KR20230153916A - Crystal growth device, method, system and storage media for control of crystal diameter - Google Patents

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KR20230153916A
KR20230153916A KR1020230000052A KR20230000052A KR20230153916A KR 20230153916 A KR20230153916 A KR 20230153916A KR 1020230000052 A KR1020230000052 A KR 1020230000052A KR 20230000052 A KR20230000052 A KR 20230000052A KR 20230153916 A KR20230153916 A KR 20230153916A
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reflector
distance
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KR1020230000052A
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위민 쉔
지페이 마오
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징 세미콘덕터 코포레이션
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Abstract

본 출원은 결정 성장 장치, 결정 직경 제어 방법, 시스템, 및 저장 매체를 제공한다. 성장 장치는 직경 검출 유닛, 도나니, 반사기, 가열 유닛, 결정 인상 유닛, 도가니 승강 유닛, 반사기 승강 유닛, 및 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 결정의 실시간 직경과 결정의 목표 직경 간의 직경 편차에 기초하여 용융 표면과 반사기 간 거리의 편차를 계산하고, 거리 편차에 기초하여 반사기 위치를 조정하여 용융 표면과 반사기 간의 거리를 변경한다. 따라서, 결정 직경 편차는 교정될 수 있고, 결정 직경 변화의 변동이 감소할 수 있다. This application provides a crystal growth device, a crystal diameter control method, system, and storage medium. The growth apparatus includes a diameter detection unit, a crucible, a reflector, a heating unit, a crystal lifting unit, a crucible lifting unit, a reflector lifting unit, and a control unit. The control unit calculates the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the diameter deviation between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal, and adjusts the reflector position based on the distance deviation to change the distance between the melt surface and the reflector. Accordingly, the crystal diameter deviation can be corrected, and the fluctuation of crystal diameter change can be reduced.

Description

결정 성장 장치, 결정 직경 제어 방법, 시스템, 및 저장 매체{Crystal growth device, method, system and storage media for control of crystal diameter}Crystal growth device, method, system and storage media for control of crystal diameter}

본 발명은 결정 성장 기술 분야에 관한 것으로, 특히 결정 직경 제어를 위한 결정 성장 장치, 방법, 시스템 및 저장 매체에 관한 것이다.The present invention relates to the field of crystal growth technology, and in particular to crystal growth devices, methods, systems and storage media for crystal diameter control.

초크랄스키법(CZ법)은 단결정 성장을 위한 종래의 공정이다. 아르곤 가스가 채워진 용광로에서 다결정 실리콘 물질은 석영 도가니에 담겨 있으며 흑연 가열기가 사용되어 다결정 실리콘을 가열하고 용융시킨다. 종자 결정이 융액에 삽입되고 회전된다. 도가니는 반대 방향으로 회전된다. 종자 결정을 천천히 인상시켜 넥(neck), 숄더(shoulder), 크라운(crown), 바디(body), 테일(tail), 냉각 단계를 진행하며 희망 직경과 길이를 갖는 잉곳(ingot)이 획득된다.The Czochralski method (CZ method) is a conventional process for single crystal growth. In an argon gas-filled furnace, the polycrystalline silicon material is placed in a quartz crucible, and a graphite heater is used to heat and melt the polycrystalline silicon. A seed crystal is inserted into the melt and rotated. The crucible is rotated in the opposite direction. The seed crystal is slowly pulled up and the neck, shoulder, crown, body, tail, and cooling steps are performed, and an ingot with the desired diameter and length is obtained.

종래에는, 흑연 가열기(graphite heater)의 결정 인상 속도와 가열 효율이 조절되어 바디 단계 동안 결정의 직경을 제어할 수 있다.Conventionally, the crystal pulling speed and heating efficiency of a graphite heater can be adjusted to control the diameter of the crystal during the body stage.

그러나 결정 인상 속도는 결정 내부 결함에 직접적인 영향을 미치므로, 결정 인상 속도는 먼저 결정 품질의 요건을 만족시켜야 한다. 보른코프(Vornkov)의 결정 성장 이론에 기초하여, 결정 내부의 결함의 유형은 v/G 값과 관련이 있는데, v는 결정 인상 속도(mm/분)이고 G는 결정의 결정 용융 계면에서의 수직 온도 기울기(K/mm)이다.However, since the crystal pulling speed directly affects the internal defects of the crystal, the crystal pulling speed must first satisfy the requirements of crystal quality. Based on Vornkov's crystal growth theory, the type of defects inside the crystal is related to the v/G value, where v is the crystal pulling speed (mm/min) and G is the perpendicular to the crystal melt interface of the crystal. is the temperature gradient (K/mm).

v/G 값이 크면 결정 용융 계면의 상부의 결정 내에 과도한 공동이 형성될 것이다. 결정이 냉각된 후, 과도한 공동이 축적되어 COP로 알려진 결정 결함을 생성할 수 있다. v/G 값이 작으면 결정 용융 계면의 상부의 결정 내에 과잉 격자간 실리콘 원자가 형성될 것이고 과도한 격자간 실리콘 원자가 축적되어 전위(dislocation)라고 하는 결정 결함을 생성할 수 있다. v/G 값이 큰 것부터 작은 것 순으로, 결정에 COP 도메인, OSF 도메인, PvPi 도메인(무결함 도메인), 전위족 도메인이 존재한다. 결정의 방사단면에서 PvPi 도메인(결함 없는 도메인)에 대응하는 v/G 값의 범위가 매우 좁다. 따라서, 반도체 단결정 실리콘 성장에서 결정 결함을 제어하기 위한 요건 하에서, 인상 속도의 변동 범위가 매우 좁다.Large v/G values will result in the formation of excessive cavities within the crystal above the crystal melt interface. After the crystal cools, excess cavities can accumulate, creating crystal defects known as COPs. If the v/G value is small, excess interstitial silicon atoms will be formed in the crystal above the crystal melt interface, and excess interstitial silicon atoms may accumulate to create crystal defects called dislocations. In order of v/G values from largest to smallest, there are COP domains, OSF domains, PvPi domains (defect-free domains), and translocation domains in the crystal. In the radial cross section of the crystal, the range of v/G values corresponding to the PvPi domain (defect-free domain) is very narrow. Therefore, under the requirements for controlling crystal defects in semiconductor single crystal silicon growth, the variation range of the pulling speed is very narrow.

흑연 가열기의 화력을 조정함으로써 결정 직경의 편차의 조정이 열 전달과 용융 대류 때문에 긴 시간 지연을 가진다. 시간 지연은 30분 초과일 수 있으므로 결정 직경의 변화가 시간 내에 보정될 수 없다.Adjustment of the deviation of crystal diameter by adjusting the thermal power of the graphite heater has a long time delay due to heat transfer and melt convection. The time lag can be greater than 30 minutes so changes in crystal diameter cannot be corrected in time.

상기의 내용에 따르면, 결정 인상 속도를 제한하고 결정 직경의 편차에 대응하는 흑연 가열기의 화력만을 조정함으로써 적시에 효율적으로 결정 직경을 제어하는 것이 어렵다. 이는 결정 직경 변화의 주기적인 변동이 생기기 쉬운 원인이 된다. 결정 직경의 변동은 직경의 심각한 진동을 추가로 만들어 직경을 제어할 수 없게 만든다.According to the above, it is difficult to control the crystal diameter in a timely and efficient manner by limiting the crystal pulling speed and only adjusting the thermal power of the graphite heater corresponding to the deviation of the crystal diameter. This causes periodic fluctuations in crystal diameter changes. Fluctuations in crystal diameter cause additional severe oscillations of the diameter, making the diameter uncontrollable.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 출원은 결정 성장 장치, 결정 직경 제어 방법, 시스템 및 저장 매체를 제공한다.In order to solve the above problems, the present application provides a crystal growth device, a crystal diameter control method, a system, and a storage medium.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 결정 성장 장치를 제공하며, 상기 장치는According to a first aspect, the present invention provides a crystal growth device, the device comprising:

결정의 실시간 직경을 획득하기 위한 직경 검출 유닛,a diameter detection unit for obtaining the real-time diameter of the crystal;

결정 물질의 융액을 운반하기 위한 도가니,A crucible for transporting a melt of crystalline material,

융액의 표면 위에 위치하고 결정을 둘러싸는 반사체,A reflector located above the surface of the melt and surrounding the crystals;

도가니를 가열하기 위한 가열 유닛,a heating unit for heating the crucible,

결정을 인상하기 위한 결정 인상 유닛,a decision raising unit for raising the decisions;

도가니를 승강시키는 도가니 승강 유닛,a crucible elevating unit that elevates the crucible;

반사체를 승강시키기 위한 반사체 승강 유닛,a reflector lifting unit for raising and lowering the reflector;

직경 검출 유닛, 가열 유닛, 결정 인상 유닛, 도가니 승강 유닛 및 반사체 승강 유닛과 연결된 제어 유닛을 포함하며,It includes a control unit connected to a diameter detection unit, a heating unit, a crystal pulling unit, a crucible lifting unit and a reflector lifting unit,

상기 제어 유닛은 결정의 실시간 직경과 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 계산하고, 융액 표면과 반사체 사이의 거리를 변경하기 위해 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정하며, 결정의 직경의 편차를 보정한다.The control unit calculates the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the deviation of the diameter between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal, and adjusts the distance between the melt surface and the reflector to change the distance between the melt surface and the reflector. Adjust the reflector position based on the deviation in the distance and correct the deviation in the diameter of the crystal.

융액 표면과 반사체 사이의 거리는 도가니에 담긴 융액 표면과 반사체의 바닥 사이의 거리를 의미하며, 이는 이하 "용융 간극"이라고도 한다.The distance between the melt surface and the reflector refers to the distance between the melt surface contained in the crucible and the bottom of the reflector, hereinafter also referred to as the “melt gap”.

하나의 실시예에서, 제어 유닛은 결정의 실시간 직경과 결정의 목표 직경 간 직경의 편차에 기초하여 용융 간극의 편차를 계산하며, 융액 표면과 반사체 간 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정한다. 구체적으로, 계산 및 조정을 위한 제어 유닛은In one embodiment, the control unit calculates the deviation of the melt gap based on the deviation of the diameter between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal and adjusts the reflector position based on the deviation of the distance between the melt surface and the reflector. Specifically, the control unit for calculation and adjustment is

직경의 편차를 제1 비례 적분 미분(PID) 계산에 입력하고,Input the deviation of the diameter into the first proportional integral derivative (PID) calculation,

제1 PID 알고리즘에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 획득하며,Obtaining the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the first PID algorithm,

융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체를 상승 또는 하강시키도록 반사체 승강 유닛을 제어하도록 더 구성된다.It is further configured to control the reflector lifting unit to raise or lower the reflector based on the deviation of the distance between the melt surface and the reflector.

하나의 실시예에서, 제어 유닛은 In one embodiment, the control unit

직경의 편차를 제2 PID 알고리즘에 입력하고,Input the diameter deviation into the second PID algorithm,

상기 제2 PID 알고리즘에 기초하여 상기 결정 인상 유닛의 인상 속도의 편차를 획득하며,Obtaining a deviation in the pulling speed of the decision pulling unit based on the second PID algorithm,

상기 인상 속도의 편차에 기초하여 상기 결정 인상 유닛의 인상 속도를 제어하도록 구성된다.and configured to control the pulling speed of the crystal pulling unit based on the deviation of the pulling speed.

하나의 실시예에서, 제어 유닛은In one embodiment, the control unit

직경의 편차를 제3 PID 알고리즘에 입력하고,Input the diameter deviation into the third PID algorithm,

상기 제3 PID 알고리즘에 기초하여 상기 가열 유닛의 화력의 편차를 획득하며,Obtaining a deviation in thermal power of the heating unit based on the third PID algorithm,

상기 화력의 편차에 기초하여 상기 가열 유닛의 화력을 제어한다.The thermal power of the heating unit is controlled based on the deviation of the thermal power.

하나의 실시예에서, 장치는 다음을 더 포함한다:In one embodiment, the device further includes:

융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 획득하기 위한 거리 검출 유닛,A distance detection unit for obtaining the real-time distance between the melt surface and the reflector,

상기 거리 검출 유닛은 상기 제어 유닛과 연결되고, The distance detection unit is connected to the control unit,

제어 유닛은 목표 범위 내에서 융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 제어한다. The control unit controls the real-time distance between the melt surface and the reflector within the target range.

제2 양태에 따르면, 본 출원은 다음 단계를 포함하는 결정 직경 제어 방법을 제공한다: According to a second aspect, the present application provides a method for controlling crystal diameter comprising the following steps:

결정의 실시간 직경을 획득하는 단계,obtaining real-time diameters of crystals;

상기 결정의 실시간 직경과 상기 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차를 계산하는 단계,calculating a deviation in diameter between the real-time diameter of the crystal and a target diameter of the crystal;

직경의 편차에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 결정하는 단계, 및determining the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the deviation of the diameter, and

융액 표면과 반사체 사이의 거리를 변경하기 위해 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정함으로써 결정의 직경의 편차를 보정하는 단계.Correcting the deviation of the diameter of the crystal by adjusting the reflector position based on the deviation of the distance between the melt surface and the reflector to change the distance between the melt surface and the reflector.

하나의 실시예에서, 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정하는 단계는:In one embodiment, adjusting the reflector position based on the variation in distance between the melt surface and the reflector includes:

직경의 편차를 제1 비례 적분 미분(PID) 계산에 입력하는 단계, Inputting the deviation of the diameter into a first proportional integral derivative (PID) calculation;

제1 PID 알고리즘에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 획득하는 단계, 및Obtaining the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the first PID algorithm, and

거리의 편차에 기초하여 반사체를 상승 또는 하강시키도록 반사체 승강 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.and controlling the reflector lifting unit to raise or lower the reflector based on the deviation in distance.

하나의 실시예에서, 결정의 실시간 직경과 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차를 계산하는 단계 후에, 상기 방법은 다음 단계를 더 포함한다:In one embodiment, after calculating the deviation of the diameter between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal, the method further includes the following steps:

직경의 편차를 제2 PID 알고리즘에 입력하는 단계,Inputting the deviation of the diameter into the second PID algorithm,

상기 제2 PID 알고리즘에 기초하여 결정 인상 유닛의 인상 속도의 편차를 획득하는 단계, 및Obtaining a deviation in the pulling speed of the crystal pulling unit based on the second PID algorithm, and

상기 인상 속도의 편차에 기초하여 결정 인상 유닛의 인상 속도를 제어하는 단계.Controlling the pulling speed of the crystal pulling unit based on the deviation of the pulling speed.

하나의 실시예에서, 결정의 실시간 직경과 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차를 계산하는 단계 후에, 상기 방법은 다음 단계를 더 포함한다:In one embodiment, after calculating the deviation of the diameter between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal, the method further includes the following steps:

직경의 편차를 제3 PID 알고리즘에 입력하는 단계,Inputting the deviation of the diameter into the third PID algorithm,

상기 제3 PID 알고리즘에 기초하여 가열 유닛의 화력의 편차를 획득하는 단계, 및Obtaining a deviation of the thermal power of the heating unit based on the third PID algorithm, and

상기 화력의 편차에 기초하여 상기 가열 유닛의 화력을 제어하는 단계.Controlling the thermal power of the heating unit based on the deviation of the thermal power.

하나의 실시예에서, 방법은 다음을 더 포함한다:In one embodiment, the method further includes:

융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 획득하는 단계, 및Obtaining the real-time distance between the melt surface and the reflector, and

목표 범위 내에서 융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 제어하는 단계.Controlling the real-time distance between the melt surface and the reflector within the target range.

제3 양태에 따르면, 본 출원은 결정 직경의 제어를 위한 시스템을 제공한다. 시스템은 저장 장치, 프로세서 및 상기 저장 장치에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 프로세서는 컴퓨터 프로그램을 처리하여 앞서 기재된 방법의 단계를 수행할 수 있다.According to a third aspect, the present application provides a system for control of crystal diameter. The system includes a storage device, a processor, and a computer program stored on the storage device. The processor may process a computer program to perform the steps of the method described above.

제4 양태에 따르면, 본 출원은 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체를 제공한다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되어 앞서 기재된 바와 같이 방법의 단계들을 수행할 수 있다.According to a fourth aspect, the present application provides a computer-readable storage medium storing a computer program. The computer program can be processed by a processor to perform the method steps as previously described.

본 출원의 결정 성장 장치, 결정 직경 제어 방법, 시스템 및 저장 매체에 따르면, 융액 표면과 반사체 사이의 거리가 반사체의 위치 조정에 의해 변경될 수 있고, 결정 직경이 조정될 수 있다. 결정 직경의 편차는 적시에 효과적으로 보정될 수 있다. 이는 합리적인 범위 내에서 결정 인상 속도의 변화를 가능하게 한다. 동시에, 결정 직경 변화의 변동이 억제될 수 있으므로, 결정 인상 속도 및 결정 직경의 반복적인 변동으로 인한 직경 이탈 및 결정 고유 결함이 방지될 수 있다.According to the crystal growth device, crystal diameter control method, system, and storage medium of the present application, the distance between the melt surface and the reflector can be changed by adjusting the position of the reflector, and the crystal diameter can be adjusted. Deviations in crystal diameter can be corrected effectively in a timely manner. This allows for variation in the rate of decision raising within a reasonable range. At the same time, since fluctuations in crystal diameter changes can be suppressed, diameter deviations and crystal inherent defects due to repeated fluctuations in crystal pulling speed and crystal diameter can be prevented.

도 1은 본 출원의 하나의 실시예에 따른 결정 성장 장치의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 출원의 하나의 실시예에 따른 결정 성장 공정의 직경 제어의 단계를 예시하는 흐름도이다.
도 3은 고체 결정과 융액 사이의 계면에서의 열 전달 및 결정 주위의 열 유속 분포를 도시한다.
도 4는 본 출원의 하나의 실시예 및 비교예에서 결정의 직경의 변동을 나타낸다.
도 5는 본 출원의 하나의 예시와 비교 예시에서의 결정 인상 속도의 변동을 나타낸다.
도 6은 본 출원의 하나의 실시예에 따른 결정 성장 공정의 직경 제어의 단계를 예시하는 흐름도이다.
도 7은 본 출원의 하나의 실시예에 따른 결정 직경의 제어 시스템의 구조를 도시한다.
Figure 1 shows the structure of a crystal growth device according to one embodiment of the present application.
2 is a flow chart illustrating the steps of diameter control in a crystal growth process according to one embodiment of the present application.
Figure 3 shows the heat transfer at the interface between the solid crystal and the melt and the heat flux distribution around the crystal.
Figure 4 shows the variation of crystal diameter in one example and comparative example of the present application.
Figure 5 shows the variation in crystal pulling speed in one example and a comparative example of the present application.
6 is a flowchart illustrating the steps of diameter control in a crystal growth process according to one embodiment of the present application.
Figure 7 shows the structure of a crystal diameter control system according to one embodiment of the present application.

실시예는 개시된 내용이 충실하고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 구성요소, 장치 및 방법의 예와 같은 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 특정 세부사항이 채용될 필요가 없고, 예시적인 실시예가 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며 어느 것도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 몇몇 실시예에서, 공지된 공정, 공지된 장치 구조 및 공지된 기술에 대해서는 상세히 설명하지 않는다.Examples are provided to ensure that the disclosed content is faithful and that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Numerous specific details, such as examples of specific components, devices, and methods, are set forth to provide a thorough understanding of embodiments of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that specific details are not required to be employed and that the illustrative embodiments may be embodied in many different forms and none should be construed as limiting the scope of the invention. In some embodiments, well-known processes, well-known device structures, and well-known technologies are not described in detail.

본 발명은 상이한 형태로 실시될 수 있고 개시된 예의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 됨을 이해해야 한다. 오히려, 실시예는 완전하고 완전한 개시를 달성하고 통상의 기술자가 본 발명의 사상을 충분히 이해할 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서, 명확성을 위해, 층 및 영역의 크기 및 상대적인 크기는 과장될 수 있다. 도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다.It should be understood that the invention may be practiced in different forms and should not be construed as limiting the scope of the disclosed examples. Rather, the examples are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will enable those skilled in the art to fully understand the spirit of the invention. In the drawings, for clarity, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated. Like reference numbers in the drawings indicate like elements.

공간상 상대적 용어, 가령, "내부", "외부", "밑", "아래", "하부", "위에", "위" 등은 본 명세서에서 도면에 도시된 다른 요소(들) 또는 특징부(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징부의 관계를 설명하기 위해 편의상 사용될 수 있다. 공간상 상대적 용어는 도면에 묘사된 방향에 더하여 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 방향을 포함하도록 의도될 수 있다.Spatially relative terms such as “inside”, “outside”, “below”, “below”, “lower”, “above”, “above”, etc. are used herein to identify different element(s) or features shown in the drawings. May be used for convenience to describe the relationship of one element or feature to part(s). Spatially relative terms may be intended to include other orientations of the device in use or operation in addition to those depicted in the drawings.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 용어 "포함하다", "포함하는", "포함하는" 및 "갖는"은 포괄적이므로 명시된 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 특징부, 정수, 단계, 작업, 요소, 구성 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 방법 단계, 프로세스 및 작업은 수행 순서로 구체적으로 식별되지 않는 한 논의되거나 설명된 특정 순서로 수행을 반드시 필요로 하는 것으로 해석되지 않는다. 추가적 또는 대안적 단계가 채용될 수 있음을 또한 이해해야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to be limiting. As used herein, the singular forms “a”, “an” and “the” are intended to include plural forms as well, unless the context clearly dictates otherwise. The terms "comprise", "comprising", "comprising" and "having" are inclusive and therefore specify the presence of the specified feature, integer, step, operation, element and/or component, but also specify the presence of one or more other features, integer, or integer. , does not exclude the presence or addition of steps, tasks, elements, components and/or groups thereof. The method steps, processes and operations described herein are not to be construed as necessarily requiring performance in the specific order discussed or described unless that order of performance is specifically identified. It should also be understood that additional or alternative steps may be employed.

여기에 설명된 예시적인 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예(및 중간 구조)의 개략도의 단면도를 참조한다. 따라서, 예를 들어 제조 기술 및/또는 공차로 인한 형상 변경이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 도시된 영역의 특정 형상에 한정되지 않고, 예를 들어 제조에 따른 형상의 편차를 포함한다. 따라서, 도면에 도시된 영역은 실질적으로 개략적이며 그 형상은 디스플레이 장치의 실제 영역을 형성하도록 의도되지 않으며 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.The exemplary embodiments described herein refer to schematic cross-sectional views of ideal embodiments (and intermediate structures) of the invention. Therefore, shape changes can be expected, for example due to manufacturing techniques and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific shape of the illustrated area and include, for example, variations in shape due to manufacturing. Accordingly, the areas shown in the drawings are schematic in nature and their shapes are not intended to define the actual area of the display device and are not intended to limit the scope of the invention.

본 발명의 완전한 이해를 위하여, 본 발명의 기술적 해결방안을 설명하기 위해 상세한 단계를 하기 설명에서 상세히 제시할 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 이하에 상세히 설명하지만, 본 발명은 상세한 설명 이외에 다른 실시예도 가질 수 있다.For a complete understanding of the present invention, detailed steps will be presented in detail in the following description to explain the technical solutions of the present invention. Preferred embodiments of the present invention are described in detail below, but the present invention may have other embodiments other than the detailed description.

도 1을 참조하면, 본 출원의 하나의 실시예에 따르는 결정 성장 장치가 도시되어 있다.1, a crystal growth device according to one embodiment of the present application is shown.

이 예에서, 결정 성장 장치는 CZ법을 통한 단결정 실리콘의 성장에 적용되는 단결정 노(single crystal furnace)일 수 있다. 결정 성장 장치는 노체(100), 도가니(110), 가열기(120), 반사체(130), 단열층(140), 결정 인상 유닛(150), 도가니 승강 유닛(160), 직경 검출 유닛(170), 반사체 승강 유닛(190) 및 제어 유닛(180)을 포함한다.In this example, the crystal growth device may be a single crystal furnace applied to the growth of single crystal silicon through the CZ method. The crystal growth device includes a furnace 100, a crucible 110, a heater 120, a reflector 130, an insulating layer 140, a crystal pulling unit 150, a crucible lifting unit 160, a diameter detection unit 170, It includes a reflector lifting unit 190 and a control unit 180.

도가니(110)는 폴리실리콘 물질을 운반하기 위해 노체(100) 내에 배치된다. 폴리실리콘 물질은 단결정 실리콘의 성장에 사용된다. 도가니(110)는 석영 도가니와 흑연 도가니를 포함한다. 폴리실리콘 물질은 석영 도가니에 담겨 있고 흑연 도가니는 석영 도가니 외부에 놓인다.A crucible 110 is disposed within the furnace body 100 to transport polysilicon material. Polysilicon materials are used for the growth of single crystal silicon. Crucible 110 includes a quartz crucible and a graphite crucible. The polysilicon material is contained in a quartz crucible and the graphite crucible is placed outside the quartz crucible.

가열기(120)는 노체(100) 내부에 위치하며, 도가니(110)를 가열하여 융액(210)이 될 폴리실리콘 물질을 용융시키고 용융된 상태를 유지하기 위해 사용된다. 가열기(120)는 예를 들어 흑연 가열기일 수 있다.The heater 120 is located inside the furnace body 100 and is used to heat the crucible 110 to melt the polysilicon material that will become the melt 210 and maintain the melted state. Heater 120 may be a graphite heater, for example.

"열 차폐 반사체"라고도 하는 반사체(130)는 융액(210)의 표면 위에 있고 결정(200)을 둘러싸는 노체(100) 내에 위치한다. 하나의 실시예에서, 반사체(130)는 흑연 물질로 이루어진 역 테이퍼 구조를 가진다. 반사체(130)는 아르곤 가스의 흐름 방향과 유속을 조절하여 하향 분사되는 아르곤 가스가 결정(200)의 성장 계면 부근에 집중될 수 있도록 한다. 또한, 반사체(130)는 융액 표면 및 도가니(110)로부터 결정(200)으로의 열복사를 막고, 결정(200)의 표면에서 주변으로 방출되는 열을 증대하며, 열 전달률을 증가시킬 뿐만 아니라 결정의 온도 구배를 증가시킨다.Reflector 130, also referred to as a “heat shield reflector,” is located on the surface of melt 210 and within furnace body 100 surrounding crystals 200. In one embodiment, reflector 130 has an inverted tapered structure made of graphite material. The reflector 130 adjusts the flow direction and flow rate of the argon gas so that the argon gas injected downward can be concentrated near the growth interface of the crystal 200. In addition, the reflector 130 blocks heat radiation from the melt surface and the crucible 110 to the crystal 200, increases the heat emitted from the surface of the crystal 200 to the surroundings, not only increases the heat transfer rate, but also increases the heat transfer rate of the crystal. Increase the temperature gradient.

단열 층(140)은 노체(100) 내부에 위치하며, 가열기(120)와 노체(100) 사이에 위치하여 노 내부의 온도를 유지하는데 사용된다. 단열 층(140)은 예를 들어 카본 펠트일 수 있다.The insulation layer 140 is located inside the furnace body 100 and is located between the heater 120 and the furnace body 100 and is used to maintain the temperature inside the furnace. Insulating layer 140 may be carbon felt, for example.

"인상 헤드(pulling head)"라고도 불리는 결정 인상 유닛(150)은 노체(100)와 고정적으로 연결되어 종자 결정을 들어올리고 회전시킨다. 결정 인상 유닛(150)은 또한 결정 중량, 결정(200)의 변위 등을 포함하는 공정 데이터를 더 기록할 수 있다. 결정 인상 유닛(150)은 예를 들어 고속 모터, 저속 모터, 회전 모터, 텅스텐 와이어 케이블 및 종자 계량 헤드를 포함한다.The crystal pulling unit 150, also called a “pulling head”, is fixedly connected to the furnace body 100 to lift and rotate the seed crystal. Crystal pulling unit 150 may also record further process data including crystal weight, displacement of crystal 200, etc. The crystal pulling unit 150 includes, for example, a high-speed motor, a low-speed motor, a rotation motor, a tungsten wire cable, and a seed metering head.

도가니 승강 유닛(160)은 노체(100)에 고정 연결되어 도가니(110)를 승강 및 회전시킨다. 도가니 승강 유닛(160)은 예를 들어 볼 리니어 가이드, 고정밀 나사, 승강 모터 및 회전 모터를 포함한다.The crucible lifting unit 160 is fixedly connected to the furnace body 100 to lift and rotate the crucible 110. The crucible lifting unit 160 includes, for example, a ball linear guide, a high-precision screw, a lifting motor and a rotation motor.

직경 검출 유닛(170)은 CCD(전하 결합 소자) 카메라를 포함할 수 있다. CCD 카메라를 이용하여 결정(200)의 결정 용융 계면의 이미지가 획득된다. 결정 용융 계면에서의 밝은 링에 기초하여, 결정 윤곽이 획득된다. 타원형 경계를 얻기 위해 결정 윤곽이 맞춰진 다음 타원형 경계가 원형 경계로 보정된다. 원 경계에서 3개 이상의 픽셀 좌표가 취해지고 원 좌표 방정식에 적용되어 원 중심의 좌표와 직경을 계산할 수 있다. 따라서 결정 직경이 획득될 수 있다.Diameter detection unit 170 may include a CCD (charge coupled device) camera. An image of the crystal melt interface of crystal 200 is acquired using a CCD camera. Based on the bright ring at the crystal melt interface, the crystal outline is obtained. The crystal outline is fitted to obtain an elliptical boundary, and then the elliptical boundary is corrected to a circular boundary. The coordinates of three or more pixels from the circle border can be taken and applied to the circle coordinate equation to calculate the coordinates and diameter of the circle center. Therefore, the crystal diameter can be obtained.

반사체 승강 유닛(190)는 노체(100)에 고정 연결된다. 반사체 승강 유닛(190)은 예를 들어 모터와 변속기부를 포함할 수 있다. 모터는 스테퍼 모터 또는 서보 모터일 수 있다. 모터는 투과부를 통해 반사체(130)에 연결되고, 반사체(130)가 융액(210)의 표면에 대해 상승 또는 하강하도록 구동한다.The reflector lifting unit 190 is fixedly connected to the furnace body 100. The reflector lifting unit 190 may include, for example, a motor and a transmission unit. The motor may be a stepper motor or a servo motor. The motor is connected to the reflector 130 through the transmission part and drives the reflector 130 to rise or fall with respect to the surface of the melt 210.

제어 유닛(180)은 예를 들어 PC(programmable controller) 제어 모듈 및/또는 PLC(programmable logic controller) 제어 모듈을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제어 유닛(180)은 프로세서, 메모리, 입출력 인터페이스 등을 포함할 수 있다. 이 예에서, 제어 유닛(180)은 직경 검출 유닛(170), 가열기(120), 결정 인상 유닛(150), 도가니 승강 유닛(160) 및 반사체 승강 유닛(190)과 연결된다. 결정(200)의 성장 과정, 특히 몸체 성장에서, 제어 유닛(180)은 목표 결정 직경과 직경 검출 유닛(170)에 의해 획득된 실시간 결정 직경 간 직경의 편차를 계산하고, 직경 편차에 기초하여 용융 간극의 거리의 편차(이하에서 때때로 "거리 편차"라고도 함)를 계산하고, 거리 편차에 기초하여 반사체(130)의 위치를 조정하여 이에 따라 용융 간극의 거리를 변경할 수 있다. 따라서 직경 편차가 보정될 수 있다, 즉, 용융 간극의 거리가 변경되어 결정 직경을 조정할 수 있다. 현재 결정 직경이 목표 결정 직경보다 크면, 거리가 변경되어 결정 직경을 감소시킬 수 있다. 현재 결정 직경이 목표 결정 직경보다 작으면, 거리가 변경되어 결정 직경을 증가시킬 수 있다. 따라서, 결정 직경은 목표 결정 직경에 근접하도록 제어되고, 결정 직경 변화의 변동은 억제된다. 이 예에서, 용융 간극의 거리는 도가니(110) 내의 실리콘 융액(210)의 액면과 반사체(130)의 바닥 사이의 거리를 의미한다. 또한, 제어 유닛(180)은 가열기(120)의 가열 효율인 결정 인상 속도를 조절함으로써 직경의 편차를 보정할 수 있다.The control unit 180 may include, for example, a programmable controller (PC) control module and/or a programmable logic controller (PLC) control module. Specifically, the control unit 180 may include a processor, memory, input/output interface, etc. In this example, control unit 180 is connected to diameter detection unit 170, heater 120, crystal lifting unit 150, crucible lifting unit 160 and reflector lifting unit 190. During the growth process of the crystal 200, especially the body growth, the control unit 180 calculates the diameter deviation between the target crystal diameter and the real-time crystal diameter obtained by the diameter detection unit 170, and melts the crystal based on the diameter deviation. The distance deviation of the gap (sometimes referred to hereinafter as “distance deviation”) may be calculated, and the position of the reflector 130 may be adjusted based on the distance deviation to change the distance of the melt gap accordingly. Therefore, the diameter deviation can be corrected, that is, the distance of the melt gap can be changed to adjust the crystal diameter. If the current crystal diameter is larger than the target crystal diameter, the distance can be changed to reduce the crystal diameter. If the current crystal diameter is smaller than the target crystal diameter, the distance can be changed to increase the crystal diameter. Accordingly, the crystal diameter is controlled to be close to the target crystal diameter, and fluctuations in the crystal diameter change are suppressed. In this example, the distance of the melt gap refers to the distance between the liquid surface of the silicon melt 210 in the crucible 110 and the bottom of the reflector 130. Additionally, the control unit 180 can correct the deviation in diameter by adjusting the crystal pulling speed, which is the heating efficiency of the heater 120.

도 2를 참조하여, 본 출원의 결정 성장 장치에서의 결정 성장 동안 결정 직경 제어 과정이 상세히 설명된다.With reference to Figure 2, the crystal diameter control process during crystal growth in the crystal growth apparatus of the present application is explained in detail.

모델 선호 경험 제어와 실시간 피드백 제어가 결합되어 결정 직경을 제어할 수 있다. 제어를 안내하기 위해, 모델 선호 경험은 이전 배치 내 동작의 결과에 기초하여 결정 직경, 용융 간극의 거리, 결정 인상 속도 및 가열기(120)의 화력의 목표 값을 결정한다. 즉, 이전 배치에서의 작업의 요약, 목표 결정 직경에 따라 용융 간극의 목표 거리, 목표 결정 인상 속도 및 목표 화력이 설정된다. 실시간 피드백 제어에서, 성장 과정에서 결정 직경의 실시간 데이터 수집이 수행되며 3개의 PID(비례 적분 미분) 제어 루프가 적용되어 용융 간극, 결정 인상 속도 및 가열기(120)의 화력을 조절하여, 직경의 편차가 보정될 수 있다.A combination of model-preferred empirical control and real-time feedback control enables crystal diameter control. To guide control, the model preferred experience determines target values of crystal diameter, distance of melt gap, crystal pull speed and thermal power of heater 120 based on the results of operations in previous batches. That is, according to the summary of the work in the previous batch, the target crystal diameter, the target distance of the melt gap, the target crystal pulling speed and the target thermal power are set. In real-time feedback control, real-time data collection of the crystal diameter during the growth process is performed and three PID (Proportional Integral Differential) control loops are applied to adjust the melt gap, crystal pulling speed and thermal power of the heater 120 to reduce the deviation of the diameter. can be corrected.

제1 PID 제어 루프에서, 직경의 편차는 제1 PID 알고리즘에 입력되고, 제1 PID 알고리즘에 기초하여 용융 간극의 거리의 편차가 획득된다. 그런 다음 반사체 승강 유닛(190)이 제어되어 거리의 편차에 대응하는 거리만큼 상승 또는 하강하도록 반사체(130)를 구동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 PID 알고리즘에 의해 계산된 거리 편차는 용융 간극의 현재 거리에 대한 보정량이다(거리의 초기값은 전술한 바와 같이 목표 거리이다). 반사체(130)의 보정량은 한 제어 주기 동안 이동해야 하는 보정 거리일 수 있다. 제어 주기는 샘플링 주기, 즉, 직경 검출 유닛(170)이 결정 직경을 얻기 위한 두 개의 샘플링 동작 사이의 시간 간격이다. 제어 유닛(180)은 반사체 승강 유닛(190)을 제어하여 반사체(130)가 보정 거리를 이동하도록 구동시킨다. 따라서 융액(210)의 표면은 상대적으로 일정한 위치에서 유지될 수 있는데, 즉, 질량 보존 법칙에 따라 단위 시간당 인상되는 결정의 질량과 액체 표면이 하강하는 융액(210)의 질량이 동일하다. 이로써, 융액(210)의 표면의 하강 속도는 결정 직경, 결정 인상 속도 및 도가니 크기에 기초하여 확인될 수 있고, 도가니 승강 유닛(170)은 그 하강 속도로 도가니(110)를 승강시켜, 융액(210)의 표면을 상대적으로 일정한 위치로 야기한다. 반사체(130)의 이동 거리는 용융 간극의 거리 변화와 동일하다. 이 루프를 반복함으로써, 용융 간극의 거리가 거리 편차에 기초하여 지속적으로 조절된다. 즉, 반사체(130)의 위치는 지속적으로 조절된다. 그에 따라 직경의 편차가 보정될 수 있다. 따라서, 결정 직경이 목표 결정 직경에 근접하도록 제어되고, 결정 직경 변화의 변동이 억제된다. 제1 PID 알고리즘의 비례 계수, 적분 계수 및 미분 계수는 실험 또는 소프트웨어 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.In the first PID control loop, the deviation of the diameter is input to the first PID algorithm, and the deviation of the distance of the melt gap is obtained based on the first PID algorithm. Then, the reflector lifting unit 190 is controlled to drive the reflector 130 to rise or fall by a distance corresponding to the distance deviation. More specifically, the distance deviation calculated by the first PID algorithm is a correction amount for the current distance of the melt gap (the initial value of the distance is the target distance as described above). The correction amount of the reflector 130 may be a correction distance that must be moved during one control cycle. The control period is the sampling period, i.e., the time interval between two sampling operations for the diameter detection unit 170 to obtain the crystal diameter. The control unit 180 controls the reflector lifting unit 190 to drive the reflector 130 to move the correction distance. Therefore, the surface of the melt 210 can be maintained at a relatively constant position, that is, according to the law of conservation of mass, the mass of the crystal raised per unit time is the same as the mass of the melt 210 whose liquid surface falls. Thereby, the falling speed of the surface of the melt 210 can be confirmed based on the crystal diameter, crystal pulling speed, and crucible size, and the crucible lifting unit 170 raises and lowers the crucible 110 at the falling speed to raise the melt ( 210) causes the surface to be in a relatively constant position. The moving distance of the reflector 130 is equal to the change in distance of the melt gap. By repeating this loop, the distance of the melt gap is continuously adjusted based on the distance deviation. That is, the position of the reflector 130 is continuously adjusted. Accordingly, the deviation in diameter can be corrected. Therefore, the crystal diameter is controlled to be close to the target crystal diameter, and fluctuations in the crystal diameter change are suppressed. The proportional coefficient, integral coefficient, and differential coefficient of the first PID algorithm can be determined by experiment or software simulation.

도 3을 참조하면, 원리가 자세히 설명되어 있다.Referring to Figure 3, the principle is explained in detail.

결정 성장에서, 액체 실리콘에서 고체 실리콘으로의 상 전이 동안 결정 용융 계면에서 결정화의 잠열이 방출된다. 이를 위해, 다음과 같은 열 평형 방정식이 적용되며, 여기서 Qm은 액체 실리콘에서 결정 용융 계면의 액체 측으로의 열 전달 속도, Ql은 결정화 잠열의 형성 속도, Qs는 결정 용융 계면에서 결정으로의 열 전달 속도이다.In crystal growth, latent heat of crystallization is released at the crystal melt interface during the phase transition from liquid silicon to solid silicon. For this purpose, the following heat balance equation is applied, where Qm is the rate of heat transfer from liquid silicon to the liquid side of the crystal-melt interface, Ql is the rate of formation of latent heat of crystallization, and Qs is the rate of heat transfer from the crystal-melt interface to the crystal. am.

Qs=Qm+Ql Qs=Qm+Ql

Qs의 경우, 결정 용융 계면에서 결정으로의 열 전달이 주로 열복사를 통해 이루어지는데, 즉, 열이 열복사를 통해 결정(200)의 표면으로부터 방출된다. Qm의 경우, 액체 실리콘에서 결정 용융 계면의 액체 측으로의 열 전달 속도는 주로 가열기(120)의 화력과 양의 상관관계가 있으며, 또한 실리콘 융액(210)의 대류 모드와 관련이 있다. Ql의 경우, 즉, 결정화의 잠열의 형성 속도에 대해, 다음 방정식이 적용된다.In the case of Qs, heat transfer from the crystal melt interface to the crystal mainly occurs through thermal radiation, that is, heat is emitted from the surface of the crystal 200 through thermal radiation. For Qm, the heat transfer rate from liquid silicon to the liquid side of the crystal melt interface is mainly positively correlated with the thermal power of the heater 120, and is also related to the convection mode of the silicon melt 210. For Ql, i.e. the rate of formation of the latent heat of crystallization, the following equation applies:

Ql = L*m = L*(1/4*D2*ð*v)*ρQl = L*m = L*(1/4*D2*ð*v)*ρ

여기서 L은 실리콘 결정화 잠열(J/kG), m은 결정 성장 속도(kG/분), D는 결정 직경(mm), ρ는 실리콘 결정의 밀도(kG/mm3) , v는 결정 인상 속도(mm/분)이다.where L is the latent heat of silicon crystallization (J/kG), m is the crystal growth rate (kG/min), D is the crystal diameter (mm), ρ is the density of the silicon crystal (kG/mm3), and v is the crystal pulling speed (mm). /minute).

융액 표면과 반사체 사이의 거리를 변경함으로써, 결정(200)의 표면으로부터의 열복사, 결정 표면 상의 열유속의 분포 h(z) 및 결정의 온도 구배 G가 더 짧은 시간 기간 내에 변경될 수 있다. 따라서 결정으로부터의 열 전달 속도 Qs가 변경되어, 열 유속의 차이, 즉, ΔQ=(Qs-Qm)의 변화를 야기하고 결정화의 잠열의 형성 속도 Ql를 변경할 수 있다. 따라서, 결정 직경의 변화가 더 짧은 시간 내에 달성될 수 있다. 종래의 결정 직경 제어 방법에서, 용융 간극의 거리가 거의 일정하거나 결정의 길이에 기초하여 점차적으로 증가 또는 감소된다. 종래에는, 용융 간극의 거리는 결정 직경에 따라 조정되지 않는다. 그러나, 본 예에서, 결정 직경의 편차에 기초하여 용융 간극의 거리가 조정되는데, 즉, 반사체(130)의 위치가 조정된다. 특히, 본 실시예에서는 용융 간극의 거리가 일정하지 않다. 결정 길이에 기초하여 거리가 점진적으로 증가하거나 감소하지 않는다. 거리는 결정 직경의 변화, 즉, 현재 결정 직경과 목표 결정 직경 간 편차에 따라 변경될 수 있으며, 이는 직경의 편차를 보정하기 위해 용융 간극의 목표 거리 근처에서 변동한다.By changing the distance between the melt surface and the reflector, the thermal radiation from the surface of the crystal 200, the distribution h(z) of the heat flux on the crystal surface and the temperature gradient G of the crystal can be varied within a shorter period of time. The rate of heat transfer from the crystal, Qs, can therefore be changed, causing a change in the heat flux, i.e., ΔQ=(Qs-Qm), and changing the rate of formation of the latent heat of crystallization, Ql. Therefore, changes in crystal diameter can be achieved in a shorter time. In conventional crystal diameter control methods, the distance of the melt gap is approximately constant or is gradually increased or decreased based on the length of the crystal. Conventionally, the distance of the melt gap is not adjusted according to the crystal diameter. However, in this example, the distance of the melt gap is adjusted based on the variation in crystal diameter, that is, the position of the reflector 130 is adjusted. In particular, in this embodiment, the distance of the melt gap is not constant. The distance does not increase or decrease incrementally based on crystal length. The distance may vary depending on the change in crystal diameter, i.e., the deviation between the current crystal diameter and the target crystal diameter, which fluctuates near the target distance of the melt gap to compensate for the deviation in diameter.

도 2를 참조하여, 제2 PID 제어 루프에서, 직경의 상기 편차가 제2 PID 알고리즘에 입력되고, 제2 PID 알고리즘에 기초하여 결정 인상 유닛(150)의 인상 속도의 편차가 획득되며, 결정 인상 유닛(150)의 인상 속도가 인상 속도의 편차에 기초하여 조정된다. 더 구체적으로, 제2 PID 알고리즘에 의해 출력되는 인상 속도의 편차는 현재의 결정 인상 속도에 대한 보정량이다(결정 인상 속도의 초기 값은 상술한 바와 같이 목표 수정 인상 속도임). 현재 결정 인상 속도가 보정량에 추가되어 보정된 결정 인상 속도를 획득할 수 있으며, 결정 인상 유닛(150)은 보정된 결정 인상 속도를 획득하도록 조정된다. 이 루프를 반복함으로써, 직경의 편차에 기초하여 결정 인상 속도가 지속적으로 조정되어, 결정 직경이 목표 결정 직경에 근접하도록 제어되고, 결정 직경 변화의 변동이 억제된다. 질량 보존 법칙에 따라, 단위 시간당 인상되는 결정의 질량은 액체 표면이 하강하는 융액(210)의 질량과 동일하다. 이로써, 융액(210)의 표면의 하강 속도는 결정 직경, 결정 인상 속도 및 도가니 크기에 기초하여 확인될 수 있고, 제어 유닛(180)은 도가니 승강 유닛(170)이 상기 하강 속도로 도가니(110)를 상승시키도록 제어하여, 융액(210)의 표면을 상대적으로 일정한 위치로 야기한다. 제2 PID 알고리즘은 비례 P 항과 미분 D 항을 기초로 할 수 있다. 제2 PID 알고리즘의 비례 계수, 적분 계수 및 미분 계수는 실험 또는 소프트웨어 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.2, in the second PID control loop, the above deviation of the diameter is input to the second PID algorithm, and the deviation of the pulling speed of the crystal pulling unit 150 is obtained based on the second PID algorithm, and the crystal pulling The pulling speed of unit 150 is adjusted based on the deviation in pulling speed. More specifically, the deviation of the pull-up speed output by the second PID algorithm is a correction amount for the current decision pull-up speed (the initial value of the decision pull-up speed is the target corrected pull-up speed as described above). The current crystal pulling speed may be added to the correction amount to obtain a corrected crystal pulling speed, and the crystal pulling unit 150 is adjusted to obtain the corrected crystal pulling speed. By repeating this loop, the crystal pulling speed is continuously adjusted based on the deviation of the diameter, so that the crystal diameter is controlled to be close to the target crystal diameter, and the fluctuation of the crystal diameter change is suppressed. According to the law of conservation of mass, the mass of the crystal lifted per unit time is equal to the mass of the melt 210 as the liquid surface descends. Thereby, the falling speed of the surface of the melt 210 can be confirmed based on the crystal diameter, crystal pulling speed and crucible size, and the control unit 180 causes the crucible lifting unit 170 to lower the crucible 110 at the above falling speed. is controlled to rise, causing the surface of the melt 210 to be in a relatively constant position. The second PID algorithm may be based on the proportional P term and the differential D term. The proportionality coefficient, integration coefficient, and differentiation coefficient of the second PID algorithm can be determined by experiment or software simulation.

상기의 열평형 방정식과 Ql(결정화의 잠열의 형성 속도) 방정식을 관찰함으로써 Qs(결정의 열 전달 속도)와 Qm(액체의 열 전달 속도)이 일정하면, 결정 인상 속도가 결정 직경과 음의 상관관계를 가진다. 따라서, 결정 직경이 목표 값보다 크면, 결정 인상 속도를 증가시켜 직경을 감소시킨다. 결정 직경이 목표 값보다 작으면 결정 인상 속도를 감소시켜 직경을 증가시킨다. 따라서, 직경의 편차는 제2 PID 제어 루프를 통한 결정 인상 속도의 조정에 의해 보정될 수 있다.By observing the above heat balance equation and the Ql (formation rate of latent heat of crystallization) equation, if Qs (heat transfer rate of crystal) and Qm (heat transfer rate of liquid) are constant, the crystal pulling rate is negatively correlated with the crystal diameter. have a relationship Therefore, if the crystal diameter is larger than the target value, the crystal pulling speed is increased to reduce the diameter. If the crystal diameter is smaller than the target value, the crystal pulling speed is reduced to increase the diameter. Accordingly, deviations in diameter can be corrected by adjustment of the crystal pulling speed through the second PID control loop.

도 2를 참조하면, 제3 PID 제어 루프에서, 위의 직경의 편차가 제3 PID 알고리즘에 입력되고, 제3 PID 알고리즘에 기초하여 가열기(120)의 화력 편차가 획득되고, 가열기(120)의 화력(가령, 흑연 가열기의 화력)이 화력의 편차에 기초하여 조정된다. 더 구체적으로, 제3 PID 알고리즘에 의해 출력되는 화력의 편차는 가열기(120)의 현재 화력에 대한 보정량이다(화력의 초기값은 상술한 바와 같이 목표 화력임). 현재 화력이 보정량에 더해져서 보정된 화력을 획득하고, 가열기(120)가 조정되어 보정된 화력을 획득할 수 있다. 이 루프를 반복함으로써, 직경의 편차에 따라 화력이 지속적으로 조절되어, 결정 직경이 목표 결정 직경에 가깝도록 제어되고 결정 직경 변화의 변동이 억제된다. 제3 PID 알고리즘의 비례 계수, 적분 계수 및 미분 계수는 실험 또는 소프트웨어 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the third PID control loop, the deviation of the above diameter is input to the third PID algorithm, the thermal power deviation of the heater 120 is obtained based on the third PID algorithm, and the deviation of the heater 120 is obtained. The thermal power (e.g., the thermal power of a graphite heater) is adjusted based on variations in thermal power. More specifically, the deviation of the thermal power output by the third PID algorithm is a correction amount for the current thermal power of the heater 120 (the initial value of the thermal power is the target thermal power as described above). The current thermal power is added to the correction amount to obtain corrected thermal power, and the heater 120 is adjusted to obtain the corrected thermal power. By repeating this loop, the thermal power is continuously adjusted according to the deviation of the diameter, so that the crystal diameter is controlled to be close to the target crystal diameter, and the fluctuation of the crystal diameter change is suppressed. The proportionality coefficient, integration coefficient, and differentiation coefficient of the third PID algorithm can be determined by experiment or software simulation.

화력은 Qm(액체의 열전달률)과 양의 상관관계가 있기 때문에, 화력의 변화는 Qm의 변화를 가져와 열유량의 차이, 즉 ΔQ=(Qs-Qm)의 변화, 및 결정화의 잠열의 형성 속도 Ql의 변화를 야기한다. 따라서 결정 직경이 변경된다. 따라서 제3 PID 제어 루프를 통해 가열기(120)의 화력을 조절함으로써 직경의 편차가 보정될 수 있다.Since thermal power is positively correlated with Qm (heat transfer rate of liquid), a change in thermal power results in a change in Qm, resulting in a difference in heat flow rate, i.e. a change in ΔQ=(Qs-Qm), and the rate of formation of latent heat of crystallization. Causes a change in Ql. Therefore, the crystal diameter changes. Therefore, the diameter deviation can be corrected by adjusting the thermal power of the heater 120 through the third PID control loop.

상기의 직경 제어 공정에서, 융액과 반사체 간 거리의 조정에 의해 제1 PID 제어 루프가 적용되어 직경 편차를 보정할 수 있음으로써, 제2 PID 제어 루프에서의 결정 인상 속도의 조정 범위가 효과적으로 좁아질 수 있다. 결정 인상 속도의 변화의 범위가 합리적이면, 결정 직경 변화의 변동이 억제되고, 직경 이탈을 방지할 수 있으며, 결정 인상 속도와 결정 직경의 반복 진동으로 인한 결정의 고유 결함을 피할 수 있고 제품 수율을 향상시킬 수 있다. 이들 PID 제어 루프에서, 결정 직경의 변화에 대한 응답은 고속에서 저속으로 제2 PID 제어 루프, 제1 PID 제어 루프 및 제3 PID 제어 루프에 의해 달성될 수 있다.In the above diameter control process, the first PID control loop can be applied to correct the diameter deviation by adjusting the distance between the melt and the reflector, thereby effectively narrowing the adjustment range of the crystal pulling speed in the second PID control loop. You can. If the range of change in crystal pulling speed is reasonable, the fluctuation of crystal diameter change can be suppressed, diameter deviation can be prevented, the inherent defects of crystals caused by repeated oscillations of crystal pulling speed and crystal diameter can be avoided, and product yield can be improved. It can be improved. In these PID control loops, response to changes in crystal diameter can be achieved by the second PID control loop, the first PID control loop, and the third PID control loop from high speed to low speed.

비교예 및 본 출원의 실시예를 참조하여, 상기 직경 제어 공정의 기술적 효과가 상세히 설명된다.With reference to comparative examples and examples of the present application, the technical effect of the diameter control process is explained in detail.

비교예에서, 결정 성장 장치는 4000G의 자기장 강도를 갖는 수평 초전도 자기장을 인가한다. 400kg의 폴리실리콘 물질을 운반하기 위해 32인치 도가니가 사용된다. 이 장치는 직경 310 mm 및 길이 2000 mm의 반도체 잉곳을 제조하는 데 사용될 수 있다. 융액과 반사체 사이의 거리는 40 mm로 제어된다. 바디 스테이지 동안, 목표 결정 인상 속도는 0.55 mm/분이고 목표 결정 직경은 310mm이다. 결정 무결함 제어 요건 때문에, 인상 속도 v의 변동 범위는 ±10% 이내여야 한다. 결정 직경의 목표 범위는 310 ±1.0 mm이다. 본 비교예에서, 제2 PID 제어 루프와 제3 PID 제어 루프가 직경 편차 보정을 위해 적용된다.In the comparative example, the crystal growth device applies a horizontal superconducting magnetic field with a magnetic field strength of 4000G. A 32-inch crucible is used to transport 400 kg of polysilicon material. This device can be used to produce semiconductor ingots with a diameter of 310 mm and a length of 2000 mm. The distance between the melt and the reflector is controlled to 40 mm. During the body stage, the target crystal pull speed is 0.55 mm/min and the target crystal diameter is 310 mm. Because of the crystal defect-free control requirement, the variation range of the pulling speed v should be within ±10%. The target range of crystal diameter is 310 ±1.0 mm. In this comparative example, the second PID control loop and the third PID control loop are applied for diameter deviation correction.

본 출원의 실시예에서는 자기장 세기가 4000G인 수평 초전도 자기장을 인가한다. 400kg의 폴리실리콘 물질을 운반하기 위해 32인치 도가니가 사용된다. 직경 310mm, 길이 2000mm의 반도체 잉곳이 제작된다. 용융 간극의 목표 거리는 40mm로 제어된다. 바디 스테이지 동안, 목표 결정 인상 속도는 0.55 mm/분이고 목표 결정 직경은 310mm이다. 결정 무결함 제어 요건 때문에, 인상 속도 v의 변동 범위는 ±10% 이내여야 한다. 결정 직경의 목표 범위는 310 ±1.0 mm이다. 이 예에서, 전술한 제1 PID 제어 루프, 제2 PID 제어 루프 및 제3 PID 제어 루프가 직경의 편차의 보정을 위해 적용된다.In the embodiment of the present application, a horizontal superconducting magnetic field with a magnetic field strength of 4000G is applied. A 32-inch crucible is used to transport 400 kg of polysilicon material. A semiconductor ingot with a diameter of 310 mm and a length of 2000 mm is produced. The target distance of the melt gap is controlled to be 40 mm. During the body stage, the target crystal pull speed is 0.55 mm/min and the target crystal diameter is 310 mm. Because of the crystal defect-free control requirement, the variation range of the pulling speed v should be within ±10%. The target range of crystal diameter is 310 ±1.0 mm. In this example, the above-described first PID control loop, second PID control loop, and third PID control loop are applied for correction of the deviation of the diameter.

비교예의 10개 잉곳 중, 4개의 잉곳은 잉곳의 일정 구간에서 직경의 편차가 ±1.0mm보다 컸다. 이들 4개의 잉곳 중 2개의 잉곳은 직경의 편차가 ±3.0mm보다 크다. 이러한 변동이 있는 잉곳의 부분이 400mm를 초과하여 제품의 품질 저하 및 제품 수율에 악영향을 미치게 된다.Among the 10 ingots in the comparative example, 4 ingots had diameter deviations greater than ±1.0 mm in certain sections of the ingot. Among these four ingots, two ingots have diameter deviations greater than ±3.0 mm. The part of the ingot with such fluctuations exceeds 400 mm, which reduces product quality and adversely affects product yield.

실시예의 10개의 잉곳에서 모든 잉곳은 표면이 매끄럽고 직경의 편차가 ±1.0mm 미만이다. 결정 인상 속도의 변동은 목표 범위 내에 있다. 잉곳의 목표 부분 내에서 결정에 결함이 없다. 제품 수율이 향상된다.In the 10 ingots of the example, all ingots had smooth surfaces and the diameter deviation was less than ±1.0 mm. The variation in crystal pulling speed is within the target range. There are no defects in crystals within the target portion of the ingot. Product yield improves.

도 4는 실시예 및 비교예에서 결정 직경의 변동을 도시한다. 도 5는 실시예 및 비교예에 있어서의 결정 인상 속도의 변동을 나타낸다. 도면에 따르면, 실시예의 결정 직경 및 결정 인상 속도의 변동은 비교예보다 분명히 작다.Figure 4 shows the variation of crystal diameter in Examples and Comparative Examples. Figure 5 shows variations in crystal pulling speed in Examples and Comparative Examples. According to the figure, the variations in crystal diameter and crystal pulling speed of the examples are obviously smaller than those of the comparative examples.

이 예에서, 결정 성장 장치는 직경 검출 유닛을 더 포함한다. 직경 검출 유닛은 융액(210)의 액체 표면의 이미지를 획득하기 위한 CCD 카메라를 포함한다. 융액(210)의 액체 표면 상의 반사체(130)의 반사 이미지 또는 융액(210)의 액체 표면 상 반사체(130)의 지시자의 반사 이미지에 따라, 반사체(130)과 융액(210) 사이의 거리, 즉, 용융 간극의 거리가 알려질 수 있다. 직경 검출 유닛에 의해 획득된 용융 간극의 거리에 따라, 상기 제어 유닛(180)은 제1 PID 제어 루프에 의한 조정의 범위를 제한함으로써, 제1 PID 제어 루프에 의한 조정된 거리가 용융 간극의 목표 거리의 특정 퍼센티지 이상으로, 가령, 목표 거리의 ±10% 이상으로 초과하지 않으며, 이는 용융 간극의 거리가 목표 거리의 허용 범위, 가령, 목표 거리의 90%-110% 내에 유지됨을 의미한다. 보다 구체적으로, 매회 제1 PID 알고리즘이 거리 편차를 계산하여 출력하는 동안, 거리 편차와 용융 간극의 현재 거리의 합이 목표 거리의 범위를 초과하는지, 예를 들어 목표 거리의 90%-110%인지 여부가 결정된다. 합이 목표 거리 범위를 초과하는 경우, 출력된 거리 편차에 따라 반사체(130)의 위치의 조정이 이루어지지 않는다.In this example, the crystal growth device further includes a diameter detection unit. The diameter detection unit includes a CCD camera for acquiring images of the liquid surface of melt 210. Depending on the reflected image of the reflector 130 on the liquid surface of the melt 210 or the reflected image of the indicator of the reflector 130 on the liquid surface of the melt 210, the distance between the reflector 130 and the melt 210, i.e. , the distance of the melt gap can be known. According to the distance of the melt gap obtained by the diameter detection unit, the control unit 180 limits the range of adjustment by the first PID control loop, so that the adjusted distance by the first PID control loop is the target of the melt gap. It does not exceed a certain percentage of the distance, such as ±10% of the target distance, meaning that the distance of the melt gap remains within an acceptable range of the target distance, such as 90%-110% of the target distance. More specifically, each time the first PID algorithm calculates and outputs the distance deviation, whether the sum of the distance deviation and the current distance of the melt gap exceeds the range of the target distance, for example, 90%-110% of the target distance. It is decided whether or not If the sum exceeds the target distance range, the position of the reflector 130 is not adjusted according to the output distance deviation.

일부 실시예에서, 결정 성장 동안 직경 제어 공정을 위해, 결정 직경의 편차를 보정하기 위해 전술한 바와 같이 제1 PID 제어 루프, 제2 PID 제어 루프 및 제3 PID 제어 루프 중 임의의 하나 또는 둘을 적용할 수 있다.In some embodiments, for the diameter control process during crystal growth, any one or two of the first PID control loop, the second PID control loop, and the third PID control loop as described above are used to correct for deviations in crystal diameter. It can be applied.

도 6을 참조하면, 본 출원은 또한 상기 결정 성장 장치에 기초하고 성장 공정, 특히 바디 성장 단계 동안 결정의 직경을 제어하도록 적용되는 결정 직경의 제어를 위한 방법을 제공한다. 방법은 다음 단계 S1-S3을 포함한다.Referring to Figure 6, the present application also provides a method for control of crystal diameter based on the above crystal growth apparatus and adapted to control the diameter of the crystal during the growth process, particularly the body growth stage. The method includes the following steps S1-S3.

단계 S1는 결정의 실시간 직경을 획득하는 단계를 포함한다.Step S1 includes obtaining the real-time diameter of the crystal.

하나의 실시예에서, 결정 성장 장치의 직경 검출 유닛(170)은 결정의 현재 직경을 포착하기 위해 사용된다. 직경 검출 유닛(170)은 CCD 카메라일 수 있다. CCD 카메라는 결정 용융 계면의 이미지를 획득한다. 이미지에서 결정 용융 계면의 밝은 링에 기초하여 결정 직경이 획득된다. 직경 검출 유닛(170)은 주기적으로 결정 직경을 획득하도록 설정된다. 결정 직경이 획득된 후 다음 단계가 수행될 것이다.In one embodiment, the diameter detection unit 170 of the crystal growth device is used to capture the current diameter of the crystal. Diameter detection unit 170 may be a CCD camera. A CCD camera acquires images of the crystal melt interface. The crystal diameter is obtained based on the bright ring of the crystal melt interface in the image. The diameter detection unit 170 is set to periodically acquire the crystal diameter. After the crystal diameter is obtained the next steps will be performed.

단계 S2는 상기 결정의 실시간 직경과 상기 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차를 계산하는 것을 포함한다.Step S2 includes calculating the diameter deviation between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal.

단계 S3은 직경의 편차에 기초하여 용융 간극의 거리의 편차를 결정하는 것, 및 용융 간극의 거리를 변경하기 위해 용융 간극의 거리의 편차에 기초하여 반사체(130)의 위치를 조정함으로써 결정의 직경의 편차를 보정하는 것을 포함한다. 용융 간극의 거리는 도가니(110) 내의 융액(210)의 표면과 반사체(130)의 바닥 사이의 거리를 의미한다.Step S3 determines the deviation of the distance of the melt gap based on the deviation of the diameter, and adjusts the position of the reflector 130 based on the deviation of the distance of the melt gap to change the distance of the melt gap, thereby changing the diameter of the crystal. It includes correcting the deviation of . The distance of the melt gap refers to the distance between the surface of the melt 210 in the crucible 110 and the bottom of the reflector 130.

하나의 실시예에서, 단계 S3은 다음 단계를 포함한다.In one embodiment, step S3 includes the following steps:

단계 S31: 직경의 편차를 제1 PID 알고리즘에 입력하는 단계, 및 제1 PID 알고리즘에 기초하여 용융 간극의 거리의 편차를 획득하는 단계. 제1 PID 알고리즘의 비례 계수, 적분 계수 및 미분 계수는 실험 또는 소프트웨어 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.Step S31: Inputting the deviation of the diameter into the first PID algorithm, and obtaining the deviation of the distance of the melt gap based on the first PID algorithm. The proportional coefficient, integral coefficient, and differential coefficient of the first PID algorithm can be determined by experiment or software simulation.

단계 S32: 반사체 승강 유닛(190)을 제어하여 거리의 편차에 대응하는 거리만큼 반사체(130)를 상승 또는 하강시키는 단계. 거리 편차는 용융 간극의 현재 거리에 대한 보정량이다(거리의 초기값은 전술한 바와 같이 목표 거리이다). 반사체(130)에 대한 보정량은 하나의 목표 제어 주기 동안 이동해야 하는 보정 거리일 수 있다. 제어 유닛(180)은 반사체 승강 유닛(190)을 제어하여 반사체(130)가 보정 거리를 이동하도록 구동시킨다.Step S32: Controlling the reflector lifting unit 190 to raise or lower the reflector 130 by a distance corresponding to the distance deviation. The distance deviation is a correction amount for the current distance of the melt gap (the initial value of the distance is the target distance as described above). The correction amount for the reflector 130 may be a correction distance that must be moved during one target control cycle. The control unit 180 controls the reflector lifting unit 190 to drive the reflector 130 to move the correction distance.

단계 S31-S32에서 융액(210)의 표면은 상대적으로 일정한 위치에서 유지될 수 있는데, 즉, 질량 보존 법칙에 따라 단위 시간당 인상되는 결정의 질량과 액체 표면이 하강하는 융액(210)의 질량이 동일하다. 이로써, 융액(210)의 표면의 하강 속도는 결정 직경, 결정 인상 속도 및 도가니 크기에 기초하여 확인될 수 있고, 도가니 승강 유닛(170)은 그 하강 속도로 도가니(110)를 승강시켜, 융액(210)의 표면을 상대적으로 일정한 위치로 야기한다. 반사체(130)의 이동 거리는 융액 표면과 반사체 사이의 거리 변화와 동일하다.In steps S31-S32, the surface of the melt 210 may be maintained at a relatively constant position, that is, according to the law of conservation of mass, the mass of the crystal raised per unit time and the mass of the melt 210 from which the liquid surface descends are the same. do. Thereby, the falling speed of the surface of the melt 210 can be confirmed based on the crystal diameter, crystal pulling speed, and crucible size, and the crucible lifting unit 170 raises and lowers the crucible 110 at the falling speed to raise the melt ( 210) causes the surface to be in a relatively constant position. The moving distance of the reflector 130 is equal to the change in distance between the melt surface and the reflector.

단계 S31-S32에서, 융액(210)의 액체 표면은 성장 공정의 다양한 단계의 목표 위치에 있을 수 있으며, 이는 융액(210)의 액체 표면의 위치가 변할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 융액(210)의 액체 표면의 위치는 도가니 승강 속도를 변경함으로써 규칙적으로 상승 또는 하강할 수 있다. 동시에, 융액(210)의 액체 표면의 상승 또는 하강 거리에서 제1 PID 알고리즘에서 구한 거리 편차를 더하거나 빼서 결과를 구하도록 요청하고, 그 결과는 반사체 승강 유닛(190)에 의해 구동되는 반사체(130)의 이동 거리이다.In steps S31-S32, the liquid surface of the melt 210 may be at target positions of various stages of the growth process, which means that the position of the liquid surface of the melt 210 may change. For example, the position of the liquid surface of melt 210 can be raised or lowered regularly by changing the rate of raising and lowering the crucible. At the same time, the result is requested by adding or subtracting the distance deviation obtained from the first PID algorithm from the rising or falling distance of the liquid surface of the melt 210, and the result is obtained by adding or subtracting the distance deviation obtained from the first PID algorithm to the reflector 130 driven by the reflector lifting unit 190. is the moving distance of

단계 S2 후에, 본 방법은 다음의 단계를 더 포함한다.After step S2, the method further includes the following steps.

단계 S41: 직경의 편차를 제2 PID 알고리즘에 입력하고, 제2 PID 알고리즘에 기초하여 결정 인상 유닛(150)의 인상 속도의 편차를 획득하는 단계. 제2 PID 알고리즘은 비례 P 항과 미분 D 항을 기반으로 할 수 있다. 제2 PID 알고리즘의 비례 계수, 적분 계수 및 미분 계수는 실험 또는 소프트웨어 시뮬레이션으로 결정할 수 있다. 제2 PID 알고리즘에 의해 출력되는 결정 인상 속도의 편차는 현재의 결정 인상 속도에 대한 보정량이다(결정 인상 속도의 초기 값은 상술한 바와 같이 목표 수정 인상 속도임).Step S41: Inputting the deviation of the diameter into the second PID algorithm, and obtaining the deviation of the pulling speed of the crystal pulling unit 150 based on the second PID algorithm. The second PID algorithm may be based on the proportional P term and the differential D term. The proportional coefficient, integral coefficient, and differential coefficient of the second PID algorithm can be determined through experiment or software simulation. The deviation of the crystal pulling speed output by the second PID algorithm is a correction amount for the current crystal pulling speed (the initial value of the crystal pulling speed is the target corrected pulling speed as described above).

단계 S42: 상기 인상 속도의 편차에 기초하여 상기 결정 인상 유닛(150)의 인상 속도을 제어하는 단계. 보정된 인상 속도는 현재 결정 인상 속도에 인상 속도의 보정량을 더함으로써 획득된다. 결정 인상 유닛(150)을 제어함으로써 현재의 결정 인상 속도가 보정된 속도로 조정된다.Step S42: Controlling the pulling speed of the crystal pulling unit 150 based on the deviation of the pulling speed. The corrected pull speed is obtained by adding the correction amount of the pull speed to the current determined pull speed. By controlling the crystal pulling unit 150, the current crystal pulling speed is adjusted to the corrected speed.

단계 S2 후에, 본 방법은 다음의 단계를 더 포함한다.After step S2, the method further includes the following steps.

단계 S51: 직경의 편차를 제3 PID 알고리즘에 입력하고, 제3 PID 알고리즘에 기초하여 가열 유닛(120)의 화력의 편차를 구하는 단계. 제3 PID 알고리즘의 비례 계수, 적분 계수 및 미분 계수는 실험 또는 소프트웨어 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 제3 PID 알고리즘에 의해 출력되는 화력의 편차는 가열기(120)의 현재 화력에 대한 보정량이다(화력의 초기값은 상술한 바와 같이 목표 화력임).Step S51: Inputting the deviation of the diameter into the third PID algorithm, and calculating the deviation of the heating power of the heating unit 120 based on the third PID algorithm. The proportionality coefficient, integration coefficient, and differentiation coefficient of the third PID algorithm can be determined by experiment or software simulation. The deviation of the thermal power output by the third PID algorithm is a correction amount for the current thermal power of the heater 120 (the initial value of the thermal power is the target thermal power as described above).

단계 S52: 상기 화력의 편차에 기초하여 상기 가열기(120)의 화력을 제어하는 단계. 현재 화력이 보정량에 더해져서 보정된 화력을 획득하고, 가열기(120)가 조정되어 보정된 화력을 획득할 수 있다.Step S52: Controlling the thermal power of the heater 120 based on the deviation of the thermal power. The current thermal power is added to the correction amount to obtain corrected thermal power, and the heater 120 is adjusted to obtain the corrected thermal power.

이 예에서는, 단계 S2 이후, 단계 S31-S32, S41-S42 및 S51-S52가 동시에 수행된다. 3개의 PID 제어루프(제1 PID 제어루프: S31-S32, 제2 PID 제어루프: S41-S42, 및 제3 PID 제어루프: S51-S52)를 동시에 적용함으로써, 결정 직경의 편차가 수정될 수 있다. 또 다른 예로, 단계 S2 후에 단계 S31-S32, S41-S42 및 S51-S52 중 어느 하나 또는 둘을 수행할 수 있다.In this example, after step S2, steps S31-S32, S41-S42 and S51-S52 are performed simultaneously. By simultaneously applying three PID control loops (1st PID control loop: S31-S32, 2nd PID control loop: S41-S42, and 3rd PID control loop: S51-S52), deviation in crystal diameter can be corrected. there is. As another example, after step S2, one or two of steps S31-S32, S41-S42, and S51-S52 may be performed.

이 예에서 제어 방법은 다음 단계를 더 포함한다.In this example, the control method further includes the following steps:

단계 S61: 융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리, 즉, 용융 간극의 실시간 거리를 획득하는 단계.Step S61: Obtaining the real-time distance between the melt surface and the reflector, that is, the real-time distance of the melt gap.

더 구체적으로, 용융 간극의 실시간 거리는 결정 성장 장치의 직경 검출 유닛에 의해 얻어진다. 직경 검출 유닛은 융액(210)의 액체 표면의 이미지를 획득하기 위한 CCD 카메라를 포함한다. 융액(210)의 액체 표면상의 반사체(130)의 반사 이미지 또는 융액(210)의 액체 표면 상의 반사체(130)의 지시자의 반사 이미지에 따라, 반사체(130)와 융액(210) 사이의 거리, 즉, 용융 간극의 실시간 거리가 알려질 수 있다.More specifically, the real-time distance of the melt gap is obtained by the diameter detection unit of the crystal growth device. The diameter detection unit includes a CCD camera for acquiring images of the liquid surface of melt 210. Depending on the reflected image of the reflector 130 on the liquid surface of the melt 210 or the reflected image of the indicator of the reflector 130 on the liquid surface of the melt 210, the distance between the reflector 130 and the melt 210, i.e. , the real-time distance of the melt gap can be known.

단계 S62: 목표 범위 내에서 용융 간극의 실시간 거리를 제어하는 단계.Step S62: Controlling the real-time distance of the melt gap within the target range.

매번, 제1 PID 알고리즘이 거리 편차를 계산 및 출력하는 동안, 거리 편차와 용융 간극의 현재 거리의 합이 목표 거리의 범위를 초과하는지, 가령, 목표 거리의 90%-110%인지 여부가 결정된다. 합이 목표 거리 범위를 초과하는 경우, 출력된 거리 편차에 따라 반사체(130)의 위치 조정이 이루어지지 않는다. 즉, 제1 PID 제어 루프의 조정 범위가 제한되어 단계 S31-S32를 통해 용융 간극의 조정된 거리가 목표 거리의 특정 퍼센티지를 초과하지 않도록 하는데, 예를 들어 목표 거리의 ±10%를 초과하지 않는다.Each time, while the first PID algorithm calculates and outputs the distance deviation, it is determined whether the sum of the distance deviation and the current distance of the melt gap exceeds the range of the target distance, e.g., 90%-110% of the target distance. . If the sum exceeds the target distance range, the position of the reflector 130 is not adjusted according to the output distance deviation. That is, the adjustment range of the first PID control loop is limited to ensure that the adjusted distance of the melt gap through steps S31-S32 does not exceed a certain percentage of the target distance, for example, does not exceed ±10% of the target distance. .

도 7은 본 출원의 하나의 실시예에 따른 결정 직경 제어 시스템(300)의 구조를 예시한다. 결정 직경 제어 시스템(300)은 저장 장치(310) 및 프로세서(320)를 포함한다.7 illustrates the structure of a crystal diameter control system 300 according to one embodiment of the present application. Crystal diameter control system 300 includes a storage device 310 and a processor 320.

저장 장치(310)는 상기 실시예에서 결정 직경 제어 방법의 해당 단계를 구현하기 위한 프로그램 코드를 저장한다.The storage device 310 stores program code for implementing the corresponding steps of the crystal diameter control method in the above embodiment.

프로세서(320)는 저장 장치(310)에 저장된 프로그램 코드를 처리하여 상기 실시예에서 결정 직경 제어 방법의 해당 단계를 구현한다.The processor 320 processes the program code stored in the storage device 310 to implement the corresponding steps of the crystal diameter control method in the above embodiment.

본 출원은 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 추가로 제공한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체는 프로그램 명령어를 저장한다. 프로그램 명령은 상기 실시예에서 결정 직경 제어 방법의 대응하는 단계를 구현하기 위해 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 처리된다. 컴퓨터 판독형 저장 매체는, 예를 들면, 태블릿 컴퓨터의 저장 유닛, 개인용 컴퓨터의 하드디스크, ROM(Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), CD-ROM(portable compact disk read-only memory), USB 메모리, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 컴퓨터 판독형 저장 매체는 하나의 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체 또는 복수의 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체가 조합된 것일 수 있다.The present application further provides a computer-readable storage medium. A computer-readable storage medium stores program instructions. The program instructions are processed by a computer or processor to implement the corresponding steps of the crystal diameter control method in the above embodiments. Computer-readable storage media include, for example, a storage unit of a tablet computer, a hard disk of a personal computer, Read-Only Memory (ROM), Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM), and portable compact disk read-only memory (CD-ROM). only memory), USB memory, or any combination thereof. A computer-readable storage medium may be a storage medium readable by a single computer or a combination of storage media readable by multiple computers.

전술한 실시예의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이는 철저하거나 본 개시 내용을 제한하려는 의도가 아니다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징은 일반적으로 해당 특정 실시예로 제한되지 않지만, 적용 가능한 경우에는 특별히 도시되거나 설명되지 않더라도 선택된 실시예에서 상호 교환 가능하고 사용될 수 있다. 같은 것도 여러 면에서 다양 할 수 있다. 이러한 변형은 본 개시에서 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 그러한 모든 수정은 본 개시의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그 균등 범위에 의해 정의된다.The description of the foregoing embodiments has been provided for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the disclosure. Individual elements or features of a particular embodiment are generally not limited to that particular embodiment, but, where applicable, may be interchanged with and used in selected embodiments even if not specifically shown or described. The same thing can vary in many ways. Such variations should not be considered a departure from the present disclosure, and all such modifications are intended to be included within the scope of the present disclosure. The scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

통상의 기술자는 전술한 실시예의 예시적인 유닛 또는 알고리즘 단계가 하드웨어, 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있음을 인식할 수 있다. 하드웨어 또는 소프트웨어에 의한 구현은 기술 솔루션 및 설계 제약의 특정 적용에 따라 다릅니다. 통상의 기술자는 다양한 특정 애플리케이션에 다양한 수단을 적용하여 설명된 기능을 구현할 수 있다. 그러한 구현은 본 발명의 범위를 넘어 연장되는 것으로 간주되어서는 안 된다.Those skilled in the art may recognize that the example units or algorithm steps of the above-described embodiments may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software. Implementation by hardware or software depends on the specific application of the technical solution and design constraints. Those skilled in the art may implement the described functionality by applying a variety of means to a variety of specific applications. Such implementation should not be considered as extending beyond the scope of the present invention.

전술한 모듈의 단위 분할은 논리적 기능의 분할일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 실제 구현 중에 전체 또는 일부 단위가 물리적 개체로 통합되거나 물리적으로 분리될 수 있다. 또한, 이들 유닛은 모두 처리 요소에 의해 호출되는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있거나, 모두 하드웨어에 의해 구현될 수 있거나, 일부 유닛은 처리 요소에 의해 호출되는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있고, 일부 유닛은 하드웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 별도로 배치된 처리 요소이거나 장치의 칩에 통합될 수 있다. 대안으로, 프로세서는 프로그램으로서 장치의 메모리에 저장될 수 있고 장치의 기능을 수행하기 위해 장치의 처리 요소에 의해 호출될 수 있다. 다른 유닛의 구현은 이와 유사하다. 또한, 이들 유닛의 전부 또는 일부는 통합되거나 별도로 구현될 수 있다. 여기서 처리 요소는 신호 처리 능력을 갖는 집적 회로일 수 있다. 구현 과정에서, 전술한 방법 또는 전술한 모듈의 단계는 프로세서 요소의 하드웨어 집적 논리 회로 또는 소프트웨어 형태의 명령을 사용하여 완료될 수 있다.It should be understood that the unit division of the module described above is only a division of logical functions. During actual implementation, all or part of the units may be integrated into a physical entity or may be physically separated. Additionally, these units may all be implemented in the form of software called by processing elements, all of them may be implemented by hardware, or some units may be implemented in the form of software called by processing elements, and some units may be implemented in the form of software called by processing elements. can be implemented in hardware. For example, a processor may be a separately placed processing element or may be integrated into a chip of the device. Alternatively, a processor may be stored in the memory of the device as a program and called by processing elements of the device to perform the functions of the device. The implementation of other units is similar. Additionally, all or part of these units may be integrated or implemented separately. The processing element here may be an integrated circuit with signal processing capabilities. In the implementation process, the steps of the above-described method or the above-described module may be completed using instructions in the form of software or hardware integrated logic circuits of a processor element.

실시예는 개시된 내용이 충실하고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 구성요소, 장치 및 방법의 예와 같은 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 특정 세부사항이 채용될 필요가 없고, 예시적인 실시예가 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며 어느 것도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 몇몇 실시예에서, 공지된 공정, 공지된 장치 구조 및 공지된 기술에 대해서는 상세히 설명하지 않는다.Examples are provided to ensure that the disclosed content is faithful and that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Numerous specific details, such as examples of specific components, devices, and methods, are set forth to provide a thorough understanding of embodiments of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that specific details are not required to be employed and that the illustrative embodiments may be embodied in many different forms and none should be construed as limiting the scope of the invention. In some embodiments, well-known processes, well-known device structures, and well-known technologies are not described in detail.

본 개시 내용을 단순화하고 하나 이상의 발명적 측면을 이해하는 것을 돕기 위해, 본 개시 내용의 예시적인 실시예의 전술한 설명에서, 본 개시 내용의 특징은 때때로 단일 실시예 또는 도면, 또는 이에 대한 설명으로 그룹화된다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 본 개시의 방법은 다음과 같은 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다: 즉, 보호를 주장하는 본 개시는 각 청구항에 명확하게 제시된 것보다 더 많은 특징을 가질 것을 요구한다. 또는 오히려, 다음의 청구범위에 반영된 바와 같이, 본 발명의 측면은 상기 개시된 단일 실시예의 모든 특징보다 적은 것을 목표로 한다.In order to simplify the disclosure and assist in understanding one or more inventive aspects, in the foregoing description of exemplary embodiments of the disclosure, features of the disclosure are sometimes grouped into a single embodiment or figure, or description thereof. You must understand that it will happen. However, the manner of the present disclosure should not be construed as reflecting the following intent: that is, to require that the disclosure claim protection have more features than are explicitly set forth in each claim. Or rather, as reflected in the following claims, aspects of the invention aim at less than all features of a single embodiment disclosed above.

통상의 기술자는 이러한 특징 및/또는 공정 또는 단위 중 적어도 일부가 상호 배타적이지 않는 한, 본 명세서에 개시된 모든 특징(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함) 및 모든 프로세스 또는 단위가 상호 배타적이지 않다는 것을 이해할 수 있다. 임의의 개시된 방법 또는 장치는 임의의 조합을 사용하여 조합될 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 각 기능(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함)은 동일하거나 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 교체 기능으로 대체될 수 있다.Those skilled in the art will recognize that all features disclosed herein (including the appended claims, abstract and drawings) and any process or unit are not mutually exclusive, unless at least some of such features and/or processes or units are mutually exclusive. I can understand. Any of the disclosed methods or devices can be combined using any combination. Unless otherwise specified, each feature disclosed in this specification (including the appended claims, abstract, and drawings) may be replaced by a replacement feature serving the same, equivalent, or similar purpose.

또한, 통상의 기술자는 여기에서 설명되는 실시예가 다른 특징이 아닌 다른 실시예에 포함된 특징을 일부 포함하더라도, 서로 다른 실시예에서 특징의 조합이 본 발명의 범위 및 형태에 포함됨을 의미한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 이하의 특허청구범위에서 보호되는 실시예 중 어느 하나는 임의의 조합 방식을 사용하여 사용될 수 있다.Additionally, a person skilled in the art will understand that, even if the embodiments described herein include some features included in other embodiments rather than other features, a combination of features in different embodiments is meant to be included in the scope and form of the present invention. You will be able to. For example, any one of the embodiments protected by the claims below may be used in any combination.

전술한 실시예는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 본 발명에 대한 설명이며, 통상의 기술자는 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 대체 실시예를 설계할 수 있다. "포함하다"는 청구범위에 기재되지 않은 요소나 단계를 배제하지 않는다. 요소 앞에 위치한 "a" 또는 "one"이라는 단어는 이러한 요소가 복수 존재한다는 것을 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 가지 다른 구성요소를 포함하는 하드웨어와 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 장치를 나열하는 장치 클레임에서 일부 장치는 동일한 하드웨어를 사용하여 표시될 수 있다. "제1", "제2" 및 "제3"와 같은 단어의 사용은 순서를 나타내지 않는다.The above-described embodiments are not intended to limit the present invention, but rather are a description of the present invention, and those skilled in the art can design alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. “Include” does not exclude elements or steps not stated in the claims. The word “a” or “one” placed in front of an element does not exclude the presence of multiple such elements. The invention may be implemented by hardware comprising various other components and a suitably programmed computer. In device claims that list multiple devices, some devices may appear to use the same hardware. The use of words such as “first,” “second,” and “third” do not indicate order.

Claims (10)

결정 성장 장치로서,
결정의 실시간 직경을 획득하기 위한 직경 검출 유닛,
결정 물질의 융액을 운반하기 위한 도가니,
융액의 표면 위에 위치하고 결정을 둘러싸는 반사체,
도가니를 가열하기 위한 가열 유닛,
결정을 인상하기 위한 결정 인상 유닛,
도가니를 승강시키는 도가니 승강 유닛,
반사체를 승강시키기 위한 반사체 승강 유닛,
직경 검출 유닛, 가열 유닛, 결정 인상 유닛, 도가니 승강 유닛 및 반사체 승강 유닛과 연결된 제어 유닛을 포함하며,
상기 제어 유닛은 결정의 실시간 직경과 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 계산하고, 융액 표면과 반사체 사이의 거리를 변경하기 위해 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정하며, 결정의 직경의 편차를 보정하는, 결정 성장 장치.
As a crystal growth device,
a diameter detection unit for obtaining the real-time diameter of the crystal;
A crucible for transporting a melt of crystalline material,
A reflector located above the surface of the melt and surrounding the crystals;
a heating unit for heating the crucible,
a decision raising unit for raising the decisions;
a crucible elevating unit that elevates the crucible;
a reflector lifting unit for raising and lowering the reflector;
It includes a control unit connected to a diameter detection unit, a heating unit, a crystal pulling unit, a crucible lifting unit and a reflector lifting unit,
The control unit calculates the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the deviation of the diameter between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal, and adjusts the distance between the melt surface and the reflector to change the distance between the melt surface and the reflector. A crystal growth device that adjusts the reflector position based on the deviation of the distance and corrects the deviation of the diameter of the crystal.
제1항에 있어서, 계산 및 조정을 위한 제어 유닛은
직경의 편차를 제1 비례 적분 미분(PID) 계산에 입력하고,
제1 PID 알고리즘에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 획득하며,
거리의 편차에 기초하여 반사체를 상승 또는 하강시키도록 반사경 승강 유닛을 제어하도록 더 구성되는, 결정 성장 장치.
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit for calculation and adjustment is
Input the deviation of the diameter into the first proportional integral derivative (PID) calculation,
Obtaining the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the first PID algorithm,
The crystal growth device is further configured to control the reflector lifting unit to raise or lower the reflector based on the deviation of the distance.
제1항에 있어서,
제어 유닛은 직경의 편차를 제2 PID 알고리즘에 입력하고, 상기 제2 PID 알고리즘에 기초하여 상기 결정 인상 유닛의 인상 속도의 편차를 획득하며, 상기 인상 속도의 편차에 기초하여 결정 인상 유닛의 인상 속도을 제어하도록 구성,
및/또는
제어 유닛은 직경의 편차를 제3 PID 알고리즘에 입력하며, 상기 제3 PID 알고리즘에 기초하여 상기 가열 유닛의 화력의 편차를 획득하며, 상기 화력의 편차에 기초하여 상기 가열 유닛의 화력을 제어하도록 구성되는, 결정 성장 장치.
According to paragraph 1,
The control unit inputs the deviation of the diameter into the second PID algorithm, obtains the deviation of the pulling speed of the crystal pulling unit based on the second PID algorithm, and determines the pulling speed of the crystal pulling unit based on the deviation of the pulling speed. configured to control,
and/or
The control unit is configured to input the deviation of the diameter into the third PID algorithm, obtain the deviation of the thermal power of the heating unit based on the third PID algorithm, and control the thermal power of the heating unit based on the deviation of the thermal power. A crystal growth device.
제1항에 있어서,
융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 획득하기 위한 거리 검출 유닛을 더 포함하며,
상기 거리 검출 유닛은 상기 제어 유닛과 연결되고,
제어 유닛은 목표 범위 내 실시간 용융 간극을 제어하는, 결정 성장 장치.
According to paragraph 1,
It further includes a distance detection unit for obtaining the real-time distance between the melt surface and the reflector,
The distance detection unit is connected to the control unit,
A crystal growth device, where the control unit controls the melt gap in real time within a target range.
결정 직경 제어 방법으로서,
결정의 실시간 직경을 획득하는 단계,
상기 결정의 실시간 직경과 상기 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차를 계산하는 단계,
직경의 편차에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 결정하는 단계, 및
융액 표면과 반사체 사이의 거리를 변경하기 위해 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정함으로써 결정의 직경의 편차를 보정하는 단계를 포함하는, 결정 직경 제어 방법.
As a crystal diameter control method,
obtaining real-time diameters of crystals;
calculating a deviation in diameter between the real-time diameter of the crystal and a target diameter of the crystal;
determining the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the deviation of the diameter, and
A crystal diameter control method comprising: correcting the deviation of the diameter of the crystal by adjusting the reflector position based on the deviation of the distance between the melt surface and the reflector to change the distance between the melt surface and the reflector.
제5항에 있어서, 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차에 기초하여 반사체 위치를 조정하는 단계는,
직경의 편차를 제1 비례 적분 미분(PID) 알고리즘에 입력하는 단계,
제1 PID 알고리즘에 기초하여 융액 표면과 반사체 사이의 거리의 편차를 획득하는 단계, 및
거리의 편차에 기초하여 반사체를 상승 또는 하강시키도록 반사체 승강 유닛을 제어하는 단계를 포함하는, 결정 직경 제어 방법.
The method of claim 5, wherein adjusting the reflector position based on the deviation of the distance between the melt surface and the reflector comprises:
Inputting the deviation of the diameter into a first proportional integral derivative (PID) algorithm,
Obtaining the deviation of the distance between the melt surface and the reflector based on the first PID algorithm, and
A method for controlling a crystal diameter, comprising controlling a reflector lifting unit to raise or lower the reflector based on the variation in distance.
제5항에 있어서, 상기 결정의 실시간 직경과 상기 결정의 목표 직경 사이의 직경의 편차를 계산하는 단계 이후에,
직경의 편차를 제2 PID 알고리즘에 입력하는 단계와, 상기 제2 PID 알고리즘에 기초하여 결정 인상 유닛의 인상 속도의 편차를 획득하는 단계와, 상기 인상 속도의 편차에 기초하여 상기 결정 인상 유닛의 인상 속도을 제어하는 단계,
및/또는
직경의 편차를 제3 PID 알고리즘에 입력하는 단계와, 상기 제3 PID 알고리즘에 기초하여 가열 유닛의 화력의 편차를 획득하는 단계와, 상기 화력의 편차에 기초하여 상기 가열 유닛의 화력을 제어하는 단계를 더 포함하는, 결정 직경 제어 방법.
6. The method of claim 5, wherein after calculating the diameter deviation between the real-time diameter of the crystal and the target diameter of the crystal,
Inputting the deviation of the diameter into a second PID algorithm, obtaining a deviation of the pulling speed of the crystal pulling unit based on the second PID algorithm, and pulling the crystal pulling unit based on the deviation of the pulling speed. controlling the speed,
and/or
Inputting the deviation of the diameter into a third PID algorithm, obtaining a deviation of the heating power of the heating unit based on the third PID algorithm, and controlling the heating power of the heating unit based on the deviation of the heating power. A crystal diameter control method further comprising:
제5항에 있어서,
융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 획득하는 단계, 및
목표 범위 내에서 융액 표면과 반사체 사이의 실시간 거리를 제어하는 단계를 더 포함하는, 결정 직경 제어 방법.
According to clause 5,
Obtaining the real-time distance between the melt surface and the reflector, and
A method for controlling a crystal diameter, further comprising controlling the real-time distance between the melt surface and the reflector within a target range.
저장 장치, 프로세서, 및 상기 저장 장치에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함하는 결정 직경 제어 시스템으로서, 상기 프로세서는 컴퓨터 프로그램을 처리하여 청구항 제5항에 따른 방법의 단계를 실시하는, 결정 직경 제어 시스템. A crystal diameter control system comprising a storage device, a processor, and a computer program stored in the storage device, wherein the processor processes the computer program to carry out the steps of the method according to claim 5. 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되어 청구항 제5항에 따른 방법의 단계를 실시하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체. A computer-readable storage medium storing a computer program, wherein the computer program is processed by a processor to carry out the steps of the method according to claim 5.
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