KR20120138111A - Apparatus for fabricating ingot and method for fabricating ingot - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 잉곳 제조 장치 및 잉곳 제조 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an ingot production device and an ingot production 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 도가니; 및 상기 원료 상에 위치하는 온도차보상부를 포함하고, 상기 온도차보상부는 탄화규소를 포함한다.Ingot manufacturing apparatus according to the embodiment, the crucible for receiving the raw material; And a temperature difference compensative part positioned on the raw material, wherein the temperature difference compensative part includes silicon carbide.
실시예에 따른 잉곳 제조 방법은, 온도차보상부를 제조하는 단계; 상기 온도차보상부 및 원료를 도가니에 장입하는 단계; 상기 온도차보상부에 기공을 형성하는 단계; 및 상기 원료가 승화하여 단결정이 성장하는 단계를 포함한다.Ingot manufacturing method according to the embodiment comprises the steps of manufacturing a temperature difference compensation unit; Charging the temperature difference compensative part and the raw material into a crucible; Forming pores in the temperature difference compensation unit; And growing the single crystal by sublimation of the raw material.
실시예에 따른 잉곳 제조 장치는 온도차보상부를 포함한다. 상기 온도차보상부는 상기 원료 표면의 전면(全面)에 위치할 수 있다. 이로써, 상기 원료의 표면을 평탄하게 유지할 수 있고, 상기 원료로 유입될 수 있는 이물질을 차단할 수 있다. 또한, 상기 온도차보상부는 성장 초기 원료의 승화속도를 제어함으로써, 고품질의 단결정 성장이 가능하다.Ingot manufacturing apparatus according to the embodiment includes a temperature difference compensation unit. The temperature difference compensative part may be located on an entire surface of the raw material surface. As a result, the surface of the raw material can be kept flat, and foreign substances that can flow into the raw material can be blocked. In addition, the temperature difference compensative part is capable of high quality single crystal growth by controlling the sublimation rate of the initial growth material.
상기 원료의 수평영역에 형성되는 온도구배를 균일하게 형성할 수 있다. 이로써, 상기 온도구배에 의해 단결정이 볼록한 형상을 갖게 되는 것을 방지할 수 있고, 상기 단결정이 평평하게 성장할 수 있다. 따라서, 상기 단결정으로부터 제조되는 웨이퍼 등의 수율을 높일 수 있다. 또한, 상기 단결정의 볼록한 정도가 적을수록 상기 단결정의 결함발생 확률이 낮다. 이로써, 고품질의 단결정을 성장시킬 수 있다. The temperature gradient formed in the horizontal region of the raw material can be formed uniformly. As a result, the single crystal can be prevented from having a convex shape due to the temperature gradient, and the single crystal can grow flat. Therefore, the yield of the wafer etc. which are manufactured from the said single crystal can be improved. In addition, the smaller the convexity of the single crystal, the lower the probability of defect occurrence of the single crystal. Thereby, high quality single crystal can be grown.
또한, 상기 온도차보상부로 인해, 상기 원료가 높은 온도를 유지하기 때문에 승화량이 많아지게 되고, 단결정의 성장률을 증가시킬 수 있다. 이러한 성장률 증가는 단결정 성장 공정 시간을 단축시킬 수 있고, 전력 소모량을 감소시킬 수 있다. 또한, 원료 사용의 효율성이 증대된다.In addition, due to the temperature difference compensative part, since the raw material maintains a high temperature, the amount of sublimation increases, and the growth rate of the single crystal can be increased. This increase in growth rate can shorten the single crystal growth process time and reduce power consumption. In addition, the efficiency of using raw materials is increased.
또한, 상기 온도차보상부는 상기 온도차보상부의 무게로 인해, 상기 원료와 상기 종자정간의 거리를 일정하게 유지하거나 넓힐 수 있다. 이로써, 상기 도가니의 상부 및 하부에 형성되는 온도구배를 일정하게 할 수 있다. 이를 통해, 단결정의 성장속도를 일정하게 할 수 있고, 고품질의 단결정을 성장할 수 있다. 또한, 상기 온도차보상부의 무게로 인해 상기 도가니의 중심 영역에 생성되는 분말 소결체가 점차 온도가 더 높은 도가니의 하부로 내려갈 수 있다. 이를 통해, 더 많은 원료의 승화를 유도하여 원료의 소비효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the temperature difference compensation part may maintain or widen the distance between the raw material and the seed crystal due to the weight of the temperature difference compensation part. As a result, a temperature gradient formed on the upper and lower portions of the crucible can be made constant. Through this, the growth rate of the single crystal can be made constant, and high quality single crystal can be grown. In addition, the powder sintered body generated in the central region of the crucible may gradually descend to the lower portion of the crucible having a higher temperature due to the weight of the temperature difference compensative part. Through this, it is possible to induce more sublimation of the raw material to improve the consumption efficiency of the raw material.
도 1은 실시예에 따른 잉곳 제조 장치의 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 잉곳 제조 방법의 공정 흐름도이다.
도 3 내지 도 11은 실시예에 따른 잉곳 제조 방법을 설명하기 위한 단면도 및 사시도들이다. 1 is a cross-sectional view of an ingot manufacturing apparatus according to an embodiment.
2 is a process flowchart of an ingot manufacturing method according to an embodiment.
3 to 11 are cross-sectional views and perspective views for explaining the ingot manufacturing method according to the 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 1을 참조하여, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치를 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 잉곳 제조 장치의 단면도이다.With reference to FIG. 1, 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.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치(10)는, 도가니(100), 온도차보상부(120), 상부 덮개(142), 하부 덮개(144), 종자정 홀더(160), 단열재(200), 석영관(400) 및 발열 유도부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 도가니(100)는 원료(130)를 수용할 수 있다. The
상기 도가니(100)는 상기 원료(130)를 수용할 수 있도록 원통형의 형상을 가질 수 있다. The
상기 도가니(100)는 탄화규소의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질을 포함할 수 있다. The
일례로, 상기 도가니(100)는 흑연으로 제작될 수 있다. For example, the
또한, 도가니(100)는 흑연에 탄화규소의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질이 도포될 수도 있다. 여기서, 흑연 재질 상에 도포되는 상기 물질은, 탄화규소 단결정이 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
상기 도가니(100) 내부에 걸림부(도 5의 참조부호 102, 이하 동일)를 포함할 수 있다. 상기 걸림부(102)는 상기 도가니(100) 내부에서 돌출되어 위치할 수 있다. 상기 걸림부(102)는 상기 온도차보상부(120) 및 상기 원료(130)의 장입을 용이하게 할 수 있다. 상기 걸림부(102)는 상기 온도차보상부(120)가 상기 도가니(100) 내에 장입될 때, 상기 온도차보상부(120)를 고정할 수 있다. 상기 온도차보상부(120)를 고정하고, 상기 원료(130)를 장입한 후, 상기 도가니(100)가 뒤집어져서 구비될 수 있다. 따라서, 단결정 성장 시, 상기 온도차보상부(120)가 상기 걸림부(102)의 하부에 위치할 수 있다.The
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) 또는 폴리카보실란(polycarbosilane)일 수 있다. The
이어서, 상기 도가니(100) 내부에 온도차보상부(120)가 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 온도차보상부(120)는 상기 원료(130) 상에 위치할 수 있다. 또한, 상기 온도차보상부(120)는 상기 원료(130) 표면의 전면(全面)에 위치할 수 있다. 이로써, 상기 원료(130)의 표면을 평탄하게 유지할 수 있고, 상기 원료로 유입될 수 있는 이물질을 차단할 수 있다. 또한, 상기 온도차보상부(120)는 성장 초기 원료(130)의 승화속도를 제어함으로써, 고품질의 단결정 성장이 가능하다.Subsequently, the temperature difference
상기 온도차보상부(120)는 탄화규소 및 규소를 포함할 수 있다. 상기 물질들은 상기 발열 유도부(500)에 의해서 자체 발열을 하거나, 열을 전달하는 물질들이다. 따라서, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 온도차보상부(120)는 2000 ℃ 이상에서도 변형이 없고, 자체 발열 또는 열전달이 가능한 다양한 물질들을 포함할 수 있다. The temperature difference
상기 온도차보상부(120)로 인해, 상기 원료(130)가 높은 온도를 유지하기 때문에 승화량이 많아지게 되고, 단결정의 성장률을 증가시킬 수 있다. 이러한 성장률 증가는 단결정 성장 공정 시간을 단축시킬 수 있고, 전력 소모량을 감소시킬 수 있다. 또한, 원료 사용의 효율성이 증대된다.Due to the temperature difference
상기 규소는 5 중량% 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 상기 규소는 잉곳 성장 과정에서 승화할 수 있다. 따라서, 상기 규소가 위치하던 자리에 기공이 형성될 수 있다. 상기 기공을 통해 상기 원료(130)가 승화하여 단결정이 성장할 수 있다.The silicon may be included 5 wt% to 30 wt%. The silicon may sublime during ingot growth. Therefore, pores may be formed at the place where the silicon is located. Through the pores, the
상기 규소가 5 중량% 이상으로 포함될 경우, 상기 규소가 승화하여 형성되는 기공이 많아져, 상기 원료(130)의 승화가 원활히 일어날 수 있다. 또한, 상기 규소가 30 중량% 이하로 포함될 경우, 상기 기공을 통해, 상기 원료(130)가 잉곳 성장 초기에 빠르게 기화하는 현상을 방지할 수 있다. 이로써, 고품질의 단결정을 성장할 수 있다. When the silicon is included in more than 5% by weight, the pores formed by sublimation of the silicon is increased, the sublimation of the
상기 온도차보상부(120)는 2.8 g/cm2 내지 3.2 g/cm2의 밀도를 가질 수 있다. 상기 온도차보상부(120)의 밀도가 2.8 g/cm2 미만일 경우, 기공이 많아져 상기 원료(130)의 승화 거동 제어가 어려울 수 있다. 상기 온도차보상부(120)의 밀도가 3.2 g/cm2 초과하는 경우는 이론상 불가능하므로 설명을 생략한다.The temperature difference
상기 온도차보상부(120)는 1 mm 내지 30 mm 의 두께(t)를 가질 수 있다. 상기 온도차보상부(120)가 1 mm 미만의 두께(t)를 가질 경우, 상기 온도구배를 균일하게 하는 역할을 하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 온도차보상부(120)가 30 mm 초과하는 두께(t)를 가질 경우, 상기 원료(130)의 승화속도가 떨어질 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 도가니(100)의 크기, 구조 및 공정 조건에 따라 상기 온도차보상부(120)의 두께가 다양할 수 있다. The temperature difference
상기 온도차보상부(120)는 상기 원료(130)의 수평영역에 균일한 온도구배를 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 도가니(100)는 중심 영역(CA)과 상기 중심 영역(CA)을 둘러싸는 외곽 영역(EA)을 포함할 수 있다. 상기 온도차보상부(120)는 상기 중심 영역(CA)과 상기 외곽 영역(EA)의 온도차이를 보상하여 균일한 온도를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 중심 영역(CA)에 위치하는 원료(130)의 승화를 좀더 원활하게 할 수 있고, 상기 외곽 영역(EA)에 위치하는 원료(130)의 승화는 제한할 수 있다. 이로써, 상기 종자정(170)의 외곽부에서 형성되는 다결정의 성장을 최소화하여 고품질의 단결정을 성장할 수 있다. 또한, 상기 원료(130)의 소비 효율을 증대시키고, 상기 단결정의 결함발생을 최소화할 수 있다. 또한, 승화된 탄화규소 기체가 다시 응축되는 현상을 방지하여, 상기 탄화규소 기체의 공급 속도를 향상할 수 있다. The temperature difference
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, 외곽 영역(EA)에 위치한 원료(130)는 온도가 높다. 그러나, 상기 도가니(100)와 상대적으로 멀리 떨어진 곳, 즉, 중심 영역(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
따라서, 상기 원료(130) 표면에서 상기 원료(130)의 승화량에 차이가 나게 된다. 상기 외곽 영역(EA)에 위치한 원료(130)의 표면에서의 승화량이 많고, 상기 중심 영역(CA)에 위치한 원료(130)의 표면에서의 승화량은 상대적으로 적게 된다. 이러한 온도구배는 시간이 지날수록 더욱 커지게 된다. 이는, 상기 외곽 영역(EA)에 위치한 원료(130)의 승화량이 많음에 따라, 상기 외곽 영역(EA)에 위치한 원료(130)의 흑연화현상(graphitization)에 의해 상기 외곽 영역(EA)의 온도가 더욱 높아지기 때문이다.Therefore, the sublimation amount of the
이러한 온도구배 및 승화량 차이로 인해 단결정이 볼록한 형상으로 성장하게 되고, 상기 단결정으로부터 제조되는 웨이퍼의 수율도 낮아질 수 있다.Due to the temperature gradient and the sublimation amount difference, the single crystal grows in a convex shape, and the yield of the wafer manufactured from the single crystal may be lowered.
이어서, 상기 온도차보상부(120)는 상기 온도차보상부(120)의 무게로 인해, 상기 원료(130)와 상기 종자정(170)간의 거리를 일정하게 유지하거나 넓힐 수 있다. 이로써, 상기 도가니(100)의 상부 및 하부에 형성되는 온도구배를 일정하게 할 수 있다. 종래에는, 단결정이 성장하면서, 상기 단결정은 높은 온도 영역을 가지는 원료(130)와 간격이 점점 가까워진다. 이러한 온도 영향으로 상기 단결정의 품질에 영향을 받을 수 있다. Subsequently, the temperature difference
본 실시예에서는 상기 온도차보상부(120)를 통해, 단결정의 성장속도를 일정하게 할 수 있고, 고품질의 단결정을 성장할 수 있다. 또한, 상기 온도차보상부(120)의 무게로 인해 상기 도가니(100)의 중심 영역(CA)에 생성되는 분말 소결체가 점차 온도가 더 높은 도가니(100)의 하부로 내려갈 수 있다. 이를 통해, 더 많은 원료의 승화를 유도하여 원료의 소비효율을 향상시킬 수 있다. In the present embodiment, the temperature difference
이어서, 상기 도가니(100)의 상부에 상부 덮개(142)가 위치할 수 있다. 상기 상부 덮개(142)는 상기 도가니(100)를 밀폐시킬 수 있다. 상기 상부 덮개(142)는 흑연을 포함할 수 있다.Subsequently, an
상기 도가니(100)의 하부에는 하부 덮개(144)가 위치할 수 있다. 상기 하부 덮개(144)는 상기 도가니(100)를 밀폐시킬 수 있다. 상기 하부 덮개(144)는 흑연을 포함할 수 있다.The
상기 상부 덮개(142)의 하단부에 종자정 홀더(160)가 위치한다. 상기 종자정 홀더(160)는 종자정(170)을 고정시킬 수 있다. 상기 종자정 홀더(160)는 고밀도의 흑연을 포함할 수 있다. The
상기 종자정(170)은 상기 종자정 홀더(160)에 부착된다. 상기 종자정(170)이 상기 종자정 홀더(160)에 부착됨으로써, 성장된 단결정이 상기 상부 덮개(142)에까지 성장되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 종자정(170)은 상기 상부 덮개(142)에 직접 부착될 수 있다.The
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
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. Subsequently, the
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 원료(130)를 원하는 온도로 가열할 수 있다.The heat
상기 발열 유도부(500)에서 유도 가열되는 중심 영역이 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 원료(130)의 승화가 일어나고, 승화된 탄화규소 가스가 상대적으로 온도가 낮은 종자정(170)의 표면으로 이동한다. 이로 인해, 상기 탄화규소 가스가 재결정되어 단결정으로 성장된다.A central region that is induction heated in the
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 실시예에 따른 잉곳 제조 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 내용과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an ingot according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 11. 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 2는 실시예에 따른 잉곳 제조 방법의 공정 흐름도이다. 도 3 내지 도 11은 실시예에 따른 잉곳 제조 방법을 설명하기 위한 단면도 및 사시도들이다.2 is a process flowchart of an ingot manufacturing method according to an embodiment. 3 to 11 are cross-sectional views and perspective views for explaining the ingot manufacturing method according to the embodiment.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 잉곳 제조 방법은, 제조하는 단계(ST100), 장입하는 단계(ST200), 형성하는 단계(ST300) 및 성장하는 단계(ST400)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the ingot manufacturing method according to the embodiment includes a manufacturing step (ST100), a charging step (ST200), a forming step (ST300), and a growing step (ST400).
상기 제조하는 단계(ST100)에서는 온도차보상부를 제조할 수 있다. 상기 온도차보상부는 탄화규소 및 규소를 포함할 수 있다.In the manufacturing step ST100, a temperature difference compensative part may be manufactured. The temperature difference compensative part may include silicon carbide and silicon.
도 3을 참조하면, 상기 제조하는 단계(ST100)에서는 탄화규소 및 규소를 포함하는 원료(122)를 소결하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 소결하는 단계에서는 상기 원료(122)에 온도 및 압력을 가하여 소결할 수 있다. Referring to FIG. 3, the manufacturing step ST100 may include sintering a
이어서, 도 4를 참조하면, 소결 후 온도차보상부(120)가 완성될 수 있다. Subsequently, referring to FIG. 4, the temperature difference
이어서, 상기 장입하는 단계(ST200)에서는 상기 온도차보상부(120)를 도가니(100)내에 장입할 수 있다. 도 5를 참조하면, 뒤집어진 도가니(100)를 준비하고, 상기 뒤집어진 도가니(100)에 상기 온도차보상부(120)를 위치시킨다. 상기 도가니(100)는 걸림부(102)를 포함하여, 상기 온도차보상부(120)가 상기 걸림부(102)에 걸쳐질 수 있다.Subsequently, in the charging step ST200, the temperature difference
이어서, 도 6을 참조하면, 상기 온도차보상부(120) 상에 원료(130)를 장입할 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 6, the
이어서, 도 7을 참조하면, 상기 도가니(100)에 하부 덮개(144)를 덮어 상기 도가니(100)를 덮을 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 7, the
이어서, 도 8을 참조하면, 상기 도가니(100)의 상부에 종자정(170)이 부착된 종자정 홀더(160)를 포함하는 상부 덮개(142)를 위치시킬 수 있다. 이로써 상기 도가니(100)를 완전히 밀폐할 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 8, the
이어서, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 형성하는 단계(ST300)에서는 상기 온도차보상부(120)에 기공이 형성될 수 있다. 상기 도가니(100)를 가열하면, 상기 온도차보상부(120)에 포함된 규소가 승화한다. 상기 온도차보상부(120)에 포함된 규소가 승화하여 도 10과 같이 상기 온도차보상부(120a)에 기공이 형성된다. 9 and 10, pores may be formed in the temperature difference
이어서, 도 11을 참조하면, 상기 성장하는 단계(ST400)에서는 상기 기공을 포함하는 온도차보상부(120a)를 통해 상기 원료(130)가 승화할 수 있다. 이로써 단결정(190)을 성장할 수 있다. Subsequently, referring to FIG. 11, in the growing step ST400, the
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 (14)
상기 원료 상에 위치하는 온도차보상부를 포함하고,
상기 온도차보상부는 탄화규소를 포함하는 잉곳 제조 장치.A crucible for accommodating raw materials; And
It includes a temperature difference compensation unit located on the raw material,
The temperature difference compensative part ingot manufacturing apparatus comprising silicon carbide.
상기 온도차보상부는 탄화규소 및 규소를 포함하는 소결체인 잉곳 제조 장치.The method of claim 1,
The temperature difference compensative part is an ingot manufacturing apparatus which is a sintered body containing silicon carbide and silicon.
상기 규소는 5 중량% 내지 30 중량% 포함되는 잉곳 제조 장치.The method of claim 2,
The silicon is ingot manufacturing apparatus containing 5% to 30% by weight.
상기 온도차보상부는 1 mm 내지 30 mm 의 두께를 가지는 잉곳 제조 장치.The method of claim 1,
The temperature difference compensation unit has an ingot manufacturing apparatus having a thickness of 1 mm to 30 mm.
상기 온도차보상부는 2.8 g/cm2 내지 3.2 g/cm2 의 밀도를 가지는 잉곳 제조 장치.The method of claim 1,
The temperature difference compensative part ingot manufacturing apparatus having a density of 2.8 g / cm 2 to 3.2 g / cm 2 .
상기 온도차보상부는 발열체인 잉곳 제조 장치.The method of claim 1,
The temperature difference compensative part is an ingot manufacturing apparatus that is a heating element.
상기 온도차보상부는 열전달체인 잉곳 제조 장치. The method of claim 1,
The temperature difference compensative part is an ingot manufacturing apparatus that is a heat transfer body.
상기 온도차보상부는 상기 원료 표면의 전면(全面)에 위치하는 잉곳 제조 장치.The method of claim 1,
The temperature difference compensating portion is an ingot manufacturing apparatus located on the entire surface of the raw material surface.
상기 도가니 내부에 돌출되어 위치하는 걸림부를 포함하고,
상기 걸림부는 상기 도가니 내에 상기 온도차보상부의 장입 시, 상기 온도차보상부를 고정할 수 있는 잉곳 제조 장치.The method of claim 1,
It includes a locking portion protruding in the crucible,
The locking portion is ingot manufacturing apparatus that can secure the temperature difference compensation portion when the temperature difference compensation portion is charged in the crucible.
상기 온도차보상부 및 원료를 도가니에 장입하는 단계;
상기 온도차보상부에 기공을 형성하는 단계; 및
상기 원료가 승화하여 단결정이 성장하는 단계를 포함하는 잉곳 제조 방법.Manufacturing a temperature difference compensation unit;
Charging the temperature difference compensative part and the raw material into a crucible;
Forming pores in the temperature difference compensation unit; And
Ingot manufacturing method comprising the step of subliming the raw material to grow a single crystal.
상기 온도차보상부는 탄화규소 및 규소를 포함하는 잉곳 제조 방법.The method of claim 10,
The temperature difference compensative part ingot manufacturing method comprising silicon carbide and silicon.
상기 제조하는 단계는 탄화규소 및 규소를 소결하는 단계를 포함하는 잉곳 제조 방법.The method of claim 10,
The manufacturing step comprises the step of sintering silicon carbide and silicon.
상기 규소는 5 중량% 내지 30 중량% 포함되는 잉곳 제조 방법.The method according to any one of claims 11 and 12,
The silicon is ingot manufacturing method comprising 5% to 30% by weight.
상기 기공을 형성하는 단계에서는, 상기 온도차보상부에 포함된 상기 규소가 승화하는 단계를 포함하는 잉곳 제조 방법.The method of claim 10,
In the forming of the pores, ingot manufacturing method comprising the step of subliming the silicon included in the temperature difference compensation.
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|---|---|---|---|
| KR1020110057428A KR20120138111A (en) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Apparatus for fabricating ingot and method for fabricating ingot |
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| KR (1) | KR20120138111A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240190710A1 (en) * | 2014-09-25 | 2024-06-13 | Pallidus, Inc. | Vapor Deposition Apparatus and Techniques Using High Purity Polymer Derived Silicon Carbide |
-
2011
- 2011-06-14 KR KR1020110057428A patent/KR20120138111A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| US20240190710A1 (en) * | 2014-09-25 | 2024-06-13 | Pallidus, Inc. | Vapor Deposition Apparatus and Techniques Using High Purity Polymer Derived Silicon Carbide |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20110614 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| 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 |