일반기술

실리콘 단결정의 내부 미시적 결점 최소화를 위한 최적 표면온도 분포 예측 및 제어방법

실리콘 단결정의 생산공정에서 거시적 결점은 상용화된 생산공정에서 제어되고 있으나 미시적 결점 제어는 아직 연구단계에 머물고 있는데 현재까지 제시된 미시적 결점에 대한 모델식들은 오직 공정의 주어진 열적 환경에 관한 온도 분포가 실험적 또는 수치적으로 계산된 상태에서만 실리콘 내부의 미시적 결점 분포를 예측할 수 있는데 이는 단순히 열적 환경이 주어진 경우들을 비교할 수 있을 뿐 품질을 최적화하기 위한 공정의 열적 환경을 어떻게 제어해야 하는지를 알려주지 못하고 있다. 본 기술에서는 기존의 모델식을 이용하여 변분법과 품질 최적화를 수학적으로 표현한 목적함수를 구성하여 오일러-라그랑지 방적식을 구하며 이를 유한차분법으로 수치해석함으로써 내부에 미시적 결점을 최소화하는 최적품질을 위한 실리콘 단결정의 표면온도분포를 구할 수 있으며 이를 이용하여 실리콘 단결정 제조공정의 열적 환경을 제어할 수 있다.실험기기를 이용한 실험적 방법이 아닌 수학적 모델을 이용한 방법론을 이용하여 기존의 사례별 연구의 한계를 극복하여 다양한 조건의 생산공정에 적용이 가능하며 단순히 미시적 결점의 제어 뿐만아니라 거시적 결점 제어에도 이용할 수 있다는 특징이 있다.