KR101506874B1 - An apparatus of growing a single crystal - Google Patents

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Abstract

실시 예는 챔버, 상기 챔버 내에 위치하고, 원료 물질을 녹인 용융액을 수용하는 도가니, 상기 도가니 아래에 위치하고 상기 도가니를 지지하는 도가니 지지대, 상기 도가니 내의 용융액의 무게를 측정하는 제1 무게 센서, 상기 용융액으로부터 성장하는 잉곳의 무게를 측정하는 제2 무게 센서, 및 상기 제1 무게 센서에 의하여 측정되는 용융액의 무게 및 상기 제2 무게 센서에 의하여 측정되는 잉곳의 무게를 합산하고, 합산한 결과를 기준 값과 비교하고 비교한 결과에 따라 상기 도가니로부터 용융액의 누출을 검출하는 제어부를 포함한다.A crucible support disposed under the crucible and supporting the crucible; a first weight sensor for measuring the weight of the melt in the crucible; a first weight sensor for measuring the weight of the melt in the crucible; A second weight sensor for measuring the weight of the ingot to be grown, and a weight of the melt measured by the first weight sensor and the weight of the ingot measured by the second weight sensor, And a control unit for detecting leakage of the melt from the crucible according to the comparison result.

Description

단결정 성장 장치{AN APPARATUS OF GROWING A SINGLE CRYSTAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a single-

실시 예는 단결정 성장 장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a single crystal growth apparatus.

단결정 실리콘 잉곳은 일반적으로 쵸크랄스키법(Czochralski method)에 따라 성장되어 제조될 수 있다. 이와 같은 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위해서는 챔버, 챔버 내에 위치하는 도가니, 도가니를 가열하는 발열체, 성장된 단결정 잉곳을 냉각시키기 위한 수냉관, 및 도가니로 전달되는 열이 챔버 외부로 방출되는 것을 차단하는 단열재 등을 포함하는 단결정 성장 장치가 필요하다.Monocrystalline silicon ingots can generally be grown and grown according to the Czochralski method. In order to grow such a single crystal silicon ingot, a chamber, a crucible located in the chamber, a heating element for heating the crucible, a water-cooled tube for cooling the grown single crystal ingot, and a heat insulating material And the like are required.

단결정 성장 장치는 챔버 내의 도가니를 가열하여 도가니 내에 다결정 실리콘을 용융시키고, 용융된 실리콘에 단결정인 종자 결정(seed crystal)을 담근 후, 종자 결정을 상승시키면서 원하는 지름의 실리콘 단결정 잉곳으로 성장시킬 수 있다.The single crystal growth apparatus can heat the crucible in the chamber to melt the polycrystalline silicon in the crucible, immerse the single crystal seed crystal into the molten silicon, and then grow the seed crystal into a silicon single crystal ingot of desired diameter while raising the seed crystal .

도가니 내의 용융액은 고온의 물질이기 때문에 도가니를 인상하는 과정에서 도가니로부터 용융액이 누출될 경우, 단결정 성장 장치에 심각한 손상을 입힐 수 있고 심할 경우에는 단결정 성장 장치가 폭발할 위험이 있을 수 있다. 따라서 단결정 성장 공정 중에 용융액이 도가니로부터 누출되는지 여부를 감지하여 대처할 필요가 있다.Since the melt in the crucible is a high temperature material, leakage of the melt from the crucible during the crucible pulling may cause serious damage to the single crystal growth device, and in the worst case, the single crystal growth device may explode. Therefore, it is necessary to detect and cope with the leakage of the melt from the crucible during the single crystal growth process.

실시 예는 도가니로부터 용융액의 누출을 실시간으로 자동으로 검출할 수 있는 단결정 성장 장치를 제공한다.The embodiment provides a single crystal growth apparatus capable of automatically detecting leakage of a melt from a crucible in real time.

실시 예에 따른 단결정 성장 장치는 챔버; 상기 챔버 내에 위치하고, 원료 물질을 녹인 용융액을 수용하는 도가니; 상기 도가니 아래에 위치하고 상기 도가니를 지지하는 도가니 지지대; 상기 도가니 내의 용융액의 무게를 측정하는 제1 무게 센서; 상기 용융액으로부터 성장하는 잉곳의 무게를 측정하는 제2 무게 센서; 및 상기 제1 무게 센서에 의하여 측정되는 용융액의 무게 및 상기 제2 무게 센서에 의하여 측정되는 잉곳의 무게를 합산하고, 합산한 결과를 기준 값과 비교하고 비교한 결과에 따라 상기 도가니로부터 용융액의 누출을 검출하는 제어부를 포함한다.A single crystal growth apparatus according to an embodiment includes a chamber; A crucible located in the chamber and containing a melt which melts the raw material; A crucible support positioned below the crucible and supporting the crucible; A first weight sensor for measuring the weight of the melt in the crucible; A second weight sensor for measuring the weight of the ingot growing from the melt; And the weight of the melt measured by the first weight sensor and the weight of the ingot measured by the second weight sensor are summed up, and the result of the addition is compared with a reference value, and leakage of the melt from the crucible And a control unit for detecting the power supply voltage.

상기 기준 값은 상기 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서 상기 용융액의 최초 무게일 수 있다.The reference value may be the initial weight of the melt when the melting of the raw material is completed.

상기 도가니 지지대는 상기 도가니와 접촉하고, 상기 도가니를 직접 지지하는 제1 지지부; 및 상기 제1 지지부 아래에 위치하고 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 무게 센서는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 위치할 수 있다.The crucible support being in contact with the crucible and supporting the crucible directly; And a second support portion positioned below the first support portion and supporting the first support portion, wherein the first weight sensor can be positioned between the first support portion and the second support portion.

상기 제1 무게 센서는 상기 제1 지지부의 무게, 상기 도가니의 무게, 및 상기 도가니 내에 수용된 용융액의 무게의 총 합을 실시간으로 측정할 수 있다.The first weight sensor can measure in real time the total sum of the weight of the first support, the weight of the crucible, and the weight of the melt contained in the crucible.

상기 단결정 성장 장치는 상기 챔버 상부에 위치하고, 상기 잉곳을 상기 도가니 상부로 인상시키는 인상 수단을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 무게 센서는 상기 챔버 상부와 상기 인상 수단 사이에 위치할 수 있다.The single crystal growth apparatus may further include a lifting means located at an upper portion of the chamber and lifting up the ingot to an upper portion of the crucible, and the second weight sensor may be positioned between the upper portion of the chamber and the lifting means.

상기 제2 무게 센서는 상기 잉곳의 무게, 및 상기 인상 수단의 무게의 총 합을 실시간으로 측정할 수 있다.The second weight sensor can measure in real time the total sum of the weight of the ingot and the weight of the lifting means.

상기 제어부는 상기 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서, 상기 제1 무게 센서에 의하여 측정된 상기 용융액의 무게를 제공받아 상기 기준 값으로 저장할 수 있다.The control unit may receive the weight of the melt measured by the first weight sensor at the time when the melting of the raw material is completed, and store the weight as the reference value.

상기 제어부는 상기 원료 물질의 융해가 완료된 이후 상기 잉곳의 인상 이전에 상기 제1 무게 센서로부터 상기 용융액의 무게를 실시간으로 제공받고, 제공받은 용융액의 무게와 상기 기준 값을 비교하고, 비교한 결과에 따라 상기 도가니로부터 상기 용융액의 누출을 검출할 수 있다.The control unit receives the weight of the melt from the first weight sensor in real time before the ingot is pulled after the melting of the raw material is completed, compares the weight of the melt with the reference value, The leakage of the melt can be detected from the crucible.

상기 제어부는 상기 잉곳의 인상 이후에 상기 제1 무게 센서에 의하여 측정된 용융액의 무게와 상기 제2 무게 센서에 의하여 측정된 잉곳의 무게를 제공받고, 제공받은 용융액의 무게와 잉곳의 무게를 합산하고, 합산 결과를 상기 기준 값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 도가니로부터 상기 용융액의 누출을 검출할 수 있다.The control unit receives the weight of the melt measured by the first weight sensor and the weight of the ingot measured by the second weight sensor after the pulling of the ingot, adds the weight of the melt and the weight of the ingot , The summed result is compared with the reference value, and the leakage of the melt from the crucible can be detected according to the comparison result.

실시 예는 도가니로부터 용융액의 누출을 실시간으로 자동으로 검출할 수 있고, 누출된 용융액에 기인하는 손상 및 폭발을 방지할 수 있다.The embodiment can automatically detect the leakage of the melt from the crucible in real time and can prevent damage and explosion caused by the leaked melt.

도 1은 실시 예에 따른 단결정 성장 장치를 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c는 다른 실시 예들에 따른 제1 지지부, 제2 지지부, 및 제1 무게 센서를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 단결정 성장 장치의 용융액 누출을 검출하는 방법을 나타낸다.1 shows a single crystal growth apparatus according to an embodiment.
Figures 2A-2C illustrate a first support, a second support, and a first weight sensor in accordance with other embodiments.
Fig. 3 shows a method of detecting melt leakage in the single crystal growth apparatus shown in Fig.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" a substrate, each layer It is to be understood that the terms " on "and " under" include both " directly "or" indirectly " do. In addition, the criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 단결정 성장 장치, 및 단결정 성장 장치의 도가니로부터 용융액의 누출을 검출하는 방법을 설명한다.In the drawings, dimensions are exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of illustration. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. The same reference numerals denote the same elements throughout the description of the drawings. Hereinafter, a single crystal growth apparatus according to an embodiment and a method for detecting leakage of a melt from a crucible of a single crystal growth apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시 예에 따른 단결정 성장 장치(100)를 나타낸다.Fig. 1 shows a single crystal growing apparatus 100 according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 단결정 성장 장치(100)는 챔버(chamber, 110), 도가니(crucible, 120), 도가니 지지대(130), 발열체(heater, 140), 단열재(150), 인상 수단(160), 제1 무게 센서(170), 제2 무게 센서(180), 및 제어부(190)를 포함한다.1, a single crystal growth apparatus 100 includes a chamber 110, a crucible 120, a crucible support 130, a heater 140, a heat insulating material 150, a lifting means 160, A first weight sensor 170, a second weight sensor 180, and a controller 190.

챔버(110)는 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 공간이다. The chamber 110 is a space for growing a monocrystalline ingot.

도가니(120)는 챔버(110) 내부에 배치될 수 있고, 단결정 잉곳(I)을 성장시키기 위한 원료 물질을 수용할 수 있다.The crucible 120 may be disposed inside the chamber 110 and may accommodate a raw material for growing the monocrystalline ingot I therein.

도가니 지지대(130)는 도가니(120) 하부에 위치하고, 도가니(120)를 지지할 수 있다.The crucible support 130 is positioned below the crucible 120 and can support the crucible 120.

도가니 지지대(130)는 도가니(120)와 접촉하고, 도가니(120)를 직접 지지하는 제1 지지부(132), 및 제1 지지부(132) 아래에 위치하고 제1 지지부(132)를 지지하는 제2 지지부(134)를 포함할 수 있다.The crucible support 130 includes a first support portion 132 that contacts the crucible 120 and directly supports the crucible 120 and a second support portion 132 that is located below the first support portion 132 and supports the first support portion 132 May include a support portion (134).

발열체(140)는 도가니(120)의 외주면과 이격되도록 챔버(110) 내에 배치될 수 있고, 도가니(120)를 가열할 수 있다. 발열체(140)에 의하여 발생하는 열에 의하여 도가니(120)가 가열되고, 도가니(120)의 온도가 올라간다. 그리고 도가니(120)의 온도가 올라감에 따라 도가니(120)내에 수용된 다결정 덩어리인 원료 물질은 용융액(M)이 될 수 있다.The heating element 140 may be disposed in the chamber 110 so as to be spaced apart from the outer circumferential surface of the crucible 120 and may heat the crucible 120. The crucible 120 is heated by the heat generated by the heating element 140 and the temperature of the crucible 120 is raised. As the temperature of the crucible 120 increases, the raw material, which is a polycrystalline ingot contained in the crucible 120, can be a melt M.

단열재(150)는 챔버(110)의 내벽과 도가니(120)의 외주면 사이에 위치할 수 있고, 챔버(110) 내부의 열이 챔버(110) 외부로 빠져나가는 것을 차단할 수 있다.The heat insulating material 150 may be positioned between the inner wall of the chamber 110 and the outer circumferential surface of the crucible 120 to prevent the heat inside the chamber 110 from escaping outside the chamber 110.

인상 수단(160)은 챔버(110) 상부에 위치할 수 있고, 챔버(110) 내부에서 도가니(120) 위로 잉곳(I)을 인상시킬 수 있다. The lifting means 160 may be located above the chamber 110 and may lift the ingot I over the crucible 120 within the chamber 110. [

제1 무게 센서(170)는 도가니(120) 내에 수용된 용융액(M)의 무게를 실시간으로 측정 또는 감지한다.The first weight sensor 170 measures or senses the weight of the melt M contained in the crucible 120 in real time.

예컨대, 제1 무게 센서(170)는 제2 지지부(132) 상에 위치할 수 있고, 제1 무게 센서(170) 상에는 제1 지지부(134)가 위치할 수 있다.For example, the first weight sensor 170 may be positioned on the second support portion 132, and the first support portion 134 may be positioned on the first weight sensor 170.

예컨대, 제1 무게 센서(170)는 제1 지지부(134)의 무게, 도가니(120)의 무게, 및 도가니(120) 내에 수용된 용융액(M)의 무게의 총 합(G1)을 실시간으로 측정할 수 있다. 제1 무게 센서(170)에 의하여 측정된 무게(G1)는 제어부(190)에 제공될 수 있다.For example, the first weight sensor 170 measures in real time the total sum G1 of the weight of the first support portion 134, the weight of the crucible 120, and the weight of the melt M accommodated in the crucible 120 . The weight G1 measured by the first weight sensor 170 may be provided to the controller 190. [

제1 지지부(132)의 무게와 도가니(120)의 무게는 일정하기 때문에, 제1 지지부(132)의 무게와 도가니(120)의 무게의 합을 제1 디폴트(default) 값으로 정할 수 있다. 따라서 다른 실시 예에서는 제1 무게 센서(170)는 제1 디폴트 값을 제외한 도가니(120) 내에 수용되는 원료 물질의 무게 또는 용융액(M)의 무게만을 제어부(190)에 실시간으로 제공할 수도 있다.The sum of the weight of the first support part 132 and the weight of the crucible 120 can be set as a first default value because the weight of the first support part 132 and the weight of the crucible 120 are constant. Therefore, in another embodiment, the first weight sensor 170 may provide only the weight of the raw material contained in the crucible 120 excluding the first default value or the weight of the melt M to the controller 190 in real time.

제2 지지부(134)는 상부면(105)에 홈(101)이 형성될 수 있으며, 제1 무게 센서(170)는 홈(101) 내에 배치될 수 있으며, 제1 지지부(132)의 일단에는 돌출부(102)를 가질 수 있고, 돌출부(102)는 홈(101) 내에 삽입되어 제1 무게 센서(170)와 접촉할 수 있다.The second support part 134 may be formed with a groove 101 on the upper surface 105 and the first weight sensor 170 may be disposed in the groove 101. The first support part 132 may have one end And the protrusion 102 may be inserted into the groove 101 and contact with the first weight sensor 170. [

제1 지지부(132)와 제2 지지부(134)의 형태 및 제1 무게 센서(170)의 수는 도 1에 한정되는 것은 아니다. 제1 지지부(132)와 제2 지지부(134)는 다양한 형태로 구현될 수 있고, 제1 무게 센서(170)의 수는 복수 개일 수 있다.The shapes of the first support portion 132 and the second support portion 134 and the number of the first weight sensors 170 are not limited to those shown in FIG. The first support portion 132 and the second support portion 134 may be implemented in various forms, and the number of the first weight sensors 170 may be plural.

도 2a 내지 도 2c는 다른 실시 예들에 따른 제1 지지부(132), 제2 지지부(134), 및 제1 무게 센서(170-1)를 나타낸다.2A-2C illustrate a first support 132, a second support 134, and a first weight sensor 170-1 in accordance with other embodiments.

도 2a를 참조하면, 제2 지지부(134)의 홈(101)의 바닥에 1개의 제1 무게 센서(171)가 위치할 수 있고, 측면에 2개의 제1 무게 센서들(172,173)이 위치할 수 있다.2A, one first weight sensor 171 may be positioned at the bottom of the groove 101 of the second support portion 134, and two first weight sensors 172 and 173 may be located at the side .

도 2b를 참조하면, 홈(101)의 바닥 및 측면뿐만 아니라, 제2 지지부(134)의 상부면(105) 상에도 제1 지지부(132)의 일단과 접촉하는 제1 무게 센서들(174,175)이 위치할 수 있다.2B, the first weight sensors 174, 175 that are in contact with one end of the first support portion 132 are also mounted on the top surface 105 of the second support portion 134 as well as the bottom and side surfaces of the groove 101, This location can be.

도 2c를 참조하면, 서로 마주보는 제1 지지부(132-1)의 일단과 제2 지지부(134-1)의 일단에는 홈이 형성되지 않고, 평평할 수 있다. 평평한 제1 지지부(132-1)의 일단과 평평한 제2 지지부(134-1)의 일단 사이에는 1개의 제1 무게 센서(178)가 위치할 수 있다.Referring to FIG. 2C, one end of the first supporting part 132-1 facing one another and one end of the second supporting part 134-1 may be flat without being formed with a groove. One first weight sensor 178 may be positioned between one end of the flat first support portion 132-1 and one end of the flat second support portion 134-1.

제1 지지부와 제2 지지부의 형태 및 제1 무게 센서의 수에 따라 측정되는 도가니(120) 내에 수용된 다결정 원료 물질의 무게, 또는 용융액(M)의 무게의 정확도에는 약간의 차이가 있을 수 있다.There may be a slight difference in the accuracy of the weight of the polycrystalline raw material contained in the crucible 120 or the weight of the melt M measured according to the shapes of the first and second supports and the number of the first weight sensors.

제2 무게 센서(180)는 성장되는 잉곳(I)의 무게를 측정 또는 감지한다.The second weight sensor 180 measures or detects the weight of the ingot I to be grown.

예컨대, 제2 무게 센서(180)는 챔버(110) 상부(115)와 인상 수단(160) 사이에 위치할 수 있고, 제2 무게 센서(180) 상에는 인상 수단(160)이 위치할 수 있다.For example, the second weight sensor 180 may be positioned between the upper portion 115 of the chamber 110 and the lifting means 160, and the lifting means 160 may be located on the second weight sensor 180.

예컨대, 제2 무게 센서(180)는 성장되는 잉곳(I)의 무게, 및 인상 수단(160)의 무게의 총 합(G2)을 실시간으로 측정할 수 있다. 제2 무게 센서(180)에 의하여 측정된 무게(G2)는 제어부(190)에 제공될 수 있다.For example, the second weight sensor 180 can measure the total sum G2 of the weight of the ingot I to be grown and the weight of the lifting means 160 in real time. The weight G2 measured by the second weight sensor 180 may be provided to the controller 190. [

예컨대, 인상 수단(160)의 무게는 일정하기 때문에 인상 수단(160)의 무게를 제2 디폴트(default) 값으로 정할 수 있고, 제2 무게 센서(180)는 제2 디폴트 값을 제외한 성장하는 잉곳(I)의 무게만을 제어부(190)에 실시간으로 제공할 수도 있다.For example, since the weight of the lifting means 160 is constant, the weight of the lifting means 160 can be set to a second default value, and the second weight sensor 180 can set the weight of the lifting ingot 16 excluding the second default value, (I) to the control unit 190 in real time.

제어부(190)는 제1 무게 센서(170)에 의하여 측정되는 용융액(M)의 무게(X) 및 제2 무게 센서(Y)에 의하여 측정되는 잉곳(I)의 무게를 합산하고, 합산한 결과(X+Y)를 기준 값(X1)과 비교하고 비교한 결과에 따라 도가니(120)로부터 용융액(M)의 누출을 검출한다. 기준 값(X1)은 후술하는 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서 용융액의 최초 무게일 수 있다.The control unit 190 adds the weight X of the melt M measured by the first weight sensor 170 and the weight of the ingot I measured by the second weight sensor Y, (X + Y) is compared with the reference value X1, and leakage of the melt (M) is detected from the crucible (120) according to the comparison result. The reference value X1 may be the initial weight of the melt at the time when the melting of the raw material is completed, which will be described later.

제어부(190)는 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서, 제1 무게 센서(170)에 의하여 측정된 용융액의 무게(X1)를 제공받아 저장할 수 있다. 여기서 X1은 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서 "용융액의 최초 무게"에 해당할 수 있다.The control unit 190 may receive and store the weight X1 of the melt measured by the first weight sensor 170 when the melting of the raw material is completed. Here, X1 may correspond to "the initial weight of the melt" at the time when the melting of the raw material is completed.

또한 제어부(190)는 원료 물질의 융해가 완료된 이후 잉곳의 인상 이전에 제1 무게 센서(170)로부터 용융액의 무게(X)를 실시간으로 제공받고, 제공받은 용융액의 무게(X)를 저장할 수 있다.Also, the control unit 190 may receive the weight X of the melt from the first weight sensor 170 in real time before the ingot is pulled after the melting of the raw material is completed, and may store the weight X of the supplied melt .

제어부(190)는 제1 무게 센서(170)에 의하여 측정되어 저장된 용융액의 무게(X)와 용융액의 최초 무게(X1)를 비교하고, 비교된 결과에 따라 용융액의 누출 여부를 검출할 수 있다.The control unit 190 may compare the weight X of the melt measured and stored by the first weight sensor 170 with the initial weight X1 of the melt and may detect the leakage of the melt according to the comparison result.

예컨대, 제1 무게 센서(170)에 의하여 측정되어 저장된 용융액의 무게(X)와 용융액의 최초 무게(X1)가 동일할 경우에는 용융액의 누출이 없는 것으로 판단할 수 있다. 반면에 측정되어 저장된 용융액의 무게(X)와 용융액의 최초 무게(X1)가 서로 다를 경우에는 용융액의 누출이 있는 것으로 판단할 수 있다.For example, when the weight (X) of the melt measured and stored by the first weight sensor 170 is equal to the initial weight (X1) of the melt, it can be determined that there is no leakage of the melt. On the other hand, if the weight (X) of the melt stored and the initial weight (X1) of the melt are different from each other, it can be judged that there is leakage of the melt.

제어부(190)는 잉곳의 인상 이후에는 제1 무게 센서(170)에 의하여 측정된 용융액의 무게(X) 및 제2 무게 센서(180)에 의하여 측정된 잉곳의 무게(Y)를 제공받고, 제공받은 측정된 용융액의 무게(X)와 측정된 잉곳의 무게(Y)를 합산하고, 합산한 결과를 저장한다. 제어부(190)는 저장된 합산 결과를 용융액의 최초 무게(X1)와 비교하고, 비교한 결과에 따라 용융액의 누출 여부를 판단할 수 있다.The control unit 190 receives the weight X of the melt measured by the first weight sensor 170 and the weight Y of the ingot measured by the second weight sensor 180 after the ingot is lifted, The sum of the weight (X) of the measured melt and the weight (Y) of the measured ingot is stored, and the summed result is stored. The control unit 190 compares the stored summed result with the initial weight X1 of the melt, and determines whether the melt is leaking according to the comparison result.

예컨대, 제어부(190)는 저장된 합산 결과(X+Y)와 용융액의 최초 무게(X1)가 동일할 경우에는 용융액의 누출이 없는 것으로 판단하고, 단결정 성장 공정을 진행할 수 있다.For example, when the stored sum (X + Y) and the initial weight (X1) of the melt are the same, the controller 190 determines that there is no leakage of the melt and can proceed with the single crystal growth process.

반면에 제어부(190)는 저장된 합산 결과(X+Y)와 용융액의 최초 무게(X1)가 동일할 경우에는 용융액의 누출이 있는 것으로 판단하고, 단결정 성장 공정을 중단할 수 있다.On the other hand, when the stored sum (X + Y) and the initial weight (X1) of the melt are the same, the controller 190 determines that there is leakage of the melt and stops the single crystal growth process.

도 3은 도 1에 도시된 단결정 성장 장치(100)의 용융액 누출을 검출하는 방법을 나타낸다.Fig. 3 shows a method of detecting melt leakage of the single crystal growth apparatus 100 shown in Fig.

도 3을 참조하면, 원료 융해를 시작한다(S310).Referring to FIG. 3, the raw material melting is started (S310).

예컨대, 도가니(120)에 원료 물질을 넣고, 히터(140)로 도가니(120)를 가열하여 원료 물질을 녹여, 용융액(M)을 만든다.For example, the raw material is placed in the crucible 120, and the crucible 120 is heated by the heater 140 to melt the raw material, thereby forming the melt (M).

다음으로 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서의 용융액의 무게(X1)를 측정하고, 측정된 값을 저장한다(S320).Next, the weight (X1) of the melt at the time when the melting of the raw material is completed is measured, and the measured value is stored (S320).

예컨대, 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서, 제1 무게 센서(170)에 의하여 용융액의 무게(X1)를 측정하고, 측정된 값은 제어부(190)에 저장될 수 있다.For example, when the melting of the raw material is completed, the weight (X1) of the melt is measured by the first weight sensor 170, and the measured value may be stored in the control unit 190. [

다음으로 도가니(120)에 수용된 용융액(M)의 무게(X)를 측정하고, 잉곳(I)의 무게(Y)를 측정한다(S330).Next, the weight X of the melt M accommodated in the crucible 120 is measured and the weight Y of the ingot I is measured (S330).

예컨대, 제1 무게 센서(170)에 의하여 융해가 완료되어 도가니(120)에 수용된 용융액(M)의 무게(X)를 측정할 수 있고, 제2 무게 센서(180)에 의하여 잉곳(I)의 무게(Y)를 측정할 수 있다.The melting weight of the molten liquid M contained in the crucible 120 can be measured by the first weight sensor 170 and the weight X of the melt M can be measured by the second weight sensor 180, The weight (Y) can be measured.

상술한 바와 같이, 제1 무게 센서(170)는 제1 지지부(134)의 무게, 도가니(120)의 무게, 및 도가니(120) 내에 수용된 용융액(M)의 무게의 총 합(G1)을 실시간으로 측정할 수도 있다. 또한 제2 무게 센서(180)는 잉곳(I)의 무게, 및 인상 수단(160)의 무게의 총 합(G2)을 실시간으로 측정할 수도 있다.As described above, the first weight sensor 170 calculates the total sum G1 of the weight of the first support portion 134, the weight of the crucible 120, and the weight of the melt M accommodated in the crucible 120 in real time . ≪ / RTI > Also, the second weight sensor 180 may measure the total sum G2 of the weight of the ingot I and the weight of the lifting means 160 in real time.

다음으로 측정된 용융액(M)의 무게(X)와 측정된 잉곳의 무게(Y)를 합산하고, 합산한 결과를 저장한다(S340). 예컨대, 제어부(190)는 측정된 용융액(M)의 무게(X)와 측정된 잉곳의 무게(Y)를 합산하고, 합산한 결과를 저장할 수 있다.Next, the weight (X) of the melt (M) measured and the weight (Y) of the measured ingot are summed and the summed result is stored (S340). For example, the control unit 190 may sum the weight X of the measured melt M and the measured weight Y of the ingot, and store the sum result.

다음으로 잉곳의 인상 여부, 즉 잉곳의 성장 여부를 판단한다(S350).Next, whether or not the ingot is lifted, that is, whether the ingot has grown, is determined (S350).

잉곳의 성장 이전, 즉 잉곳의 인상 이전의 경우에는 저장 값(X)과 융해 완료 시점의 용융액(M)의 무게(X1)를 비교한다(S360). 잉곳 인상 전에는 잉곳(I)의 무게(Y)는 제로(zero)이기 때문에, 저장된 값은 측정된 용융액의 무게(X)일 것이기 때문이다.In the case where the ingot is not grown, that is, before the ingot is pulled up, the stored value X is compared with the weight X 1 of the melt M at the completion of melting (S360). Before the ingot lifting, the weight (Y) of the ingot (I) is zero, so the stored value will be the weight (X) of the measured melt.

저장된 값(X)과 융해 완료 시점의 용융액(M)의 무게(X1)가 동일할 경우에는 도가니(120)로부터 용융액(M)의 누출이 없는 것으로 판단할 수 있으며, S330 단계 내지 S350 단계를 다시 수행한다.When the stored value X is equal to the weight X1 of the melt M at the completion of melting, it can be determined that there is no leakage of the melt M from the crucible 120. Steps S330 to S350 are repeated .

반면에 저장된 값(X)과 융해 완료 시점의 용융액(M)의 무게(X1)가 서로 다를 경우에는 도가니(120)로부터 용융액(M)의 누출이 있는 것으로 판단할 수 있다(S395).On the other hand, when the stored value X is different from the weight X1 of the melt M at the completion of fusion, it can be determined that there is leakage of the melt M from the crucible 120 (S395).

잉곳의 성장이 시작되거나, 잉곳의 인상이 시작된 경우에는 저장 값(X+Y)과 융해 완료 시점의 용융액(M)의 무게(X1)를 비교한다(S370). 잉곳의 인상 후에는 잉곳(Y)의 무게가 제로가 아니기 때문에, 저장된 값은 측정된 용융액의 무게(X)와 측정된 잉곳(Y)의 무게의 합(X+Y)일 것이기 때문이다. When the ingot begins to grow or the ingot starts to be pulled up, the stored value (X + Y) is compared with the weight X1 of the melt M at the completion of melting (S370). Since the weight of the ingot Y is not zero after the pulling of the ingot, the stored value will be the sum of the measured melt X weight and the measured ingot Y weight (X + Y).

저장 값(X+Y)이 융해 완료 시점의 용융액(M)의 무게(X1)와 동일하지 않을 경우에는 도가니(120)로부터 용융액(M)의 누출이 있는 것을 판단할 수 있다.When the stored value X + Y is not equal to the weight X1 of the melt M at the completion of melting, it can be determined that there is leakage of the melt M from the crucible 120.

반면에 저장 값(X+Y)이 융해 완료 시점의 용융액(M)의 무게(X1)와 동일할 경우에는 도가니(120)로부터 용융액(M)의 누출이 없는 것을 판단할 수 있으며, 단결정 성장 공정이 완료된 경우에는 공정을 종료하며(S390), 단결정 성장 공정이 아직 완료되지 않은 경우에는 S330, S340, S350, S370을 다시 수행한다.On the other hand, when the stored value X + Y is equal to the weight X1 of the melt M at the completion of melting, it can be determined that there is no leakage of the melt M from the crucible 120, The process is terminated (S390). If the single crystal growth process has not yet been completed, steps S330, S340, S350, and S370 are performed again.

실시 예는 용융액과 잉곳의 무게 변화를 실시간으로 측정함으로써, 도가니로부터 용융액의 누출을 실시간으로 자동으로 검출할 수 있으며, 이로 인하여 누출된 용융액에 기인하여 단결정 성장 장치가 손상을 받거나 폭발하는 것을 방지할 수 있다.The embodiment can automatically detect the leakage of the melt from the crucible in real time by measuring the change in the weight of the melt and the ingot in real time, thereby preventing the single crystal growth device from being damaged or exploded due to the leaked melt .

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

110: 챔버 120: 도가니
130: 도가니 지지대 140: 발열체
150: 단열재 160: 인상 수단
170: 제1 무게 센서 180: 제2 무게 센서
190: 제어부.110: chamber 120: crucible
130: crucible support 140: heating element
150: Insulation material 160: Lifting means
170: first weight sensor 180: second weight sensor
190: Control section.

Claims (9)

챔버(chamber);
상기 챔버 내에 위치하고, 원료 물질을 녹인 용융액을 수용하는 도가니;
상기 도가니 아래에 위치하고 상기 도가니를 직접 지지하는 제1 지지부;
상기 도가니 내의 용융액의 무게를 측정하는 제1 무게 센서;
상기 용융액으로부터 성장하는 잉곳의 무게를 측정하는 제2 무게 센서; 및
상기 제1 무게 센서에 의하여 측정되는 용융액의 무게 및 상기 제2 무게 센서에 의하여 측정되는 잉곳의 무게를 합산하고, 합산한 결과를 기준 값과 비교하고 비교한 결과에 따라 상기 도가니로부터 용융액의 누출을 검출하는 제어부를 포함하며,
상기 제1 무게 센서는,
상기 제1 지지부의 무게, 상기 도가니의 무게, 및 상기 도가니 내에 수용된 용융액의 무게의 총 합을 실시간으로 측정하는 단결정 성장 장치.A chamber;
A crucible located in the chamber and containing a melt which melts the raw material;
A first support portion located below the crucible and directly supporting the crucible;
A first weight sensor for measuring the weight of the melt in the crucible;
A second weight sensor for measuring the weight of the ingot growing from the melt; And
The weight of the melt measured by the first weight sensor and the weight of the ingot measured by the second weight sensor are summed up, and the result of the sum is compared with a reference value, and the leakage of the melt from the crucible And a control unit for detecting the position,
Wherein the first weight sensor comprises:
Wherein a total sum of the weight of the first supporting portion, the weight of the crucible, and the weight of the melt accommodated in the crucible is measured in real time. 제1항에 있어서, 상기 기준 값은,
상기 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서 상기 용융액의 최초 무게인 단결정 성장 장치.2. The apparatus of claim 1,
And the initial weight of the molten liquid at the time when the melting of the raw material is completed. 제1항에 있어서,
상기 제1 지지부 아래에 위치하고 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부를 더 포함하며,
상기 제1 무게 센서는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 위치하는 단결정 성장 장치.The method according to claim 1,
And a second support portion located below the first support portion and supporting the first support portion,
Wherein the first weight sensor is positioned between the first support and the second support. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 챔버 상부에 위치하고, 상기 잉곳을 상기 도가니 상부로 인상시키는 인상 수단을 더 포함하며,
상기 제2 무게 센서는,
상기 챔버 상부와 상기 인상 수단 사이에 위치하는 단결정 성장 장치.The method according to claim 1,
Further comprising lifting means located above the chamber for lifting the ingot up to the top of the crucible,
Wherein the second weight sensor comprises:
Wherein the chamber is positioned between the chamber top and the lifting means. 제5항에 있어서, 상기 제2 무게 센서는,
상기 잉곳의 무게, 및 상기 인상 수단의 무게의 총 합을 실시간으로 측정하는 단결정 성장 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the second weight sensor comprises:
The weight of the ingot, and the weight of the lifting means in real time. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 원료 물질의 융해가 완료된 시점에서, 상기 제1 무게 센서에 의하여 측정된 상기 용융액의 무게를 제공받아 상기 기준 값으로 저장하는 단결정 성장 장치.The apparatus of claim 1,
And when the melting of the raw material is completed, the weight of the melt measured by the first weight sensor is received and stored as the reference value. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 원료 물질의 융해가 완료된 이후 상기 잉곳의 인상 이전에 상기 제1 무게 센서로부터 상기 용융액의 무게를 실시간으로 제공받고, 제공받은 용융액의 무게와 상기 기준 값을 비교하고, 비교한 결과에 따라 상기 도가니로부터 상기 용융액의 누출을 검출하는 단결정 성장 장치.The apparatus of claim 1,
The weight of the melt is received from the first weight sensor in real time before the ingot is pulled up after the melting of the raw material is completed and the weight of the melt is compared with the reference value, And the leakage of the melt is detected. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 잉곳의 인상 이후에 상기 제1 무게 센서에 의하여 측정된 용융액의 무게와 상기 제2 무게 센서에 의하여 측정된 잉곳의 무게를 제공받고, 제공받은 용융액의 무게와 잉곳의 무게를 합산하고, 합산 결과를 상기 기준 값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 도가니로부터 상기 용융액의 누출을 검출하는 단결정 성장 장치.The apparatus of claim 1,
The weight of the molten solution measured by the first weight sensor and the weight of the ingot measured by the second weight sensor are received after the pulling of the ingot, the weight of the melt and the weight of the ingot are summed, Is compared with the reference value, and leakage of the melt is detected from the crucible according to a result of the comparison.
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