KR101574888B1 - 입자크기의 균일도를 향상시킨 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

입자크기의 균일도를 향상시킨 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

질화규소 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속적으로 질화규소를 제조할 수 있으며 질화규소 입자의 균일도를 향상시킬 수 있는 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 횡방향으로 배열된 원통형상을 가지며 염화실란(SiCl4) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 각각의 노즐을 통해 수평방향으로 공급받아 생성물인 실리콘 디이미드(Si(NH)2)와 부산물인 염화암모늄(NH4Cl)을 제조하는 합성 반응기; 상기 합성 반응기로부터 상기 생성물과 상기 부산물의 혼합분말을 공급받아 제1영역에서 염화암모늄을 열분해하고, 제2영역에서 이미드를 열분해하여 비정질 질화규소를 생성하되, 상기 제1영역과 상기 제2영역이 연속으로 연결되어 형성된 열분해 반응기; 및 상기 열분해 반응기에서 배출되는 비정질 질화규소를 1200~1700℃ 온도로 가열하여 결정형 질화규소(Crystal Si3N4)로 결정화시키는 결정화 반응기;를 포함하는 연속식 질화규소 제조장치를 제공한다.

Description

입자크기의 균일도를 향상시킨 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법{Method of continuous manufacturing silicon nitride powder having uniform in size}
본 발명은 질화규소 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속적으로 질화규소를 제조할 수 있으며 질화규소 입자의 균일도를 향상시킬 수 있는 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
질화규소의 열적 특성 및 기계적 특성은 입자크기, 모양, 순도, 결정상 등에 따라 크게 좌우된다. 질화규소로 가공 및 성형을 하는 업계에 따르면 특히 알파상의 질화규소가 열적 특성 및 기계적 특성이 우수한 제품을 제조할 수 있는 원료로 알려져 있다.
입자크기는 매우 중요한 요소인데, 입자 크기가 미세하고 균일할수록 가공 및 성형이 있어서 유리하다.
질화규소를 제조하는 방법 중의 하나인 기상반응법은 할로겐화 실리콘과 암모니아를 기상으로 반응시켜 질화규소를 얻는 방법이다. 기상반응법은 1000도 정도의 온도에서 반응시키는데, 이렇게 제조된 질화규소는 순수한 알파상을 얻기에는 장점이 있으나, 주로 필름 형태로 생성되므로 분말 형태의 질화규소 합성에는 적합하지 않다.
그러나 상온에서 할로겐화 실리콘과 암모니아를 반응시키면 이미드계의 실리콘 화합물이 만들어지고, 이와 함께 부산물인 염화암모늄이 생성된다. 이렇게 상온에서 반응시키는 방법의 장점은 두 반응물이 직접 기체 상태에서 반응하여 고체 분말로 생성되기 때문에 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 이렇게 생성된 이미드의 열분해를 통해 알파상의 함량이 높은 질화규소를 제조할 수 있다는 장점을 가진다.
이미드는 약 1000도에서 열분해되어 비정질 질화규소를 생성하고, 다시 1400도 이상의 온도에서 결정화시키게 되면 알파상 질화규소를 얻을 수 있다.
이미드를 합성하기 위한 반응은 격렬한 발열반응으로써 반응기 기벽의 국부적인 온도상승을 야기한다. 반응기 기벽의 온도는 높게는 100도 이상의 온도까지 상승하게 되는데, 이러한 온도 상승은 이미드를 합성하는 과정에서 생성되는 입자의 크기와 품질에 악영향을 주게 된다.
이렇게 이미드를 열분해하여 질화규소를 제조하는 방법은 크게 실리콘 디이미드 합성 공정, 열분해 공정 및 결정화 공정의 3 단계 공정으로 이루어져 있다.
종래의 이미드 열분해법을 이용한 질화 규소 제조장치는 각각의 공정을 위한 장치가 서로 상이하며, 회분식 공정(Batch process)으로 질화규소를 생산하고 있었다.
그런데, 회분식 공정으로 질화규소를 제조하게 되면, 질화규소의 제조에 소요되는 비용과 시간이 많이 소요된다. 또한 배치식 공정을 사용하는 질화규소 제조장치는 실리콘 디이미드 합성 장치에서 열분해 반응기로 수분에 민감한 실리콘 디이미드를 이송해야 하는데, 이송과정에서 실리콘 디이미드가 대기에 노출될 위험성이 있으며, 수분에 의해 실리콘 디이미드가 가수분해되어 변성될 수 있고, 불필요한 산소 불순물이 유입되어 질화규소 품질을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.
또한 실리콘 디이미드 합성 후 과량의 암모니아로 부산물인 염화암모늄을 세척한 후 이미드 열분해를 수행하는데, 이때 이미드 이송 장치, 과량의 암모니아 공급장치, 냉각장치, 암모니아 배수 장치 등의 부대장치가 필요하다. 부산물인 염화암모늄을 과량의 암모니아로 세척 한 후 용기를 탈착하여 분해 설비에 넣고 열처리를 해야 하므로 이미드 분해용 고온 용기와 부산물 제거용 부대장치들간 탈부착이 가능 해야 한다. 이미드 분해 공정과 결정화 공정은 동일한 열처리 공정 이므로 하나의 장치에서 두개의 공정을 모두 수행 할 수 있지만, 이미드 분해 공정에 사용되는 용기는 앞선 설명과 같이 부산물 제거를 위한 부대장치와 결합하여 사용해야 하므로 결정화 온도에서 사용 가능한 재료를 이용하여 이미드 분해 용기를 구현 하는 것은 불가능하다. 따라서 이미드 분해 공정과 결정화 공정은 각각의 회분식 공정으로 수행하고 있는 실정이다.
관련선행기술로는 국제공개공보 WO 2012/090543호(공개일자 2012년 7월 5일)가 있다.
본 발명의 목적은 연속식 공정을 통해 질화규소를 제조할 수 있는 제조장치 및 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 질화규소 제조 비용과 제조 시간을 단축할 수 있는 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 균일한 입자크기를 가지는 질화규소를 제조할 수 있는 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명은 횡방향으로 배열된 원통형상을 가지며 염화실란(SiCl4) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 각각의 노즐을 통해 수평방향으로 공급받아 생성물인 실리콘 디이미드(Si(NH)2)와 부산물인 염화암모늄(NH4Cl)을 제조하는 합성 반응기; 상기 합성 반응기로부터 상기 생성물과 상기 부산물의 혼합분말을 공급받아 제1영역에서 염화암모늄을 열분해하고, 제2영역에서 이미드를 열분해하여 비정질 질화규소를 생성하되, 상기 제1영역과 상기 제2영역이 연속으로 연결되어 형성된 열분해 반응기; 및 상기 열분해 반응기에서 배출되는 비정질 질화규소를 1200~1700℃ 온도로 가열하여 결정형 질화규소(Crystal Si3N4)로 결정화시키는 결정화 반응기;를 포함하는 연속식 질화규소 제조장치를 제공한다.
그리고, 본 발명은 횡방향으로 배열된 횡방향 반응기를 회전시키며 횡방향으로 원료가스인 염화실란 가스와 암모니아 가스를 투입하여 반응기 내부에서 상온 기상반응을 통해 실리콘 디이미드와 염화암모늄 혼합 분말을 생성하는 실리콘 디이미드 합성 공정; 상기 실리콘 디이미드 합성 공정에서 생성된 혼합 분말을 300~600℃ 범위 온도 영역을 포함하는 제1영역과, 600~1200℃ 범위 온도 영역을 포함하는 제2영역을 순차적으로 통과시키며 제1영역에서 염화암모늄 열분해를 수행하고, 제2영역에서 비정질 질화규소 합성을 수행하는 열분해 공정; 및 상기 열분해 공정에서 제조되는 비정질 질화규소를 도가니에 충진하고, 상기 도가니를 1200~1700℃ 온도 영역을 가지는 결정화 반응기로 투입하여 비정질 질화규소를 결정형 질화 규소로 결정화하는 결정화 공정;을 포함하는 연속식 질화규소 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법은 실리콘 디이미드 합성 공정으로부터 결정화 공정까지 연속 운전이 가능하여 각 공정 사이에 불필요하게 수행되던 승온 과정과 냉각 과정을 생략할 수 있어서 질화규소 제조에 소비되는 에너지와 시간을 절감할 수 있는 효과를 가져온다.
또한, 본 발명에 따른 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법은 실리콘 디이미드 합성 공정과 열분해 공정이 연속적으로 이루어짐으로써 실리콘 디이미드를 외부로 노출시키지 않도록 할 수 있다. 따라서 실리콘 디이미드의 외부 노출시에 발생하는 실리콘 디이미드의 변성이나 산소 불순물 유입의 문제를 해결할 수 있는 효과를 가져온다.
그리고, 본 발명에 따른 연속식 질화규소 제조장치 및 방법은 수평형 반응기에서 합성 반응을 수행함으로써 수직형 반응기보다 균일한 입도 분포를 얻을 수 있으며, 나아가 수평형 반응기를 냉각하고 회전시킴으로 더욱 우수한 품질의 질화규소를 제조할 수 있는 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속식 질화규소 제조장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연속식 질화규소 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 할로겐화 실리콘과 암모니아의 발열반응으로 인한 반응기 기벽의 국부적인 온도 상승을 막고, 100℃ 이하의 온도에서 실리콘 디이미드를 얻기 위하여 반응기 기벽에 냉각수를 순환시킴으로써 균일한 입자 크기 및 형태를 가진 질화규소를 제조할 수 있는 제조장치 및 제조방법을 제공한다.
또한 더욱 효과적으로 반응기 기벽의 온도를 균일하게 유지하기 위하여, 반응기를 회전시키면서 반응을 진행시키도록 함으로써, 발열반응으로 인한 국부적인 온도 상승을 억제하는 효과를 가져온다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 연속식 질화규소 제조장치 및 제조방법에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속식 질화규소 제조장치를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연속식 질화규소 제조장치는 합성 반응기(100)와, 열분해 반응기(200)와, 결정화 반응기(300)를 포함한다.
합성 반응기(100)는 염화실란 가스와 암모니아 가스를 상온 기상 반응을 통해 생성물인 실리콘 디이미드(Si(NH)2)와 부산물인 염화암모늄(NH4Cl)을 제조하기 위한 것이다.
열분해 반응기(200)는 생성물과 부산물을 열분해하여, 비정질 질화규소를 제조하기 위한 것으로, 염화암모늄의 열분해를 수행하는 제1영역(210)와, 실리콘 디이미드를 비정질 질화규소로 열분해하는 제2영역(220)을 포함한다.
결정화 반응기는 비정질 질화규소를 결정화온도 이상으로 가열하여 알파상의 결정형 질화규소를 제조하기 위한 것이다.
이하, 각각의 반응기에 관하여 보다 상세하게 살펴본다.
본 발명에 따른 합성 반응기(100)는 원료가스인 염화실란 가스와 암모니아 가스가 수평방향으로 반응기 내부에서 흘러가면서 반응을 일으키게 되는 수평형 반응기이다.
도시된 바와 같이, 합성 반응기(100)는 횡방향으로 배열된 원통 형상을 가지며, 일측으로 통해 원료가스가 공급되고 생성물과 부산물은 반응기의 바닥면에 쌓이는 구조를 가지고 있다.
원료가스의 공급노즐(105)은 서로 이격된 상태로 측판(104)에 설치되어 있다. 또한, 측판(104)에는 합성반응기 회전몸체(102)가 연결되어 있다. 합성반응기 회전몸체(102)는 내부에 반응공간을 형성하며, 상기 측판(104)에 대하여 회전하게 형성되어 있다.
또한, 합성반응기 회전몸체(102)의 회전축은 수평방향에 대하여 경사지게 형성되어 있다. 보다 구체적으로 합성반응기 회전몸체(102)는 측판에서 멀어질수록 하향 경사지게 형성되어 있다. 이러한 경사구조는 합성반응기 회전몸체(102) 바닥에 적층되는 혼합분말이 합성반응기 회전몸체(102)가 회전함에 따라 열분해 반응기(200)측으로 이송되도록 해준다.
또한, 합성 반응기(100)는 발열반응에서 발생하는 반응열을 냉각하여 반응영역이 일정한 범위의 온도를 유지할 수 있도록 하는 냉각자켓(110)을 더 포함한다.
냉각자켓(110)은 합성반응기 회전몸체(102)를 감싸는 형태로 형성되어, 합성반응기 회전몸체(102)를 냉각시킨다. 냉각자켓(110)은 합성반응기 회전몸체(102)와 함께 회전하는 형태일 수도 있으며, 냉각자켓(110)은 회전하지 않고 고정되어 있고 그 내부에서 합성반응기 회전몸체(102)만 회전하는 형태일 수도 있다. 또한, 냉각자켓(110)이 합성반응기 회전몸체(102) 전체를 감싸는 형태가 아니라 일부만(예를 들면 상부영역)을 감싸는 형태일 수도 있다.
열분해 반응기(200)는 합성반응기 회전몸체(102)와 연결된 열분해반응기 회전몸체(202)와, 이와 연결되어 배출되는 기체를 공급받아 냉각시킴으로써 염화암모늄을 포집하는 부산물 포집기(230)와, 하류측 측면(204)에 연결되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부(240)를 포함한다.
열분해반응기 회전몸체(202)는 제1영역(210)과, 제2영역(220)으로 구분할 수 있다.
제1영역(210)과 제2영역(220)의 구분은 온도에 따른 것으로 물리적으로는 단일 재질로 구분없이 일체로 형성될 수도 있다.
제1영역(210)은 염화암모늄의 열분해를 진행하기 위한 구간으로 온도가 염화암모늄 열분해 온도(338℃)보다 높은 온도를 가지는 구간을 가지는 것으로 충분하다. 보다 구체적으로 제1영역은 300~600℃ 범위의 온도를 가질 수 있다.
제2영역(220)은 실리콘 디이미드의 열분해를 진행하기 위한 구간으로 온도가 실리콘 디이미드 열분해 온도(1000℃)보다 높은 온도를 가지는 구간을 포함한다.. 제2영역 전체가 1000℃ 이상의 온도일 필요는 없으나, 제2영역의 구간 중 1000℃ 이상의 온도를 가지는 구간을 가지는 것으로 충분하고, 다만 실리콘 디이미드의 열분해 공정에 필요한 체류시간을 확보할 수 있어야 한다.
열분해 반응기(200)는 도면의 좌측에서 우측으로 갈수록 온도가 상승하는 온도 구배를 가질 수 있다.
또한, 열분해 반응기(200)는 염화암모늄을 포집하기 위한 부산물 포집기(230)와, 캐리어 가스를 공급하는 불활성가스 공급부(240)를 포함한다.
열분해 반응기(200)의 제1영역(210)으로는 합성 반응기(100)에서 합성된 실리콘 디이미드와 염화암모늄 혼합 분말이 투입된다. 제1영역(210)에서는 실리콘 디이미드는 변화되지 않으며 염화암모늄이 암모니아 가스와 염화수소 가스로 열분해 된다. 이러한 암모니아 가스와 염화수소 가스는 불활성 가스 공급부(240)에서 공급되는 캐리어 가스와 함께 부산물 포집기(230)로 유입된다.
부산물 포집기(230)는 열분해 반응기(200)에서 배출되는 기체를 공급받아 냉각시킴으로써 염화암모늄을 포집한다. 캐리어 가스로는 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스가 사용된다.
캐리어 가스는 염화암모늄이 열분해되어 발생하는 가스가 제2영역(220)으로 흘러가지 않고 부산물 포집기(230) 측으로 흘러가도록 하는 역할을 수행한다.
또한, 캐리어 가스는 제2영역(220)에서 실리콘 디이미드의 열분해가 불활성 가스 분위기에서 이루어지도록 하는 역할도 수행한다.
제2영역(220)에서는 실리콘 디이미드가 비정질 질화규소와 암모니아 가스로 열분해되는데, 이 때 발생한 암모니아 가스는 상술한 캐리어 가스에 의하여 부산물 포집기로 보내지게 된다.
열분해 반응기(200)의 회전몸체(202)는 합성반응기 회전몸체(102)와 동일한 회전축을 중심으로 동일하게 회전하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 내부에 수용된 분말이 제1영역(210)에서 제2영역(220)으로 순차적으로 이동하도록 해준다. 각 구간의 길이와 회전속도를 조절하는 것으로 각 구간에서의 체류 시간을 조절할 수 있다. 열분해 반응기(200)는 로터리 킬른(Rotary Kiln)을 포함할 수 있다.
결정화 반응기(300)는 열분해 반응기(200)에서 형성된 비정질 질화규소를 1200~1700℃ 온도에서 결정화시키는 역할을 수행하는 것으로, 도가니(310)가 통과되는 터널식 킬른(Tunnel Kiln)을 포함한다.
본 발명에 따른 연속식 질화규소 제조장치는 열분해 반응기(200)에서 합성된 비정질 질화규소를 상기 결정화 반응기(300)로 투입되는 도가니(310)에 충진하는 충진장치(250)를 더 포함한다. 충진장치(250)는 열분해 반응기(200)에서 연속적으로 공급되는 비정질 질화규소 분말을 일정양식 도가니(310)에 투입하는 역할을 수행한다.
이하, 본 발명에 따른 연속식 질화규소 제조장치를 이용한 질화규소 제조방법에 관하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연속식 질화규소 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
본 발명에 따른 질화규소 제조방법은 횡방향으로 배열된 횡방향 반응기를 회전시키며 횡방향으로 원료가스인 염화실란 가스와 암모니아 가스를 투입하여 반응기 내부에서 상온 기상반응을 통해 실리콘 디이미드와 염화암모늄 혼합 분말을 생성하는 실리콘 디이미드 합성 공정(S100)과,
상기 실리콘 디이미드 합성 공정에서 생성된 혼합 분말을 300~600℃ 범위 온도 영역을 포함하는 제1영역과, 600~1500℃ 이상의 온도 영역을 포함하는 제2영역을 순차적으로 통과시키며 제1영역에서 염화암모늄 열분해를 수행하고, 제2영역에서 비정질 질화규소 합성을 수행하는 열분해 공정(S200)과,
상기 열분해 공정에서 제조되는 비정질 질화규소를 도가니에 충진하고, 상기 도가니를 1200~1700℃ 온도 영역을 가지는 결정화 반응기로 투입하여 비정질 질화규소를 결정형 질화 규소로 결정화하는 결정화 공정(S300)을 포함한다.
이 때, 상기 실리콘 디이미드 합성 공정(S100)은 상기 반응기를 냉각하며 이루어지도록 함으로써 발열 반응에서 발생하는 반응열에 의한 반응영역의 온도 상승을 억제하는 것이 바람직하다.
또한 상기 열분해 공정(S200)은 캐리어 가스로 불활성 가스를 제2영역에서 제1영역 방향으로 공급하고, 제1영역에서 부산물 포집기를 통해 기체를 배출하도록 함으로써, 염화암모늄을 포집하고 비정질 질화규소가 불활성 가스 분위기에서 이루어 질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 회분식 공정으로 질화규소를 제조하는 것이 아니라, 연속식 공정으로 질화규소를 제조하기 위한 것인데, 특히 상기 합성 반응기(100)에서 생성된 생성물인 실리콘 디이미드가 외부로 노출되지 않고 상기 열분해 반응기(200)로 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조는 실리콘 디이미드가 변성되거나, 산소 불순물이 유입되는 것을 방지하는 효과를 가져온다.
또한, 합성 반응기가 수평형 반응기로서 보다 균일한 입자크기를 가질 수 있으며, 나아가 수평형 반응기를 회전시켜서 더욱 균일한 품질의 질화규소를 제조할 수 있도록 하는 효과를 가져온다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 합성 반응기
110 : 냉각자켓
200 : 열분해 반응기
210 : 제1영역
220 : 제2역역
230 : 부산물 포집기
240 : 불활성 가스 공급부
250 : 충진장치
300 : 결정화 반응기
310 : 도가니

Claims (12)

  1. 횡방향으로 배열된 원통형상을 가지며 염화실란(SiCl4) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 각각의 노즐을 통해 수평방향으로 공급받아 생성물인 실리콘 디이미드(Si(NH)2)와 부산물인 염화암모늄(NH4Cl)을 제조하는 합성 반응기;
    상기 합성 반응기로부터 상기 생성물과 상기 부산물의 혼합분말을 공급받아 제1영역에서 염화암모늄을 열분해하고, 제2영역에서 실리콘 디이미드를 열분해하여 비정질 질화규소를 생성하되, 상기 제1영역과 상기 제2영역이 연속으로 연결되어 형성된 열분해 반응기; 및
    상기 열분해 반응기에서 배출되는 비정질 질화규소를 1200~1700℃ 온도로 가열하여 결정형 질화규소(Crystal Si3N4)로 결정화시키는 결정화 반응기;를 포함하는 연속식 질화규소 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 반응기와 상기 열분해 반응기는 서로 연결되어 동축으로 함께 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열분해 반응기는
    상기 제2영역이 상기 제1영역에 비하여 상대적으로 높은 온도를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 반응기는
    공급 노즐이 연결된 측판과,
    상기 측판에 회전가능하게 연결되어 반응공간을 형성하는 합성반응기 회전몸체;
    상기 합성반응기 회전몸체를 감싸는 냉각자켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열분해 반응기는
    상기 합성반응기 회전몸체와 연결된 열분해반응기 회전몸체;
    상기 열분해 반응기 회전몸체에 연결되어 상기 열분해 반응기에서 배출되는 기체를 공급받아 냉각시킴으로써 염화암모늄을 포집하는 부산물 포집기; 및
    상기 열분해반응기 회전몸체의 하류측 측면에 연결되어 불활성 가스를 상기 열분해 반응기 회전몸체 내부로 공급하는 불활성가스 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 합성반응기 회전몸체와 상기 열분해반응기 회전몸체는 동일한 회전중심축으로 회전하며,
    상기 회전중심축은 수평에 대하여 하류측으로 하향 경사지게 형성되어 분말이 상기 합성반응기 회전몸체에서 상기 열분해 반응기 회전몸체로 이송되는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 열분해 반응기는 로터리 킬른(Rotary Kiln)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정화 반응기는 터널식 킬른(Tunnel Kiln) 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 열분해 반응기에서 배출되는 비정질 질화규소를 상기 결정화 반응기로 투입되는 도가니에 충진하는 충진장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조장치.
  10. 횡방향으로 배열된 횡방향 반응기를 회전시키며 횡방향으로 원료가스인 염화실란 가스와 암모니아 가스를 투입하여 반응기 내부에서 상온 기상반응을 통해 실리콘 디이미드와 염화암모늄 혼합 분말을 생성하는 실리콘 디이미드 합성 공정;
    상기 실리콘 디이미드 합성 공정에서 생성된 혼합 분말을 300~600℃ 범위 온도 영역을 포함하는 제1영역과, 600~1500℃ 범위의 온도 영역을 포함하는 제2영역을 순차적으로 통과시키며 제1영역에서 염화암모늄 열분해를 수행하고, 제2영역에서 비정질 질화규소 합성을 수행하는 열분해 공정; 및
    상기 열분해 공정에서 제조되는 비정질 질화규소를 도가니에 충진하고, 상기 도가니를 1200~1700℃ 온도 영역을 가지는 결정화 반응기로 투입하여 비정질 질화규소를 결정형 질화 규소로 결정화하는 결정화 공정;을 포함하는 연속식 질화규소 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 실리콘 디이미드 합성 공정은
    상기 반응기를 냉각하며 이루어지도록 함으로써 발열 반응에서 발생하는 반응열에 의한 반응영역의 온도 상승을 억제하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 열분해 공정은
    캐리어 가스로 불활성 가스를 제2영역에서 제1영역 방향으로 공급하고, 제1영역에서 부산물 포집기를 통해 캐리어 가스와 함께 열분해 공정에서 생성된 기체를 배출하도록 함으로써, 염화암모늄을 포집하고 비정질 질화규소가 불활성 가스 분위기에서 이루어 질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연속식 질화규소 제조방법.
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