KR102490095B1 - 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치는 외주면을 포함하는 도가니, 상기 도가니를 둘러싸는 유도 가열식 가열 부재, 그리고 상기 도가니 내측으로 제공되는 SiC 종결정을 포함하고, 상기 도가니는 상기 외주면에 위치하는 돌출부를 포함한다.

Description

실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 제조 방법{MANUFACTURING APPARATUS FOR SILICONCARBIDE SINGLE CRYSTAL AND MANUFACTURING METHOD OF SILICONCARBIDE SINGLE CRYSTAL}
본 발명은 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법에 관한 것이다.
실리콘카바이드(SiC) 단결정은 내마모성 등의 기계적 강도와 내열성 및 내부식성이 우수하여 반도체, 전자, 자동차, 기계 분야 등의 부품소재로 많이 사용되고 있다.
실리콘카바이드 단결정의 성장을 위해서는, 예를 들어 탄소와 실리카를 2000도(℃) 이상의 고온 전기로에서 반응시키는 애치슨 방법, 실리콘카바이드를 원료로 하여 2000도(℃) 이상의 고온에서 승화시켜 단결정을 성장시키는 승화법, 결정 인상법(crystal pulling method)을 응용한 용액 성장법 등이 있다. 이외에도, 기체 소스를 사용하여 화학적으로 증착시키는 방법이 사용되고 있다.
그러나 애치슨 방법은 고순도의 실리콘카바이드 단결정을 얻기가 매우 어렵고, 화학적 기상 증착법은 박막 두께 정도의 제한된 수준으로만 성장이 가능할 수 있다. 이에 따라 고온에서 실리콘카바이드를 승화시켜 결정을 성장시키는 승화법에 대한 연구에 집중되어 왔다. 그런데 승화법 역시 일반적으로 2400℃ 이상의 고온에서 이루어지고, 마이크로 파이프 및 적층 결함과 같은 여러 결함이 발생할 가능성이 많아 생산 단가적 측면에서 한계가 있다.
본 발명은 별도의 추가 열원 없이도 특정 영역을 선택적으로 추가 가열하여 필요한 온도 분포를 제공하는 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치는 외주면을 포함하는 도가니, 상기 도가니를 둘러싸는 유도 가열식 가열 부재, 그리고 상기 도가니 내측으로 제공되는 SiC 종결정을 포함하고, 상기 도가니는 상기 외주면에 위치하는 돌출부를 포함한다.
상기 돌출부는 전기 전도성을 가지는 금속 또는 흑연을 포함할 수 있다.
상기 돌출부의 지름은 상기 도가니의 지름의 101% 내지 120%일 수 있다.
상기 돌출부의 높이는 상기 도가니의 높이의 5% 내지 50%일 수 있다.
상기 돌출부는 상기 도가니에 탈착 가능할 수 있다.
상기 도가니의 외주면은 나사산을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 나사산에 나사 체결되는 내주면을 포함할 수 있다.
상기 도가니의 외주면은 원통형일 수 있다.
상기 도가니의 외주면의 지름은 하단으로 갈수록 작아질 수 있다.
일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법은 도가니 내에 실리콘 및 금속을 포함하는 초기 원료를 투입하는 단계, 상기 도가니를 유도 가열식 가열 부재를 이용하여 가열하는 단계, 그리고 상기 도가니 내에 종결정을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 도가니를 가열하는 단계에서 유도 전류에 의해 상기 도가니의 외주면이 가열되며 돌출부가 위치하는 영역이 가열된다.
상기 도가니의 외주면에 상기 돌출부를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 상기 도가니의 외주면을 따라 상하 이동할 수 있다.
상기 돌출부의 높이는 상기 도가니의 높이의 5% 내지 50%일 수 있다.
본 발명에 의하면 별도의 추가 열원 없이도 특정 영역을 선택적으로 추가 가열하여 필요한 온도 분포를 가지는 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 도가니의 사시도이고, 도 3b는 일 실시예에 따른 돌출부의 사시도이다.
도 4는 실시예 1에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
도 5는 실시예 2에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
도 6은 비교예 1에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
도 7은 비교예 2에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
도 8은 비교예 3에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
도 9는 비교예 4에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 기재가 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치 및 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정 제조 장치는 반응 챔버(100), 반응 챔버(100) 내부에 위치하는 종결정(210) 및 도가니(300), 도가니(300)를 가열하는 가열 부재(400), 도가니(300)를 회전시키는 회전 부재(500)를 포함한다.
반응 챔버(100)는 빈 내부 공간을 포함하는 밀폐된 형태이다. 반응 챔버(100) 내부는 일정한 압력 등의 분위기로 유지될 수 있다. 도시되지 않았으나 반응 챔버(100)에 진공 펌프 및 분위기 제어용 가스 탱크가 연결될 수 있다. 진공 펌프 및 분위기 제어용 가스 탱크를 이용하여 반응 챔버(100) 내부를 진공상태로 만든 후 아르곤 기체와 같은 비활성 기체를 충전할 수 있다.
실리콘카바이드 종결정(210)은 실리콘카바이드 단결정이 성장되는 부분으로, 도가니(300) 내측의 상부 영역에 위치한다. 제조 공정에 따라 실리콘카바이드 종결정(210)의 하면은 도가니(300) 내부에 위치하는 용융액 표면과 접촉하도록 위치할 수 있다.
실리콘카바이드 종결정(210)은 실리콘카바이드 단결정으로 이루어진다. 실리콘카바이드 종결정(210)의 결정 구조는 제조하려는 실리콘카바이드 단결정의 결정 구조와 같다. 예를 들어, 4H 다형의 실리콘카바이드 단결정을 제조하는 경우, 4H 다형의 실리콘카바이드 종결정(210)을 이용할 수 있다. 4H 다형의 실리콘카바이드 종결정(210)을 이용하는 경우, 결정 성장면은 (0001)면 또는 (000-1)면이거나, (0001)면 또는 (000-1)면으로부터 8도 이하의 각도로 경사진 면일 수 있다.
종결정축(230)은 실리콘카바이드 종결정(210)의 상부면과 연결되도록 연장 형성되어 실리콘카바이드 종결정(210)을 지지하며 실리콘카바이드 종결정(210)이 도가니(300) 내측에 위치할 수 있도록 한다.
종결정축(230)은 종결정 회전봉(250)에 연결되어 함께 회전하도록 결합될 수 있으며, 종결정축(230)은 종결정 회전봉(250)에 의해 상하로 이동하거나 회전할 수 있다.
도가니(300)는 반응 챔버(100) 내부에 구비되며 상측이 개방된 용기 형태일 수 있으며 상부면을 제외한 외주면(310) 및 하부면(320)을 포함할 수 있다. 그러나 전술한 형태에 제한 없이 실리콘카바이드 단결정을 형성하기 위한 어떠한 형태도 가능함은 물론이며 제조 공정에 따라 상부면을 덮는 덮개 등을 포함할 수도 있다. 도가니(300)는 실리콘 또는 실리콘카바이드 분말과 같은 용융 원료가 장입되어 수용될 수 있다.
도가니(300)의 외주면(310) 및 하부면(320)은 흑연, 그라파이트, SiC와 같이 탄소를 함유하는 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같은 재질을 포함하는 도가니(300)의 외주면(310) 및 하부면(320)은 탄소 원료의 공급원으로 활용될 수 있다. 또는 이에 제한되지 않고 세라믹 재질의 도가니를 사용할 수 있으며, 이때 탄소를 제공할 물질 또는 공급원 별도로 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 도가니(300)는 외주면(310) 상에 위치하는 돌출부(330)를 포함할 수 있다.
돌출부(330)는 외주면(310) 및 하부면(320)과 동일한 재질을 포함할 수 있으며 일 예로 흑연 재질을 포함할 수 있다. 또는 이에 제한되지 않고 돌출부(330)는 외주면(310) 및 하부면(320)과 상이한 물질을 포함할 수 있으며, 전도성이 있는 금속 재질을 포함할 수 있다.
돌출부(330)의 지름은 외주면(310)의 지름의 약 101% 내지 약 120%일 수 있다. 돌출부(330)가 도가니(300)의 외주면(310)에 결합되기 위해 돌출부(330)의 지름은 외주면(310)의 지름보다 클 수 있다. 또한 돌출부(330)의 지름이 과도하게 큰 경우 효과적인 열 전달이 어려울 수 있으므로 돌출부(330)의 지름은 외주면(310) 지름의 약 120% 이하일 수 있다.
돌출부(330)는 외주면(310) 상에 결합되어 있으며 어떠한 높이에도 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면 돌출부(330)는 도가니(300) 내부에 위치하는 용융액(M)의 표면과 실질적으로 동일한 수준의 높이에 위치하거나 용융액(M)의 표면 보다 낮은 높이에 위치할 수 있다. 즉 돌출부(330)는 용융액(M)과 중첩하는 어떠한 높이에도 배치될 수 있다. 용융액의 온도 분포를 변화시키기 위함이다.
본 명세서는 도가니(300)가 하나의 돌출부(330)를 포함하는 실시예를 도시하였으나 이에 제한되지 않으며 도가니(300)는 복수의 돌출부(330)를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서는 돌출부(300)가 도가니(300)의 외주면(310)을 둘러싸는 형태를 설명하였으나 이에 제한되지 않고 외주면(310)의 일부에만 위치하는 등과 같이 어떠한 형태도 가질 수 있음은 물론이다.
가열 부재(400)는 도가니(300)를 가열하여 도가니(300)에 수용된 물질을 용융시키거나 가열할 수 있다. 가열 부재(400)는 도가니(300)의 외주면에 위치할 수 있으며, 일 예로 도가니(300)의 외주면을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다.
본 명세서는 가열 부재(400)가 챔버(100) 내에 위치하는 실시예를 도시하였으나 이에 제한되지 않고 가열 부재(400)는 챔버(100) 외측에 위치하면서 도가니(300)의 외주면(310) 및 돌출부(330)를 둘러쌀 수 있다.
가열 부재(400)는 유도 가열식 가열 부재일 수 있다. 구체적으로 가열 부재(400)는 인덕션 코일을 포함하고 인덕션 코일에 고주파 전류를 흐르게 함으로써 도가니(300)를 가열하는 유도 가열 방식으로 도가니(300)를 가열할 수 있다. 저항 가열 방식은 별도의 발열체에 의해 챔버 내의 전체 분위기를 가열하는 방식이므로 돌출부가 도가니 외주면 또는 용융액 내부의 온도 분포를 변화시키기 어려울 수 있다.
일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치는 회전 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 회전 부재(500)는 도가니(300)의 하측면에 결합되어 도가니(300)를 회전시킬 수 있다. 도가니(300)의 회전을 통해 균일한 조성의 용융액 제공이 가능한 바 실리콘카바이드 종결정(210)에 고품질의 실리콘카바이드 단결정이 성장될 수 있다.
이하에서는 전술한 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치를 이용하여 실리콘카바이드 단결정을 수득하는 제조 방법에 대해 설명한다.
우선, 실리콘 및 금속을 포함하는 초기 용융 원료를 도가니(300) 내에 투입한다. 초기 용융 원료는 분말 형태 또는 청크 형태일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
초기 용융 원료를 실장하고 있는 도가니(300)를 아르곤 기체와 같은 비활성 분위기에서 유도 가열식 가열 부재(400)을 이용하여 가열한다. 가열에 따라 도가니(300) 내의 초기 용융 원료는 실리콘 및 금속을 포함하는 용융액으로 변한다. 시간이 진행됨에 따라 용융액은 도가니(300)로부터 유입된 카본을 포함한다. 실시예에 따라 상기 초기 용융 원료는 카본을 포함할 수 있다.
다음 도가니(300)가 소정의 온도에 도달한 이후, 도가니(300)의 온도는 유지되며 종결정(210) 표면에서 실리콘카바이드 단결정이 석출될 수 있다. 이는 종결정(210)의 온도가 도가니(300) 내부의 용융액의 온도보다 낮은 것을 이용한다. 종결정(210) 부근에서 실리콘카바이드 과포화 상태가 되면, 이 과포화도를 구동력으로 하여 종결정(210) 상에 실리콘카바이드 단결정이 성장한다. 이에 제한되지 않고 도가니(300)의 온도를 서서히 저하시키면서 결정 성장을 진행할 수도 있다.
한편 일 실시예에 따른 경우 도가니(300)를 가열하는 공정은 돌출부(330)가 위치하는 영역을 가열하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따른 가열 부재(400)는 유도 가열식 가열 부재이므로 돌출부(330)가 위치하는 영역은 다른 외주면(310)에 비해 보다 많은 유도 전류를 받아 별도의 가열 수단 없이 돌출부(330)가 위치하는 영역의 온도를 높일 수 있다.
일 예로 도 1에 도시된 바와 같은 위치에 돌출부(330)가 위치하는 경우, 외주면(310)을 기준으로 높이 방향을 따라 갈수록 외주면(310)의 온도가 낮아질 수 있다. 그러나 일 실시예에 따라 높이 방향 중간에 위치하는 돌출부(330)를 포함하는 경우 온도가 저하되는 현상을 저감시키면서 돌출부(330)가 배치된 영역의 온도를 높일 수 있다.
실리콘 카바이드 단결정을 수득하기 위한 용액 성장법에서 단결정을 성장시키는 구동력은 온도 구배에 의한 용융액 내의 과포화 형성이다. 즉, 온도 구배뿐만 아니라 고온 영역과 저온 영역이 용융액 내의 어느 부분에 위치하는지도 안정적인 성장을 위해 중요하다. 특히 특정 위치에 핫스팟(Hot Spot)이나 콜드스팟(Cold Spot)이 형성되는 경우 실리콘카바이드 다결정 석출이나 도가니의 부식(Corrosion)을 가속화시킬 수 있으며 원하는 형태의 단결정을 얻기 어렵다. 또한 용융액 표면에 위치하는 종결정에서의 단결정 석출을 위해 용융액 하부를 상부보다 고온으로 유지하나 이 경우 용융액 표면과 도가니 내벽이 만나는 지점으로부터 다결정이 자라게 될 위험이 크다. 그러나 일 실시예에 따른 도가니(300)는 특정 위치에 배치 가능한 돌출부(330)를 포함함으로써 필요한 온도 분포를 제공하는 것이 용이할 수 있다.
일 실시예에 따른 경우 도가니(300) 내부를 별도의 추가 열원 없이도 특정 영역의 추가 가열이 가능하므로 요구되는 온도 분포를 만족시키는 것이 용이할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 3b를 참조하여 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치에 대해 설명한다. 도 2는 일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치에 대한 개략적인 단면도이다. 도 3a는 일 실시예에 따른 도가니의 일부 구성에 대한 사시도이고, 도 3b는 일 실시예에 따른 돌출부의 사시도이다. 전술한 실시예에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략할 수 있다.
우선 도 2를 참조하면 일 실시예에 따른 도가니(300)는 외주면(310), 하부면(320) 및 돌출부(330)를 포함할 수 있다. 이때 일 실시예에 따른 외주면(310)의 지름은 하단으로 내려갈수록 작아질 수 있다. 외주면(310)은 컵(cup) 형태를 가질 수 있다.
본 명세서는 도가니(300)의 외주면(310)이 원통 형태이거나 하단이 개방된 컵 형태인 실시예를 도시 및 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있음은 물론이다.
다음 도 3a를 참조하면 일 실시예에 따른 도가니(300)의 외주면(310)은 나사산(310a)을 포함할 수 있다. 또한 도 3b에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 돌출부(330)는 외주면(310)의 나사산(310a)에 나사 체결되기 위한 내주면을 포함할 수 있다.
돌출부(330)는 도가니(300)의 외주면(310)에 결합되거나 분리될 수 있다. 또한 돌출부(330)는 도가니(300)의 외주면(310)의 나사산(310a)을 따라 상하 이동할 수 있으며 추가적인 온도 가열이 필요한 위치에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 도가니(300)를 포함하는 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치는 별도의 열원을 추가하지 않더라도 추가 가열이 필요한 위치에 돌출부를 배치시킴에 따라 필요한 온도 분포를 손쉽게 달성할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 실시예 및 비교예에 따른 도가니 내의 온도 분포에 대해 살펴본다. 도 4는 실시예 1에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이고, 도 5는 실시예 2에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이고, 도 6은 비교예 1에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이고, 도 7은 비교예 2에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이고, 도 8은 비교예 3에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이고, 도 9는 비교예 4에 대한 온도 분포 그래프 및 시뮬레이션 이미지이다.
우선 도 4를 참조하면 실시예 1에 따라 외주면(310) 상에 결합된 돌출부(330)를 포함하는 경우 돌출부(330)가 위치하는 영역 근처에서 일부 온도 상승이 있음을 알 수 있다. 도 4에 나타난 바와 같이 유도 가열식 가열 부재(400)를 이용하여 가열하는 경우, 돌출부(330)가 위치하는 영역에서 돌출부(330)에 의한 온도 변화가 발생함을 확인하였다.
다음 도 5를 참조하면 실시예 2에 따라 외주면(310) 상에 결합된 돌출부(330)를 포함하는 경우 돌출부(330)가 상대적으로 외주면(310)의 상부에 위치하는 경우에도 돌출부(330)가 위치하는 영역에서 온도 상승이 발생함을 확인하였다. 실시예 2 역시 유도 가열식 가열 부재(400)를 사용하여 도가니를 가열한 경우이다. 이에 따르면 돌출부(330)를 특정 위치에 배치시키고 유도 가열식 가열 부재(400)를 사용하여 가열함으로써 용융액의 온도 분포를 제어할 수 있음을 확인하였다.
도 6을 참조하면 별도의 돌출부를 포함하지 않는 비교예 1은 유도 가열식 가열 부재(400)를 이용하여 도가니의 외주면(310)을 가열하는 경우에도 도가니의 하단에서 상단을 향해 갈수록 온도가 감소함을 확인하였다. 특히 도 6의 비교예 1을 도 4의 실시예 1과 비교하면, 도 4에서 돌출부(330)가 위치한 영역 대비 외주면(310)의 온도가 상당히 저하됨을 알 수 있다.
다음 도 7은 별도의 돌출부를 포함하지 않으면서 저항 가열식 가열 부재를 사용하는 비교예 2에 관한 시뮬레이션 이미지이다. 비교예 1과 유사하게 도가니의 하단에서 상단을 향해 갈수록 외주면의 온도가 감소함을 확인하였다.
도 8은 외주면(310)에 결합된 돌출부(330)를 포함하고 저항 가열식 가열 부재를 이용하여 가열한 경우의 시뮬레이션 이미지 및 온도 분포 그래프이다. 도 8에 나타난 바와 같이 도가니가 돌출부(330)를 포함하는 경우에도 저항 가열식 가열 부재를 이용하여 도가니를 가열하는 경우에는 돌출부(330)가 위치하는 영역에서 온도 상승이 발생하지 않았음을 확인하였다.
도 9는 도가니의 외주면(310)에서 상대적으로 상측에 결합된 돌출부(330)를 포함하고 저항 가열식 가열 부재를 이용하여 가열한 경우의 시뮬레이션 이미지이다. 도 9에 나타난 바와 같이 도가니가 돌출부(330)를 포함하더라도 돌출부를 포함하지 않는 비교예 1에 대해 눈에 띄는 온도 변화가 발생하지 않음을 확인하였다. 즉 저항 가열식 가열 부재를 사용하는 경우 돌출부의 포함 여부에 상관 없이 원통형 도가니와 동일한 온도 변화 양상을 나타냄을 확인하였다.
일 실시예에 따른 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치는 유도 가열식 가열 부재를 포함하고, 도가니의 외주면에 위치하는 돌출부를 포함함으로써, 별도의 추가 열원 없이도 온도 제어가 가능할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
300: 도가니
310: 외주면
330: 돌출부
400: 가열 부재

Claims (14)

  1. 외주면을 포함하는 도가니,
    상기 도가니를 둘러싸는 유도 가열식 가열 부재, 그리고
    상기 도가니 내측으로 제공되는 SiC 종결정을 포함하고,
    상기 도가니는 상기 외주면에 위치하는 돌출부를 포함하며,
    상기 도가니의 외주면은 나사산을 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 나사산에 나사 체결되는 내주면을 포함하며,
    상기 돌출부는 상기 도가니의 외주면의 나사산을 따라 상하 이동할 수 있으며 추가적인 온도 가열이 필요한 위치에 배치되는 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 돌출부는 금속 또는 흑연을 포함하는 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 돌출부의 지름은 상기 도가니의 외주면 지름의 101% 내지 120%인 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 돌출부의 높이는 상기 도가니의 높이의 5% 내지 50%인 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 돌출부는 상기 도가니에 탈착 가능한 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 도가니의 외주면은 원통형인 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 도가니의 외주면의 지름은 하단으로 갈수록 작아지는 실리콘카바이드 단결정의 제조 장치.
  9. 도가니 내에 실리콘 및 금속을 포함하는 초기 원료를 투입하는 단계,
    상기 도가니를 유도 가열식 가열 부재를 이용하여 가열하는 단계, 그리고
    상기 도가니 내에 종결정을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 도가니를 가열하는 단계에서 돌출부가 위치하는 영역이 가열되며,
    상기 도가니의 외주면은 나사산을 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 나사산에 나사 체결되는 내주면을 포함하며,
    상기 돌출부는 상기 도가니의 외주면의 나사산을 따라 상하 이동할 수 있으며 추가적인 온도 가열이 필요한 위치에 배치되는 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 도가니의 외주면에 상기 돌출부를 결합시키는 단계를 포함하는 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제9항에서,
    상기 돌출부는 금속 또는 흑연을 포함하는 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법.
  13. 제9항에서,
    상기 돌출부의 지름은 상기 도가니의 외주면의 지름의 101% 내지 120%인 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법.
  14. 제9항에서,
    상기 돌출부의 높이는 상기 도가니의 높이의 5% 내지 50%인 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법.
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