KR102064617B1 - Ingot growing controller and ingot growing control method for it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제한 범위 내에서 가변되는 도가니의 승강속도를 반영하여 잉곳의 최종 성장속도를 산출하고, 이러한 잉곳의 최종 성장속도를 고려하여 신속하게 온도 환경을 제공함으로써, 잉곳의 직경을 정밀하게 제어할 수 있는 잉곳 성장 제어장치 및 이에 적용되는 잉곳 성장 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 잉곳 성장 제어장치 및 이에 적용되는 잉곳 성장 제어방법에 의하면, 직경 편차에 따른 잉곳의 인상속도에 이에 비례하는 도가니의 승강속도를 제한 범위 내에서 반영하여 잉곳의 최종 인상속도를 산출함으로써, 잉곳의 최종 인상속도가 가변되는 정도를 정밀하게 조절하고, 이러한 최종 인상속도가 타겟 인상속도에 따라 가변되더라도 정밀하게 가변되는 최종 인상속도의 편차를 고려하여 정밀하게 산출된 히터 파워를 히터에 적용하기 때문에 최종 인상속도에 대한 응답성이 뛰어난 온도 환경을 제공할 수 있다.
따라서, 고품질 웨이퍼의 제조 수율을 높일 수 있고, 나아가 잉곳이 성장하는 온도의 과도한 변화로 발생될 수 있는 잉곳의 직경 편차를 개선할 수 있는 이점이 있다.The present invention calculates the final growth rate of the ingot by reflecting the lifting speed of the crucible that is variable within the limit, and provides a temperature environment in consideration of the final growth rate of the ingot, thereby precisely controlling the diameter of the ingot It relates to an ingot growth control apparatus and an ingot growth control method applied thereto.
According to the ingot growth control apparatus and the ingot growth control method applied thereto according to the present invention, by calculating the final pulling speed of the ingot by reflecting the lifting speed of the crucible proportional to the pulling speed of the ingot in accordance with the diameter deviation within the limit range , Precisely controls the degree to which the final pulling speed of the ingot is variable, and applies the heater power precisely calculated to the heater in consideration of the variation of the final pulling speed that is precisely changed even if the final pulling speed is varied according to the target pulling speed. As a result, a temperature environment excellent in response to the final pulling speed can be provided.
Therefore, there is an advantage that can increase the production yield of a high-quality wafer, and further improve the diameter variation of the ingot that can be caused by excessive changes in the temperature at which the ingot grows.

Figure R1020130115948
Figure R1020130115948

Description

잉곳 성장 제어장치 및 이에 적용되는 잉곳 성장 제어방법{INGOT GROWING CONTROLLER AND INGOT GROWING CONTROL METHOD FOR IT}INGOT GROWING CONTROLLER AND INGOT GROWING CONTROL METHOD FOR IT}

본 발명은 제한 범위 내에서 가변되는 도가니의 승강속도를 반영하여 잉곳의 최종 성장속도를 산출하고, 이러한 잉곳의 최종 성장속도를 고려하여 신속하게 온도 환경을 제공함으로써, 잉곳의 직경을 정밀하게 제어할 수 있는 잉곳 성장 제어장치 및 이에 적용되는 잉곳 성장 제어방법에 관한 것이다.The present invention calculates the final growth rate of the ingot by reflecting the lifting speed of the crucible that is variable within the limit, and provides a temperature environment in consideration of the final growth rate of the ingot, thereby precisely controlling the diameter of the ingot It relates to an ingot growth control apparatus and an ingot growth control method applied thereto.

웨이퍼의 제조를 위해서는 단결정 실리콘을 잉곳(ingot) 형태로 성장시키는데, 웨이퍼의 품질은 실리콘 잉곳의 품질에 직접적인 영향을 받으므로 단결정 잉곳을 성장시킬 때부터 고도의 공정제어 기술이 필요하게 된다.For the manufacture of wafers, single crystal silicon is grown in the form of ingots. Since the quality of the wafer is directly affected by the quality of the silicon ingot, advanced process control techniques are required from the time of growing the single crystal ingot.

실리콘 단결정 잉곳을 성장시킬 때 Czochralski(CZ) 결정 성장 방식을 주로 사용하는데, 이 방식을 사용하여 성장된 단결정의 품질에 가장 직접적인 영향을 미치는 중요한 인자는 결정의 성장속도(V)와 고액계면에서의 온도구배(G)의 비인 V/G로 알려져 있으며, 따라서 이 V/G를 결정성장의 전구간에 걸쳐 설정된 목표 궤적 값으로 제어하는 것이 중요하다.When growing silicon single crystal ingots, the Czochralski (CZ) crystal growth method is mainly used. The most important factors that directly affect the quality of single crystals grown using this method are the crystal growth rate (V) and the liquid phase. It is known as V / G, which is the ratio of the temperature gradient (G), and therefore it is important to control this V / G to the target trajectory value set over the entire period of crystal growth.

CZ법에 의한 제어 시스템은 기본적으로 현재 직경 모니터링 시스템에서 읽은 변화량과 PID 제어부(controller)를 통한 연산으로 타겟 인상 속도를 맞추기 위한 실제(actual) 인상속도를 변화시키는 모터 작동부로 이뤄진다.The control system based on the CZ method basically consists of a motor operation unit which changes the actual pulling speed to match the target pulling speed by the amount of change read by the current diameter monitoring system and the calculation by the PID controller.

CCD 카메라 또는 ADC(Automatic Diameter Controller) 센서를 이용하여 단결정의 직경을 측정한 후 측정 직경(Present Value; PV)이 원하는 값(Set Value; SV)과 차이(error)가 있을 경우 인상속도 보정값(Manipulated Value; MV)에 출력을 통하여 직경 및 인상 속도를 기준치에 접근하게 하는 것이 기본 원리이다. 따라서 직경 변화에 따른 인상속도 제어로 표현될 수 있다.After measuring the diameter of a single crystal using a CCD camera or an ADC (Automatic Diameter Controller) sensor, if the measured value (Present Value (PV)) differs from the desired value (Set Value (SV)), then The basic principle is to bring the diameter and pulling speed closer to the reference value through the output to the Manipulated Value (MV). Therefore, it can be expressed by the control of the pulling speed according to the change in diameter.

종래의 잉곳 성장 제어장치를 살펴보면, CCD 카메라 또는 ADC 센서가 특정 지점에서 성장되는 잉곳의 직경를 감지하고, 이러한 직경 편차를 고려하여 잉곳의 인상속도를 가변한다. 또한, 잉곳의 인상속도가 가변됨에 따라 잉곳의 품질에 영향을 미치는 맬트갭이 변화되기 때문에 맬트갭을 일정하게 유지하기 위하여 실리콘 융액이 줄어드는 것을 고려하여 잉곳의 인상속도에 비례하여 도가니의 승강속도를 가변시키도록 제어하고, 나아가 잉곳의 인상속도를 고려하여 온도 보정을 위하여 히터 파워를 동시에 제어한다.Looking at the conventional ingot growth control device, the CCD camera or ADC sensor detects the diameter of the ingot grown at a specific point, and the pulling speed of the ingot is variable in consideration of the diameter deviation. In addition, as the pulling gap of the ingot changes, the malt gap that affects the quality of the ingot changes, so that the silicon melt decreases in order to keep the malt gap constant. It controls to be variable, and also controls the heater power at the same time for temperature correction in consideration of the pulling speed of the ingot.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 잉곳성장장치에서 인상속도 변화에 따른 맬트갭과 도가니의 승강속도 및 잉곳의 직경변화가 도시된 구성도이다. Figures 1a and 1b is a configuration diagram showing the lifting speed of the malt gap and the crucible according to the change of the pulling speed and the diameter change of the ingot in the ingot growth apparatus according to the prior art.

종래의 잉곳성장장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 히터(미도시)에 의해 가열되는 도가니(1) 내부에 실리콘 융액(SM)이 담기고, 상기 도가니(1)는 승강 조절부(2)에 의해 승강 가능하게 구동되며, 별도의 인상 조절부(3)에 매달린 도펀트(Dopent)를 이용하여 상기 도가니(1)에 담긴 실리콘 융액(SM)으로부터 잉곳(IG)을 성장시키고, 상기 도가니(1) 상측에 매달리도록 설치된 냉각장치(4)에 의해 실리콘 융액(SM)으로부터 상승하는 잉곳(IG)을 바로 냉각시키도록 한다. In the conventional ingot growth apparatus, as shown in FIGS. 1A and 1B, a silicon melt SM is contained in a crucible 1 heated by a heater (not shown), and the crucible 1 is a lifting control part ( 2) is driven to move up and down, using a dopant (Dopent) suspended in a separate impression control unit 3 to grow an ingot (IG) from the silicon melt (SM) contained in the crucible (1), the crucible (1) The ingot IG rising from the silicon melt SM is directly cooled by the cooling device 4 provided to hang on the upper side.

상기에서 설명한 바와 같이 잉곳(IG)의 직경 편차(ΔD)를 감지하면, 잉곳(IG)의 직경 편차(ΔD)를 고려하여 잉곳(IG)의 인상속도(PS) 및 도가니의 승강속도(C/L)를 비롯하여 히터 파워(P)를 제어한다.As described above, when the diameter deviation ΔD of the ingot IG is sensed, the pulling speed PS of the ingot IG and the lifting speed C / C of the crucible are considered in consideration of the diameter deviation ΔD of the ingot IG. The heater power P is controlled as well as L).

그런데, 상기 인상 조절부(3)에 의해 잉곳의 인상속도(PS)가 높게 조절되면, 도 1a에 도시된 바와 같이 맬트갭(ΔMG1)이 커지고, 맬트갭(ΔMG1)을 일정하게 유지하기 위하여 도가니의 승강속도(C/L)가 잉곳의 인상속도(PS)에 비례하여 높아짐에 따라 도가니의 승강길이(ΔH1)도 커지게 되며, 결과적으로 잉곳의 직경 편차(ΔD1)가 커지게 된다.However, when the pulling speed PS of the ingot is adjusted high by the pulling adjusting unit 3, as shown in FIG. 1A, the malt gap ΔMG1 is increased, and the crucible is held to maintain the malt gap ΔMG1 constant. As the lifting speed C / L increases in proportion to the pulling speed PS of the ingot, the lifting length ΔH1 of the crucible is also increased, and as a result, the diameter deviation ΔD1 of the ingot is increased.

반면, 상기 인상 조절부에 의해 잉곳의 인상속도가 낮게 조절되면, 도 1b에 도시된 바와 같이 맬트갭(ΔMG2)이 작아지고, 맬트갭(ΔMG2)을 일정하게 유지하기 위하여 도가니의 승강속도(C/L)가 잉곳의 인상속도(PS)에 비례하여 낮아짐에 따라 도가니의 승강길이(ΔH2)도 낮아지게 되며, 결과적으로 잉곳의 직경 편차(ΔD2)가 줄어들게 된다.On the other hand, when the pulling speed of the ingot is adjusted to be low by the pulling adjustment unit, as shown in FIG. 1B, the malt gap ΔMG2 is reduced, and the lifting speed C of the crucible is maintained in order to keep the malt gap ΔMG2 constant. / L) is lowered in proportion to the pulling speed PS of the ingot, the lower the lifting length (ΔH2) of the crucible, and consequently the diameter deviation (ΔD2) of the ingot is reduced.

도 2는 종래의 잉곳성장장치에 의해 생산된 잉곳의 직경 편차가 도시된 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the deviation of the diameter of the ingot produced by a conventional ingot growth apparatus.

종래의 잉곳성장장치를 이용하여 잉곳을 제작하면, 잉곳의 직경 변화에 따라 잉곳의 인상속도가 결정되고, 도가니의 승강속도가 잉곳의 인상속도에 대한 일정 비율로 결정되기 때문에 가변되는 잉곳의 인상속도에 따라 다소 편차가 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 잉곳의 길이 방향에 따라 직경 편차가 발생되는 것을 알 수 있다.When the ingot is manufactured using a conventional ingot growth apparatus, the pulling speed of the ingot is determined according to the change of the diameter of the ingot, and the pulling speed of the crucible is determined by a certain ratio with respect to the pulling speed of the ingot. Although there is a slight deviation, as shown in Figure 2 it can be seen that the diameter deviation occurs along the longitudinal direction of the ingot.

그러나, 종래 기술에 따른 잉곳성장장치는 직경 제어를 위하여 잉곳의 성장속도 및 이에 비례하는 도가니의 승강속도를 제어하기 때문에 잉곳의 인상속도 과도하게 가변되는 동시에 도가니의 승강속도도 과도하게 가변됨에 따라 직경 편차가 심해지고, 이로 인하여 잉곳의 품질이 저하되는 문제점이 있다.However, since the ingot growth apparatus according to the prior art controls the growth speed of the ingot and the elevating speed of the crucible proportional thereto for the diameter control, the pulling speed of the ingot is excessively variable and the elevating speed of the crucible is excessively variable. The deviation is severe, and there is a problem in that the quality of the ingot is deteriorated.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 직경 편차에 따라 산출되는 잉곳의 인상속도에 제한 범위 내에서 가변되는 도가니의 승강속도를 반영하여 잉곳의 최종 인상속도를 제공함으로써, 타겟 인상속도 대비 실제 인상속도를 정밀하게 제어하여 잉곳의 직경 편차를 줄일 수 있는 잉곳 성장 제어장치 및 이에 적용되는 잉곳 성장 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by providing a final pulling speed of the ingot reflecting the lifting speed of the crucible which is variable within the limit to the pulling speed of the ingot calculated according to the diameter deviation, It is an object of the present invention to provide an ingot growth control apparatus and an ingot growth control method applied thereto, which can reduce the diameter variation of the ingot by precisely controlling the actual pulling speed with respect to the target pulling speed.

본 발명은 히터가 도가니에 담긴 원료를 융액 상태로 가열하고, 상기 도가니에 담긴 융액으로부터 잉곳을 타겟 직경으로 성장시키는 잉곳 성장 제어장치에 있어서, 상기 잉곳의 타겟 직경과 상기 잉곳의 실제 직경의 오차에 따라 상기 잉곳의 인상속도를 산출하는 직경 제어기(Auto diameter controller); 상기 직경 제어기에 의해 산출된 인상속도를 상기 도가니의 승강속도로 수정하는 보조 제어기; 상기 도가니의 승강속도를 반영하여 상기 도가니를 승강시키는 도가니 승강조절부; 및 상기 도가니의 승강속도에 따라 산출되는 상기 잉곳의 최종 인상속도를 반영하여 상기 잉곳을 인상시키는 잉곳 인상조절부;를 포함하는 잉곳 성장 제어장치를 제공한다.The present invention relates to an ingot growth control apparatus in which a heater heats a raw material contained in a crucible in a molten state, and grows an ingot from a melt contained in the crucible to a target diameter, wherein the error between the target diameter of the ingot and the actual diameter of the ingot is increased. An auto diameter controller for calculating a pulling speed of the ingot; An auxiliary controller for modifying the pulling speed calculated by the diameter controller to the lifting speed of the crucible; A crucible elevating control unit for elevating the crucible by reflecting the elevating speed of the crucible; And an ingot pulling control unit for pulling the ingot by reflecting the final pulling speed of the ingot calculated according to the lifting speed of the crucible.

또한, 본 발명은 히터가 도가니에 담긴 원료를 융액 상태로 가열하고, 상기 도가니에 담긴 융액으로부터 잉곳을 타겟 직경으로 성장시키는 잉곳 성장 제어방법에 있어서, 상기 잉곳의 타겟 직경과 상기 잉곳의 실제 직경의 오차에 따라 상기 잉곳의 인상속도를 산출하는 제1단계; 상기 제1단계에서 인상속도에 비례하는 상기 도가니의 승강속도를 설정 범위 내에서 가변되도록 수정하고, 수정된 도가니의 승강속도로 상기 도가니를 승강시키는 제2단계; 상기 제2단계에서 수정된 도가니의 승강속도에 따라 상기 잉곳의 최종 인상속도를 산출하고, 산출된 잉곳의 최종 인상속도로 상기 잉곳을 성장시키는 제3단계;를 포함하는 잉곳 성장 제어방법을 제공한다.In addition, the present invention is the ingot growth control method for heating the raw material contained in the crucible in the melt state, the heater ingot grows from the melt contained in the crucible, the ingot growth control method, the target diameter of the ingot and the actual diameter of the ingot Calculating a pulling speed of the ingot according to an error; A second step of modifying the elevating speed of the crucible proportional to the pulling speed in the first step so as to be variable within a setting range, and elevating the crucible at an elevated speed of the modified crucible; And calculating a final pulling speed of the ingot according to the lifting speed of the crucible modified in the second step, and growing the ingot at the calculated final pulling speed of the ingot. .

본 발명에 따른 잉곳 성장 제어장치 및 이에 적용되는 잉곳 성장 제어방법에 의하면, 직경 편차에 따른 잉곳의 인상속도에 이에 비례하는 도가니의 승강속도를 제한 범위 내에서 반영하여 잉곳의 최종 인상속도를 산출함으로써, 잉곳의 최종 인상속도가 가변되는 정도를 정밀하게 조절하고, 이러한 최종 인상속도가 타겟 인상속도에 따라 가변되더라도 정밀하게 가변되는 최종 인상속도의 편차를 고려하여 정밀하게 산출된 히터 파워를 히터에 적용하기 때문에 최종 인상속도에 대한 응답성이 뛰어난 온도 환경을 제공할 수 있다.According to the ingot growth control apparatus and the ingot growth control method applied thereto according to the present invention, by calculating the final pulling speed of the ingot by reflecting the lifting speed of the crucible proportional to the pulling speed of the ingot in accordance with the diameter deviation within the limit range , Precisely controls the degree to which the final pulling speed of the ingot is variable, and applies the heater power precisely calculated to the heater in consideration of the variation of the final pulling speed that is precisely changed even if the final pulling speed is varied according to the target pulling speed. As a result, a temperature environment excellent in response to the final pulling speed can be provided.

따라서, 고품질 웨이퍼의 제조 수율을 높일 수 있고, 나아가 잉곳이 성장하는 온도의 과도한 변화로 발생될 수 있는 잉곳의 직경 편차를 개선할 수 있는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage that can increase the production yield of a high-quality wafer, and further improve the diameter variation of the ingot that can be caused by excessive changes in the temperature at which the ingot grows.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 잉곳성장장치에서 인상속도 변화에 따른 맬트갭과 도가니의 승강속도 및 잉곳의 직경변화가 도시된 구성도.
도 2는 종래의 잉곳성장장치에 의해 생산된 잉곳의 직경 편차가 도시된 그래프.
도 3은 본 발명의 잉곳 성장 제어장치가 적용된 잉곳성장장치가 도시된 개념도.
도 4는 본 발명의 잉곳 성장 제어장치가 도시된 구성도.
도 5는 본 발명의 잉곳 성장 제어방법이 도시된 순서도.Figures 1a and 1b is a configuration diagram showing the lifting speed of the malt gap and crucible and the diameter change of the ingot according to the change of the pulling speed in the ingot growth apparatus according to the prior art.
Figure 2 is a graph showing the deviation of the diameter of the ingot produced by a conventional ingot growth apparatus.
Figure 3 is a conceptual diagram showing an ingot growth apparatus applied ingot growth control apparatus of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing the ingot growth control apparatus of the present invention.
Figure 5 is a flow chart illustrating an ingot growth control method of the present invention.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the present embodiment will be described in detail. However, the scope of the inventive idea of the present embodiment may be determined from the matters disclosed by the present embodiment, and the inventive idea of the present embodiment may be implemented by adding, deleting, or modifying components to the proposed embodiment. It will be said to include variations.

도 3은 본 발명의 잉곳 성장 제어장치가 적용된 잉곳성장장치가 도시된 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an ingot growth apparatus to which an ingot growth control apparatus of the present invention is applied.

본 발명에 따른 잉곳의 성장 제어장치는 도 3에 도시된 바와 같이 챔버(100) 내에 단결정 실리콘 잉곳(IG)을 성장시키기 위해 용융실리콘(SM)을 담고 있는 도가니(110)와, 상기 도가니(110)를 가열하는 히터(120)와, 단결정 잉곳(IG)을 회전시키면서 인상하기 위한 인상 조절부(130)와, 단결정 잉곳(IG)의 직경을 측정하는 직경측정센서(140)와, 상기 도가니를 승강시키는 승강 조절부(150)와, 이들을 제어하는 잉곳 성장 제어장치(200)를 포함한다.Ingot growth control apparatus according to the present invention is a crucible (110) containing molten silicon (SM) to grow a single crystal silicon ingot (IG) in the chamber 100, as shown in Figure 3 and the crucible (110) ), A heater 120 for heating the column, an impression adjusting unit 130 for pulling up while rotating the single crystal ingot IG, a diameter measuring sensor 140 for measuring the diameter of the single crystal ingot IG, and the crucible Lifting control unit 150 for lifting and lifting, and ingot growth control device 200 for controlling them.

이때, 상기 잉곳 성장 제어장치(200)는 상기 인상 조절부(130)에 인상속도(PS)를 제공하는데, 상기 직경측정센서(140)에 의해 측정된 직경의 평균값을 타겟 직경과 비교한 값을 이용하여 인상속도(PS)를 산출하고, 상기 인상속도(PS)에 하기에서 설명될 승강 조절부(150)에 제공되는 승강속도(C/L)를 반영하여 최종 인상속도(Avg PS)를 제공할 수 있다.In this case, the ingot growth control apparatus 200 provides the pulling speed PS to the pulling control unit 130, and compares the average value of the diameters measured by the diameter measuring sensor 140 with a target diameter. Calculate the pulling speed (PS) by using, and provides the final pulling speed (Avg PS) by reflecting the lifting speed (C / L) provided to the lifting control unit (150) to be described below in the pulling speed (PS). can do.

또한, 이때, 상기 잉곳 성장 제어장치(200)는 상기 승강 조절부(150)에 승강속도(C/L)를 제공하는데, 상기 인상 조절부(130)에 의해 작동되는 실제 인상속도(PS)에 비례한 값을 이용하여 상기 승강속도(C/L)를 제공하되, 최대값과 최소값의 제한된 범위 내에서 제공할 수 있다.In addition, at this time, the ingot growth control apparatus 200 provides a lifting speed (C / L) to the lifting control unit 150, to the actual lifting speed (PS) operated by the lifting control unit 130. The lifting speed C / L may be provided using a proportional value, but may be provided within a limited range of a maximum value and a minimum value.

또한, 상기 잉곳 성장 제어장치(200)는 상기 히터(120)로 공급되는 전력인 히터 파워(Heater power : P)를 직접 제공하도록 구성되는데, 상기 최종 인상속도(Avg PS)의 편차를 통하여 온도 보정량으로 산출하고, 상기 온도 보정량을 펄스(Pulse) 신호를 이용하여 정밀하게 산출하여 상기 히터 파워(P)를 제공할 수 있다.In addition, the ingot growth control apparatus 200 is configured to directly provide a heater power (P), which is electric power supplied to the heater 120, and a temperature correction amount through a deviation of the final pulling speed Avg PS. The heater power P may be provided by precisely calculating the temperature correction amount using a pulse signal.

따라서, 상기 잉곳(IG)의 최종 인상속도(Avg PS)에 민감하도록 온도 환경을 정밀하게 제어할 수 있다.Therefore, the temperature environment may be precisely controlled to be sensitive to the final pulling speed Avg PS of the ingot IG.

도 4는 본 발명의 잉곳 성장 제어장치가 도시된 구성도이다.Figure 4 is a block diagram showing the ingot growth control apparatus of the present invention.

본 발명의 잉곳 성장 제어장치(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 직경 제어기(Auto Diameter Controller : 210)와, 보조 제어기(220)와, 고해상도 제어기(230,240)와, 히터 제어기(250)를 포함하도록 구성될 수 있다.Ingot growth control apparatus 200 of the present invention, as shown in Figure 4 includes a diameter controller (Auto Diameter Controller: 210), auxiliary controller 220, high resolution controller (230, 240), heater controller 250 It can be configured to.

상기 직경 제어기(210)는 잉곳의 직경(Dia)을 타겟 직경(Target Dia)으로 균일하게 성장시키기 위하여 상기 인상 조절부(130)로 실제 인상속도(PS)를 제공할 수 있다.The diameter controller 210 may provide the actual pulling speed PS to the impression adjusting unit 130 to uniformly grow the diameter Dia of the ingot to the target diameter Target Dia.

이때, 상기 직경 제어기(210)는 잉곳의 측정 직경(Dia)과 타겟 직경(Target Dia)의 비교를 통하여 상기 인상속도(PS)를 산출할 수 있으며, 상기 직경측정센서(140)를 비롯하여 타겟 직경 스케줄러(Dia. Target Scheduler : 211)와 직경 신호 비교부(212)로부터 신호를 전달받도록 구성될 수 있다.In this case, the diameter controller 210 may calculate the pulling speed PS by comparing the measured diameter Dia of the ingot and the target diameter Target Tar, including the diameter measuring sensor 140 and the target diameter. The signal may be configured to receive a signal from a scheduler (Dia. Target Scheduler) 211 and a diameter signal comparator 212.

따라서, 상기 직경 신호 비교부(212)는 상기 직경측정센서(140)에 의해 감지된 잉곳의 측정 직경(Dia)을 입력받고, 상기 타겟 직경 스케줄러(211)로부터 잉곳의 타겟 직경(Target Dia)을 입력받은 다음, 서로 비교하여 상기 직경 제어기(210)로 전송한다.Accordingly, the diameter signal comparison unit 212 receives a measuring diameter Dia of the ingot detected by the diameter measuring sensor 140, and receives the target diameter of the ingot from the target diameter scheduler 211. After receiving the input, it is compared with each other and transmitted to the diameter controller 210.

이후, 상기 직경 제어기(210)는 상기 잉곳의 측정 직경(Dia)과 타겟 직경(Target Dia)의 비교값(ΔDia)에 따라 상기 인상속도(PS)를 산출하고, 산출된 인상속도(PS)를 상기 인상 조절부(130)에 제공함으로써, 잉곳의 인상속도(PS)를 타겟 인상속도(Target PS)에 맞추도록 제어할 수 있다. Thereafter, the diameter controller 210 calculates the pulling speed PS according to the comparison value ΔDia between the measured diameter Dia of the ingot and the target diameter Target Dia, and calculates the calculated pulling speed PS. By providing the impression adjusting unit 130, it is possible to control the pulling speed PS of the ingot to match the target pulling speed (Target PS).

물론, 상기 직경 제어기(210)는 초기에 잉곳의 인상속도(PS)를 상기 인상 조절부(130)에 제공하지만, 하기에서 설명될 보조 제어기(220)에 의해 설정 범위 내에서 수정된 도가니의 승강속도(Modified C/L)에 비례하도록 산출된 최종 인상속도(Modified P/S)를 상기 인상 조절부(130)에 제공하게 된다.Of course, the diameter controller 210 initially provides the pulling speed PS of the ingot to the pulling adjustment unit 130, but the lifting of the crucible modified within the setting range by the auxiliary controller 220 to be described below. The final pulling speed Modified P / S calculated in proportion to the speed Modified C / L is provided to the pulling adjustment unit 130.

상기 보조 제어기(220)는 상기 직경 제어기(210)에 의해 산출된 인상속도(PS)에 비례하는 상기 도가니의 승강속도(C/L)를 수정하도록 제어하는데, 상기 인상속도(PS)가 과도하게 가변되더라도 설정 범위 내에서 상기 도가니의 승강속도(C/L)를 가변시키도록 제어한다. The auxiliary controller 220 controls to modify the lifting speed C / L of the crucible proportional to the pulling speed PS calculated by the diameter controller 210, and the pulling speed PS is excessively increased. Even if it is variable, it controls to vary the lifting speed (C / L) of the said crucible within a setting range.

실시예에서는, 상기 보조 제어기(210)는 상기 인상속도(PS)에 비례하여 상기 도가니의 승강속도(C/L)를 상기 도가니의 타겟 승강속도(Target C/L) 대비 ± 10% 로 한정한 설정 범위 내에서 수정하도록 제어한다.In an embodiment, the auxiliary controller 210 limits the elevating speed (C / L) of the crucible to ± 10% of the crucible's target lifting speed (Target C / L) in proportion to the pulling speed (PS). Control to modify within the setting range.

따라서, 상기 보조 제어기(210)에 의해 수정된 승강속도(Modified C/L)를 반영하여 상기 승강 조절부(150)는 상기 도가니의 승강속도(C/L)를 조절하도록 제어하고, 상기 보조 제어기(210)에 의해 수정된 승강속도(Modified C/L)에 비례하도록 산출된 최종 인상속도(Modified P/S)를 반영하여 상기 인상 조절부(130)는 상기 잉곳의 인상속도(PS)를 조절하도록 제어한다. Accordingly, the lift adjusting unit 150 controls to adjust the lift speed C / L of the crucible by reflecting the lift speed Modified C / L modified by the auxiliary controller 210, and the auxiliary controller. The impression adjusting unit 130 adjusts the pulling speed PS of the ingot by reflecting the final pulling speed Modified P / S calculated in proportion to the modified lifting speed Modified C / L by 210. To control.

물론, 잉곳이 성장되는 동안, 상기 직경 제어기(210) 및 보조 제어기(220)에 의해 인상속도(PS) 및 승강속도(C/L)가 반복적으로 수정되지만, 초기에 인상속도(PS)가 과도한 범위로 가변되더라도 설정 범위 내에서 수정된 승강속도(Modified C/L)를 반영하는 동시에 이에 비례하여 최종 인상속도(Modified P/S)를 제공하기 때문에 도가니 및 잉곳의 과도한 동작을 방지하여 직경 편차를 줄일 수 있다.Of course, while the ingot is growing, the pulling speed PS and the lifting speed C / L are repeatedly modified by the diameter controller 210 and the auxiliary controller 220, but the pulling speed PS is initially excessive. Even if it is variable in the range, it reflects the modified lifting speed (Modified C / L) within the set range and provides the final pulling speed (Modified P / S) in proportion to it so that excessive variation of the crucible and ingot can be prevented. Can be reduced.

상기 고해상도 제어기(230,240)는 일종의 PC 모듈로 구성될 수 있으며, 최종 인상속도(Modified P/S)에 따라 온도 보정량(ΔT)을 비롯하여 히터 파워(P)를 실수로 산출할 수 있다. The high resolution controllers 230 and 240 may be configured as a kind of PC module, and may calculate a heater power P by mistake, including a temperature correction amount ΔT, according to the final pulling speed Modified P / S.

상기 고해상도 제어기(230,240)는 최종 인상속도(Modified P/S)의 편차(ΔPS)를 온도 보정량(ΔT)으로 산출하는 인상상속도 제어부(Auto Growing Controller : 230)와, 온도 보정량(ΔT)을 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation : PWM) 방법에 의해 히터 파워(P)로 산출하는 온도 제어부(Auto Temperature Controller : 240)를 포함하도록 구성될 수 있다.The high resolution controllers 230 and 240 pulse an increase speed controller (Auto Growing Controller) 230 that calculates the deviation ΔPS of the final pulling speed Modified P / S as a temperature correction amount ΔT and a temperature correction amount ΔT. It may be configured to include a temperature control unit (Auto Temperature Controller: 240) for calculating the heater power (P) by the Pulse Width Modulation (PWM) method.

상기 인상속도 제어부(230)는 최종 인상속도(Modified P/S)를 평균값(Avg PS)과의 편차(ΔPS)를 통하여 온도 보정량(ΔT)을 산출할 수 있다. 이때, 상기 인상속도 제어부(230)는 타겟 인상속도 스케줄러(PS Target Scheduler : 231)와 인상속도 신호 비교부(232)로부터 신호를 전달받도록 구성될 수 있다.The pulling speed controller 230 may calculate the temperature correction amount ΔT from the final pulling speed Modified P / S through the deviation ΔPS from the average value Avg PS. In this case, the pulling speed controller 230 may be configured to receive a signal from a target targeting speed scheduler 231 and a pulling speed signal comparator 232.

따라서, 상기 인상속도 신호 비교부(232)는 상기 직경 제어기(210)로부터 전송된 최종 인상속도(Modified P/S)를 입력받고, 상기 타겟 인상속도 스케줄러(231)로부터 잉곳의 타겟 인상속도(Target PS)를 입력받은 다음, 서로 비교하여 상기 인상속도 제어부(230)로 전송한다.Accordingly, the pulling speed signal comparing unit 232 receives the final pulling speed (Modified P / S) transmitted from the diameter controller 210, and the target pulling speed (Target) of the ingot from the target pulling speed scheduler (231). PS) is received and then compared to each other and transmitted to the pulling speed control unit 230.

이후, 상기 인상속도 제어부(230)는 상기 최종 인상속도(Modified P/S)를 설정시간 동안에 평균값(Avg PS)을 구한 다음, 상기 최종 인상속도(Modified P/S)를 평균값(Avg PS)과 편차(ΔPS)로부터 온도 보정량(ΔT)을 산출할 수 있다. 이때, 상기 인상속도 제어부(230)는 인상속도의 편차(ΔPS)에 대해 비례-적분-미분(PID) 제어를 수행하여 온도 보정량(ΔT)으로 산출할 수 있다.Thereafter, the pulling speed controller 230 obtains the average value Avg PS during the set time of the final pulling speed Modified P / S, and then calculates the final pulling speed Modified P / S with the average value Avg PS. The temperature correction amount [Delta] T can be calculated from the deviation [Delta] PS. In this case, the pulling speed controller 230 may perform a proportional-integral-derivative (PID) control on the deviation ΔPS of the pulling speed to calculate the temperature correction amount ΔT.

상기 온도 제어부(240)는 잉곳이 성장하는 도가니 내부의 온도를 기준으로 제어할 수 있는데, 온도 보정량(ΔT)과 타겟 온도(T0) 및 측정 온도(T)의 비교를 통하여 히터 파워(P)를 산출할 수 있다. 이때, 상기 온도 제어부(240)는 온도 스케줄러(Temperature Scheduler : 241)와 제1,2온도 신호 비교부(242,243)로부터 신호를 전달받도록 구성될 수 있다.The temperature controller 240 may control the temperature inside the crucible in which the ingot is grown, and the heater power P is compared by comparing the temperature correction amount ΔT with the target temperature T 0 and the measured temperature T. Can be calculated. In this case, the temperature controller 240 may be configured to receive signals from a temperature scheduler 241 and first and second temperature signal comparators 242 and 243.

따라서, 상기 제1온도 신호 비교부(242)는 상기 인상속도 제어부(230)로부터 전송된 온도 보정량(ΔT)을 입력받는 동시에 상기 온도 스케줄러(241)로부터 잉곳이 성장되는 도가니 내부의 타겟 온도(T0)를 입력받아 보정 온도(T1)를 산출하고, 상기 제2온도 신호 비교부(243)는 실제 온도 센서에 의해 도가니 내부의 온도를 감지한 측정 온도(T)를 입력받은 다음, 보정 온도(T1)와 측정 온도(T)의 비교값을 상기 온도 제어부(240)로 전송한다.Accordingly, the first temperature signal comparison unit 242 receives the temperature correction amount ΔT transmitted from the pulling speed controller 230 and at the same time the target temperature T inside the crucible in which the ingot is grown from the temperature scheduler 241. 0 ) is input to calculate a correction temperature (T 1 ), and the second temperature signal comparator 243 receives a measurement temperature T that senses the temperature inside the crucible by an actual temperature sensor, and then corrects the correction temperature. The comparison value of T 1 and the measured temperature T is transmitted to the temperature controller 240.

이후, 상기 온도 제어부(240)는 상기 보정 온도(T1)와 측정 온도(T)의 비교값로부터 제어 온도(T2)를 산출하고, 제어 온도(T2)를 구현하기 위하여 비례-적분-미분(PID) 제어를 수행하여 히터 파워(P)를 산출할 수 있다. Thereafter, the temperature controller 240 calculates a control temperature T 2 from the comparison value of the correction temperature T 1 and the measured temperature T, and proportionally-integrates − to implement the control temperature T 2 . The heater power P may be calculated by performing derivative control.

특히, 상기 온도 제어부(240)는 세분화된 히터 파워(P)를 펄스폭 변조(PWM) 방법에 의해 정밀하게 구현함으로써, 히터 파워(P)를 신속하게 세분화하여 제공할 수 있다.In particular, the temperature controller 240 may precisely implement the subdivided heater power (P) by the pulse width modulation (PWM) method, thereby rapidly subdividing and providing the heater power (P).

상기 히터 제어기(250)는 상기 온도 제어부(240)로부터 제공된 히터 파워(P)를 직접 상기 히터(미도시)로 공급하도록 제어한다. 이때, 상기 히터 제어기(250)의 해상도가 떨어지더라도 상기 온도 제어부(240)를 통하여 히터 파워(P)가 신속하게 세분화하여 제공할 수 있으며, 실제 도가니 내부의 온도 환경을 민감하게 조절할 수 있다.The heater controller 250 controls to directly supply the heater power P provided from the temperature controller 240 to the heater (not shown). In this case, even if the resolution of the heater controller 250 is reduced, the heater power P may be quickly subdivided and provided through the temperature controller 240, and the temperature environment inside the crucible may be sensitively controlled.

이와 같이, 본 발명의 잉곳 성장 제어장치는 최종 인상속도(Modified P/S)를 타겟 인상속도로 수렴되는 동안 인터벌 타임(Interval time)을 두고 제어하게 되는데, 설정된 평균시간(Avg time) 동안 인상속도 평균값(Avg PS)을 구하고, 최종 인상속도(Modified P/S)를 평균값(Avg PS)과의 편차를 온도 보정량(ΔT)으로 산출한 다음, 온도 보정량(ΔT)을 세분화된 히터 파워(P)로 산출하더라도 펄스폭 변조(PWM) 방법에 의해 정밀하게 구현할 수 있고, 제어 온도(T2)를 민감하게 제어할 수 있다.As such, the ingot growth control apparatus of the present invention controls the final pulling speed (Modified P / S) with an interval time while convergence to the target pulling speed, and the pulling speed for a set average time (Avg time). The average value (Avg PS) is obtained, the final pulling speed (Modified P / S) is calculated as a deviation from the average value (Avg PS) as the temperature correction amount (ΔT), and the temperature correction amount (ΔT) is subdivided into the heater power (P). Even if it is calculated by the pulse width modulation (PWM) method can be precisely implemented, the control temperature (T 2 ) can be sensitively controlled.

따라서, 히터 파워(P)를 세분화하여 제공할 수 있어 도가니 내부의 온도 환경을 민감하게 제어할 수 있으며, 이로 인하여 잉곳의 성장 온도를 안정적으로 제어할 뿐 아니라 안정적인 온도 환경에서 잉곳을 생산할 수 있어 무결함 또는 극저결함의 잉곳의 수율을 높일 수 있다.Therefore, the heater power (P) can be subdivided to provide a sensitive control of the temperature environment inside the crucible, thereby stably controlling the growth temperature of the ingot and producing an ingot in a stable temperature environment. The yield of defective or extremely low ingots can be increased.

도 5는 본 발명의 잉곳 성장 제어방법이 도시된 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method for controlling ingot growth of the present invention.

먼저, 본 발명의 잉곳 성장장치는 타겟 직경(Do)과, 타겟 인상속도(PSo), 타겟 승강속도(C/Lo)가 설정되면, 그에 따라 작동된다.(S1 참조)First, the ingot growth apparatus of the present invention is operated accordingly when the target diameter Do, the target pulling speed PSo and the target lifting speed C / Lo are set. (See S1.)

밀폐된 챔버 내부의 공간에서 잉곳의 성장 공정이 이루어지게 되는데, 히터가 도가니에 담긴 원료를 융액 상태로 가열하고, 인상조절부가 타겟 인상속도(PSo)로 상기 도가니에 담긴 융액으로부터 잉곳을 성장시키며, 승강조절부가 타겟 승강속도(C/Lo)로 상기 도가니를 승강시키게 된다. 물론, 잉곳이 소정의 직경으로 성장할 수 있도록 하기에서 설명되는 제어방법에 의해 반복적으로 인상속도 및 승강속도가 조절된다.Ingot growth process is performed in the space inside the closed chamber, the heater heats the raw material contained in the crucible in the melt state, the impression control unit grows the ingot from the melt contained in the crucible at the target pulling speed (PSo), The elevating control unit elevates the crucible at a target elevating speed (C / Lo). Of course, the pulling speed and the lifting speed are repeatedly adjusted by the control method described below so that the ingot can grow to a predetermined diameter.

다음, 타겟 직경(Do)과 실제 측정 직경(D)의 오차에 따른 실제 인상속도(PS)가 산출되고, 실제 인상속도(PS)에 따른 실제 승강속도(C/L)가 산출된다.(S2,S3 참조)Next, the actual pulling speed PS according to the error between the target diameter Do and the actual measuring diameter D is calculated, and the actual lifting speed C / L according to the actual pulling speed PS is calculated. S3)

챔버의 외부에 구비된 직경측정센서가 융액 계면으로부터 성장하는 잉곳의 최하단부의 직경을 측정하고, 직경 제어기는 미리 설정된 타겟 직경(Do)과 실제 측정 직경(D)의 오차를 비교하여 실제 인상속도(PS)를 산출하며, 이와 같이 산출된 실제 인상속도(PS)에 비례하도록 실제 승강속도(C/L)가 산출된다.The diameter sensor provided outside the chamber measures the diameter of the lowest end of the ingot growing from the melt interface, and the diameter controller compares the error between the preset target diameter (Do) and the actual measurement diameter (D) to obtain the actual pulling speed ( PS), and the actual lifting speed C / L is calculated to be proportional to the actual pulling speed PS calculated as described above.

따라서, 실제 인상속도(PS)는 초기에 상기 인상조절부에 반영되어 잉곳의 인상속도를 조절하게 되지만, 실제 승강속도(C/L)는 설정 범위 내에서 수정된 다음, 상기 승강조절부에 반영되어 도가니의 승강속도를 조절하게 된다.Therefore, although the actual pulling speed PS is initially reflected to the pulling adjustment part to adjust the pulling speed of the ingot, the actual lifting speed C / L is corrected within a setting range and then reflected to the lifting control part. The elevating speed of the crucible is adjusted.

그런데, 실제 승강속도(C/L)가 설정 범위 내에서 수정되는데, 실제 승강속도(C/L)가 타겟 승강속도(C/Lo) 대비 ±10% 인 설정 범위 내로 산출되면, 실제 승강속도(C/L)로 도가니의 승강속도가 조절되고, 실제 승강속도(C/L)에 따른 최종 인상속도(Modified P/S)가 산출된다.(S4,S5,S6 참조)By the way, the actual lifting speed (C / L) is corrected within the setting range, if the actual lifting speed (C / L) is calculated within the setting range of ± 10% of the target lifting speed (C / Lo), the actual lifting speed ( C / L) adjusts the lifting speed of the crucible, and the final pulling speed (Modified P / S) is calculated according to the actual lifting speed (C / L) (see S4, S5, and S6).

하지만, 실제 승강속도(C/L)가 타겟 승강속도(C/Lo) 대비 ±10% 인 설정 범위를 벗어나면, 설정 범위의 최대값 또는 최소값으로 수정된 도가니의 승강속도(Modified C/L)가 제공되고, 최대값 또는 최소값에 따른 최종 인상속도(Modified P/S)가 산출된다.(S7,S8 참조)However, if the actual lifting speed (C / L) is outside the setting range of ± 10% of the target lifting speed (C / Lo), the crucible's rising speed (Modified C / L) is modified to the maximum or minimum value of the setting range. Is provided, and the final modified speed P / S is calculated according to the maximum value or the minimum value (see S7 and S8).

즉, 실제 승강속도(C/L)가 타겟 승강속도(C/Lo) 대비 +10% 보다 크면, 타겟 승강속도(C/Lo) 대비 +10%로 수정된 도가니의 승강속도(Modified C/L)가 제공되고, 그에 따른 최종 인상속도(Modified P/S)가 산출된다.That is, if the actual lifting speed (C / L) is greater than + 10% of the target lifting speed (C / Lo), the modified speed of the crucible is + 10% of the target lifting speed (C / Lo). ) Is provided, and the final modified speed (P / S) is calculated accordingly.

반면, 실제 승강속도(C/L)가 최소값인 타겟 승강속(C/Lo)도 대비 -10% 보다 작으면, 타겟 승강속도(C/Lo) 대비 -10% 수정된 도가니의 승강속도(Modified C/L)가 제공되고, 그에 따른 최종 인상속도(Modified P/S)가 산출된다.On the other hand, if the actual lifting speed (C / L) is smaller than the target lifting speed (C / Lo), which is the minimum value, -10% compared to the target lifting speed (C / Lo), the rising speed of the crucible modified by -10% compared to the target lifting speed (C / Lo) is modified. C / L), and thus the final modified speed P / S is calculated.

따라서, 초기에 과도하게 인상속도(PS)가 가변되더라도 제한된 범위 내에서 수정된 도가니의 승강속도(Modified C/L)가 제공되는 동시에 이와 연동되어 최종 인상속도(Modified P/S)가 조절되며, 상기 승강조절부는 수정된 도가니의 승상속도(Modified C/L)에 따라 정밀하게 도가니의 승강 작동을 조절하는 동시에 인상조절부는 최종 인상속도(Modified P/S)에 따라 정밀하게 잉곳의 성장을 조절할 수 있다.Thus, even if the initial PS speed is excessively variable, the modified C / L of the crucible modified within the limited range is provided and at the same time, the final modified P / S is adjusted. The elevating controller precisely controls the elevating operation of the crucible according to the modified C / L of the crucible, while the elevating controller can precisely control the growth of the ingot according to the final raised speed (Modified P / S). have.

다음, 최종 인상속도(Modified P/S)에 따라 히터 파워를 산출하고, 히터 파워(P)를 제공하여 히터를 직접 제어한다.(S9 참조)Next, the heater power is calculated according to the final pulling speed Modified P / S, and the heater power P is provided to directly control the heater (see S9).

일종의 PC 모듈 형태인 고해상도 제어기는 인상속도 제어부 및 온도 제어부를 포함한 형태로 구성되며, 직접 히터를 제어할 수 있다.The high resolution controller, which is a type of PC module, has a form including a pulling speed controller and a temperature controller, and can directly control a heater.

이때, 상기 인상속도 제어부는 상기와 같이 제공되는 최종 인상속도를 평균값과 편차로 산출하여 온도 보정량으로 산출하고, 상기 온도 제어부는 온도 보정량을 히터 파워(P)로 산출한 다음, 상기 히터 파워(P)를 펄스폭 변조(Pulse width modulation : PWM) 제어방법에 의해 세분화하여 상기 히터에 직접 전송하여 제어할 수 있다. At this time, the pulling speed control unit calculates the final pulling speed provided as the average value and the deviation as a temperature correction amount, the temperature control unit calculates the temperature correction amount as the heater power (P), and then the heater power (P) ) Can be subdivided by a pulse width modulation (PWM) control method and transmitted directly to the heater for control.

따라서, 상기 고해상도 제어기에 의해 상기 온도 보정량과 히터 파워(P)를 실수로 산출하여 적용할 수 있으며, 보다 정밀하게 온도 환경을 제공하여 잉곳의 직경 편차를 줄일 수 있다.Therefore, the temperature correction amount and the heater power P may be calculated and applied by the high resolution controller by mistake, and the temperature variation of the ingot may be reduced by providing the temperature environment more precisely.

130 : 인상 조절부 140 : 직경측정센서
150 : 승강 조절부 200 : 잉곳 성장 제어장치130: impression adjusting unit 140: diameter measuring sensor
150: lifting control unit 200: ingot growth control device

Claims (10)

히터가 도가니에 담긴 원료를 융액 상태로 가열하고, 상기 도가니에 담긴 융액으로부터 잉곳을 타겟 직경으로 성장시키는 잉곳 성장 제어장치에 있어서,
상기 잉곳의 타겟 직경과 상기 잉곳의 실제 직경의 오차에 따라 상기 잉곳의 인상속도를 산출하는 직경 제어기(Auto diameter controller);
상기 도가니의 타겟 승강속도 대비 ± 10% 범위 내에서 상기 직경 제어기에 의해 산출된 인상속도에 비례하도록 상기 도가니의 승강속도를 수정하는 보조 제어기;
상기 보조 제어기에서 수정된 도가니의 승강속도를 반영하여 상기 도가니를 승강시키는 도가니 승강조절부; 및
상기 보조 제어기에서 수정된 도가니의 승강속도에 따라 상기 잉곳의 최종 인상속도를 산출하고, 상기 잉곳의 최종 인상속도를 반영하여 상기 잉곳을 인상시키는 잉곳 인상조절부;를 포함하는 잉곳 성장 제어장치.In the ingot growth control device for heating the raw material contained in the crucible in the melt state, the heater to grow the ingot to the target diameter from the melt contained in the crucible,
An auto diameter controller for calculating a pulling speed of the ingot according to an error between a target diameter of the ingot and an actual diameter of the ingot;
An auxiliary controller for modifying the elevating speed of the crucible so as to be proportional to the pulling speed calculated by the diameter controller within a range of ± 10% of the elevating speed of the crucible;
A crucible elevating control unit for elevating the crucible by reflecting the elevating speed of the crucible modified by the auxiliary controller; And
And an ingot pulling control unit configured to calculate the final pulling speed of the ingot according to the lifting speed of the crucible modified by the auxiliary controller, and to raise the ingot by reflecting the final pulling speed of the ingot. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 잉곳의 최종 인상속도에 따라 히터 파워를 산출하고, 상기 히터 파워를 펄스 신호로 상기 히터에 전송하는 고해상도 제어기;를 더 포함하는 잉곳 성장 제어장치.The method of claim 1,
And a high resolution controller configured to calculate a heater power according to the final pulling speed of the ingot and transmit the heater power to the heater as a pulse signal. 제3항에 있어서,
상기 고해상도 제어기는,
설정시간 동안 상기 잉곳의 최종 인상속도를 평균값과 편차로 산출하고, 상기 잉곳의 최종 인상속도 편차를 온도 보정량으로 산출하는 인상속도 제어부(Auto growing controller)와,
상기 인상속도 제어부에서 산출된 상기 온도 보정량을 히터 파워로 산출하고, 상기 히터 파워를 펄스폭 변조(Pulse width modulation : PWM) 제어방법에 의해 세분화하여 상기 히터에 전송하는 온도 제어부(Auto temperature controller)를 포함하는 잉곳 성장 제어장치.The method of claim 3,
The high resolution controller,
An auto growing controller which calculates a final pulling speed of the ingot as an average value and a deviation during the set time, and calculates a final pulling speed deviation of the ingot as a temperature correction amount;
An auto temperature controller configured to calculate the temperature correction amount calculated by the pulling speed controller as a heater power and to subdivide the heater power by a pulse width modulation (PWM) control method and transmit the same to the heater; Ingot growth controller, including. 제4항에 있어서,
상기 고해상도 제어기는,
상기 온도 보정량과 히터 파워를 실수로 산출하여 적용하는 잉곳 성장 제어장치.The method of claim 4, wherein
The high resolution controller,
Ingot growth control apparatus for calculating and applying the temperature correction amount and the heater power by mistake. 히터가 도가니에 담긴 원료를 융액 상태로 가열하고, 상기 도가니에 담긴 융액으로부터 잉곳을 타겟 직경으로 성장시키는 잉곳 성장 제어방법에 있어서,
상기 잉곳의 타겟 직경과 상기 잉곳의 실제 직경의 오차에 따라 상기 잉곳의 인상속도를 산출하는 제1단계;
상기 제1단계에서 인상속도에 비례하여 상기 도가니의 승강속도를 산출하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 산출된 도가니의 승강속도가 상기 도가니의 타겟 승강속도 대비 ± 10% 의 설정 범위 내에서 가변되도록 수정되는 제2과정을 포함하는 제2단계;
상기 제2단계에서 수정된 도가니의 승강속도에 따라 상기 잉곳의 최종 인상속도를 산출하고, 산출된 잉곳의 최종 인상속도로 상기 잉곳을 성장시키는 제3단계;를 포함하는 잉곳 성장 제어방법.In the ingot growth control method in which a heater heats the raw material contained in the crucible in the molten state, and grows the ingot to the target diameter from the melt contained in the crucible,
Calculating a pulling speed of the ingot according to an error between a target diameter of the ingot and an actual diameter of the ingot;
The first step of calculating the lifting speed of the crucible in proportion to the pulling speed in the first step, and the lifting speed of the crucible calculated in the first process is within a setting range of ± 10% of the target lifting speed of the crucible A second step including a second process modified to be variable;
And calculating a final pulling speed of the ingot according to the lifting speed of the crucible modified in the second step, and growing the ingot at the calculated final pulling speed of the ingot. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제2단계는,
상기 도가니의 승강속도가 상기 타겟 승강속도 대비 +10% 이상으로 산출되면, 상기 수정된 도가니의 승강속도는 상기 타겟 승강속도 대비 +10%로 수정되고,
상기 도가니의 승강속도가 상기 타겟 승강속도 대비 -10% 이하로 산출되면, 상기 수정된 도가니의 승강속도는 상기 타겟 승강속도 대비 -10%로 수정되는 잉곳 성장 제어방법.The method of claim 6,
The second step,
When the elevating speed of the crucible is calculated to be + 10% or more relative to the target elevating speed, the elevating speed of the modified crucible is modified to + 10% compared to the target elevating speed,
If the elevating speed of the crucible is calculated to be -10% or less than the target elevating speed, the modified crucible elevating speed is modified to -10% compared to the target elevating speed. 제8항에 있어서,
상기 잉곳의 최종 인상속도에 따라 히터 파워를 산출하고, 상기 히터 파워를 펄스 신호로 상기 히터에 전송하는 제4단계;를 더 포함하는 잉곳 성장 제어방법.The method of claim 8,
And a fourth step of calculating a heater power according to the final pulling speed of the ingot and transmitting the heater power to the heater as a pulse signal. 제9항에 있어서,
상기 제4단계는,
상기 히터 파워를 실수로 산출하여 적용하는 과정을 포함하는 잉곳 성장 제어방법.
The method of claim 9,
The fourth step,
Ingot growth control method comprising the step of calculating and applying the heater power by mistake.
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