TWI783607B - 含石墨物品的測量方法、測量裝置以及晶錠生長系統 - Google Patents

Abstract

本發明涉及用於測量含石墨物品的與感應加熱特性有關 的物性的測量方法、測量裝置以及晶錠生長系統。測量方法包括：配置步驟，在包括捲繞的導線的線圈部配置含石墨物品；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性。所述測量方法等測量晶錠生長容器、絕熱材料等含石墨物品的電磁物性並提供挑選所需的資料，從而能夠確保進一步提高晶錠生長的再現性。

Description

含石墨物品的測量方法、測量裝置以及晶錠生 長系統

本發明涉及含石墨物品的測量方法、測量裝置、晶錠生長系統(METHOD OF MEASURING A GRAPHITE ARTICLE,APPARATUS FOR A MEASURMENT,AND INGOT GROWING SYSTEM)等。本發明涉及晶錠生長容器測量裝置、利用該裝置的晶錠生長容器測量方法等。本發明涉及絕熱材料測量裝置、利用該裝置的絕熱材料測量方法等。

感應加熱是指，向線圈供給高頻交流電流，利用通過電磁感應作用產生的渦電流產生的焦耳(joule)熱來加熱被加熱物的方式。

在通過具有感應加熱構件和絕熱材料的裝置使晶錠生長時，晶錠生長容器、絕熱材料各自的重量(密度)、導熱率、電阻等特性會對晶錠生長產生很大的影響。因此，預先瞭解通過感應加熱方式加熱的晶錠生長容器和/或絕熱材料的電磁物性，對確保 晶錠生長的再現性而言是必要的。

上述背景技術是發明人為本說明書中公開的內容的推導而擁有的技術信息或在推導過程中獲取的技術信息，從而不一定是在申請說明書公開的內容之前向公眾公開的已知技術。

作為相關的現有技術，有韓國公開專利第10-2014-0104500號中公開的「石英玻璃坩堝的評價方法、單晶矽的製備方法」。

本發明的目的在於，提供用於測量含石墨物品的與感應加熱特性有關的物性的測量方法、測量裝置、晶錠生長系統等。

本發明的另一目的在於，提供能夠以更簡化的方法測量晶錠生長容器的電磁物性並進行挑選的晶錠生長容器測量裝置、晶錠生長容器測量方法等。另外，本發明的另一目的在於，測量晶錠生長容器的電磁物性並進行挑選，將所挑選的晶錠生長容器應用於晶錠生長時，能夠確保更加提高的再現性。

本發明的又一目的在於，提供能夠以更簡化的方法測量絕熱材料的電磁物性的絕熱材料測量裝置、絕熱材料測量方法。另外，本發明的又一目的在於，測量絕熱材料的電磁物性，以此為基礎應用於晶錠生長時，能夠確保更加提高的再現性。

為了實現所述目的，一實施例的測量方法包括如下步驟來測量含石墨物品的與感應加熱特性有關的物性：配置步驟，在 包括捲繞的導線的線圈部配置含石墨物品；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性。

所述電磁物性可包括與基於所述含石墨物品在所述線圈部產生的感應電動勢的變化有關的要素或者與所述含石墨物品的電阻有關的要素。

所述電磁物性可以是選自由所述線圈部的等效串聯電阻、等效串聯電感以及品質因子組成的組中的至少一者。

所述含石墨物品可具有大致圓筒形的外形。

所述含石墨物品可以是晶錠生長容器和/或絕熱材料。

所述晶錠生長容器的截面實質上為圓或者橢圓形狀，且所述晶錠生長容器具有內部空間。所述晶錠生長容器的截面實質上為圓或者橢圓形狀，且所述晶錠生長容器具有內部空間，可以為下端封閉，上端開放的圓筒形。

所述絕熱材料的截面實質上為圓或者橢圓形狀，所述絕熱材料的上端和下端可開放。另外，所述絕熱材料的截面實質上為圓或者橢圓形狀，所述絕熱材料的上端和下端可封閉。

所述線圈部可具有位於內側的容納空間。

所述晶錠生長容器可配置於所述容納空間。

所述絕熱材料可配置於所述線圈部的外側。

所述容納空間的長度可以為100mm以上。

可根據測量方法以不同的方式測量所述容納空間的長 度，與底面實質上平行地測量，以圓形或者圓筒形的線圈部的內徑為基準進行測量。另外，根據測量的高度，所述容納空間的長度有所不同時，以最長的長度為基準。所述線圈部的截面為圓形的情況下，將所述容納空間的直徑視為所述容納空間的長度。

所述線圈部具有內徑的周長，所述內徑的周長(單位：mm)與所述線圈部的導線的截面積(單位：mm²)的比例可以為100：1.57至100：161。

所述線圈部的截面具有：在與所述含石墨物品的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述含石墨物品的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述x方向厚度大於或等於所述z方向厚度的扁平螺旋型。

所述扁平螺旋型的線圈部具有內徑的周長，所述內徑的周長(單位：mm)與所述導線的厚度(mm)比可以為100：0.194至100：1.09。

所述含石墨物品是晶錠生長容器，向所述扁平螺旋型的線圈施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值可以為2.35Ω至4.56Ω。

所述線圈部的截面具有：在與所述含石墨物品的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述含石墨物品的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述z方向厚度大於所述x方向厚 度的空心線圈型。

所述空心線圈型的線圈部具有內徑的周長，所述內徑的周長(單位：mm)與所述導線的厚度(mm)比可以為100：0.194至100：1.09。

所述含石墨物品是晶錠生長容器，向所述空心線圈型的線圈部施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值可以為3.50Ω至7.24Ω。

所述含石墨物品是絕熱材料，向所述空心線圈型的線圈部施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述絕熱材料的等效串聯電阻值可以為10.57Ω至14.16Ω。

另一實施例的測量裝置包括：線圈部，包括捲繞的導線；以及計測構件，與所述線圈部電連接，所述計測構件向所述線圈部施加測量用電源來測量含石墨物品的電磁物性，所述電磁物性是與感應加熱特性有關的物性。

所述電磁物性可以是選自由所述線圈部的等效串聯電阻、等效串聯電感以及品質因子組成的組中的一者以上。

所述線圈部可具有位於內側的容納空間。

所述晶錠生長容器可配置於所述容納空間。

所述絕熱材料可配置於所述線圈部的外側。

所述容納空間的長度可以為100mm以上。

可根據測量方法以不同的方式測量所述容納空間的長度，與底面實質上平行地測量，以圓形或者圓筒形的線圈部的內 徑為基準進行測量。另外，根據測量的高度，所述容納空間的長度有所不同時，以最長的長度為基準。所述線圈部的截面為圓形的情況下，將所述容納空間的直徑視為所述容納空間的長度。

所述線圈部具有內徑的周長，所述內徑的周長(單位：mm)與所述線圈部的導線的截面積(單位：mm²)的比例可以為100：1.57至100：161。

所述線圈部的截面具有：在與所述含石墨物品的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述含石墨物品的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述x方向厚度大於或等於所述z方向厚度的扁平螺旋型。

所述扁平螺旋型的線圈部具有內徑的周長，所述內徑的周長(單位：mm)與所述導線的厚度(mm)比可以為100：0.194至100：1.09。

所述含石墨物品是晶錠生長容器，向所述扁平螺旋型的線圈施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值可以為2.35Ω至4.56Ω。

所述線圈部的截面具有：在與所述含石墨物品的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述含石墨物品的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述z方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈型。

所述空心線圈型的線圈部具有內徑的周長，所述內徑的周長(單位：mm)與所述導線的厚度(mm)比可以為100：0.194至100：1.09。

所述含石墨物品是晶錠生長容器，向所述空心線圈型的線圈部施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值可以為3.50Ω至7.24Ω。

所述含石墨物品是絕熱材料，向所述空心線圈型的線圈部施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述絕熱材料的等效串聯電阻值可以為10.57Ω至14.16Ω。

又一實施例的晶錠生長系統是包括含石墨物品以及加熱構件來使碳化矽晶錠生長的系統，所述晶錠生長容器包括：本體，具有用於配置原料的內部空間；以及碳化矽晶種，配置於本體的上部或者本體上，所述含石墨物品是晶錠生長容器或者絕熱材料，所述含石墨物品具有通過測量裝置測量的作為電磁間接特性值的等效串聯電阻值，施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值為3.50Ω至7.24Ω，施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述絕熱材料的等效串聯電阻值可以為10.57Ω至14.16Ω。

所述碳化矽晶錠可以以100mm/hr以上的速度誘導生長。

為了實現所述目的，一實施例的晶錠生長容器測量裝置包括：線圈部，包括捲繞的導線；以及計測構件，與所述線圈部電連接，所述計測構件向所述線圈部施加測量用電源來測量晶錠 生長容器的電磁物性。

所述電磁物性可包括與通過所述晶錠生長容器在所述線圈部產生的感應電動勢的變化有關的要素或者與所述晶錠生長容器的電阻有關的要素。

所述晶錠生長容器可配置在通過施加到所述線圈部的電源而感應的感應電動勢到達的範圍內。

所述線圈部具有位於內側的容納空間，所述晶錠生長容器可位於所述容納空間。

所述線圈部的截面具有：在與所述晶錠生長容器的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述x方向厚度大於或等於所述z方向厚度的扁平螺旋型。

所述線圈部的截面具有：在與所述晶錠生長容器的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述z方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈型。

所述容納空間的長度可以為100mm以上。

所述晶錠生長容器可以為晶錠生長用石墨坩堝。

所述計測構件可以為LCR表。

所述電磁物性可以是選自由所述線圈部的等效串聯電 阻、等效串聯電感以及品質因子組成的組中的一者以上。

所述電磁物性與通過感應加熱構件加熱所述晶錠生長容器時在晶錠生長容器流動的直流電流值或者與此有關的要素的決定係數R²可以為0.9以上。

所述晶錠生長容器的側面具有周長，所述周長(mm)與所述線圈部的導線的截面積(mm²)的比例可以為100：1.57至100：161。

所述晶錠生長容器的側面具有周長，所述周長(mm)與所述導線的厚度(mm)比為100：0.194至100：1.09。

為了實現所述目的，一實施例的晶錠生長容器測量方法可包括：配置步驟，在包括捲繞的導線的線圈部配置晶錠生長容器；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性。

為了實現所述目的，一實施例的晶錠生長容器包含石墨，向所述扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的等效串聯電阻值可以為2.35Ω至4.56Ω。

為了實現所述目的，一實施例的晶錠生長容器包含石墨，向所述空心線圈型晶錠生長容器測量裝置施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的等效串聯電阻值可以為3.50Ω至7.24Ω。

為了實現所述目的，本發明的絕熱材料測量裝置可包括：線圈部，包括捲繞的導線；以及計測構件，與所述線圈部電連接，所述計測構件向所述線圈部施加測量用電源來測量絕熱材 料的電磁物性。

所述電磁物性可以包括與通過所述絕熱材料在所述線圈部產生的感應電動勢的變化有關的要素或者與所述絕熱材料的電阻成正比的要素。

所述絕熱材料可配置在通過施加到所述線圈部的電源而感應的感應電動勢到達的範圍內。

所述線圈部具有位於內側的容納空間，所述絕熱材料可包圍所述線圈部的外側來形成。

所述線圈部的截面具有：在與所述絕熱材料的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述絕熱材料的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以是所述z方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈型。

所述電磁物性可以是選自所述線圈部的等效串聯電阻、等效串聯電感以及品質因子中一者以上。

本發明的絕熱材料測量方法可包括：配置步驟，與包括捲繞的導線的線圈部相鄰地配置絕熱材料；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性。

本發明的晶錠生長用絕熱材料包括：晶錠生長容器；以及絕熱材料，包圍所述晶錠生長容器的外表面，向根據權利要求1所述的絕熱材料測量裝置施加100kHz以及0.1A的交流電源來測 量的等效串聯電阻值可以為10.57Ω至14.16Ω。

本發明的含石墨物品的測量方法、測量裝置、晶錠生長系統等在短時間內能夠以較簡單的方法可靠地測量含石墨物品的電磁特性。

應用測量方法等，在短時間內能夠以較簡單的方法可靠地測量晶錠生長容器的電磁物性。另外，能夠提供如下資料：通過晶錠生長容器的感應加熱使晶錠生長時，能夠預測晶錠生長容器所具有的電阻等電磁物性和基於此感應的熱特性，能夠挑選具有更有利的特性的晶錠生長容器。由此能夠更可靠地確保晶錠生長的再現性。另外，能夠以簡化的方法迅速地測量晶錠生長容器的電磁物性。

另外，應用測量方法等，在短時間內能夠以較簡單的方法可靠地測量絕熱材料的電磁物性。另外，通過晶錠生長容器的感應加熱使晶錠生長時，能夠預測晶錠生長容器以及絕熱材料具有的電阻、電磁物性以及基於此感應的熱特性，能夠提供關於具有更有利的特性的絕熱材料的資料。由此，能夠確保晶錠生長的再現性，能夠以簡化的方法迅速地測量絕熱材料的電磁物性。

1:測量部

2:預測部

3:生長部

10:線圈部

11:初始捲繞導線

12、12a、12b:引出線

13:線圈部內周面

30:運算部

40:輸出部

100a、100b:測量裝置

200:被絕熱體

200a:晶錠生長容器

210:本體

210a:側面

220:蓋

300:計測構件

400:絕熱材料

500:反應腔室

600:加熱構件

700:真空裝置

800:流量控制器

810:管道

1000:晶錠生長系統

AA’、BB’:截面

D₁:內徑

D_O:外徑

P:原料

Tz、Tx:厚度

x、z:方向

圖1和圖2是示出一實施例的晶錠生長容器測量裝置的一例的概念圖。

圖3是示出試驗例中晶錠生長容器的感應加熱時晶錠生長容器的直流電流值與在扁平螺旋型線圈感應的電磁物性值的關係的圖表。

圖4是示出試驗例中晶錠生長容器的感應加熱時晶錠生長容器的直流電流值與在空心線圈感應的電磁物性值的關係的圖表。

圖5和圖6是示出一實施例的晶錠生長容器測量裝置的線圈部的一例和其截面的概面圖。

圖7是示出本發明的線圈部、絕熱材料以及晶錠生長容器的配置的立體圖。

圖8是放大圖7的線圈部的截面BB’的局部放大圖。

圖9是示出本發明的絕熱材料測量裝置的立體圖。

圖10是示出實施例和比較例中測量的絕熱材料的等效串聯電阻值與絕熱材料的重量的關係的圖表。

圖11是示出實施例和比較例的通過絕熱材料使碳化矽晶錠生長時的平均生長率的圖表。

圖12是以截面說明晶錠生長裝置(生長部)的結構的概念圖。

圖13示出晶錠生長系統的結構和電磁特性的測量(細實線)、數據流(雙實線)以及實物晶錠生長容器的移動(粗實線)的框圖。

以下，參考附圖來對本發明的實施例進行詳細說明，以 使本發明所屬技術領域的普通技術人員容易地實施本發明。但是，本發明可通過多種不同的實施方式實現，並不限定於在本說明書中所說明的實施例。在說明書全文中，對於相似的部分標注了相同的附圖標記。

在本說明書中，除非另有說明，否則某一結構「包括」另一結構時，這意味著還可以包括其他結構而不排除其他結構。

在本說明書中，當某一結構「連接」到另一結構時，這不僅包括「直接連接」的情形，還包括「通過在其間連接其他結構而連接」的情形。

在本說明書中，B位於A上意味著B直接與A相接觸或在B和A之間設置有其他層的情況下B位於A上，而不能限定地解釋為B與A的表面相接觸。

在本說明書中，馬庫什形式的表達所包含的術語「它們的組合」表示選自由馬庫什形式的表達中所記載的多個結構要素組成的組中的一個以上的混合或組合，表示包括選自由所述多個結構要素組成的組中的一個以上。

在本說明書中，「A和/或B」的記載表示「A或B或者A和B」。

在本說明書中，除非另有說明，否則「第一」、「第二」或「A」、「B」等術語用於區分相同的術語。

在本說明書中，除非在語句中明確表示不同的含義，否則單數的表達包括複數的表達。

在晶錠生長中應用幾種含石墨物品，它們的電磁特性對生長的晶錠影響大，但大多情況下即使是具有相同形狀或重量的物品，也具有不同的電磁特性，因此妨礙確保晶錠生長的再現性。

例示說明晶錠生長容器和/或絕熱材料。應用感應加熱方式，在晶錠生長容器內使晶錠生長時，晶錠生長容器和/或包圍其的絕熱材料的重量、密度、導熱率、電阻等特性可能會對晶錠生長具有相當大的影響。

在多個晶錠生長容器中，每個晶錠生長容器的特性都有所差異，除了較容易測量的重量有所差異，導熱率、電阻特性等也有所差異，這種差異會對利用晶錠生長容器進行生長的晶錠的生長速度或品質有影響。晶錠生長容器自身的導熱率、電阻等特性只要直接在晶錠生長容器進行感應加熱即可確認，但進行感應加熱耗費相對較長的時間，需要經過晶錠生長容器整體的加熱和冷卻過程，因此測量效率低。

另外，絕熱材料各自的特性有所差異，除了較容易測量的重量有所差異，導熱率、電阻特性等也有所差異，這種差異在晶錠生長時會對速度或品質有所影響。絕熱材料各自的導熱率、電阻等只要進行感應加熱即可確認，但進行感應加熱耗費相對較長的時間，需要經過絕熱材料和/或晶錠生長容器的加熱和冷卻過程，因此測量效率低，而且在感應加熱過程中絕熱材料的性能也有可能發生變化。

發明人提出晶錠生長容器測量裝置以及晶錠生長容器測 量方法，以較簡單的方法預先掌握晶錠生長容器的電磁物性，從而在晶錠生長時能夠確保充分的再現性。另外，發明人提出絕熱材料測量裝置以及絕熱材料測量方法，以較簡單的方法預先掌握晶錠生長容器絕熱材料的電磁物性，從而在晶錠生長時能夠確保充分的再現性。

測量裝置

一實施例的測量裝置包括：線圈部，包括捲繞的導線；以及計測構件，與所述線圈部電連接，所述計測構件向所述線圈部施加測量用電源來測量含石墨物品的電磁物性。所述電磁物性是與感應加熱特性有關的物性。

圖1和圖2是示出一實施例的晶錠生長容器測量裝置的一例的概念圖，圖3是示出試驗例中晶錠生長容器的感應加熱時晶錠生長容器的直流電流值與在扁平螺旋型線圈感應的電磁物性值的關係的圖表。圖4是示出試驗例中晶錠生長容器的感應加熱時晶錠生長容器的直流電流值與在空心線圈感應的電磁物性值的關係的圖表，圖5和圖6是示出一實施例的晶錠生長容器測量裝置的線圈部的一例和其截面的概念圖。

以下，作為含石墨物品以晶錠生長容器為例示，參照所述附圖，對本發明進行詳細說明。

一實施例的晶錠生長容器測量裝置100a、100b包括：線圈部10，包括捲繞的導線；以及計測構件300，與所述線圈部電連接，所述計測構件向所述線圈部施加測量用電源來測量晶錠生 長容器200a的電磁物性。

所述電磁物性可以是與基於所述晶錠生長容器200a在所述線圈部10產生的感應電動勢的變化量有關的要素。感應電動勢是因磁通量的變化而產生的電動勢，在向所述線圈部施加的測量用電源為交流電源時，通過產生的交變磁場，在所述晶錠生長容器中形成感應電流，由此會向線圈部施加感應電動勢。

所述電磁物性也可以是與所述晶錠生長容器200a的電阻有關的要素。

所述電磁物性可以是通過所述計測構件300將具有特定頻率和電壓的測量用交流電源施加到內部容納有晶錠生長容器200a的線圈部10時感應的電磁物性。所述測量用交流電源的頻率可以是1mHz至200kHz，也可以是10Hz至100kHz。所述測量用交流電源的電壓可以是5mV至5V，也可以是10mV至5V。在所述頻率和電壓範圍內，能夠有效地感應，以使所述線圈部顯現目標電磁物性。

所述電磁物性與在通過施加規定頻率和電壓的電源的感應加熱構件來加熱所述晶錠生長容器時晶錠生長容器的直流電流值或與此有關的要素的決定係數R²可以為0.9以上，所述決定係數也可以為0.95以上。所述決定係數可以為0.9999以下，也可以為0.999以下。另外，所述電磁物性可以與所述直流電流值為線性關係。若所述電磁物性與所述直流電流值具有決定係數為0.9以上的線性關係，則能夠挑選晶錠生長時在晶錠生長容器流動的直流 電流值具有類似值的晶錠生長容器。另外，考慮到所述晶錠生長容器的其他物性(重量等)，通過所述晶錠生長容器能夠預測晶錠生長時晶錠的生長率趨勢，能夠確保晶錠生長的再現性。

具體地，所述電磁物性可以是選自由等效串聯電阻(equivalent serial resistance)、等效串聯電感(equivalent serial inductance)以及品質因子(quality factor)組成的組中的一者以上。通常，所述等效串聯電阻或者等效串聯電感是包括電容器或者電感器的電路的特性測量時使用的因子，在本發明中，為了測量容納有晶錠生長容器的線圈部的電磁物性而應用所述因子，由此測量所述晶錠生長容器的電磁物性。

所述線圈部10可包括向外側引出的引出線12，各引出線12a、12b可以與所述計測構件300電連接。所述引出線可以相當於捲繞導線時的導線的兩端。

所述線圈部10可包括位於內側的容納空間13。所述容納空間的長度(寬度)可以為100mm以上，且可以為300mm以下，但只要容納所述晶錠生長容器以能夠施加感應電動勢則沒有限制。所述線圈部的導線以圓形捲繞時，所述容納空間13可以為與所述晶錠生長容器的底面或者上表面對應的形狀，可以為圓形。

所述線圈部10可配置成線圈部內部朝向所述晶錠生長容器200a，可配置在向所述線圈部施加測量用交流電源時電流能夠感應至所述晶錠生長容器的距離。具體地，可配置成晶錠生長容器容納於所述線圈部內部的中空的容納空間13，如圖5和圖6所 示，所述線圈部和晶錠生長容器可以為隔開預定間隔的狀態。即，所述晶錠生長容器可以配置在通過施加到所述線圈部的測量用交流電源感應的感應電動勢到達的範圍內，可配置成，通過感應加熱構件加熱所述晶錠生長容器時，在晶錠生長容器中流動的直流電流值或者與此有關的要素與所述電磁物性滿足決定係數為0.9以上的關係。

如圖5所示，所述線圈部10的截面AA’可以具有在與所述晶錠生長容器200a的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度Tx、在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度Tz。此時，所述線圈部可以是所述x方向最大厚度大於或等於所述z方向厚度的大扁平螺旋形狀。

所述線圈部10的x方向厚度Tx可以是向容納於所述線圈部內的晶錠生長容器的外側與晶錠生長容器的橫截面平行地發散的方向。

所述線圈部10為所述扁平螺旋形狀時，x方向厚度Tx可以為所述z方向厚度Tz的8倍以上，也可以10倍以上。所述x方向厚度可以為所述z方向厚度的45倍以下，也可以為40倍以下。另外，所述線圈部導線的捲繞次數包括初始捲繞導線11可以為5圈以上且45圈以下。在滿足所述x方向厚度和z方向厚度以及捲繞次數的範圍內，能夠防止導線的浪費以及所述決定係數的降低，能夠獲得更具可靠性的電磁物性測量結果。

所述線圈部10為所述扁平螺旋形狀時，所述線圈部的內周面可以與所述晶錠生長容器200a的側面210a接觸，也可以與所述側面隔開預定間隔。所述線圈部的捲繞的導線的形狀可以實質上與所述晶錠生長容器的側面形狀相同。

所述線圈部10為所述扁平螺旋形狀時，設置一層的扁平螺旋，其高度可以與所述導線的厚度相同。所述一層的扁平螺旋可以沿最初1圈的捲繞導線11外周面，後續導線連續捲繞設置，最初1圈的捲繞導線與後續捲繞導線可以位於同一平面上。即使在同一平面上所述導線捲繞一層來設置成扁平螺旋，部分也可能產生高度偏差。

所述線圈部10為所述扁平螺旋形狀時，在所述一層的扁平螺旋上可以層疊導線連續捲繞的扁平螺旋，也可以層疊以非扁平螺旋形狀的不規則方式捲繞的線圈。

所述線圈部10為所述扁平螺旋形狀時，其中心的橫截面可配置成與所述晶錠生長容器200a的橫截面平行。此時，所述線圈部的中心可以配置在所述晶錠生長容器的最上部或者最下部，但只要是在所述線圈部感應電磁物性的位置，則沒有限制。

另外，如圖6所示，所述線圈部的截面BB’可以具有在與所述晶錠生長容器200a的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度Tx、在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度Tz。此時，可以是所述z方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈形狀。

所述線圈部10為所述空心線圈形狀時，可以配置成所述線圈部的內周面與晶錠生長容器200a的側面210a接觸，也可以配置成與所述晶錠生長容器隔開預定間隔地將所述晶錠生長容器容納於線圈部內部。

所述線圈部10為所述空心線圈形狀時，線圈部的內周面形狀可以與所述晶錠生長容器側面210a形狀對應。

所述線圈部10為所述空心線圈形狀時，所述x方向厚度Tx可以是向容納於線圈部內部的晶錠生長容器的外側與晶錠生長容器的橫截面平行地散發的方向。

所述線圈部10為所述空心線圈形狀時，所述z方向厚度Tz可以為所述x方向厚度Tx的5倍以上，也可以是10倍以上。所述z方向厚度可以是所述x方向厚度的50倍以下，也可以是40倍以下。另外，所述線圈部導線的捲繞次數可以是10圈以上，也可以是12圈以上，也可以是15圈以上。所述導線的捲繞次數可以是50圈以下，也可以是45圈以下，也可以是40圈以下。通過具有所述厚度以及捲繞次數範圍的線圈部，提高所述電磁物性的測量可靠性，並使導線的浪費最少，能夠使所述決定系數值為0.9以上。

所述線圈部10的導線可以通過將50根以上且2000根以下的素線絞成的線進行包覆來形成，所述素線也可以被包覆。具體地，所述導線可以是絞合線(litz wire)。所述素線的直徑可以是0.05mm以上，也可以是0.08mm以上。所述素線的直徑可以是 0.2mm以下，也可以是0.125mm以下。在上述根數和直徑範圍內，能夠簡化導線的加工過程，能夠使因趨膚效應導致的能量損耗最少。

所述導線的直徑可根據所述晶錠生長容器的周長、所述素線的直徑以及根數有所不同。

所述晶錠生長容器200a可以是規定橫截面的筒形狀，外徑D_O可以為規定形狀，可以為具有外徑D_O和內徑並包括內部空間且上部開放的形狀。

所述晶錠生長容器200a的側面可具有周長，所述周長(mm)與所述線圈部10的導線的截面積(mm²)的比例可以為100：1.57至100：161，也可以為100：2.35至100：121。如圖5和圖6所示，所述線圈部的導線的截面積是指，在構成所述線圈部的導線各自的截面積減去包覆部的導線部之和，可以是在從所述線圈部的中心朝向外部的任一面的區域上所述導線各自的截面積之和。另外，所述晶錠生長容器的側面周長(mm)與所述導線的厚度(mm)的比例可以為100：0.194至100：1.09，也可以為100：0.291至100：0.82。在所述比例範圍內，能夠容易測量目標晶錠生長容器的電磁物性，能夠使測量的電磁物性與所述直流電流值實現決定係數R²為0.9以上的線性關係。

所述晶錠生長容器200a可以是晶錠生長用石墨坩堝，也可以是碳化矽晶錠生長用石墨坩堝。

所述計測構件300能夠向內部容納有晶錠生長容器的所 述線圈部施加如前所述的頻率和電壓的交流電源，能夠測量施加所述交流電源時感應的等效串聯電阻、等效串聯電感、品質因子等。具體地，所述計測構件可以是LCR表。

圖7是示出本發明的線圈部、絕熱材料以及晶錠生長容器的配置的立體圖，圖8是放大圖7的線圈部的截面BB’的局部放大圖。圖9是示出本發明的絕熱材料測量裝置的立體圖，圖10是示出實施例和比較例中測量的絕熱材料的等效串聯電阻值與絕熱材料的重量的關係的圖表，圖11是示出實施例和比較例的通過絕熱材料使碳化矽晶錠生長時平均生長率的圖表。

以下，作為含石墨物品以絕熱材料為例示，參照所述附圖，對本發明進行更詳細的說明。

一實施例的絕熱材料測量裝置包括：線圈部10，包括捲繞的導線；以及計測構件300，與所述線圈部電連接，所述計測構件向所述線圈部施加測量用電源來測量絕熱材料400的電磁物性。

所述電磁物性可以是與通過所述絕熱材料在所述線圈部10產生的感應電動勢的變化量有關的要素。感應電動勢是因磁通量的變化而產生的電動勢，在向所述線圈部施加的測量用電源為交流電源時，通過產生的交變磁場在所述絕熱材料中形成感應電流，由此可向線圈部施加感應電動勢。

所述電磁物性也可以是與所述絕熱材料400的電阻成正比的要素。

所述電磁物性可以是通過所述計測構件300將具有特定 頻率和電壓的測量用交流電源施加到線圈部10時感應的電磁物性。

此時，所述絕熱材料400可以位於所述線圈部的外側。所述線圈部可以位於支撐體的外表面，作為例示，所述支撐體可以是被絕熱體200。在應用作為所述支撐體使用被絕熱體的絕熱材料測量裝置的情況下，能夠更容易確認實際與被絕熱體一同配置時的絕熱材料的電磁特性。

所述測量用交流電源的頻率可以為1mHz至200kHz，也可以為10Hz至100kHz。所述測量用交流電源的電壓可以為5mV至5V，可以為10mV至5V。在所述頻率和電壓範圍內，能夠有效地感應，以使所述線圈部顯現目標電磁物性。

具體地，所述電磁物性可以是選自等效串聯電阻(equivalent serial resistance)、等效串聯電感(equivalent serial inductance)以及品質因子(quality factor)中的一者以上。通常，所述等效串聯電阻或者等效串聯電感是測量包括電容器或者電感器的電路的特性測量時使用的因子，在本發明中，為了測量與絕熱材料400相鄰配置的線圈部的電磁物性而應用所述因子，由此更快且有意義地測量所述絕熱材料的電磁物性。

所述線圈部10可包括向外側引出的引出線12a、12b，各引出線可以與所述計測構件300電連接。所述引出線可以相當於捲繞導線時的導線的兩端。

所述線圈部10可包括位於內側的容納空間13。所述容納 空間的長度(寬度)可以為100mm以上，且可以為300mm以下，但只要使所述被絕熱體200對應且能夠施加感應電動勢則沒有限制。所述線圈部的導線可以捲繞成容納空間的截面成為圓形，所述容納空間13可以為具有能夠容納所述被絕熱體的大小的圓筒形。

所述線圈部10可以包括位於外側的配置空間(未圖示)。所述配置空間是配置所述絕熱材料的空間。所述配置空間中可以配置以規定形狀成型的絕熱材料，只要是感應電動勢到達的範圍，則該大小或形狀沒有限制。所述絕熱材料用作晶錠生長用的情況下，所述絕熱材料可以具有包圍作為被絕熱體的坩堝的本體的形狀，作為例示可以具有圓筒形狀。所述線圈部的導線捲繞為圓形時，所述配置空間可以為所述線圈部的外側面或者所述絕熱材料的內側面對應的形狀，作為例示，可以為圓筒形。

所述線圈部10可以配置成線圈部與所述絕熱材料400的一表面並排設置。作為例示，所述線圈部可以與絕熱材料的側面並排設置，絕熱材料的底面或者上表面可以與線圈部並排設置。

可配置在向所述線圈部施加測量用交流電源時電流能夠感應至所述絕熱材料的距離。具體地，被絕熱體200可位於所述線圈部內部的中空的容納空間13，在所述線圈部的外部可以隔開預定間隔設置所述絕熱材料。即，所述絕熱材料可配置在通過施加到所述線圈部的測量用交流電源感應的感應電動勢到達的範圍內。

如圖7和圖8所示，所述線圈部10的截面BB’可以具有在與所述絕熱材料400的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度Tx、在所述絕熱材料的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度Tz。此時，可以是所述z方向厚度大於所述x方向厚度的大空心線圈形狀。

所述線圈部10可以配置成內周面13與所述被絕熱體200的側面接觸，可配置於所述被絕熱體與絕熱材料400之間的間隔中。

所述線圈部10的內周面13形狀可以是與所述被絕熱體200的側面形狀對應的形狀。

所述線圈部10的x方向厚度Tx可以是向所述絕熱材料400的外側與橫截面平行地發散的方向。

所述線圈部10的z方向厚度Tz可以是所述x方向厚度Tx的5倍以上，也可以是10倍以上。所述z方向厚度可以是所述x方向厚度的50倍以下，也可以是40倍以下。另外，所述線圈部導線的捲繞次數可以是10圈以上，也可以是12圈以上，也可以是15圈以上。所述導線的捲繞次數可以是50圈以下，也可以是45圈以下，也可以是40圈以下。通過具有所述厚度和捲繞次數範圍的線圈部，提高所述電磁物性的測量可靠性，並使導線的浪費最少。

所述線圈部10的導線可以通過將50根以上且2000根以下的素線絞成的線進行包覆來形成，所述素線也可以被包覆。具 體地，所述導線可以是絞合線(litz wire)。所述素線的直徑可以是0.05mm以上，也可以是0.08mm以上。所述素線的直徑可以是0.2mm以下，也可以是0.125mm以下。在上述根數和直徑範圍內，能夠簡化導線的加工過程，能夠使因趨膚效應導致的能量損耗最少。

所述導線的直徑可根據所述被絕熱體200和絕熱材料400的周長、所述素線的直徑以及根數有所不同。

所述被絕熱體200可以是規定橫截面的筒形狀，外徑D₀可以為規定形狀，可以為具有外徑和內徑並包括內部空間且上部開放的形狀。

所述絕熱材料400可以是規定橫截面的筒形狀，可以是規定內徑D₁的形狀，可以為具有外徑和內徑並包括內部空間且上部和下部開放的形狀。可以在所述絕熱材料的內部空間配置所述被絕熱體200，在所述絕熱材料與被絕熱體之間可具有預定間隔。

作為例示，所述被絕熱體200可以是可通過外部的加熱構件加熱的被加熱體，可以是可通過感應加熱構件加熱的晶錠生長容器。所述被絕熱體可以是晶錠生長用石墨坩堝，也可以是碳化矽晶錠生長用石墨坩堝。

所述絕熱材料400可以包括碳基氈，具體地，可以包含石墨氈、人造絲基石墨氈或瀝青基石墨氈。

所述絕熱材料400能夠應用於用於碳化矽晶錠生長的晶錠生長裝置。具體地，能夠應用於如下的晶錠生長裝置，所述晶 錠生長裝置包括：晶錠生長容器200a，具有內部空間；絕熱材料400，配置於所述晶錠生長容器的外表面並包圍所述晶錠生長容器；加熱構件，調節所述晶錠生長容器的溫度；反應腔室，內部包括被所述絕熱材料包圍的晶錠生長容器；抽真空裝置，與所述反應腔室內部連接，用於調節反應腔室內部的真空度；管道，與所述反應腔室內部連接，以使氣體流入反應腔室內部；以及質量流量控制器，用於控制所述氣體流入。

所述計測構件300能夠向內部設置有被絕熱體200且外部設置有絕熱材料400的線圈部施加如前所述的頻率和電壓的交流電源，能夠測量施加所述交流電源時感應的等效串聯電阻、等效串聯電感、品質因子等。具體地，所述計測構件可以是LCR表。

利用通過所述計測構件300測量的所述絕熱材料的電磁物性值，與重量等的其他計測構件一同或分別地，挑選具有類似的電磁物性的絕熱材料，將該絕緣材料用作晶錠生長容器的絕熱材料，從而晶錠生長時能夠確保再現性。

具體地，絕熱材料測量裝置是間接測量絕熱材料的電磁物性的裝置，包括：線圈部，包括捲繞的導線；以及計測構件，是與所述線圈部電連接的LCR表，所述線圈部包括向外側引出的引出線，所述引出線與所述LCR表連接，所述絕熱材料包圍所述線圈部配置，所述計測構件對所述線圈部施加作為交流電源的測量用電源來測量絕熱材料感應的電磁物性，所述電磁物性是從所述線圈部的等效串聯電阻、所述線圈部的等效串聯電感及所述線 圈部的品質因子中選擇的一者以上，所述線圈部的截面具有：在與所述絕熱材料的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在絕熱材料的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可為所述z方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈型。

所述電磁物性可以與所述絕熱材料的電阻成正比。

所述線圈部的所述z方向厚度為所述x方向厚度的5倍以上且40倍以下，且所述線圈部導線的捲繞次數可以為10圈以上且50圈以下。

測量方法

一實施例的測量方法包括：配置步驟，在包括捲繞的導線的線圈部配置含石墨物品；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性，由此測量含石墨物品的與感應加熱特性有關的物性。

作為測量方法的例示，分別說明晶錠生長容器測量方法和絕熱材料測量方法。

一實施例的晶錠生長容器測量方法包括：配置步驟，在包括捲繞的導線的線圈部配置晶錠生長容器；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性。

所述配置步驟是在所述線圈部配置作為被測物的晶錠生 長容器的步驟。

在所述配置步驟中，可以配置成所述線圈部內部朝向所述晶錠生長容器，可以配置在向所述線圈部施加測量用交流電源時電流能夠感應至所述晶錠生長容器的距離。具體地，可以配置成晶錠生長容器容納於所述線圈部內部的中空的容納空間，如圖5和圖6所示，可以配置成所述線圈部與晶錠生長容器隔開預定間隔。即，所述晶錠生長容器可以配置在通過施加到所述線圈部的測量用交流電源感應的感應電動勢到達的範圍內，可配置成，通過感應加熱構件加熱所述晶錠生長容器時，在晶錠生長容器中流動的直流電流值或者與此有關的要素與所述電磁物性滿足決定係數為0.9以上的線性關係。

所述線圈部可以與如上所述的線圈部相同。

所述線圈部為所述扁平螺旋形狀時，所述線圈部的內周面可以與所述晶錠生長容器的側面接觸，也可以與所述側面具有預定間隔。

所述線圈部為所述空心線圈形狀時，所述線圈部的內周面可以與所述晶錠生長容器的側面接觸，可以與所述側面隔開預定間隔，所述晶錠生長容器配置於線圈部內部容納空間。

晶錠生長容器以及晶錠生長容器與線圈部的關係與如前所述相同。

所述測量步驟是如下步驟：通過與所述線圈部電連接的計測構件，施加特定頻率和電壓的測量用交流電源，並測量在所 述線圈部感應的電磁物性。

所述測量步驟的電磁物性可以包括與通過所述晶錠生長容器在所述線圈部產生的感應電動勢的變化有關的要素或者與所述晶錠生長容器的電阻有關的要素，與如前所述相同。

所述測量步驟的電磁物性可以與通過施加規定頻率和電壓的電源的感應加熱構件加熱所述晶錠生長容器時在晶錠生長容器流動的直流電流值或者與此有關的要素具有決定係數R²為0.9以上的線性關係，與如前所述相同。

所述測量步驟的測量用交流電源的條件與如前所述相同。

具體地，晶錠生長容器的特性預測方法包括：步驟1，配置包括捲繞的導線的線圈部以及在所述線圈部的內部容納的晶錠生長容器，並對所述線圈部施加作為交流電源的測量電源，得到與基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的感應電動勢的變化量有關的要素即間接特性；步驟2，在所述間接特性中選擇用作確認關鍵(key)的特性；步驟3，在具有關於與所述間接特性對應的直接特性的信息的電磁特性數據庫中，為所述確認關鍵搜索滿足預定值以上的同等性條件的直接特性；以及步驟4，輸出搜索到的所述直接特性，所述間接特性是選自由基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電阻、基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電感以及基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的品質因子組成的組中的一者以上，所述直接特性是選自由所 述晶錠生長容器的電阻及所述晶錠生長容器的直流電流值組成的組中的一者以上，所述晶錠生長容器的直流電流值可以是通過感應加熱構件在所述晶錠生長容器中產生的直流電流值。

所述步驟1還包括得到關於所述晶錠生長容器的重量的信息的過程，所述電磁特性數據庫包括關於所述晶錠生長容器的重量的信息，所述關於重量的信息可以分為與重量的範圍對應的區間。

所述步驟3將關於所述晶錠生長容器的重量的信息用作直接特性搜索的輔助關鍵，可在所述晶錠生長容器的重量所屬區間的數據庫中搜索所述直接特性。

作為一例，所述晶錠生長容器的側面具有周長，所述線圈部的捲繞的導線包圍所述晶錠生長容器並與所述晶錠生長容器的側面並排配置，所述線圈部的容納空間可以為與所述晶錠生長容器的底面或者上表面對應的形狀。此時，所述線圈部具有：在與所述晶錠生長容器的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述x方向最大厚度大於或等於所述z方向厚度，所述周長(mm)與所述線圈部的導線的截面積(mm²)的比例可以為100：1.57至100：161。

所述間接特性是基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電阻或基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電感，可施加100kHz以及0.1A的所述交流電源。

所述晶錠生長容器的間接特性基於以下式1的Pr值為6.05以下，或者基於式2的Pl值可滿足7.2以下。

式1中，所述等效串聯電阻為基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電阻，所述重量為所述晶錠生長容器的重量，式2中，所述等效串聯電感為基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電感，所述重量為所述晶錠生長容器的重量。

作為另一例，所述晶錠生長容器的側面具有周長，所述周長(mm)與線圈部的導線的截面積(mm²)的比例為100：1.57至100：161，所述線圈部的捲繞的導線包圍所述晶錠生長容器且與所述晶錠生長容器的底面並排配置，所述線圈部的容納空間為與所述晶錠生長容器的底面或者上表面對應的形狀，所述線圈部具有：在與所述晶錠生長容器的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，且可為所述z 方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈形態。

所述間接特性是基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電阻或者基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電感，可施加100kHz以及0.1A的所述交流電源，所述晶錠生長容器的間接特性基於以下式1的Pr值為9.6以下，或者基於式2的Pl值可滿足18.5以下。

式1中，所述等效串聯電阻為基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電阻，所述重量為所述晶錠生長容器的重量，式2中，所述等效串聯電感為基於所述晶錠生長容器在所述線圈部中的等效串聯電感，所述重量為所述晶錠生長容器的重量。

一實施例的絕熱材料的測量方法包括：配置步驟，與包括捲繞的導線的線圈部10相鄰地配置絕熱材料400；以及測量步驟，通過與所述線圈部電連接的計測構件300向所述線圈部施加測量用電源，來測量在所述線圈部感應的電磁物性。

所述配置步驟是在所述線圈部10配置作為被測物的絕熱材料400的步驟。在所述配置步驟中，在所述線圈部外部可以與所述線圈部隔開預定間隔設置所述絕熱材料400。在所述配置步驟中，可以在所述線圈部內部還設置被絕熱體200。

所述配置步驟的所述線圈部10可以配置在施加測量用交流電源時電流能夠感應至所述絕熱材料400的距離。具體地，所述絕熱材料400可以配置在所述線圈部外部。與此同時，可以配置成所述被絕熱體200容納於所述線圈部內部的中空的容納空間13或者不進行如上配置。

所述配置步驟的線圈部10的特徵如上所述。

在所述配置步驟中，所述線圈部10為空心線圈形狀時，所述線圈部的內周面13可以與所述被絕熱體200的側面接觸，可以與所述側面隔開預定間隔且所述被絕熱體配置於線圈部內部容納空間13。而且，所述絕熱材料400可以與所述線圈部的外周面隔開預定間隔，且配置於線圈部外部。

所述配置步驟的被絕熱體200和絕熱材料400的特徵如前所述。

所述測量步驟是如下步驟：通過與所述線圈部10電連接的計測構件300，施加特定頻率和電壓的測量用交流電源，並測量在所述線圈部感應的電磁物性。具體地，所述測量步驟的測量用交流電源的頻率可以是1mHz至200kHz，也可以是10Hz至100kHz。所述測量用交流電源的電壓可以是5mV至5V，也可以 是10mV至5V。在所述頻率和電壓範圍內，能夠有效地感應，以使所述線圈部顯現目標電磁物性。

所述測量步驟的電磁物性可以包括與通過所述絕熱材料400產生的感應電動勢的變化有關的要素或者與所述絕熱材料的電阻成正比的要素，該要素如前所述。

所述測量步驟的測量用交流電源的條件如前所述。

具體地，所述絕熱材料測量方法是間接測量絕熱材料的電磁物性的方法，包括：配置步驟，以使所述絕熱材料包圍所述線圈部的方式配置包括捲繞的導線的線圈部以及絕熱材料；以及測量步驟，對所述線圈部施加作為交流電源的測量用電源，通過與所述線圈部電連接的LCR表即計測構件來測量在所述線圈部中所述絕熱材料感應的電磁物性，所述電磁物性是從所述線圈部的等效串聯電阻、所述線圈部的等效串聯電感及所述線圈部的品質因子中選擇的一者以上，所述線圈部的截面具有：在與所述絕熱材料的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在絕熱材料的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述線圈部可以為所述z方向厚度大於所述x方向厚度的空心線圈型，且在所述測量步驟中所述測量用交流電源的電壓可以為10mV至5V。

所述電磁物性可以與所述絕熱材料的電阻成正比。

晶錠生長容器

一實施例的晶錠生長容器200a包含石墨，向扁平螺旋型 晶錠生長容器測量裝置100a施加100kHz以及0.1A的交流電源，來測量的等效串聯電阻值可以為1.5Ω至7.3Ω。

如前所述，所述扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置100a可以為包括扁平螺旋形狀的線圈部10的晶錠生長容器測量裝置。

如圖5所示，所述扁平螺旋形狀的線圈部10的截面AA’可以具有在與所述晶錠生長容器200a的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度Tx、在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度Tz。此時，所述線圈部的所述x方向最大厚度可以大於或等於所述z方向厚度。具體地，所述線圈部的所述x方向厚度與所述z方向厚度比可以為14：1，捲繞次數可以為14圈。構成所述線圈部的導線可以是將750根的0.1mm直徑的素線絞合併被包覆而成的3.5mm直徑的絞合線。

如圖1和圖2所示，所述晶錠生長容器200a可以是規定橫截面的筒形狀，外徑D_O可以為規定形狀，可以為具有外徑D_O和內徑並包括內部空間且上部開放的形狀。

所述晶錠生長容器200a的外徑實質上與所述線圈部內徑的周長相同。這種情況下能夠進一步提高測量的準確度。

所述晶錠生長容器200a的外徑D_O為200mm至220mm，從外徑到內徑方向的厚度為10mm至30mm時，在所述晶錠生長容器與線圈部10內部接觸並被容納的狀態下通過所述扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置測量的等效串聯電阻Rs值可以為2.25Ω至 4.56Ω，也可以為2.7Ω至4.02Ω，也可以為2.99Ω至3.65Ω。另外，通過所述扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置測量的等效串聯電感Ls值可以為27.44μH至47.83μH，也可以為32.93μH至42.09μH，也可以為36.59μH至38.26μH。測量的所述等效串聯電阻值或者等效串聯電感值可以與通過感應加熱構件加熱所述晶錠生長容器時在晶錠生長容器流動的直流電流值或者與此有關的要素具有決定係數R²為0.9以上的線性關係。由此，能夠根據測量結果值以晶錠生長時能夠呈現出類似的直流電流值的方式對所測量的晶錠生長容器進行挑選。

另外，一實施例的晶錠生長容器200a包含石墨，向空心線圈型晶錠生長容器測量裝置100b施加100kHz以及0.1A的交流電源，來測量的等效串聯電阻值可以為3.50Ω至7.24Ω。

如前所述，所述空心線圈型晶錠生長容器測量裝置100b可以為包括空心線圈形狀的線圈部10的晶錠生長容器測量裝置。

如圖6所示，所述空心線圈形狀的線圈部10的截面BB’可以具有在與所述晶錠生長容器200a的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度Tx、在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度Tz。此時，所述z方向厚度可以大於所述x方向厚度。具體地，z方向厚度與所述x方向厚度比可以為27：1，捲繞次數可以為27圈。構成所述線圈部的導線可以是將750根的0.1mm直徑的素線絞合併被包覆而成的3.5mm直徑的絞合線。

所述晶錠生長容器200a的具體方式如前所述。

所述晶錠生長容器200a的外徑實質上可以與所述線圈部內徑的周長相同。這種情況下能夠進一步提高測量的準確度。

所述晶錠生長容器200a的外徑D_O為200mm至220mm，從外徑到內徑方向的厚度為10mm至30mm時，在所述晶錠生長容器與線圈部10內部接觸並被容納的狀態下通過所述扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置測量的等效串聯電阻Rs值可以為3.50Ω至7.24Ω，也可以為4.19Ω至6.37Ω，也可以為4.65Ω至5.79Ω。另外，通過所述扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置測量的等效串聯電感Ls值可以為74.42μH至120.6μH，也可以為89.30μH至111.67μH，也可以為99.22μH至101.52μH。所述等效串聯電阻值或者等效串聯電感值可以與通過感應加熱構件加熱所述晶錠生長容器時在晶錠生長容器流動的直流電流值或者與此有關的要素具有決定係數R²為0.9以上的線性關係。由此，能夠根據測量結果值以晶錠生長時能夠呈現出類似的直流電流值的方式對所測量的晶錠生長容器進行挑選。

絕熱材料

一實施例的晶錠生長用絕熱材料包括圓筒形狀的絕熱材料400，所述圓筒形狀的絕熱材料400包圍晶錠生長容器的外表面且與所述晶錠生長容器的外表面形狀對應，向上述的絕熱材料測量裝置施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的等效串聯電阻值可以為10.57Ω至14.16Ω。

如前所述，所述絕熱材料測量裝置可以是包括空心線圈形狀的線圈部10的絕熱材料測量裝置。

如圖7和圖8所示，所述空心線圈形狀的線圈部10的截面BB’可以具有在與所述絕熱材料400的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度Tx、在所述絕熱材料的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度Tz。此時，所述z方向厚度可以大於所述x方向厚度。具體地，z方向厚度與所述x方向厚度比可以為27：1，捲繞次數可以為27圈。構成所述線圈部的導線可以是將750根的0.1mm直徑的素線絞合併被包覆而成的3.5mm直徑的絞合線。

所述晶錠生長容器200a以及絕熱材料400的具體方式如前所述。

所述晶錠生長容器200a的內徑D₀為150mm至180mm，從內徑到外徑方向的厚度為10mm至30mm時，在所述晶錠生長容器與線圈部10內部接觸並被容納的狀態下以及絕熱材料位於所述線圈部外部的狀態下通過所述絕熱材料測量裝置施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的等效串聯電阻Rs值可以為10.57Ω至14.16Ω，也可以為11.95Ω至12.87Ω。

晶錠生長系統

圖12是以截面說明晶錠生長裝置(生長部)的結構的概念圖，圖13是以晶錠生長系統的結構和電磁特性的測量(細實線)、數據流(雙實線)以及實物晶錠生長容器的移動(粗實線) 示出的框圖。參照附圖，對晶錠生長系統進行更詳細的說明。

本發明的晶錠生長系統是包括含石墨物品以及加熱構件，來使碳化矽晶錠生長的系統，所述晶錠生長容器包括：本體，具有用於配置原料的內部空間；以及碳化矽晶種，配置於本體的上部或者本體上，所述含石墨物品是晶錠生長容器或者絕熱材料，所述含石墨物品具有通過測量裝置測量的電磁特性值即等效串聯電阻值。

施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值可以為3.50Ω至7.24Ω。所述值以通過空心線圈型測量裝置測量的值為基準。

施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述絕熱材料的等效串聯電阻值可以為10.57Ω至14.16Ω。所述值以應用空心線圈型測量裝置並且在線圈部的內部配置晶錠生長容器且在線圈的外部配置絕熱材料的狀態下測量的值為基準。

所述碳化矽晶錠可以以100mm/hr以上的速度誘導生長。

本發明的晶錠生長系統1000包括：測量部1，測量晶錠生長容器的間接特性等；預測部2，對通過測量部獲得的信息進行運算並顯示；以及生長部3，應用具有所預測的結果值的晶錠生長容器來使晶錠生長。所述測量部還可測量晶錠生長容器的重量等。

測量部1包括晶錠生長容器200a和晶錠生長容器測量裝置100a、100b，它們之間可以互相收發電磁信號。

預測部2包括：運算部30，負責信息的存儲和以預定的 方式進行的運算；以及輸出部40，用於顯示運算的結果。運算部只要可以進行數據存儲和數據運算，則沒有限制，輸出部只要能夠顯示輸出值則沒有限制。作為例示，可以應用計算機和顯示器。預測部可以將在測量部測量的電磁特性轉換為作為直接特性的晶錠生長容器或者絕熱材料的電阻等值，並且能夠預測晶錠的生長速度等。所述轉換是指，提示與積累到數據庫的重量和由測量部測量的電磁特性對應的直接特性的運算。所述預測是指，在未設定與積累到數據庫的重量和由測量部測量的電磁特性對應的直接特性時，通過以下式1和式2進行的運算。

生長部3包括晶錠生長容器200a以及加熱構件600來使晶錠100生長。

所述加熱構件誘導所述內部空間成為晶體生長氣氛，所述原料P蒸汽移送至所述晶種而沉積，營造晶體生長氣氛，以形成從所述晶種生長的晶錠，並且誘導晶錠生長。

所述晶錠生長容器200a包括：本體210，具有用於配置原料P的內部空間；以及晶種，配置於本體的上部或者本體上。

所述晶種可通過蓋220被支撐。

所述晶錠生長容器或者所述本體具有通過施加作為測量電源的交流電源來確認的電磁間接特性值，所述間接特性值是與直接特性具有高關聯關係的值。

所述電磁間接特性值包括等效串聯電阻值，所述等效串聯電阻值與通過所述加熱構件加熱所述晶錠生長容器時在晶錠生 長容器流動的直流電流值具有決定係數為0.9以上的關聯關係。

所述等效串聯電阻值通過晶錠生長容器測量裝置來確定，在所述晶錠生長容器測量裝置中配置有包括捲繞的導線的線圈部。

根據對通過扁平螺旋型晶錠生長容器測量裝置測量的所述晶錠生長容器的重量和間接特性進行運算的以下式1的Pr或者式2的Pl值也可以預測生長率等特性。

具體地，基於式1的Pr值為6.05以下，或者基於式2的Pl值為7.2以下時，可具有優秀的晶錠生長率。作為例示，可呈現出大致100mm/hr以上的晶錠生長率。

所述Pr值可以為6.0以下。所述Pr值可以為5.8以下。所述Pr值可以為5.7以下。所述Pr值可以為4.8以上。所述Pr值可以為5.1以上。

所述Pl值可以為7.0以下。所述Pl值可以為6.8以下。所述Pl值可以為6.0以上。所述Pl值可以為6.2以上。所述Pl值可以為6.5以上。所述Pl值可以為6.5至6.7。

該情況下，可具有更優異的晶錠生長率，作為例示，晶錠生長率可以為110至130mm/hr以上。

由此，對於測量的所述晶錠生長容器，通過根據測量結果值而具有有利於晶錠生長的特性的晶錠生長容器誘導晶錠生長，從而可更有效率地製備晶錠。

根據對通過空心線圈型晶錠生長容器測量裝置測量的所述晶錠生長容器的重量和間接特性進行運算的下述式1的Pr或者式2的Pl值也可預測生長率等特性。

具體地，在基於式1的Pr值為9.46以下或者基於式2的Pl值為18.5以下的情況下晶錠生長率會更優異，作為例示，可具有100mm/hr以上的晶錠生長率。

所述Pr值可以為8.91以下。所述Pr值可以為8.42以下。所述Pr值可以為8.30以下。所述Pr值可以為7.0以上。所述Pr值可以為8.0以上。

所述Pl值可以為18.1以下。所述Pl值可以為16.8以上。所述Pl值可以為17.1以上。所述Pl值可以為17.3以上。所述Pl 值可以為17.4至18.1。

該情況下可以具有更優異的晶錠生長率，作為例示，晶錠生長率可以為110至130mm/hr以上。

由此，對於測量的所述晶錠生長容器，通過根據測量結果值而具有有利於晶錠生長的特性的晶錠生長容器誘導晶錠生長，從而可更有效率地製備晶錠。

具體地，所述晶錠生長系統是包括晶錠生長容器以及加熱構件來使晶錠生長的系統，所述晶錠生長容器包括：本體，具有用於配置原料的內部空間；以及蓋，配置於本體的上部或者本體上，所述蓋支撐晶種或者用於配置晶種，所述晶錠生長容器配置在包括捲繞的導線的線圈部的容納空間。

所述線圈部的捲繞的導線包圍所述晶錠生長容器並與所述晶錠生長容器的側面並排配置，所述線圈部的容納空間可為與所述晶錠生長容器的底面或者上表面對應的形狀，所述線圈部具有：在與所述晶錠生長容器的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述x方向最大厚度可大於或等於所述z方向厚度。

所述晶錠生長容器具有電磁間接特性值即關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電阻或者關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電感，所述電磁間接特性值是在所述導線對所述線圈部施加作為交流電源的測量電源來測量的，所述 晶錠生長容器具有測量的重量，所述晶錠生長容器基於以下式1的Pr值為6.05以下，或者基於以下式2的Pl值可以為7.2以下。

式1中，所述等效串聯電阻為關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電阻，所述重量為所述晶錠生長容器的重量，式2中，所述等效串聯電感為關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電感，所述重量為所述晶錠生長容器的重量。

所述晶錠生長容器的所述Pr值為5.14以下，或者所述Pl值可以為6.2以上。

施加100kHz以及0.1A的所述交流電源，所述晶錠生長容器可以以100mm/hr以上的速度誘導晶錠的生長。

具體地，所述晶錠生長系統是包括晶錠生長容器以及加熱構件來使晶錠生長的系統，所述晶錠生長容器包括：本體，具有用於配置原料的內部空間；以及蓋，配置於本體的上部或者本體上，所述蓋支撐晶種或者用於配置晶種，所述晶錠生長容器配置在包括捲繞的導線的線圈部的容納空間，所述線圈部的捲繞的導線包圍所述晶錠生長容器並與所述晶錠生長容器的側面並排配 置。

所述線圈部的容納空間可為與所述晶錠生長容器的底面或者上表面對應的形狀，所述線圈部具有：在與所述晶錠生長容器的底面或者上表面平行的方向即x方向上測量的x方向厚度；以及在所述晶錠生長容器的側面方向即與所述x方向垂直的z方向上測量的z方向厚度，所述x方向最大厚度可大於或等於所述z方向厚度。

所述晶錠生長容器具有電磁間接特性值即關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電阻或者關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電感，所述電磁間接特性值是在所述導線對所述線圈部施加作為交流電源的測量電源來測量的，所述晶錠生長容器具有測量的重量，所述晶錠生長容器基於以下式1的Pr值為9.46以下，或者基於式2的Pl值可以為18.5以下。

式1中，所述等效串聯電阻為關於所述晶錠生長容器的所述線圈部的等效串聯電阻，所述重量為所述晶錠生長容器的重量，式2中，所述等效串聯電感為關於所述晶錠生長容器的所述 線圈部的等效串聯電感，所述重量為所述晶錠生長容器的重量。

所述晶錠生長容器的所述Pr值為8.91以下，或者所述Pl值可以為17.1以上。

施加100kHz以及0.1A的所述交流電源，所述晶錠生長容器可以以130mm/hr以上的速度誘導晶錠的生長。

晶錠製備方法

晶錠製備方法包括：準備步驟，在具有內部空間的晶錠生長容器200a中隔開配置原料物質300和籽晶(晶種)；生長步驟，調節所述內部空間的溫度、壓力以及氣氛，從而使所述原料物質昇華，在所述籽晶上使晶錠100生長；以及冷卻步驟，冷卻所述晶錠生長容器來回收所述晶錠。

所述晶錠可以是碳化矽晶錠。

所述原料物質可包含碳源以及矽源，作為例示，可包含碳化矽顆粒。

所述籽晶(晶種)可以為碳化矽籽晶。

所述籽晶(晶種)可以為4H碳化矽籽晶。

所述生長步驟可以在具有100sccm至300sccm的流量的惰性氣體氣氛中進行。

所述冷卻步驟可以在具有1sccm至250sccm的流量的惰性氣體氣氛中進行。

所述晶錠生長容器的導熱率可以為120W/mK以下。

可以對經過所述冷卻步驟回收的晶錠進行切割、拋光以 及表面研磨處理，以設置成晶圓。

所述準備步驟的原料物質P可以以具有碳源和矽源的粉末形狀應用，並且可以應用將所述粉末彼此頸縮(necking)處理的原料或者通過將其表面碳化處理的碳化矽粉末等。

所述準備步驟的晶錠生長容器200a可以是適合於晶錠的生長反應的容器，具體地，可以使用石墨坩堝。例如，所述晶錠生長容器可包括：本體210，包括內部空間和開口部；以及蓋220，與所述開口部對應，來封閉所述內部空間。所述蓋還可以包括與所述蓋一體或者分開的籽晶支架，而可以通過所述籽晶支架固定籽晶，使得籽晶與原料物質能夠相向。

所述準備步驟的晶錠生長容器可具有如上說明的特徵。

進一步地，所述晶錠生長容器可以具有後述的導熱率特性等。

所述準備步驟的晶錠生長容器200a的導熱率可以為120W/mK以下，且可以為85W/mK以上。所述晶錠生長容器的導熱率小於85W/mK的情況下，晶錠生長時晶錠生長容器的溫度梯度變得過大，從而晶錠的裂紋發生可能性會增加，晶錠內部的應力會增加。所述晶錠生長容器的導熱率超過120W/mK時，感應加熱時電流減少，內部發熱溫度也減少，存在晶錠生長率降低的風險，會增加雜質。

應用具有所述導熱率範圍的晶錠生長容器，可以穩定地實現所述晶錠生長容器的溫度梯度，通過後續步驟製備的晶錠能 夠實現目標機械特徵。

所述準備步驟的晶錠生長容器200a可以被絕熱材料400包圍而被固定，由所述絕熱材料包圍的晶錠生長容器可容納於如石英管的反應腔室500中。通過所述絕熱材料以及設置在反應腔室外部的加熱構件600能夠控制所述晶錠生長容器的內部空間的溫度。

所述加熱構件600可以是線圈形狀的感應加熱構件。若向所述感應加熱構件供給高頻的交流電流，則在所述晶錠生長容器200a產生渦電流，可以基於由此通過晶錠生長容器的電阻產生的焦熱來加熱晶錠生長容器的內部空間。

所述準備步驟的絕熱材料400的孔隙率可以為72%至95%，可以為75%至93%，可以為80%至91%。當採用滿足所述孔隙率的絕熱材料時，可以進一步減少所生長的晶錠的裂紋的產生。

所述準備步驟的絕熱材料400的抗壓強度可以為0.2Mpa以上，可以為0.48Mpa以上，可以為0.8MPa以上。並且，所述絕熱材料的抗壓強度可以為3MPa以下，可以為2.5MPa以下。當所述絕熱材料具有這樣的抗壓強度時，其熱/機械穩定性優異，並且灰燼(ash)的發生概率降低，從而可以製備質量更優異的碳化矽晶錠。

所述準備步驟的絕熱材料400在2000℃下的導熱率可以為1.79W/mK以下，也可以為1.24W/mK以下。所述絕熱材料在 2000℃下的導熱率可以為0.3W/mK以上，也可以為0.48W/mK以上。通過具有所述導熱率範圍的絕熱材料，阻斷晶錠生長時所述晶錠生長容器200a的放熱的同時能夠形成晶錠生長容器的穩定的溫度梯度。

所述準備步驟的絕熱材料400的密度可以為0.13g/cc以上，也可以為0.17g/cc以上。所述絕熱材料的密度可以為0.28g/cc以下，也可以為0.24g/cc以下。通過具有所述密度範圍的絕熱材料，能夠抑制所製備的晶錠產生彎曲和扭曲。

所述準備步驟的反應腔室500可以包括：抽真空裝置700，連接到反應腔室的內部，用於調節反應腔室內部的真空度；管道810，連接到反應腔室的內部，用於將氣體引入反應腔室內部；以及質量流量控制器800，用於進行控制。通過這些，可以在後續的生長步驟和冷卻步驟中調節惰性氣體的流量。

所述生長步驟是如下步驟：通過調節所述內部空間的溫度、壓力以及氣氛來使所述原料物質300昇華，從而在所述籽晶使碳化矽晶錠100生長。

所述生長步驟可以通過使用所述加熱單元600加熱所述晶錠生長容器200a和晶錠生長容器的內部空間來進行，並且，可以在進行所述加熱的同時或另外對內部空間減壓以調節壓力，並注入惰性氣體以誘導碳化矽晶體的生長。

所述生長步驟可以在2000℃至2600℃的溫度和1托至200托的壓力條件下進行，在所述溫度以及壓力範圍內能夠更有效 率地製備碳化矽晶錠。

作為例示，所述生長步驟在所述晶錠生長容器200a上部以及下部的溫度為2100℃至2500℃，所述晶錠生長容器的內部空間的壓力為1托至50托的條件下進行，也可以在上部以及下部的溫度為2150℃至2350℃，所述晶錠生長容器的內部空間的壓力為1托至30托的條件下進行。將所述溫度和壓力條件應用於所述生長步驟時能夠製備更高品質的碳化矽晶錠。

在所述生長步驟中，可以以1℃/min至10℃/min的升溫速度、5℃/min至10℃/min的升溫速度進行升溫直到所述溫度範圍，可包括升溫速度相對低的預先生長過程和升溫速度高的生長進行過程。

在所述生長步驟中，可向所述晶錠生長容器200a內部加入預定流量的惰性氣體。作為例示，所述惰性氣體可實現從所述原料物質300到所述籽晶方向的流動。此時，所述生長步驟可以在具有100sccm至300sccm的流量的惰性氣體氣氛下進行，也可以在具有150sccm至250sccm的流量的惰性氣體氣氛下進行。若所述流量小於100sccm，則因所述原料物質的昇華量減少可能會導致雜質含量增加，若所述流量超過300sccm，則晶錠的生長速度過快，可能會導致晶錠品質下降。在所述流量範圍內進行生長步驟，以形成所述晶錠生長容器以及內部空間的穩定的溫度梯度，容易實現所述原料物質的昇華，從而有助於晶錠能夠實現目標機械特性。

例示地，所述生長步驟的惰性氣體可以為氬氣、氦氣及它們的混合氣體，還可以包括少量的氮氣。

所述冷卻步驟是在預定冷卻速度和惰性氣體流量條件下冷卻所生長的碳化矽晶錠的步驟。

在所述冷卻步驟中，可以以1℃/min至10℃/min的速度進行冷卻，可以以3℃/min至9℃/min的速度進行冷卻。在所述冷卻步驟中，可以以5℃/min至8℃/min的速度進行冷卻。

與所述生長步驟同樣地，在所述冷卻步驟中，可向所述晶錠生長容器200a內部加入預定流量的惰性氣體。作為例示，所述惰性氣體可實現從所述原料物質300到所述碳化矽籽晶方向的流動。此時，所述冷卻步驟可以在具有1sccm至300sccm的流量的惰性氣體氣氛下進行，也可以在具有10sccm至250sccm的流量的惰性氣體氣氛下進行。若所述流量小於1sccm，則晶錠的冷卻效率下降，晶錠生長容器的溫度梯度過大，可能會導致晶錠的裂紋產生率以及晶錠內部應力增加。若所述流量超過300sccm，則冷卻速度過度增加，可能會導致晶錠的裂紋產生率以及晶錠內部應力增加。在所述流量範圍內進行冷卻步驟，以形成所述晶錠生長容器以及內部空間的穩定的溫度梯度，容易地實現所述晶錠的冷卻，從而能夠實現目標機械特性。

所述生長步驟的惰性氣體流量Fg與冷卻步驟的惰性氣體的流量Fc的比Fg/Fc可以為0.33至30，也可以為0.6至25，也可以為0.6至6。通過具有這種流量比，生長以及冷卻工序時實現 平緩的流量變化，從而有助於生長以及冷卻的碳化矽晶錠具有更優異的機械特性等。

所述冷卻步驟可以與所述晶錠生長容器200a的內部空間的壓力調節同時進行，或壓力調節可以與所述冷卻步驟分別進行。所述壓力調節可以以使所述內部空間中的壓力最大為800托的方式進行。

所述冷卻步驟的回收可通過切割與所述籽晶接觸的晶錠的後面來進行。這樣回收的晶錠可通過後續的過程加工成晶圓形態。

以下，通過具體實施例對本發明進一步具體說明。以下實施例僅僅是有助於理解本發明的例示，本發明的範圍不限於此。

實施例A

實施例A-1：準備具有扁平螺旋形狀的線圈部10的晶錠生長容器測量裝置100a

如圖1所示，作為晶錠生長容器，準備外徑D_O為210mm，內徑為190mm的石墨坩堝，設置扁平螺旋形狀的線圈部，所述扁平螺旋內周面與所述坩堝的外周面接觸，且具有14圈的導線捲繞次數，且位於同一平面。所述導線使用將750根的0.1mm直徑的素線絞合併被包覆而成的3.5mm直徑的絞合線。所述扁平螺旋的內徑為210mm，且外徑為325mm，與所述坩堝的底面平行的方向即所述扁平螺旋的x方向厚度為與晶錠生長容器側面高度方向平行的z方向厚度的14倍。另外，所述坩堝的周長與絞合線的直徑 比例為100：0.58。

將作為構成所述扁平螺旋的絞合線的兩端部的引出線12a、12b與LCR表(HIOKI 3522-50)連接，以施加100kHz以及0.1A的交流電源時所述線圈部的電磁物性(等效串聯電阻、等效串聯電感、品質因子中的任一者)的值成為0的方式調整零點。所述零點調整前所述線圈部的等效串聯電感值為35.1uH，等效串聯電阻為51.1mΩ。

實施例A-2：準備具有空心線圈形狀的線圈部10的晶錠生長容器測量裝置100b

作為晶錠生長容器，準備外徑D_O為210mm，內徑為190mm的石墨坩堝，設置線圈部，所述線圈部為空心線圈形狀，內周面與所述坩堝的外周面實質上接觸並對應，且具有27圈的導線捲繞次數。所述導線使用將750根的0.1mm直徑的素線絞合併被包覆而成的3.5mm直徑的絞合線。所述空心線圈的內徑為211mm，外徑為224mm，與所述晶錠生長容器的側面高度方向平行的所述空心線圈的z方向厚度為與所述坩堝的底面平行的x方向厚度的27倍。另外，所述坩堝的周長與絞合線的直徑比例為100：0.58。

將作為構成所述空心線圈的絞合線兩端部的引出線12a、12b與LCR表(HIOKI 3522-50)連接，以施加100kHz以及0.1A的交流電源時所述線圈部的電磁物性(等效串聯電阻、等效串聯電感、品質因子中的任一者)的值成為0的方式調整零點。 所述零點調整前所述線圈部的等效串聯電感值為131uH，等效串聯電阻為1.03mΩ。

實施例A-3：晶錠生長容器的電磁物性測量1

如圖1所示，在具有內部空間，外徑D_O為105mm，且具有表1和表2的重量的圓筒形的石墨晶錠生長容器200a的外周面最下部接觸已準備的所述晶錠生長容器測量裝置100a中扁平螺旋形狀的線圈部內周面。通過LCR表向所述線圈部施加100kHz、0.1A的交流電源，來測量感應的等效串聯電阻Rs、等效串聯電感Ls以及品質因子Q。測量所需時間大約為20秒。

實施例A-4：晶錠生長容器的電磁物性測量2

將所述測量1的晶錠生長容器200a以預定間隔(52.5mm)容納於已準備的所述晶錠生長容器測量裝置100b中的空心線圈形狀的線圈部內部。通過LCR表向所述線圈部施加100kHz、0.1A的交流電源，來測量感應的等效串聯電阻Rs、等效串聯電感Ls以及品質因子Q。測量所需時間大約為20秒。

實施例A-5：基於測量的晶錠生長容器的碳化矽晶錠生長、生長率測量

在表1和表2的晶錠生長容器的內部空間下部裝入碳化矽原料，且上部配置有碳化矽籽晶。密封所述晶錠生長容器，配置在外部具有加熱線圈的反應腔室內。

對所述晶錠生長容器的內部空間進行減壓來調節為真空氣氛，注入氬氣，以使所述內部空間成為大氣壓後，再對內部空 間進行減壓。同時，向所述加熱線圈施加電源，將內部空間的溫度以5~10℃/min的升溫速度升溫至2500℃的溫度，在5托的壓力條件下，在與碳化矽原料相向的碳化矽籽晶面使碳化矽晶錠生長100小時。此時，晶錠生長容器的直流電流值和晶錠生長率，通過在利用生長設備進行生長工序時晶錠生長容器的下部溫度基準2200~2400℃內施加與晶錠生長工序相同的電源，來測量並確認。

(Ls：等效串聯電感，Rs：等效串聯電阻，Q：品質因子)

(Ls：等效串聯電感，Rs：等效串聯電阻，Q：品質因子)

參照表1、2、圖3以及圖4，在所述扁平螺旋感應的Ls值與所述直流電流值呈現決定係數為0.9834的線性關係(圖3的(a))。在所述扁平螺旋感應的Rs值與所述直流電流值呈現決定係數為0.9915的線性關係(圖3的(b))。另外，在所述扁平螺旋感應的Q值與所述直流電流值呈現決定係數為0.9924的線性關係(圖3的(c))。另外，在所述空心線圈感應的Ls值與所述直流電流值呈現決定係數為0.9841的線性關係(圖4的(a))。在所述空心線圈感應的Rs值與所述直流電流值呈現決定係數為0.9907的線性關係(圖4的(b))。另外，在所述空心線圈感應的Q值與所述直流電流值呈現決定係數為0.9922的線性關係(圖4的(c))。這表明預測的準確度很高。

即，可知，在所述扁平螺旋以及空心線圈感應的Ls、Rs以及Q值與所述直流電流值呈現決定係數為0.98以上的線性關係，由此確認到，將多個晶錠生長容器應用於基於感應加熱的晶錠生長時，能夠以能夠呈現出類似的晶錠生長容器直流電流值的 方式進行挑選。

實施例B

實施例B-1：準備空心線圈形狀的線圈部、晶錠生長裝置

設置具有25圈的導線捲繞次數且空心線圈形狀的線圈部。所述導線使用將750根的0.1mm直徑的素線絞合併被包覆而成的3.5mm直徑的絞合線。所述線圈部的內徑為172mm，外徑為180mm，與待測量的圓筒形絕熱材料的側面高度方向平行的所述線圈部的z方向厚度為與所述絕熱材料的底面平行的x方向厚度的25倍。

將作為所述線圈部的絞合線兩端部的引出線12a、12b與LCR表(HIOKI 3522-50)連接，以施加100kHz以及0.1A的交流電源時所述線圈部的電磁物性(等效串聯電阻、等效串聯電感、品質因子中的任一者)的值成為0的方式調整零點。所述零點調整前所述線圈部的等效串聯電感值為131uH，等效串聯電阻為4.01Ω。

實施例B-2：基於測量電磁物性並挑選的絕熱材料的晶錠生長

如圖9所示，在具有內部空間且具有180mm的外徑D₀的圓筒形的石墨晶錠生長容器與包圍該石墨晶錠生長容器且具有表3的重量的絕熱材料的內周面之間配置已準備的所述絕熱材料測量裝置的線圈部。通過LCR表向所述線圈部施加100kHz、0.1A的交流電源，來測量感應的等效串聯電阻Rs、等效串聯電感Ls 以及品質因子Q。測量所需時間大約為20秒。

之後，在由具有11.88Ω至12.87Ω的等效串聯電阻測量值的絕熱材料包圍的晶錠生長容器內部的上部配置碳化矽籽晶，在下部配置碳化矽原料粉末。密封所述晶錠生長容器，配置在外部具有加熱線圈的反應腔室內。

對所述晶錠生長容器的內部空間進行減壓來調節為真空氣氛，注入氬氣，以使所述內部空間成為大氣壓後，再對內部空間進行減壓。同時，向所述加熱線圈施加電源，將內部空間的溫度以5~10℃/min的升溫速度升溫至2500℃的溫度，在5托的壓力條件下，在與碳化矽原料相向的碳化矽籽晶面使碳化矽晶錠生長100小時。此時，將碳化矽晶錠的平均生長率示於表3。

實施例B-3：基於未測量電磁物性的任意絕熱材料的晶錠生長

除了應用由未測量所述電磁物性的任意絕熱材料包圍的晶錠生長容器以外，與所述實施例相同地進行，來使碳化矽晶錠生長，此時，將碳化矽晶錠的平均生長率示於表3。

Rs(Ω)*：等效串聯電阻

從表3以及圖11可以確認，通過由具有11.88Ω至12.87Ω的等效串聯電阻測量值的絕熱材料包圍的晶錠生長容器使碳化矽晶錠生長的實施例1至實施例15呈現出0.12μm/hr至0.14μm/hr的生長率。相反，通過由未測量電磁物性的任意絕熱材料包圍的晶錠生長容器使碳化矽晶錠生長的比較例1至比較例3呈現出0.04μm/hr的生長率。

實施例B-4：絕熱材料的重量與所述絕熱材料測量裝置的測量值的關聯關係比較

將所述實施例以及比較例中測量的絕熱材料的等效串聯電阻值與絕熱材料的重量間的關聯關係示於圖10。參照該圖，可知絕熱材料的重量與測量的等效串聯電阻值具有決定係數R²為0.5728的微弱的關聯關係。確認到，僅通過重量來挑選絕熱材料，由該絕熱材料使晶錠生長時，如所述比較例的結果所示，確保晶錠生長再現性存在困難。

通過所述絕熱材料測量裝置挑選具有類似電磁物性的絕熱材料，將該絕熱材料用作晶錠生長容器的絕熱材料，能夠實現有效的晶錠生長。

實施例C

(基於晶錠生長容器的碳化矽晶錠生長、生長率測量)

將與實施例A相同的實施例1至30的結果與Pr、Pl值一同示於以下表4和表5。具體地，在晶錠生長容器的內部空間下部裝入碳化矽原料P，在上部配置碳化矽籽晶。密封所述晶錠生長容器200a，配置在外部具有加熱線圈600的反應腔室500內。

利用抽真空裝置700，對所述晶錠生長容器的內部空間進行減壓來調節為真空氣氛，注入氬氣，以使所述內部空間成為大氣壓後，再對內部空間進行減壓。同時，向所述加熱線圈施加電源，將內部空間的溫度以5~10℃/min的升溫速度升溫至2500℃的溫度，在5托的壓力條件下，在與碳化矽原料相向的碳化矽籽晶面使碳化矽晶錠生長100小時。內部壓力的調節通過流量控制器800和與其連接的管道810來進行。

此時，晶錠生長容器的直流電流值和晶錠生長率是通過在利用生長設備進行生長工序時在晶錠生長容器的下部溫度基準2200至2400℃內施加與晶錠生長工序相同的電源來測量並確認。Pr、Pl值通過上述式1和式2來評價。

參照表4和表5確認到，未充分確保關於電磁間接特性的數據的情況下，通過求出Pr值或Pl值，利用該些值某種程度上能夠預測晶錠的生長率的趨勢，雖然圖中未示出，呈現出0.83以上的線性結果，很高的程度上能夠進行預測，能夠進行有效率的工序。

以上，對本發明的優選實施例進行了詳細說明，但本發明的權利範圍不限於此，本發明所屬技術領域的普通技術人員利用由權利要求書定義的本發明的基本概念來實施的多種變形及改良形式也屬於本發明的權利範圍之內。

10:線圈部

11:初始捲繞導線

12、12a、12b:引出線

100a:測量裝置

200a:晶錠生長容器

210:本體

300:計測構件

400:絕熱材料

D_O:外徑

Claims (2)

1. 一種晶錠生長系統，所述晶錠生長系統包括含石墨物品以及加熱構件來使碳化矽晶錠生長，晶錠生長容器包括：本體，具有用於配置原料的內部空間；以及碳化矽晶種，配置於所述本體的上部或者所述本體上，所述含石墨物品是所述晶錠生長容器或者絕熱材料，所述含石墨物品具有通過包括捲繞的導線的線圈部的測量裝置測量的作為電磁間接特性值的等效串聯電阻值或等效串聯電感值，其中所述等效串聯電阻值是透過施加交流電源至所述線圈部測量的，其中施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述晶錠生長容器的等效串聯電阻值為3.50Ω至7.24Ω，其中施加100kHz以及0.1A的交流電源來測量的所述絕熱材料的等效串聯電阻值為10.57Ω至14.16Ω，其中基於式(1)，所述晶錠生長容器對於扁平螺旋型的所述線圈部具有6.05或以下的Pr值，及對於空心線圈型的所述線圈部具有9.46或以下的Pr值，基於式(2)，所述晶錠生長容器對於所述扁平螺旋型的所述線圈部具有7.2或以下的Pl值，及對於所述空心線圈型的所述線圈部具有18.5或以下的Pl值，

   

   

   其中重量為所述晶錠生長容器的重量。
2. 如請求項1所述的晶錠生長系統，其中所述碳化矽晶錠以100mm/hr以上的速度誘導生長。

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