KR20130113104A

KR20130113104A - 산화소스투입부 또는 플라즈마투입부를 가지는 폴리실리콘 제조장치 및 이를 이용한 폴리실리콘 제조방법

Info

Publication number: KR20130113104A
Application number: KR1020120035428A
Authority: KR
Inventors: 이진석; 안영수; 장보윤; 김준수
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-10-15

Abstract

본 발명은 폴리실리콘 제조장치에 관한 것으로서, 별도의 진공펌프를 가지며, 상기 진공펌프를 통해 내부의 진공상태를 조절하는 진공챔버, 상기 진공챔버에 구비되어 전자빔을 조사하는 전자빔조사부, 입자형태의 실리콘원료물질이 장입되며, 상기 전자빔이 조사되는 영역 내에 배치되어 상기 전자빔에 의해 실리콘원료물질이 용융되어 실리콘용탕이 만들어지는 실리콘용융부, 하부에 냉각채널이 형성되어 상기 실리콘용융부로부터 공급되는 실리콘용탕을 응고시키는 일방향응고부 및 상기 진공챔버 내부에 구비된 실리콘원료에 산화제 및 반응가스를 투입하여 불순물을 제거하는 산화소스투입부를 포함하여 구성된다.

Description

산화소스투입부 또는 플라즈마투입부를 가지는 폴리실리콘 제조장치 및 이를 이용한 폴리실리콘 제조방법{Poly Silicon Manufacturing Apparatus Having Oxidation Source Inputting Part or Plasma Inputting Part And Manufacturing Method Using the Same}

본 발명은 진공상태에서 전자빔을 이용하여 폴리실리콘을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로 별도의 산화소스 또는 플라즈마를 이용하여 제조되는 실리콘의 순도를 높이는 폴리실리콘 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체용이나 태양전지용 웨이퍼로 사용되는 실리콘의 경우, 자연상태의 규석(SiO2)과 코크스 등의 탄소환원제를 아크(arc) 등을 이용하여 고온에서 반응시키는 열탄소환원법에 의해 얻어지게 된다. 그러나, 이때 얻어진 실리콘은 다량의 불순물들을 함유하고 있고 약 99% 정도의 순도를 갖게 되므로, 추가적인 정련과정을 거쳐야만 반도체용 웨이퍼(순도 99.99999999%(10N) 이상)나 태양전지용 웨이퍼(순도 99.9999%(6N) 이상)로 사용할 수 있게 된다.

실리콘의 순도는 통상 2N, 3N, 6N, 11N 등과 같이 표시된다. 여기서 'N' 앞의 숫자는 중량% 단위에서 9의 개수를 의미하며, 2N의 경우 99%의 순도를, 6N의 경우 99.9999% 순도를, 11N의 경우 99.999999999%의 순도를 의미한다.

초고순도를 요구하는 반도체급 실리콘의 경우 순도가 11N에 이른다. 그러나, 태양광 발전 전지의 원료물질로 이용되는 실리콘은 반도체급 실리콘의 순도인 11N 에 비해 상대적으로 낮은 5N ~ 7N의 순도에도 순도 11N의 실리콘을 적용한 경우와 비슷한 광 전환효율을 얻는 것으로 알려져 있다.

반도체급 실리콘은 화학적 가스화 공정을 통해 제조되고 있다. 그러나 이러한 실리콘 제조 공정은 오염물질이 대량으로 발생하고, 생산효율이 떨어지며, 또한 생산 단가가 높은 것으로 알려져 있다.

이에 따라, 태양광 발전 전지의 원료물질로 이용되는 실리콘은 상기의 반도체급 실리콘 제조 공정을 적용하기 어려우며, 낮은 제조 비용으로 고순도의 실리콘을 대량 생산할 수 있는 야금학적 정련공정이 활발히 개발되고 있다.

고순도의 태양광 발전용 실리콘의 야금학적 정련법은 진공 정련법, 습식 정련법, 산화 처리법, 일방향응고 정련법 등의 대표적인 공정이 개발되었으며, 일부는 상용화되고 있다.

이들 야금학적 정련법들 중에서 진공 정련법과 일방향응고 정련법 등과 같은 금속 용융법에 의한 실리콘제조 기술이 특성제어가 용이하고, 조업중 불순물에 의한 오염이 적어 활발한 연구가 진행되고 있다.

여기서, 진공 정련법이란 통상 금속원료를 용융시킨 후 용융된 금속으로부터 실리콘에 비해 끓는점과 증기압이 낮은 불순물을 제거하는 정련공정을 말하며, 일방향응고 정련법은 실리콘이 액체에서 고체로 상변이 중에 고체-액체 계면을 따라 불순물을 액체로 이동(편석)시키는 정련공정이다.

진공 및 분리 정련은 휘발시키는 에너지원에 따라 다양하게 개발되고 있으며, 대부분이 자기 유도 가열방식을 이용하고 있다.

하지만, 진공정련법을 사용하기 위해서는 진공상태가 유지되어야 하고 진공상태에서는 산화정련이나 플라즈마 정련을 사용할 수 없기 때문에 제조되는 실리콘의 순도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 종래의 폴리실리콘 제조장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 진공의 정도가 조절 가능하도록 구성된 진공챔버 내부에서 전자빔을 조사하여 실리콘원료를 용융시킬 뿐만 아니라 별도의 산화제, 반응가스 및 플라즈마를 사용하여 용융된 실리콘원료의 불순물을 제거하는 산화소스투입부 또는 플라즈마투입부를 가지는 폴리실리콘 제조장치 및 이를 이용한 폴리실리콘 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치에 따르면, 진공분위기를 유지하는 진공챔버, 상기 진공챔버에 구비되어 전자빔을 조사하는 전자빔조사부, 입자형태의 실리콘원료물질이 장입되며, 상기 전자빔이 조사되는 영역 내에 배치되어 상기 전자빔에 의해 실리콘원료물질이 용융되어 실리콘용탕이 만들어지는 실리콘용융부, 하부에 냉각채널이 형성되어 상기 실리콘용융부로부터 공급되는 실리콘용탕을 응고시키는 일방향응고부 및 상기 진공챔버 내부에 구비된 실리콘원료에 산화제 및 반응가스를 투입하여 불순물을 제거하는 산화소스투입부를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 전자빔조사부 및 상기 산화소스투입부는 동시에 구동되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진공챔버는 일측에 구비되어 상기 진공챔버 내부의 진공상태를 조절하는 진공펌프를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 전자빔조사부에서 상기 실리콘용융부에 전자빔을 조사할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 고진공 상태가 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산화소스투입부에서 상기 실리콘용융부에 산화소스를 투입할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 저진공 상태가 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 일방향응고부의 상부 및 상기 실리콘용융부를 가열하는 보조가열부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 실리콘용융부는 하부에 냉각 채널이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 일방향응고부는 하부에 냉각 채널이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 실리콘용융부는 복수 개로 구성될 수 있다.

또한, 상기 전자빔조사부는 상기 일방향응고부의 상부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 전자빔조사부는, 복수 개로 구성되어 상기 실리콘용융부 및 일방향응고부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리실리콘 제조방법에 따르면, 진공챔버 내부에 구비된 실리콘용융부에 실리콘원료를 투입하는 단계, 상기 진공챔버에 구비된 진공펌프를 이용해 내부를 고진공으로 만드는 단계, 전자빔조사부를 통해 전자빔을 상기 실리콘용융부에 조사하여 상기 실리콘원료를 용융시켜 실리콘용탕으로 만드는 단계, 상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계, 상기 실리콘용융부에 산화소스투입부를 통해 산화제 및 반응가스를 투입하여 상기 실리콘용탕을 정련하는 단계, 상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 다시 고진공으로 만드는 단계, 상기 전자빔조사부를 통해 상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 재가열하는 단계, 상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 일방향응고부로 이동시키는 단계 및 상기 일방향응고부를 통해 실리콘용탕을 응고시켜 실리콘을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계는, 별도로 구비된 보조가열부에 의해서 상기 실리콘용융부를 가열하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치에 따르면, 진공분위기를 유지하는 진공챔버, 상기 진공챔버에 구비되어 전자빔을 조사하는 전자빔조사부, 입자형태의 실리콘원료물질이 장입되며, 상기 전자빔이 조사되는 영역 내에 배치되어 상기 전자빔에 의해 실리콘원료물질이 용융되어 실리콘용탕이 만들어지는 실리콘용융부, 하부에 냉각채널이 형성되어 상기 실리콘용융부로부터 공급되는 실리콘용탕을 응고시키는 일방향응고부 및 상기 진공챔버 내부에 구비된 실리콘원료에 플라즈마를 투입하여 불순물을 제거하는 플라즈마투입부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 전자빔조사부 및 상기 플라즈마투입부는 동시에 구동되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전자빔조사부에서 상기 실리콘용융부에 전자빔을 조사할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 고진공 상태가 되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 플라즈마투입부에서 상기 실리콘용융부에 플라즈마를 투입할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 저진공 상태가 되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 실리콘용융부를 및 상기 일방향응고부를 가열하는 보조가열부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 실리콘용융부는 복수 개로 구성될 수 있다.

또한, 상기 전자빔조사부는, 복수 개로 구성되어 상기 실리콘용융부 및 일방향응고부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴리실리콘 제조방법에 따르면, 진공챔버 내부에 구비된 실리콘용융부에 실리콘원료를 투입하는 단계, 상기 진공챔버에 구비된 진공펌프를 이용해 내부를 고진공으로 만드는 단계, 전자빔조사부를 통해 전자빔을 상기 실리콘용융부에 조사하여 상기 실리콘원료를 용융시켜 실리콘용탕으로 만드는 단계, 상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계, 상기 실리콘용융부에 플라즈마투입부를 통해 플라즈마를 투입하여 상기 실리콘용탕을 정련하는 단계, 상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 다시 고진공으로 만드는 단계, 상기 전자빔조사부를 통해 상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 재가열하는 단계, 상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 일방향응고부로 이동시키는 단계 및 상기 일방향응고부를 통해 실리콘용탕을 응고시켜 실리콘을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 진공상태의 조절이 가능한 진공챔버에 구비된 실리콘용융부에 전자빔을 조사하여 실리콘원료를 가열함과 동시에 실리콘원료에 포함된 불순물을 제거한다. 그리고 진공챔버 내부에 별도의 산화소스투입부를 구비하여 실리콘용융부에 있는 실리콘원료에 산화소스를 투입함으로써, 전자빔을 통한 휘발정련뿐만 아니라 산화소스를 통한 산화정련도 함께 하여 실리콘원료에 포함된 불순물을 제거할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 진공챔버내부에 산화소스투입부 대신 플라즈마투입부를 구비하여 실리콘용융부에서 가열된 실리콘원료에 플라즈마를 투입함으로써, 전자빔을 통한 휘발정련뿐만 아니라 플라즈마를 통한 플라즈마정련도 함께 하여 실리콘원료에 포함된 불순물을 제거할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 실리콘용융부 및 일방향응고부의 상부에 별도로 보조가열부를 더 구비하여 전자빔조사부로부터 전사빔이 조사되지 않는 경우, 액화된 실리콘원료실 냉각되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 구성을 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 진공챔버 내부에서 전자빔이 조사되는 상태를 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 진공챔버 내부에서 산화제 및 반응가스가 실리콘용탕으로 투입되는 상태는 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 진공챔버가 고진공 및 저진공 상태일 때의 동작과정을 나타낸 도면;
도 5는 도 1의 폴리실리콘 제조장치의 전체 동작과정을 나타낸 순서도;
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면; 및
도 7은 도 6의 폴리실리콘 제조장치의 전체 동작과정을 나타낸 순서도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정형태로 한정하려는 것이 아니라 본 실시예를 통해서 좀더 명확한 이해를 돕기 위함이다. 또한, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

제 1실시예

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 폴리실리콘 제조장치의 구성은 크게 진공챔버(100), 전자빔조사부(200), 실리콘용융부(300), 일방향응고부(400) 및 산화소스투입부(600)로 구성된다.

상기 진공챔버(100)는 전체를 감싸도록 형성되며 별도의 진공펌프(110)를 구비하고 상기 진공펌프(110)를 통해서 내부의 진공상태를 조절한다. 또한, 일측에 실리콘원료(P1)를 투입하는 원료투입부(120)가 구비된다. 상기 원료투입부(120)으로부터 투입되는 상기 실리콘원료(P1)는 정크형태의 원료가 사용되며 약 1mm-4mm의 크기를 가지는 것이 일반적이다.

상기 전자빔조사부(200)는 상기 진공챔버(100) 내부에 구비되며 복수 개로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 전자빔조사부(200)는 제 1전자총(210) 및 제 2전자총(220)으로 구성된다.

상기 제 1전자총(210) 및 상기 제 2전자총(220)은 전자빔이 상기 진공챔버(100) 내부로 조사되도록 상기 진공챔버(100)의 상단에 배치된다.

상기 실리콘용융부(300)는 상기 제 1전자총(210)에 의한 전자빔이 조사되는 영역에 배치된다. 상기 실리콘용융부(300)에서는 상기 원료투입부(120)로부터 입자 형태의 실리콘원료(P1)가 장입되고, 장입된 상기 실리콘원료(P1)는 상기 제 1전자총(210)에 의하여 가속, 집적된 전자빔에 의해 용융되어 실리콘용탕(P2)이 만들어진다. 이때, 상기 제 1전자총(210)은 전자빔이 500-700kw/m2의 출력 에너지를 갖도록 제 1전자빔을 가속 및 집적하는 것이 바람직하다. 상기 제 1전자총으로부터 조사되는 전자빔의 출력 에너지가 너무 높은 경우, 전자빔에 의해 상기 실리콘용탕(P2)이 외부로 튀는 등 상기 실리콘용탕(P2)의 거동이 불안정해지는 문제점이 발생할 수 있다.

그리고 상기 실리콘용융부(300)는 상기 전자빔조사부(200)로부터 전자빔이 조사되지 않는 동안에 내부에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)이 굳지 않도록 가열하는 보조가열부(500)를 포함하여 구성된다.

상기 보조가열부(500)는 유도가열방식을 이용하여 상기 실리콘용융부(300)에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)이 일정한 온도를 유지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 실리콘용융부(300)는 작업 중에 발생할 수 있는 불순물의 유입을 차단하고, 냉각 효율을 용이하게 제어할 수 있는 수냉동 도가니를 구비하는 것이 바람직하다. 여기서, 수냉동 도가니라 함은 구리(Cu)로 만들어진 도가니에 외부에 냉각수를 이용하여 도가니가 고온에서도 버틸 수 있도록 제조된 도가니이다. 도시된 바와 같이, 상기 실리콘용융부(300)의 외측에 냉각채널(C)을 구비하여 외부로부터 공급되는 냉각수가 순환되도록 함으로써, 구리재질의 도가니가 용융되지 않고 내부에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)만을 용융시킬 수 있도록 구성된다.

본 실시예 에서는 상기 실리콘용융부(300)가 하나로 구성되어 있지만 이는 특정형태로 한정하는 것이 아니라 보다 명확한 이해를 돕기 위해서 선택한 일 예일 뿐이다. 상기 실리콘용융부(300)가 복수 개로 구성되어도 본 발명의 핵심은 변하지 않으므로 사용자가 선택적으로 상기 실리콘용융부(300)의 숫자를 조절할 수 있다.

상기 일방향응고부(400)는 상기 실리콘용탕(P2)을 연속적으로 주조함과 동시에 금속 불순물의 편석을 유도하여 실리콘 정련 및 고순도 폴리실리콘 생산 효율을 향상시키는 역할을 한다.

이러한 상기 일방향응고부(400)는 상기 제 2전자총(220)에 의한 제 2전자빔이 조사되는 영역에 배치되며, 상기 실리콘용융부(300)와 연결된다. 여기서, 상기 제 2전자총(220)으로부터 상기 일방향응고부(400)의 상부로 조사되는 전자빔이 1300 ~ 2300 kW/m²의 출력 에너지를 가지며, 상기 실리콘용융부(300)로부터 공급된 상기 실리콘용탕(P2)의 상태를 유지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 일방향응고부(400)의 하부에는 상기 실리콘용융부(300)와 마찬가지로 상기 실리콘용탕(P2)을 냉각하기 위한 냉각수 등이 공급되는 냉각채널(C)이 형성되며, 상기 일방향응고부(400)의 내부에는 하부 방향으로 구동되는 스타트블럭(410: start block)이 장착된다.

상기 스타트블럭(410)은 상기 일방향응고부(400) 내부에서 하부로 구동되며 실리콘 주조를 위한 주형을 성장시키면서 물리적으로 상기 실리콘용탕(P2)을 하부로 이송시키는 역할을 한다.

상기 산화소스투입부(600)는 상기 진공챔버(100) 내부에 구비되며 상기 실리콘용융부(300)의 상부에서 산화제 또는 반응가스를 상기 실리콘용융부(300)의 상기 실리콘용탕(P2)에 투입한다. 상기 산화소스투입부(600)는 상기 실리콘용탕(P2)에 산화제 및 반응가스를 투입함으로써, 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물을 제거하게 된다.

이와 같이 구성된 폴리실리콘 제조장치는, 상기 원료투입부(120)로부터 상기 실리콘원료(P1)가 상기 실리콘용융부(300)에 투입되고 투입된 상기 실리콘원료(P1)는 상기 조사부에 의해서 상기 실리콘용탕(P2)으로 변형된다. 그리고 상기 실리콘용탕(P2)은 상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스를 투입 받아 불순물이 제거된다.

상기 실리콘용융부(300)에 상기 실리콘원료(P1) 투입이 연속적으로 이루어지면서 상기 실리콘용융부(300)에 형성되는 상기 실리콘용탕(P2)의 양이 증가한다. 이에 따라 상기 실리콘용융부(300)에서 오버플로우(overflow)된 상기 실리콘용탕(P2)이 상기 일방향응고부(400)로 공급된다.

상기 일방향응고부(400)에서는 상기 실리콘용융부(300)에서 공급되는 상기 실리콘용탕(P2)이 상기 제 2전자총(220)에 의하여 가속, 집적된 전자빔에 의해 용융상태를 유지한다. 상기 실리콘용탕(P2)의 용융상태가 유지되면서 상기 스타트블럭(410)에 의하여 하부 방향으로 이송된 후 상기 냉각채널(C)에 의해서 불순물의 편석과 동시에 응고 및 주조되어 폴리실리콘이 형성된다.

상기 일방향응고부(400)는 수냉동 도가니와 마찬가지로 하부 등에 상기 냉각채널(C)이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비할 수 있다.

다음으로, 도 2및 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 도 1의 진공챔버(100) 내부에서 실리콘용융부(300) 및 일방향응고부(400)에 전자빔이 조사되는 상태를 나타낸 도면이고 도 3은 도 1의 진공챔버(100) 내부에서 산화제 및 반응가스가 실리콘용탕(P2)으로 투입되는 상태는 나타낸 도면이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 실리콘용융부(300)에 상기 원료투입부(120)로부터 상기 실리콘원료(P1)가 투입된 후 상기 전자빔조사부(200)를 통해 전자빔을 조사하게 된다. 이때, 상기 전자빔조사부(200)에서 전자빔을 이용해 상기 실리콘원료(P1)를 용융시키기 위해서는 상기 진공챔버(100)내부가 일정수준 이상의 고진공 상태가 되어야 한다.

그래서 상기 진공챔버(100)의 일측에 구비된 상기 진공펌프(110)가 동작하여 상기 진공챔버(100) 내부의 공기를 외부로 배출시켜 고진공 상태로 만들어준다. 이때, 상기 진공펌프(110)는 상기 진공펌프(110) 내부를 고진공 상태로 만들어주며 상기 진공펌프(110)에 의해 고진공 상태가 된 상기 진공챔버(100)에서 전자빔에 의해 상기 실리콘원료(P1)가 용융된다.

이와 함께, 상기 전자빔조사부(200)는 상기 일방향응고부(400)의 상부에도 전자빔을 조사하여 상기 실리콘용융부(300)로부터 이동된 상기 실리콘용탕(P2)을 냉각되지 않도록 가열해준다.

여기서, 상기 제 1전자총(210)은 상기 실리콘용융부(300) 상부에서 전자빔을 상기 실리콘용융부(300)로 조사하며 상기 제 2전자총(220)은 전자빔을 상기 일방향응고부(400)의 상부에 조사한다.

이와 같이, 상기 실리콘원료(P1)는 상기 실리콘용융부(300) 내부에서 상기 전자빔조사부(200)로부터 조사되는 전자빔에 의해서 용융되어 상기 실리콘용탕으로 형성될 뿐만 아니라, 온도가 증가됨에 따라서 상기 실리콘원료(P1)에 포함되어 있던 불순물이 휘발되어 제거된다.

상술한 바와 같이, 상기 진공챔버(100) 내부가 고진공 상태로 유지되면서 상기 전자빔조사부(200)를 통해 상기 실리콘용융부(300)에서 상기 실리콘용탕(P2)을 생성하며 휘발정련을 통해서 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물을 제거하게 된다. 하지만, 상기 전자빔조사부(200)에 의한 휘발정련만으로는 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물 제거에 있어서 일정수준 이상의 순도를 가지기가 어렵다.

그래서 본 발명에 따른 폴리실리콘 제조장치는 상기 진공챔버(100) 내부에 별도의 상기 산화소스투입부(600)를 더 구비하여 상기 실리콘용탕(P2)에 산화제 및 반응가스를 투입해 불순물을 제거하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전자빔조사부(200)로부터 전자빔이 조사된 상기 실리콘용탕(P2)은 고온의 액체상태로 유지된 상태에서 상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스를 투입 받아 산화정련을 통해서 불순물이 제거된다.

이때, 상기 진공챔버(100)는 고진공 상태에서 저진공 상태가 되어야 상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스가 투입이 가능하다.

그래서 상기 진공챔버(100)는 상기 진공펌프(110)를 통해서 저진공 상태가 되고, 이와 함께 상기 전자빔조사부(200)는 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)에 조사되던 전자빔의 조사를 멈추게 된다.

이와 같이, 상기 진공챔버(100)가 저진공 상태가 되면 상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스가 상기 실리콘용융부(300)로 투입되고 투입된 산화제 및 반응가스에 의해서 상기 실리콘용탕(P2)은 산화정련을 통해서 불순물이 제거된다.

이때, 상기 전자빔조사부(200)로부터 조사되던 전자빔이 멈춤으로써, 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부는 내부에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)이 굳어질 수 있다. 그래서 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부는 외측에 별도로 구비된 보조가열부(500)를 구비하게 된다.

상기 보조가열부(500)는 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부에 배치되어 상기 전자빔조사부(200)로부터 조사되던 전자빔이 조사되지 않는 경우, 동작하여 상기 실리콘용탕(P2)이 굳어지는 것을 방지하게 된다.

이와 같이, 상기 실리콘용융부(300)에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)에 상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스의 투입이 끝나게 되면 상기 진공펌프(110)는 펌핑을 하여 상기 진공챔버(100)의 내부를 다시 고진공 상태로 만들게 된다.

그리고 상기 전자빔조사부(200)는 상기 진공챔버(100)가 고진공 상태가 되면 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부에 전자빔을 조사하여 다시 재가열을 하게 된다. 이때, 상기 보조가열부(500)는 동작을 멈추게 된다.

다음으로, 도 4를 참조하여 상기 진공챔버(100)의 고진공 및 저진공 상태에서의 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 도 1의 진공챔버(100)가 고진공 및 저진공 상태일 때의 동작과정을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 전자빔조사부(200)가 상기 실리콘용융부(300)에 전자빔을 조사하는 경우, 상기 진공챔버(100) 내부의 진공상태는 약 1×10-4Torr이하가 되는 것이 바람직하다.

상기 진공 챔버 내부의 압력이 10-4 torr 를 초과할 경우 불순물 휘발 효과가 불충분하여 실리콘 정련 효과가 감소할 수 있다.

이와 같이, 상기 전자빔조사부(200)로부터 조사된 전자빔에 의해서 상기 실리콘용탕(P2)이 용융 및 휘발정련이 일어난 후, 상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스를 투입하기 위해서 상기 진공챔버(100)는 저진공 상태가 된다.

상기 진공펌프(110)에 의해서 상기 진공챔버(100)는 약 9×10-3Torr이상의 저진공 상태가 되면 상기 전자빔조사부(200)의 동작이 멈추며, 상기 산화소스투입부(600)는 상기 실리콘용융부(300)로 산화제 및 반응가스를 투입하게 된다.

투입된 산화제 및 반응가스는 상기 실리콘용탕(P2)과 반응하여 산화정련을 통해 불순물이 제거된다.

상기 산화소스투입부(600)로부터 산화제 및 반응가스가 상기 실리콘용융부(300)에 투입이 끝나면 상기 진공펌프(110)는 상기 진공챔버(100)를 다시 약 1×10-4Torr이하의 고진공 상태로 만들어준다.

이때, 상기 전자빔조사부(200)가 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부에 전자빔을 조사하기 위해서는 일정시간이 필요하기 때문에, 이 시간 동안 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)이 응고될 수 있다. 그래서 상기 전자빔조사부(200)가 다시 전자빔을 조사하는데 걸리는 시간 동안에 상기 실리콘용탕(P2)이 응고되는 것을 방지하기 위해서 보조가열부(500)가 동작하여 상기 실리콘용탕(P2)이 응고되는 것을 방지하게 된다.

이와 같은 과정을 지속적으로 반복하여 상기 실리콘용탕(P2)의 용융상태가 유지되며 불순물을 제거한다. 그리고 불순물이 제거된 상기 실리콘용탕(P2)은 상기 일방향응고부(400)로 투입되며, 상기 일방향응고부(400)의 하부에 구비된 상기 스타트블럭(410)에 의하여 하부 방향으로 이송된 후 상기 냉각채널(C)에 의해서 응고 및 주조되어 폴리실리콘이 형성된다.

여기서, 상기 일방향응고부(400)를 통해 상기 실리콘용탕(P2)은 액체에서 고체로 상변이 중에 고체-액체 계면을 따라 불순물을 액체로 이동시키는 정련공정을 거치며 최종적으로 불순물이 제거된다.

이어서, 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치가 동작하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 도 1의 폴리실리콘 제조장치의 전체 동작과정을 나타낸 순서도이다.

먼저, 상기 원료투입부(120)로부터 상기 실리콘용융부(300)에 상기 실리콘원료가 투입된다(S101). 그리고 상기 진공챔버(100)는 상기 진공펌프(110)에 의해서 고진공 상태가 된다(S102). 이와 같이 상기 진공챔버(100)가 고진공 상태가 되면 상기 전자빔조사부(200)는 상기 실리콘용융부(300)에 전자빔을 조사하여 상기 실리콘원료(P1)를 상기 실리콘용탕(P2)으로 용융시킨다(S103). 또한, 상기 전자빔조사부(200)는 상기 일방향응고부(400)의 상부에도 전자빔을 조사하게 된다. 최초 동작시에는 상기 일방향응고부(400)에 상기 실리콘용탕(P2)이 수용되어있지 않지만 지속적인 반복과정을 통해 상기 일방향응고부(400)의 상부에 상기 실리콘용탕(P2)이 수용되기 때문이다.

이어서, 상기 전자빔조사부(200)를 통해서 상기 실리콘용융부(300)에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물이 제거되면 상기 전자빔조사부(200)는 전자빔의 조사를 멈추게 된다(S104). 이와 같이 상기 전자빔조사부(200)의 동작이 멈추면 상기 진공펌프(110)는 펌핑을 통해서 상기 진공챔버(100)를 저진공 상태로 만들어준다(S105). 이와 함께, 상기 보조가열부(500)는 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부를 가열하게 된다(S106).

그리고 상기 진공챔버(100)가 저진공 상태가 되면, 상기 산화소스투입부(600)는 산화제 및 반응가스를 상기 실리콘용융부(300)로 투입하여 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물을 제거한다(S107).

상기 산화소스투입부(600)가 산화제 및 반응가스의 투입이 끝나면 상기 진공펌프(110)는 상기 진공챔버(100)를 다시 고진공 상태로 만들게 된다(S108). 그리고 상기 전자빔조사부(200)는 다시 전자빔을 조사하여 상기 실리콘용탕(P2)을 재가열 하게 된다(S109). 이때, 상기 보조가열부(500)의 동작은 멈추게 된다(S110).

이어서, 불순물 정련과정이 끝난 상기 실리콘용탕(P2)은 상기 일방향응고부(400)로 이동하게 된다(S111). 그리고 상기 일방향응고부(400)에서 상기 실리콘용탕(P2)이 상기 스타트블럭(410)의 이동에 의해 하부방향으로 이동하며 응고된다(S112).

이와 같은 과정의 반복을 통해 순도가 높은 폴리실리콘을 제조하게 된다.

제 2실시예

다음으로, 폴리실리콘 제조장치의 제 2실시예에 대해서 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 기본적인 구성은 앞서 상술한 제 1실시예의 구성과 유사하다. 하지만, 별도의 상기 산화소스투입부(600)를 가지지 않고 플라즈마투입부가 구비된다.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 구성을 살펴보면 크게 진공챔버(100), 전자빔조사부(200), 실리콘용융부(300), 일방향응고부(400) 및 플라즈마투입부(700)로 구성된다.

상기 진공챔버(100), 상기 전자빔조사부(200), 상기 실리콘용융부(300), 상기 일방향응고부(400)의 구성 및 기능은 상술한 제 1실시예의 구성과 동일하다.

하지만, 상기 플라즈마투입부(700)는 상기 진공챔버(100) 내부에서 상기 실리콘용융부(300)의 상부에 배치되며 플라즈마를 투입하여 사용하여 상기 실리콘용탕(P2)에 포함된 불순물을 제거하게 된다.

여기서, 상기 플라즈마투입부(700)로부터 상기 실리콘용융부(300)에 플라즈마를 투입하기 위해서는, 상기 산화소스투입부(600)가 산화제 및 반응가스를 투입하기 위해 산기 진공챔버(100)를 저진공 상태를 만들었던 것처럼 상기 진공챔버(100) 내부가 저진공 상태가 되어야 한다.

그래서 고진공 상태의 진공챔버(100)에서 전자빔을 조사하여 상기 실리콘용탕(P2)을 휘발정련을 한 후, 상기 진공펌프(110)에 의해서 상기 진공챔버(100)를 저진공 상태로 만든다. 그 후, 상기 플라즈마투입부는 저진공 상태에서 플라즈마를 상기 실리콘용탕(P2)에 투입하여 상기 실리콘용탕(P2)에 있는 불순물을 플라즈마 정련을 통해서 제거한다.

이와 같은 과정을 통해서 상기 전자빔조사부(200)를 통한 휘발정련만으로 제거되지 않는 불순물을 제거할 수 잇다.

이와 같이, 상기 전자빔조사부(200) 및 상기 플라즈마투입부(700)에 의해서 정련된 상기 실리콘용탕(P2)은 상기 일방향응고부(400)에 투입되어 하부방향부터 순차적으로 응고된다.

이와 같이 구성된 폴리실리콘 제조장치는 전자빔을 사용한 휘발정련뿐만 아니라 플라즈마를 사용한 정련방법도 함께 사용하여 보다 높은 순도의 실리콘을 제조할 수 있다.

이어서, 도 7을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 폴리실리콘 제조장치의 동작과정에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 도 6의 폴리실리콘 제조장치의 전체 동작과정을 나타낸 순서도이다.

먼저, 상기 원료투입부(120)로부터 상기 실리콘용융부(300)에 상기 실리콘원료가 투입된다(S201). 그리고 상기 진공챔버(100)는 상기 진공펌프(110)에 의해서 고진공 상태가 된다(S202).

이와 같이 상기 진공챔버(100)가 고진공 상태가 되면 상기 전자빔조사부(200)는 상기 실리콘용융부(300)에 전자빔을 조사하여 상기 실리콘원료(P1)를 상기 실리콘용탕(P2)으로 용융시킨다(S203). 또한, 상기 전자빔조사부(200)는 상기 일방향응고부(400)의 상부에도 전자빔을 조사하게 된다. 최초 동작시에는 상기 일방향응고부(400)에 상기 실리콘용탕(P2)이 수용되어있지 않지만 지속적인 반복과정을 통해 상기 일방향응고부(400)의 상부에 상기 실리콘용탕(P2)이 수용되기 때문이다.

이어서, 상기 전자빔조사부(200)를 통해서 상기 실리콘용융부(300)에 수용된 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물이 제거되면 상기 전자빔조사부(200)는 전자빔의 조사를 멈추게 된다(S204).

이와 같이 상기 전자빔조사부(200)의 동작이 멈추면 상기 진공펌프(110)는 펌핑을 통해서 상기 진공챔버(100)를 저진공 상태로 만들어준다(S205). 이와 함께, 상기 보조가열부(500)는 상기 실리콘용융부(300) 및 상기 일방향응고부(400)의 상부를 가열하게 된다(S206).

그리고 상기 진공챔버(100)가 저진공 상태가 되면, 상기 플라즈마투입부(700)는 플라즈마를 상기 실리콘용융부(300)로 투입하여 상기 실리콘용탕(P2)의 불순물을 제거한다(S207).

상기 플라즈마투입부(700)로부터 상기 실리콘용융부(300)에 플라즈마의 투입이 끝나면 상기 진공펌프(110)는 상기 진공챔버(100)를 다시 고진공 상태로 만들게 된다(S208).

그리고 상기 전자빔조사부(200)는 다시 전자빔을 조사하여 상기 실리콘용탕(P2)을 재가열 하게 된다(S209). 이때, 상기 보조가열부(500)의 동작은 멈추게 된다(S210).

이어서, 불순물 정련과정이 끝난 상기 실리콘용탕(P2)은 상기 일방향응고부(400)로 이동하게 된다(S211). 그리고 상기 일방향응고부(400)에서 상기 실리콘용탕(P2)이 상기 스타트블럭(410)의 이동에 의해 하부방향으로 이동하며 응고된다(S212).

이와 같은 과정을 반복하여 지속적으로 상기 실리콘원료(P1)를 정련하며 순도가 높은 폴리실리콘을 제조할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명한 실시예 외에도 본 발명의 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그러므로 본 실시예는 특정형태로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 진공챔버 110: 진공펌프
120: 원료투입부 200: 전자빔조사부
210: 제 1전자총 220: 제 2전자총
300: 실리콘용융부 400: 일방향응고부
410: 스타트블럭 500: 보조가열부
600: 산화소스투입부 700: 플라즈마투입부
P1: 실리콘원료 P2: 실리콘용탕
C: 냉각채널

Claims

진공분위기를 유지하는 진공챔버;
상기 진공챔버에 구비되어 전자빔을 조사하는 전자빔조사부;
입자형태의 실리콘원료물질이 장입되며, 상기 전자빔조사부로부터 전자빔이 조사되는 영역 내에 배치되어 전자빔에 의해 실리콘원료물질이 용융되어 실리콘용탕이 만들어지는 실리콘용융부;
하부에 냉각채널이 형성되어 상기 실리콘용융부로부터 공급되는 실리콘용탕을 응고시키는 일방향응고부; 및
상기 진공챔버 내부에 구비된 실리콘원료에 산화제 및 반응가스를 투입하여 불순물을 제거하는 산화소스투입부;
를 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 전자빔조사부 및 상기 산화소스투입부는 동시에 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 진공챔버는,
일측에 구비되어 상기 진공챔버 내부의 진공상태를 조절하는 진공펌프를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제 3항에 있어서,
상기 전자빔조사부에서 상기 실리콘용융부에 전자빔을 조사할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 고진공 상태가 되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 3항에 있어서,
상기 산화소스투입부에서 상기 실리콘용융부에 산화소스를 투입할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 저진공 상태가 되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 일방향응고부의 상부 및 상기 실리콘용융부를 가열하는 보조가열부를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 실리콘용융부는,
하부에 냉각 채널이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 일방향응고부는,
하부에 냉각 채널이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 실리콘용융부는 복수 개로 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 전자빔조사부는,
상기 일방향응고부의 상부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 전자빔조사부는,
복수 개로 구성되어 상기 실리콘용융부 및 일방향응고부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
진공챔버 내부에 구비된 실리콘용융부에 실리콘원료를 투입하는 단계;
상기 진공챔버에 구비된 진공펌프를 이용해 내부를 고진공으로 만드는 단계;
전자빔조사부를 통해 전자빔을 상기 실리콘용융부에 조사하여 상기 실리콘원료를 용융시켜 실리콘용탕으로 만드는 단계;
상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계;
상기 실리콘용융부에 산화소스투입부를 통해 산화제 및 반응가스를 투입하여 상기 실리콘용탕을 정련하는 단계;
상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 일방향응고부로 이동시키는 단계; 및
상기 일방향응고부를 통해 실리콘용탕을 응고시켜 실리콘을 제조하는 단계;
를 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계는,
별도로 구비된 보조가열부에 의해서 상기 실리콘용융부를 가열하는 단계를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 다시 고진공으로 만드는 단계; 및
상기 전자빔조사부를 통해 상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 재가열하는 단계;
를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조방법.
진공분위기를 유지하는 진공챔버;
상기 진공챔버에 구비되어 전자빔을 조사하는 전자빔조사부;
입자형태의 실리콘원료물질이 장입되며, 상기 전자빔조사부로부터 전자빔이 조사되는 영역 내에 배치되어 전자빔에 의해 실리콘원료물질이 용융되어 실리콘용탕이 만들어지는 실리콘용융부;
하부에 냉각채널이 형성되어 상기 실리콘용융부로부터 공급되는 실리콘용탕을 응고시키는 일방향응고부; 및
상기 진공챔버 내부에 구비된 실리콘원료에 플라즈마를 투입하여 불순물을 제거하는 플라즈마투입부;
를 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제 15항에 있어서,
상기 전자빔조사부 및 상기 플라즈마투입부는 동시에 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 15항에 있어서,
상기 진공챔버는,
일측에 구비되어 상기 진공챔버 내부의 진공상태를 조절하는 진공펌프를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제 17항에 있어서,
상기 전자빔조사부에서 상기 실리콘용융부에 전자빔을 조사할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 고진공 상태가 되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 17항에 있어서,
상기 플라즈마투입부에서 상기 실리콘용융부에 플라즈마를 투입할 때, 상기 진공챔버는 상기 진공펌프에 의해 저진공 상태가 되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 15항에 있어서,
상기 실리콘용융부 및 상기 일방향응고부를 가열하는 보조가열부를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제15항에 있어서,
상기 실리콘용융부는,
하부에 냉각 채널이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제15항에 있어서,
상기 일방향응고부는,
하부에 냉각 채널이 형성된 구리 재질의 주조 용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 15항에 있어서,
상기 실리콘용융부는,
복수 개로 구성되는 폴리실리콘 제조장치.
제 15항에 있어서,
상기 전자빔조사부는,
상기 일방향응고부의 상부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
제 15항에 있어서,
상기 전자빔조사부는,
복수 개로 구성되어 상기 실리콘용융부 및 일방향응고부에 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조장치.
진공챔버 내부에 구비된 실리콘용융부에 실리콘원료를 투입하는 단계;
상기 진공챔버에 구비된 진공펌프를 이용해 내부를 고진공으로 만드는 단계;
전자빔조사부를 통해 전자빔을 상기 실리콘용융부에 조사하여 상기 실리콘원료를 용융시켜 실리콘용탕으로 만드는 단계;
상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계;
상기 실리콘용융부에 플라즈마투입부를 통해 플라즈마를 투입하여 상기 실리콘용탕을 정련하는 단계;
상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 일방향응고부로 이동시키는 단계; 및
상기 일방향응고부를 통해 실리콘용탕을 응고시켜 실리콘을 제조하는 단계;
를 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조방법.
제 26항에 있어서,
상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 저진공으로 만드는 단계는,
별도로 구비된 보조가열부에 의해서 상기 실리콘용융부를 가열하는 단계를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조방법.
제 26항에 있어서,
상기 진공펌프를 이용해 진공챔버 내부를 다시 고진공으로 만드는 단계; 및
상기 전자빔조사부를 통해 상기 실리콘용융부에 수용된 상기 실리콘용탕을 재가열하는 단계;
를 더 포함하여 구성되는 폴리실리콘 제조방법.