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KR102775318B1 - A method for charging silicon in a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter - Google Patents

A method for charging silicon in a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter Download PDF

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KR102775318B1
KR102775318B1 KR1020240047892A KR20240047892A KR102775318B1 KR 102775318 B1 KR102775318 B1 KR 102775318B1 KR 1020240047892 A KR1020240047892 A KR 1020240047892A KR 20240047892 A KR20240047892 A KR 20240047892A KR 102775318 B1 KR102775318 B1 KR 102775318B1
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KR
South Korea
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hopper
single crystal
silicon
crystal growth
cone
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KR1020240047892A
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Korean (ko)
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최시영
정의삼
심복철
Original Assignee
제이에이취엔지니어링주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 단결정 성장 장치에 고체원료를 투입하여 충전하는 공정에 있어, 호퍼장치에 실리콘 등의 고체원료를 적재하는 공정에서 발생되는 불순물이나 분진을 제거하기 위한 호퍼필터 및 호퍼필터를 이용한 호퍼장치를 통한 반도체 단결정 성장 장치에 불순물이나 분진이 제거된 고체원료의 충전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hopper filter for removing impurities or dust generated in a process of loading a solid raw material such as silicon into a hopper device in a process of charging a semiconductor single crystal growth device with the solid raw material, and a method of charging a solid raw material from which impurities or dust have been removed into a semiconductor single crystal growth device through a hopper device using the hopper filter.

Description

호퍼필터가 구성된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 방법{A method for charging silicon in a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter}{A method for charging silicon in a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter}

본 발명은 반도체 단결정 성장 장치에 고체원료를 투입하여 충전하는 공정에 있어, 호퍼장치에 실리콘 등의 고체원료를 적재하는 공정에서 발생되는 불순물이나 분진을 제거하기 위한 호퍼필터 및 호퍼필터를 이용한 호퍼장치를 통한 반도체 단결정 성장 장치에 불순물이나 분진이 제거된 고체원료의 충전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hopper filter for removing impurities or dust generated in a process of loading a solid raw material such as silicon into a hopper device in a process of charging a semiconductor single crystal growth device with the solid raw material, and a method of charging a solid raw material from which impurities or dust have been removed into a semiconductor single crystal growth device through a hopper device using the hopper filter.

단결정 반도체의 제조 방법으로서, 도가니에 용융된 실리콘이나 게르마늄 결정 융액으로부터 결정을 성장시키면서 끌어올리는 쵸크랄스키법(Czochralski method)이 널리 알려져 있다. As a method for manufacturing single crystal semiconductors, the Czochralski method, which grows and pulls a crystal from a melted silicon or germanium crystal in a crucible, is widely known.

이 쵸크랄스키법은, 도가니에 통상 다결정의 고체 원료를 충전하고 가열하여 용융시킴으로써 결정 융액을 만든 다음, 이 결정 융액에 단결정 시드(seed)를 접촉시켜 서서히 인상시키면서 원하는 지름을 가지는 단결정 잉곳(ingot)을 성장시킨다.This Czochralski method involves filling a crucible with solid raw materials, usually polycrystalline, and heating them to melt them to create a crystal melt, then bringing a single crystal seed into contact with the crystal melt and slowly pulling it up to grow a single crystal ingot with the desired diameter.

단결정 반도체 성장장치의 도가니에 고체 원료를 공급하는 방법으로는 고체 원료의 형태에 따른 분류로서, 다음과 같은 세 가지가 알려져 있다. There are three known methods for supplying solid raw materials to the crucible of a single crystal semiconductor growth device, classified by the form of the solid raw materials.

첫째, 부정형의 칩 형태 고체 원료를 도가니의 중앙 상방으로부터 직하시켜 공급하는 방법, 둘째, 입자 형태의 고체 원료를 도가니의 중앙 또는 경사 상방으로부터 직하 또는 비스듬하게 공급하는 방법, 및 셋째, 봉상의 고체 원료를 도가니의 중앙 상방으로부터 아래로 서서히 공급하면서 녹이는 방법이 그것이다. First, a method of supplying an irregularly shaped chip-shaped solid raw material directly from above the center of the crucible, second, a method of supplying a particle-shaped solid raw material directly or obliquely from above the center or obliquely from above the crucible, and third, a method of melting a rod-shaped solid raw material while slowly supplying it downward from above the center of the crucible.

이 세 가지 방법들은 각각의 원료 형태에 따라 각각 다른 구조의 공급 장치를 사용하게 되며, 각각의 장단점을 가지고 있지만, 원료의 입수가 가장 용이하고 저렴하며 재생(재활용) 원료를 사용할 수 있다는 점에서 상기 첫째 방법이 널리 사용되고 있다. These three methods each use a different type of supply device depending on the type of raw material, and each has its own advantages and disadvantages. However, the first method is most widely used because it is the easiest and cheapest to obtain raw materials and can use recycled raw materials.

이 첫째 방법 및 그 장치에 관해서 다음과 같은 선행기술들이 알려져 있다.The following prior arts are known regarding this first method and its device:

도 1은 일본특허공개 제2004-244236호에 공개된 종래의 반도체 단결정 성장장치와 호퍼장치를 보여주는 단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor single crystal growth device and hopper device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2004-244236.

고체 원료 공급 장치, 일명 호퍼장치(Hooper, 30)는, 도가니에 공급할 칩 형태의 고체 원료가 적재되는 수직 원통형의 호퍼바디(32), 호퍼바디의 상단 개구부를 덮는 상부 덮개(56), 호퍼바디의 하단 개구부를 막는 호퍼콘(36), 및 호퍼콘의 상단에 연결되고 호퍼바디의 내부를 관통하여, 호퍼콘이 고체 원료의 하중에 의해 밑으로 떨어지는 것을 막고, 호퍼콘을 적절하게 열어 고체 원료의 낙하량 및 낙하 속도를 제어하는 지지봉(76)으로 이루어진다. A solid raw material supply device, also known as a hopper device (Hooper, 30), is composed of a vertical cylindrical hopper body (32) in which chip-shaped solid raw materials to be supplied to a crucible are loaded, an upper cover (56) covering the upper opening of the hopper body, a hopper cone (36) blocking the lower opening of the hopper body, and a support rod (76) connected to the upper end of the hopper cone and penetrating the inside of the hopper body to prevent the hopper cone from falling down due to the load of the solid raw material and to appropriately open the hopper cone to control the falling amount and falling speed of the solid raw material.

여기서, 호퍼바디(32), 상부 덮개(56), 호퍼콘(36) 및 지지봉(76)은 통상 석영 또는 석영 유리로 이루어지고, 지지봉은 석영, 유리 또는 몰리브덴 등의 내열성 금속으로 이루어진다. Here, the hopper body (32), upper cover (56), hopper cone (36) and support rod (76) are usually made of quartz or quartz glass, and the support rod is made of a heat-resistant metal such as quartz, glass or molybdenum.

또한, 호퍼콘(36)은 고체 원료와 대면하는 쪽에 원추의 정점이 있는 원추 형상을 가지고 있어, 지지봉(76)에 의해 위로 당겨진 상태에서 호퍼바디(32)의 하단 개구부를 막고 있다가, 지지봉(76)이 아래로 이동함에 따라 호퍼바디의 하단 개구부가 열려 고체 원료가 도가니(20)에 충전되게 된다.In addition, the hopper cone (36) has a cone shape with the apex of the cone on the side facing the solid raw material, so that it blocks the lower opening of the hopper body (32) while being pulled upward by the support rod (76), and as the support rod (76) moves downward, the lower opening of the hopper body opens, allowing the solid raw material to be charged into the crucible (20).

상기 고체 원료 공급 장치인 호퍼장치(30)는 비어있는 도가니(20)에 처음으로 고체 원료를 충전할 때에 사용될 수 있지만 추가 충전 또는 재충전시에 사용되는 것이 일반적이다. The above-mentioned solid raw material supply device, the hopper device (30), can be used when initially charging solid raw materials into an empty crucible (20), but is generally used when additionally charging or recharging.

즉, 단결정 잉곳의 생산성은 도가니의 용적과 도가니에 충전되어 있는 융액의 양에 비례하게 되는데, 비어 있는 도가니에 처음으로 고체 원료를 충전하고 녹이면 고체 원료 사이의 공극에 의해 융액의 체적이 공급했던 고체 원료의 체적에 비해 훨씬 줄어들게된다. That is, the productivity of a single crystal ingot is proportional to the volume of the crucible and the amount of melt filled in the crucible. When solid raw materials are first filled and melted in an empty crucible, the volume of the melt is greatly reduced compared to the volume of the solid raw materials supplied due to the gaps between the solid raw materials.

따라서, 고체 원료를 보충하는 추가 충전을 행함으로써 융액의 양을 늘리고 생산성을 높이게 된다. Therefore, by performing additional charging to supplement solid raw materials, the amount of melt is increased and productivity is improved.

그런데, 호퍼바디(32) 내부에 적재되어 있던 고체 원료가 도가니에 충전될 때 고체 원료는 호퍼콘(36)의 표면에 부딪히고, 이 충격으로 인하여 석영 또는 석영 유리 재질의 호퍼콘(36)이 깨지는 현상이 종종 발생한다. However, when the solid raw material loaded inside the hopper body (32) is filled into the crucible, the solid raw material hits the surface of the hopper cone (36), and this impact often causes the hopper cone (36) made of quartz or quartz glass to break.

이렇게 깨져나온 호퍼콘(36)의 조각은 고체 원료와 함께 도가니 내부로 떨어지게 되고, 이로 인하여 고순도의 결정 융액에 석영 성분이 첨가되어 오염이 발생하여 양질의 단결정 잉곳을 생산할 수 없게 되고 수율이 저하되는 문제를 발생시킨다.Pieces of the hopper cone (36) that are broken in this way fall into the crucible together with the solid raw material, and as a result, quartz components are added to the high-purity crystal melt, causing contamination, making it impossible to produce high-quality single crystal ingots and causing problems such as a decrease in yield.

특허문헌1: 일본특허공개 제2004-244236호(공개일 2004.9.2)Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2004-244236 (Published on September 2, 2004) 특허문헌2: 국내특허공개공보 제10-2023-0066802호(공개일: 2023.05.16)Patent Document 2: Domestic Patent Publication No. 10-2023-0066802 (Publication Date: 2023.05.16) 특허문헌3: 국내특허공개공보 제10-2015-0106204호(공개일: 2015.09.21)Patent Document 3: Domestic Patent Publication No. 10-2015-0106204 (Publication Date: 2015.09.21) 특허문헌4: 국내특허공개공보 제10-2007-0029047호(공개일: 2007.03.13)Patent Document 4: Domestic Patent Publication No. 10-2007-0029047 (Publication Date: 2007.03.13)

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 반도체 단결정 성장 장치에 고체 원료를 추가로 충전하기 이전에 다결정 실리콘을 호퍼장치에 적재하는 과정에서 발생되는 유리가루나 실리콘 분진을 최대한 제거한 이후에 단결정 성장장치의 도가니로 실리콘을 충전하도록 하여, 단결정 성장 공정중 고체원료의 추가 투입시 실리콘 융액의 오염으로 인한 악영향을 제거하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to remove as much glass powder or silicon dust as possible generated in the process of loading polycrystalline silicon into a hopper device before additionally charging solid raw materials into a semiconductor single crystal growth device, and then charge silicon into a crucible of a single crystal growth device, thereby eliminating adverse effects caused by contamination of the silicon melt when additional solid raw materials are added during the single crystal growth process.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 단결정 성장장치로 실리콘을 충전하는 호퍼장치에 있어서, 반도체 단결정 성장장치의 도가니에 적재될 실리콘이 적재되는 수직 원통형의 호퍼바디; 상기 호퍼바디의 상단 개구부를 덮는 상부 덮개; 상기 호퍼바디의 하단 개구부를 막도록 장착되는 호퍼콘; 및 상기 호퍼콘의 상단에 연결되고 상기 호퍼바디의 내부를 관통하여, 상기 호퍼콘이 상기 실리콘의 하중에 의해 밑으로 떨어지는 것을 막고, 상기 호퍼콘을 적절하게 열어 실리콘의 낙하량 및 낙하 속도를 제어하는 연결지지봉;이 구성되며,In order to achieve the above object, the present invention is a hopper device for charging silicon into a semiconductor single crystal growth device, comprising: a vertical cylindrical hopper body in which silicon to be loaded into a crucible of the semiconductor single crystal growth device is loaded; an upper cover covering an upper opening of the hopper body; a hopper cone mounted to block a lower opening of the hopper body; and a connecting support rod connected to an upper end of the hopper cone and penetrating the inside of the hopper body to prevent the hopper cone from falling down due to the load of the silicon and to appropriately open the hopper cone to control the amount and speed of falling silicon;

상기 호퍼바디의 하단 개구부에는 타공이 형성된 호퍼필터가 장착되어 상기 호퍼바디에 실리콘이 적재되면서 발생하는 분진과 불순물이 상기 타공을 통해 배출된 이후에 상기 호퍼콘이 상기 호퍼바디의 하단 개구부에 장착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 호퍼필터가 구성된 호퍼장치를 제시한다.A hopper device having a hopper filter is provided, characterized in that a hopper filter having perforations is mounted on the lower opening of the hopper body, and dust and impurities generated when silicon is loaded into the hopper body are discharged through the perforations, and then the hopper cone is mounted on the lower opening of the hopper body.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 호퍼장치에 실리콘을 적재하여 반도체 단결정 성장장치에 충전하는 방법에 있어서, 수직 원통형의 호퍼바디의 하단 개구부에 타공이 형성된 호퍼필터를 장착하는 단계; 반도체 단결정 성장장치의 도가니에 공급할 실리콘이 상기 호퍼바디에 적재되면서 발생하는 분진과 불순물을 상기 호퍼필터의 타공을 통해 배출되는 적재단계; 상기 실리콘이 적재된 호퍼바디에 기체유입에 통해 분진과 불순물을 상기 호퍼필터의 타공을 통해 배출하는 필터링 단계; 상기 호퍼필터의 하측으로 호퍼콘을 장착하여 상기 호퍼바디의 하단 개구부를 막는 단계; 및 상기 반도체 단결정 성장장치의 도가니에 호퍼바디에 적재된 실리콘을 호퍼콘을 열면서 충전하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 호퍼필터가 구성된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 방법을 제시한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention proposes a method for charging silicon into a semiconductor single crystal growth device by loading silicon into a hopper device, the method comprising: a step of mounting a hopper filter having perforations formed in the lower opening of a vertical cylindrical hopper body; a loading step of discharging dust and impurities generated when silicon to be supplied to a crucible of a semiconductor single crystal growth device is loaded into the hopper body through the perforations of the hopper filter; a filtering step of discharging dust and impurities through the perforations of the hopper filter by introducing gas into the hopper body loaded with the silicon; a step of mounting a hopper cone below the hopper filter to block the lower opening of the hopper body; and a step of charging the silicon loaded in the hopper body into the crucible of the semiconductor single crystal growth device while opening the hopper cone.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 단결정 성장 장치에 실리콘이나 게르마늄 등의 고체원료를 충전하는 공정 이전에, 선처리로서 호퍼필터를 이용하여 호퍼장치에 고체원료 적재시에 발생하는 유리가루나 분진을 제거하도록 구성하여, 반도체 단결정 성장 장치의 도가니로 불순물과 분진이 제거된 순도 높은 실리콘을 공급할 수 있게 되어 실리콘 융액의 오염을 방지할 수가 있게 된다.As described above, according to the present invention, prior to the process of charging a solid raw material such as silicon or germanium into a semiconductor single crystal growth device, a hopper filter is used as a pretreatment to remove glass powder or dust generated when loading the solid raw material into the hopper device, so that high-purity silicon from which impurities and dust have been removed can be supplied to the crucible of the semiconductor single crystal growth device, thereby preventing contamination of the silicon melt.

이를 통해, 양질의 단결정 잉곳을 생산할 수 있게 되고 수율을 개선할 수가 있게 된다.This enables the production of high-quality single crystal ingots and improves yield.

도 1은 종래의 반도체 단결정 성장장치와 호퍼장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 반도체 단결정 성장장치와 호퍼장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치의 도가니에 고체원료가 충전되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 호퍼장치에 장착되는 호퍼필터에 대한 단면도와 호퍼필터의 장착상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 호퍼필터가 장착된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 사용상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 호퍼필터가 장착된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 방법에 대한 흐름도이다.
Figure 1 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor single crystal growth device and a hopper device.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor single crystal growth device and a hopper device of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a solid raw material is charged into a crucible of a semiconductor single crystal growth device using the hopper device of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a hopper filter mounted on a hopper device according to an embodiment of the present invention and a mounting state diagram of the hopper filter.
FIG. 5 is a diagram showing a state of use for charging silicon into a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flow chart of a method for filling silicon into a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be interpreted as limited to their usual or dictionary meanings, and should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best way.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations illustrated in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, it should be understood that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of filing this application.

도 2는 본 발명의의 반도체 단결정 성장장치와 호퍼장치를 보여주는 단면도이다. 본 실시예에서 단결정 성장시키고자 하는 반도체는 실리콘으로 설명되나, 본 발명은 게르마늄 등의 다른 반도체를 결정 성장시키는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있음은 물론이다. Figure 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor single crystal growth device and a hopper device of the present invention. In this embodiment, the semiconductor to be grown as a single crystal is described as silicon, but the present invention can be applied in the same way to crystal growth of other semiconductors such as germanium.

또한, 본 실시예에서 공급되는 고체 원료는 부정형(칩 형태의) 다결정 실리콘으로 설명되나, 본 발명은 입자 형태의 다결정 실리콘이나 재생 실리콘을 공급하는 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다. 나아가, 본 실시예에서는 도가니 안에 결정 융액이 남아 있는 상태에서 고체 원료를 추가 충전 또는 재충전하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 비어 있는 도가니에 고체 원료를 충전하는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, although the solid raw material supplied in this embodiment is described as amorphous (chip-shaped) polycrystalline silicon, it is of course true that the present invention can be applied even when supplying particle-shaped polycrystalline silicon or regenerated silicon. Furthermore, although this embodiment describes an example in which the solid raw material is additionally charged or recharged while the crystal melt remains in the crucible, it is of course true that the present invention can be applied even when filling the solid raw material into an empty crucible.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 호퍼장치(200)는, 단결정 성장 장치(100)의 도가니(120)에 칩 형태의 다결정 실리콘(400)를 공급하도록 성장 장치의 게이트(170)에 장착되어 사용된다. As shown in FIG. 2, the hopper device (200) of the present embodiment is mounted on the gate (170) of the growth device to supply polycrystalline silicon (400) in the form of chips to the crucible (120) of the single crystal growth device (100).

호퍼장치(200)는 내부에 다결정 실리콘 원료(400)가 적재되는 원통형의 호퍼바디(210), 호퍼바디의 하단의 개구부를 막는 원추형의 호퍼콘(220), 호퍼바디(210)의 상단의 개구부를 막는 상부 덮개(230), 및 호퍼콘(220)의 정점 부근에 연결되어 호퍼바디(210)의 내부를 관통하는 연결 지지봉(300)을 구비한다.The hopper device (200) has a cylindrical hopper body (210) in which polycrystalline silicon raw material (400) is loaded, a conical hopper cone (220) that blocks an opening at the bottom of the hopper body, an upper cover (230) that blocks an opening at the top of the hopper body (210), and a connecting support rod (300) that is connected near the top of the hopper cone (220) and penetrates the inside of the hopper body (210).

호퍼바디(210)는 내부에 고체원료인 다결정 실리콘(400)를 적재하는 원통형의 구조를 가지며, 호퍼바디(210)의 외주면에는 연속 또는 불연속적으로 돌출된 스톱퍼(240)가 형성된다. 이 스톱퍼(310)는 단결정 성장장치(100)의 상부에 본 실시예의 호퍼장치(200)를 장착할 때, 게이트(170)에 스톱퍼(240)가 걸리도록 하여 호퍼바디(210)를 일정한 위치에 고정시키는 역할을 한다. 호퍼바디(210)는 통상 고열에 강하고 투명한 석영 유리를 원료로 제작한다.The hopper body (210) has a cylindrical structure that loads polycrystalline silicon (400), which is a solid raw material, inside, and a stopper (240) that protrudes continuously or discontinuously is formed on the outer surface of the hopper body (210). When the hopper device (200) of the present embodiment is mounted on the upper part of the single crystal growth device (100), the stopper (310) serves to fix the hopper body (210) at a certain position by allowing the stopper (240) to be caught on the gate (170). The hopper body (210) is usually manufactured using quartz glass that is resistant to high heat and is transparent.

호퍼콘(220)은 원추형으로 하단면의 직경이 호퍼바디(210)의 하단 개구부 직경보다 약간 크게 하여 원추의 정점이 호퍼바디(210)의 내부를 향하도록 하여 장착되었을 때 호퍼바디(210)의 하단 개구부를 완전히 폐색하도록 하며, 일반적으로 석영유리를 재질로 제작된다. The hopper cone (220) is cone-shaped and has a diameter of the lower surface that is slightly larger than the diameter of the lower opening of the hopper body (210), so that the apex of the cone faces the inside of the hopper body (210) and completely blocks the lower opening of the hopper body (210) when mounted. It is generally made of quartz glass.

연결 지지봉(300)은 호퍼콘(220)의 원추 정점 부근에 연결되고 호퍼콘(220)의 내부와 상부 덮개(230)를 관통하여 도시하지 않은 시드 커넥터(seed connector)에 연결됨으로써, 호퍼콘(220)이 다결정 실리콘(400)의 하중에 의해 하방으로 낙하하는 것을 방지하는 지지 와이어 또는 지지봉의 역할을 한다. The connecting support rod (300) is connected near the cone apex of the hopper cone (220) and penetrates the interior of the hopper cone (220) and the upper cover (230) to be connected to a seed connector (not shown), thereby acting as a support wire or support rod that prevents the hopper cone (220) from falling downward due to the load of the polycrystalline silicon (400).

또한, 연결 지지봉(300)은 도가니(120)에 다결정 실리콘(400)를 충전할 때 호퍼바디(210)의 하단 개구부가 열리도록 호퍼콘(220)를 하방으로 이동시키는 역할도 한다. In addition, the connecting support rod (300) also serves to move the hopper cone (220) downward so that the lower opening of the hopper body (210) opens when filling the polycrystalline silicon (400) into the crucible (120).

연결 지지봉(300)은 지지 와이어로 이루어지는 경우 몰리브덴이나 텅스텐 등의 고온 기계적 강도가 강한 고융점 금속이나 그 합금으로 이루어지며, 지지봉의 형태로 이루어지는 경우 마찬가지로 고융점 금속이나 그 합금, 또는 호퍼바디(210)와 동일한 석영 유리로 제작할 수 있다.When the connecting support bar (300) is made of a support wire, it is made of a high-melting point metal with high mechanical strength at high temperatures, such as molybdenum or tungsten, or an alloy thereof. When it is made in the form of a support bar, it can likewise be made of a high-melting point metal or an alloy thereof, or the same quartz glass as the hopper body (210).

상부 덮개(230)는 호퍼바디(210)의 상단에 탈착 가능하게 설치되는 뚜껑으로, 상부 덮개(230)는 관찰이 용이하고, 고온에 견디며 오염방지를 위하여 통상 석영 유리로 제작한다.The upper cover (230) is a lid that is detachably installed on the top of the hopper body (210). The upper cover (230) is usually made of quartz glass to facilitate observation, withstand high temperatures, and prevent contamination.

한편, 고체 원료 공급 장치인 호퍼장치(200)가 설치되는 단결정 성장 장치(100)는 하부 챔버(130)와 상부 챔버(140)에 의해서 외부와 밀폐된다. Meanwhile, the single crystal growth device (100) in which the hopper device (200), which is a solid raw material supply device, is installed is sealed from the outside by the lower chamber (130) and the upper chamber (140).

하부 챔버(130)의 안에는 도가니(120), 히터(150) 및 단열재(160)가 배치된다. 또한, 도가니(120)에는 도가니를 상하로 승강시키거나 회전시키는 구동 기구(미도시)가 연결될 수 있다. A crucible (120), a heater (150), and an insulator (160) are placed inside the lower chamber (130). In addition, a driving mechanism (not shown) for raising and lowering or rotating the crucible (120) may be connected to the crucible.

상부 챔버(140)는 하부 챔버(130)에서 상부로 연장되어 도가니(120)의 상부에 원통형으로 설치되며, 게이트(170)를 통해 호퍼장치(200)를 설치하거나 단결정 잉곳을 인상시키기 위한 공간을 제공한다.The upper chamber (140) extends upward from the lower chamber (130) and is cylindrically installed on the upper part of the crucible (120), and provides a space for installing a hopper device (200) or lifting a single crystal ingot through a gate (170).

이어서, 이와 같이 구성되는 본 실시예의 호퍼장치(200)를 이용하여 단결정 성장 장치(100) 내부의 도가니(120)에 고체 원료인 다결정 실리콘(400)을 충전하는 방법에 관하여 상세히 설명한다.Next, a method of charging polycrystalline silicon (400), which is a solid raw material, into a crucible (120) inside a single crystal growth device (100) using the hopper device (200) of this embodiment configured as described above will be described in detail.

먼저, 호퍼장치(200)의 호퍼바디(210)의 하단 개구부를 호퍼콘(220)의 원추 정점이 호퍼바디(210)의 내부를 향하도록 하여 막은 상태에서 고체 원료인 다결정 실리콘(400)를 적재한다. First, the lower opening of the hopper body (210) of the hopper device (200) is blocked so that the conical apex of the hopper cone (220) faces the inside of the hopper body (210), and then the polycrystalline silicon (400), which is a solid raw material, is loaded.

이때 고체 원료인 다결정 실리콘(400)는 부정형의 칩 형태이거나 입자 형태의 것으로서 그 직경이 6~50mm인 것이 일반적이다.At this time, the solid raw material, polycrystalline silicon (400), is usually in the form of an irregular chip or particle, with a diameter of 6 to 50 mm.

다결정 실리콘(400)의 직경의 범위는 어디까지나 예시적인 것으로, 호퍼바디(210)와 호퍼콘(220)의 수치정밀도가 높거나 그 크기 등에 기인하는 내충격 강도가 충분히 큰 경우에는 상기 직경의 범위는 상기에서 제시한 범위를 벗어날 수도 있다. The range of the diameter of the polycrystalline silicon (400) is merely exemplary, and if the numerical precision of the hopper body (210) and the hopper cone (220) is high or the impact strength due to the size thereof is sufficiently high, the range of the diameter may be outside the range presented above.

이어서, 내부에 다결정 실리콘(400)가 적재된 상태의 호퍼장치(200)를 단결정 성장 장치(100)에 장착한다. 구체적으로, 호퍼콘(220)을 하방으로 하여 연결지지봉(300)의 반대쪽 단부를 시드 커넥터(미도시)에 연결하고, 서서히 상부 챔버(140)와 게이트(170)를 관통해 하부 챔버(130) 안쪽으로 하강시킨다. Next, the hopper device (200) with polycrystalline silicon (400) loaded inside is mounted on the single crystal growth device (100). Specifically, the hopper cone (220) is placed downward, and the opposite end of the connecting support rod (300) is connected to the seed connector (not shown), and slowly lowered through the upper chamber (140) and the gate (170) into the lower chamber (130).

그러면, 상부 챔버(140)의 내벽에 돌출되어 형성된 게이트(170)에 호퍼바디(210)의 외주면에 형성된 스톱퍼(240)가 걸려, 호퍼바디(210)는 더 이상 하강하지 못하고 일정한 위치에 정지된다. Then, the stopper (240) formed on the outer surface of the hopper body (210) is caught by the gate (170) formed by protruding on the inner wall of the upper chamber (140), so that the hopper body (210) can no longer descend and is stopped at a certain position.

이때, 도가니(120)에는 다결정 실리콘(400)을 최초 충전한 다음 용융시켰거나 단결정 성장한 후 남아 있는 실리콘 결정 융액(110)이 담겨져 있다.At this time, the crucible (120) is filled with polycrystalline silicon (400) that has been initially charged and then melted, or contains a silicon crystal melt (110) remaining after single crystal growth.

이어서, 연결 지지봉(300)을 더 하강시키면 호퍼바디(210)는 스톱퍼(240)에 의해 더 이상 하강하지 못하지만 호퍼콘(220)은 더 하강하여 호퍼바디(210)의 하단 개구부가 열리게 된다. Next, when the connecting support bar (300) is lowered further, the hopper body (210) is prevented from lowering further by the stopper (240), but the hopper cone (220) is lowered further, causing the lower opening of the hopper body (210) to open.

도 3은 본 발명의 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치의 도가니에 고체 원료가 충전되는 모습을 도시한 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a solid raw material is charged into a crucible of a semiconductor single crystal growth device using a hopper device of the present invention.

도시된 바와 같이, 호퍼바디(210) 내에 적재된 다결정 실리콘(400)이 호퍼바디(210)와 호퍼콘(220) 사이의 틈새를 통해 도가니(120) 안으로 낙하함으로써 고체 원료인 실리콘(400)이 충전된다.As illustrated, the polycrystalline silicon (400) loaded in the hopper body (210) falls into the crucible (120) through the gap between the hopper body (210) and the hopper cone (220), thereby filling the silicon (400), which is a solid raw material.

이때, 호퍼콘(220)은 도가니(120) 안에 담겨 있는 결정 융액(110)에 직접 닿지 않고 소정의 이격 거리를 가지도록 하강 거리가 조절된다. 상기 소정의 이격 거리는 낙하하는 다결정 실리콘(400)에 의해 결정 융액(110)이 비산하지 않으면서 또한 다결정 실리콘(400)의 충전에 의해 높아지는 결정 융액(110)의 액면이 호퍼콘(220)과 닿지는 않을 정도의 거리로서, 고체 원료의 크기나 낙하시간, 도가니의 용적 등을 고려하여 적절하게 최적화될 수 있다. At this time, the hopper cone (220) is lowered so that it does not directly contact the crystal melt (110) contained in the crucible (120) and has a predetermined distance. The predetermined distance is a distance that prevents the crystal melt (110) from scattering due to the falling polycrystalline silicon (400) and also prevents the liquid level of the crystal melt (110) that increases due to the filling of the polycrystalline silicon (400) from contacting the hopper cone (220). This distance can be appropriately optimized by considering the size of the solid raw material, the falling time, the volume of the crucible, etc.

호퍼바디(210)와 호퍼콘(220) 간의 이동은 상대적인 개념으로, 위에서는 호퍼바디(210)가 스톱퍼(170)에 의해 고정된 상태에서 호퍼콘(220)을 연결 지지봉(300)을 이용하여 하강시킴으로써 호퍼바디(210) 하단 개구부를 여는 것으로 설명하였지만, 호퍼콘(220)의 위치를 고정시킨 상태에서 호퍼바디(210)를 상승시킴으로써 호퍼바디(210)의 하단 개구부를 열 수도 있다.The movement between the hopper body (210) and the hopper cone (220) is a relative concept. As described above, the lower opening of the hopper body (210) is opened by lowering the hopper cone (220) using the connecting support bar (300) while the hopper body (210) is fixed by the stopper (170). However, the lower opening of the hopper body (210) can also be opened by raising the hopper body (210) while the position of the hopper cone (220) is fixed.

또한, 필요에 따라 소정의 이격거리를 유지하기 위해 다결정 실리콘(400)의 충전 중에 지속적으로 또는 단속적으로 호퍼바디(210) 및 호퍼콘(220)과 도가니(120)를 이동시켜 호퍼콘(220)와 도가니(120) 사이의 이격거리를 증가시킬 수도 있다. In addition, the hopper body (210) and the hopper cone (220) and the crucible (120) may be continuously or intermittently moved during the charging of the polycrystalline silicon (400) to maintain a predetermined distance as needed, thereby increasing the distance between the hopper cone (220) and the crucible (120).

이와 같이 하여 호퍼바디(210) 내에 적재된 다결정 실리콘(400)이 모두 도가니(120) 안에 충전되면 호퍼바디(210)를 포함하는 호퍼장치(200)를 상부 챔버(140) 쪽으로 상승시켜 꺼내고, 단결정 성장을 위한 시드를 시드 커넥터(미도시)에 연결시켜 본격적인 단결정 실리콘 성장 공정을 진행한다.In this way, when all of the polycrystalline silicon (400) loaded in the hopper body (210) is filled into the crucible (120), the hopper device (200) including the hopper body (210) is raised toward the upper chamber (140) and taken out, and a seed for single crystal growth is connected to a seed connector (not shown) to proceed with a full-scale single crystal silicon growth process.

일반적으로, 다결정 실리콘(400)의 직경이 45mm 초과하는 Nugget 사이즈면 호퍼장치(200)에 적재시에 실리콘(400)과 호퍼바디(210) 또는 호퍼콘(220)과의 충돌에 의해 유리가루가 발생하거나, 실리콘(400) 간의 충돌로 인해 분진이 발생하게 된다. In general, when the diameter of polycrystalline silicon (400) is greater than 45 mm and the nugget size is loaded into the hopper device (200), glass powder is generated due to collision between the silicon (400) and the hopper body (210) or the hopper cone (220), or dust is generated due to collision between silicon (400).

또한, 다결정 실리콘(400)의 직경이 6~45mm 인 Chip 사이즈면 호퍼장치(200)에 적재시에는 유리가루의 발생은 비교적 적지만, 실리콘(400) 자체에서 비롯되는분진과 실리콘(400)간의 충돌로 인한 분진이 발생하게 된다. In addition, when the chip size of the polycrystalline silicon (400) is 6 to 45 mm in diameter and is loaded into the hopper device (200), the generation of glass powder is relatively small, but dust is generated due to collisions between the dust from the silicon (400) itself and the silicon (400).

그러나, 호퍼장치(200)는 구조상 호퍼바디(210)의 하단 개구부 외에 개방되는 부분이 없어 불순물, 분진에 대한 제거가 불가능한 단점이 있다. However, the hopper device (200) has a structural disadvantage in that it has no opening other than the lower opening of the hopper body (210), making it impossible to remove impurities and dust.

따라서, 호퍼장치(200)에 다결정 실리콘(400)의 적재시에 발생한 유리 가루, 실리콘 분진은 단결정 성장장치(100)의 도가니로 실리콘과 함께 투입되면서 실리콘 결정 융액(110)에 대한 오염 및 단결정 성장 중 전위의 물리적인 원인이 될 수 있다. Therefore, glass powder and silicon dust generated when loading polycrystalline silicon (400) into the hopper device (200) may be introduced into the crucible of the single crystal growth device (100) together with silicon, which may cause contamination of the silicon crystal melt (110) and may be a physical cause of dislocation during single crystal growth.

이에 본 발명에서는, 호퍼장치(200)에 다결정 실리콘(400)의 적재시에 발생한 유리 가루, 실리콘 분진을 최대한 제거하여 단결정 성장장치(100)의 도가니로 실리콘과 함께 투입되도록 함으로써, 단결정 성장공정에서 원재료인 고체원료에 의한 악영향을 제거하고자 한다.Accordingly, in the present invention, glass powder and silicon dust generated when loading polycrystalline silicon (400) into a hopper device (200) are removed as much as possible and fed into a crucible of a single crystal growth device (100) together with silicon, thereby eliminating the adverse effects of solid raw materials as raw materials in the single crystal growth process.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 호퍼장치에 장착되는 호퍼필터에 대한 단면도와 호퍼필터의 장착상태도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of a hopper filter mounted on a hopper device according to an embodiment of the present invention and a mounting state diagram of the hopper filter.

도시된 바를 참조하면, 본 발명의 호퍼필터(500)는 호퍼콘(220)의 형상을 따라 제작되었으며, 호퍼바디(210)에 장착가능하도록 구성된다.Referring to the drawing, the hopper filter (500) of the present invention is manufactured according to the shape of the hopper cone (220) and is configured to be mounted on the hopper body (210).

호퍼필터(500)는 몰리브덴으로 제작될 수 있으나, 반도체 단결정 잉곳의 고순도를 고려할 경우 재질은 호퍼바디와 같은 재질인 석영유리를 사용할 수도 있다.The hopper filter (500) can be made of molybdenum, but when considering the high purity of the semiconductor single crystal ingot, the material may be quartz glass, which is the same material as the hopper body.

자세하게 설명하면, 호퍼콘(220)과 마찬가지로, 호퍼필터(500)도 원추형으로 하단면의 직경이 호퍼바디(210)의 하단 개구부 직경보다 약간 크게 하여 원추의 정점이 호퍼바디(210)의 내부를 향하도록 하여 장착되었을 때 호퍼바디(210)의 하단 개구부에 장착되도록 한다. To explain in detail, like the hopper cone (220), the hopper filter (500) is also cone-shaped with a diameter of the lower surface slightly larger than the diameter of the lower opening of the hopper body (210) so that the apex of the cone faces the inside of the hopper body (210) so that when mounted, it is mounted in the lower opening of the hopper body (210).

또한, 호퍼필터(500)의 하측으로 호퍼콘(220)가 삽입되도록 구성되며, 호퍼필터(500)의 내측면을 따라 호퍼콘(220)이 삽입되도록 도4(b)와 같이 호퍼필터(500)와 호퍼바디(210)의 접합부의 경사 각도(θ)는 도4(a)의 호퍼바디(210)와 호퍼콘(220)의 접합부의 경사 각도(θ)와 같게 구성된다. In addition, the hopper cone (220) is configured to be inserted into the lower side of the hopper filter (500), and the inclination angle (θ) of the joint between the hopper filter (500) and the hopper body (210) is configured to be the same as the inclination angle (θ) of the joint between the hopper body (210) and the hopper cone (220) of FIG. 4(a) so that the hopper cone (220) is inserted along the inner surface of the hopper filter (500).

호퍼바디(210)에 호퍼필터(500)가 장착이 된 이후에 호퍼콘(220)이 호퍼필터(500)에 장착이 되면, 연결 지지봉(300)은 호퍼콘(220)의 원추 정점 부근에 연결되고 호퍼콘(220)의 내부와 상부 덮개(230)를 관통하여 도시하지 않은 시드 커넥터(seed connector)에 연결됨으로써, 호퍼콘(220)이 다결정 실리콘(400)의 하중에 의해 하방으로 낙하하는 것을 방지하는 지지 와이어 또는 지지봉의 역할을 한다. After the hopper filter (500) is mounted on the hopper body (210), when the hopper cone (220) is mounted on the hopper filter (500), the connecting support rod (300) is connected near the cone apex of the hopper cone (220) and penetrates the inside of the hopper cone (220) and the upper cover (230) to be connected to a seed connector (not shown), thereby acting as a support wire or support rod that prevents the hopper cone (220) from falling downward due to the load of the polycrystalline silicon (400).

또한, 호퍼필터(500)의 외측면에는 일정간격 또는 무작위로 타공(510)이 형성되어 있어, 호퍼필터(500)가 호퍼바디(210)에 장착이 되더라도, 호퍼바디(210)의 하단 개구부는 호퍼필터(500)의 타공(510)을 통해 개방되는 부분을 형성하면서, 불순물, 분진에 대한 제거가 가능해진다. In addition, holes (510) are formed at regular intervals or randomly on the outer surface of the hopper filter (500), so that even when the hopper filter (500) is mounted on the hopper body (210), the lower opening of the hopper body (210) forms a part that is opened through the holes (510) of the hopper filter (500), thereby enabling the removal of impurities and dust.

호퍼바디(210)의 하단 개구부에는 타공(510)이 형성된 호퍼필터(500)가 장착되어 호퍼바디(210)에 실리콘이 적재되면서 발생하는 분진과 불순물이 타공(510)을 통해 배출을 시키고, 그 다음에 호퍼콘(220)이 호퍼바디(210)의 하단 개구부에 장착되어 하단개구부를 완전히 차단하도록 구성되는 것이다.A hopper filter (500) having perforations (510) formed is mounted in the lower opening of the hopper body (210) so that dust and impurities generated when silicon is loaded into the hopper body (210) are discharged through the perforations (510), and then a hopper cone (220) is mounted in the lower opening of the hopper body (210) so as to completely block the lower opening.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 호퍼필터가 장착된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 사용상태도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 호퍼필터가 장착된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 방법에 대한 흐름도이다.FIG. 5 is a diagram showing a state of use for charging silicon into a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart showing a method for charging silicon into a semiconductor single crystal growth device using a hopper device equipped with a hopper filter according to an embodiment of the present invention.

도시된 바를 참고하면, 호퍼장치(200)에 실리콘(400)을 적재하여 반도체 단결정 성장장치(100)에 충전하는 방법에 대한 것이다.Referring to the drawing, this relates to a method of loading silicon (400) into a hopper device (200) and charging it into a semiconductor single crystal growth device (100).

먼저, 수직 원통형의 호퍼바디(210)의 하단 개구부에 타공(510)이 형성된 호퍼필터(400)를 장착하게 된다.(S100)First, a hopper filter (400) with a perforation (510) formed in the lower opening of a vertical cylindrical hopper body (210) is mounted. (S100)

다음으로, 반도체 단결정 성장장치의 도가니(120)에 공급할 실리콘(400)이 호퍼바디(210)에 적재되면서 발생하는 분진과 불순물을 호퍼필터(400)의 타공(510)을 통해 배출된다.(S200)Next, the dust and impurities generated when silicon (400) to be supplied to the crucible (120) of the semiconductor single crystal growth device is loaded into the hopper body (210) are discharged through the perforations (510) of the hopper filter (400). (S200)

또한, 실리콘(400)이 적재된 호퍼바디(210)에 기체유입에 통해 분진과 불순물을 호퍼필터의 타공(510)을 통해 추가로 배출할 수도 있다.(S300)In addition, dust and impurities can be additionally discharged through the perforations (510) of the hopper filter by introducing gas into the hopper body (210) loaded with silicon (400). (S300)

즉, 본 발명은 호퍼필터(400)를 사용하는 방식을 통해 다결정 실리콘(400)을 호퍼장치(200)의 호퍼바디(210)에 적재시에 발생하는 불순물 및 실리콘 분진을 타공(510)을 통해 1차적으로 걸러내고, 실리콘(400) 적재완료 후 호퍼바디(210) 내부로 기체(예, 아르곤 가스, 드라이 에어 등)를 유입하여 추가적으로 내부에 잔류한 불순물 및 분진을 제거하기 위한 단계를 추가하게 된다. That is, the present invention primarily filters out impurities and silicon dust generated when loading polycrystalline silicon (400) into the hopper body (210) of the hopper device (200) through the perforations (510) by using the hopper filter (400), and after the silicon (400) is loaded, a step is added to additionally remove impurities and dust remaining inside by introducing gas (e.g., argon gas, dry air, etc.) into the hopper body (210).

다음으로, 호퍼필터(500)의 하측으로 호퍼콘(220)을 장착하여 호퍼바디의 하단 개구부를 막게 된다.(S400)Next, a hopper cone (220) is mounted on the lower side of the hopper filter (500) to block the lower opening of the hopper body (S400).

다음으로, 반도체 단결정 성장장치(100)의 도가니(120)에 호퍼바디(210)에 적재된 다결정 실리콘(400)을 호퍼콘(220)을 열면서 충전하게 된다.Next, polycrystalline silicon (400) loaded in the hopper body (210) is charged into the crucible (120) of the semiconductor single crystal growth device (100) by opening the hopper cone (220).

즉, 연결지지봉(300)이 호퍼바디(210)의 내부를 관통하여 호퍼콘(220)의 상단에 연결되면서 호퍼콘(220)이 다결정 실리콘(400)의 하중에 의해 밑으로 떨어지는 것을 막고, 또한, 호퍼콘(220)을 적절하게 열어 실리콘(400)의 낙하량 및 낙하 속도를 제어하게 된다.That is, the connecting support rod (300) penetrates the inside of the hopper body (210) and is connected to the top of the hopper cone (220), thereby preventing the hopper cone (220) from falling down due to the load of the polycrystalline silicon (400), and also controls the falling amount and falling speed of the silicon (400) by appropriately opening the hopper cone (220).

또한, 호퍼장치(200)의 호퍼콘(220)을 열면서 단결정 성장장치(100)에 적재된 다결정 실리콘(400)이 중력에 의하여 낙하시에, 낙하되는 다결정 실리콘(400)간의 접촉으로 인해 분진이 추가 발생할 수 있는데, 이때 발생되는 분진은 호퍼필터(400)와 호퍼콘(220) 사이에 안착이 가능하여 단결정 성장장치(100)의 내부로 분진이 유입되는 것을 최소화할 수 있다.In addition, when the hopper cone (220) of the hopper device (200) is opened and the polycrystalline silicon (400) loaded in the single crystal growth device (100) falls due to gravity, additional dust may be generated due to contact between the falling polycrystalline silicon (400). The dust generated at this time can settle between the hopper filter (400) and the hopper cone (220), thereby minimizing the dust from entering the interior of the single crystal growth device (100).

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.

100: 단결정 성장장치 110: 실리콘 결정 융액
120: 도가니 130: 하부 챔버
140: 상부 챔버 150: 히터
160: 단열재 170: 게이트
200: 호퍼장치 210: 호퍼바디
220: 호퍼콘 230: 상부 덮개
240: 스토퍼
300: 연결지지봉
400: 실리콘
500: 호퍼필터 510: 타공
100: Single crystal growth device 110: Silicon crystal melt
120: Crucible 130: Lower Chamber
140: Upper chamber 150: Heater
160: Insulation 170: Gate
200: Hopper device 210: Hopper body
220: Hopper cone 230: Top cover
240: Stopper
300: Connecting support bar
400: Silicone
500: Hopper filter 510: Perforated

Claims (2)

삭제delete 호퍼장치에 실리콘을 적재하여 반도체 단결정 성장장치에 충전하는 방법에 있어서,
수직 원통형의 호퍼바디의 하단 개구부에 타공이 형성된 호퍼필터를 장착하는 단계;
반도체 단결정 성장장치의 도가니에 공급할 실리콘이 상기 호퍼바디에 적재되면서 발생하는 분진과 불순물을 상기 호퍼필터의 타공을 통해 배출되는 적재단계;
상기 실리콘이 적재된 호퍼바디에 기체유입에 통해 분진과 불순물을 상기 호퍼필터의 타공을 통해 배출하는 필터링 단계;
상기 호퍼필터의 하측으로 호퍼콘을 장착하여 상기 호퍼바디의 하단 개구부를 막는 단계; 및
상기 반도체 단결정 성장장치의 도가니에 호퍼바디에 적재된 실리콘을 호퍼콘을 열면서 충전하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 호퍼필터가 구성된 호퍼장치를 이용하여 반도체 단결정 성장장치에 실리콘을 충전하는 방법.
A method for loading silicon into a hopper device and charging it into a semiconductor single crystal growth device,
A step of mounting a hopper filter having perforations formed in the lower opening of a vertical cylindrical hopper body;
A loading step in which dust and impurities generated when silicon to be supplied to a crucible of a semiconductor single crystal growth device is loaded into the hopper body are discharged through the perforations of the hopper filter;
A filtering step for discharging dust and impurities through the perforations of the hopper filter by introducing gas into the hopper body loaded with the silicon;
A step of mounting a hopper cone on the lower side of the hopper filter to block the lower opening of the hopper body; and
A method for charging silicon into a semiconductor single crystal growth device using a hopper device having a hopper filter, characterized in that it comprises a step of charging silicon loaded in a hopper body into a crucible of the semiconductor single crystal growth device while opening the hopper cone.
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