KR101553385B1 - 단결정 성장 도가니 - Google Patents

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KR101553385B1
KR101553385B1 KR1020130164530A KR20130164530A KR101553385B1 KR 101553385 B1 KR101553385 B1 KR 101553385B1 KR 1020130164530 A KR1020130164530 A KR 1020130164530A KR 20130164530 A KR20130164530 A KR 20130164530A KR 101553385 B1 KR101553385 B1 KR 101553385B1
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재단법인 포항산업과학연구원
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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    • C30B23/02—Epitaxial-layer growth
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

단결정 성장 도가니가 개시된다. 단결정 성장 도가니는, 원료 물질이 장입되는 내부 공간이 형성되는 도가니 본체와, 도가니 본체의 내부 공간을 밀폐하도록 설치되는 커버부재와, 커버부재에 설치되며 도가니 본체의 내부 공간으로 돌출되며 단결정 성장을 위한 종자정이 부착되는 종자정 홀더부재와, 도가니 본체를 가열 하도록 설치되는 가열기를 포함한다. 종자정 홀더부재는, 커버부재에 접촉 고정되는 제1 측부와 제1 측부에 대향되며 종자정이 부착되는 제2 측부를 포함하고, 제1 측부와 커버부재의 접촉 면적은, 종자정과 제2 측부의 접촉 면적보다 작은 면적으로 형성될 수 있다.

Description

단결정 성장 도가니{QUARTZ FOR SINGLE CRYSTAL GROWER}
본 발명의 일 실시예는 결정 결함이 적은 고품질의 단결정을 얻는 것이 가능한 단결정 성장 도가니에 관한 것이다.
일반적으로, 대표적인 반도체 소자 재료로 사용되는 Si이 물리적 한계를 보이게 됨에 따라, 차세대 반도체 소자 재료로서 SiC, GaN, AlN 및 ZnO 등의 광대역 반도체 재료가 각광을 받고 있다.
여기서, GaN, AlN 및 ZnO에 비해 SiC는 열적 안정성이 우수하고, 내산화성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, SiC는 4.6W/cm 정도의 우수한 열전도도를 가지고 있으며, 직경 2인치 이상의 대구경 기판으로서 생산 가능하다는 장점이 있어, GaN, AlN 및 ZnO 등의 기판에 비해 각광을 받고 있다.
그 중에서도 특히 4H SiC는 높은 전자 이동도와 와이드 밴드갭을 가지기 때문에 고전력 소자 제조를 위한 재료로 선호되고 있다. 이러한 SiC 단결정은 물리적 기상 증착법으로 성장시키는데 성장에 영향을 주는 변수가 많아서 마이크로 파이프와 같은 결함을 제어하는데 어려움이 있다. 이러한 결함을 최소화시키기 위하여 도가니 내부의 온도구배 제어가 절실한 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 도가니 본체의 내부에서 단결정을 성장시키는 과정에서 결함을 최소한으로 하는 것이 가능한 단결정 성장 도가니를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 원료 물질이 장입되는 내부 공간이 형성되는 도가니 본체와, 도가니 본체의 내부 공간을 밀폐하도록 설치되는 커버부재와, 커버부재에 설치되며 도가니 본체의 내부 공간으로 돌출되며 단결정 성장을 위한 종자정이 부착되는 종자정 홀더부재와, 도가니 본체를 가열 하도록 설치되는 가열기를 포함한다. 종자정 홀더부재는, 커버부재에 접촉 고정되는 제1 측부와 제1 측부에 대향되며 종자정이 부착되는 제2 측부를 포함하고, 제1 측부와 커버부재의 접촉 면적은, 종자정과 제2 측부의 접촉 면적보다 작은 면적으로 형성될 수 있다.
종자정 홀더부재는, 제2 측부의 양측은 도가니 본체의 내부 공간의 내벽면에 각각 접하도록 설치될 수 있다.
종자정 홀더부재는, 종자정이 부착되는 제2 측부의 표면은 편평면으로 형성되고, 제1 측부에는 제2 측부의 표면적 보다 작은 크기로 형성되면서 커버부재 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되어 커버부재에 접촉 고정될 수 있다.
종자정 홀더부재는, 제2 측부의 직경은 제1 측부의 돌출부의 직경에 대하여 1.4배 이상으로 형성될 수 있다.
종자정이 부착되는 부분의 제2 측부에서 돌출부의 돌출된 선단 사이의 두께는, 종자정이 부착되지 않은 부분의 제2 측부에서 제1 측부의 사이의 두께 보다 1.5배 이상일 수 있다.
제2 측부의 전체 직경은 72.1mm이고 돌출부의 직경은 50.8mm이며, 종자정이 부착되는 부분에서 돌출부의 돌출된 선단 사이의 두께는 3mm이고, 종자정이 부착되지 않은 부분에서 제2 측부의 두께는 2mm일 수 있다.
도가니 본체의 외주면에는 단열재가 설치될 수 있다.
도가니 본체의 내부 공간의 내벽면에는 가이드 돌기가 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 초기 종자정과 성장되는 단결정의 가운데 부분과 가장자리 부분의 온도차이를 최소화할 수 있어 온도 스트레스를 줄이는 것이 가능하여, 결정 결함이 적은 고품질의 단결정을 얻는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 성장 도가니를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도가니 본체에 커버부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 3은 종자정 홀더부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 종래의 도가니 본체의 온도구배를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 본체의 온도구배를 개략적으로 도시한 시뮬레이션 결과를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 종래의 도가니 본체를 이용하여 성장시킨 웨이퍼들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 도가니 본체를 이용하여 성장시킨 웨이퍼들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 종래의 성장된 웨이퍼를 광학 현미경으로 개략적으로 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 본체를 이용하여 성장된 웨이퍼를 480도의 KOH 용액에서 에칭하여 광학 현미경으로 분석한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 성장 도가니를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 성장 도가니(100)는, 원료 물질(11)이 장입되는 내부 공간(12)이 형성되는 도가니 본체(10)와, 도가니 본체(10)의 내부 공간(12)을 밀폐하도록 설치되는 커버부재(20)와, 커버부재(20)에 설치되며 도가니 본체(10)의 내부 공간(12)으로 돌출되며 단결정 성장을 위한 종자정(31)이 부착되는 종자정 홀더부재(30)와, 도가니 본체(10)를 가열 하도록 설치되는 가열기(40)를 포함한다.
이하에서 설명하는 원료 물질(11)은, 단결정을 성장하기 위한 소스로서, 일반적으로 파우더, 과립 또는 덩어리 형태의 것을 사용할 수 있다. 예컨대 SiC 단결정을 성장시키는 경우, 원료물질로 SiC 파우더를 사용할 수 있다. 또한, 성장시킬 단결정의 특성 및 성능에 따라 SiC 파우더와 Si 파우더가 혼합된 것을 원료 물질(11)로 사용할 수도 있다. 예컨대, 반절연(semi insulating) 상태의 SiC 단결정을 성장시키기 위해서는 원료물질로 SiC 파우더와 Si 파우더가 혼합된 재료를 사용할 수 있다. 이때 본 발명의 실시예에 따른 SiC 파우더와 Si 파우더는 0.5g/m3 내지 1g/m3의 밀도를 갖고, 상기 SiC 외에 Si 파우더가 1wt% 내지 5w% 포함된다.
도가니 본체(10)는 내부에 원료 물질(11)이 장입되는 내부 공간(12)이 형성된다. 도가니 본체(10)는 원료 물질(11)이 장입되어 저장되는 용기로와, 바닥부 및 바닥부에서 연장 형성되는 측벽부를 포함할 수 있다. 이러한 도가니 본체(10)는 바닥부 및 측벽부가 일체로 형성되는 것도 가능하고, 분리형으로 설치되는 것도 가능하다. 도가니 본체(10)를 분리형으로 제조되는 경우는 원료 물질(11)이 도가니 본체(10)의 내부에 장입되기 전에 바닥부와 측벽이 결합될 수 있다.
도가니 본체(10)는 장입되는 원료 물질의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 소재로 제작되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도가니 본체(10)는 흑연으로 제작되거나 흑연 재질 상에 원료물질의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질이 도포될 수도 있다. 여기서, 흑연 재질 상에 도포되는 물질은 원료 물질(11)이 승화되어 단결정이 성장되는 온도에서 실리콘 및 수소에 대해 화학적으로 불활성인 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도가니 본체(10)를 구성하는 금속 탄화물로는 금속 질화물을 이용할 수 있으며, 특히 Ta, Hf, Nb, Zr, W, V과 이들 중 적어도 둘 이상의 혼합물과 탄소가 이루는 탄화물과, Ta, Hf, Nb, Zr, W, V과 이들 중 적어도 둘 이상의 혼합물과 질소가 이루는 질화물을 이용할 수 있다.
전술한 도가니 본체(10)에는 커버부재(20)가 내부 공간(12)을 밀폐하는 커버부재(20)가 설치된다.
도 2는 도가니 본체에 커버부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 커버부재(20)는, 도가니 본체(10)를 덮는 수단으로 승화된 원료 물질이 외부로 누출되지 않도록 도가니 본체(10)를 폐쇄하도록 설치될 수 있다. 또한, 커버부재(20)는 장입되는 원료 물질의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 소재로 제작되는 것이 바람직하며, 도가니 본체(10)와 동일한 소재로 제작되는 것도 가능하다. 이러한 커버부재(20)에는 종자정 홀더부재(30)가 설치된다.
종자정 홀더부재(30)는 일측은 커버부재(20)에 연결되고 타측은 도가니 본체(10)의 내부 공간(12)으로 돌출되게 설치될 수 있다. 종자정 홀더부재(30)는 종자정(31)이 부착되는 것을 말한다.
종자정(31)은 원료 물질(11)을 이용한 단결정 성장용 시드(seed)를 말하는 것으로서, 성장시키고자 하는 단결정과 동일한 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 종자정(31)은 SiC 단결정을 성장시키는 경우, SiC 단결정 특히, 6H SiC를 종자정(31)으로 사용할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 다양한 종류의 종자정(4H SiC, 15R SiC 등)을 적용하는 것도 가능하다. 또한, 종자정(31)으로 직경 2인치(inch) 원 형상으로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 종자정(31)은 종자정 홀더부재(30) 상에 부착되며, 슈가(sugar), 카본 페이스트 및 포토레지스트 중 어느 하나를 이용하여 종자정 홀더부재(30) 상에 부착될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고 종자정 홀더부재(30)의 상면에 종자정(31)를 부착시킬 수 있는 다양한 소재의 접착제를 사용하는 것도 가능하다.
종자정 홀더부재(30)는, 종자정(31)을 지지하는 수단으로써 고밀도의 흑연을 이용하여 제작될 수 있다. 이러한 종자정 홀더부재(30)는 종자정(31)이 부착된 상태로 커버부재(20)의 하부에 장착하여 종자정(31) 상에 단결정이 성장되도록 할 수 있다.
도 3은 종자정 홀더부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 종자정 홀더부재(30)는, 커버부재(20)에 접촉 고정되는 제1 측부(34)와 제1 측부(34)에 대향되며 종자정(31)이 부착되는 제2 측부(36)를 포함한다. 여기서, 제1 측부(34)와 커버부재(20)의 접촉 면적은 종자정(31)이 부착되는 제2 측부(36)의 표면적 보다 작은 면적으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 종자정 홀더부재(30)에서 제1 측부(34)와 제2 측부(36)의 형상을 다르게 하는 것은, 종자정 홀더부재(30)를 사용하여 종자정(31)이 도가니 본체(10)의 내부에서 성장 방향과 수직인 방향으로의 온도 차이를 감소시키는 것이 가능하여, 온도차이로 인한 스트레스를 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 종자정(31)에서 성장하는 단결정의 성장 온도에서 종자정(31)의 가운데와 가장자리 부분에 발생하는 온도 차이를 줄이는 역할이 가능함으로써, 마이크로파이프와 같은 결함을 억제시키며 6H-SiC 종자정을 사용하여 4H-SiC 단결정을 원활하게 성장시키는 것이 가능하다. 이에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
종자정 홀더부재(30)는, 커버부재(20)에 고정되는 돌출부(32)가 형성된 제1 측부(34)가 일측으로 형성되고, 제1 측부(34)와 대향되며 종자정(31)이 부착되는 제2 측부(36)를 포함할 수 있다.
제1 측부(34)에는 커버부재(20) 방향으로 돌출하는 돌출부(32)가 형성된다. 이러한 돌출부(32)의 선단은 커버부재(20)에 고정된다. 본 실시예에서 돌출부(32)는 제1 측부(34)에 동일 재질로 일체로 형성되는 것이 가능하다. 이러한 제1 측부(34)에 대향하는 측에는 종자정(31)의 부착을 위한 제2 측부(36)가 형성된다.
제2 측부(36)는 제1 측부(34)와 대향하는 측면에 편평면으로 형성되는 것으로서, 돌출부(32)의 직경보다 큰 표면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 제2 측부(36)의 양측은 도가니 본체(10)의 내부 공간의 내벽면에 각각 접하도록 설치될 수 있다. 본 실시예에서 제2 측부(36)의 표면의 직경(A)은 제1 측부(34)에 돌출된 돌출부(32)의 직경(B)의 크기에 대하여 1.4배 이상으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 제2 측부(36)의 표면적의 크기가 돌출부(32)의 직경의 크기 보다 1.4배 이상의 크기로 형성되는 것은, 제2 측부(36)에 부착되는 종자정(31)이 도가니 본체(10)의 내부에서 단결정으로 성장하는 과정에서 성장 방향과 수직인 방향으로의 온도 차이를 감소시킴으로써, 온도 차인에 기인하는 스트레스를 감소시켜 원활한 단결정의 형성이 가능하도록 할 수 있다.
본 실시예에서, 제2 측부(36)의 표면의 전체 직경은 72.1mm이고 돌출부(32)의 직경은 50.8mm를 예시적으로 설명한다. 그러나, 제2 측부(36)의 직경과 돌출부(32)의 직경은 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 도가니 본체(10)의 내부 공간의 크기 변경에 대응하여 변경되는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서, 종자정이 부착되는 부분의 제2 측부(36)에서 돌출부(32)의 돌출된 선단 사이 까지의 두께(a)는, 종자정(31)이 부착되지 않은 부분의 제2 측부(36)에서 제1 측부(34)의 까지의 두께(b) 보다 1.5배 이상으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 종자정 홀더부재(30)의 두께 및 직경의 크기를 종자정(31)이 부착되는 부분과 다른 부분에서 다르게 형성하는 것은, 종자정(31)에서 단결정이 성장하는 과정에서 온도 차이에 기인하는 성장 오류를 방지하기 위한 것이다.
한편, 도가니 본체(10)의 외주면에는 단열재(50) 및 석영관(60)이 설치될 수 있다. 이러한 단열재(50) 및 석영관(60)은 도가니 본체(10)의 외측에 설치되어, 도가니 본체(10)의 내부 온도를 결정 성장이 가능한 온도 범위로 유지하도록 한다. 이러한 단열재(50)는, 원료 물질(11)의 결정 성장 온도가 매우 높기 때문에 흑연 섬유를 압착시켜 일정 두께의 관상 원통형으로 제작된 흑연 펠트로 적용될 수 있다. 또한, 단열재(50)는 복수의 층으로 형성되어 도가니 본체(10)를 둘러싸도록 설치되는 것도 가능하다.
또한, 도가니 본체(10)의 내벽면에는 가이드 돌기(70)가 돌출할 수 있다. 이러한 가이드 돌기(70)는, 종자정(31)의 단면적 보다 작은 면적으로 도가니 본체(10)의 내벽면에 돌출할 수 있다. 이와 같이, 도가니 본체(10)의 내벽면에 가이드 돌기(70)가 돌출하는 것은, 종자정(31)에서 성장하는 단결정들 중에서 하나의 단결정 만이 가이드 돌기(70)를 통과하면서 성장하도록 하기 위한 것이다.
도가니 본체(10)는 석영관(60)의 외부에 설치된 가열기(40)에 의해 가열된다. 가열기(40)는 석영관(60) 외부에 마련되는 것으로서, 본 실시예에서는, 고주파 유도 코일이 적용될 수 있다. 이러한 고주파 유도 코일에 고주파 전류를 흐르게 함으로써 도가니 본체(10)를 가열하고, 원료 물질(11)을 원하는 온도로 가열하는 것이 가능하다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 성장 도가니의 작용을 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 6H-SiC로 이루어진 종자정(31)을 마련하고, 접착제를 이용하여 종자정(31)을 종자정 홀더부재(30)에 부착한다.
그리고, 도가니 본체(10)의 내부에 단결정의 조성에 대응하는 원료 물질(11)을 투입한다. 4H-SiC 단결정 성장을 위하여, SiC 파우더의 원료물질, 혹은 SiC 파우더와 Si 파우더가 혼합된 원료물질을 장입할 수 있다.
이어서, 도 2에 도시된 바와 같이 종자정(31)이 부착된 종자정 홀더부재(30)를 커버부재(20)에 장착한다. 그리고, 커버부재(20)를 이용하여 도가니 본체(10) 상단을 덮는다. 이때, 종자정 홀더부재(30)에 부착된 종자정(31)의 성장면은 도가니 본체(10)의 내부 상측에서 원료 물질(11)을 향하여 배치되도록 할 수 있다.
다음, 1300℃ 내지 1500℃의 온도와 진공압력으로 2 시간 내지 3시간 동안 가열하여 도가니 본체(10)에 포함된 불순물을 제거한다. 이후, 불활성 가스, 예를 들어 아르곤(Ar) 가스 등을 도가니 본체(10)에 주입하여, 도가니 본체(10) 내부 및 도가니 본체(10)와 단열재(50)의 사이에 남아있는 공기를 제거한다.
이어서, 압력을 대기압으로 높인 후, 가열기(40)를 이용하여 도가니 본체(10)를 2000℃ 내지 2300℃의 온도로 가열한다. 여기서, 대기압을 유지하는 이유는 결정 성장 초기에 원하지 않는 결정 다형의 발생을 방지하기 위함이다. 즉, 먼저 대기압을 유지하며 원료 물질(11)을 성장 온도까지 승온시킨다. 그리고, 도가니 본체(10)의 내부를 20mbar 내지 60mbar으로 감압하여 성장 압력으로 유지시키면서, 원료 물질(11)을 승화시켜 단결정을 성장시킨다. 이때, 성장된 단결정은 4H-SiC이다. 이때, 도가니 본체(10)의 내부에 부착된 종자정 홀더부재(30)에 의해, 종자정(31)의 가운데와 가장자리의 온도 차이가 감소하게 된다.
도 4는 종래의 도가니 본체의 온도구배를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 본체의 온도구배를 개략적으로 도시한 시뮬레이션 결과를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 도가니 본체(10)의 단결정 형성 과정에서의 온도 구배는, 종자정의 성장 온도인 2200℃ 근처에서 온도 구배가 줄어드는 것으로 확인할 수 있다.
도 6은 종래의 도가니 본체를 이용하여 성장시킨 웨이퍼들을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 도가니 본체를 이용하여 성장시킨 웨이퍼들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 본체(10)를 이용하여 성장시킨 웨이퍼들은 4H-SiC로 변화 상태가 빠르게 일어난 것을 볼 수 있다.
도 8은 종래의 성장된 웨이퍼를 광학 현미경으로 개략적으로 확대한 것이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 본체를 이용하여 성장된 웨이퍼를 480도의 KOH 용액에서 에칭하여 광학 현미경으로 분석한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 개선된 도가니 본체(10)로 성장 시킨 결정에서 마이크로 파이프와 같은 결함이 더 적은 것을 확인 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 본체(10)를 사용하게 되면, 초기 종자정과 성장되는 단결정의 가운데 부분과 가장자리 부분의 온도차이를 최소화할 수 있어 온도 스트레스를 줄이는 것이 가능하다. 따라서 개선된 도가니 본체(10)를 사용하여 단결정을 성장시키면, 마이크로 파이프와 같은 결함이 생성되는 것을 효율적으로 억제할 수 있어서 고품질의 4H-SiC 단결정의 성장이 가능하다. 또한, 6H-SiC 종자정을 사용하여 4H-SiC 단결정을 성장하는 조건에서도 단결정 변화가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.
10...도가니 본체 11...원료 물질
12...내부 공간 20...커버부재
30...종자정 홀더부재 31...종자정
40...가열기 50...석영관

Claims (8)

  1. 원료 물질이 장입되는 내부 공간이 형성되는 도가니 본체;
    상기 도가니 본체의 내부 공간을 밀폐하도록 설치되는 커버부재;
    상기 커버부재에 설치되며 상기 도가니 본체의 내부 공간으로 돌출되며, 단결정 성장을 위한 종자정이 부착되는 종자정 홀더부재; 및
    상기 도가니 본체를 가열 하도록 설치되는 가열기;
    를 포함하고,
    상기 종자정 홀더부재는,
    상기 커버부재에 접촉 고정되는 제1 측부와 상기 제1 측부에 대향되며 상기 종자정이 부착되는 제2 측부를 포함하고,
    상기 제1 측부와 상기 커버부재의 접촉 면적은, 상기 종자정과 제2 측부의 접촉 면적보다 작은 면적으로 형성되며,
    상기 종자정 홀더부재는,
    상기 종자정이 부착되는 제2 측부의 표면은 편평면으로 형성되고, 상기 제1 측부에는 상기 제2 측부의 표면적 보다 작은 크기로 형성되면서 상기 커버부재 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되어 상기 커버부재에 접촉 고정되며,
    상기 종자정 홀더부재는,
    상기 제2 측부의 직경은 상기 제1 측부의 상기 돌출부의 직경에 대하여 1.4배 이상으로 형성되고, 상기 종자정이 부착되는 부분의 상기 제2 측부에서 상기 돌출부의 돌출된 선단 사이의 두께는, 상기 종자정이 부착되지 않은 부분의 상기 제2 측부에서 상기 제1 측부의 사이의 두께 보다 1.5배 이상인 단결정 성장 도가니.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 종자정 홀더부재는,
    상기 제2 측부의 양측은 상기 도가니 본체의 내부 공간의 내벽면에 각각 접하도록 설치되는 단결정 성장 도가니.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 측부의 전체 직경은 72.1mm이고 상기 돌출부의 직경은 50.8mm이며, 상기 종자정이 부착되는 부분에서 상기 돌출부의 돌출된 선단 사이의 두께는 3mm이고, 상기 종자정이 부착되지 않은 부분에서 상기 제2 측부의 두께는 2mm인 단결정 성장 도가니.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도가니 본체의 외주면에는 단열재가 설치되는 단결정 성장 도가니.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도가니 본체의 내부 공간의 내벽면에는 가이드 돌기가 돌출되는 단결정 성장 도가니.
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