KR101658356B1 - 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법과 고순도 규소를 처리하기 위한 노 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오염 물질에 상기 고순도 규소의 샘플을 적어도 부분적으로 감싸는 단계를 포함하여, 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법에 관한 것이다. 오염 물질에 감싸인 샘플은 노 내에서 가열된다. 고순도 규소의 불순물 함량의 변동은 가열 단계 전의 고순도 규소의 불순물 함량과 비교하여 가열 단계 후에 결정된다. 고순도 규소를 열처리하기 위한 노는 가열 챔버를 한정하는 하우징을 포함한다. 하우징은 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 가열 동안 고순도 규소에 1조당 400부 미만의 불순물을 제공하는 낮은 오염 물질로부터 적어도 부분적으로 생성되며, 동일한 가열한 조건 하에 고순도 규소에 1조당 평균 400부 미만의 불순물을 제공한다.

Description

오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법과 고순도 규소를 처리하기 위한 노{METHOD OF DETERMINING AN AMOUNT OF IMPURITIES THAT A CONTAMINATING MATERIAL CONTRIBUTES TO HIGH PURITY SILICON AND FURNACE FOR TREATING HIGH PURITY SILICON}

본 출원은 일반적으로 오염 물질이 상기 물질 존재시 가열된 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법에 관한 것이고, 또한 노로부터 고순도 규소에 제공되는 불순물의 양을 최소화하는 노(furnace)에 관한 것이다.

고순도 조성물을 가공하는 방법은 당분야에, 특히 고순도 결정 규소를 제조하는 것이 바람직한 반도체 산업에 공지되어 있다. 고순도 결정 규소 중의 불순물의 양은 반도체에서 고순도 결정 규소의 성능에 상관한다. 따라서, 임의의 고순도 조성물 중 불순물 함량을 최소화시키는 것이 일반적으로 요구되고 있을 뿐만 아니라 고순도 결정 규소의 불순물 함량을 최소화하는 것이 끊임없이 요구되고 있다.

일반적으로 대기 차단 하에 깨끗한 청정실에서 고순도 조성물을 가공하는 것을 포함하여, 고순도 결정 규소와 같은 고순도 조성물 중의 불순물의 양을 최소화시키기 위한 극단적 대책이 취해진다. 더욱더, 청정실에서의 직원 작업은 대표적으로 직원으로부터 청정실 내로 도입될 수 있는 의복으로부터의 섬유 또는 다른 화학물질이 청정 환경을 오염시키는 것을 방지하기 위한 방호복을 착용한다.

고순도 결정 규소를 제조하는 경우에, 특히, 클로로실란 가스로부터 규소 슬림 로드 상에 다결정 규소를 성장시켜서 다결정 규소 로그를 형성하기 위해 화학 증기 증착(CVD) 공정이 일반적으로 사용된다. CVD 공정 후에, 다결정 규소 로그는 영역(zoning) 공정 처리되어, 다결정 규소가 단결정 규소로 전환된다. 당분야에 공지된 바와 같이, 다결정 규소 로그 중에 존재하는 불순물은 영역 공정을 통해 제거된다. 대안적으로, 다결정 규소 로그는 규소 슬림 로드를 제조하기 위해 사용될 수 있으며, 규소 슬림 로드는 후속적으로 CVD 공정을 통해 더 많은 다결정 규소 로그를 형성하기 위해 사용된다. 다결정 규소 로그로부터의 규소 슬림 로드를 제조하기 위해, 로그는 절단되어야 한다. 그러나, 다결정 규소 로그는 부서지고, 내부 응력을 감소시키기 위해 어닐링되어야 하며, 이는 다결정 규소 로그가 파괴 없이 규소 슬림 로드로 효과적으로 절단될 수 있게 한다.

다결정 규소 로그를 어닐링하기 위해, 로그는 노에 넣어지고, 로그를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 충분한 온도로 가열된다. 그러나, 어닐링은 불순물을 다결정 규소 로그에 제공하며, 이는 바람직하지 않다. 더욱 상세하게는, 주변 대기에 존재하는 먼지 또는 다른 분자와 같은 환경적 불순물은 어닐링 동안 다결정 규소 로그를 오염시킨다. 더욱더, 어닐링 동안 노를 형성하기 위해 실제로 사용되고 가열되는 재료는 내부에 함유된 불순물을 방출시킨다. 어닐링 동안 노를 형성하기 위해 사용되는 재료에 의해 방출되는 불순물은 후속적으로 어닐링 동안 다결정 규소 로그에 흡수된다.

불순물이 어닐링 동안 다결정 규소 로그에 제공되는 것으로 공지되어 있지만, 지금까지, 어닐링 동안 다결정 규소 로그에 제공되는 불순물의 양을 감소시키는 것에 거의 집중하지 않았다. 설명하기 위해, 규소 슬림 로드로 절단되는 다결정 규소 로그만이 일반적으로 어닐링된다. 규소 슬림 로드는 이로부터 제조되는 합성 다결정 규소 로그의 전체 부피의 작은 분획(대표적으로, 약 0.6 부피%)을 차지하기 때문에, 다결정 규소 로그 중의 불순물의 전체 양은 규소 슬림 로드를 제조하기 위해 절단되는 다결정 규소 로그의 어닐링을 통해 규소 슬림 로드에 제공되는 불순물에 의해 최소로 영향받는다. 자체로, 다결정 규소 로그 중의 불순물의 양을 최소화시키기 위한 노력은 일반적으로 다결정 규소 로그를 어닐링하기 위해 사용되는 노와는 상이한 불순물의 다른 공급원에 초점을 두었다. 그러나, 고순도 결정 규소와 같은 고순도 조성물 중에 존재하는 불순물의 양을 끊임없이 감소시키기 위한 노력에서, 어닐링을 포함하는 모든 공정 단계에서 고순도 조성물에 제공되는 불순물의 양을 감소시키고, 노 조립체의 다양한 성분의 이동으로 인해 또는 노에서 고순도 조성물을 노에 도입시키기 위해 필요한 이동으로 인해 먼지 발생을 최소화시키는 노 조립체를 제공하는 것이 요구되고 있다.

발명의 요약 및 장점

본 발명에 따라, 불순물을 포함하는 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법은 오염 물질을 제공하는 단계를 포함한다. 고순도 규소의 샘플은 적어도 부분적으로 오염 물질에 감싸인다. 오염 물질에 적어도 부분적으로 감싸인 샘플은 노 내에서 가열된다. 고순도 규소의 불순물 함량의 변화는 가열 단계 전의 고순도 규소의 불순물 함량과 비교하여 오염 물질에 적어도 부분적으로 감싸인 샘플을 가열하는 단계 후에 결정된다. 임의로, 오염 물질의 불순물 함량 및 고순도 규소의 불순물 함량은 본 발명에 따라 결정될 수 있다.

고순도 규소를 열처리하기 위한 노는 하우징을 포함한다. 하우징은 노의 가열 챔버를 한정하고, 하우징은 고순도 규소를 어닐링하기에 충분한 시간 동안 어닐일 온도에서 고순도 규소의 가열 동안 고순도 규소에 1조당 400부 미만의 불순물을 제공하는 낮은 오염 물질로부터 적어도 부분적으로 생성된다. 낮은 오염 물질의 사용으로 인해, 적어도 4개월 동안 달 간격으로 측정하여, 노는 고순도 규소를 어닐링하기에 충분한 시간 동안 어닐일 온도에서 고순도 규소의 가열 동안 고순도 규소에 1조당 평균 400부 미만의 불순물을 제공한다.

고순도 조성물을 열처리하기 위한 본 발명의 노 조립체는 고순도 조성물을 수용하기 위한 노상을 제공하는 기부를 포함한다. 기부는 주변부를 갖는다. 기부는 또한 주변부에 인접하여 한정되는 시팅 표면을 갖는다. 기부로부터 분리되는 노 커버는 공동을 한정한다. 노 커버는 추가로 공동에 대한 개구를 한정한다. 기부는 노 커버가 상기 기부 상에 배치되어 공동을 밀봉하고 가열 챔버를 형성하는 경우에 시팅 표면에서 노 커버에 인접한다. 기부 및 노 커버는 분리되어, 가열 챔버로부터 고순도 조성물의 삽입 및 제거 동안 노 커버가 기부로부터 제거될 수 있다.

불순물을 포함하는 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법, 및 본 발명의 노 및 노 조립체는 각각 어닐링 단계의 일면에 초점을 맞춤으로써, 고순도 결정 규소 조성물과 같은 고순도 조성물 중에 존재하는 불순물의 양을 감소시키는 역할을 한다는 장점을 제공하다. 예를 들어, 방법은 시험된 재료가 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 기준으로 노 및 노 조립체의 다양한 부품에 대한 최적 재료를 결정하여, 노 자체의 재료로부터의 불순물의 제공을 최소화시키기 위해 사용될 수 있다. 자체로, 상기 방법으로부터 이루어진 결정은 적어도 부분적으로 낮은 오염 물질로부터 생성되는 하우징을 갖는 노 및 노 조립체를 설계하기 위해 사용될 수 있으며, 즉, 상기 방법으로부터 이루어진 결정은 낮은 오염 물질을 확인하기 위해 사용될 수 있다. 최종적으로, 본 발명에 따르는 노 조립체는 노 조립체의 다양한 부품의 이동으로 인한 또는 고순도 조성물을 노에 도입시키기 위해 필요한 이동으로 인한 먼지 발생을 최소화한다. 기부로부터 분리되는 노 커버를 제공함으로써, 노 커버는 기부 상으로 수직으로 상승하고 하강하여, 노 커버 상에 배치될 수 있는 먼지 및 다른 잔해 더 잘 방해할 수 측면 이동을 제거할 수 있다. 본 발명에 따르는 방법, 노 및 노 조립체의 조합된 효과는 고순도 조성물이 노 내에서 가열되는 경우에 고순도 조성물, 특히 고순도 결정 규소에 제공되는 불순물의 양을 최소화시키는 것이다.

본 발명의 다른 장점은 첨부한 도면과 연관하여 고려할 경우에 아래 상세한 설명과 관련하여 더 잘 이해되는 것으로 쉽게 인지될 것이다.

본 발명은, 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법과, 고순도 규소를 처리하기 위한 노를 제공하는 효과를 갖는다.

도 1은, 본 발명에 따라 기부 및 노 커버를 포함하는 노 조립체의 개략적인 횡단 측면도.
도 2는, 도 1의 노 조립체의 개략적인 횡단 전면도.
도 3은, 본 발명에 따라 운반 메커니즘을 포함하는 기부 및 노 커버를 포함하는 노 조립체의 또 다른 실시예의 개략적인 횡단 측면도.
도 4는, 도 3의 노 조립체의 개략적인 횡단 전면도.
도 5는, 도 3의 노 조립체의 기부의 또 다른 실시예의 개략적인 상면도.
도 6은, 본 발명에 따라 운반 메커니즘을 포함하는 기부 및 노 커버를 포함하는 노 조립체의 또 다른 실시예의 개략적인 부분 횡단 측면도.

고순도 조성물, 특히 고순도 규소의 생성은 주변 대기 또는 다른 공급원(예를 들어, 고순도 조성물을 형성하기 위해 사용되는 기계)로부터의 불순물이 고순도 조성물에 최소량의 불순물을 제공하는 것을 보장하도록 생성 공정을 감싸는 환경 조건의 신중한 조절을 수반한다. 상기 방식으로, 불순물을 포함하는 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법에서, 고순도 규소를 열처리하기 위한 노(10), 및 본 발명의 고순도 조성물을 처리하기 위한 노 조립체(14)는 각각 고순도 조성물의 현재의 생성에 대한 독특한 개선을 제공한다. 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 본 방법, 및 고순도 규소를 열처리하기 위한 노(10)가 고순도 규소의 현재의 생성의 특정 개선을 제공하지만, 노 조립체(14)는 고순도 규소의 생성의 특정 분야 이외에 넓은 용도를 가지며 임의의 고순도 조성물로 확대된다.

본원에 사용되는 바와 같은 용어 "고순도 조성물"은 노에서 가열되고, 조성물에 대한 먼지와 같은 입자로부터 또는 주변 대기 중의 다른 분자로부터 도입되는 불순물의 효과가 일반적으로 바람직하지 않은 임의의 조성물을 의미한다. 더욱 상세하게는, 고순도 조성물은 100만 원자당 1,000부(ppma) 이하의 불순물 함량을 갖는 조성물이다. 본원에 일반적으로 사용되는 바와 같은 용어 "불순물"은 그 존재가 고순도 조성물 중에서는 바람직하지 않은 원소 또는 화합물로 한정된다. 본원에 사용되는 바와 같은 용어 "고순도 규소"는 10억 원자당 1,000부(ppba) 이하의 불순물 함량을 갖는 규소를 의미한다. 그러나, 고순도 규소의 부류 내에서, 규소들 사이의 추가 차이가 순차적으로 더 낮은 불순물 함량에 근거하여 이루어질 수 있다. 고순도 규소로서 규소를 특징화하기 위한 상기 한계가 여전히 고순도 규소로 특징화될 수 있는 규소의 불순물 함량에 대한 상한을 제공하지만, 고순도 규소는 대표적으로 상기 기재된 한계보다 실질적으로 더 낮은 불순물 함량을 갖는다. 특히, 고순도 규소는 3 ppba 이하, 대안적으로 1조 원자당 500부(ppta) 이하의 불순물 함량을 가질 수 있다. 고순도 규소의 맥락에서 특별히 사용되는 바와 같은 용어 "불순물"은 알루미늄, 비소, 붕소, 인, 철, 니켈, 구리, 크롬 및 이들의 조합물의 군으로부터 선택된다. 고순도 규소의 맥락에서 사용되는 바와 같은 "불순물"은 일반적으로 다른 식으로 기재하지 않는 한, 고순도 규소 중에 존재하는 모든 불순물의 총량을 의미한다.

오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법은 여러 용도를 갖는다. 고순도 규소를 형성하기 위해 공정 조건을 수립하고 기계를 개발하는 경우, 특히 고순도 규소의 불순물 함량이 3 ppba 이하 또는 500 ppta 이하가 되는 경우에, 고순도 규소와 직접 물리적 또는 주변 접촉하고 있는 임의의 재료가 고순도 규소에 불순물을 제공할 수 있다. 그러나, 특정 조건 하에, 고순도 규소와 직접 물리적 또는 주변 접촉하고 있는 재료는 고순도 규소에 훨씬 더 많은 양의 불순물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 재료가 가열되는 경우에, 그 안에 존재하는 많은 불순물은 방출되게 되고, 방출된 불순물은 고순도 규소에 의해 흡수된다. 자체로, 고순도 규소의 존재하게 가열 처리되는 임의의 재료는 고순도 규소로의 불순물 제공에 대한 현저한 효과를 가질 수 있다.

재료를 시험하고 재료의 불순물 함량을 결정하는 것은 재료가 어느 정도로 불순물을 고순도 규소에 제공할 것인 지를 결정하기에는 불충분한 것으로 발견되었으며, 그 이유는 상이한 불순물이 상이한 재료로부터 상이한 속도록 방출도리 수 있기 때문이다. 추가로, 상이한 불순물은 상이한 속도로 고순도 규소 내로 흡수된다. 그러나, 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법이 상기 문제를 해결한다. 방법은 임의로, 오염 물질의 불순물 함량을 결정하고, 임의로 고순도 규소의 불순물 함량을 결정하는 단계를 포함하지만; 이 정보는 제품 문헌과 같은 다른 공급원으로부터 얻어질 수 있다. 오염 물질 및 고순도 규소의 불순물 함량을 결정하는 방법은 당분야에 공지되어 있다. 그러나, 불순물 함량을 결정하는 이러한 방법은 1조 원자당 1부 농도의 불순물을 검출하는 데에 충분히 민감해야 한다. 이러한 방법의 예는 유도 커플링 플라즈마(ICP) 질량 분광법 및 광발광 분석을 포함한다.

방법은 오염 물질을 제공하는 단계를 포함한다. 본원에 사용되는 바와 같은 "오염 물질"이라는 용어는 재료가 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하기 위해 시험되는 임의의 재료를 의미한다. 사실상, 오염 물질은 반드시 고순도 규소를 오염시킬 필요는 없다. 오염 물질은 일정 수준의 불순물을 포함하지만, 오염 물질에 존재하는 불순물의 실제량은 고순도 규소에 대한 오염 물질의 불순물 제공과 관련하여 유의성을 갖지 않는다. 오히려, 가열 하에 내부에 함유된 불순물을 방출시키기는 오염 물질의 경향은 일차적으로 고순도 규소에 대한 오염 물질의 불순물 제공을 조절한다. 그러나, 오염 물질 중의 불순물의 더 낮은 양이 고순도 규소에 대한 유사한 오염 물질의 더 낮은 불순물 제공에 상관할 수 있음이 가정될 수 있다. 본 발명의 방법이 임의의 특정 오염 물질의 시험으로 제한되지 않는 것으로 인식되어야 하지만, 방법에 따라 시험되는 대표적 오염 물질은 오염 물질의 총 중량을 기준으로 40 중량% 이상의 양으로 존재하는 하나 이상의 세라믹을 포함한다. 오염 물질에 존재할 수 있는 적합한 세라믹의 예는 알루미늄 산화물, 이산화규소, 규소 탄화물 및 이들의 조합물의 군으로부터 선택될 수 있다. 하나 이상의 세라믹이 대표적으로 오염 물질의 총 중량을 기준으로 40 중량% 이상의 양으로 존재하는 것으로 인식되지만, 오염 물질에 존재하는 세라믹의 총량은 대표적으로 90 중량% 이상, 더욱 대표적으로 99 중량% 이상이다.

고순도 규소의 샘플은 적어도 부분적으로 오염 물질에 감싸인다. 더욱 상세하게는, 오염 물질은 분말 또는 미립자(이 경우에, 고순도 규소는 분말 또는 입자 내에 내포되어 고순도 규소를 감쌀 수 있음), 실린더(이 경우에, 고순도 규소는 실린더 내에 위치하여 고순도 규소를 감쌀 수 있음), 또는 오염 물질 덩어리(이 경우에, 재료의 덩어리는 고순도 규소의 둘례 및 상부에 위치하여 고순도 규소를 감쌀 수 있음)와 같은 다양한 형태로 제공될 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 고순도 규소를 오염 물질에 적어도 부분적으로 감싸는 목적은 고순도 규소 둘레에서 기류를 적어도 부분적으로 방해하기 위한 것이다.

고순도 규소의 샘플은 대표적으로 500 ppta 이하의 불순물 함량을 갖지만; 고순도 규소의 불순물 함량은 다양한 오염 물질의 매우 유사한 시험에서 일관된 불순물 함량을 갖는 고순도 규소를 사용하는 것보다 덜 중요한 것으로 인식되어야 한다. 대표적으로, 다양한 오염 물질에 적어도 부분적으로 감싸인 고순도 규소의 불순물 함량은 50 ppta 이하이다.

오염 물질에 적어도 부분적으로 감싸인 샘플은 노 내에서 가열된다. 감싸인 샘플을 가열하기 위해 사용되는 노의 유형은 오염 물질 중의 샘플이 노로부터의 불순물이 내부에 감싸인 고순도 규소에 도달하는 것을 충분히 방지한다는 사실로 인해 중요하지 않다. 감싸인 샘플은 적어도 200분 동안 1650℉의 온도로 가열되며, 이는 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하기 위해 충분히 높은 온도에서 충분한 시간이다. 고순도 규소의 실제 가열 온도 및 가열 시간은 각각, 감싸인 샘플이 다양한 오염 물질의 매우 유사한 시험에서 일관된 온도 및 시간에 대해 가열 처리되는 한은 상기 기재된 온도 및 시간 보다 더 높거나 더 낮을 수 있다.

고순도 규소의 불순물 함량의 변화는 가열 단계 전에 고순도 규소의 불순물 함량과 비교하여, 오염 물질에 적어도 부분적으로 감싸인 샘플을 가열하는 단계 후에 결정된다. 고순도 규소의 불순물 함량을 결정하는 임의의 단계의 맥락에서 상기 기재된 바와 같이, 고순도 규소의 불순물 함량을 결정하는 방법은 당분야에 공지되어 있으며, 불순물 함량을 결정하는 방법은 1조당 1부 농도의 불순물을 검출하는 데에 충분히 민감해야 한다. 불순물 함량은 대표적으로 고순도 규소 중에 존재하는 개별적 불순물에 대해 결정되며, 상이한 불순물이 상이한 방법을 통해 측정될 수 있다. 예를 들어, 광발광 분석은 대표적으로 알루미늄, 비소, 붕소 및 인과 같은 불순물의 불순물 함량을 결정하기 위해 사용된다. 추가로, 일반적으로 다른 불순물과 비교하여 더욱 문제시되는 특정 불순물의 불순물 함량을 결정하기 위해 유용하다. 예를 들어, 구리는 알루미늄과 같은 다른 불순물과 비교하여 고순도 규소 내로 빠르계 확산하는 특히 문제시되는 불순물이다. 따라서, 오염 물질로부터 고순도 규소에 제공되는 구리의 양이 특정 유의성을 가지며, 고순도 규소에 최소량의 구리를 제공하고, 고순도 규소를 열처리하기 위해 사용되는 기계용으로 이러한 재료를 사용하는 재료를 확인하는 것이 매우 바람직하다.

상기 기재된 바와 같이, 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법은 많은 용도를 갖는다. 예를 들어, 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 결정된 불순물의 양에 근거하여, 낮은 오염 물질은 고순도 규소를 열처리하기 위해 사용되는 노(10)의 다양한 부품을 생성시키도록 선택될 수 있다. 본원에 사용되는 "낮은 오염 물질"이라는 용어는 상기 기재된 바와 같이 오염 물질에 의해 제공된 불순물의 양을 결정하는 방법을 통해 결정되는 바와 같이, 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 고순도 규소의 가열 동안 400 ppta 미만의 불순물을 고순도 규소에 제공하는 임의의 재료를 의미한다. 대표적 어닐링 온도는 1650℉ 이상, 대안적으로 1650 내지 2700℉이며, 대표적 어닐링 시간은 대표적으로 200 분 이상이다.

본 발명을 위해 확인된 낮은 오염 물질은 대표적으로 알루미늄 산화물, 이산화규소, 규소 탄화물, 및 이들의 조합물의 군으로부터 선택된 화합물을 포함한다. 예를 들어, 본 발명을 위해 적합한 낮은 오염 물질은 대표적으로 상기 낮은 오염 물질의 총 중량을 기준으로 40 중량% 이상의 양으로 알루미늄 산화물을 포함한다. 일부 경우에, 낮은 오염 물질은 상기 낮은 오염 물질의 총 중량을 기준으로 90 중량% 이상의 양으로 알루미늄 산화물을 포함한다. 알루미늄 산화물 이외에 또는 대안으로서, 낮은 오염 물질은 이산화규소를 포함할 수 있다. 이산화규소는 낮은 오염 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 60 중량%, 대안적으로 0.1 내지 10 중량%, 대안적으로 0.1 내지 1.0 중량%의 낮은 오염 물질에 존재할 수 있다. 본 발명을 위해 적합한 낮은 오염 물질의 특정 예는 상표면 Ceralox^® SPA-59(Alpha), Unicote^® S, CoorsTek^® AD 96, CoorsTek^® AD 995, CoorsTek^® AD 998, Maftec^®, Saffil^® 및 K-26 하에 시판되고 있는 것을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다.

본 발명에 따르는 노는 일반적으로 도 1, 3 및 4에서 (10)으로 도시되어 있다. 노(10)는 노(10)의 가열 챔버(16)를 한정하는 하우징(12)을 포함한다. 용어 "하우징" 일반적으로 가열 챔버(16)를 함께 한정하는 임의의 부품 또는 부품들의 조합을 포함한다. 가열 챔버(16)를 "규정"하기 위해, 부품은 가열 챔버(16)와 직접 대기 접촉하고 있는 표면을 가질 수 있다. 대표적으로, 하우징(12)은 챔버(16)와 직접 대기 접촉하고 있는 표면을 갖는 각각의 부품을 갖는 가열 챔버(16)를 한정하는 복수의 부품을 가져야 한다. 예를 들어, 가열 챔버(16)를 한정하는 부품 중 하나는 고순도 규소를 수용하기 위한 노상(hearth)(18)이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 노상(18)은 추가로 중간 노상(20)에 위치한 노상 캡(hearth cap)(22)과 같은 2개 이상의 층, 대표적으로 2개를 초과하는 층을 갖는 층상 복합체로 한정될 수 있다. 노상 캡(22)은 가열 챔버(16)와 직접 대기 접촉하고 있으며, 중간 노상(20)은 노상 캡(22)에 의해 가열 챔버(16)로부터 분리된다. 상기 실시예에서, 노상(18)의 여러 층을 형성하기 위해 사용되는 재료는 하기에 추가로 상세히 기술되는 바와 같이 상이한 특성을 갖는 노상(18)을 제공하도록 선택될 수 있다. 부가적으로, 하우징(12)은 가열 챔버(16)를 한정하는 하우징(12)의 부분을 포함하지만, 고순도 규소를 수용하지 않는 는 고온 표면(24)을 포함하며, 즉 고순도 규소는 대표적으로 고온 표면(24)에 물리적으로 접촉하지 않는다. 가열 소자(26)는 가열 챔버(16)를 한정하는 부품의 또 다른 예이다. 도 1, 2 및 4에 도시된 바와 같이, 가열 소자(26)는 대표적으로 하우징(12)의 고온 표면(24)에 인접한 가열 챔버(16) 내로, 그리고 이를 통해 연장한다. 가열 소자(26)는 대표적으로 규소 탄화물 상에 배치된 낮은 오염 물질을 포함하는 피막을 포함한다.

가열 챔버(16)는 대표적으로 10,000 ㎤ 이상, 대안적으로 100,000 ㎤ 이상의 부피를 가지며, 이는 가열 챔버(16) 내에 다결정 규소 로그(28)를 수용하기에 충분하다.

하우징(12)은 적어도 부분적으로 상기 기술된 바와 같이 낮은 오염 물질로부터 생성된다. 더욱 상세하게는, 하우징(12)이 가열 챔버(16)를 한정하는 복수의 부품을 포함하는 경우에, 상기 기술된 부품 중 하나 이상은 낮은 오염 물질로부터 생성된다. 그러나, 하우징(12)의 각각의 부품은 독립적으로 상기 기술된 바와 같이 낮은 오염 물질로부터 생성될 수 있는 것으로 인식되어야 한다. 하우징(12)의 특정 부품을 형성하기 위해 사용되는 특정의 낮은 오염 물질은 대표적으로 하우징(12) 내의 부품의 위치, 및 부품의 위치에 근거한 고순도 규소의 불순물 함량에 대해 이러한 부품이 갖는 상대 효과를 기준으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 노상(18)은 대표적으로, 고순도 규소에 노상(18)의 근위로 인해, 고온 표면(24)을 형성하기 위해 사용되는 재료보다 더 적은 불순물을 고순도 규소에 제공하는 낮은 오염 물질로부터 생성된다. 노상(18)이 층상 복합체인 경우, 노상 캡(22)은 대표적으로 낮은 오염 물질로부터 생성되면, 반면에 가열 챔버(16)와 직접 접촉하고 있는 중간 노상(20) 또는 다른 층은 낮은 오염 물질과 다른 물질로부터 생성되어, 예를 들어 강도 또는 열전도성과 같은 다른 물리적 특성을 제공할 수 있다. 대안적으로, 노상(18)의 하나를 초과하는 층은 낮은 오염 물질로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 노상 캡(22)은 낮은 오염 물질로부터 생성되는 세라믹 섬유를 포함하며, 중간 노상(20)은 낮은 오염 물질로 코팅된 내화 벽돌을 포함하여, 코팅된 내화 벽돌 상에 세라믹 섬유가 배치된다. 세라믹 섬유의 일례는 Maftec^®이며, 낮은 오염 물질로 코팅된 내화 벽돌의 일례는 Ceralox^® SPA-59로 코팅된 Korundal XD이다.

본원에 한정된 바와 같은 하우징(12) 이외에, 노(10)는 하기에서 외부 부품으로서 언급되는 다른 부품을 포함할 수 있다. 외부 부품은 노(10)의 외부 케이싱(30)과 같은 가열 챔버(16)와 직접 접촉하고 있지 않은 추가 층 및/또는 구조를 포함할 수 있다. 외부 부품은 노(10)에 강도, 열전도성 또는 다른 특성을 제공하기 위해 존재할 수 있다. 그러나, 이러한 부품을 형성하기 위해 사용되는 재료는 대표적으로, 가열 챔버(16)가 하우징(12)에 의해 외부 부품으로부터 절연된다는 사실로 인해 고순도 규소에 대한 재료의 불순물 제공에 근거하여 선택된다.

다결정 규소 로그(28)와 같은 고순도 규소를 처리하는 방법은 상기 기술된 바와 같은 노(10) 내에서 고순도 규소를 가열시키는 것을 포함한다. 고순도 규소를 가열하는 단계는 추가로, 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 고순도 규소를 어닐링하는 것으로 한정될 수 있다. 그러나, 불순물을 포함하는 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법의 문맥에서 상기 기술된 바와 같이, 실제 어닐링 온도 및 어닐링 시간은 각각 상기 기재된 온도 및 시간보다 더 높거나 더 길 수 있는 것으로 인식되어야 한다.

전반적으로, 본 발명에 따르는 노(10)는 대표적으로, 적어도 4개월 동안 달 간격으로 측정하여, 평균 400 ppta 이하의 불순물, 대안적으로 300 ppta 이하의 불순물을 제공한다. 개별적 불순물에 대해, 본 발명에 따르는 노(10)는 대표적으로, 적어도 4개월 동안 달 간격으로 측정하여, 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 고순도 규소의 가열 동안 고순도 규소에 평균 50 ppta 이하, 대안적으로 30 ppta 이하 , 대안적으로 20 ppta 미만의 구리를 제공한다.

노 조립체는 일반적으로 1~4에서 (14)로 도시되어 있다. 노 조립체(14)는 대표적으로 상기 기술된 바와 같이 적어도 부분적으로 낮은 오염 물질로부터 생성된 하우징(12)을 포함하는 노(10)를 포함하지만, 노 조립체(14)는 이렇게 제한되지 않는 것으로 인식되어야 한다. 특히, 노 조립체(14)는 고순도 규소와는 상이한 고순도 조성물을 가열하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 기술된 바와 같은 낮은 오염 물질은 반드시 노 조립체(14)의 부품을 형성하기 위해 사용될 필요는 없다. 노 조립체(14)는 노 조립체(14)가 구성되고 작동되는 방식으로 인해 고순도 조성물 중의 불순물을 최소화시키는 것에 관하여 장점을 제공하며, 이러한 장점은 상기 기술된 바와 같이 노(10)의 부품에 대해 낮은 오염 물질의 선택에 기인하는 장점과 분명하게 구별된다. 예를 들어, 노 조립체(14)는 최소한 먼지 발생에 기인하는 불순물의 존재를 최소화한다. 노 조립체(14)는 또한 아래 노 조립체(14)의 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 기존의 노 조립체 이상으로 안전한 장점을 제공한다.

도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 고순도 조성물을 열처리하기 위한 노 조립체(14)는 기부(32) 및 기부(32)로부터 분리되는 노 커버(34)를 포함한다. 기부(32)는 주변부(36) 및 주변부(36)에 인접하여 한정된 시팅 표면(38)을 갖는다. 대표적으로, 시팅 표면(38)은 기부(32)의 주변부(36)에 대해 연속적이다. 노 커버(34)는 기부(32)로부터 분리되고, 공동(40)과 상기 공동(40)에 대한 개구를 한정한다. 도 1, 3, 4 및 6에 도시된 바와 같이, 기부(32)는 노 커버(34)가 기부(32) 상에 배치되는 경우에 시팅 표면(38)에서 노 커버(34)에 인접하여, 공동(40)을 밀봉하고 가열 챔버(16)를 생성시킨다. 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 시팅 표면(38)은 기부(32) 내에서 오목지며, 기부(32)는 추가로 기부(32)로부터 멀리 연장한 벽(42)을 포함한다. 벽(42)은 노 커버(34)를 기부(32) 상에 정렬시키기 위해 시팅 표면(38)에 인접하여 배치될 수 있다. 기부(32)로부터 멀리 연장한 벽(42)과 조합하여 오목한 시팅 표면(38)은 기부(32) 상의 노 커버(34)의 정렬을 보조하고, 공동(40)을 충분히 밀봉하고 가열 챔버(16)를 생성시키는 이중 기능으로서 작용한다.

기부(32) 및 노 커버(34)는 노 조립체(14)에서 고순도 조성물을 열처리하는 방법의 문맥에서 하기에 추가로 상세히 기술된 바와 같이, 가열 챔버(16)로부터 고순도 조성물의 삽입 및 제거 동안 노 커버(34)가 기부(32)로부터 제거될 수 있도록 분리될 수 있다.

도 3, 4 및 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 기부(32)는 고순도 조성물을 수용하기 위한 노상(18)을 제공한다. 노상(18)은 본 발명의 노(10)의 문맥에서 상기 기술된 바와 같이, 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 층상 복합체일 수 있다. 도 3-6과 관련하여, 기부(32)는 또한 운반 메커니즘(44)을 포함하여 기부(32)의 이동을 가능하게 하다. 운반 메커니즘(44)은 휠(46), 구동 트랙(도시되지 않음), 또는 바닥과 같은 표면을 따라 기부(32)의 이동을 가능하게 하는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 기부(32)의 운반 메커니즘(44)은 대표적으로 기부(32)를 나아가게 하기 위한 모터(48)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 트랙(50)은 기부(32)의 휠을 수용하기 위해 바닥에 배치될 수 있다. 트랙(50)은 노 커버(34) 및 기부(32)가 상대적인 수직 운동을 통해 결합될 수 있을 정도로, 기부(32)를 노 커버(34)에 대해 바람직한 위치로 향하게 하는 역할을 한다.

노 조립체(14)는 대표적으로 노 커버(34)를 상승 및 하강시키기 위해 노 커버(34)에 부착된 상승 메커니즘(54)을 포함하는 프레임(52)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 도 1-4에 도시된 바와 같이, 상승 메커니즘(54)은 상승 스크류(56)의 회전에 반응하여 노 커버(34)를 상승 및 하강시키기 위한 하나 이상의 상승 스크류(56)를 포함한다. 대표적으로, 상승 메커니즘(54)은 노 커버(34)의 각각의 모서리에 배치되는 하나 이상의 상승 스크류(56)를 포함한다. 상승 스크류(56)는 상승 모터(58)를 사용하여 회전될 수 있으며, 노 커버(34)의 결과적인 이동은 수직축을 따르는 이동으로 제한되며, 즉 상승 스크류(56)는 노 커버(34)의 수평 이동을 중단시킨다. 그러나, 노 커버(34)의 수평 이동이 중단되지만, 일부 경우에, 노 조립체(14)는 노 커버(34)의 수평 이동을 가능하게 하고 상승 스크류(56)가 노 커버(34)의 수평 이동을 반드시 방지하지는 않는 특징부를 포함할 수 있는 것으로 인식되어야 한다. 노 커버(34)는 또한 이동 동안 노 커버(34)를 추가로 안정화시키기 위한 가이드(60)를 포함할 수 있다. 먼지 발생은 본질적으로 노 커버(34)의 이동을 수직 이동으로 제한함으로써 최소화된다.

상기 기재된 바와 같이, 노 조립체(14)는 특히 노 조립체(14)가 고순도 규소를 처리하도록 조정되는 경우에, 적어도 부분적으로 낮은 오염 물질로부터 생성되는 하우징(12)을 포함하는 상기 기술된 바와 같은 노(10)를 포함할 수 있다. 더욱 상세하게는, 본원에 기술된 바와 같이 노 조립체(14)의 독특한 특징부의 문맥에서, 하우징(12)은 기부(32) 및 노 커버(34)를 포함한다. 자체로, 기부(32) 및 노 커버(34) 중 하나 이상은 적어도 부분적으로 낮은 오염 물질로부터 생성될 수 있다. 낮은 오염 물질은 상기에 기재되고 한정된다. 상기 기술된 바와 같은 노(10)에 대해, 적어도 부분적으로 낮은 오염 물질로부터 생성된 기부(32) 및 노 커버(34) 중 하나 이상을 포함하는 노 조립체(14)는 대표적으로, 적어도 4개월 동안 달 간격으로 측정하여, 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 가열 챔버(16)에서의 고순도 규소의 가열 동안 고순도 규소에 1조당 평균 400부 미만의 불순물을 제공한다.

노 조립체(14)는 또한 먼지 발생을 최소화시키도록 설계된 추가 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그리스 및 윤활제를 포함하는 재료는 항공 먼지를 감소시키기 위해 번지를 발생시키는 것으로 공지된 노 조립체(14)의 부분 상에 배치될 수 있다. 부가적으로, 노출된 스크류(56){노 커버(34)의 상승을 위한 것과 같음}가 덮일 수 있다.

노 조립체(14)에서 고순도 조성물을 열처리하는 방법은 노상(18)에 고순도 조성물을 배치하는 단계를 포함한다. 고순도 조성물이 추가로 다결정 규소 로그(28)로 한정되는 경우, 다결정 규소 로그(28)는 노상(18)에 직접 배치될 수 있다. 노 커버(34)의 상대 위치는 기부(32)에 대해 상승된 위치에서 노 커버(34)에 의해 기부(32)에 배열된다. 이에 대해, 노 커버(34)는 상승 메커니즘(54)(도 1 및 2에 도시된 바와 같음)을 사용하여 기부(32) 위로 상승될 수 있거나, 기부(32)는 노 커버(34) 아래의 리세스(도시되지 않음) 내로 이동될 수 있다. 이것이 일어나는 방식과 무관하게, 기부(32)는 노 커버(34) 아래에 위치한다. 노 커버(34)는 기부(32) 상으로 하강하여 가열 챔버(16)를 한정하는 노(10)를 생성하고, 고순도 조성물이 가열 챔버(16) 내에 배치된다. 노 커버(34)가 기부(32) 상에 위치하게 되면, 고순도 조성물은 가열 챔버(16) 내에서 가열된다.

기부(32)가 운반 메커니즘(44)을 포함하는 경우, 기부(32)를 배치하는 단계는 기부(32)를 상승된 노 커버(34) 아래의 위치로 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 기부(32) 상에 운반 메커니즘(44)을 포함시켜, 기부(32)는 고순도 조성물을 열처리하기 전에 노 커버(34) 아래로 이동할 수 있으며, 고순도 조성물을 열처리한 후에 노 커버(34) 아래로부터 이동하면서, 노 커버(34)를 수직축을 따르는 이동으로 제한할 수 있다. 노 커버(34)를 수직축을 따르는 이동으로 제한시킴으로써, 고순도 조성물을 가열 챔버(16) 내로 제공하는 데에 있어서 작업적 개선이 실현되면서, 다결정 규소 로그(28)와 같은 고순도 조성물을 취급하는 것과 관련된 어려움 및 잠재적 위험으로 인한 안정성을 최대화한다.

하기 예는 발명을 예시하는 것을 의미하며, 어떠한 방식으로도 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨지지 않아야 한다.

예

불순물을 포함하는 다양한 오염 물질을 본 발명의 방법에 따라 시험하여, 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하였다. 더욱 상세하게는, 500 ppta 이하의 불순물을 갖는 고순도 규소를 다양한 재료에 감싸서 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하였다. 오염 물질에 감싸인 샘플을 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 가열하였다.

오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양에 대해 이루어진 결정에 근거하여, 낮은 오염 물질을 확인하고, 노의 하우징의 다양한 부품을 형성하기 위해 사용하였다. 특히, 하우징은 아래 부품 및 재료로부터 생성시켰다:

부품	재료
고온면	Polyblock＠ M Zr
가열 소자	이산화규소로 코팅된 규소 탄화물
노상 캡	압축된 Maftec＠
중간 노상	Ceralox＠ SPA-59로 코팅된 SR-99LS 내화 벽돌
하부 노상	Ceralox＠ SPA-59로 코팅된 K-26

또한, 외부 케이싱을 노의 하우징 둘레에 배치시키고, 외부 케이싱을 강과 같은 금속으로 생성시킬 수 있었다. 외부 케이싱을 예를 들어 시트르산 겔에 의한 부동태화와 같은 임의의 공업적 부동태화 공정을 통해 부동태화시킬 수 있었다.

다결정 규소 로그를 상기 기술된 노에서 열처리하였다. 다결정 규소 로그는 500 ppta 이하의 불순물 함량을 가졌다. 다결정 규소 로그를 노상에 배치시키고, 다결정 규소 로그를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 어닐링시켰다. 어닐링 후에, 다결정 규소 로그는 10억 원자당 부로 기재한, 아래 표 2와 표 3에 기재된 바와 같은 불순물 함량을 갖는다.

	샘플 ID
		Al	As	B	P
1월 월별	235955	0.0005	0.0005	0.0017	0.0117
1월 월별	235956
2월 월별	238512	0.0012	0.0005	0.0012	0.0141
2월 월별	238513
3월 월별	239957	0.0005	0.0005	0.0014	0.0122
3월 월별	239966
4월 월별	241681	0.0013	0.0005	0.0009	0.0107
4월 월별	241682
	평균	0.0009	0.0005	0.0013	0.0122

	샘플 ID	Fe	Ni	Cu	Cr	전체 불순물
1월 월별	235955	0.019	0.152	0.033	0.010	0.2284
1월 월별	235956	0.010	0.051	0.023	0.010	0.0940
2월 월별	238512	0.325	0.064	0.021	0.032	0.4590
2월 월별	238513	0.208	0.049	0.011	0.010	0.2780
3월 월별	239957	0.010	0.010	0.010	0.010	0.0546
3월 월별	239966	0.010	0.010	0.010	0.010	0.0400
4월 월별	241681	0.151	0.010	0.010	0.014	0.1984
4월 월별	241682	0.022	0.021	0.010	0.010	0.0630
		0.0944	0.0459	0.0160	0.0133	0.1844

적어도 4개월 동안 달 간격으로 측정하여 (모든 불순물을 측정하는 경우), 다결정 규소 로그의 평균 불순물 함량은 약 0.235 ppba 또는 235 ppta이었다.

비교예

기존의 노에 아래 부품 및 재료로부터 생성한 하우징을 제공하였다:

부품	재료
고온면	Polyblock＠ M Zr
가열 소자	코팅되지 않은 이산화규소
노상	Cerox＠ 500
하부 노상	코팅되지 않은 내화 벽돌

다결정 규소 로그를 예에서 열처리하는 것과 동일한 방식으로, 다결정 규소 로그를 상기 기술한 기존의 노에서 열처리하였다. 어닐링 후에, 다결정 규소 로그는 10억 원자당 부로서 기재한 아래 표 5와 표 6에 기재한 불순물 함량을 갖는다.

	샘플 ID
		Al	As	B	P
1월 월별	210939	0.0005	0.0008	0.0023	0.0105
1월 월별	210940
2월 월별	214565	0.0005	0.0010	0.0021	0.0101
2월 월별	214566
3월 월별	216157	0.0005	0.0010	0.0021	0.0121
3월 월별	215158
4월 월별	217632	0.0005	0.0007	0.0016	0.0084
4월 월별	217633
5월 월별	220627	0.0005	0.0009	0.0012	0.0095
5월 월별	220628
6월 월별
6월 월별
7월 월별	224311
7월 월별	224312
8월 월별	227198	0.0084	0.0036	0.0033	0.0239
8월 월별	227199
9월 월별	228043	0.0005	0.0006	0.0022	0.0151
9월 월별	228044
10월 월별	229922	0.0005	0.0005	0.0016	0.0144
10월 월별	229923
	평균	0.0015	0.0011	0.0021	0.0130

	샘플 ID	Fe	Ni	Cu	Cr	전체 불순물
1월 월별	210939	0.058	0.257	0.227	0.010	0.5661
1월 월별	210940	0.075	0.067	0.032	0.010	0.1840
2월 월별	214565	0.065	0.030	0.108	0.010	0.2267
2월 월별	214566	0.216	0.060	1.973	0.010	2.2590
3월 월별	216157	0.014	0.014	0.010	0.010	0.0637
3월 월별	215158	0.032	0.016	0.020	0.010	0.0780
4월 월별	217632	0.292	0.090	2.036	0.010	2.4392
4월 월별	217633	0.139	0.042	0.065	0.010	0.2560
5월 월별	220627	0.086	0.021	0.025	0.010	0.1541
5월 월별	220628	0.066	0.020	0.061	0.010	0.1570
6월 월별						0.0000
6월 월별						0.0000
7월 월별	224311	0.158	0.298	0.204	0.010	0.6700
7월 월별	224312	0.085	0.292	0.558	0.010	0.9450
8월 월별	227198	0.182	0.139	0.346	0.024	0.7302
8월 월별	227199	0.084	0.150	0.451	0.033	0.7180
9월 월별	228043	0.140	0.051	0.209	0.010	0.4284
9월 월별	228044	0.034	0.010	0.010	0.010	0.0640
10월 월별	229922	0.222	0.095	0.021	0.010	0.3650
10월 월별	229923	0.131	0.066	0.018	0.010	0.2250
	평균	0.1155	0.0954	0.3541	0.0121	0.5948

적어도 4개월 동안 달 간격으로 측정하여(모든 불순물을 측정하는 경우), 다결정 규소 로그의 평균 불순물 함량은 약 0.824 ppba 또는 824 ppta이었다.

명백하게, 본 발명의 많은 수정예와 변형예가 상기 설명에 비추어 가능하고, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위 내에서 특정하게 기술된 것과 다르게 실행될 수 있다.

Claims (35)

1. 고순도 규소를 열처리하기 위한 노(furnace)로서,
   상기 노는,
   상기 노의 가열 챔버를 한정하고, 상기 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 상기 고순도 규소를 가열하는 동안 고순도 규소에 1조당 400부 미만의 불순물을 제공하는 낮은 오염 물질로부터 적어도 부분적으로 형성된 하우징을 포함하고,
   상기 노는, 4개월 이상의 기간 동안 1달 간격으로 측정된 바와 같이, 상기 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 상기 고순도 규소를 가열하는 동안 상기 고순도 규소에 평균 1조당 400부 이하의 불순물을 제공하고,
   상기 하우징은, 고순도 규소를 수용하기 위한 노상(hearth)을 포함하고, 상기 노상은 낮은 오염 물질로부터 각각 독립적으로 형성된 2개 이상의 층을 갖는 층상 복합체(layered composite)인, 고순도 규소를 열처리하기 위한 노.
2. 제 1항에 있어서, 상기 어닐링 온도는 1650℉ 이상이고, 상기 어닐링 시간은 200분 이상이며, 상기 낮은 오염 물질은, 알루미늄 산화물, 이산화규소, 규소 탄화물 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는, 고순도 규소를 열처리하기 위한 노.
3. 제 1항에 있어서, 상기 가열 챔버는 10,000 ㎤ 이상의 부피를 갖는, 고순도 규소를 열처리하기 위한 노.
4. 고순도 규소를 열처리하기 위한 노(furnace)로서,
   상기 노는,
   상기 노의 가열 챔버를 한정하고, 상기 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 상기 고순도 규소를 가열하는 동안 고순도 규소에 1조당 400부 미만의 불순물을 제공하는 낮은 오염 물질로부터 적어도 부분적으로 형성된 하우징을 포함하고,
   상기 노는, 4개월 이상의 기간 동안 1달 간격으로 측정된 바와 같이, 상기 고순도 규소를 어닐링하기 위해 충분한 시간 동안 어닐링 온도에서 상기 고순도 규소를 가열하는 동안 상기 고순도 규소에 평균 1조당 400부 이하의 불순물을 제공하고,
   상기 하우징은,
   고순도 규소를 수용하기 위한 노상을 제공하는 기부(base)와,
   상기 기부로부터 분리되어 있고 공동(cavity)을 한정하는 노 커버(furnace cover)로서, 상기 기부는 상기 노 커버와 접하여, 상기 공동을 밀봉하고 상기 가열 챔버를 형성하는, 상기 노 커버를
   포함하고,
   상기 기부와 상기 노 커버는, 상기 가열 챔버로부터 고순도의 규소를 삽입 및 제거하는 동안 상기 노 커버가 상기 기부로부터 분리될 수 있도록 하기 위해 분리 가능한, 고순도 규소를 열처리하기 위한 노.
5. 제 4항에 있어서, 상기 노 커버를 올리고 내리기 위해 상기 노 커버에 부착된 상승 메커니즘(elevating mechanism)을 포함하는 프레임(frame)을 더 포함하고, 상기 상승 메커니즘은 상승 스크류(elevating screw)의 회전에 반응하여 상기 노 상부(furnace top)를 올리고 내리기 위한 적어도 하나의 상승 스크류를 갖는, 고순도 규소를 열처리하기 위한 노.
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