KR101641438B1 - 결정재료의 진공보관 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 실리콘단결정 성장 과정에 있어서의 로 내부 카본 부품의 열화 방지와, 성장 결정 속의 탄소 농도 저감, 단결정의 폴리화(poly)하는 비율의 개선을 도모하는 것이며, 또한, 로의 개방 시에, 로 내부 부품이나, 소결금속재료 또는 반도체용 원료 결정에 수분이 흡착되는 것에 의한, 로의 경시변화나, 결정의 유전위화 등의 문제 해결을 달성하는 것을 목적으로 한다.
그 해결수단으로서, 소결금속재료를 충전한 형틀, 또는, 반도체용 결정성장을 실시하기 위한 원재료를 충전한 도가니의 개구부를, 공급관 및 진공배기관을 구비한 캡으로 폐쇄하고, 상기 진공배기관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 진공배기해서 10- 4토르(torr) 이하의 고진공 상태로 하는 진공배기공정과, 상기 공급관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에 50℃이상 200℃이하의 고온불활성가스를 충전하고, 상기 원재료를 승온하여, 건조시키는 승온건조공정을 가지며, 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에서 상기 원재료를 보관하는 것을 특징으로 한다.

Description

결정재료의 진공보관 방법 및 장치{VACUUM STORAGE METHOD AND DEVICE FOR CRYSTALLINE MATERIAL}
본 발명은, 금속용해재료, 소결금속재료의 보관 방법과 이송에 관한 것이다.
종래부터, 소결금속재료나, 반도체용의 갈륨비소결정, 실리콘단결정 또는 실리콘다결정의 성장을 실시할 경우의 원재료 보관이나, 그 후의 결정 성장 방법으로서, 플라스틱필름 포장에 의해서 보관되어, 이것을 사용 시에 개봉하여, 공정 용기에 투입하는 방법이 취해져 왔다.
특히, 결정의 제조공정에 있어서는, 석영도가니에 원재료를 상온에서 충전하여, 보관, 또는 로(爐)에의 내장을 실시하였다.
예를 들면, 장기 보존 가능한 금속미립자의 건조체를 얻는 표면처리 방법과 그 건조체로서 보존하는 방법으로서, 특허문헌 1에는, 계면활성제와 지질(脂質)이 흡착된 금속미립자의 수분산액에 응집제를 첨가하고, 상기 금속미립자를 응집ㆍ침강시켜서, 침강된 상기 금속미립자의 응집체를 진공건조시킴으로써, 상기 금속미립자가 물에 재분산 가능한 건조물을 얻는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 매우 순도가 높은 반도체결정의 성장에 이용하는 원재료 결정(結晶)에 있어서는, 극단적으로 불순물을 저감시킬 필요가 있으며, 공기 중에 노출된 사이에, 미량의 공기나 수분이 흡착되기 때문에, 이들 흡착물을 초기 단계에서 대강 제거하는 것이, 이후의 제품 품질 개선과 로 내부 부품의 고수명화에 영향을 준다.
상기 종래 예에 있어서, 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 물에 재분산 가능한 건조물을 얻는 방법이 기재되어 있으나, 소결금속재료나, 반도체결정의 성장에 이용하는 다결정 원재료의 경우는, 고순도이고, 또한, 표면에 흡착되어 있는 미량의 수분이 이후의 결정성장 공정에서 로 내부 부품의 열화 문제가 되며, 또, 수분과 반응한 탄소가 성장 결정에 혼입되는 단점이 있다.
[특허문헌 1] 일본국 특허 공개 2009-127085
본 발명은, 예를 들면, 소결금속재료나, 반도체용 단결정 성장법인 CZ법을 이용하는 실리콘단결정 성장의 과정에서 핫존(hot zone)이라고 칭하는 로 내부 카본 부품의 열화 방지와, 성장 결정 속의 탄소 농도 저감, 단결정의 폴리화(poly)하는 비율을 개선하는 것을 목적으로 한 것이다. 또한, 이와 함께, 로의 개방 시에, 로 내부 부품이나, 소결금속재료나, 반도체용 원료 결정에 수분이 흡착되어, 카본 부품의 과다 소모에 의한 로의 경시변화, 또는, 결정 속에 카본이 혼입되어, 용융 실리콘과 카본이 반응하여, 탄화규소(SiC)가 생성되고, 이것이 성장 중의 결정에 도입되어 유전위화되는 등의 문제 해결을 달성하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 고진공을 유지할 수 있는 소결금속재료 및 그 형틀이나, 반도체용 단결정 성장을 실시하는 도가니 및 도가니에 충전된 원료 결정에 흡착된 수분을 건조하고, 소거하여, 또는, 잔류 흡착물을 화학적으로 적극 반응시켜, 무해화(無害化), 진공배기함으로써, 소결금속제품의 품질을 높여서, 또는, 성장 중인 실리콘단결정의 유전위화를 방지하여서, 탄소 농도가 낮은 고품질의 결정을 높은 수율로 얻을 수 있는 단결정성장 공정 및 단결정성장 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 원재료의 보관 방법에서는, 소결금속재료를 충전한 형틀, 또는, 갈륨비소결정 및 실리콘단결정 또는 실리콘다결정의 반도체용 결정성장을 실시하기 위한 원재료를 충전한 도가니의 개구부를, 공급관 및 진공배기관을 구비한 캡으로 폐쇄하고, 상기 진공배기관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 진공배기해서 10- 4토르(torr) 이하의 고진공 상태로 하는 진공배기공정과, 상기 공급관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에 50℃이상 200℃이하의 고온불활성가스를 충전하고, 상기 원재료를 승온하여, 건조시키는 승온건조공정을 가지며, 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에서 상기 원재료를 보관한다.
소결금속재료는, 다양한 종류의 금속분말을 혼합시켜 고온하에서 베이킹 경화하여서, 부품 형상으로 하고 있으나, 이 경우, 공기 중의 습도로서 포함되는 수분이나 공기, 그 밖의 가스 성분이 혼입되어, 품질 저하로 이어지는 경우가 있다. 그러나, 건조, 탈가스에 의해서 고품질 소결합금제품을 얻을 수 있다. 또, 실리콘이나, 갈륨비소의 결정을 성장시키는 VGF법(일방향 응고결정성장법)에 있어서도, 원료의 충전 공정에서 건조, 탈가스, 수분제거가 더욱 품질 향상에 중요하며, 또한, 단결정의 성장에 있어서는, 결정 품질의 개선뿐만 아니라, 로 내부 부품의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.
일시적으로 진공분위기에서 수분이 제거되어도, 이후, 단시간이라도 공기와 접촉되면, 원재료의 표면에는, 공기 중의 수분 재흡착이 발생한다. 그러나, 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부의 초기 진공도달도를 10- 4토르 이하로 하고, 상기 고온불활성가스를 50℃이상 200℃이하로 하여, 불활성가스로 상기 원재료 결정이나, 소결금속재료가 승온되면, 재흡착을 방지할 수 있으며, 품질 높은 제품의 결정(結晶)과, 소결 제품을 얻을 수 있다.
상기 진공배기공정에 있어서, 상기 고진공 상태로 유지하는 진공배기장치로 러프 진공배기한 후, 크라이오펌프, 또는 확산펌프, 또는 분자펌프를 이용하여, 10-4토르 이하의 고진공도로 진공배기를 실시하여도 된다. 로타리펌프 등의 진공펌프로 러프 진공배기한 후, 크라이오펌프, 또는 확산펌프, 또는 분자펌프를 이용하여, 10-4토르 이하의 고진공도로 진공배기를 실시함으로써, 단시간에 고진공도로 진공배기를 실시할 수 있기 때문에, 잔류 가스나 특히, 수분 제거에 유효하다.
상기 고온불활성가스에 의해서 상기 원재료를 승온시킨 후, 상기 고온불활성가스를 배기하고, 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 다시 10- 4토르 이하의 고진공상태로 하여, 상기 고온불활성가스를 재충전해도 된다. 즉, 가스 치환과 진공배기를 반복함으로써, 분위기를 한층 더 개선하고, 원재료를 승온시켜서, 흡착가스나 수분의 저감을 꾀할 수 있다.
상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀의, 소결이 실시되는 장소에의 이송, 또는, 상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 도가니의 결정 성장이 실시되는 장소에의 이송을 포함하여도 된다.
또, 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니의 외부 쪽에서 가열하여, 보온해도 된다. 즉, 승온 가스에 의해서 형틀이나 도가니 속의 원재료를 승온시키는 것뿐만 아니라, 형틀이나 도가니의 외부 쪽에서도 승온하여, 단시간에 원재료를 승온시킬 수 있다.
상기 고온불활성가스에, 모노실란가스(Monosilane Gas)를 혼입시켜도 된다.
승온된 불활성가스로 희석한 모노실란가스는, 잔류수분이나 흡착가스의 배기에 효과적이며, 로 내부의 다공질의 로재(爐材)에 포함되는 수분 등을 이후의 로 내부 가열시에 제거함에 있어서 우수하다.
본 발명에 관한 보관 장치는, 소결금속재료를 충전한 형틀, 또는, 갈륨비소결정 및 실리콘단결정 또는 실리콘다결정의 반도체용 결정성장을 실시하기 위한 원재료를 충전한 도가니의 개구부를, 공급관 및 진공배기관을 구비한 캡으로 폐쇄하고, 상기 진공배기관을 개재하여, 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 진공배기하고, 상기 공급관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에 50℃이상 200℃이하의 고온불활성가스를 충전하고, 상기 원재료를 승온하여, 건조시켜서, 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니를 보관한다. 상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀의, 소결이 실시되는 장소에의 반송기, 또는, 상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 도가니의 결정 성장이 실시되는 장소에의 반송기를 가지는 것도 된다.
소결로(爐)에의 이송, 결정성장로(爐)에의 이송은, 감압 또는 진공상태에서 형틀이나 도가니의 흡착된 캡의 반송암 탈착부에 끼워 넣고, 그대로 반송 붐(boom)을 다음 공정(소결공정 또는 결정성장공정)으로 이송시켜서 반송을 실시할 수 있다.
밀봉상태의 원재료에 공급하는 승온된 불활성가스 공급 시에, 불활성가스에 0.01％~3％의 모노실란가스나 실란가스를 혼합하여 로 내부에 공급함으로써, 미량의 모노실란가스나 실란가스가, 하기의 화학반응식(1) 또는 화학반응식(2)에 의해, 다음 공정에서 더욱 가열된 경우, 소결금속이나 로 내부 부품 또는 실리콘 원료에의 흡착 수분을 다른 물질로 전환하여, 로 외부로 수분을 효과적으로 배출할 수 있다.
SiH4+2H2O=SiO2+4H2 (1)
SiClH3+2H2O=SiO2+HCl+3H2 (2)
본 발명에 의하면, 형틀이나 도가니에 충전된 소결금속재료, 또는, 반도체결정재료의 진공건조를 확실하게 실시하여, 이들 재료를 소결로나 결정성장로에 이송할 수 있다.
본 발명에 따르면, 소결금속재료나, 반도체결정재료의 진공건조를 확실하게 실시하며, 승온 후, 일시적으로 공기에 노출되어도 승온되어 있기 때문에, 공기 중의 수분이 원재료에 흡착되지 않고, 또, 이들 재료를 소결로나 결정성장로에 이송할 수 있으므로, 이후의 소결 시, 또는 결정성장 공정에 있어서, 진공레벨의 향상과, 단시간에 고진공도에 도달할 수 있으며, 또, 흡착물질로서 수분 등의 제거를 확실하게 실시할 수 있기 때문에, 고품위의 소결합금을 얻을 수 있으며, 또, 단결정 성장 시의 유전위화의 방지와, 다결정화의 방지를 확실하게 할 수 있으므로, 결정 수율의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 로 내부 부품의 장수명화가 가능하다. 또, 결정성장에 있어서는, 불순물 레벨의 저감과 결함 핵의 저감을 꾀할 수 있다.
로 내부에 잔류하는 공기나, 수분을 유입시키지 않으므로, 이후의 가열공정에서 탄화수소화합물의 생성을 억제할 수 있다. 실리콘의 용해공정에 도달하기 이전에 실리콘과 반응하기 쉬운 이들 물질을 제거할 수 있기 때문에, 단결정의 성장을 방해하는 실리콘의 탄화물, 산화물 등의 이물 생성이 없어지며, 이로써, 결정성장의 수율을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다. 또, 종래, 로 내부의 카본부품은, 수분이 있을 경우, 탄화수소화되어, 형상 열화를 발생시켰으나, 본 발명에 의해, 카본부품의 형상 열화를 방지할 수 있게 되었다.
또, 성장 중의 결정 속으로 탄소가 도입되는 양을 저감시킬 수 있기 때문에, 이후의 웨이퍼 프로세스의 열처리 시에 발생하는 탄소에서 기인된 산소 석출 저감이 가능해지는 동시에, 탄소 기인의 결정 결함을 저감할 수 있게 되었다.
또한, 본 발명에 의해서, 한층 더 내부로 부품이 열화되지 않기 때문에, 종래 프로세스 조건의 경시적 변화를 억제할 수 있게 되었으므로, 품질의 안정화가 실현될 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.
도 1은 본 발명에 있어서의 승온, 진공건조와 반송시스템의 모식도를 나타내는 도.
도 2는 본 발명에 있어서의 승온, 진공건조와 반송시스템에 모노실란가스의 공급과 외부가열장치를 부가한 모식도를 나타내는 도.
도 3은 본 발명에 있어서의 원재료의 보관 후, 다음 공정에 이송하는 장치의 조작 흐름도를 나타내는 도.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 가장 바람직한 형태를 실시예에 의거하여 설명한다.
[실시예]
본 발명의 실시예를 도 1 ~ 도 3에 의거하여 설명한다.
도 1에, 본 발명에 있어서의 승온, 진공건조와 반송시스템의 모식도를 나타낸다.
도면에 있어서, 보관시스템(1)은, 형틀, 도가니(3)에 캡(2)을 씌워서, 밸브(4)를 개방하여, 진공분배기(5), 진공배기밸브(10), 배기밸브(12)를 경유하고, 진공펌프(11)에 의해서 캡(2)을 씌운 형틀, 도가니(3)의 내부를 진공배기한다.
이때, 불활성가스를 공급하는 쪽의 알곤가스밸브(15)는 폐쇄되어 있고, 가스유량조절기(7), 가스필터(8), 승온열교환기(9) 및 이에 접속된 밸브(4)는 개방되어 있으며, 알곤가스밸브(15) 직전까지의 가스공급계의 배관도 진공상태에 있다. 또, 형틀, 도가니(3)의 내부압력은, 진공게이지(6)에 의해서 계측할 수 있다. 진공게이지(6)는, 진공레벨에 따라, 피라니게이지나 전리진공계를 이용한다. 진공레벨이 크라이오펌프(14)의 영역에 들어가면, 배기밸브(12)를 폐쇄하고, 진공밸브(13)를 개방하여 진공배기를 실시한다.
크라이오펌프(14)에 의해, 고진공을 얻은 후, 진공밸브(13)를 폐쇄하고, 승온열교환기(9)를 동작시켜서 알곤가스밸브(15)를 개방하여, 승온된 알곤가스로 형틀, 도가니(3)의 내부를 충전한다. 진공펌프(11)를 동작시키면서 진공배기밸브(10), 배기밸브(12)를 조절하고, 온도가 내려간 승온 가스를 일부 배출시키면서, 새로운 승온 가스를 유입하여, 형틀, 도가니(3)의 내부의 원재료를 승온시킨다.
이들 일련의 조작은, PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)나 마이크로컴퓨터시스템으로 자동제어해도 된다. 특히, 다수의 형틀, 도가니(3)를 병렬로 접속하여, 관리할 경우, 위에서 설명한 자동제어는 한층 더 유효하다.
이 경우, 온도센서에 의해, 형틀, 도가니(3)의 내부의 온도를 동시에 자동감시할 수 있어서, 편리하다. (도시 생략)
또, 이 가스승온열교환기(9)는 소결로 또는 결정성장로의 가스 충전에도 공용할 수 있다.
형틀, 도가니(3)에 충전된 원재료는, 이와 같이, 고진공과 불활성 승온 가스에 의해서, 양호한 건조상태로 보관된다. 또한, 로에의 이송은, 핸들링로봇이나, 간이 중량물반송기에 의해서, 형틀, 도가니(3)에, 캡(2)을 씌운 상부에 장착된 반송암 탈착부(20)를 반송기구와 접속하여 이동할 수 있다.
도 1의 가스공급라인 및 진공배기배관을 자유롭게 움직일 수 있는 배관으로 하면, 배관을 접속한 상태에서 반송할 수 있다. 또, 형틀, 도가니(3)의 내부에 충전된 원재료는, 승온되어 있기 때문에, 그 후, 일시적으로 공기 중에 노출되어도 원재료 표면에 수분이 흡착되지 않는다.
도 2는, 본 발명에 있어서의 승온, 진공건조와 반송시스템에 모노실란가스의 공급과 외부가열장치를 부가한 모식도이다. 형틀, 도가니(3)의 외부 쪽에서 외부 가열히터(19)에 의해서 가열함으로써, 열용량이 큰 형틀, 도가니(3), 또는, 형틀, 도가니(3) 내부에 충전된 원재료를 단시간에 온도상승시키는 것이 가능하다.
또, 알곤가스밸브(15)의 상류 쪽을 분기(分岐)하고, 순수한 알곤가스에 미량의 모노실란가스(SiH4)를, 모노실란가스밸브(17)를 개재하여, 가스유량조절기(7)로 유량 조절하고, 위에서 설명한 알곤가스밸브(15)로부터 가스필터(8)와 가스유량조절기(7), 또한, 승온열교환기(9)를 개재하여 밸브(4)로부터 형틀, 도가니(3)에 승온 가스를 공급할 수 있다.
도면에 있어서, 캡(2)에 장착된 가스공급배관의 도중에 배관착탈유니트(18)를, 또, 캡(2)에 장착된 진공배기의 배관에도 배관착탈유니트(18)를 장착함으로써, 형틀, 도가니(3)가 캡(2)에 의해서 폐쇄된 내부의 진공 상태, 또는, 가스 충전 상태로 독립하여, 분리할 수 있다. 또한, 배관착탈유니트(18)는, 스톱밸브를 가지고 있으며, 감압 또는 진공상태를 유지할 수 있는 구조로 되어 있다.
캡(2)에는 반송암 탈착부(20)가 핸들링로봇이나, 간이 중량물반송기와 착탈 가능하기 때문에, 위에서 설명한 바와 같이, 형틀, 도가니(3)가 캡(2)에 의해서 폐쇄된 내부의 진공상태, 또는, 감압상태에서 반송기구와 접속하여 이동을 실행할 수 있다.
또, 도 2에 있어서 진공배기용의 진공펌프(11)의 배기구에 가스 제해(除害) 장치(21)를 장착하여, 미량이지만, 모노실란가스(SiH4)의 취급상의 안전대책을 실시할 수 있다.
또, 도면에서는, 불활성가스로서 알곤가스를 이용하고 있으나, 마찬가지로, 불활성가스로서 헬륨가스를 이용하여도 된다. (도시 생략)
또, 승온열교환기(9)를 포함한 불활성가스공급시스템이나, 모노실란가스(SiH4)의 혼합공급기구는, 이후 공정의 소결공정이나, 결정육성공정과 공유할 수있다. 이와 같이 하면, 진공건조나 보관시스템과 소결공정 또는 결정육성공정에서 각각 승온열교환기(9)를 포함한 불활성가스공급시스템이나, 모노실란가스(SiH4)의 혼합공급기구를 독립하여 가질 필요가 없고, 경제적이며, 또한, 장치의 간소화가 가능하다.
도 3은, 본 발명에 있어서의 원재료의 보관 후, 다음 공정으로 이송하는 장치의 조작 흐름도를 나타낸다.
소결금속의 제조공정이나, 반도체결정 제조공정의 원료ㆍ도가니 준비에 있어서, 형틀, 도가니(3)에 원재료를 충전하는 공정이 있다(공정 1). 이 공정은, 불순물의 혼입을 피하려는 반도체결정제조에 있어서는, 청정도가 높은 공기 중의 분위기에서 작업이 실시된다. 예를 들면, 클린룸 또는 클린부스라고 칭하는, 간이적으로 클린 영역을 실현하기 위한 덮개 상부에 클린 필터를 설치하고, 송풍기에 의해 덮개의 내부에 청정도 높은 공기를 유입시키는 구조 속에서 작업을 실시한다. 이로써, 충전 중의 원재료에 진애(塵埃)가 부착되는 일이 없도록 하고 있다.
이 형틀, 도가니(3)에 원재료를 충전하는 것이 원료충전 공정이다(공정 2). 소결금속의 경우에 있어서는, 분말상태의 원재료이며, 다양한 종류의 금속분말을 혼합한 분체를 용기로부터 형틀에 옮겨 넣어서, 형틀에 충전하고 있으나, 반도체결정을 성장시킴에 있어서는, 수작업으로, 클린 장갑을 손에 장착하여, 덩어리 상태의 원재료를 오염시키지 않고 충전작업을 실시한다.
그 후, 원재료가 충전된 형틀, 도가니(3)에 캡(2)을 씌워서, 밀봉하고, 형틀, 도가니(3)의 내부를 러프 진공배기한다(공정 3).
러프 진공배기는, 로타리형의 진공펌프나, 또는, 진공을 가속하는 부스타펌프를 로타리형의 진공펌프에 직렬 작동시켜서 진공배기를 실시한다.
러프 진공배기를 실시한 후, 고진공배기를 실시한다(공정 4).
고진공배기는, 크라이오펌프나 확산펌프를 이용하며, 캡(2)을 씌워 밀봉한 채, 단시간에, 형틀, 도가니(3)의 내부 진공도를 높은 진공레벨에 도달시킨다.
캡(2)을 씌워 밀봉한 채, 형틀, 도가니(3)의 내부 진공도의 도달진공도가 10-4토르 이하(진공도달도 < 10E-4 torr)로 되었는지를 판단한다(공정 5).
도달진공도가 10- 4토르 이하로 되지 않은 경우는, 고진공배기(공정 4)를 실시한다.
도달진공도가 10- 4토르 이하로 된 경우는, 캡(2)을 씌워 밀봉한 채, 형틀, 도가니(3)의 내부에 승온 가스를 공급한다(공정 6). 이 경우, 크라이오펌프나 확산펌프 등의 진공펌프의 1차 쪽 게이트밸브는 폐쇄한다.
이 경우, 도 2와 같이, 알곤가스에 미량의 모노실란가스(SiH4)를 혼합하여 공급해도 되고, 알곤가스 중의 모노실란가스의 비율은 0.01％~3％ 정도이면 된다.
캡(2)을 씌워 밀봉한 채, 진공게이지로, 형틀, 도가니(3) 내부의 압력이 상압(常壓)이 되었는지 확인한다(공정 7). 상압이 될 때까지 승온 가스를 유입하고(압력=상압), 또한, 캡(2)을 씌워 밀봉한 채, 형틀, 도가니(3)의 내부 온도가 50℃ 이상이 되었는지(온도>50℃), 확인한다(공정 8).
캡(2)을 씌워 밀봉한 채, 형틀, 도가니(3)의 내부 온도가 50℃ 이상이 되면, 도 2의 반송암 탈착부(20)를 핸들링로봇의 브라켓 또는 간이 중량물반송장치의 붐(boom)에 장착하여, 원재료를 이송한다(공정 9).
이송이 완료되면, 다음 공정인 소결공정이나, 반도체결정성장공정으로 이동한다.
본 발명에 있어서, 원재료나 형틀, 도가니(3)의 내부를 승온시킨 후, 공기 중에서 개방하면, 원재료에 공기 중의 수분이 흡착하기 어렵게 된다. 이 때문에, 이후의 소결공정이나 반도체결정 성장에 있어서, 양질의 소결금속이나 반도체결정을 얻을 수 있다.
1, 22: 보관시스템
2: 캡
3: 형틀, 도가니
4: 가스공급밸브
5: 진공분배기
6: 진공게이지
7: 가스유량조절기
8: 가스필터
9: 승온열교환기
10: 진공배기밸브
11: 진공펌프
12: 배기밸브
13: 진공밸브
14: 크라이오펌프
15, 16: 알곤가스밸브
17: 모노실란가스밸브
18: 배관착탈유닛
19: 외부가열히터
20: 반송암 탈착부
21: 가스 제해장치

Claims (8)

  1. 소결금속의 원재료를 충전한 형틀, 또는, 갈륨비소결정 및 실리콘단결정 또는 실리콘다결정의 반도체용 결정성장을 실시하기 위한 원재료를 충전한 도가니의 개구부를, 공급관 및 진공배기관을 구비한 캡으로 폐쇄하고, 상기 진공배기관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 진공배기해서 10-4토르(torr) 이하의 고진공 상태로 하는 진공배기공정과,
    상기 공급관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에 50℃이상 200℃이하의 고온불활성가스를 충전하고, 상기 원재료를 승온하여, 건조시키는 승온건조공정을 가지며,
    상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에서 상기 원재료를 보관하는 공정과,
    상기 원재료가 충전된 상기 형틀 또는 상기 도가니를 소결로 또는 결정성장로에 이송하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 원재료의 공급 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공배기공정에 있어서, 상기 고진공 상태로 유지하는 진공배기장치로 러프 진공배기한 후, 크라이오펌프, 또는 확산펌프, 또는 분자펌프를 이용하여, 10-4토르 이하의 고진공도로 진공배기를 실시하는 원재료의 공급 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고온불활성가스에 의해서 상기 원재료를 승온시킨 후, 상기 고온불활성가스를 배기하고, 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 다시 10-4토르 이하의 고진공상태로 하여, 상기 고온불활성가스를 재충전하는 원재료의 공급 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀의, 소결이 실시되는 장소에의 이송, 또는, 상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 도가니의 결정 성장이 실시되는 장소에의 이송을 포함하는 원재료의 공급 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니의 외부 쪽에서 가열하여, 보온하는 원재료의 공급 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고온불활성가스에, 모노실란가스(Monosilane Gas)를 혼입시키는 원재료의 공급 방법.
  7. 소결금속재료를 충전한 형틀, 또는, 갈륨비소결정 및 실리콘단결정 또는 실리콘다결정의 반도체용 결정성장을 실시하기 위한 원재료를 충전한 도가니의 개구부를, 공급관 및 진공배기관을 구비한 캡으로 폐쇄하고, 상기 진공배기관을 개재하여, 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부를 진공배기하고, 상기 공급관을 개재하여 상기 형틀 또는 상기 도가니의 내부에 50℃이상 200℃이하의 고온불활성가스를 충전하고, 상기 원재료를 승온하여, 건조시켜서, 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀 또는 상기 도가니를 보관하고, 상기 원재료가 충전된 상기 형틀 또는 상기 도가니를 소결로 또는 결정성장로에 이송하는 것을 특징으로 하는 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 형틀의, 소결이 실시되는 장소에의 반송기, 또는, 상기 원재료를 내포하는 상기 캡을 씌운 상태의 상기 도가니의 결정성장이 실시되는 장소에의 반송기를 가지는 공급 장치.
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