KR102419537B1 - Cylindrical synthetic quartz manufacturing method using side burner - Google Patents
Cylindrical synthetic quartz manufacturing method using side burner Download PDFInfo
- Publication number
- KR102419537B1 KR102419537B1 KR1020210186171A KR20210186171A KR102419537B1 KR 102419537 B1 KR102419537 B1 KR 102419537B1 KR 1020210186171 A KR1020210186171 A KR 1020210186171A KR 20210186171 A KR20210186171 A KR 20210186171A KR 102419537 B1 KR102419537 B1 KR 102419537B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mandrel
- deposition
- synthetic quartz
- unit
- deposition unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1415—Reactant delivery systems
- C03B19/1423—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1407—Deposition reactors therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1469—Means for changing or stabilising the shape or form of the shaped article or deposit
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1476—Means for heating during or immediately prior to deposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1484—Means for supporting, rotating or translating the article being formed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 사이드 버너(Side Burner)를 이용한 실린더형 합성 쿼츠 제조방법에 관한 것으로, 상세하게 합성 쿼츠 제조 공정에 사이드 버너를 이용하여 테이퍼(Taper) 또는 측면 테이퍼(Side Taper)를 형성하는 사이드 버너를 이용한 실린더형 합성 쿼츠 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a cylindrical synthetic quartz using a side burner, and in detail, a side burner for forming a taper or a side taper using a side burner in a synthetic quartz manufacturing process; It relates to a method for manufacturing a cylindrical synthetic quartz using.
합성 쿼츠의 제조 기술을 통해 제조된 합성 쿼츠 증착물을 이용해 합성 쿼츠링과 같은 다른 제품을 만들기 위해서는 링(Ring)이나 실린더(Cylinder) 형태로 가공하게 되는데, 이때 가공하는 과정에서 중심을 드릴링하는 별도의 코어 드릴(Core Drill)작업을 거쳐야 하며, 작업 후 내부 자재는 폐기물로 처리되는 등 복잡한 가공공정이 필요하고, 소재의 손실이 매우 커서 생산단가가 높다. 따라서, 실린더 형태로 제조하는 방법을 통해 코어링 등의 복잡한 과정을 생략하고 내부 자재가 낭비되는 것을 방지하여 생산성을 증대하고 비용을 절감하려는 시도가 있다.In order to make other products such as synthetic quartz rings using synthetic quartz deposits manufactured through synthetic quartz manufacturing technology, it is processed in the form of a ring or cylinder. It has to go through a core drill operation, and after the operation, the internal materials are treated as waste, which requires a complicated processing process, and the production cost is high because the material loss is very large. Accordingly, there is an attempt to increase productivity and reduce costs by omitting a complicated process such as coring and preventing internal materials from being wasted through a method of manufacturing in a cylinder shape.
선행문헌 1(대한민국 공개특허 10-1725359호)은 상기 문제점을 해결하기 위해 원통형의 맨드릴을 구비하여 실린더 형태로 합성 쿼츠를 제작하는 방법에 대한 발명이다.Prior Document 1 (Korean Patent Application Laid-Open No. 10-1725359) is an invention for a method of manufacturing synthetic quartz in a cylindrical shape with a cylindrical mandrel in order to solve the above problems.
하지만, 선행문헌 1은 SiO2 증착 시 증착물에 크랙(Crack)을 방지하기 위해 양 끝단을 테이퍼(Taper)제어 하여 맨드릴(Mandrel)의 길이 대비하여 손실구간이 발생하기 때문에 유효길이가 감소하여 그에 따라 생산량이 감소하는 문제가 있으며, 일반적으로 OVD 공정에서 증착물에 테이퍼(Taper)형성 시에는 전구체를 공급하는 Main Burner의 전구체 공급량을 감소하여 테이퍼(Taper) 형상을 제어하는 방법을 사용하는데, 전구체 공급량을 제어하여 테이퍼(Taper) 형상을 제어하기 위해서는 전구체 공급량을 제어하는 복잡한 제어가 필요하고, 액상의 전구체를 가열방식으로 기화하여 공급하는 방식을 사용 시 반응 속도가 느려 형상제어가 어렵다. 또한, 맨드릴 측면에 구성하는 측면 테이퍼는 제어가 불가능 하다는 문제가 있다.However, in Prior Document 1, the effective length is reduced because a loss section occurs compared to the length of the mandrel by controlling both ends to taper to prevent cracks in the deposit during SiO 2 deposition. There is a problem of reduced production. In general, when forming a taper on the deposit in the OVD process, a method of controlling the taper shape is used by reducing the precursor supply amount of the main burner that supplies the precursor. In order to control the taper shape by controlling it, complex control of controlling the amount of precursor supply is required, and when using a method of supplying a liquid precursor by vaporizing it by heating, the reaction rate is slow and shape control is difficult. In addition, there is a problem that the side taper configured on the side of the mandrel cannot be controlled.
본 발명의 기술적 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더형 합성 쿼츠 제작을 위한 OVD 증착 시 사이드 버너를 구비하여 측면 테이퍼를 효율적으로 형성하고, 테이퍼 형상을 제어하기 위한 전구체 공급량 제어 등의 복잡한 과정을 생략할 수 있도록 한다.The technical object of the present invention is to solve the above problems, and when OVD deposition for producing cylindrical synthetic quartz is provided with a side burner to efficiently form a side taper, and to control a precursor supply amount to control the taper shape, a complex process such as can be omitted.
본 발명은 반도체용 합성 쿼츠를 제조하기 위한 장치에 있어서, 막대 형상의 외면을 따라 증착이 진행되어 외면에 증착물이 형성되는 증착부와, 상기 증착부의 양 끝단에 구비되는 지지부를 포함하는 맨드릴 및 증착부의 양 끝단인 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부가 분사되도록 구비되는 사이드 버너를 포함하여, 증착물의 크랙을 방지하기 위해 증착물 양 끝단에 구비되는 테이퍼 형상이 제어 가능하고, 측면 테이퍼 형상이 구현 가능한 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing synthetic quartz for a semiconductor, the mandrel including a deposition part in which deposition is performed along an outer surface of a rod shape to form a deposit on the outer surface, and supports provided at both ends of the deposition part; A semiconductor in which the taper shape provided at both ends of the deposit is controllable to prevent cracking of the deposit, including a side burner provided so that a part or all of the flame is sprayed toward the side portion, which is both ends of the section, and the side taper shape can be implemented A synthetic quartz manufacturing apparatus for use is provided.
또한, 사이드 버너의 중심축은, 맨드릴의 중심축과 평행하거나 80도 이내의 각도를 이루면서 증착부의 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부를 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.In addition, the central axis of the side burner is parallel to the central axis of the mandrel or forms an angle within 80 degrees to supply some or all of the flame toward the side of the deposition unit.
또한, 증착부는 소정의 제 1 직경을 가지는 원기둥 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.In addition, there is provided an apparatus for manufacturing synthetic quartz for semiconductors, characterized in that the deposition unit is provided in a cylindrical shape having a predetermined first diameter.
또한, 지지부는 증착부의 소정의 제 1 직경보다 작은 소정의 제 2 직경을 가지는 원기둥 형상으로 구비되어, 증착부의 원기둥 형상의 양쪽 평면에 각각 연결되어 맨드릴을 구성하는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.In addition, the support portion is provided in a cylindrical shape having a predetermined second diameter smaller than the predetermined first diameter of the deposition portion, and is respectively connected to both planes of the cylindrical shape of the deposition portion to constitute a mandrel. provide the device.
또한, 맨드릴에 열을 전달하는 메인버너를 더 포함하고, 메인버너는,In addition, further comprising a main burner for transferring heat to the mandrel, the main burner,
소정의 원료량을 지속적으로 투입받아, 출력하는 화염을 유지시키는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.Provided is an apparatus for manufacturing synthetic quartz for semiconductors, characterized in that continuously receiving a predetermined amount of raw material and maintaining the output flame.
또한, 맨드릴은 소재가 금속이고, 맨드릴의 소재인 금속은 스테인레스스틸(SUS) 또는 티타늄, 텅스텐, 니켈, 인코넬, 하스텔로이 재질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.In addition, the material of the mandrel is a metal, and the material of the mandrel is stainless steel (SUS) or titanium, tungsten, nickel, Inconel, or Hastelloy.
또한, 맨드릴은, 증착부와 지지부가 분리형으로 분리되는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.In addition, the mandrel is a synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductors, characterized in that the deposition part and the support part are separated in a separate type.
또한, 맨드릴은 증착부의 소재는 금속으로 구비되고, 지지부의 소재는 세라믹으로 구비되며, 증착부(110)의 소재인 금속은, 스테인레스스틸(SUS) 또는 티타늄, 텅스텐, 니켈, 인코넬, 하스텔로이 중 어느 하나이고,In addition, in the mandrel, the material of the deposition part is metal, the material of the support part is ceramic, and the metal of the
지지부(120)의 소재인 세라믹은, SiC, Al2O3, Si3N4, ZrO2 중 어느 하나인 조합을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치를 제공한다.Ceramic, which is a material of the
본 발명에 따르면 실린더 형상의 합성 쿼츠를 제작할 수 있어, 링 형상 제품을 제작 시 코어링을 생략하고 내부 자재가 낭비되는 것을 방지하여 생산성을 증대하고 비용을 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a cylindrical synthetic quartz, thereby omitting coring when manufacturing a ring-shaped product and preventing internal materials from being wasted, thereby increasing productivity and reducing costs.
또한, 본 발명에 따른 사이드 버너를 사용하게 되면 전구체 공급량을 제어하는 복잡한 제어를 하지 않고도 테이퍼 형상을 제어할 수 있다.In addition, when the side burner according to the present invention is used, the taper shape can be controlled without complicated control of controlling the precursor supply amount.
또한, 측면 테이퍼를 형성하여 맨드릴의 증착구간의 유효길이를 최대화하여 생산성을 향상할 수 있으며, 크랙이 형성되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by forming a side taper, the effective length of the deposition section of the mandrel can be maximized, thereby improving productivity and preventing cracks from forming.
또한, 맨드릴의 증착부를 금속소재로 제작하여 영구적으로 재사용 할 수 있어서 비용을 아낄 수 있으며, 지지부를 열전달 계수가 낮은 소재를 적용하여 증착 시 열 손실을 최소화하여 밀도 높은 증착물을 생산할 수 있다.In addition, the deposition part of the mandrel is made of a metal material and can be reused permanently, thereby saving costs, and by applying a material with a low heat transfer coefficient to the support part, heat loss during deposition can be minimized to produce a high-density deposition.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 쿼츠 제조방법의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맨드릴의 사시도이다.
도 3은 기존발명(도 3a)과 본 발명의 일 실시예(도 3b) 및 다른 실시예(도 3c)에 따른 유효길이를 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 맨드릴의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공부에 관통하는 금속배관을 나타낸 맨드릴의 단면도이다.1 is a schematic diagram of a synthetic quartz manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a mandrel according to an embodiment of the present invention;
3 is a view comparing effective lengths according to the existing invention (FIG. 3A) and an embodiment (FIG. 3B) and another embodiment (FIG. 3C) of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a mandrel according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a mandrel showing a metal pipe passing through a hollow part according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments disclosed below. In addition, in order to clearly disclose the present invention in the drawings, parts irrelevant to the present invention are omitted, and the same or similar symbols in the drawings indicate the same or similar components.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.Objects and effects of the present invention can be naturally understood or more clearly understood by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 쿼츠 제조방법의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맨드릴(100)의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명은 맨드릴(100), 사이드 버너(200), 메인버너(300)를 포함하여 구성될 수 있다.1 is a schematic diagram of a synthetic quartz manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view of a
맨드릴(100)은 막대 형상의 외면을 따라 증착이 진행되도록 하는 구성이며, 이때, 합성 쿼츠를 정착시켜서 맨드릴(100)의 외면에 증착이 된 슈트체를 증착물(10)이라고 한다.The
맨드릴(100)은 증착부(110) 및 증착부(110)의 양 끝단에 구비되는 지지부(120)를 포함하여 구성되고, 다양한 방식을 통해 외면을 따라 증착이 진행되도록 할 수 있다. 예를 들면, 맨드릴(100)은 고정된 상태에서 메인버너(300)가 이동하며 증착을 진행할 수 있고, 메인버너(300)가 고정된 상태에서 맨드릴(100)이 회전하거나 이동하며 증착을 진행할 수도 있으며, 맨드릴(100)과 메인버너(300)가 모두 이동하여 증착을 진행할 수도 있다. 상세하게 맨드릴(100)이 막대 형상의 중심축을 따라 회전하고, 메인버너(300)는 설치된 위치에 고정되거나 맨드릴(100)의 막대 형상의 길이방향으로 이동하며 증착이 진행되는 것이 후술할 사이드 버너(200)를 움직이지 않고 고정할 수 있어서 더 효율적이기 때문에, 본 발명의 일 실시예에서는 맨드릴(100)이 막대 형상의 중심축을 따라 회전하는 것을 기준으로 설명하며, 후술할 구동부가 맨드릴(100)을 회전시키게 된다.The
구동부는 맨드릴(100)을 막대 형상의 중심축을 따라 회전시키는 구성이다.The driving unit is configured to rotate the
구동부는 맨드릴(100)의 중심축에 연결되는 동력전달부와 동력을 내어 동력전달부에 에너지를 전달하는 동력부를 포함한다. 동력부가 맨드릴(100)의 중심축에 연결되는 동력전달부를 회전시킴으로써 동력을 맨드릴(100)에 전달하여 맨드릴(100)이 중심축을 따라 회전하도록 구비된다. 동력부는 모터, 엔진, 터빈 등의 동력장치를 포함하도록 구비될 수 있다.The driving unit includes a power transmitting unit connected to the central axis of the
동력부는 균일한 증착이 이루어질 수 있도록 일정한 속도로 맨드릴(100)이 회전하도록 동력전달부를 회전시킬 수 있고, 증착이 진행됨에 따라 증착물(10)의 직경이 증가하는 경우, 또는 메인버너(300)가 이동하여 증착물(10)의 직경이 다른 곳을 증착시키는 경우에 회전 속도를 조절하여 더욱 효율적으로 증착이 이루어지도록 할 수도 있다.The power unit may rotate the power transmission unit so that the
전구체 공급부는 맨드릴(100)의 외면 상에 전구체를 공급하기 위한 구성이다.The precursor supply unit is configured to supply a precursor on the outer surface of the
전구체 공급부는 맨드릴(100)의 외면 방향으로 전구체를 공급하게 된다. 이때, 전구체 공급부는 전구체가 고체 또는 액상으로 구비된 전구체가 공급되며 기화되는 구조를 더 포함할 수 있고, 또는 전구체를 기화시켜 기체 상태로 변환된 전구체를 저장했다가 공급하는 방식을 이용할 수도 있다. 전구체를 기화시키기 위해서 초음파 진동, 히터 등을 활용할 수 있고, 이를 통해 전구체를 기체 또는 에어로졸 형태로 기화시키게 된다.The precursor supply unit supplies the precursor toward the outer surface of the
전구체 공급부는 맨드릴(100)의 외면상에 전구체를 공급할 수 있는 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 전구체가 공급되면서 맨드릴(100)의 표면에서 바로 증착이 될 수 있도록 메인버너(300)가 화염을 공급하는 방향과 동일한 곳을 향해 공급되도록 할 수 있고, 이처럼 동일한 방향으로 전구체가 공급되기 위해서 메인버너(300)에서 화염뿐만 아니라 전구체도 함께 일체로 공급하는 것도 가능하다.The precursor supply unit may be provided at various positions on the outer surface of the
한편, 맨드릴(100)은 증착부(110)와 증착부(110)의 양 끝단에 구비되는 지지부(120)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, the
증착부(110)는 막대 형상으로 외면을 따라 증착이 진행되어 합성 쿼츠를 제조하기 위한 구성이다. 이때, 증착부(110)의 외면을 따라 증착이 되는면인 증착부(110)의 외부면을 증착면이라고 한다.The
지지부(120)는 증착부(110)의 양 끝단에 구비되어 크랙 방지를 위한 측면 테이퍼(20)를 맨드릴(100)의 측면에 형성해서 증착물(10)의 유효길이를 극대화할 수 있도록 하는 구성이며, 이를 위해 지지부(120)는 증착부(110)와 상이한 직경을 가지도록 구성된다. 이때, 유효길이는 증착물(10)의 직경이 균일하게 유지되는 구간의 길이로 제품 가공에 쓰일 수 있는 부분을 말하며 유효길이를 제외한 나머지 부분이 크랙을 방지하기 위해 증착물(10)의 양 끝단에 형성하는 테이퍼 구간이 된다.The
본 발명의 일 실시예에서는 도 3b와 같이 증착물(10)이 증착부(110)의 양쪽 끝까지 증착 되어 금속 재질을 사용하는 맨드릴(100)에서 크랙을 방지하도록 할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서는 도 3c와 같이 증착물(10)이 증착부(110)의 측면부까지 증착 되어 테이퍼가 측면부까지 이어지게 형성되어 측면 테이퍼(20)를 형성하여 유효길이를 극대화하여 손실을 최소화할 수 있게 할 수 있고, 이와 같은 실시예를 아래 상술하도록 한다.In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3B , the
도 3은 지지부(120)가 없는 기존방식의 맨드릴(100)에서 테이퍼를 형성하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(120)를 포함하는 맨드릴(100)에서의 증착부(110)의 양 끝단까지 증착 되는 경우 및 측면 테이퍼(20)를 형성하는 경우 각각의 방식에 따른 유효길이를 비교한 도면이다.3 is a view of the
도 3을 참고하면, 도 3a의 기존방식의 맨드릴(100)에서는 크랙 방지를 위한 테이퍼 형성을 위해 맨드릴의 양 끝까지 증착 하지 못하기 때문에, 유효길이는 도 3의 유효길이 ab와 같이 짧게 형성된다. 또한, 기존방식에서 금속 증착부(110)를 갖는 맨드릴(100) 사용 시 증착물(10)의 테이퍼 양 끝단이 맨드릴(100) 외면상에 존재하여 증착물(10)과 맨드릴(100) 소재의 열팽창 차이로 인한 응력이 증착물의 끝단에 집중되어 테이퍼를 형성하여도 증착물 끝으로부터 크랙이 쉽게 발생한다.Referring to FIG. 3 , in the
하지만, 도 3b와 같이 동일한 길이의 맨드릴(100)이지만 양 끝단에 지지부(120)를 구비하여 증착부(110)의 양 끝단까지 증착 하면, 증착물(10)의 양 끝단을 벗어난 부분의 맨드릴(100)이 존재하지 않아서 열팽창 차이에 의한 응력이 테이퍼 끝단에 형성되지 않도록 할 수 있어서 크랙이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 하지만, 전체 맨드릴(100)의 길이가 도a의 기존방식과 동일하고, 증착부(110)의 길이가 기존방식의 유효길이와 동일하기 때문에, 유효길이는 여전히 도 3의 유효길이 ab로 동일하게 짧다.However, as shown in FIG. 3B , although the
한편, 도 3b의 맨드릴(100)이 도 3a의 맨드릴(100)과 동일한 유효길이를 가지고, 맨드릴(100)의 전체길이는 동일하지만, 증착부(110)보다 직경이 작은 지지부(120)를 구비함으로써 맨드릴(100)을 제작하는 원재료가 절감되는 효과도 볼 수 있다.On the other hand, the
도 3c와 같이 증착부(110)를 구비한 맨드릴(100)의 양 측면벽까지 증착 해서 증착부(110)의 외면을 따라 증착되는 증착면에서 측면벽까지 이어지는 형상을 갖는 증착물(10)을 제조하면, 해당 측면에 테이퍼가 형성되어 측면 테이퍼(20)를 이루게 되고, 측면 테이퍼(20)가 맨드릴(100)의 측면인 증착부(110)의 옆면에 형성되면, 도 3의 유효길이 ab에 대비하여 유효길이 c와 같이 유효길이를 늘리고 손실구간을 줄일 수 있으며, 이를 통해 생산량이 증대될 수 있고, 측면까지 증착 하여 크랙의 생성도 방지할 수 있다.As shown in FIG. 3c, by depositing to both side walls of the
이처럼 본 발명의 일 실시예인 도 3b와 같이 증착부(110)의 양 끝까지 증착된 증착물(10)을 제조하면, 금속 맨드릴(100)사용 시 열팽창 차이에 의한 응력이 테이퍼 끝단에 전달되지 않도록 하여 크랙을 방지할 수 있고, 본 발명의 다른 실시예인 도 3c와 같이 증착부(110)에 지지부(120)가 포함된 형태의 맨드릴(100)이 구성되어 맨드릴(100)의 증착부(110) 측면부까지 증착해서 증착부(110)의 측면벽까지 이어지는 형상을 갖는 증착물(10)을 제조하여 측면 테이퍼(20)를 형성하면 기존의 방식에서 증착물(10)에 크랙을 방지하기 위한 테이퍼 제어 때문에 유효길이는 맨드릴(100) 길이보다 작아지고 손실구간이 발생하여 생산량은 감소할 수밖에 없던 단점을 극복하고 유효길이를 최대화하여 손실구간을 줄여 생산량을 증대할 수 있다.In this way, when the
한편, 증착부(110)는 막대 형상과 같이 길이를 가지는 원기둥과 사각기둥, 직사각기둥, 오각기둥 등의 다각기둥을 포함한 다양한 형상으로 구비될 수 있으며, 원기둥 형상의 직경 또는 다각기둥의 형상의 다각형 평면의 외접원의 직경이 소정의 제 1 직경을 갖도록 구비 된다. 다만, 후가공 시 낭비되는 내부 자재를 최소화하기 위해서 실린더 형상의 합성 쿼츠를 제작하는 것이 효율적이며, 이를 위해 증착부(110)는 소정의 제 1 직경을 갖는 원기둥 형상으로 구비되어 증착물(10)이 실린더 형상이 되도록 하는 것이 바람직하다. On the other hand, the
또한, 증착부(110)는 원기둥 형상의 옆면을 따라 증착이 진행되게 되는데, 후술할 메인버너(300)는 증착부(110)에 하부에 위치시켜 화염을 분출하므로 원기둥 형상의 옆면에 메인버너(300)의 화염을 공급받아 증착이 진행될 수 있도록 원기둥을 옆으로 눕힌 형상으로 구비되게 된다. 이와 같이 원기둥을 눕힌 상태에서 증착부(110)의 원기둥 형상의 옆면에 증착이 될 때, 증착부(110)의 원기둥 형상의 높이가 옆면의 길이가 되고 이를 증착부(110)의 증착길이라고 한다.In addition, the
한편, 증착부(110)의 소정의 제 1 직경은 250mm 내지 320mm의 길이를 갖도록 구성되어 해당 직경을 갖는 합성 쿼츠를 제작할 수 있도록 구비된다. On the other hand, the predetermined first diameter of the
한편, 증착부(110)는 내경이 280mm 내지 320mm이고, 외경 290mm 내지 420mm를 갖는 반도체용 링 형상 합성 쿼츠를 제작하는 경우에는 중공구조를 갖는 실린더 형상의 증착물(10)을 내경 250mm 내지 350mm를 갖고 외경 300mm 내지 700mm를 갖도록 제작하게 되고, 이에 따라 소정의 제 1 직경은 250mm 내지 350mm의 길이를 갖도록 구성되어 해당 직경을 내경으로 갖는 증착물(10)을 제작할 수 있도록 구비된다. On the other hand, the
또한, 증착부(110)의 증착길이는 생산성을 위하여 500mm 이상 3000mm 이하로 구성되는 것이 바람직하여 본 발명의 일실시예에서는 증착부(110)의 원기둥 형상의 높이가 500mm 이상 3000mm 이하인 것을 기준으로 설명한다.In addition, the deposition length of the
이처럼 증착부(110)가 구비되면, 250mm 내지 320mm의 직경을 갖는 반도체용 링형상 합성 쿼츠를 제작할 수 있고, 적절한 증착길이를 구성하여 생산성을 높여 효율적으로 생산할 수 있다.As such, when the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맨드릴(100)의 사시도이다. 도 3은 기존발명(도 3a)과 본 발명의 일 실시예(도 3b) 및 다른 실시예(도 3c)에 따른 유효길이를 비교한 도면이다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 지지부(120)는 증착부(110)의 직경인 소정의 제 1 직경보다 작은 소정의 제 2 직경을 갖는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 구비되며, 지지부(120)는 증착부(110)의 양쪽 평면을 밑면으로 하여 증착부(110)의 양 끝단에서 외부로 돌출되는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 구비되어 증착부(110)와 함께 맨드릴(100)을 구성하게 된다. 즉, 지지부(120)는 증착부(110)의 원기둥 또는 다각기둥 형상과 동일한 중심축을 가지는 원기둥 또는 다각기둥 형태로 구비되며, 증착부(110)보다 작은 소정의 제 2 직경을 가지도록 구비되어 증착부(110)의 양 끝단에 돌출되는 형태로 구비되게 된다.2 is a perspective view of a
이때, 제 2 직경은 원기둥 또는 다각기둥으로 구비되는 지지부(120)의 원기둥의 직경 또는 다각기둥의 외접원 직경이며, 측면 테이퍼(20)를 만들기에 적합하도록 제 1 직경보다 50mm이상 작게 구비되어 지지부(120)를 구성하는 것이 적절하다. 또한, 증착부(110)의 제 2 직경은 후술할 냉각 가스 또는 금속배관(140)이 통과할 수 있는 적절한 크기로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the second diameter is the diameter of the cylinder or the circumscribed circle diameter of the polygonal pillar of the
지지부(120)가 상술한 바와 같이 맨드릴(100)에 포함되도록 구성되면, 증착부(110)의 끝부분까지 증착을 진행하며 측면 테이퍼(20)를 형성하도록 할 수 있어서 증착길이를 더 길게 하여 유효길이를 최대화할 수 있어서 생산성을 향상할 수 있다.When the
메인버너(300)는 맨드릴(100)의 증착부(110)의 외면을 따라 화염을 분사해서 전구체 공급부에서 공급된 전구체에 열을 전달하여 증착부(110)에 증착이 진행되도록 하는 구성이다. 또한, 메인버너(300)는 소정의 원료량을 지속적으로 투입받아 출력하는 화염을 유지하도록 구비되어 일정한 화염을 공급하도록 구비될 수 있고, 화염뿐만 아니라 증착에 도움이 되는 비활성기체 등의 가스를 함께 배출할 수도 있다. 또한, 메인버너(300)는 증착을 진행하기 위해 상술한 전구체 공급부에서 전구체를 공급받을 수 있으며, 증착을 더욱 효율적으로 하기위해 전구체 공급부를 메인버너(300)와 일체화 할 수도 있다.The
메인버너(300)에서 방출되는 화염 및 가스는 온도가 높아서 지면에서 지상으로 올라가는 방향으로 이동하기 때문에, 메인버너(300)는 회전하는 맨드릴(100)의 하부에 위치하여 위쪽에 위치한 맨드릴(100)의 증착부(110)를 향해 화염 및 가스를 방출하여 증착을 진행하도록 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 메인버너(300)의 상부에 위치하는 맨드릴(100)은 메인버너(300)에서 방출되는 화염 및 가스를 원기둥이 누워있는 형태로 옆면을 메인버너(300) 방향으로 향하게 구비하게 되며, 증착부(110)의 원기둥 형상의 높이가 증착이 진행되는 증착부(110)의 증착길이가 되게 된다.Since the flame and gas emitted from the
한편, 메인버너(300)는 증착부(110)의 증착길이와 동일한 길이로 구비될 수 있으며, 더 길거나 짧게도 구비될 수 있다. 다만, 메인버너(300)가 증착부(110)의 증착길이보다 더 짧게 형성되는 경우에는 메인버너(300)가 고정되어 있으면, 증착부(110)의 증착길이를 모두 증착 시킬 수 없기 때문에 증착부(110)의 길이방향을 따라 이동하며 증착부(110)를 모두 증착 시키도록 구비될 수 있다.Meanwhile, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 쿼츠 제조방법의 개략도이고, 도 3은 기존발명(도 3a)과 본 발명의 일 실시예(도 3b) 및 다른 실시예(도 3c)에 따른 유효길이를 비교한 도면이다. 도 1 및 도 3을 참고하면, 사이드 버너(200)는 맨드릴(100)의 증착부(110)의 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부를 분사하도록 구비되어 전구체 공급부로부터 공급된 증착 가스를 측면에 증착 하여 도 3b와 같이 증착부 양 끝단까지 증착 시켜 증착물(10)을 형성하거나 도 3c와 같이 측면부까지 증착 하여 증착물(10)의 측면 테이퍼(20)를 형성하도록 하는 구성이다.Figure 1 is a schematic diagram of a synthetic quartz manufacturing method according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is effective according to the existing invention (Fig. 3a) and an embodiment (Fig. 3b) and another embodiment (Fig. 3c) of the present invention It is a drawing comparing the length. 1 and 3 , the
사이드 버너(200)의 중심축은 원기둥 형상인 맨드릴(100)의 중심축과 평행하거나 80도 이내의 각도를 이루면서 맨드릴(100)의 양쪽 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부를 공급하게 된다. 상세하게, 측면부는 증착부(110)와 지지부(120)가 연결되는 면인 증착부(110)의 양 측면과 그 면의 둘레인 증착부(110)의 양 끝단을 말한다. 따라서 사이드 버너(200)는 양 쪽 측면부에 화염을 공급할 수 있도록 사이드 버너(200)의 중심축이 측면부의 둘레 또는 그 내부의 면상에 위치하게 된다.The central axis of the
사이드 버너(200)가 측면부에 화염을 공급하면 측면 테이퍼(20)를 형성할 수 있다. 이때, 맨드릴(100)의 양 측면부를 향해 화염을 공급하기 위해 사이드 버너(200)는 적어도 2개 이상으로 구비되며, 증착 공정에서 맨드릴(100)이 회전하기 때문에 사이드 버너(200)가 양 측면부에 각각 하나씩 구비되어도 측면 전체에 화염을 공급할 수 있다. 또한, 사이드 버너(200)는 화염만을 분사하도록 구비되거나 메인버너(300)와 동일하게 화염 및 가스를 분사하도록 구비될 수도 있으며, 전구체를 일체로 분출하도록 구비될 수도 있다. When the
또한, 사이드 버너(200)는 측면에서 화염을 공급하며 화염의 방향 및 가스유량을 이용하여 증착물(10)의 테이퍼 형상을 제어하거나 측면 테이퍼(20) 형성에 사용한다. 즉, 종래 증착공정에서는 크랙방지를 위한 테이퍼 형상을 만들기 위해 전구체 공급량을 제어하는 방식은 복잡한 제어가 필요하고, 액상의 전구체를 가열방식으로 기화하여 공급하는 방식을 사용 시 반응 속도가 느려 형상제어가 어려우며, 또한, 맨드릴의 측면에 구성하는 측면 테이퍼(20)의 형상을 제어하는 것은 불가능 하다는 문제가 있다. 본 발명의 일 실시예와 같이 사이드 버너(200)를 구비하여 화염의 방향을 정하고, 적절한 가스유량을 지정하여 공급하게 되면 증착 공정의 복잡한 제어 없이도 증착물(10)의 측면 테이퍼(20) 형상을 형성할 수 있도록 한다. 따라서 이와 같이 사이드 버너(200)가 증착부(110)의 양 끝단 또는 측면에 화염을 공급할 수 있고, 증착부(110)의 양 끝단에 화염을 공급하는 경우에는 증착부(110)의 증착길이의 양 끝단까지 증착이 되도록 하여 테이퍼를 형성하고, 금속 맨드릴(100)을 사용하는 경우에 발생할 수 있는 크랙을 방지할 수 있도록 하며, 증착부(110)의 측면에 화염을 공급하는 경우에는 증착물(10)이 측면까지 증착 되어 테이퍼가 측면까지 연결되도록 하여 측면 테이퍼(20)를 형성하여 유효 길이를 증가시킬 수 있다.In addition, the
한편, 상술하였듯이 사이드 버너(200)가 형상인 맨드릴(100)의 중심축과 평행 내지 80도 이내의 각도를 이루면서 맨드릴(100)의 양쪽 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부를 공급하게 된다. 상세하게, 맨드릴(100)의 중심축과 평행 내지 45도 이내의 각도를 이루면서 증착부(110)의 양쪽 끝단을 향해 화염의 일부 또는 전부를 공급하도록 하는 경우, 해당 각도를 사용하는 사이드 버너(200)를 적절히 배치하여 도3 b와 같이 증착부(110) 양 끝단까지 증착된 형상의 증착물(10)을 형성할 수 있다. 또한, 맨드릴(100)의 중심축과 30도 내지 80도의 각도를 이루면서 맨드릴(100)의 양쪽 측면을 향해 화염의 일부 또는 전부를 공급하도록 하는 경우, 해당 각도를 사용하는 사이드 버너(200)를 적절히 배치하여 도3 c와 같은 측면 테이퍼(20)를 갖는 형상의 증착물(10)을 형성할 수 있다.On the other hand, as described above, a part or all of the flame is supplied toward both side surfaces of the
이처럼 사이드 버너(200)가 구비되어 측면에서 화염을 공급하면 사이드 버너(200)의 화염방향 및 가스유량을 이용하여 측면 테이퍼(20)의 형성 각도가 제어되므로 복잡한 제어가 불필요하며, 측면 테이퍼(20) 형성 시에는 사이드 버너(200)를 활용하면 메인버너(300)로부터 공급된 증착 가스를 보다 원활하게 측면에 증착하여 측면 테이퍼(20)의 형성 각도를 제어할 수 있기 때문에 복잡한 플로우 제어를 하지 않아도 되어 간편하고, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As such, when the
한편, 맨드릴(100)은 금속, 쿼츠, 합성 쿼츠 등의 다양한 소재로 구비될 수 있지만, 영구적인 사용과 증착 후에 맨드릴(100)과 증착물(10)의 분리를 원활하게 하기 위해 열팽창계수가 크고 열에 견딜 수 있는 고온 저항성이 있는 금속 소재로 구비되는 것이 바람직하며, 상세하게 맨드릴(100)의 소재인 금속은 스테인레스스틸(SUS) 또는 티타늄, 텅스텐, 니켈, 인코넬, 하스텔로이 재질 중 어느 하나로 구비될 수 있다.On the other hand, the
이와 같이 맨드릴(100)을 금속 소재로 구비하면, 증착 후 증착물(10) 분리에 용이하며, 맨드릴(100)을 영구적으로 재사용 할 수 있기 때문에 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.As such, when the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 맨드릴(100)의 단면도이다. 도 4를 참고하면, 맨드릴(100)은 증착부(110)와 지지부(120)가 일체형으로 구성되어 하나의 재질로 구성될 수 있고, 증착부(110)와 지지부(120)가 분리가 가능한 형태로 구비될 수 있으며, 이때 증착부(110)와 지지부(120)가 같은 재질 또는 다른 재질로 구성될 수 있다.4 is a cross-sectional view of a
증착부(110)와 지지부(120)가 분리 가능한 형태로 구비되는 경우, 지지부(120)는 원통형태 만으로 구비되어 지지부(120)에 여러 가지 방식으로 연결되거나, 증착부(110)의 옆면을 포함하는 형태로 구비되어 원기둥 형태의 평면 양쪽을 덮는 뚜껑 같은 형태로 구비될 수 있다.When the
이때, 지지부(120)는 증착부(110)에 여러 가지 방식으로 연결될 수 있는데, 나사, 핀, 못 등의 고정 가능한 수단을 활용하여 고정하는 방식을 사용할 수도 있고, 끼움 삽입되는 식으로 구비될 수도 있으며, 지지부(120) 또는 증착부(110) 자체에 나사산을 구비하여 나사결합 방식으로 결합할 수도 있다. 또한, 지지부(120)가 증착부(110)와 별도로 제작되어 증착부(110)에 접착 등과 같은 방식으로 결합되어, 결합 후에는 분리되지 않는 방식 또한 가능하다. 이처럼, 맨드릴(100)이 일체형으로 구비되는 경우 맨드릴(100)의 소재는 상술하였듯이 금속으로 구비될 수 있다. 또한, 맨드릴(100)이 분리형인 경우, 증착부(110)와 지지부(120)를 같은 소재로 구비할 수도 있고, 각각의 소재를 달리하는 것도 가능하다.At this time, the
증착부(110)는 상술한 바와 같이 영구적인 사용과 증착 후 증착물(10)과 분리를 원활하게 하기 위해 금속으로 구비될 수 있다. 또한, 지지부(120)의 소재는 공급받은 열량의 손실을 최소화하기 위해 열전달 계수가 낮고, 증착부(110)를 지지할 수 있도록 무거운 하중을 견딜 수 있는 소재인 세라믹 소재로 구비될 수 있다. 상세하게, 증착부(110)는 스테인레스스틸(SUS), 티타늄, 텅스텐, 니켈, 인코넬, 하스텔로이 중 어느 하나로 구비되고, 지지부(120)는 SiC, Al2O3, Si3N4, ZrO2 중 어느 하나인 조합을 가질 수 있다.As described above, the
이와 같이 분리가 가능하게 되면, 서로 재질을 달리하여 증착부(110)는 증착물(10)과의 분리가 원활하게 이루어지고 지지부(120)는 열전달계수가 낮아서 증착부(110)가 공급받은 열량을 밖으로 덜 빠져나가도록 가두는 역할을 하도록 구비되어 효율적이며, 밀도 높은 증착물(10)을 생산할 수 있다.When separation is possible in this way, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 맨드릴(100)의 단면도이다. 도 4를 참고하면, 맨드릴(100)은 중공부(130)를 포함하여 내부가 비어 있는 형태로 구비될 수 있다.4 is a cross-sectional view of a
중공부(130)는 맨드릴(100)을 관통하는 구멍으로, 공정 종료 후 중공부(130)에 N2, 공기 등의 냉각용 가스가 공급되어 증착부(110)에 증착된 증착물(10)을 냉각시킬 수 있도록 구비되며, 후술할 금속배관(140)이 관통해서 지나가는 통로 역할을 한다.The
중공부(130)는 맨드릴(100)의 내부에 증착부(110)와 지지부(120)를 관통하도록 구비되며, 맨드릴(100)을 구성하는 증착부(110)와 지지부(120)가 원기둥 형상으로 구비되기 때문에, 맨드릴(100) 내부에 구성되는 중공부(130)를 원기둥 형상으로 구비해야 증착부(110)와 지지부(120)의 두께가 일정하게 형성될 수 있기 때문에, 원기둥 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 상세하게, 중공부(130)는 증착부(110)와 지지부(120)를 각각 다른 직경으로 관통하는 원기둥 형상으로 구비될 수 있고, 증착부(110)와 지지부(120)를 관통하는 일정한 직경의 원기둥 형상으로 구비될 수 있다. 더 상세하게, 중공부(130)가 서로 다른 직경으로 증착부(110)와 지지부(120)를 관통하는 경우, 증착부(110)의 직경이 지지부(120)의 직경보다 더 크기 때문에, 내부를 관통하는 원기둥 형상의 중공부(130)의 직경도 증착부(110)가 더 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼 중공부(130)가 구성되면, 맨드릴(100)의 양측이 개방되어 중공부(130) 내부로 냉각용 가스를 공급할 수 있고, 도 4의 화살표 방향과 같이 맨드릴(100)의 개방된 일측으로 냉각용 가스가 공급되고 타측으로 냉각용 가스가 방출되며 냉각하게 된다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공부에 관통하는 금속배관을 나타낸 맨드릴의 단면도이다. 도 5를 참고하면, 금속배관(140)은 중공부(130)에 N2, 공기 등의 냉각용 가스가 공급될 때 냉각용 가스의 효율을 극대화하기 위해 냉각수가 흐르도록 구비되는 구성이다.5 is a cross-sectional view of a mandrel showing a metal pipe passing through a hollow part according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , the
금속배관(140)은 중공부(130)를 관통하도록 구비되며, 공정 종료 후 중공부(130)에 냉각용 가스가 공급될 때, 금속배관(140)의 내부로 냉각수가 흐르게 하여 냉각용 가스의 온도를 낮게 유지하여 냉각용 가스가 증착부(110)를 냉각하는 효율을 극대화하는 역할을 한다.The
한편, 중공부(130)와 금속배관(140)에는 증착 시에도 증착을 돕는 물질이 공급될 수 있으며, 해당 물질은 증착이 원활하게 이루어지도록 온도를 유지할 수 있는 물질일 수 있다.Meanwhile, a material that helps deposition may be supplied to the
이와 같이 중공부(130)가 구성되어 중공구조를 가지는 합성 쿼츠 제조를 위한 맨드릴(100)을 이용하면, 맨드릴(100)의 내부로 냉각 가스를 공급하고, 금속배관(140)이 중공부(130)를 관통하며 내부로 냉각수를 흐르게 하여, 냉각용 가스의 온도를 낮게 유지하여 효율적으로 증착물(10)을 냉각할 수 있어서 냉각 시간 및 공정 시간을 단축해서 생산성을 향상할 수 있다.As such, when the
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 과정에서 메인버너(300)는 고정된 위치에서 증착부(110)를 향해 화염을 방출하여 증착을 진행되도록 할 수 있고 또는 증착부(110)의 외면을 따라 이동하며 증착이 진행되도록 할 수 있다. 상세하게, 고정된 위치에서 증착을 진행되도록 하는 경우에는 증착부(110)의 길이(높이)보다 더 길거나 동일한 길이로 구비되는 것이 바람직하며, 증착부(110)의 길이보다 더 짧은 경우 증착부(110) 전부에서 증착이 일어날 수 있도록 메인버너(300)가 증착부(110)의 외면을 따라 이동하면서 증착이 진행되도록 구비될 수 있다.In the deposition process according to an embodiment of the present invention, the
메인버너(300)가 증착부(110)의 외면을 따라 이동하며 증착이 진행되는 경우, 상기 증착부의 양 끝단까지 증착 되도록 상기 메인버너(300)의 크기, 증착속도 등을 고려하여 상기 메인버너(300)의 중심이 상기 증착부(110)의 양 끝단에서 100mm만큼 벗어난 지점 내지 양 끝단에 50mm 못 미치는 위치 중 어느 한 지점까지 증착부(110)의 외면을 따라 이동하며 화염을 방출하여 증착부(110)의 양 끝단까지 증착을 진행하여 금속 맨드릴 사용 시 크랙을 방지할 수 있다. 또한, 사이드 버너(200)가 구비되어 증착부(110)의 양 끝단까지 증착이 되도록 함께 작용할 수 있고, 또는 증착부(110)의 측면까지 증착이 되어 측면 테이퍼(20)가 형성되도록 할 수도 있다.When the
한편, 상술한 바와 같이 증착을 진행하면, 증착물(10)의 총 길이는 증착부(110)의 증착길이와 동일하거나 측면 테이퍼(20)를 형성하여 증가할 수 있으며, 50mm 더 증가할 수 있다.On the other hand, when the deposition is performed as described above, the total length of the
이처럼 메인버너(300)가 이동하며 증착부(110)의 양 끝단까지 증착에 활용될 수 있도록 하고, 사이드 버너(200)가 화염과 가스를 방출하여 측면 테이퍼(20)를 형성하면 크랙을 방지하여 유효길이를 최대화하면서도 불량을 최소화하여 효율적으로 증착 공정을 수행할 수 있다.As such, the
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The above-described preferred embodiments of the present invention have been disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art with common knowledge about the present invention will be able to make various modifications, changes and additions within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes and additions should be considered to be within the scope of the above claims.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, within the scope of not departing from the technical spirit of the present invention, various substitutions, modifications and changes are possible, so the present invention is described in the above-described embodiments and the accompanying drawings. not limited by
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the exemplary system described above, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, however, the present invention is not limited to the order of steps, and some steps may occur in a different order or concurrently with other steps as described above. can In addition, those skilled in the art will understand that the steps shown in the flowchart are not exhaustive and that other steps may be included or that one or more steps of the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention.
10: 증착물 20: 측면 테이퍼
100: 맨드릴 110: 증착부
120: 지지부
130: 중공부 140: 금속배관
200: 사이드 버너 300: 메인버너10: deposit 20: lateral taper
100: mandrel 110: deposition unit
120: support
130: hollow 140: metal pipe
200: side burner 300: main burner
Claims (8)
막대 형상의 외면을 따라 증착이 진행되어 외면에 증착물(10)이 형성되는 증착부(110)와, 상기 증착부(110)의 양 끝단에 구비되는 지지부(120)를 포함하는 맨드릴(100); 및
상기 증착부(110)의 양 끝단인 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부가 분사되도록 구비되는 사이드 버너(200);를 포함하고,
상기 사이드 버너(200)의 중심축은,
상기 맨드릴(100)의 중심축과 평행하거나 80도 이내의 각도를 이루면서 상기 증착부(110)의 측면부를 향해 화염의 일부 또는 전부를 공급하여,
증착물(10)의 크랙을 방지하기 위해 증착물(10) 양 끝단에 구비되는 테이퍼 형상이 제어 가능하고, 측면 테이퍼 형상이 구현 가능한 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.An apparatus for manufacturing synthetic quartz for semiconductors, comprising:
A mandrel 100 including a deposition unit 110 in which deposition is carried out along an outer surface of a rod shape to form a deposit 10 on the outer surface, and support portions 120 provided at both ends of the deposition unit 110; and
Including;;
The central axis of the side burner 200 is,
By supplying some or all of the flame toward the side of the deposition unit 110 while parallel to the central axis of the mandrel 100 or forming an angle within 80 degrees,
In order to prevent cracking of the deposit 10, the tapered shape provided at both ends of the deposit 10 is controllable, and a synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductors capable of realizing a side taper shape.
상기 증착부(110)는,
소정의 제 1 직경을 가지는 원기둥 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.The method of claim 1,
The deposition unit 110,
Synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductor, characterized in that it is provided in a cylindrical shape having a predetermined first diameter.
상기 지지부(120)는,
상기 증착부(110)의 상기 소정의 제 1 직경보다 작은 소정의 제 2 직경을 가지는 원기둥 형상으로 구비되어, 상기 증착부(110)의 원기둥 형상의 양쪽 평면에 각각 연결되어 맨드릴(100)을 구성하는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.4. The method of claim 3,
The support part 120,
The deposition unit 110 is provided in a cylindrical shape having a second predetermined diameter smaller than the first predetermined diameter, and is respectively connected to both planes of the cylindrical shape of the deposition unit 110 to configure the mandrel 100 . Synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductor, characterized in that.
상기 맨드릴(100)에 열을 전달하는 메인버너(300)를 더 포함하고,
상기 메인버너(300)는,
소정의 원료량을 지속적으로 투입받아, 출력하는 화염을 유지시키는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.The method of claim 1,
Further comprising a main burner 300 for transferring heat to the mandrel 100,
The main burner 300,
Synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductor, characterized in that it continuously receives a predetermined amount of raw material and maintains the output flame.
상기 맨드릴(100)은 소재가 금속이고,
상기 맨드릴(100)의 소재인 금속은,
스테인레스스틸(SUS) 또는 티타늄, 텅스텐, 니켈, 인코넬, 하스텔로이 재질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.The method of claim 1,
The mandrel 100 is made of metal,
The metal that is the material of the mandrel 100 is,
Synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductors, characterized in that any one of stainless steel (SUS) or titanium, tungsten, nickel, Inconel, and Hastelloy materials.
상기 맨드릴(100)은,
상기 증착부(110)와 지지부(120)가 분리형으로 분리되는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.The method of claim 1,
The mandrel 100 is
Synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductor, characterized in that the deposition part 110 and the support part 120 are separated in a separate type.
상기 맨드릴(100)은,
상기 증착부(110)의 소재는 금속으로 구비되고,
상기 지지부(120)의 소재는 세라믹으로 구비되며,
상기 증착부(110)의 소재인 금속은,
스테인레스스틸(SUS) 또는 티타늄, 텅스텐, 니켈, 인코넬, 하스텔로이 중 어느 하나이고,
상기 지지부(120)의 소재인 세라믹은,
SiC, Al2O3, Si3N4, ZrO2 중 어느 하나인 조합을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체용 합성 쿼츠 제조장치.8. The method of claim 7,
The mandrel 100 is
The material of the deposition unit 110 is provided with a metal,
The material of the support part 120 is provided with ceramic,
The metal, which is a material of the deposition unit 110, is
Any one of stainless steel (SUS) or titanium, tungsten, nickel, Inconel, and Hastelloy,
Ceramic, which is a material of the support part 120,
SiC, Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , ZrO 2 Synthetic quartz manufacturing apparatus for semiconductor, characterized in that it has a combination of any one.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210186171A KR102419537B1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Cylindrical synthetic quartz manufacturing method using side burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210186171A KR102419537B1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Cylindrical synthetic quartz manufacturing method using side burner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102419537B1 true KR102419537B1 (en) | 2022-07-11 |
Family
ID=82396276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210186171A KR102419537B1 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Cylindrical synthetic quartz manufacturing method using side burner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102419537B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102636792B1 (en) | 2023-07-05 | 2024-02-15 | 비씨엔씨 주식회사 | Synthetic quartz manufacturing facility that can prevent surface defects of deposits through improved exhaust performance |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070094656A (en) * | 2005-01-13 | 2007-09-20 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Optical fiber base material and method for production thereof |
JP2014514236A (en) * | 2011-04-08 | 2014-06-19 | ヘレウス クオーツ ユーケー リミティド | Manufacture of silica housing |
KR101725359B1 (en) | 2009-11-09 | 2017-04-10 | 헤래우스 크바르츠글라스 게엠베하 & 컴파니 케이지 | Process for producing a quartz glass cylinder and also surpport for carrying out the process |
-
2021
- 2021-12-23 KR KR1020210186171A patent/KR102419537B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070094656A (en) * | 2005-01-13 | 2007-09-20 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Optical fiber base material and method for production thereof |
KR101725359B1 (en) | 2009-11-09 | 2017-04-10 | 헤래우스 크바르츠글라스 게엠베하 & 컴파니 케이지 | Process for producing a quartz glass cylinder and also surpport for carrying out the process |
JP2014514236A (en) * | 2011-04-08 | 2014-06-19 | ヘレウス クオーツ ユーケー リミティド | Manufacture of silica housing |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102636792B1 (en) | 2023-07-05 | 2024-02-15 | 비씨엔씨 주식회사 | Synthetic quartz manufacturing facility that can prevent surface defects of deposits through improved exhaust performance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102419537B1 (en) | Cylindrical synthetic quartz manufacturing method using side burner | |
KR102452282B1 (en) | Manufacturing method of cylindrical synthetic quartz for semiconductors by changing the shape of the mandrel | |
JP5707040B2 (en) | Crystal production | |
JPH039047B2 (en) | ||
TW201730369A (en) | Silicon or silicon carbide gas injector for substrate processing systems | |
JPH11504613A (en) | Single crucible | |
TWI730594B (en) | A semiconductor crystal growth device | |
KR102419554B1 (en) | Mandrel construction and manufacturing method for manufacturing cylindrical synthetic quartz for semiconductors | |
KR102419547B1 (en) | Mandrel Construction for Manufacturing Cylindrical Composite Quartz for Semiconductors | |
KR102419565B1 (en) | Cylindrical composite quartz manufacturing technology for semiconductors | |
US20080268174A1 (en) | Apparatus and Method for Manufacturing an Optical Preform | |
JP4603168B2 (en) | Equipment for producing single crystals | |
WO2006080294A1 (en) | Quartz glass preform for optical fiber and process for producing the same | |
KR102072924B1 (en) | High efficiency semiconductor vaporizer | |
JP2009107900A (en) | Device for manufacturing silicon carbide single crystal and method for manufacturing the same | |
JP5012042B2 (en) | Manufacturing method of glass base material | |
CN113072290B (en) | Manufacturing method of pure quartz glass hollow cylinder | |
KR102612244B1 (en) | A device capable of controlling cracks in silica soot through section-by-section heat quantity control | |
KR102612252B1 (en) | A DEVICE CAPABLE OF CONTROLLING the protrusion IN SILICA SOOT USING A PRELIMINARY BURNER | |
KR102659434B1 (en) | A device capable of controlling cracks in silica soot by through a healing pass process | |
KR102612247B1 (en) | A DEVICE CAPABLE OF CONTROLLING the protrusion IN SILICA SOOT BY CONTROLLING THE DESTANCE BETWEEN THE BURNER AND THE MANDREL SURFACE | |
KR102569042B1 (en) | Method for manufacturing glass fine particle deposit, method for manufacturing glass base material, and glass fine particle deposit | |
EP1044931A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing optical fiber base material | |
JP7235056B2 (en) | BURNER FOR MANUFACTURING GLASS PARTICLE DEPOSITOR, PRODUCTION APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF GLASS PARTICLE DEPOSITION | |
JP3917022B2 (en) | Method for producing porous preform for optical fiber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |