of injecting a gas, which removes oxides, and thus the cleaning operation can be performed quickly and easily. Particles or fine particles of the oxide (14) are not remained and thus the cleaning efficiency is excellent. The oxide 14 can be safely removed without explosion even when the exhaust pipe 11 is not sufficiently cooled.

본 발명은 가스주입관(16)에 불활성 가스가 충진된 가스주입기(23)의 주입구(24)를 결합하면 되므로 작업자가 진공 클리너(Vacuum Cleaner)나 연질공을 배기관(11)의 복수 장소로 이동시키면서 산화물(14)을 제거하는 번거로움이 없어진다.
Since the injection port 24 of the gas injector 23 filled with the inert gas is connected to the gas injection pipe 16, the operator can move the vacuum cleaner or the soft ball to a plurality of places of the exhaust pipe 11 The removal of the oxide 14 is eliminated.

본 발명에서 가스주입관(16)의 설치 개수는 현장 상황에 따라 달라질 수 있으며, 적어도 한개 이상이다. 상기 가스주입관(16)은 개폐밸브(17)에 의해 고진공의 기밀이 유지된다.
In the present invention, the number of the gas injection pipes 16 to be installed may vary depending on the field conditions, and is at least one or more. The gas injection pipe (16) is kept at a high vacuum by an opening / closing valve (17).

상기 개폐밸브(17)를 복수로 사용되는 경우, 개별 개폐하거나, 제어기에 의한 연동 또는 동시 개폐되게 구성할 수 있다.
When a plurality of the on-off valves 17 are used, they can be individually opened or closed, interlocked by a controller, or simultaneously opened and closed.

본 발명에서 개폐밸브(17)는 수동 또는 자동으로 온/오프(On/Off)시켜 간편하게 개폐할 수 있으며, 개폐밸브(17)의 개방 정도를 조절하는 방법, 또는 별도의 수동밸브를 설치하여 불활성 가스의 공급량(분사량)을 적절히 조절할 수 있으며, 경우에 따라서는 개폐 각도나 분사 각도를 조정할 수 있다.
In the present invention, the opening / closing valve 17 can be opened / closed manually or automatically by on / off, and the opening degree of the opening / closing valve 17 can be adjusted, The supply amount (injection amount) of the gas can be appropriately adjusted, and in some cases, the open / close angle and the spray angle can be adjusted.

본 발명에서 청소 직전에 진공펌프(12)를 이용하여 필터(13)와 진공펌프(12) 사이의 배기 공간(25)에 진공을 유지한 상태에서 불활성 가스를 주입시켜 불어줌(분사)과 동시에 개폐밸브(17)를 열어 후단의 진공 상태와 연결함으로써 압력 차이에 의해 산화물(14)이 필터(13)로 신속히 유입되어 포집된다.
In the present invention, inert gas is injected into the exhaust space 25 between the filter 13 and the vacuum pump 12 while the vacuum is maintained by using the vacuum pump 12 immediately before cleaning, By opening the on-off valve 17 and connecting it to the vacuum state of the downstream end, the oxide 14 is rapidly introduced into the filter 13 by the pressure difference and is collected.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It is self-evident to those of ordinary skill.

(1)--도가니 (2)--메인챔버
(3)--돔챔버 (4)--차열부재
(5)--수냉관 (6)--전열히터
(7)--열쉴드 (8)--페데스탈(Pedestal)
(9)--구동축 (10)--구동수단
(11)--배기관 (11a)--수평 배기관
(11b)--배기관의 내주면 (11c)--배기구
(11d)--예비관 (12)--진공펌프
(13)--필터 (14)--산화물
(15)--산화물 제거장치 (16)--가스주입관
(17)--개폐밸브 (18)--마개(캡)
(19)--오링 (20)--안전밸브
(21)--마구리판 (22)--체결부재
(23)--가스주입기 (24)--주입구
(25)--배기 공간 (26)--배출구(1) - crucible (2) - main chamber
(3) - dome chamber (4) - heat shield member
(5) - Water cooling tube (6) - Electric heating heater
(7) - Heat shield (8) - Pedestal
(9) -Drive shaft (10) -Driving means
(11) - exhaust pipe (11a) - horizontal exhaust pipe
(11b) - an inner peripheral surface (11c) of the exhaust pipe -
(11d) - reserve pipe (12) - vacuum pump
(13) -filter (14) -oxide
(15) -Oxide removal device (16) -Gas injection pipe
(17) - opening and closing valve (18) - cap (cap)
(19) - O-ring (20) - Safety valve
(21) - a swash plate (22) - a fastening member
(23) - gas injector (24) - inlet
(25) - exhaust space (26) - exhaust port

Claims (8)

잉곳성장 장치;
상기 잉곳성장 장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관;
상기 배기관 일단에 설치되고 메인챔버 내부를 포함한 성장로의 진공을 유지하는 진공펌프 및 필터;
상기 배기관의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되고 불활성 가스가 주입되는 가스주입관;
상기 가스주입관에 설치되는 개폐밸브;
을 포함하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거장치.An ingot growing apparatus;
An exhaust pipe installed at a lower portion of the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber;
A vacuum pump and a filter installed at one end of the exhaust pipe and maintaining a vacuum of the growth furnace including the main chamber;
At least one gas injection pipe installed at a predetermined position of the exhaust pipe and injecting an inert gas;
An opening / closing valve installed in the gas inlet tube;
And an exhaust pipe for exhausting the ingot. 청구항 1에 있어서:
불활성 가스는 아르곤 가스 임을 특징으로 하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거장치.The method of claim 1,
Wherein the inert gas is argon gas. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
가스주입관을 통하여 주입되는 불활성 가스의 분사 방향은 수평 배기관의 배기구 방향임을 특징으로 하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거장치.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the injection direction of the inert gas injected through the gas injection pipe is the exhaust direction of the horizontal exhaust pipe. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
가스주입관 단부에 설치되는 마개;
를 더 포함하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거장치.The method according to claim 1 or 2,
A cap installed at an end of the gas injection tube;
Further comprising: an exhaust gas removing device for removing the exhaust gas; 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
가스주입관과 마개 사이에 결합되어 기밀을 유지하는 오링;
을 더 포함하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거장치.The method according to claim 1 or 2,
An o-ring coupled between the gas inlet tube and the cap to maintain airtightness;
Further comprising: an exhaust gas removing device for removing the exhaust gas from the ingot growing device. 잉곳성장장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 불활성 가스가 충진된 가스주입기의 주입구를 상기 불활성 가스주입관에 결합시킨 다음 개폐밸브를 개방시켜 배기관에 잔류하는 산화물을 불어 배기관의 배기구로 제거되도록 함을 특징으로 하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법.At least one inert gas injection pipe and an opening / closing valve are installed in an exhaust pipe provided below the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, and then an injection port of the gas injector filled with the inert gas is connected to the inert gas injection pipe And then the open / close valve is opened to blow off oxides remaining in the exhaust pipe to be removed by the exhaust port of the exhaust pipe. 잉곳성장장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 불활성 가스가 충진된 가스주입기의 주입구를 상기 불활성 가스주입관에 결합시킨 다음, 진공펌프를 이용하여 필터와 진공펌프 사이의 배기 공간에 진공을 유지한 상태에서 불활성 가스를 주입시켜 불어줌과 동시에 개폐밸브를 열어 후단의 진공 상태와 연결함으로써 압력 차이에 의해 배기관의 산화물이 필터로 포집되어 제거되도록 함을 특징으로 하는 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법.At least one inert gas injection pipe and an opening / closing valve are installed in an exhaust pipe provided below the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, and then an injection port of the gas injector filled with the inert gas is connected to the inert gas injection pipe Then, an inert gas is injected into the exhaust space between the filter and the vacuum pump by using a vacuum pump, and the inert gas is injected to open the opening / closing valve and connect with the vacuum state of the subsequent stage, Wherein the filter is collected and removed by the filter. 잉곳성장장치의 메인챔버 하부에 설치되고 메인챔버 내부와 연결되는 배기관에 적어도 하나 이상의 불활성 가스주입관과 개폐밸브를 설치한 다음, 잉곳성장 공정중에 가스주입관을 통하여 소량의 불활성 가스를 배기관으로 분사시켜 개폐밸브에 산화물이 흡착되지 않도록 함을 특징으로 잉곳성장 장치의 배기관 산화물 제거방법.At least one inert gas injection pipe and an opening / closing valve are provided in an exhaust pipe provided under the main chamber of the ingot growing apparatus and connected to the inside of the main chamber, and then a small amount of inert gas is injected into the exhaust pipe through the gas injection pipe during the ingot growing process So that oxides are not adsorbed on the opening / closing valve.
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