• 한국결정성장학회지
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• 제7권1호
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• pp.27-40
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• 1997

The heat in Czochralski method is transfered by all transport mechanisms such as convection, conduction and radiation and convection is caused by the temperature difference in the molden pool, the rotations of crystal or crucible and the difference of surface tension. This study delvelops the simulation model of Czochralski growth by using the finite difference method with fixed grids combined with new latent heat treatment model. The radiative heat transfer occured in the surfce of the system is treated by calculating the view factors among surface elements. The model shows that the flow is turbulent, therefore, turbulent modeling must be used to simulate the transport phenomena in the real system applied to 8" Si single crystal growth process. The effects of a cusp magnetic field imposed on the Czochralski silicon melt are studied by numerical analysis. The cusp magnetic field reduces the natural and forced convection due to the rotation of crystal and crucible very effectively. It is shown that the oxygen concentration distribution on the melt/crystal interface is sensitively controlled by the change of the magnetic field intensity. This provides an interesting way to tune the desired O concentration in the crystal during the crystal growing.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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• pp.117-121
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• 1997

It is shown theoretically that uniform axial dopant concentration distribution can be made throughout the crystal by continuous Czochralski process. Numerical simulation are performed for the transient two-dimensional convection-diffusion model. A typical value of the growth and system parameters for Czochralski growth of p-type, 4 inches silicon crystal was used in the numerical calculations. Using this model with proper model parameter, the axial segregation in batchwise Czochralski growth can be described. It is studied by comparing with the experimental data. With this model parameter, the uniform axial concentration distribution of dopant is predicted in continuous Czochralski process.

• 한국결정성장학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-9
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• 1992

Czochralski법에 의한 단결정 성장 시스템에서 초기 결정 성장시 복사열 방출 관계를 계산하였다. 복사열 계산을 위해 표면 요소 사이의 형상계수를 계산하였으며 표면은 diffuse-gray 면으로 가정하였다. 같은 표면상에서도 표면 요소의 위치에 따라 형상계수의 값이 크게 다르게 나타났다. 초기 성장시 액상 표면에서 방출되는 총 열량이 결정 표면에 비해 3.6배 크게 나타났고 표면 요소를 고려하지 않았을 때는 표면 요소를 고려하였을 때에 비해 상대적으로 큰 열량이 방출되었다. 대기와 액상의 표면과 공통으로 접하고 있는 결정의 맨 아래 부분은 결정에 제일 가까운 액상 표면에 의해 크게 영향을 받았다. 따라서 초기 성장 모사를 위해서는 반드시 표면 요소 사이의 복사 열전달 관계가 고려되어야 한다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 15TH KACG TECHNICAL MEETING-PACIFIC RIM 3 SATELLITE SYMPOSIUM SESSION 4, HOTEL HYUNDAI, KYONGJU, SEPTEMBER 20-23, 1998
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• pp.21-25
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• 1998

An experimental investigation on flow pattern was carried out in molten Woods metal using an incorporated magnet probe to determine the velocity field in a Woods metal model of Czochralski crystal growth system. The local velocities in Woods metal were obtained 3-dimensionally at numerous positions of large crucible by measuring the voltage induced in the melt. Since there have not been a lot of the model experiments on the velocity distributions in the large size of melt with low Prandtl number for Czochralski crystal growth system, the present paper aims to give useful guidelines for e analysis of fluid flow in Czochralski growth system.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권4호
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• pp.137-139
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• 2008

Floating zone, neutron transmutation-doped and magnetic Czochralski silicon crystals are being widely used for fabrication power devices. To improve the quality of these devices and to decrease their production cost, it is necessary to use large-diameter wafers with high and uniform resistivity. Recent developments in the crystal growth technology of Czochralski silicon have enable to produce Czochralski silicon wafers with sufficient resistivity and with well-controlled, suitable concentration of oxygen. In addition, using Czoehralski silicon for substrate materials may offer economical benefits, First, Czoehralski silicon wafers might be cheaper than standard floating zone silicon wafers, Second, Czoehralski wafers are available up to diameter of 300 mm. Thus, very large area devices could be manufactured, which would entail significant saving in the costs, In this work, the conventional Czochralski silicon crystals were grown with higher oxygen concentrations using high pure polysilicon crystals. The silicon wafers were annealed by several steps in order to obtain saturated oxygen precipitation. In those wafers high resistivity over $5,000{\Omega}$ cm is kept even after thermal donor formation annealing.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권4호
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• pp.356-362
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• 1994

무게 측정에 의한 자동 직경 제어 방식의 Czochralski 단결정 성장 장칭를 제작하였다. 성장로의 몸체와 hot zone을 자체 설계, 제작하였으며, computer에 의하여 전자저울과 유도가열장치를 자동 제어하므로써 가열 공정에서 부터 냉각 공정까지의 모든 과정을 자동화시킬 수 있는 program을 개발하였다. 제작된 성장장치를 사용하여 $LiNbO_3$ 단결정을 성장시켜 성장 장치의 성능을 평가 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권5호
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• pp.202-206
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• 2010

Single crystals of $ZnWO_4$ were grown successfully in the [100], [010] and [001] directions using the Czochralski method. The growth parameters and the formation of slip plane in $ZnWO_4$ crystals were studied. $ZnWO_4$ crystals had a cleavage plane of (010). The dislocation density on the (010) plane at the center of the crystal was lower than that of the edge region. It was inferred that the high density at the edge of the crystals was caused by the thermal gradient during crystal growth. The etch pit arrangement revealed the (100) slip plane to be most active during crystal growth.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권4호
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• pp.620-626
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• 1996

자체 제작한 고주파 유도 가열 Czochralski 장치를 이용하여 조화용융조성(congruently melting composition)의 undoped 및 MgO.doped 단결정을 육성하였다. 최적육성조건을 확립하였으며, 보상가열전압조정방식을 이용하여 약 ${\pm}5\;%$ 이내의 범위로 직경제어하는데 성공하였다. 또한, 첨가된 $Mg^{2+}$ 이온이 ferroelectric domain 형성에 미치는 영향을 전자현미경(SEM)등으로 분석하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제3권1호
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• pp.18-30
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• 1993

균일한 자장과 비균일한 자장이 도가니에 가하여졌을 때의 Czochralski유동장이 수치적으로 해석되었다. 여기에서 부력의 효과, thermocapillarity 효과, 원심력의 효과, 자장의 효과등이 Czochralski유동장을 지배하고 있다. 자오면에서의 속도성분과 회전방향의 속도성분이 구하여졌으며 온도, 전류의 흐름 등이 해석되었다. 균일한 자장의 경우에 세기가 증가하면 모든 속도성분이 작아지고 있으며 결정표면 아래에서 회전방향으로의 전류의 세기가 증가한다. 불균일한 자장의 경우에는 자장의 불균일성이 증가하면 자오면에서의 평면유동은 억제되는 반면 회전방향의 속도성분은 더 증가하게 된다. 이와 같은 여러 형태의 자장의 영향아래에서의 Czochralski 유동장에 대한 이해는 도가니(Crucible)안의 용질 및 불순물의 농도에 관한 거동을 연구할 수 있는 기초를 제공하고 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권3호
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• pp.210-222
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• 1994

축방향의 균일한 자장이 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다.Czochralski 유동장과 농도장에 작용하는 부력, thermocapillarity, 원심력, 자성력, 산소의 확산계수, 산소의 segregation coefficient, SiO형태의 evaporation, 도가니벽의 ablation 등이 고려되었다. 회전방향으로의 대칭성으로부터 자오면에서의 속도성분과 회전방향의 속도성분, 온도, 전류의 흐름 등이 먼저 정상상태에 도달하였다고 가정하고 초기에 일정한 산소의 농도가 주어진 상황에서 비정상 상태의 산소의 농도장이 해석되었다. Czochralski 유동장에서의 대류와 확산에 의한 산소의 전달현상이 파악되었으며 결정성장 표면으로 흡수되는 산소의 농도가 연구되었다.