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KR20120135743A - Apparatus for fabricating ingot and method for providing material - Google Patents

Apparatus for fabricating ingot and method for providing material Download PDF

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Publication number
KR20120135743A
KR20120135743A KR1020110054632A KR20110054632A KR20120135743A KR 20120135743 A KR20120135743 A KR 20120135743A KR 1020110054632 A KR1020110054632 A KR 1020110054632A KR 20110054632 A KR20110054632 A KR 20110054632A KR 20120135743 A KR20120135743 A KR 20120135743A
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KR
South Korea
Prior art keywords
raw material
crucible
recess
sublimation
manufacturing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020110054632A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김지혜
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110054632A priority Critical patent/KR20120135743A/en
Publication of KR20120135743A publication Critical patent/KR20120135743A/en
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Abstract

PURPOSE: An ingot manufacturing device and a method for providing raw materials are provided to increase consumption efficiency of raw materials by smoothly forming the sublimation of the raw materials by including a recess part. CONSTITUTION: A crucible(100) accepts raw materials(130). The raw materials comprise a recess part(132). The recess part has a depressed structure. The recess part is placed on the upper side of the raw materials. The inner side of the recess part slops.

Description

잉곳 제조 장치 및 원료 제공 방법{APPARATUS FOR FABRICATING INGOT AND METHOD FOR PROVIDING MATERIAL}Ingot manufacturing apparatus and raw material supply method {APPARATUS FOR FABRICATING INGOT AND METHOD FOR PROVIDING MATERIAL}

본 기재는 잉곳 제조 장치 및 원료 제공 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an ingot production device and a raw material providing method.

SiC는 열적 안정성이 우수하고, 내산화성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, SiC는 4.6W/Cm℃ 정도의 우수한 열 전도도를 가지고 있으며, 직경 2인치 이상의 대구경의 기판으로서 생산 가능하다는 장점이 있다. 특히, SiC 단결정 성장 기술이 현실적으로 가장 안정적으로 확보되어, 기판으로서 산업적 생산 기술이 가장 앞서있다. SiC has excellent thermal stability and excellent oxidation resistance. In addition, SiC has an excellent thermal conductivity of about 4.6W / Cm ℃, has the advantage that can be produced as a large diameter substrate of 2 inches or more in diameter. In particular, SiC single crystal growth technology is most stably secured in reality, and industrial production technology is at the forefront as a substrate.

SiC의 경우, 종자정을 사용하여 승화재결정법에 의해 탄화규소 단결정을 성장시키는 방법이 제시되어 있다. 원료가 되는 탄화규소 분말을 도가니 내에 수납하고 그 상부에 종자정이 되는 탄화규소 단결정을 배치한다. 상기 원료와 종자정 사이에 온도구배를 형성함으로써 도가니 내의 원료가 종자정 측으로 확산되고 재결정화되어 단결정이 성장된다.In the case of SiC, a method of growing silicon carbide single crystals by sublimation recrystallization using seed crystals has been proposed. The silicon carbide powder used as a raw material is accommodated in a crucible, and the silicon carbide single crystal which becomes a seed crystal is arrange | positioned on the upper part. By forming a temperature gradient between the raw material and the seed crystal, the raw material in the crucible is diffused to the seed crystal side and recrystallized to grow a single crystal.

이러한 단결정 성장 시, 원료의 수평영역에 온도구배가 형성된다. 상기 온도구배는 상기 도가니와의 거리에 따라 형성된다. 따라서, 상기 원료의 승화량에 차이가 나게 된다. 상기 온도구배에 의해 단결정이 볼록한 형상을 가지게 되고, 상기 단결정 내에 결함이 발생할 수 있다. In this single crystal growth, a temperature gradient is formed in the horizontal region of the raw material. The temperature gradient is formed according to the distance to the crucible. Therefore, the sublimation amount of the raw material is different. By the temperature gradient, the single crystal has a convex shape, and defects may occur in the single crystal.

실시예는 고품질의 단결정을 성장시킬 수 있다.Embodiments can grow high quality single crystals.

실시예에 따른 잉곳 제조 장치는, 원료를 수용하는 도가니를 포함하고, 상기 원료는 리세스부를 포함한다.An ingot manufacturing apparatus according to an embodiment includes a crucible for accommodating a raw material, and the raw material includes a recess portion.

실시예에 따른 원료 제공 방법은, 원료를 가공하는 단계; 및 상기 원료를 도가니 내에 장입하는 단계를 포함한다.Raw material providing method according to the embodiment, the step of processing the raw material; And charging the raw material into the crucible.

실시예에 따른 잉곳 제조 장치에 포함되는 원료는 리세스부를 포함할 수 있다. 이로써, 도가니 중심부에 위치하는 원료의 승화가 원활히 일어날 수 있다. 즉, 수평영역에서 원료의 승화가 고르게 일어날 수 있다. 구체적으로, 상기 원료의 수평영역에 형성되는 온도구배를 균일하게 하여, 상기 중심부와 외곽부에 위치한 원료의 승화를 균일하게 할 수 있다. 이로써, 이로부터 제조되는 단결정이 중심부분이 볼록한 형상을 가지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고품질의 단결정을 얻을 수 있고, 상기 단결정으로부터 제조되는 웨이퍼의 수율도 향상할 수 있다. The raw material included in the ingot manufacturing apparatus according to the embodiment may include a recess. Thereby, sublimation of the raw material located in the crucible center can occur smoothly. That is, sublimation of the raw material may occur evenly in the horizontal region. Specifically, by uniformizing the temperature gradient formed in the horizontal region of the raw material, it is possible to make the sublimation of the raw material located in the center and the outer portion uniform. Thereby, the single crystal manufactured from this can prevent that central part has convex shape. Therefore, a high quality single crystal can be obtained, and the yield of the wafer manufactured from the single crystal can also be improved.

또한, 상기 원료의 고른 승화에 따른 탄화 분포로, 상기 원료의 소비 효율을 증대시킬 수 있다. 따라서, 제조비용을 절감할 수 있다. In addition, the carbonization distribution according to the sublimation of the raw material, it is possible to increase the consumption efficiency of the raw material. Therefore, manufacturing cost can be reduced.

실시예에 따른 원료 제공 방법은, 원료를 가압성형하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 원료를 가압성형함으로써, 상기 원료에 불순물을 첨가하지 않고도 상기 원료를 가공할 수 있다.Raw material providing method according to the embodiment may include the step of pressing the raw material. By press-molding the raw material, the raw material can be processed without adding impurities to the raw material.

도 1은 실시예에 따른 잉곳 제조 장치의 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 잉곳 제조 장치에 포함되는 원료의 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 원료 제공 방법의 공정흐름도이다.
도 4는 실시예에 따른 원료 제공 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
1 is a cross-sectional view of an ingot manufacturing apparatus according to an embodiment.
2 is a perspective view of a raw material included in an ingot manufacturing apparatus according to an embodiment.
3 is a process flowchart of a raw material providing method according to an embodiment.
4 is a perspective view illustrating a raw material providing method according to an embodiment.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치를 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 잉곳 제조 장치의 단면도이다. 도 2는 실시예에 따른 잉곳 제조 장치에 포함되는 원료의 사시도이다.With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the ingot manufacturing apparatus which concerns on an Example is demonstrated in detail. 1 is a cross-sectional view of an ingot manufacturing apparatus according to an embodiment. 2 is a perspective view of a raw material included in an ingot manufacturing apparatus according to an embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치(10)는, 도가니(100), 원료(130), 상부 덮개(140), 종자정 홀더(170), 포커싱 튜브(180), 단열재(200), 석영관(400) 및 발열 유도부(500)를 포함한다.1 and 2, the ingot manufacturing apparatus 10 according to the embodiment includes a crucible 100, a raw material 130, an upper cover 140, a seed crystal holder 170, a focusing tube 180, Insulation material 200, quartz tube 400 and the heat generating induction portion 500.

상기 도가니(100)는 원료(130)를 수용할 수 있다. The crucible 100 may accommodate the raw material 130.

상기 도가니(100)는 상기 원료(130)를 수용할 수 있도록 원통형의 형상을 가질 수 있다. The crucible 100 may have a cylindrical shape to accommodate the raw material 130.

상기 도가니(100)는 탄화규소의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질을 포함할 수 있다. The crucible 100 may include a material having a melting point higher than the sublimation temperature of silicon carbide.

일례로, 상기 도가니(100)는 흑연으로 제작될 수 있다. For example, the crucible 100 may be made of graphite.

또한, 도가니(100)는 흑연에 탄화규소의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질이 도포될 수도 있다. 여기서, 흑연 재질 상에 도포되는 상기 물질은, 탄화규소 단결정(190)이 성장되는 온도에서 실리콘 및 수소에 대해 화학적으로 불활성인 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 금속 탄화물 또는 금속 질화물을 이용할 수 있다. 특히, Ta, Hf, Nb, Zr, W 및 V 중 적어도 둘 이상을 포함하는 혼합물 및 탄소를 포함하는 탄화물이 도포될 수 있다. 또한, Ta, Hf, Nb, Zr, W 및 V 중 적어도 둘 이상을 포함하는 혼합물 및 질소를 포함하는 질화물이 도포될 수 있다. In addition, the crucible 100 may be coated with a material having a melting point higher than the sublimation temperature of silicon carbide. Here, the material to be applied on the graphite material, it is preferable to use a material that is chemically inert to silicon and hydrogen at the temperature at which the silicon carbide single crystal 190 is grown. For example, metal carbide or metal nitride may be used. In particular, a mixture comprising at least two or more of Ta, Hf, Nb, Zr, W and V and a carbide comprising carbon may be applied. In addition, a mixture comprising at least two or more of Ta, Hf, Nb, Zr, W and V and a nitride comprising nitrogen may be applied.

상기 원료(130)는 규소 및 탄소를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 상기 원료(130)는 규소, 탄소, 산소 및 수소를 포함하는 화합물일 수 있다. 상기 원료(130)는 탄화규소 분말(SiC powder)일 수 있다. The raw material 130 may include silicon and carbon. Specifically, the raw material 130 may be a compound containing silicon, carbon, oxygen and hydrogen. The raw material 130 may be silicon carbide powder (SiC powder).

이어서, 상기 원료(130)는 리세스부(132)를 포함할 수 있다.Subsequently, the raw material 130 may include a recess 132.

상기 리세스부(132)는 함몰된 구조를 가질 수 있다. 도 1 및 도 2 에서는 상기 리세스부(132)가 뒤집힌 원뿔 형상의 함몰된 구조를 갖는 것으로 도시하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 리세스부(132)는 계단 형상 및 뒤집힌 아치 형상 등 다양한 함몰 구조를 가질 수 있다. The recess 132 may have a recessed structure. In FIGS. 1 and 2, the recess 132 is shown as having a recessed conical structure inverted, but the embodiment is not limited thereto. Accordingly, the recess 132 may have various recessed structures, such as a stepped shape and an inverted arch shape.

상기 리세스부(132)는 뒤집힌 뿔 형상일 수 있다. 도 1 및 도 2 에서는 상기 리세스부(132)가 뒤집힌 원뿔 형상인 것으로 도시하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다양한 뒤집힌 뿔 형상일 수 있다.The recess 132 may have an inverted horn shape. In FIGS. 1 and 2, the recess 132 is inverted cone shape, but the embodiment is not limited thereto. Thus, it can be of various inverted horn shapes.

상기 리세스부(132)의 내측면(131)은 경사질 수 있다. 구체적으로, 상기 원료(130)는 중심부(CA) 및 상기 중심부(CA)를 둘러싸는 외곽부(EA)를 포함하고, 상기 리세스부(132)의 내측면(131)은 상기 외곽부(EA)에서 상기 중심부(CA)로 향하면서 경사질 수 있다. The inner side surface 131 of the recess 132 may be inclined. Specifically, the raw material 130 includes a central portion CA and an outer portion EA surrounding the central portion CA, and the inner side surface 131 of the recess 132 is the outer portion EA. ) May be inclined toward the central portion CA.

또한, 상기 리세스부(132)의 부피는 상기 중심부(CA)가 상기 외곽부(EA)보다 더 클 수 있다. 즉, 상기 중심부(CA)가 상기 외곽부(EA)보다 더 깊게 함몰될 수 있다. In addition, the volume of the recess 132 may be greater in the central portion CA than the outer portion EA. That is, the central portion CA may be recessed deeper than the outer portion EA.

상기 리세스부(132)는 상기 원료(130)의 상면에 위치할 수 있다. The recess 132 may be located on an upper surface of the raw material 130.

이로써, 상기 원료(130)는 상기 도가니(100)와 가까워 높은 온도 영역을 가지는 외곽부(EA) 및 상기 도가니(100) 하부에 주로 위치할 수 있다. 즉, 상기 원료(130)는, 높은 온도 영역을 형성하여 주로 원료(130)의 승화가 일어나는 부분에 위치할 수 있다.As a result, the raw material 130 may be mainly located at the outer portion EA having a high temperature region close to the crucible 100 and a lower portion of the crucible 100. That is, the raw material 130 may be located at a portion where the sublimation of the raw material 130 occurs mainly by forming a high temperature region.

종래에는, 원료의 수평영역에 온도구배가 형성되었다. 상기 온도구배는 상기 도가니(100)와의 거리에 따라 형성된다. 즉, 상기 도가니(100)는 상기 발열 유도부(500)에 의해 스스로 발열되고, 상기 도가니(100)와 가까운 곳, 즉, 외곽부(EA)에 위치한 원료(130)는 온도가 높다. 그러나, 상기 도가니(100)와 상대적으로 멀리 떨어진 곳, 즉, 중심부(CA)에 위치한 원료(130)는 온도가 낮다.Conventionally, a temperature gradient is formed in the horizontal region of the raw material. The temperature gradient is formed according to the distance to the crucible 100. That is, the crucible 100 is self-heated by the heat generating induction part 500, and the raw material 130 positioned near the crucible 100, that is, the outer portion EA has a high temperature. However, the raw material 130 located relatively far from the crucible 100, that is, the central portion CA has a low temperature.

따라서, 상기 원료(130) 표면에서 상기 원료(130)의 승화량에 차이가 나게 된다. 상기 외곽부(EA)에 위치한 원료(130)의 표면에서의 승화량이 많고, 상기 중심부(CA)에 위치한 원료(130)의 표면에서 승화가 효율적으로 이루어지지 않게 된다. 이러한 온도구배는 시간이 지날수록 더욱 커지게 된다. 이는, 상기 외곽부(EA)에 위치한 원료(130)의 승화량이 많음에 따라, 상기 외곽부(EA)에 위치한 원료(130)의 흑연화현상(graphitization)에 의해 상기 외곽부(EA)의 온도가 더욱 높아지기 때문이다. 또한, 승화량이 적은 중심부(CA) 및 도가니 상부의 중심에서는 원료의 소결이 진행될 수 있다. 이로인해, 원료의 소비가 효율적으로 이루어지지 못할 수 있다. Therefore, the sublimation amount of the raw material 130 on the surface of the raw material 130 is different. Sublimation amount is large on the surface of the raw material 130 located in the outer portion EA, and sublimation is not efficiently performed on the surface of the raw material 130 located in the central portion CA. This temperature gradient becomes larger with time. This is due to the large amount of sublimation of the raw material 130 positioned in the outer portion EA, and thus the temperature of the outer portion EA due to graphitization of the raw material 130 positioned in the outer portion EA. Is higher. In addition, sintering of the raw material may proceed in the center CA and the center of the upper portion of the crucible having a small amount of sublimation. As a result, the consumption of raw materials may not be efficient.

또한, 이러한 온도구배 및 승화량 차이로 인해 단결정이 볼록한 형상으로 성장하게 되고, 상기 단결정으로부터 제조되는 웨이퍼의 수율도 낮아질 수 있다.In addition, due to the temperature gradient and the sublimation amount difference, the single crystal grows into a convex shape, and the yield of the wafer manufactured from the single crystal may be lowered.

그러나 본 실시예에서는, 상기 원료(130)가 상기 리세스부(132)를 포함함으로써, 상기 중심부(CA)에 위치하는 원료(130)의 승화가 원활히 일어날 수 있다. 즉, 수평영역에서 원료(130)의 승화가 고르게 일어날 수 있다. 구체적으로, 상기 원료(130)의 수평영역에 형성되는 온도구배를 균일하게 하여, 상기 중심부(CA)와 상기 외곽부(EA)에 위치한 원료(130)의 승화를 균일하게 할 수 있다. 이로써, 이로부터 제조되는 단결정(190)이 중심부분이 볼록한 형상을 가지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고품질의 단결정(190)을 얻을 수 있고, 상기 단결정(190)으로부터 제조되는 웨이퍼의 수율도 향상할 수 있다.However, in the present embodiment, since the raw material 130 includes the recess 132, sublimation of the raw material 130 positioned in the central portion CA may occur smoothly. That is, the sublimation of the raw material 130 may occur evenly in the horizontal region. Specifically, by uniformizing the temperature gradient formed in the horizontal region of the raw material 130, it is possible to equalize the sublimation of the raw material 130 located in the central portion CA and the outer portion (EA). Thereby, the single crystal 190 manufactured therefrom can be prevented from having a convex shape of the central portion. Therefore, a high quality single crystal 190 can be obtained, and the yield of the wafer manufactured from the single crystal 190 can be improved.

또한, 상기 원료(130)의 고른 승화에 따른 탄화 분포로, 상기 원료(130)의 소비 효율을 증대시킬 수 있다. 따라서, 제조비용을 절감할 수 있다. In addition, the carbonization distribution according to the even sublimation of the raw material 130, it is possible to increase the consumption efficiency of the raw material 130. Therefore, manufacturing cost can be reduced.

상기 도가니(100)의 상부에 상부 덮개(140)가 위치할 수 있다. 상기 상부 덮개(140)는 상기 도가니(100)를 밀폐시킬 수 있다. 상기 상부 덮개(140)는 상기 도가니(100) 내에서 반응이 일어날 수 있도록 밀폐시킬 수 있다. The upper cover 140 may be located on the top of the crucible 100. The upper cover 140 may seal the crucible 100. The upper cover 140 may be sealed to allow a reaction to occur in the crucible 100.

상기 상부 덮개(140)는 흑연을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 상부 덮개(140)는 탄화규소의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질을 포함할 수 있다. The upper cover 140 may include graphite. However, the embodiment is not limited thereto, and the upper cover 140 may include a material having a melting point higher than the sublimation temperature of silicon carbide.

상기 상부 덮개(140)의 하단부에 종자정 홀더(170)가 위치한다. 즉, 상기 종자정 홀더(170)는 상기 원료(130) 상에 배치된다. The seed crystal holder 170 is positioned at the lower end of the upper cover 140. That is, the seed crystal holder 170 is disposed on the raw material 130.

상기 종자정 홀더(170)는 종자정(190)을 고정시킬 수 있다. 상기 종자정 홀더(170)는 고밀도의 흑연을 포함할 수 있다. The seed crystal holder 170 may fix the seed crystal 190. The seed crystal holder 170 may include high density graphite.

이어서, 상기 포커싱 튜브(180)는 상기 도가니(100) 내부에 위치한다. 상기 포커싱 튜브(180)는 단결정이 성장하는 부분에 위치할 수 있다. 상기 포커싱 튜브(180)는 승화된 탄화규소 가스의 이동통로를 좁게 하여 승화된 탄화규소의 확산을 상기 종자정(190)으로 집속시킬 수 있다. 이를 통해 단결정의 성장률을 높일 수 있다. Subsequently, the focusing tube 180 is located inside the crucible 100. The focusing tube 180 may be located at a portion where the single crystal grows. The focusing tube 180 may narrow the movement path of the sublimated silicon carbide gas to focus diffusion of the sublimed silicon carbide into the seed crystal 190. This can increase the growth rate of single crystals.

이어서, 상기 단열재(200)는 상기 도가니(100)를 둘러싼다. 상기 단열재(200)는 상기 도가니(100)의 온도를 결정 성장 온도로 유지하도록 한다. 상기 단열재(200)는 탄화규소의 결정 성장 온도가 매우 높기 때문에, 흑연 펠트를 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 단열재(200)는 흑연 섬유를 압착시켜 일정 두께의 원통형으로 제작된 흑연 펠트를 사용할 수 있다. 또한, 상기 단열재(200)는 복수의 층으로 형성되어 상기 도가니(100)를 둘러쌀 수 있다.Subsequently, the heat insulator 200 surrounds the crucible 100. The insulation 200 maintains the temperature of the crucible 100 at a crystal growth temperature. Since the heat insulating material 200 has a very high crystal growth temperature of silicon carbide, graphite felt may be used. Specifically, the heat insulator 200 may be a graphite felt made of a cylindrical shape of a predetermined thickness by compressing the graphite fiber. In addition, the heat insulating material 200 may be formed of a plurality of layers to surround the crucible 100.

이어서, 상기 석영관(400)은 상기 도가니(100)의 외주면에 위치한다. 상기 석영관(400)은 상기 도가니(100)의 외주면에 끼워진다. 상기 석영관(400)은 상기 발열 유도부(500)에서 단결정 성장장치의 내부로 전달되는 열을 차단할 수 있다. 상기 석영관(400)은 내부가 빈 중공형의 관일 수 있다. 상기 석영관(400)의 내부 공간에 냉각수가 순환될 수 있다. 따라서, 상기 석영관(400)은 단결정의 성장 속도, 성장 크기 등을 보다 정확하게 제어할 수 있다.Subsequently, the quartz tube 400 is located on the outer circumferential surface of the crucible 100. The quartz tube 400 is fitted to the outer circumferential surface of the crucible 100. The quartz tube 400 may block heat transferred from the heat generating induction part 500 to the inside of the single crystal growth apparatus. The quartz tube 400 may be a hollow tube. Cooling water may be circulated in the internal space of the quartz tube 400. Therefore, the quartz tube 400 can more accurately control the growth rate, growth size, and the like of the single crystal.

상기 발열 유도부(500)는 상기 도가니(100)의 외부에 위치한다. 상기 발열 유도부(500)는 일례로, 고주파 유도 코일일 수 있다. 고주파 유도 코일에 고주파 전류를 흐르게 함으로써 상기 도가니(100) 및 상기 도가니(100)를 가열할 수 있다. 즉, 상기 도가니(100)에 수용되는 상기 원료를 원하는 온도로 가열할 수 있다.The heat generation induction part 500 is located outside the crucible 100. The heat generating induction part 500 may be, for example, a high frequency induction coil. The crucible 100 and the crucible 100 may be heated by flowing a high frequency current through the high frequency induction coil. That is, the raw material accommodated in the crucible 100 may be heated to a desired temperature.

상기 발열 유도부(500)에서 유도 가열되는 중심부가 상기 도가니(100)의 중심부보다 낮은 위치에 형성된다. 따라서, 상기 도가니(100)의 상부 및 하부에 서로 다른 가열온도 영역을 갖는 온도구배가 형성된다. 즉, 발열 유도부(500)의 중심부인 핫존(hot zone, HZ)이 상기 도가니(100)의 중심에서 상대적으로 낮은 위치에 형성되어, 핫존(HZ)을 경계로 상기 도가니(100)의 하부의 온도가 상기 도가니(100) 상부의 온도보다 높게 형성된다. 또한, 상기 도가니(100)의 내부 중심부에서 외곽 방향을 따라 온도가 높게 형성된다. 이러한 온도구배로 인하여 탄화규소 원료의 승화가 일어나고, 승화된 탄화규소 가스가 상대적으로 온도가 낮은 종자정(190)의 표면으로 이동한다. 이로 인해, 상기 탄화규소 가스가 재결정되어 단결정으로 성장된다.The center portion induction heated by the heat generation induction part 500 is formed at a position lower than the center portion of the crucible 100. Therefore, a temperature gradient having different heating temperature regions is formed on the top and bottom of the crucible 100. That is, a hot zone HZ, which is the center of the heat generating induction part 500, is formed at a relatively low position from the center of the crucible 100, and thus the temperature of the lower portion of the crucible 100 is bounded by the hot zone HZ. Is formed higher than the temperature of the top of the crucible (100). In addition, a temperature is formed high along the outer direction at the inner center of the crucible 100. This temperature gradient causes sublimation of the silicon carbide raw material, and the sublimed silicon carbide gas moves to the surface of the seed crystal 190 having a relatively low temperature. As a result, the silicon carbide gas is recrystallized to grow into a single crystal.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 실시예에 따른 원료 제공 방법을 상세하게 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 내용과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서 상세하게 설명한다.3 and 4, the raw material providing method according to the embodiment will be described in detail. For the sake of clarity and simplicity, the same or very similar parts to those described above will be omitted, and the different parts will be described in detail.

도 3은 실시예에 따른 원료 제공 방법의 공정흐름도이다. 도 4는 실시예에 따른 원료 제공 방법을 설명하기 위한 사시도이다.3 is a process flowchart of a raw material providing method according to an embodiment. 4 is a perspective view illustrating a raw material providing method according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 원료 제공 방법은 원료를 가공하는 단계(ST100) 및 장입하는 단계(ST200)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the raw material providing method according to the embodiment may include processing the raw material (ST100) and charging (ST200).

상기 가공하는 단계(ST100)는 상기 원료(130)를 가압성형하는 단계를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 캐비티(cavity)(10)에 상기 원료(130)를 장입하고, 플런저(plunger)(20)로 상기 원료(130)에 압력을 가할 수 있다. 이때, 상기 플런저(20)는 앞서 설명한 리세스부와 동일한 형태일 수 있다. The processing step ST100 may include pressing the raw material 130. Referring to FIG. 4, the raw material 130 may be charged into a cavity 10, and a pressure may be applied to the raw material 130 with a plunger 20. In this case, the plunger 20 may have the same shape as the recess portion described above.

상기 원료(130)를 가압성형함으로써, 상기 원료(130)에 불순물을 첨가하지 않고도 상기 원료(130)를 가공할 수 있다.By pressing the raw material 130, the raw material 130 can be processed without adding impurities to the raw material 130.

상기 가공하는 단계(ST100)를 통해 가공된 원료(130)는 함몰된 구조를 가지는 리세스부를 포함할 수 있다. The raw material 130 processed through the processing step ST100 may include a recess having a recessed structure.

상기 가공된 원료(130)를 잉곳 제조 장치를 구성하는 도가니에 장입할 수 있다. 이후, 잉곳을 제조할 수 있다. The processed raw material 130 may be charged to the crucible constituting the ingot manufacturing apparatus. The ingot can then be produced.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. In addition, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (11)

원료를 수용하는 도가니를 포함하고,
상기 원료는 리세스부를 포함하는 잉곳 제조 장치.
Including a crucible to accommodate the raw material,
The raw material is an ingot manufacturing apparatus comprising a recess.
제1항에 있어서,
상기 리세스부는 함몰된 구조를 가지는 잉곳 제조 장치.
The method of claim 1,
The recess part has an recessed structure.
제1항에 있어서,
상기 리세스부는 상기 원료의 상면에 위치하는 잉곳 제조 장치.
The method of claim 1,
The recess portion is an ingot manufacturing apparatus located on the upper surface of the raw material.
제1항에 있어서,
상기 리세스부의 내측면이 경사지는 잉곳 제조 장치.
The method of claim 1,
Ingot manufacturing apparatus in which the inner surface of the recess is inclined.
제1항에 있어서,
상기 리세스부는 뒤집힌 뿔 형상인 잉곳 제조 장치.
The method of claim 1,
The recess is an ingot manufacturing apparatus having an inverted horn shape.
제1항에 있어서,
상기 도가니의 내부는 중심부 및 상기 중심부를 둘러싸는 외곽부를 포함하고,
상기 리세스부의 부피는 상기 중심부가 상기 외곽부보다 더 큰 잉곳 제조 장치.
The method of claim 1,
The interior of the crucible includes a central portion and an outer portion surrounding the central portion,
An ingot manufacturing apparatus, wherein a volume of the recess is greater than that of the outer portion.
원료를 가공하는 단계; 및
상기 원료를 도가니 내에 장입하는 단계를 포함하는 원료 제공 방법.
Processing the raw material; And
Raw material providing method comprising the step of charging the raw material into the crucible.
제7항에 있어서,
상기 가공하는 단계는 상기 원료를 가압성형하는 단계를 포함하는 원료 제공 방법.
The method of claim 7, wherein
The processing step of raw material providing method comprising the step of pressing the raw material.
제7항에 있어서,
상기 가공하는 단계 후, 상기 원료는 리세스부를 포함하는 원료 제공 방법.
The method of claim 7, wherein
After the processing step, the raw material is a raw material providing method comprising a recess.
제9항에 있어서,
상기 리세스부는 함몰된 구조를 가지는 원료 제공 방법.
10. The method of claim 9,
The recess provides a raw material having a recessed structure.
제9항에 있어서,
상기 리세스부의 내측면이 경사지는 원료 제공 방법.
10. The method of claim 9,
A raw material providing method in which the inner surface of the recess is inclined.
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KR20160076634A (en) * 2014-12-23 2016-07-01 에스케이이노베이션 주식회사 Method and apparatus for growth of conical silicon-carbide single-crystal
CN116397332A (en) * 2023-05-19 2023-07-07 通威微电子有限公司 A silicon carbide growth crucible, device and growth process
US11946156B2 (en) * 2019-01-10 2024-04-02 Resonac Corporation SiC single crystal growth crucible, SiC single crystal manufacturing method, and SiC single crystal manufacturing apparatus

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PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid