KR101897078B1 - 잉곳 제조 장치 및 잉곳 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

잉곳 제조 장치 및 잉곳 제조 방법을 포함한다. 잉곳 제조 장치는 원료를 수용하는 도가니; 상기 원료 상에 배치되는 종자정을 고정하는 홀더; 및 상기 홀더 및 상기 종자정 사이에 개재되고, 상기 종자정과 화학적으로 결합되는 접착층을 포함한다.

Description

잉곳 제조 장치 및 잉곳 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FABRICATING INGOT}
실시예는 잉곳 제조 장치 및 잉곳 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기, 전자 산업분야 및 기계부품 분야에 있어서의 소재의 중요도는 매우 높아 실제 최종 부품의 특성 및 성능지수를 결정하는 중요한 요인이 되고 있다.
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.
실시예는 큰 크기를 가지고, 결함이 적은 잉곳을 제공할 수 있는 잉곳 제조 장치 및 제조 방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 잉곳 제조 장치는 원료를 수용하는 도가니; 상기 원료 상에 배치되는 종자정을 고정하는 홀더; 및 상기 홀더 및 상기 종자정 사이에 개재되고, 상기 종자정과 화학적으로 결합되는 접착층을 포함한다.
실시예에 따른 잉곳 제조 방법은 홀더 및 종자정 사이에 실리콘을 포함하는 예비 접착층을 형성하는 단계; 상기 예비 접착층을 가열하여, 상기 종자정과 화학적으로 결합되는 접착층을 형성하는 단계; 및 실리콘 및 탄소을 포함하는 원료를 사용하여, 상기 종자정에 실리콘 카바이드 결정을 성장시키는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 잉곳 제조 장치는 종자정과 화학적으로 결합되는 접착층을 포함한다. 이에 따라서, 상기 종자정은 홀더에 견고하게 접착될 수 있다. 따라서, 상기 종자정에 잉곳이 성장되는 과정에서 상기 잉곳이 상기 홀더로부터 박리되는 현상이 방지될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치는 큰 크기를 가지는 잉곳을 제조할 수 있다.
또한, 상기 접착층은 실리콘 및 탄소의 화합물을 포함할 수 있다. 특히, 상기 접착층은 상기 종자정과 유사한 조성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 접착층은 치밀한 구조를 가지고, 상기 종자정 및 상기 잉곳을 효과적으로 보호할 수 있다. 특히, 상기 접착층은 상기 홀더의 결함이 상기 잉곳으로 전이되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 잉곳 제조장치는 향상된 품질의 잉곳을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 잉곳 제조 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 종자정, 홀더 및 접착층을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 종자정을 홀더에 결합시키는 과정을 도시한 도면들이다.
도 8은 잉곳이 형성되는 과정을 도시한 도면이다.
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.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 실시예에 따른 잉곳 제조 장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 종자정, 홀더 및 접착층을 도시한 단면도이다. 도 3 내지 도 7은 종자정을 홀더에 결합시키는 과정을 도시한 도면들이다. 도 8은 잉곳이 형성되는 과정을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치는, 도가니(100), 상부 덮개(140), 종자정 홀더(170), 접착층(160), 포커싱 튜브(180), 단열재(200), 석영관(400) 및 발열 유도부(500)를 포함한다.
상기 도가니(100)는 원료(130)를 수용할 수 있다. 상기 원료(130)는 규소 및 탄소를 포함할 수 있다. 더 구체적으로는, 상기 원료(130)는 탄화규소 화합물을 포함할 수 있다. 상기 도가니(100)는 탄화규소 분말(SiC powder) 또는 폴리카보실란(polycarbosilane) 을 수용할 수 있다.
상기 도가니(100)는 상기 원료(130)를 수용할 수 있도록 원통형의 형상을 가질 수 있다.
상기 도가니(100)로 사용되는 물질의 융점은 탄화규소의 승화 온도보다 더 높다. 예를 들어, 상기 도가니(100)는 흑연으로 제작될 수 있다.
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.
상기 도가니(100)의 상부에 상부 덮개(140)가 위치할 수 있다. 상기 상부 덮개(140)는 상기 도가니(100)를 밀폐시킬 수 있다. 상기 상부 덮개(140)는 상기 도가니(100) 내에서 반응이 일어날 수 있도록 밀폐시킬 수 있다.
상기 상부 덮개(140)는 흑연을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 상부 덮개(140)는 탄화규소의 승화 온도 이상의 융점을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
상기 상부 덮개(140)의 하단부에 종자정 홀더(170)가 위치한다. 상기 종자정 홀더(170)는 상기 상부 덮개(140)의 하부에 고정될 수 있다. 상기 종자정 홀더(170)는 상기 상부 덮개(140)에 탈부착될 수 있다. 또한, 상기 종자정 홀더(170)는 상기 원료(130) 상에 배치된다.
상기 종자정 홀더(170)는 종자정(190)을 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 종자정 홀더(170)는 상기 종자정(190)을 지지한다. 상기 종자정(190)은 상기 종자정 홀더(170) 아래에 배치된다.
상기 종자정(190)은 실리콘 카바이드를 포함한다. 더 자세하게, 상기 종자정(190)은 단결정 실리콘 카바이드로 이루어진다. 상기 종자정(190)은 원형 플레이트 형상을 가진다.
상기 종자정 홀더(170)는 고밀도의 흑연을 포함할 수 있다. 상기 종자정 홀더(170)는 상기 종자정(190)의 상면에 대향하는 하면을 포함할 수 있다. 이때, 상기 종자정 홀더(170)의 하면은 평평하다.
상기 종자정 홀더(170)는 다수 개의 미세한 기공들(171)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 기공들(171)은 상기 종자정 홀더(170)의 하면에도 형성될 수 있다.
상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170) 및 상기 종자정(190) 사이에 개재된다. 상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170)에 접착된다. 상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170)의 하면에 접착된다. 또한, 상기 접착층(160)의 일부는 상기 종자정 홀더(170)의 기공들(171) 내부에도 삽입될 수 있다. 이에 따라서, 상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170)에 견고하게 결합될 수 있다.
상기 접착층(160)의 두께는 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다.
또한, 상기 접착층(160)은 실리콘을 포함한다. 더 자세하게, 상기 접착층(160)은 실리콘 및 탄소의 화합물을 포함한다. 더 자세하게, 상기 접착층(160)은 실리콘 카바이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(160)은 아래의 화학식1로 표시될 수 있다.
화학식1
SiXCY
여기서, 0<X<1, 0<Y<1이다.
또한, 상기 접착층(160)은 상기 종자정(190)과 화학적으로 결합될 수 있다. 즉, 상기 접착층(160)을 형성하는 물질 및 상기 종자정(190)을 형성하는 물질이 서로 화학적으로 결합될 수 있다.
이에 따라서, 상기 종자정(190)은 상기 접착층(160)에 견고하게 결합될 수 있다. 결국, 상기 종자정(190)은 상기 종자정 홀더(170)에 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 상기 접착층(160)은 실리콘 및 탄소의 화합물을 포함하기 때문에, 상기 종자정(190)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 접착층(160)은 보다 치밀하게 상기 종자정(190)과 결합하게 되고, 자체적으로 치밀한 구조를 가진다.
따라서, 상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170)의 디펙(defect)이 상기 종자정(190)에 전이되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 접착층(160)은 잉곳에 디펙이 전이되는 현상을 방지하는 보호층 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 접착층(160)은 실리콘 및 탄소의 화합물을 포함하기 때문에, 상기 종자정(190)의 열팽창 계수와 거의 유사한 열팽창 계수를 가질 수 있다. 따라서, 상기 종자정 홀더(170)와 상기 종자정(190)의 열팽창 계수 차이로 인한 결함 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 열팽창 계수 차이로 인해 단결정 성장 공정 중에 상기 종자정(190)이 탈리되는 현상이 방지될 수 있다.
상기 포커싱 튜브(180)는 상기 도가니(100) 내부에 위치한다. 상기 포커싱 튜브(180)는 단결정이 성장하는 부분에 위치할 수 있다. 상기 포커싱 튜브(180)는 승화된 탄화규소 가스의 이동통로를 좁게 하여 승화된 탄화규소의 확산을 상기 종자정(190)으로 집속시킬 수 있다. 이를 통해 단결정의 성장률을 높일 수 있다.
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.
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. 따라서, 상기 석영관(400)은 단결정의 성장 속도, 성장 크기 등을 보다 정확하게 제어할 수 있다.
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 원료를 원하는 온도로 가열할 수 있다.
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 원료의 승화가 일어나고, 승화된 탄화규소 가스가 상대적으로 온도가 낮은 종자정(190)의 표면으로 이동한다. 이로 인해, 상기 탄화규소 가스가 재결정되어 단결정으로 성장된다.
상기 종자정(190)은 상기 종자정 홀더(170)에 다음과 같은 과정에 의해서 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 종자정 홀더(170)가 제공된다. 상기 종자정 홀더(170)는 뒤집어져서 배치된다. 이에 따라서, 상기 종자정 홀더(170)의 하면이 상방을 향하도록 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 종자정 홀더(170)에 예비 접착층(161)이 형성된다. 상기 예비 접착층(161)은 상기 종자정 홀더(170)의 하면에 코팅된다. 상기 예비 접착층(161)은 페이스트 형태로 상기 종자정 홀더(170)의 하면에 코팅될 수 있다.
상기 예비 접착층(161)은 실리콘계 폴리머를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 예비 접착층(161)은 실리콘 및 탄소의 결합 구조(-Si-C-)를 가지는 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 예비 접착층(161)은 폴리카보실란계 폴리머를 포함할 수 있다.
더 자세하게, 상기 폴리카보실란계 폴리머는 알릴하이드리도폴리카보실란(allylhydrido polycarbosilane;AHPCS), 폴리카보실란(polycarbosilane;PCS) 및 폴리페닐카보실란(polyphenylcarbosilane;PPCS)으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. AHPCS, PCS 및 PPCS는 아래의 화학식2, 화학식3 및 화학식4의 구조를 가질 수 있다.
화학식2
AHPCS
Figure 112011041454431-pat00001
화학식3
PCS
Figure 112011041454431-pat00002
화학식4
PPCS
Figure 112011041454431-pat00003
또한, 상기 예비 접착층(161)을 형상하기 위한 실리콘계 폴리머의 무게 평균 분자량은 약 1500 내지 약 5000이고, 분자량 분포는 약 1.0 내지 약 2.0일 수 있다. 특히, 상기 실리콘계 폴리머의 무게 평균 분자량은 약 3000 내지 약 5000이고, 분자량 분포가 1.0에 가까울수록, 상기 실리콘계 폴리머는 향상된 접착력을 구현할 수 있다.
또한, 상기 예비 접착층(161)을 형성하기 위한 실리콘계 폴리머는 톨루엔 또는 헥산 등과 같은 유기 용매에 용해될 수 있다. 이에 따라서, 상기 실리콘계 폴리머가 용해된 용액은 적당한 점도을 가지는 페이스트(paste) 형태가 될 수 있다.
이때, 상기 실리콘계 폴리머는 상기 유기 용매에 대하여, 약 20wt% 내지 약 40wt%의 비율로 용해될 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘계 폴리머가 AHPCS인 경우, 상기 유기 용매에 대하여, 약 20wt% 내지 약 30wt%의 비율로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 실리콘계 폴리머가 PCS인 경우, 상기 유기 용매에 대하여, 약 20wt% 내지 약 40wt%의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 실리콘계 폴리머가 PPCS인 경우, 상기 유기 용매에 대하여, 약 20wt% 내지 약 40wt%의 비율로 혼합될 수 있다.
이때, 상기 페이스트의 점도는 약 100cp 내지 약 30000cp일 수 있다. 더 자세하게, 상기 페이스트의 점도는 약 3000cp 내지 약 5000cp일 수 있다. 상기 페이스트가 이와 같은 점도를 가질 때, 상기 종자정 홀더(170) 및 상기 종자정(190)에 적당하게 접착될 수 있다.
이와 같이, 상기 실리콘계 폴리머는 그 자체로 상기 예비 접착층(161)을 형성하기 위한 페이스트이거나, 상기 유기 용매에 용해되어, 페이스트를 형성할 수 있다. 상기 페이스트는 상기 종자정 홀더(170)에 균일하게 코팅되고, 상기 예비 접착층(161)이 형성된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 예비 접착층(161)은 두 개의 층들(162, 163)로 형성될 수 있다.
먼저, 점도가 서로 다른 제 1 페이스트 및 제 2 페이스트가 형성될 수 있다. 상기 제 1 페이스트는 상기 제 2 페이스트보다 더 낮은 점도를 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 페이스트는 상기 제 2 페이스트보다 더 많은 양의 유기 용매를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 페이스트의 점도는 약 100cp 내지 약 2000cp일 수 있고, 상기 제 2 페이스트의 점도는 약 3000cp 내지 약 5000cp일 수 있다.
또한, 상기 제 1 페이스트는 상기 유기 용매에 대해서, 약 10wt% 내지 약 25wt%의 비율로, 상기 실리콘계 폴리머를 포함할 수 있고, 상기 제 2 페이스트는 상기 유기 용매에 대하여, 약 30wt% 내지 약 50wt%의 비율로, 상기 실리콘계 폴리머를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제 1 페이스트는 상기 종자정 홀더(170)의 하면에 코팅되어, 제 1 예비 접착층(162)이 형성된다. 이때, 상기 제 1 페이스트는 낮은 점도를 가지기 때문에, 상기 종자정 홀더(170)의 기공들(171)에 용이하게 채워질 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제 2 페이스트는 상기 제 1 예비 접착층(162) 상에 코팅된다. 이에 따라서, 상기 제 1 예비 접착층(162) 상에 제 2 예비 접착층(163)이 형성된다. 상기 제 2 페이스트는 더 높은 점도를 가지기 때문에, 상기 제 1 페이스트 상에 두껍게 코팅될 수 있다.
이와 같이, 상기 예비 접착층은 점도가 서로 다른 두 층들(162, 163)로 형성되기 때문에, 상기 실리콘계 폴리머는 상기 종자정 홀더(170)의 기공들(171)에 용이하게 채워질 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 예비 접착층(161) 상에 상기 종자정(190)이 배치된다. 이후, 상기 종자정(190)에 압력이 가해지고, 상기 예비 접착층(161)에 열이 가해진다. 이에 따라서, 상기 예비 접착층(161)에 포함된 실리콘계 폴리머는 실리콘 및 탄소의 화합물로 변환되고, 접착층(160)이 형성된다.
이때, 상기 접착층(160)은 상기 종자정(190)과 화학적으로 결합하게 된다. 즉, 상기 열처리 공정에서, 상기 예비 접착층(161)에 포함된 물질은 상기 종자정(190)과 유사한 구조로 변형되고, 상기 종자정(190)에 포함된 물질과 화학적으로 결합된다. 또한, 상기 예비 접착층(161)의 수소는 수소 기체의 형태로 방출될 수 있다.
상기 종자정(190)은 추 또는 균일한 공기압에 의해서 가압될 수 있다. 이에 따라서, 상기 예비 접착층(161)에 균일하게 압력이 가해질 수 있다.
상기 예비 접착층(161)의 열처리 공정은 두 단계로 진행될 수 있다. 먼저, 상기 예비 접착층(161)은 약 30분 내지 약 3시간 동안 약 500℃ 내지 약 800℃에서 열처리될 수 있다. 이에 따라서, 상기 예비 접착층(161) 내의 실리콘계 폴리머는 분해될 수 있다.
이후, 상기 1차 열처리된 예비 접착층은 약 1 시간 내지 약 10시간 동안, 약 1200℃ 내지 약 1600℃의 온도에서 2차로 열처리될 수 있다. 이에 따라서, 분해된 실리콘계 폴리머는 소결되고, 실리콘 및 탄소 화합물을 포함하는 접착층(160)이 형성된다. 더 자세하게, 실리콘 카바이드를 포함하는 접착층(160)이 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 종자정(190)이 결합된 종자정 홀더(170)는 상기 상부 덮개(200) 등에 구비된다.
이후, 상기 도가니(100) 내의 원료(130)는 가열되고, 상기 원료(130)의 실리콘 및 탄소가 승화된다. 상기 승화된 실리콘 및 탄소에 의해서 상기 종자정(190)에 단결정 실리콘 카바이드를 포함하는 잉곳(I)이 성장된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 종자정(190) 및 상기 접착층(160)은 화학적으로 결합되기 때문에, 상기 종자정(190)에 상기 잉곳(I)이 성장되는 과정에서 상기 잉곳이 상기 종자정 홀더(170)로부터 박리되는 현상이 방지될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치는 큰 크기를 가지는 잉곳을 제조할 수 있다.
또한, 상기 접착층(160)은 실리콘 및 탄소의 화합물을 포함하고, 상기 종자정(190)과 유사한 조성을 가지기 때문에, 상기 접착층(160)은 치밀한 구조를 가지고, 상기 종자정(190) 및 상기 잉곳을 효과적으로 보호할 수 있다. 특히, 상기 접착층(160)은 상기 종자정 홀더(170)의 결함이 상기 잉곳으로 전이되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 잉곳 제조 장치는 향상된 품질의 잉곳을 제공할 수 있다.
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.
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.

Claims (15)

  1. 원료를 수용하는 도가니;
    상기 원료 상에 배치되는 홀더;
    상기 홀더의 하부에 배치되며, 상기 홀더에 고정되는 종자정; 및
    상기 홀더 및 상기 종자정 사이에 개재되는 접착층을 포함하고,
    상기 홀더는, 다수 개의 기공들을 포함하며 상기 접착층의 일부는 상기 기공들에 채워지고,
    상기 종자정 및 상기 접착층은 실리콘 카바이드를 포함하며 서로 화학적으로 결합하고,
    상기 접착층은 단일층이며 실리콘계 폴리머를 포함하는 예비접착층에 의해 형성되고,
    상기 실리콘계 폴리머의 무게 평균 분자량은 1500 내지 5000이고, 분자량 분포는 1.0 내지 2.0이고,
    상기 접착층은 아래의 화학식 1로 표시되는 잉곳 제조 장치.
    [화학식 1]
    SiXCY (0<X<1, 0<Y<1)
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더는 탄소를 포함하는 잉곳 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 접착층의 두께는 0.1㎛ 내지 10㎛인 잉곳 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 다수 개의 기공들을 포함하는 홀더 및 종자정 사이에 실리콘을 포함하는 예비 접착층을 형성하는 단계;
    상기 예비 접착층을 가열하여, 상기 종자정과 결합되는 접착층을 형성하는 단계; 및
    실리콘 및 탄소을 포함하는 원료를 사용하여, 상기 종자정에 실리콘 카바이드 결정을 성장시키는 단계를 포함하고,
    상기 예비 접착층을 형성하는 단계는,
    실리콘계 폴리머 및 용매를 혼합하여, 페이스트를 형성하는 단계; 및
    상기 홀더에 상기 페이스트를 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 페이스트를 형성하는 단계는, 상기 실리콘계 폴리머 및 상기 용매를 혼합하여 제 1 페이스트 및 상기 제 1 페이스트보다 점도가 높은 제 2 페이스트를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 페이스트를 코팅하는 단계는,
    상기 홀더에 상기 제 1 페이스트를 코팅하여 제 1 예비 접착층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 예비 접착층 상에 상기 제 2 페이스트를 코팅하여 제 2 예비 접착층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 종자정 및 상기 접착층은 실리콘 카바이드를 포함하며 서로 화학적으로 결합하고,
    상기 접착층은, 단일층이며 아래의 화학식 1로 표시되는 잉곳 제조 방법.
    [화학식 1]
    SiXCY (0<X<1, 0<Y<1)
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 예비 접착층은 실리콘 및 탄소의 결합 구조를 가지는 폴리머를 포함하는 잉곳 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 예비 접착층은 폴리카보실란계 폴리머를 포함하는 잉곳 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 폴리카보실란계 폴리머는 알릴하이드리도폴리카보실란, 폴리카보실란 및 폴리페닐카보실란으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 잉곳 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 페이스트는 상기 기공들에 채워지는 잉곳 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 실리콘계 폴리머의 무게 평균 분자량은 1500 내지 5000이고, 분자량 분포는 1 내지 2인 잉곳 제조 방법.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 페이스트의 점도는 100cp 내지 2000cp이고,
    상기 제 2 페이스트의 점도는 3000cp 내지 5000cp인 잉곳 제조 방법.
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