KR20170075280A - 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 성장 방법 - Google Patents

실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 성장 방법 Download PDF

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Abstract

실시예는 실리콘 용융액에 시드를 디핑하는 단계; 상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정하는 (a) 단계; 상기 실리콘 용융액의 표면에서 상기 시드의 멜팅 형상을 측정하는 (b) 단계; 및 상기 표면 온도와 멜팅 형상으로부터 굿 디핑이 판단될 때, 상기 시드를 인상하는 단계를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법을 제공한다.

Description

실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 성장 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GROWING SILICON SINGLE CRYSTAL INGOT}
실시예는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘 단결정 잉곳의 성장을 위한 시드의 굿 디핑을 정확하게 판단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼는, 단결정 잉곳(Ingot)을 만들기 위한 단결정 성장 공정과, 단결정 잉곳을 슬라이싱(Slicing)하여 얇은 원판 모양의 웨이퍼를 얻는 슬라이싱 공정과, 상기 슬라이싱 공정에 의해 얻어진 웨이퍼의 깨짐, 일그러짐을 방지하기 위해 그 외주부를 가공하는 그라인딩(Grinding) 공정과, 상기 웨이퍼에 잔존하는 기계적 가공에 의한 손상(Damage)을 제거하는 랩핑(Lapping) 공정과, 상기 웨이퍼를 경면화하는 연마(Polishing) 공정과, 연마된 웨이퍼를 연마하고 웨이퍼에 부착된 연마제나 이물질을 제거하는 세정 공정을 포함하여 이루어진다.
이렇게 성장된 실리콘 단결정 잉곳은 상술한 공정을 거쳐서, 반도체 디바이스의 기판으로 사용하게 된다.
실리콘 단결정 잉곳의 성장은 플로우팅존(floating zone : FZ) 방법 또는 초크랄스키(Czochralski : CZ, 이하 CZ라 칭한다) 방법을 많이 사용하여 왔다. 이들 방법 중에서 가장 일반화되어 있는 방법이 CZ 방법이다.
CZ 방법에서는 석영 도가니에 다결정 실리콘을 장입하고, 이를 흑연 발열체에 의해 가열하여 용융시킨 후, 용융 결과 형성된 실리콘 용융액에 종자결정을 담그고 계면에서 결정화가 일어날 때 종자결정을 회전하면서 인상시킴으로써 단결정의 실리콘 잉곳을 성장시킨다.
상세하게는 도가니를 지지하는 축을 회전시키면서 도가니를 상승시켜 고-액 계면이 동일한 높이를 유지하도록 하고, 실리콘 단결정 잉곳은 도가니의 회전축과 동일한 축을 중심으로 하여 도가니의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면서 끌어올린다.
실리콘 단결정 잉곳을 성장시키는 공정은, 시드의 디핑(dipping)과 넥(neck), 숄더(shoulder) 및 바디(body)를 성장시키는 공정을 포함한다. 종자 결정인 시드를 실리콘 용융액에 디핑한 후 실리콘 용융액의 온도가 일정 범위 이내일 때를 굿 디핑(good dipping)이라고 판단한 후, 종자 결정을 끌어올리며 실리콘 단결정 잉곳을 성장시킬 수 있다.
굿 디핑을 판단하는 것이 실리콘 단결정 잉곳의 성장에서 중요하며, 도 1은 종래의 실리콘 단결정 잉곳의 시드의 굿 디핑을 판단하는 방법을 나타낸 도면이다.
온도 센서(10)에서 시드 주변의 매니스커스(meniscus) 영역의 온도를 측정하여 굿 디핑을 판단한다. 시드가 녹는 부분은 주변보다 밝게 보이며, 도시된 바와 같이 시드의 가장 자리에서 시드가 녹는 경계 영역의 형상을 매니스커스라 할 수 있다. 실제로 시드가 녹는 영역은 폐곡면을 이룰 수 있으나, 온도 센서(10)에서 촬영 할 때 녹지 않은 시드의 상부 영역에 의하여 일부가 차폐되어 관측될 수 있다.
시드가 도시된 바와 같이 녹는 중일 때, 온도 센서(10)에서 실리콘 용융액으로부터 방사되는 열을 측정하여 멜트의 표면 온도를 감지하여 굿 디핑이 되는 온도에 이르렀을 때, 시드를 인상할 수 있다.
도 2는 도 1의 방법에서 시간에 따른 실리콘 용융액의 온도를 나타낸 도면이다. 디핑 시간이 증가함에 따라 실리콘 용융액의 온도(t0)가 일정 범위(t1~t2) 이내로 수렴할 수 있고, 이때를 굿 디핑으로 판단하고 시드를 인상시킬 수 있다.
그러나, 종래의 굿 디핑 판단은 아래와 같은 문제점이 있다.
실리콘 용융액의 정중앙 영역은 시드가 디핑되고 녹는 영역이어서 정확한 온도를 측정하기 어렵다. 또한, 실리콘 단결정 잉곳의 성장에는 실리콘 용융액의 온도 외에 챔버 내의 온도도 관여하게 되는데, 상술한 방법은 챔버 내의 온도를 파악하기 어렵다.
또한, 챔버 내에서 아르곤 등 비활성 기체의 유동에 따른 열 분포의 변경 등은 측정할 수 없다.
도 3a 내지 도 3d는 종래의 방법에서 굿 디핑 판단의 오차를 나타낸 도면들이다. 도 3a 내지 도 3d는 각각 동일한 성장 장치에서 상술한 방법으로 굿 디핑을 판단하여 시드를 인상하여 넥킹을 시작한다.
그러나, 도 3a 내지 도 3d에서 동일한 성장 장치를 사용하여 동일한 방법으로 굿 디핑을 판단하더라도, 굿 디핑으로 판단되는 온도가 서로 상이하고 또한 동일한 온도에서 굿 디핑으로 판단되더라고 넥의 성장 시점까지 걸리는 시간이 서로 상이하다.
이러한 차이점은 상술한 바와 같이 온도 센서(10) 만으로는 실리콘 단결정 잉곳의 성장에 관여하는 여러 요소들을 파악하지 못하는 것에 기인하여, 즉 실리콘 용융액 표면의 온도 만으로는 시드의 굿 디핑을 정확히 파악하기 어렵기 때문이다.
실시예는, 실리콘 단결정 잉곳의 성장시에 시드의 굿 디핑을 정확하게 판단하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
실시예는 실리콘 용융액에 시드를 디핑하는 단계; 상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정하는 (a) 단계; 상기 실리콘 용융액의 표면에서 상기 시드의 멜팅 형상을 측정하는 (b) 단계; 및 상기 표면 온도와 멜팅 형상으로부터 굿 디핑이 판단될 때, 상기 시드를 인상하는 단계를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법을 제공한다.
(a) 단계는, 온도센서에서 상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정할 수 있다.
(b) 단계는, 영상 센서에서 상기 시드의 용융 영역의 형상을 파악할 수 있다.
(b) 단계에서, 상기 시드의 용융 영역의 한 변의 길이가 기설정된 길이 이상일 때, 유효한 형상으로 파악할 수 있다.
시드의 용융 영역의 한 변이 기설정된 각도에서 1도(°) 이내에 위치할 때, 유효한 형상으로 파악할 수 있다.
(b) 단계에서, 상기 시드 용융 영역의 적어도 3개의 형상 인자를 파악할 수 있다.
시드 용융 영역의 적어도 2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경을 제1 형상 인자로 파악할 수 있다.
2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경을 평균하여 상기 제1 형상 인자로 파악할 수 있다.
시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 두께를 제2 형상 인자로 파악할 수 있다.
시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 곡률을 제3 형상 인자로 파악할 수 있다.
다른 실시예는 챔버; 상기 챔버의 내부에 구비되고, 실리콘 용융액이 수용되는 도가니; 상기 챔버의 내부에 구비되고, 상기 실리콘 용융액을 가열하는 가열부; 상기 도가니의 상부에 배치되고, 상기 실리콘 용융액으로부터 성장되는 단결정 잉곳을 향하는 상기 가열부의 열을 차폐하는 상방 단열부재; 상기 챔버의 상부의 제1 영역에 배치되어 상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정하는 온도 센서; 및 상기 챔버의 상부의 제2 영역에 배치되어 상기 실리콘 용융액의 표면 영상을 측정하는 영상 센서를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치를 제공한다.
온도 센서와 영상 센서에서 측정된 데이터로부터, 시드의 굿 디핑 여부를 판단하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 성장 방법, 시드가 디핑되며 녹을 때 영상 센서로부터 시드의 용융 영역의 형상인 매니스커스의 3개의 형상인자로부터 굿 디핑을 파악하며, 온도 센서로부터 파악된 결과와 함께 활용하여, 넥의 성장 시점을 정확하게 파악할 수 있다.
도 1은 종래의 실리콘 단결정 잉곳의 시드의 굿 디핑을 판단하는 방법을 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 방법에서 시간에 따른 실리콘 용융액의 온도를 나타낸 도면이고,
도 3a 내지 도 3d는 종래의 방법에서 굿 디핑 판단의 오차를 나타낸 도면들이고,
도 4는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 5a 및 도 5b는 시드의 회전에 따른 매니스커스 형상의 회전을 나타낸 도면이고,
도 5c 및 도 5d는 시드의 이미지 추출을 나타낸 도면이고,
도 6a 내지 도 6d는 매니스커스의 형상 중에서 특징을 추출하는 과정을 나타낸 도면이고,
도 7은 시간에 따른 실리콘 용융액의 온도와 스코어링을 나타낸 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 4는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
본 실시예에 따른 실리콘 단결정의 성장 장치(100)는 고체 실리콘을 녹여서 액체로 만든 후 재결정화하여 실리콘 단결정 잉곳을 성장시킬 수 있다.
실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치(100)는, 내부에 실리콘(Si) 용융액으로부터 실리콘 단결정 잉곳(140)이 성장하기 위한 공간이 형성되는 챔버(100)와, 상기 실리콘 단결정 용융액이 수용되기 위한 도가니(120, 122)와, 상기 도가니(120, 122)를 가열하기 위한 가열부(140)와, 상기 실리콘 단결정 잉곳(140)을 향한 상기 가열부(140)의 열을 차단하기 위하여 상기 도가니(120)의 상방에 위치되는 상방 단열 부재(160)와, 상기 실리콘 단결정 잉곳(140)의 성장을 위한 시드(185)를 고정하기 위한 시드척(180)과, 구동 수단에 의해 회전되어 도가니(122)를 회전시켜 상승시키는 회전축(130)과 챔버(110)의 상부에 구비되어 실리콘 용융액(Si)의 표면 온도를 측정하는 온도 센서(10), 및 챔버의 상부에 구비되어 실리콘 용융액(Si)의 표면 영상을 측정하는 영상 센서(20)를 포함하여 이루어진다.
챔버(110)는 내부에 캐비티(cavity)가 형성된 원통 형상일 수 있고, 상기 챔버(110)의 중앙 영역에 상기 도가니(120, 122)가 위치된다. 도가니(120, 122)는 실리콘 단결정 용융액이 수용될 수 있도록 전체적으로 오목한 그릇의 형상이고, 텅스텐(W) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 도가니는, 상기 실리콘 단결정 용융액과 직접 접촉되는 석영 도가니(120)와, 상기 석영 도가니(120)의 외면을 둘러싸면서 상기 석영 도가니(120)를 지지하는 흑연 도가니(122)로 이루어질 수 있다.
그리고, 성장되는 실리콘 단결정 잉곳(140)의 상부에 수냉관(190)이 구비되어, 실리콘 단결정 잉곳(140)을 냉각시킬 수 있다.
이하에서, 상술한 실리콘 단결정의 성장장치를 이용한 실리콘 단결정의 성장의 성장 방법의 일실시 예를 설명한다.
먼저, 도가니(120) 내에 실리콘 용융액(Si)을 채우지고, 시드(seed, 185)를 실리콘 용융액(Si)에 접촉하여 탐침하여 디핑(dipping)시킨다.
그리고, 시드(185)가 고온의 실리콘 용융액(Si)에 잠기면서 시드의 일부가 녹을 수 있다.
그리고, 온도 센서(10)와 영상 센서(20)를 이용하여, 굿 디핑 여부를 확인한다. 굿 디핑 여부의 판단은, 온도 센서(10)를 사용하여 실리콘 용융액(Si)의 표면 온도를 측정하는 (a) 단계와, 실리콘 용융액(Si)의 표면에서 시드가 멜팅되는 형상을 측정하는 (b) 단계를 포함하여 이루어진다.
온도 센서(10)는 시드 주변의 매니스커스(meniscus) 영역의 온도를 측정하여 굿 디핑을 판단한다. 시드가 녹는 부분은 주변보다 밝게 보이며, 도시된 바와 같이 시드의 가장 자리에서 시드가 녹는 경계 영역의 형상을 매니스커스라 할 수 있고, 온도 센서(10)에서 실리콘 용융액으로부터 방사되는 열을 측정하여 멜트의 표면 온도를 감지할 수 있다.
그리고, 영상 센서(20)는 시드의 멜팅되는 형상을 촬영하고 제어부(미도시)에서 촬영된 영상을 분석하여 굿 디핑 여부를 판단할 수 있다. 이때, 시드가 회전하므로, 영상 센서(20)에서 촬영되는 시드의 멜팅 형상 중에서 유효한 데이터 만을 추출할 필요가 있다.
즉, 실리콘 단결정 잉곳의 성장 중에 시드와 도가니(20, 22)는 각각 회전을 할 수 있는데, 각각각 시드 회전(seed rotation)과 도가니 회전(crucible rotation)이라 하고, 시드 회전과 도가니 회전의 방향은 서로 다른 방향일 수 있기 때문이다.
도 5a 및 도 5b는 시드의 회전에 따른 매니스커스 형상의 회전을 나타낸 도면이다.
연속하여 회전하는 시드를 촬영하여 도시된 바와 같이 가장 자리의 매니스커스의 형상이 구하여지며, 도 5a에서는 가장 상부가 그리고 도 5b에서는 가장 하부의 형상이 유효한 형상일 수 있다. 여기서, 유효한 형상이라 함은, 굿 디핑을 판단하기에 유효하게 사용할 수 있는 시드의 멜팅 형상임을 뜻한다.
즉, 후술하는 3개의 인자를 파악하려면, 시드의 멜팅 형상이 도 5a의 최상부 또는 도 5b의 최하부와 같이 촬영되는 것이 바람직하다.
도 5c 및 도 5d는 시드의 이미지 추출을 나타낸 도면이다. 도 5c에서는 시드의 용융 영역인 메니스커스(meniscus)의 하나의 면이 기설정된 길이(d1) 이상으로 겹치며, 도 5d에서는 시드의 회전에 따라 매니스커스의 하나의 면이 기설정된 길이(d1)보다 작은 영역에서 겹친다. 이때, 도 5c의 경우를 유효한 데이터로 파악하고, 도 5d는 굿 디핑을 판단하기에 부적절한 데이터로 판단할 수 있다.
상술한 굿 디핑 여부의 판단은, 도 5a에 도시된 바와 같이 매니스커스가 기설정된 길이(d1)과 겹치는 영역의 길이로 판단할 수 있으나, 매니스커스의 형상이 기설정된 각도에서 기울어진 정도로부터 판단할 수도 있으며 예를 들면 1도(°) 이내의 각도의 범위에 위치할 때 유효한 데이터로 파악할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6d는 매니스커스의 형상 중에서 특징을 추출하는 과정을 나타낸 도면이다.
시드의 멜팅 형상을 판단함에 있어서, 복수 개의 인자로부터 판단할 수 있으며, 본 실시예에서는 시드 용융 영역의 3개의 인자로부터 파악을 할 수 있다. 도 6a에서 시드의 용융 영역의 2개의 꼭지점 영역(a1, a2)과 1개의 변(b) 영역의 형상이 촬영된 데이터로부터 판단할 수 있다.
제1 형상 인자는, 도 6b에 도시된 바와 같이 시드 용융 영역의 2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경(R1, R2)일 수 있다. 이때, 시드 용융 영역의 꼭지점의 형상이 정확히 원을 이루지 않을 수 있으므로, 가장 유사한 원의 곡률 반경(R1, R2)을 계산할 수 있다. 그리고, 측정 내지 계산된 2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경(R1, R2)을 평균하여 제1 형상 인자로 파악할 수 있다.
그리고, 도 6c에 도시된 바와 같이 시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 두께(t)를 제2 형상 인자로 파악할 수 있다.
이때, 도 6c에 도시된 바와 같이 시드의 용융 영역의 형상의 좌/우의 중앙 영역의 두께(t)를 측정할 수 있다.
그리고, 도 6d에 도시된 바와 같이 시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 곡률(R3)을 제3 형상 인자로 파악할 수 있다. 도시된 바와 같이, 시드 용융 영역의 1개의 변이 정확히 원을 이루지는 않을 수 있으므로, 가장 유사한 원의 곡률(R3)을 계산할 수 있다.
도 6b 내지 도 6d에서, 시드의 용융 영역인 매니스커스의 좌/우의 영역(1/2W)들이 정확히 대칭을 이루지 않을 수 있으며, 2개의 곡률 반경(R1, R2)과 1개의 곡률(R3)과 두께(t)를 구할 때 매니스커스의 높이 중 하부 (2/5)h 만으로 판별할 수 있다.
상술한 시드의 멜팅 형상의 3개의 형상 인자로부터 시드가 굿 디핑인 것으로 판단되고, 표면 온도로부터도 굿 디핑으로 판단될 때, 시드를 인상하며 넥(neck)을 성장시킬 수 있다.
이때, 실리콘 용융액(Si)의 일부가 고화되어 시드보다 굵은 넥이 성장될 수 있다.
그리고, 실리콘 용융액(Si)이 고화되어 넥의 하부로부터 연속하여 단결정이 성장되어 숄더를 이루는데, 숄더는 반경 및 수직 방향으로 성장하여 단결정의 직경이 증가하고 실리콘 용융액 내부로 잠기면서 성장된다.
그리고, 실리콘 용융액이 고화되면서 숄더의 하부로부터 연속하여 바디(body)가 성장될 수 있다. 그리고, 실리콘 용융액(Si)과 성장되는 실리콘 단결정 잉곳의 경계면을 성장 계면(Crystallization Front)이라고도 한다.
상술한 실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법이 도 8에 도시되고 있다.
도 7은 시간에 따른 실리콘 용융액의 온도와 스코어링을 나타낸 도면이다.
이때, 상술한 3개의 형상 인자의 값들이 기설정된 요건을 충족하는지 여부에 따라 각각 +1 또는 -1로 계산하여, 3개의 형상 인자로부터 판별되는 값은 +3으로부터 -3까지 분포할 수 있다.
a는 온도 센서에서 측정된 실리콘 용융액의 표면 온도를 나타내고, b는 a의 값을 5분마다 평균한 값이고, c는 상술한 3개의 인자로부터 판별된 값이고, d는 c를 일정한 구간마다 평균한 값이다.
도 7에서 시간이 경과할수록, b와 d의 값이 안정되고 있으며, 이때 굿 디핑이 이루어진 것으로 판단할 수 있다.
실시예에 따른 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 및 방법은, 시드가 디핑되며 녹을 때 영상 센서로부터 시드의 용융 영역의 형상인 매니스커스의 3개의 형상인자로부터 굿 디핑을 파악하며, 온도 센서로부터 파악된 결과와 함께 활용하여, 넥의 성장 시점을 정확하게 파악할 수 있다.
이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 온도 센서 20: 영상 센서
100: 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치
110: 챔버 120, 122: 도가니
130: 회전축 140: 단결정 잉곳
160: 상방 단열 부재 180: 시드척
185: 시드 190: 수냉관
200: 격벽

Claims (17)

  1. 실리콘 용융액에 시드를 디핑하는 단계;
    상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정하는 (a) 단계;
    상기 실리콘 용융액의 표면에서 상기 시드의 멜팅 형상을 측정하는 (b) 단계; 및
    상기 표면 온도와 멜팅 형상으로부터 굿 디핑이 판단될 때, 상기 시드를 인상하는 단계를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 온도센서에서 상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 영상 센서에서 상기 시드의 용융 영역의 형상을 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,
    상기 시드의 용융 영역의 한 변의 길이가 기설정된 길이 이상일 때, 유효한 형상으로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 시드의 용융 영역의 한 변이 기설정된 각도에서 1도(°) 이내에 위치할 때, 유효한 형상으로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 3개의 형상 인자를 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경을 제1 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경을 평균하여 상기 제1 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 두께를 제2 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 곡률을 제3 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 방법.
  11. 챔버;
    상기 챔버의 내부에 구비되고, 실리콘 용융액이 수용되는 도가니;
    상기 챔버의 내부에 구비되고, 상기 실리콘 용융액을 가열하는 가열부;
    상기 도가니의 상부에 배치되고, 상기 실리콘 용융액으로부터 성장되는 단결정 잉곳을 향하는 상기 가열부의 열을 차폐하는 상방 단열부재;
    상기 챔버의 상부의 제1 영역에 배치되어 상기 실리콘 용융액의 표면 온도를 측정하는 온도 센서; 및
    상기 챔버의 상부의 제2 영역에 배치되어 상기 실리콘 용융액의 표면 영상을 측정하는 영상 센서를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 온도 센서와 영상 센서에서 측정된 데이터로부터, 시드의 굿 디핑 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시드의 용융 영역의 한 변의 길이가 기설정된 길이 이상일 때, 유효한 형상으로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시드의 용융 영역의 한 변이 기설정된 각도에서 1도(°) 이내에 위치할 때, 유효한 형상으로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 2개의 꼭지점 영역의 곡률 반경을 제1 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 두께를 제2 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
  17. 제12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 시드 용융 영역의 적어도 1개의 변의 곡률을 제3 형상 인자로 파악하는 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치.
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