KR20190084675A - 실리콘 단결정 성장 장치 및 방법 - Google Patents

실리콘 단결정 성장 장치 및 방법 Download PDF

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최영규
김도경
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Abstract

실시예는 실리콘 단결정 성장 장치에 있어서, 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되고 실리콘 융액을 수용하는 도가니; 상기 도가니 측벽 주위에 설치된 히터; 단결정 잉곳을 에워싸도록 잉곳과 도가니 사이에 설치되어 상기 실리콘 융액 및 상기 단결정 잉곳으로부터 방사되는 열을 차단하는 열실드; 상기 열실드의 반사율을 측정하는 원적외선 측정부; 및 상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하고, 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

실리콘 단결정 성장 장치 및 방법{Apparatus and method for silicon single crystal growth}
실시예는 단결정 잉곳의 무결점 영역을 확장하는 실리콘 단결정 성장 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 단결정실리콘을 제조하는 방법으로서, 플로우팅존(FZ: Floating Zone)법 또는 초크랄스키(CZ:CZochralski)법이 많이 이용되고 있다. FZ 법을 적용하여 단결정 잉곳을 성장시키는 경우, 대구경의 실리콘 웨이퍼를 제조하기 어려울 뿐만 아니라 공정 비용이 매우 비싼 문제가 있기 때문에, CZ 법에 의하여 단결정 잉곳을 성장시키는 것이 일반화되어 있다.
CZ 법에 의하면, 석영 도가니에 폴리실리콘(poly silicon)을 장입하고, 흑연 히터를 가열하여 이를 용융시킨 후, 용융 결과 형성된 실리콘 융액에 시드 결정(Seed Crystal)을 침지시키고, 실리콘 융액 계면에서 결정화가 일어나도록 하여 시드 결정을 회전하면서 인상시킴으로써 단결정 잉곳이 성장된다.
이때, 반사율 증가를 위해 표면적을 넓힌 열실드를 챔버에 장착하여 사용할 경우, P/S(pull speed)와 무결함 마진이 증가될 수 있으나, 열실드를 사용함에 따라 실리콘 표면막의 감소와 Si 또는 SiO gas의 증착이 진행됨에 따라 반사율은 변하게 되고, 그에 따라 계면에서의 온도구배(Gs)값의 변화가 발생하게 된다.
실시예는 단결정 내의 무결점 영역을 확장시키기 위해서는 열실드의 사용횟수에 따라 변하는 열실드 표면의 반사율을 측정하여 계면에서의 온도구배값의 변화를 산출하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 장치 및 방법에 관한 것이다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 장치는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되고 실리콘 융액을 수용하는 도가니; 상기 도가니 측벽 주위에 설치된 히터; 단결정 잉곳을 에워싸도록 잉곳과 도가니 사이에 설치되어 상기 실리콘 융액 및 상기 단결정 잉곳으로부터 방사되는 열을 차단하는 열실드; 상기 열실드의 반사율을 측정하는 원적외선 측정부; 상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하고, 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라 상기 원적외선 측정부는 상기 열실드의 제1면, 제2면, 제3면의 반사율을 측정할 수 있다.
실시예에 따라 상기 제어부는 열실드의 사용횟수에 기초하여 반사율의 변화율을 산출 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 열실드의 반사율은 상기 열실드의 사용회수 증가하는 경우, 상기 반사율이 감소 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 계면에서의 온도구배값은 상기 열실드의 반사율 감소하는 경우, 상기 온도구배값이 감소 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 제어부는 상기 계면의 고화율이 50%이하인 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4 변하는 경우, 상기 성장속도를 수학식 2에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 제어부는 상기 계면의 고화율이 77%이상 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4으로 변하는 경우, 상기 성장속도를 수학식 4에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 제어부는 상기 계면의 고화율이 50~77% 사이 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서0.4으로 변하는 경우, 상기 수학식 2에 의해 산출된 변경 P/S값과 상기 수학식 2에 의해 산출된 변경 P/S값 사이의 값으로 상기 성장속도를 제어 할 수 있다.
실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 방법은 열실드의 반사율을 측정하는 단계; 상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하는 단계; 및 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라 상기 열실드의 반사율을 측정하는 단계는 상기 열실드의 제1면, 제2면, 제3면의 반사율을 측정 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하는 단계는 열실드의 사용횟수에 기초하여 반사율의 변화율을 산출하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 열실드의 사용횟수에 기초하여 반사율의 변화율을 산출하는 단계는 상기 열실드의 사용회수 증가하는 경우, 상기 반사율이 감소 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하는 단계는 상기 열실드의 반사율 감소하는 경우, 상기 온도구배값이 감소 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계는 상기 계면의 고화율이 50%이하인 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4 변하는 경우, 상기 성장속도를 수학식 2에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계는 상기 계면의 고화율이 77%이상 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4으로 변하는 경우, 상기 성장속도를 수학식 4에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어 할 수 있다.
실시예에 따라 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계는 상기 계면의 고화율이 50~77% 사이 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서0.4으로 변하는 경우, 상기 수학식 2에 의해 산출된 변경 P/S값과 상기 수학식 2에 의해 산출된 변경 P/S값 사이의 값으로 상기 성장속도를 제어 할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 방법에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
실시예의 실리콘 단결정 성장 방법에 따르면, 무결점 영역 마진을 확장할 수 있다. 이를 통하여, 단결정 잉곳의 품질 수율이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열실드를 자세히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열실드 사용횟수와 반사율 및 온도구배값의 관계를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열실드의 사용횟수가 0인 경우의 단결정 잉곳을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열실드의 사용횟수가 50인 경우의 단결정 잉곳을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사율과 P/S 관계를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
그러나, 본 발명에 일 실시예에 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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 장치를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 잉곳 성장 장치(100)의 단면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 단결정 잉곳 성장 장치(100)는 챔버(110), 도가니(120), 도가니 지지부(130), 히터(140), 열실드(150), 단열재(160), 인상 수단(170), 원적외선 측정부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 결합하는 위치에 따라 몸체 챔버(body chamber, 111), 돔 챔버(dome chamber, 112), 및 풀 챔버(pull chamber, 113)를 포함할 수 있다.
몸체 챔버(111) 내에는 도가니(120)가 설치될 수 있고, 돔 챔버(112)는 몸체 챔버(111)의 상단에서 덮개부를 형성할 수 있다. 몸체 챔버(111)와 돔 챔버(112)는 다결정 실리콘을 실리콘 단결정 잉곳으로 성장시키기 위한 환경을 제공하는 곳으로, 내부에 수용 공간을 갖는 원통일 수 있다. 풀 챔버(113)는 돔 챔버(112) 상단에 위치하고, 성장된 실리콘 단결정 잉곳을 인상하기 위한 공간일 수 있다.
도가니(120)는 몸체 챔버(111) 내부에 배치될 수 있고, 석영으로 이루어질 수 있다. 도가니 지지부(130)는 도가니(120) 하부에 위치하고, 도가니(120)를 지지할 수 있고, 도가니(120)를 회전시킬 수 있으며, 흑연으로 이루어질 수 있다.
히터(140)는 도가니(120)의 외주면과 이격되도록 몸체 챔버(111) 내에 배치될 수 있으며, 도가니(120)를 가열할 수 있다.
열실드(150)는 도가니(120) 상부에 배치되며, 실리콘 융액(5)으로부터 실리콘 단결정(70)으로 복사되는 열을 차단하고, 히터(140)로부터 발생하는 불순물이 실리콘 단결정(70)으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
열실드(150)는 제1면(151), 제2면(153) 및 제3면(155)을 포함할 할 수 있다. 제1면(151)은 상기 실리콘 융액(5)의 상에 배치되어, 상기 단결정 잉곳(70)의 회전 축과 수직한 방향의 면으로 형성될 수 있다. 제2면(153)은 제1면(151)에서 연장 형성되고, 일정한 곡률반경을 지닌 곡면으로 형성될 수 있다. 제 3면(155)은 제2면(153)의 상기 제1면(151)과 연결되지 않는 단부에서 연장 형성되어 일정한 각도를 지니며 경사진 면으로 형성될 수 있다.
단열재(160)는 히터(140)와 몸체 챔버(111)의 내벽 사이에 설치될 수 있다. 단열재(160)는 히터(140)의 열이 몸체 챔버(111) 외부로 누출되는 것을 차단할 수 있다. 단열재(160)는 측부 단열재, 및 하부 단열재를 포함할 수 있다.
인상 수단(170)은 대상물을 고정하는 고정부(172) 및 대상물을 상승 또는 하강시키는 인상부(174)를 포함할 수 있다. 고정부(172)는 케이블 타입(cable type) 또는 샤프트(shaft type)일 수 있다. 인상부(174)는 모터 등을 이용하여 고정부(172)를 상승 또는 하강시킬 수 있으며, 일정 방향으로 고정부(172)를 회전시킬 수 있다. 즉 인상 수단(170)은 성장하는 단결정 잉곳(10)을 회전시킬 수 있다.
원적외선 측정부(180)는 열실드가 반사하는 원적외선을 측정할 수 있다. 원적외선 측정부(180)는 열실드의 표면의 반사율을 측정할 수 있다. 열실드의 반사율은 방사율, 반사율 및 흡수율의 합이 1의 값을 가지는 관계를 가질 수 있다. 이때, 흡수율이 0이 되는 경우, 방사율과 반사율의 합은 1이 될 수 있다.
원적외선 측정부(180)는 열실드의 제1면, 제2면, 제3면의 반사율을 측정할 수 있다.
제어부(190)는 상기 제1면, 제2면, 제3면의 반사율에 기초하여 잉곳(70)과 실리콘 융액(5)사이에 형성되는 계면에서의 온도구배(Gs)를 계산하는 할 수 있다.
제어부(190)는 원적외선 측정부가 측정한 반사율로 사용횟수에 기초하여 반사율 변화를 측정할 수 있다.
제어부(190)는 측정된 반사율 변화에 기초하여 Gs값 변화를 산출하여, 단결정 잉곳의 성장속도(P/S, pull speed) 제어할 수 있다.
제어부(190)는 실리콘 융액면의 고화 형성 시, 무결적 영역 품질을 구현하기 위하여 열실드의 반사율에 기초하여 P/S를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열실드를 자세히 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 결정성장에 따라 열실드의 제1, 제2, 제3면은 변화될 수 있다.
열실드의 제1면(151)은 결정성장 중 실리콘 융액(5)으로부터 Si의 튐에 의해서 열실드(150)의 표면에 오염이 발생할 수 있다.
열실드의 제2면(153)은 실리콘 융액(5)로부터 오는 열기와 히터(140)에서 오는 열기에 의해 기존 막층이 소실이 될 수 있다. 상기 막층은 탄소층, 탄화실리콘 층 중 적어도 하나 일 수 있다.
열실드의 제3면(155)은 실리콘 융액(5)로부터 기화되는 Si-gas와 SiO-gas 등에 의해 증착이 될 수 있다.
열실드(150)의 표면 오염이 될 경우, 열실드(150)가 가지고 있는 기존 표면 반사율(반사율=1-방사율) 보다 감소되며,
열실드의 표면이 변화되는 경우, 잉곳(70)과 실리콘 융액(5)사이에 형성되는 계면의 온도구배(Gs)에 영향을 주어 수학식1에 따라 무결함 영역이 형성되는 단결정 잉곳의 성장속도가 변경될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, V는 잉곳의 성장 속도, Gs는 계면에서의 온도구배,
Figure pat00002
는 상수(Constant Number)이다.
제어부는 열실드의 변경된 반사율에 따라 Gs값의 변화를 산출하여. 단결정 잉곳의 P/S를 제어함으로써, 품질 마진과 수율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열실드 사용횟수와 반사율 및 온도구배값의 관계를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 그래프그래프의 가로축은 열실드의 사용횟수를 도시한다. 그래프의 세로축 중 좌측은 반사율비율, 세로축 중 우측은 온도구배(Gs)값을 도시한다.
도 3을 참조하면, 열실드의 사용회수가 0인 경우, 열실드 반사율의 비율은 1이 될 수 있다. 이때, Gs값은 약 31.8 k/cm을 가질 수 있다.
또한, 열실드의 사용회수가 50회 사용되는 경우, 열실드의 반사율은 0.4의 비율을 가질 수 있다. 이때, Gs값은 약 30.3 k/cm을 가질 수 있다.
따라서, 열실드의 사용횟수가 증가되는 경우, 열실드의 표면 반사율은 감소할 수 있다. 상기 반사율이 감소하는 경우, 계면의 Gs값이 감소할 수 있다.
이에 따라, 단결정 잉곳은 동일한 P/S에서 다른 품질을 가질 수 있다. 예를 들어, 열실드의 사용횟수가 0인 경우는 도4에 도시된 단결정 잉곳을 얻을 수 있다. 예를 들어, 열실드의 사용횟수가 50인 경우는 도5에 도시된 단결정 잉곳을 얻을 수 있다.
이를 통해, 도4에 도시된 단결정 잉곳에서 무결함 영역으로 나왔던 품질이 도5에 도시된 단결정 잉곳가 같이 열실드의 사용횟수가 50회가 되어 열실드의 반사율이 낮아진 경우, O-band혼입으로 무결함 영역이 변하여 무결함 마진이 축소될 수 있다.
예를 들어, 기존 무결점 영역 마진이 0.0216mm/min 인 경우, 본원 발명에 따른 실리콘 단결정 성장 방법에 의하여, 단결정의 잉곳의 무결점 영역 마진이 18.5% 향상될 수 있다.
또한, 본원 발명에 따른 실리콘 단결정 성장 방법에 의하여 무결점 품질 Rej율을 향상 시킬 수 있다.
예를 들어, 반사율변경에 따른 P/S제어 없을 경우, 품질 Rej. 8%인 경우, 반사율변경에 따른 P/S제어를 통하여 무결점 품질 Rej율 0%으로 향상 시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사율과 P/S 관계를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 그래프의 가로축은 실리콘 융액의 고화율을 도시한다. 그래프의 세로축은 P/S의 변화율을 도시한다.
도 6을 참조하면, 제어부(190)는 실리콘 융액(5)의 고화율에 따라 열실드의 측정 반사율 변화율을 산출할 수 있다. 제어부(19)는 상기 산출된 반사율 변화율에 기초하여 변경 P/S값을 산출할 수 있다.
실시예에 따라, 실리콘 융액(5)의 고화율이 50%이하 구간에서 반사율 비율이 1으로 0.4 변경되는 경우, 제어부(190)는 수학식2에 기초하여 변경 P/S 값을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
변경 P/S = 기존 P/S - P/S*0.6%
이때, 기존 P/S는 P/S가 변경되기 전 상태이고, 변경 P/S는 P/S가 변경율이 적용된 P/S 일 수 있다.
예를 들어, 상기 고화율이 50%이하인 경우, P/S 값은 하기 수학식 3에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 3]
P/S=0.00606 * R+0.4567
이때, R은 반사율(%)의 감소된 비율 일 수 있다.
실리콘 융액(5)의 고화율이 77%이상 구간에서 반사율 비율이 1으로 0.4 변경되는 경우, 제어부(190)는 하기 수학식4에 기초하여 기존 P/S 값을 변경P/S 값으로 제어할 수 있다.
[수학식 4]
변경P/S= 기존P/S - P/S*1.0%
이때, 기존 P/S는 P/S가 변경되기 전 상태이고, 변경 P/S는 P/S가 변경율이 적용된 P/S 일 수 있다.
예를 들어, 상기 고화율이 77% 이상인 경우, P/S 값은 하기 수학식 5에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 5]
P/S=0.01515*R+0.46667
이때, R은 반사율(%)의 감소된 비율 일 수 있다.
실리콘 융액(5)의 고화율이 50~77% 사이 구간에서 반사율 비율이 1으로 0.4 변경되는 경우, 제어부(190)는 고화율 50%이하 구간에서의 P/S값과 고화율 77%이상 구간에서의 P/S 값의 사이 값으로 제어할 수 있다. 이때, 상기 P/S 값은 선형적으로 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 단결정 성장 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 원적외선 측정부(180)는 열실드가 반사하는 원적외선을 측정할 수 있다. 원적외선 측정부(180)는 열실드의 표면의 반사율을 측정할 수 있다(S110). 이때, 원적외선 측정부(180)는 열실드(150)의 제1면(151), 제2면(153) 및 제3면(155)의 반사율을 각각 측정할 수 있다.
상기 S110 단계 이후, 제어부(190)는 측정된 열실드의 반사율에 기초하여, 반사율의 변화율 계산하고, 상기 반사율의 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배 값을 산출할 수 있다(S120). 제어부(190)는 원적외선 측정부가 측정한 반사율로 사용횟수에 기초하여 반사율 변화를 측정할 수 있다.
상기 S120 단계 이후, 제어부(190)는 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어할 수 있다(S130). 제어부(190)는 실리콘 융액면의 고화 형성 시, 열실드의 반사율에 기초하여 단결정 잉곳의 P/S를 제어할 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 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 챔버 120: 도가니
130: 도가니 지지부 140: 발열체
150: 열실드 160: 단열재
170: 인상 수단 180: 원적외선 측정부
190:제어부

Claims (16)

  1. 챔버;
    상기 챔버의 내부에 설치되고 실리콘 융액을 수용하는 도가니;
    상기 도가니 측벽 주위에 설치된 히터;
    단결정 잉곳을 에워싸도록 잉곳과 도가니 사이에 설치되어 상기 실리콘 융액 및 상기 단결정 잉곳으로부터 방사되는 열을 차단하는 열실드;
    상기 열실드의 반사율을 측정하는 원적외선 측정부; 및
    상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하고, 상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 상기 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 제어부를 포함하는 실리콘 단결정 성장 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원적외선 측정부는
    상기 열실드의 제1면, 제2면, 제3면의 반사율을 측정하는
    실리콘 단결정 성장 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는
    열실드의 사용횟수에 기초하여 반사율의 변화율을 산출하는
    실리콘 단결정 성장 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 열실드의 반사율은
    상기 열실드의 사용회수 증가하는 경우, 상기 반사율이 감소하는 실리콘 단결정 성장 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 계면에서의 온도구배값은
    상기 열실드의 반사율 감소하는 경우, 상기 온도구배값이 감소하는 실리콘 단결정 성장 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 계면의 고화율이 50%이하인 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4 변하는 경우, 하기 수학식 2에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 장치.
    [수학식 2]
    변경P/S=기존P/S-P/S*0.6%
    (기존 P/S: P/S가 변경되기 전 상태, 변경 P/S: P/S가 변경된 상태)
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 계면의 고화율이 77%이상 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4으로 변하는 경우, 하기 수학식 4에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 장치.
    [수학식 4]
    변경P/S=기존P/S-P/S*1.0%
    (기존 P/S: P/S가 변경되기 전 상태, 변경 P/S: P/S가 변경된 상태)
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 계면의 고화율이 50~77% 사이 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서0.4으로 변하는 경우, 상기 수학식 2에 의해 산출된 변경 P/S값과 상기 수학식 4에 의해 산출된 변경 P/S값 사이의 값으로 상기 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 장치.
  9. 열실드의 반사율을 측정하는 단계;
    상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계를 포함하는 실리콘 단결정 성장 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 열실드의 반사율을 측정하는 단계는
    상기 열실드의 제1면, 제2면, 제3면의 반사율을 측정하는
    실리콘 단결정 성장 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하는 단계는
    열실드의 사용횟수에 기초하여 반사율의 변화율을 산출하는 단계를 더 포함하는 실리콘 단결정 성장 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 열실드의 사용횟수에 기초하여 반사율의 변화율을 산출하는 단계는
    상기 열실드의 사용회수 증가하는 경우, 상기 반사율이 감소하는
    실리콘 단결정 성장 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 반사율에 변화율에 기초하여 계면에서의 온도구배값을 산출하는 단계는
    상기 열실드의 반사율 감소하는 경우, 상기 온도구배값이 감소하는 실리콘 단결정 성장 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계는
    상기 계면의 고화율이 50%이하인 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4 변하는 경우, 하기 수학식 2에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 방법.
    [수학식 2]
    변경P/S=기존P/S-P/S*0.6%
    (기존 P/S: P/S가 변경되기 전 상태, 변경 P/S: P/S가 변경된 상태)
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계는
    상기 계면의 고화율이 77%이상 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서 0.4으로 변하는 경우, 하기 수학식 4에 의하여 산출된 P/S값으로 상기 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 방법.
    [수학식 4]
    변경P/S=기존P/S-P/S*1.0%
    (기존 P/S: P/S가 변경되기 전 상태, 변경 P/S: P/S가 변경된 상태)
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 산출한 계면에서의 온도구배값에 기초하여 단결정 잉곳의 성장속도를 제어하는 단계는
    상기 계면의 고화율이 50~77% 사이 구간이고, 상기 반사율 비율 1에서0.4으로 변하는 경우, 상기 수학식 2에 의해 산출된 변경 P/S값과 상기 수학식 4에 의해 산출된 변경 P/S값 사이의 값으로 상기 성장속도를 제어하는 실리콘 단결정 성장 방법.
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