쵸크랄스키 공정에서 결정직경에 미치는 성장변수의 영향

Abstract

쵸크랄스키 공정은 용융액으로부터 단결정을 성장시키는 액상성장이기 때문에 필연적으로 고온 분위기 아래에서 행해지게 된다. 이러한 고온 분위기 아래에서 행해지는 쵸크랄스키 공정에서 조업조건과 최종 단결정의 품질사이에 인과관계를 이론적으로 규명하기 위해서는 결정성장시스템에의 이동현상을 이해하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 Derby의 2차원 의사정상상태 모델식을 보완하여 유한요소법과 같은 수치해석방법을 사용하여 쵸크랄스키 시스템내에서의 온도분포, 실리콘 고/액 물질계면의 위치와 형태, 실리콘 액상과 기상사이의 물질표면의 위치와 형태 그리고 결정직경을 동시에 구하였으며 성장되는 결정직경에 미치는 공정변수의 영향을 고찰하였으며 결정직경의 제어에관해 고찰하였다. 본 연구를 통해서 자유경계문제를 해석할 수 있는 수치해석방법을 수립하였다.