KR20190058963A - Reactor for growing silicon carbide single crystal - Google Patents

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KR20190058963A KR1020170156423A KR20170156423A KR20190058963A KR 20190058963 A KR20190058963 A KR 20190058963A KR 1020170156423 A KR1020170156423 A KR 1020170156423A KR 20170156423 A KR20170156423 A KR 20170156423A KR 20190058963 A KR20190058963 A KR 20190058963A
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남현석
장희혁
권달회
정은준
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일진디스플레이(주)
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for growing a silicon carbide single crystal by a liquid growth method. According to the present invention, the apparatus comprises: a reaction chamber formed under a constant pressure atmosphere; a crucible made of a graphite material, provided in the reaction chamber, and formed with an inner space part in which a molten metal containing silicon or silicon carbide (SiC) is charged; a holder extending from an upper portion of the crucible to the inside of the crucible, and fixed with a silicon carbide seed which is a time point of growing silicon carbide from the molten metal at a lower end thereof; a flow part provided to be adjacent to an upper portion of the silicon carbide seed, and rotated in accordance with the rotation of the holder to convect the molten metal in a predetermined direction; and an induction coil for heating the crucible. According to the present invention, the density of carbon in the crucible is uniformly maintained by increasing the flow of the fluid in the crucible by the flow part, and the flow part is formed of the graphite at the same time, such that a high-density carbon region is formed at a growth position of a silicon carbide single crystal by being partially melted at high temperature, thereby allowing high-speed growth and mass-growth.

Description

탄화규소 단결정 성장 장치{Reactor for growing silicon carbide single crystal}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a silicon carbide single crystal growing apparatus,

발명은 액상 성장법에 의하여 탄화규소 단결정을 성장시키기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for growing a silicon carbide single crystal by a liquid phase growth method.

반도체 재료로 현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 실리콘에 비해 우수한 특성을 가지고 있는 차세대 반도체 재료로서 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN) 및 질화알루미늄 등의 화합물 반도체 재료가 널리 연구되고 있다. 그 중에서도 특히 탄화규소는 기계적 강도가 우수할 뿐만 아니라, 열적 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 열전도도가 4W/cm2 이상으로 매우 클 뿐만 아니라 동작 한계 온도가 실리콘의 200 이하와 비교하여 650 이하일 정도로 매우 높다. 또한 결정 구조가 3C 탄화규소, 4H 탄화규소, 6H 탄화규소인 경우에 모두 밴드갭이 2.5eV 이상으로서 실리콘과 비교하여 2배 이상으로 인해 고전력 및 저손실 변환장치용 반도체 재료로서 매우 우수하여, 최근 LED와 같은 광반도체 및 전력 변환용 반도체 재료로서 주목받고 있다. BACKGROUND ART Compound semiconductor materials such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), and aluminum nitride have been extensively studied as next-generation semiconductor materials having excellent characteristics compared to silicon currently used as a semiconductor material. In particular, silicon carbide is excellent not only in mechanical strength but also in thermal stability and chemical stability, and has a very high thermal conductivity of not less than 4 W / cm 2 , and its operating temperature limit is as low as 650 high. In the case where the crystal structure is 3C silicon carbide, 4H silicon carbide, and 6H silicon carbide, the band gap is 2.5 eV or more, which is twice as high as that of silicon. Therefore, it is excellent as a semiconductor material for high power and low- And a semiconductor material for power conversion.

통상적으로 탄화규소 단결정의 성장을 위해서는, 탄소와 실리카를 2000 이상의 고온 전기로에서 반응시키는 애치슨(Acheson) 방법, 탄화규소(SiC)를 원료로 하여 2000 이상의 고온에서 승화시켜 단결정을 성장시키는 승화법이 있다. 이외에도, 기체 소스를 사용하여 화학적으로 증착시키는 방법이 사용되고 있다.Generally, for the growth of silicon carbide single crystal, there is a sublimation method in which a single crystal is grown by sublimation at a high temperature of 2,000 or more using silicon carbide (SiC) as a raw material, Acheson method in which carbon and silica are reacted in a high- . In addition, a method of chemical vapor deposition using a gas source is being used.

그러나, 애치슨(Acheson) 방법은 고순도의 탄화규소 단결정을 얻기가 매우 어렵고, 화학적 기상 증착법은 박막으로서만 두께가 제한된 수준으로 성장시킬 수 있다. 이에 따라 고온에서 탄화규소를 승화시켜 결정을 성장시키는 승화법에 대한 연구에 집중되어 왔다. 그러나, 승화법 역시 일반적으로 2200 이상의 고온에서 이루어지고, 미세결함(micropipe) 및 적층결함(stacking fault)과 같은 여러 결함이 발생할 가능성이 많아 생산단가적 측면에서 한계가 있는 문제점을 안고 있다.However, the Acheson method is very difficult to obtain a high purity silicon carbide single crystal, and the chemical vapor deposition method can grow to a thickness limited level only as a thin film. Therefore, it has been focused on a sublimation method for growing crystals by sublimation of silicon carbide at a high temperature. However, the sublimation method is also generally performed at a high temperature of 2200 or more, and there is a possibility that various defects such as micropipes and stacking faults are generated, resulting in a limitation in production unit cost.

이러한 승화법의 문제점을 해결하고자 초크랄스키법(Czochralski, 결정인상법: crystal pulling method)을 응용한 액상 성장법이 도입되었다. 초크랄스키법은 융액으로부터 단결정(單結晶)을 육성하는 방법이다. 결정 형상이나 성질은 인상속도(성장속도), 회전속도, 온도기울기 또는 결정방위에 따라 결정된다. 탄화규소 단결정을 위한 액상 성장법은 일반적으로 그래파이트 도가니 안에 실리콘 또는 탄화규소 분말을 장입한 후 약 1600에서 1900의 고온으로 승온하여 도가니 상부에 위치한 탄화규소 종자정 표면에서부터 결정이 성장되도록 한다. 그러나 이러한 방법으로는 결정 성장의 속도가 50㎛/hr 이하로 매우 낮아 경제성이 떨어진다. In order to solve the problem of the sublimation method, a liquid phase growth method employing a Czochralski (crystal pulling method) was introduced. The Czochralski method is a method of growing a single crystal from a melt. The crystal shape and properties are determined by the pulling rate (growth rate), the rotation speed, the temperature gradient, or the crystal orientation. In the liquid phase growth method for silicon carbide single crystal, generally, silicon or silicon carbide powder is charged into a graphite crucible and then heated to a high temperature of about 1600 to 1900 to grow crystals from the silicon carbide seed crystal surface located in the upper part of the crucible. However, in this method, the rate of crystal growth is as low as 50 탆 / hr or less, resulting in poor economical efficiency.

탄화규소 단결정 성장을 위한 액상 성장법의 경우, 결정성장용 탄소는 통상적으로는 그래파이트(Graphite) 도가니(crucible)을 사용한다. 즉, 그래파이트 도가니를 구성하고 있는 탄소 원자가 액상으로 분리되면서, 이후 용액내로 퍼지고는 그 중 일부가 탄화규소 단결정 성장지점으로 이동하여 단결정이 성장된다. 그러나 탄소 원자가 공급되는 도가니 주변의 탄소 농도와 탄소 원자가 탄화규소로 합성되면서 사라지는 단결정 성장 주위의 탄소 농도에는 차이가 발생하게 된다. In the case of the liquid phase growth method for growing silicon carbide single crystal, carbon for crystal growth usually uses a graphite crucible. That is, as the carbon atoms constituting the graphite crucible are separated into liquid phases, they are then spread into the solution, and a part of the carbon atoms move to the silicon carbide single crystal growth point to grow single crystals. However, there is a difference between the carbon concentration around the crucible in which the carbon atoms are supplied and the carbon concentration around the single crystal growth that disappears when the carbon atoms are synthesized with silicon carbide.

따라서 고온으로 운영되고 밀폐된 성장로내에서 도가니 내 용액 중의 탄소 농도를 균일하게 하므로써, 실제적으로는 단결정 성장 주위의 탄소 농도를 높일 필요가 있다. 이를 위해 통상 초크랄스키법에 사용되는 방법과 같이 종자정이 고정되어 있는 종자정 고정봉을 회전시키거나 그리고/혹은 도가니를 회전시켜 용액내의 탄소농도 균일도를 높이는 방법이 이용되고 있으나, 고속 성장 및 대용량 성장을 위해서 더욱 향상된 방법이 요구되고 있다.Therefore, it is necessary to increase the carbon concentration around the single crystal growth by making the carbon concentration in the solution in the crucible uniform in the closed growth line operated at a high temperature. In order to accomplish this, a method is employed in which a seed fixing bar fixed with seed crystals is rotated and / or a crucible is rotated to increase the uniformity of carbon concentration in the solution, as in the method used in the Czochralski method. However, More advanced methods are required for growth.

본 발명은 탄화규소 단결정의 고속 성장 및 대용량 성장에 적합한 성장 장치를 제공한다.The present invention provides a growth apparatus suitable for high-speed growth and large-capacity growth of a silicon carbide single crystal.

본 발명에 따른 탄화규소 단결정 성장장치는 일정한 압력 분위기로 조성되는 반응챔버; 상기 반응챔버 내에 구비되고, 실리콘, 또는 탄화규소(SiC)를 포함하는 용탕이 장입되는 내측공간부가 형성되는 그래파이트 재질의 도가니; 상기 도가니의 상부부터 상기 도가니 내측으로 연장되고, 하단에 상기 용탕으로부터 탄화규소 성장의 시점이 되는 탄화규소 시드가 고정되는 홀더; 상기 탄화규소 시드의 상부에 인접하도록 구비되고, 상기 홀더의 회전에 따라 함께 회전하여 상기 용탕을 일정 방향으로 대류시키는 유동부; 및 상기 도가니를 가열하기 위한 유도코일;을 포함한다.A silicon carbide single crystal growth apparatus according to the present invention includes: a reaction chamber formed in a constant pressure atmosphere; A crucible made of graphite material provided in the reaction chamber and having an inner space portion filled with a silicon or a molten metal containing silicon carbide (SiC); A holder extending from an upper portion of the crucible to an inner side of the crucible and fixing a silicon carbide seed at a lower end of the furnace at the time of silicon carbide growth; A moving unit provided adjacent to an upper portion of the silicon carbide seed and rotated together with the holder to rotate the molten metal in a predetermined direction; And an induction coil for heating the crucible.

또한 상기 유동부는 그라파이트 재질로 형성될 수 있다.Further, the flow portion may be formed of a graphite material.

또한 상기 홀더는, 상부로부터 일정한 길이를 갖는 관 형상으로 형성되는 상부로드; 및 상기 상부로드의 하부에 일체형으로 구비되고, 상기 탄화규소 시드의 구경에 대응하는 직경을 갖도록 형성되어 상기 탄화규소 시드가 고정되는 시드 고정부;를 포함할 수 있다.The holder may further include: an upper rod formed in a tubular shape having a predetermined length from an upper portion; And a seed fixing part integrally formed at a lower portion of the upper rod and having a diameter corresponding to the diameter of the silicon carbide seed and fixing the silicon carbide seed.

또한 상기 유동부는, 상기 상부 로드에 외삽되는 결합부; 및 상기 결합부의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고, 수평방향에 대하여 경사지도록 구비되는 날개부;를 포함할 수 있다.The flow unit may further include: a coupling unit extruded into the upper rod; And a wing portion extending radially from the outer circumferential surface of the engaging portion and inclined with respect to the horizontal direction.

또한 상기 유동부는 상기 시드 고정부의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고, 수평방향에 대하여 경사지도록 구비되는 날개부를 포함할 수 있다.The flow portion may include a wing portion extending radially from the outer circumferential surface of the seed fixing portion and inclined with respect to the horizontal direction.

또한 상기 도가니의 하부에 배치되어 상기 도가니를 회전시키는 구동부가 구비될 수 있다.And a driving unit disposed under the crucible for rotating the crucible.

또한 상기 구동부는 회전의 중심이 되는 구동 로드를 포함할 수 있다.The driving unit may include a driving rod that is a center of rotation.

또한 상기 유도코일은 상기 도가니의 외주면 측에 구비될 수 있다.The induction coil may be provided on the outer peripheral surface side of the crucible.

본 발명에 따르면, 유동부에 의하여 도가니 내 유체의 유동을 증가시킴으로써 도가니 내의 탄소의 밀도를 균일하게 유지시키면서 동시에 유동부를 그라파이트로 형성함으로써 고온에서 부분적으로 용융되어 탄화규소 단결정의 성장 위치에 고밀도 탄소 영역을 형성하여 고속 성장 및 대용량 성장이 가능하도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, the flow of the fluid in the crucible is increased by the flow portion to uniformly maintain the density of the carbon in the crucible, and at the same time, the flow portion is formed into graphite to partially melt at a high temperature, So that high-speed growth and large-capacity growth are enabled.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 로드의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시예 따른 유동부의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 상부 로드와 도 2의 유동부가 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 상부 로드의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 탄화규소 단결정 성장장치의 모습을 나타내는 개략도이다.
1 is a schematic perspective view showing an upper rod according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic perspective view illustrating a view of a flow portion according to one embodiment.
3 is a perspective view showing a state where the upper rod of FIG. 1 and the flow portion of FIG. 2 are combined.
4 is a schematic perspective view showing an upper rod according to another embodiment.
5 is a schematic view showing a state of a silicon carbide single crystal growing apparatus according to this embodiment.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the absence of special definitions or references, the terms used in this description are based on the conditions indicated in the drawings. The same reference numerals denote the same members throughout the embodiments. For the sake of convenience, the thicknesses and dimensions of the structures shown in the drawings may be exaggerated, and they do not mean that the dimensions and the proportions of the structures should be actually set.

도 1 내지 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 상부로드를 포함하는 홀더를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 로드의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 2는 일 실시예 따른 유동부의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 1의 상부 로드와 도 2의 유동부가 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.1 to 3, a holder including an upper rod according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an upper rod according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state of a flow portion according to an embodiment, FIG. 3 is a cross- In which the flow portion of the gasket is joined.

도 1을 참조하여 설며하면, 본 실시예에 따른 홀더(10)는 도가니의 상부부터 도가니 내측으로 연장되도록 일정한 길이를 갖도록 형성된다. 홀더(10)는 하단에 용탕으로부터 탄화규소 성장의 시점이 되는 탄화규소 시드가 고정된다.Referring to FIG. 1, the holder 10 according to the present embodiment is formed to have a predetermined length extending from the top of the crucible to the inside of the crucible. The silicon carbide seed, which is the starting point of silicon carbide growth, is fixed to the lower end of the holder 10 from the molten metal.

홀더(10)는 상부로드(11) 및 시드 고정부(13)를 포함한다. 상부로드(11)는 상부로부터 일정한 길이를 갖는 관 형상으로 형성된다. 시드 고정부(13)는 상부로드(11)의 하부에 일체형으로 구비되고, 탄화규소 시드의 구경에 대응하는 직경을 갖도록 형성된다. 시드 고정부(13)의 하단에는 탄화규소 시드(15)가 고정된다.The holder (10) includes an upper rod (11) and a seed fixing portion (13). The upper rod 11 is formed in a tubular shape having a certain length from the top. The seed fixing portion 13 is integrally provided at the lower portion of the upper rod 11 and is formed to have a diameter corresponding to the diameter of the silicon carbide seed. A silicon carbide seed 15 is fixed to the lower end of the seed fixing portion 13.

이와 같이 홀더(10)는 탄화규소 결정 성장을 지지하는 지지구조를 형성한다.Thus, the holder 10 forms a supporting structure for supporting the growth of silicon carbide crystals.

도 2를 참조하여 설명하면, 유동부(20)는 탄화규소 시드의 상부에 인접하도록 구비되어 홀더의 회전에 따라 함께 회전하여 용탕을 일정 방향으로 대류시키는 기능을 한다. 유동부(20)는 결합부(21)와 날개부(23)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the moving unit 20 is provided adjacent to the upper portion of the silicon carbide seed, and functions to convect the molten metal in a predetermined direction by rotating together with the rotation of the holder. The moving part 20 has a coupling part 21 and a wing part 23.

결합부(21)는 상부 로드(11)에 외삽되도록 중공의 원형 플레이트 형상으로 형성된다. 날개부(23)는 결합부(21)의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고, 수평방향에 대하여 경사진 플레이트 형상으로 형성된다.The engaging portion 21 is formed in the shape of a hollow circular plate so as to be extrapolated to the upper rod 11. The wing portion 23 extends radially from the outer peripheral surface of the engaging portion 21 and is formed into a plate shape inclined with respect to the horizontal direction.

이 때 유동부(20)는 그라파이트 재질로 형성될 수 있다. 유동부(20)가 그라파이트 재질로 형성됨으로써 용탕 내에서 부분적으로 용융되어 용탕 내 탄소의 밀도를 증가시키는 기능을 한다.At this time, the flow portion 20 may be formed of a graphite material. The flow portion 20 is formed of a graphite material to partially melt in the molten metal to increase the density of carbon in the molten metal.

유동부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 상부로드(10)에 외삽되어 시드 고정부(13)의 상단에 고정된다. 유동부(20)가 회전함에 따라 유동부(20)가 침지된 용탕은 일정한 방향으로 유동하게 된다.The flow portion 20 is fixed to the upper end of the seed fixing portion 13 by being extrapolated to the upper rod 10 as shown in Fig. As the moving part 20 rotates, the molten metal immersed in the moving part 20 flows in a certain direction.

도 4를 참조하여 다른 실시예에 따른 상부로드를 포함하는 홀더를 설명한다. 도 4는 다른 실시예에 따른 상부 로드의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이다.A holder including an upper rod according to another embodiment will be described with reference to FIG. 4 is a schematic perspective view showing an upper rod according to another embodiment.

본 실시예에 따른 유동부는 별도의 결합부를 구비하지 않고, 단순히 날개부(23)만을 포함한다. 이 경우 날개부(23)는 시드 고정부(13)의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고, 수평방향에 대하여 경사지도록 구비되는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.The flow portion according to the present embodiment does not have a separate engaging portion but includes only the wing portion 23 only. In this case, the wing portion 23 may be formed in a plate shape extending radially from the outer peripheral surface of the seed fixing portion 13 and inclined with respect to the horizontal direction.

도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 탄화규소 단결정 성장장치를 포함하는 탄화규소 단결정 성장장치의 작용을 설명한다. 도 5는 본 실시예에 따른 탄화규소 단결정 성장장치의 모습을 나타내는 개략도이다.The operation of the silicon carbide single crystal growing apparatus including the silicon carbide single crystal growing apparatus according to one embodiment will be described with reference to FIG. 5 is a schematic view showing a state of a silicon carbide single crystal growing apparatus according to this embodiment.

본 실시예에 따른 탄화규소 단결정 성장장치는 반응챔버(41), 도가니(30), 홀더(11, 13), 유동부(23) 및 유도 코일(43)을 포함한다.The silicon carbide single crystal growing apparatus according to the present embodiment includes a reaction chamber 41, a crucible 30, holders 11 and 13, a flow portion 23 and an induction coil 43.

반응챔버(41)는 일정한 압력 분위기로 조성된다. 반응챔버(41)에는 아르곤 또는 헬륨과 같은 불활성 기체가 채워진다. 이러한 분위기 하에서 일정한 압력 분위기를 형성한다. 한편, 반응챔버(41)에는 일정한 압력 유지를 위하여 진공 펌프 및 분위기 제어용 가스 실린더가 밸브를 통해 연결된다.The reaction chamber 41 is formed in a constant pressure atmosphere. The reaction chamber 41 is filled with an inert gas such as argon or helium. Under this atmosphere, a constant pressure atmosphere is formed. On the other hand, a vacuum pump and a gas cylinder for atmosphere control are connected to the reaction chamber 41 through a valve to maintain a constant pressure.

도가니(30)는 반응챔버(41) 내에 구비되고, 실리콘, 또는 탄화규소(SiC)를 포함하는 용탕이 장입되는 내측공간부가 형성된다. 도가니(30)는 그래파이트 재질로 만들어지며, 도가니(30) 그 자체가 탄소의 공급원으로도 활용될 수 있다.The crucible 30 is provided in the reaction chamber 41, and an inner space portion into which silicon or silicon containing silicon carbide (SiC) is charged is formed. The crucible 30 is made of a graphite material, and the crucible 30 itself can be used as a carbon source.

홀더(11, 13)는 앞서 설명한 바와 같이 상부 로드(11)와 시드 고정부(13)를 포함하며, 유동부(23)를 구비할 수 있다. 홀더(11, 13)는 도가니(30)의 상부로부터 도가니(30) 내측으로 연장되고, 하단에 상기 용탕으로부터 탄화규소 성장의 시점이 되는 탄화규소 시드(15)가 고정된다.The holders 11 and 13 include the upper rod 11 and the seed fixing part 13 as described above and may include the moving part 23. [ The holders 11 and 13 extend from the upper part of the crucible 30 to the inside of the crucible 30 and the silicon carbide seed 15 which is the starting point of the silicon carbide growth from the molten metal is fixed at the lower end.

탄화규소 시드(15)는 도가니(30)의 홀더(11, 13)의 회전과 함께 회전한다.또한, 탄화규소 시드(34)는 단결정이 성장함에 따라 홀더(11, 13)가 필요시 상하로 움직이므로써 함께 상하로 이동할 수 있다. 탄화규소 시드(34)로부터 하향 단결정이 성장하는 경우 이러한 성장의 공간을 확보할 수 있도록 높이 조절을 할 수 있다. The silicon carbide seed 15 rotates together with the rotations of the holders 11 and 13 of the crucible 30. The silicon carbide seed 34 is held by the holders 11 and 13 when the single crystal grows, You can move up and down together by moving. When the downward single crystal grows from the silicon carbide seed 34, the height can be adjusted so as to secure such a growth space.

유동부 또는 날개부(23)는 앞서 설명한 바와 같이 홀더(11, 13)가 회전함에 따라 함께 회전하여 용탕(60)이 일저한 방향으로 유동하도록 한다. 이 때 용탕의 탄소 밀도가 균일하게 형성하도록 섞이게 된다.As described above, the moving part or the wing part 23 rotates together with the holders 11 and 13 as they rotate, so that the molten metal 60 flows in one direction in one direction. At this time, the molten metal is mixed so that the carbon density is uniformly formed.

또한 날개부(23)가 그라파이트 재질로 형성됨으로써 도가니(30)가 탄소 성분을 공급하여 탄화규소 시드(15)가 성장할 수 있는 환경을 조성하는 것과 같이 용탕 내에서 부분적으로 용융되어 탄소를 공급하게 된다. 이 때 날개부(23)가 탄화규소 시드(15)의 상부에 인접하여 위치함으로써 탄소 밀도가 높은 영역을 탄화규소 시드(15)의 주위에 형성할 수 있도록 한다.In addition, since the wing portion 23 is formed of graphite material, the crucible 30 is partially melted in the molten metal to supply carbon, such as to create an environment in which the silicon carbide seed 15 can grow by supplying the carbon component . At this time, the wing portion 23 is positioned adjacent to the upper portion of the silicon carbide seed 15, so that a region having a high carbon density can be formed around the silicon carbide seed 15.

한편, 도가니(30)를 가열하기 위한 유도코일(43)을 포함한다. 도가니(30)의 외주면측에는 도시된 바와 같이 유도코일(43)이 구비된다. 이러한 유도 코일(43) 이외에도 저항식 발열체 등이 이용될 수 있다. 유도코일(43)은 도가니(30)의 외주면 측에 구비될 수 있다.On the other hand, an induction coil 43 for heating the crucible 30 is included. An induction coil 43 is provided on the outer circumferential surface of the crucible 30 as shown in the figure. In addition to the induction coil 43, a resistance heating element or the like can be used. The induction coil 43 may be provided on the outer peripheral surface side of the crucible 30.

또한 도가니(30)의 하부에 배치되어 도가니(30)를 회전시키는 구동부(50)가 구비될 수 있다. 구동부(50)는 회전의 중심이 되는 구동 로드(51) 및 구동 로드(51)가 회전가능하도록 지지하는 구동 베이스(53)를 포함할 수 있다.And a driving unit 50 disposed at a lower portion of the crucible 30 and rotating the crucible 30 may be provided. The driving unit 50 may include a driving rod 51 serving as a center of rotation and a driving base 53 for supporting the driving rod 51 so as to be rotatable.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. have.

10: 홀더
11: 상부로드
13: 시드 고정부
15: 탄화규소 시드
20: 유동부
21: 결합부
23: 날개부
30: 도가니
41: 반응챔버
43: 유도 코일
50: 구동부
51: 구동 로드
53: 구동부 베이스
60: 용탕
10: Holder
11: Upper rod
13:
15: Silicon carbide seed
20:
21:
23: wing portion
30: Crucible
41: reaction chamber
43: induction coil
50:
51: driving rod
53:
60: melt

Claims (8)

일정한 압력 분위기로 조성되는 반응챔버;
상기 반응챔버 내에 구비되고, 실리콘, 또는 탄화규소(SiC)를 포함하는 용탕이 장입되는 내측공간부가 형성되는 그래파이트 재질의 도가니;
상기 도가니의 상부부터 상기 도가니 내측으로 연장되고, 하단에 상기 용탕으로부터 탄화규소 성장의 시점이 되는 탄화규소 시드가 고정되는 홀더;
상기 탄화규소 시드의 상부에 인접하도록 구비되고, 상기 홀더의 회전에 따라 함께 회전하여 상기 용탕을 일정 방향으로 대류시키는 유동부; 및
상기 도가니를 가열하기 위한 유도코일;을 포함하는 탄화규소 단결정 성장장치.
A reaction chamber formed in a constant pressure atmosphere;
A crucible made of graphite material provided in the reaction chamber and having an inner space portion filled with a silicon or a molten metal containing silicon carbide (SiC);
A holder extending from an upper portion of the crucible to an inner side of the crucible and fixing a silicon carbide seed at a lower end of the furnace at the time of silicon carbide growth;
A moving unit provided adjacent to an upper portion of the silicon carbide seed and rotated together with the holder to rotate the molten metal in a predetermined direction; And
And an induction coil for heating the crucible.
제1항에 있어서,
상기 유동부는 그라파이트 재질로 형성되는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method according to claim 1,
Wherein the flow portion is formed of a graphite material.
제1항에 있어서,
상기 홀더는,
상부로부터 일정한 길이를 갖는 관 형상으로 형성되는 상부로드; 및
상기 상부로드의 하부에 일체형으로 구비되고, 상기 탄화규소 시드의 구경에 대응하는 직경을 갖도록 형성되어 상기 탄화규소 시드가 고정되는 시드 고정부;를 포함하는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method according to claim 1,
Wherein the holder comprises:
An upper rod formed in a tubular shape having a predetermined length from the upper portion; And
And a seed fixing portion integrally formed at a lower portion of the upper rod and having a diameter corresponding to a diameter of the silicon carbide seed and having the silicon carbide seed fixed thereto.
제3항에 있어서,
상기 유동부는,
상기 상부 로드에 외삽되는 결합부; 및
상기 결합부의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고, 수평방향에 대하여 경사지도록 구비되는 날개부;를 포함하는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method of claim 3,
Wherein the flow-
A coupling portion extrapolating to the upper rod; And
And a blade portion extending radially from an outer circumferential surface of the coupling portion and being inclined with respect to a horizontal direction.
제3항에 있어서,
상기 유동부는 상기 시드 고정부의 외주면으로부터 방사상으로 연장되고, 수평방향에 대하여 경사지도록 구비되는 날개부를 포함하는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method of claim 3,
Wherein the flow portion includes a wing portion extending radially from an outer circumferential surface of the seed fixing portion and inclined with respect to a horizontal direction.
제1항에 있어서,
상기 도가니의 하부에 배치되어 상기 도가니를 회전시키는 구동부가 구비되는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method according to claim 1,
And a driving unit disposed below the crucible for rotating the crucible.
제1항에 있어서,
상기 구동부는 회전의 중심이 되는 구동 로드를 포함하는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method according to claim 1,
Wherein the driving unit includes a driving rod which is a center of rotation.
제1항에 있어서,
상기 유도코일은 상기 도가니의 외주면 측에 구비되는 탄화규소 단결정 성장장치.
The method according to claim 1,
And the induction coil is provided on an outer peripheral surface side of the crucible.
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