KR20110039096A - 3분할 도가니의 변형 방지용 구조 개선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초크랄스키방법(czochralski method)에 의한 실리콘 단결정의 제조방법과, 실리콘 잉곳 성장시 3분할 흑연 도가니의 구조 개선을 통해 변형을 방지 할 수 있다.

실리콘 용융체가 고체화 되어 발생하는 체적 팽창에 의해 3분할 도가니가 받을 수 있는 하중을 줄일 수 있는 개선 내용 이다.

석영도가니, 3분할 도가니, 3분할 도가니 연결 지지대, 도가니 회전 축

Description

3분할 도가니의 변형 방지용 구조 개선{The structure for preventing 3-part graphite crucible from deforming}

본 발명은 초크랄스키방법(Czochralski method)에 의해 반도체재료로 부터 단결정을 성장시키는 방법에 관한 것으로, 결정성장시 3분할 흑연 도가니의 내부에 있는 실리콘 용융체의 고체화 공정시 체적 팽창에 의한 하중을 최소화 하여 3분할 흑연 도가니의 변형을 방지 한다.

원통형 단결정(cylindrical single crystal)이 종결정(seedcrystal)상에서 성장한다. 우선, 그 종결정을 용융물(melt)에 합침 시킨다. 그 용융물은 석영유리제 도가니와 통상 그라파이트로 제조된 지지도가니로 구성되어 있는 도가니내에 포함되어 있다. 그 도가니에는 그 석영유리제 도가니가 설정되어 있다. 그 도가니는 회전할 수 있는 축방향 이동축상에 설정시켜 충분한 방열을 발생하는 내열성 구성소자에 의해 축방향으로 포위되어 있고 도가니 내에서 용융시켜 용융상태로 유지한다. 다량의 용융 상태의 실리콘이 고체가 되는 경우 밀도에 의해 체적이 증가하며 3분할 흑연 도가니 내부에서 좌,우로 팽창하게 되어 3분할 흑연 도가니 옆면에 부하를 받게 된다. 상기와 같은 상황이 지속될 경우 3분할 흑연 도가니는 변형이 발 생 하게 된다.

본 발명의 이루고자 하는 목적은 3분할로 된 흑연 도가니가 쉽게 옆으로 벌어지는 구조로 개선 함으로써, 실리콘 용융체가 고체가 되는 과정에서 발생하는 체적 팽창에 의한 3분할 흑연 도가니의 부하를 최소화 되도록 하는 것이다.

흑연 도가니는 3개의 분할로 구성되어 있으며, 도가니 연결 지지대에 3분할 흑연 도가니를 연결할 경우 3분할 들이 벌어게 되어 내부의 실리콘 고체가 팽창에 의한 부하를 3분할 흑연 도가니에 줄 경우 쉽게 밖으로 벌어지게 하여 부하의 영향을 최소화 하여 변형 방지를 하는 것이다.

실리콘 단결정 성장 장치내 3분할 흑연 도가니를 쉽게 벌어지게 하여 내부에서 받는 부하에 의한 영향을 최소화 하고 3분할 흑연 도가니의 변형 및 파손을 방지 할 수 있다.

본 발명의 3분할 흑연 도가니 구조는 3분할의 대칭으로 균일하게 분할이 되어 있으며, 3분할 흑연 도가니 지지대에 정확히 안착이 가능하게 홈이 있는 것으로 구성 되어 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실리콘 단결정 성장 장치 내의 3분할 흑연 도가니의 구조에 대해서 상세히 설명 하기로 한다.

도1은 본 발명의 3분할 흑연 도가니의 구조 개선을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실리콘 단결정 성장 장치내의 3분할 흑연 도가니 구조를 나타낸다.

상기 1항에서 3분할 흑연 도가니에서 흑연 도가니 지지대에 안착시 쉽게 벌어질 수 있도록 바닦면의 모서리 부분이 둥그렇게 구성되어 있어 3분할이 조립된 상태에서 쉽게 뒤로 기울어 지도록 되어 있다. 흑연 도가니 지지대의 경우 가운데 빈 공간에 의한 흑연 도가니의 열 손실을 방지 하기 위해 삼각 뿔 모양의 흑연 더미가 있는 구조 이다.

이 후 상기 2항에서 3분할 흑연 도가니가 밖으로 기울어진 상태에서 석영 도가니가 안착될 경우 밖으로 기울어져 있던 3분할 들이 정확히 일치하게 안착 되어져 석영 도가니와 3분할 흑연 도가니사이의 공극이 발생 하지 않게 한다.

도 1은100은 3분할 흑연 도가니, 101은 3분할 흑연 도가니 지지대 도 2는 실리콘 단결정 성장 장치내의 3분할 흑연 구조이며, 102는 흑연 도가니의 회전 축, 103은 실리콘을 용융시키는 석영 도가니 이다.

<도면의 기호 표현>

100 : 3분할 흑연 도가니

101 : 3분할 흑연 도가니 지지대

102 : 흑연 도가니 회전체

103 : 석영 도가니

Claims (2)

1. 실리콘 단결정을 성장시키는 석영도가니와, 상기 석영 도가니를 담을 수 있는 3분할 흑연 도가니, 상기 도가니를 안착 할 수 있는 흑연 지지대 등의 구조
2. 제 1항에 있어서, 3개의 분할 흑연 도가니를 지지대에 안착할 경우 쉽게 밖으로 벌어지며, 석영 도가니를 3분할 흑연 도가니에 안착에 의해 정확히 일치하도록 안착 되어지는 흑연 도가니 구조

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