KR101931170B1 - Method and apparatus for fabricating silicon carbide - Google Patents

Method and apparatus for fabricating silicon carbide Download PDF

Info

Publication number
KR101931170B1
KR101931170B1 KR1020110146227A KR20110146227A KR101931170B1 KR 101931170 B1 KR101931170 B1 KR 101931170B1 KR 1020110146227 A KR1020110146227 A KR 1020110146227A KR 20110146227 A KR20110146227 A KR 20110146227A KR 101931170 B1 KR101931170 B1 KR 101931170B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silicon
silicon carbide
crucible
silicon source
hole
Prior art date
Application number
KR1020110146227A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130077495A (en
Inventor
신동근
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110146227A priority Critical patent/KR101931170B1/en
Publication of KR20130077495A publication Critical patent/KR20130077495A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101931170B1 publication Critical patent/KR101931170B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90—Carbides
    • C01B32/914—Carbides of single elements
    • C01B32/956—Silicon carbide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/10—Crucibles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

탄화 규소의 제조방법 및 제조 장치가 개시된다. 탄화 규소의 제조방법은 탄소를 포함하는 고상 탄소원 입자들을 제공하는 단계; 및 상기 탄소원 입자들에 규소를 포함하는 규소원 기체를 공급하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing silicon carbide and an apparatus for manufacturing the same. A method of making silicon carbide comprises: providing solid carbon source particles comprising carbon; And supplying a silicon source gas containing silicon to the carbon source particles.

Description

탄화 규소의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR FABRICATING SILICON CARBIDE}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for manufacturing silicon carbide,

실시예는 탄화 규소의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a method and apparatus for producing silicon carbide.

탄화규소는 최근에 다양한 전자 소자 및 목적을 위한 반도체 재료로서 사용되고 있다. 탄화규소는 특히 물리적 강도 및 화학적 공격에 대한 높은 내성으로 인해 유용하다. 탄화규소는 또한 방사 경도(radiation hardness), 비교적 넓은 밴드갭, 높은 포화 전자 드리프트 속도(saturated electron drift velocity), 높은 조작 온도, 및 스펙트럼의 청색(blue), 보라(violet), 및 자외(ultraviolet) 영역에서의 높은 에너지 양자의 흡수 및 방출을 포함하는 우수한 전자적 성질을 가진다.Silicon carbide has recently been used as a semiconductor material for various electronic devices and purposes. Silicon carbide is particularly useful due to its physical strength and high resistance to chemical attack. Silicon carbide can also be used in a variety of applications including radiation hardness, a relatively wide bandgap, a high saturated electron drift velocity, a high operating temperature, and blue, violet, and ultraviolet radiation of the spectrum. Lt; RTI ID = 0.0 > absorption < / RTI >

탄화규소 분말은 규소원(Si source)과 탄소원(C source) 등의 원료를 혼합한 후 가열하는 방법 등에 의해 제조될 수 있다. 탄화규소 분말의 제조방법으로서는 애치슨법, 탄소열환원공법, 액상고분자열분해법, 직접반응법(direct reaction) 또는 CVD 공법 등이 공지기술로서 알려져있다. 특히 고순도의 탄화규소 분말을 제조하기 위해서는 액상고분자열분해법 또는 탄소열환원공법을 이용하였다.The silicon carbide powder may be prepared by mixing raw materials such as a Si source and a C source, and then heating. As a production method of silicon carbide powder, known methods such as the Acheson method, carbon thermal reduction method, liquid phase polymer decomposition method, direct reaction method, CVD method, and the like are known. Particularly, in order to produce silicon carbide powder of high purity, a liquid phase polymer decomposition method or a carbon thermal reduction method was used.

상기 여러 공법 중 직접반응법의 경우에는 탄소(C)와 규소(Si)를 직접 반응하여 탄화규소 분말을 합성하는 방법으로서, 다른 공법에 비해 고순도의 탄화규소 분말을 제조할 수 있는 장점이 있다.In the direct reaction method among the above-mentioned various methods, silicon carbide powder is synthesized by directly reacting carbon (C) with silicon (Si), which is advantageous in that silicon carbide powder of high purity can be produced compared with other methods.

실시예는 원하는 크기로 높은 순도의 탄화 규소 입자를 제조할 수 있는 탄화 규소의 제조방법 및 제조장치를 제공하고자 한다.The embodiments are directed to a method and apparatus for producing silicon carbide capable of producing silicon carbide particles of a desired size and high purity.

실시예에 따른 탄화 규소의 제조방법은 탄소를 포함하는 고상 탄소원 입자들을 제공하는 단계; 및 상기 탄소원 입자들에 규소를 포함하는 규소원 기체를 공급하는 단계를 포함한다.A method of preparing silicon carbide according to an embodiment includes: providing solid carbon source particles containing carbon; And supplying a silicon source gas containing silicon to the carbon source particles.

실시예에 따른 탄화 규소 제조장치는 원료를 수용하기 위한 공간의 주위를 둘러싸는 외벽부; 및 상기 외벽부로부터 연장되는 바닥부;를 포함하고, 상기 바닥부에는 상기 원료를 수용하기 위한 공간과 통하는 관통홀이 형성된다.The apparatus for manufacturing silicon carbide according to an embodiment includes: an outer wall portion surrounding a space for accommodating a raw material; And a bottom portion extending from the outer wall portion, wherein the bottom portion is formed with a through hole communicating with a space for accommodating the raw material.

실시예에 따른 탄화 규소 제조방법은 상기 탄소원 입자들에 규소원 기체를 직접 공급하여, 탄화 규소를 형성할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 탄화 규소의 제조방법은 상기 탄소원 입자들의 직경을 적절하게 조절하여, 원하는 입도를 가지는 탄화 규소 입자들을 얻을 수 있다.In the method for producing silicon carbide according to the embodiment, a silicon source gas may be directly supplied to the carbon source particles to form silicon carbide. Accordingly, in the method of manufacturing silicon carbide according to the embodiment, silicon carbide particles having desired particle sizes can be obtained by appropriately controlling the diameters of the carbon source particles.

또한, 상기 탄소원 입자들로 흑연 입자들이 사용되고, 상기 규소원 기체로 실란 기체가 사용될 수 있다. 이와 같이, 흑연 및 실란이 직접 반응하여, 탄화 규소가 형성되므로, 실시예에 따른 탄화 규소의 제조방법은 향상된 순도의 탄화 규소를 제공할 수 있다.Also, graphite particles are used as the carbon source particles, and a silane gas may be used as the silicon source gas. As described above, graphite and silane react directly with each other to form silicon carbide, so that the process for producing silicon carbide according to the embodiment can provide silicon carbide with improved purity.

도 1은 실시예에 따른 탄화 규소 제조장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도가니를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 실시예에 따른 탄화 규소의 제조공정을 도시한 도면이다.1 is a view showing a silicon carbide manufacturing apparatus according to an embodiment.
2 is a perspective view showing a crucible.
FIGS. 3 and 4 are views showing a manufacturing process of silicon carbide according to the embodiment.

실시예들의 설명에 있어서, 각 부, 챔버, 도가니 또는 원료가 부, 챔버, 도가니 또는 원료의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.In the description of the embodiments, the description that each part, chamber, crucible or raw material is formed "on" or "under" the part, chamber, crucible, directly or formed through different layers. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 탄화 규소 제조장치를 도시한 도면이다. 도 2는 도가니를 도시한 사시도이다. 도 3 및 도 4는 실시예에 따른 탄화 규소의 제조공정을 도시한 도면이다.1 is a view showing a silicon carbide manufacturing apparatus according to an embodiment. 2 is a perspective view showing a crucible. FIGS. 3 and 4 are views showing a manufacturing process of silicon carbide according to the embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 탄화 규소의 제조장치는 챔버(100), 도가니(200), 유도 가열부(300), 규소원 공급부(400) 및 진공부(500)를 포함한다.1 to 3, an apparatus for manufacturing silicon carbide according to an embodiment includes a chamber 100, a crucible 200, an induction heating unit 300, a silicon source supply unit 400, and a vacuum chamber 500 do.

상기 챔버(100)는 상기 도가니(200)를 수용한다. 상기 챔버(100)는 밀봉될 수 있다. 상기 챔버(100)의 진공에 가깝게 감압될 수 있다.The chamber 100 receives the crucible 200. The chamber 100 may be sealed. The pressure in the chamber 100 can be reduced.

상기 도가니(200)는 상기 챔버(100) 내에 배치된다. 상기 도가니(200)는 탄화 규소를 형성하기 위한 원료를 수용한다. 또한, 상기 도가니(200)는 자체적으로 열을 발생시키는 발열체이다.The crucible 200 is disposed in the chamber 100. The crucible 200 accommodates a raw material for forming silicon carbide. In addition, the crucible 200 is a heating element that generates heat by itself.

도 2를 참조하면, 상기 도가니(200)는 외벽부(210), 바닥부(220) 및 캡핑부(230)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the crucible 200 includes an outer wall portion 210, a bottom portion 220, and a capping portion 230.

상기 외벽부(210)는 원료를 수용하기 위한 공간을 둘러싼다. 즉, 상기 외벽부(210)는 탄화 규소를 형성하기 위한 원료를 둘러싼다. 상기 외벽부(210)는 원통 형상을 가질 수 있다.The outer wall portion 210 surrounds a space for accommodating the raw material. That is, the outer wall 210 surrounds the raw material for forming silicon carbide. The outer wall 210 may have a cylindrical shape.

상기 바닥부(220)는 상기 외벽부(210)로부터 연장된다. 상기 바닥부(220)는 상기 외벽부(210)의 하부로부터 연장된다. 상기 바닥부(220)는 탄화 규소를 형성하기 위한 원료를 지지한다. 상기 바닥부(220)는 상기 외벽부(210)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 바닥부(220)는 원형 플레이트 형상을 가질 수 있다.The bottom 220 extends from the outer wall 210. The bottom 220 extends from the bottom of the outer wall 210. The bottom portion 220 supports a raw material for forming silicon carbide. The bottom 220 may be integrally formed with the outer wall 210. The bottom 220 may have a circular plate shape.

상기 바닥부(220)에는 관통홀(221)이 형성된다. 상기 관통홀(221)은 상기 도가니(200)의 내부, 즉, 탄화 규소를 형성하기 위한 원료를 수용하는 공간까지 관통될 수 있다. 상기 관통홀(221)은 상기 바닥부(220)의 중심에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 관통홀(221)은 상기 바닥부(220)의 중앙에 형성될 수 있다.A through hole 221 is formed in the bottom portion 220. The through-hole 221 may penetrate into the crucible 200, that is, a space for accommodating a raw material for forming silicon carbide. The through hole 221 may be formed at a position corresponding to the center of the bottom 220. That is, the through hole 221 may be formed at the center of the bottom 220.

상기 관통홀(221)의 직경은 약 5㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다. 상기 관통홀(221)을 통하여, 상기 도가니(200) 내부로 탄화 규소를 형성하기 위한 원료 기체가 공급될 수 있다.The diameter of the through-hole 221 may be about 5 mm to about 10 mm. A raw material gas for forming silicon carbide in the crucible 200 may be supplied through the through hole 221.

상기 캡핑부(230)는 상기 외벽부(210)의 상부에 배치된다. 상기 캡핑부(230)는 상기 바닥부(220)에 대향된다. 상기 캡핑부(230)는 상기 외벽부(210)의 입구를 덮는다. 상기 캡핑부(230)는 원형 플레이트 형상을 가질 수 있다.The capping portion 230 is disposed on the outer wall 210. The capping portion 230 is opposed to the bottom portion 220. The capping portion 230 covers the inlet of the outer wall 210. The capping portion 230 may have a circular plate shape.

상기 외벽부(210), 상기 바닥부(220) 및 상기 캡핑부(230)는 흑연을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 외벽부(210), 상기 바닥부(220) 및 상기 캡핑부(230)는 흑연으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 외벽부(210), 상기 바닥부(220) 및 상기 캡핑부(230)는 복수의 기공들을 포함할 수 있다. 즉, 상기 외벽부(210), 상기 바닥부(220) 및 상기 캡핑부(230)는 다공질의 흑연을 포함할 수 있다.The outer wall portion 210, the bottom portion 220, and the capping portion 230 may include graphite. More specifically, the outer wall portion 210, the bottom portion 220, and the capping portion 230 may be formed of graphite. In addition, the outer wall 210, the bottom 220, and the capping part 230 may include a plurality of pores. That is, the outer wall portion 210, the bottom portion 220, and the capping portion 230 may include porous graphite.

상기 유도 가열부(300)는 상기 도가니(200)를 가열시킨다. 상기 유도 가열부(300)는 전자기 유도에 의해서, 상기 도가니(200)를 가열시킬 수 있다. 상기 유도 가열부(300)는 상기 챔버(100) 외측에 배치될 수 있다.The induction heating unit 300 heats the crucible 200. The induction heating unit 300 can heat the crucible 200 by electromagnetic induction. The induction heating unit 300 may be disposed outside the chamber 100.

상기 규소원 공급부(400)는 상기 챔버(100)의 하부에 구비된다. 상기 규소원 공급부(400)는 상기 도가니(200)의 내부로 원료 기체를 공급한다. 더 자세하게, 상기 규소원 공급부(400)는 노즐 등을 통하여, 상기 관통홀(221)에 원료 기체를 공급할 수 있다. 이에 따라서, 상기 도가니(200) 내부로 원료 기체가 주입될 수 있다.The silicon source supply unit 400 is provided at a lower portion of the chamber 100. The silicon source supply unit 400 supplies the raw material gas into the crucible 200. More specifically, the silicon source supply unit 400 can supply the raw material gas to the through hole 221 through a nozzle or the like. Accordingly, the raw material gas can be injected into the crucible 200.

상기 진공부(500)는 상기 챔버(100)의 상부에 구비될 수 있다. 상기 진공부(500)는 상기 챔버(100) 내의 압력을 감소시킨다. 상기 진공부(500)는 상기 챔버(100) 내의 기체를 빨아들일 수 있다. 상기 진공부(500)에 의해서, 상기 챔버(100) 내의 압력은 약 10mbar이하로 감소될 수 있다.The vacuum chamber 500 may be provided at an upper portion of the chamber 100. The vacuum 500 reduces the pressure in the chamber 100. The vacuum chamber 500 can suck the gas in the chamber 100. By the vacuum 500, the pressure in the chamber 100 can be reduced to less than about 10 mbar.

탄화 규소는 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.Silicon carbide can be formed by the following process.

도 3을 참조하면, 상기 도가니(200) 내에 탄소원 입자들(10)이 채워진다. 상기 탄소원 입자들(10)은 흑연 입자들일 수 있다. 상기 탄소원 입자들(10)의 직경은 약 10㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 탄소원 입자들(10)의 직경은 약 10㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 또한, 원료 기체의 흐름 속도가 향상되기 위해서, 상기 탄소원 입자들(10)의 직경은 약 100㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다.Referring to FIG. 3, the carbon source particles 10 are filled in the crucible 200. The carbon source particles 10 may be graphite particles. The diameter of the carbon source particles 10 may be about 10 탆 to about 500 탆. More specifically, the diameter of the carbon source particles 10 may be from about 10 탆 to about 100 탆. In addition, in order to improve the flow rate of the raw material gas, the diameter of the carbon source particles 10 may be about 100 탆 to about 500 탆.

상기 탄소원 입자들(10)의 직경이 약 10㎛ 미만인 경우, 상기 탄소원 입자들(10) 사이의 공간이 너무 작아서, 규소원 기체가 상기 탄소원 입자들(10)에 공급되지 않는다. 또한, 상기 탄소원 입자들(10)의 직경이 약 500㎛를 초과하는 경우, 상기 탄소원 입자들(10)의 일부는 반응되지 않을 수 있다.When the diameter of the carbon source particles 10 is less than about 10 탆, the space between the carbon source particles 10 is too small to supply the silicon source gas to the carbon source particles 10. In addition, when the diameter of the carbon source particles 10 exceeds about 500 탆, a part of the carbon source particles 10 may not be reacted.

이후, 상기 탄소원 입자들(10)이 채워진 도가니(200)는 상기 챔버(100) 내에 배치된다.Thereafter, the crucible 200 filled with the carbon source particles 10 is disposed in the chamber 100.

이후, 상기 진공부(500)에 의해서, 상기 챔버(100) 내의 압력은 약 10mbar이하로 감소되고, 상기 유도 가열부(300)에 의해서, 상기 도가니(200)의 온도는 약 1200℃ 내지 약 2400℃로 상승될 수 있다.Thereafter, the pressure in the chamber 100 is reduced to about 10 mbar or less by the vacuum 500, and the temperature of the crucible 200 is controlled by the induction heating unit 300 to about 1,200 to about 2,400 Lt; 0 > C.

이후, 상기 규소원 공급부(400)를 통하여, 상기 관통홀(221)을 통하여, 상기 도가니(200) 내부에 규소를 포함하는 규소원 기체가 공급된다. 상기 규소원 기체의 예로서는 실란(SiH4), 이염화실란(dichlorosilane;SiH2Cl2), 삼염화실란(trichlorosilane;SiHCl3), 디메틸디클로로실란(dimethyldichlorosilane;Si(CH3)2Cl2), 사염화 규소(SiCl4), 팔염화규소(Si3Cl8) 또는 일산화 규소(SiO) 등을 들 수 있다. 바람직하게, 상기 규소원 기체는 실란 기체일 수 있다.Thereafter, a silicon source gas containing silicon is supplied into the crucible 200 through the through-hole 221 through the silicon source supply unit 400. Examples of the silicon source gas include silane (SiH4), dichlorosilane (SiH2Cl2), trichlorosilane (SiHCl3), dimethyldichlorosilane (Si (CH3) 2Cl2), silicon tetrachloride Si3Cl8) or silicon monoxide (SiO2). Preferably, the silicon source gas may be a silane gas.

상기 규소원 기체는 약 0.1sccm 내지 약 100sccm의 속도로 공급될 수 있다. 더 자세하게, 상기 규소원 기체는 약 10sccm 내지 약 50sccm의 속도로 공급될 수 있다.The silicon source gas may be supplied at a rate of about 0.1 sccm to about 100 sccm. More specifically, the silicon source gas may be supplied at a rate of about 10 sccm to about 50 sccm.

이때, 상기 규소원 기체의 공급 속도가 0.1sccm 미만인 경우, 공정 시간이 너무 길어지고, 반응이 완료되지 않고, 남은 탄소원 입자들(10)의 양이 너무 많을 수 있다. 또한, 상기 규소원 기체의 공급 속도가 100sccm을 초과하는 경우, 화학 양론 반응 제어가 어려워 고품질의 탄화 규소가 제조되기 힘들다. At this time, if the supply rate of the silicon source gas is less than 0.1 sccm, the process time becomes too long, the reaction may not be completed, and the amount of the carbon source particles 10 remaining may be too large. In addition, when the supply rate of the silicon source gas is more than 100 sccm, it is difficult to control the stoichiometric reaction and it is difficult to produce high quality silicon carbide.

이와 같은 반응 시간은 약 0.5시간 내지 약 10시간 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 반응 시간은 약 2시간 내지 5시간 일 수 있다.Such a reaction time may be from about 0.5 hour to about 10 hours. More specifically, the reaction time may be about 2 hours to 5 hours.

이에 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 탄화 규소(20)가 형성된다. 이때, 상기 관통홀(221)이 상기 바닥부(220)의 중심에 대응하여 형성되는 경우, 탄화 규소(20)는 방사형 형상으로 형성될 수 있다.Accordingly, as shown in Fig. 4, silicon carbide 20 is formed. At this time, when the through hole 221 is formed corresponding to the center of the bottom 220, the silicon carbide 20 may be formed in a radial shape.

특히, 상기 진공부(500)가 상기 챔버(100)의 상부에 구비되고, 상기 규소원 공급부(400)는 상기 챔버(100)의 하부에 구비된다. 이에 따라서, 탄화 규소(20)는 상기 관통홀(221)로부터 상방으로 방사 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 탄소원 입자들(10)의 일부(11)는 반응되지 않고, 남아 있을 수 있다.Particularly, the vacuum chamber 500 is provided on the upper part of the chamber 100, and the silicon source supply part 400 is provided on the lower part of the chamber 100. Accordingly, the silicon carbide 20 may be radially formed upward from the through hole 221. In addition, a portion (11) of the carbon source particles (10) may remain unreacted.

앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 탄화 규소 제조장치는 고상/기상 직접 반응에 의해서, 탄화 규소 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 탄화 규소 제조장치는 상기 탄소원 입자들의 직경을 적절하게 제어하여, 최종 탄화 규소 입자들의 직경을 적절하게 제어할 수 있다.As described above, the silicon carbide manufacturing apparatus according to the embodiment can produce silicon carbide powder by a solid / gas phase direct reaction. Therefore, the apparatus for producing silicon carbide according to the embodiment can suitably control the diameters of the carbon source particles and suitably control the diameters of the final silicon carbide particles.

또한, 실시예에 따른 탄화 규소 제조방법은 상기 탄소원 입자들 및 상기 규소원 기체들을 직접 반응시키므로, 추가적인 불순물이 사용되지 않는다. 따라서, 실시예에 따른 탄화 규소 제조방법은 향상된 순도의 탄화 규소를 제조할 수 있다.Further, the method for producing silicon carbide according to the embodiment directly reacts the carbon source particles and the silicon source gases, so that no additional impurities are used. Thus, the silicon carbide manufacturing method according to the embodiment can produce silicon carbide with improved purity.

상기 탄소원 입자들로 흑연 입자들이 사용되고, 상기 규소원 기체로 실란 기체가 사용될 수 있다. 이와 같이, 흑연 및 실란이 직접 반응하여, 탄화 규소가 형성되므로, 실시예에 따른 탄화 규소의 제조방법은 향상된 순도의 탄화 규소를 제공할 수 있다.Graphite particles are used as the carbon source particles, and a silane gas may be used as the silicon source gas. As described above, graphite and silane react directly with each other to form silicon carbide, so that the process for producing silicon carbide according to the embodiment can provide silicon carbide with improved purity.

또한, 상기 진공부(500) 및 상기 규소원 공급부(400)가 서로 반대 방향에 배치되고, 상기 관통홀(221)이 상기 바닥부(220)에 형성된다. 이에 따라서, 상기 규소원 기체의 자연적인 흐름에 의해서, 탄화 규소가 효율적으로 형성될 수 있다.In addition, the vacuum 500 and the silicon source supply part 400 are disposed in opposite directions to each other, and the through hole 221 is formed in the bottom part 220. Accordingly, silicon carbide can be efficiently formed by the natural flow of the silicon source gas.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (13)

외벽부 및 외벽부의 하부로 연장되는 바닥부를 포함하는 도가니 내에 탄소를 포함하는 고상 탄소원 입자들을 제공하는 단계; 및
상기 도가니의 바닥부에 형성된 관통홀은 규소원 공급부와 연결되며, 상기 규소원 공급부 및 상기 관통홀을 통해서 상기 탄소원 입자들에 규소를 포함하는 규소원 기체를 공급하는 단계를 포함하고,
상기 탄소원 입자들은 흑연 입자들이고,
상기 탄소원 입자들의 직경은 10㎛ 내지 100㎛이며,
상기 규소원 기체는 약 0.1sccm 내지 약 100sccm의 속도로 공급되는 것을 포함하는 탄화 규소의 제조방법.Providing a solid carbon source particle comprising carbon in a crucible including an outer wall portion and a bottom portion extending to a lower portion of the outer wall portion; And
Wherein the through hole formed in the bottom of the crucible is connected to the silicon source supply part and supplying the silicon source gas containing silicon to the carbon source particles through the silicon source supply part and the through hole,
The carbon source particles are graphite particles,
The diameter of the carbon source particles is 10 탆 to 100 탆,
Wherein the silicon source gas is supplied at a rate of about 0.1 sccm to about 100 sccm. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 규소원 기체는 실란, 이염화실란, 삼염화실란, 디메틸디클로로실란, 사염화 규소, 팔염화규소 또는 일산화 규소로부터 선택되는 탄화 규소의 제조방법.The method of claim 1, wherein the silicon source gas is selected from silane, dichlorosilane, trichlorosilane, dimethyldichlorosilane, silicon tetrachloride, silicon fluoride, or silicon monoxide. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 도가니는 상기 바닥부에 대향되는 캡핑부를 더 포함하고,
상기 바닥부, 상기 외벽부 및 상기 캡핑부는 복수의 기공들을 포함하는 탄화 규소의 제조방법.The crucible of claim 1, wherein the crucible further comprises a capping portion opposed to the bottom portion,
Wherein the bottom portion, the outer wall portion, and the capping portion comprise a plurality of pores. 제 7 항에 있어서, 상기 바닥부, 상기 외벽부 및 상기 캡핑부는 흑연을 포함하는 탄화 규소의 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the bottom portion, the outer wall portion, and the capping portion comprise graphite. 챔버;
상기 챔버 내에 배치되는 도가니;
상기 챔버의 하부에 구비되는 규소원 공급부; 및
상기 챔버의 상부에 구비되는 진공부;를 포함하고,
상기 도가니는 원료를 수용하기 위한 공간의 주위를 둘러싸는 외벽부; 및
상기 외벽부로부터 연장되는 바닥부;를 포함하고,
상기 바닥부에는 상기 원료를 수용하기 위한 공간과 통하는 관통홀이 형성되고,
상기 도가니의 관통홀은 규소원 공급부와 연결되고,
상기 규소원 공급부를 통해 공급되는 상기 규소원 기체의 속도는 0.1sccm 내지 100sccm이고,
상기 진공부 및 상기 규소원 공급부는 서로 반대방향에 배치되는, 탄화 규소 제조장치.chamber;
A crucible disposed within the chamber;
A silicon source supply unit provided at a lower portion of the chamber; And
And a vacuum pump disposed at an upper portion of the chamber,
The crucible includes an outer wall portion surrounding a space for accommodating a raw material; And
And a bottom portion extending from the outer wall portion,
A through hole communicating with a space for accommodating the raw material is formed in the bottom portion,
The through-hole of the crucible is connected to the silicon source supply portion,
Wherein the rate of the silicon source gas supplied through the silicon source supply unit is 0.1 sccm to 100 sccm,
And the silicon source supply portions are disposed in directions opposite to each other. 제 9 항에 있어서, 상기 관통홀의 직경은 5㎜ 내지 10㎜인 탄화 규소 제조장치.The apparatus for producing silicon carbide according to claim 9, wherein the diameter of the through-hole is 5 mm to 10 mm. 제 10 항에 있어서, 상기 원료를 수용하기 위한 공간을 사이에 두고 상기 바닥부와 마주보는 캡핑부를 포함하는 탄화 규소 제조장치.11. The apparatus for producing silicon carbide according to claim 10, comprising a capping part facing the bottom part with a space for accommodating the raw material therebetween. 제 11 항에 있어서, 상기 외벽부, 상기 바닥부 및 상기 캡핑부는 흑연을 포함하는 탄화 규소 제조장치.12. The apparatus for manufacturing silicon carbide according to claim 11, wherein the outer wall portion, the bottom portion, and the capping portion comprise graphite. 제 9 항에 있어서, 상기 관통홀은 상기 바닥부의 중심에 대응되는 위치에 형성되는 탄화 규소 제조장치.10. The apparatus for manufacturing silicon carbide according to claim 9, wherein the through hole is formed at a position corresponding to the center of the bottom portion.
KR1020110146227A 2011-12-29 2011-12-29 Method and apparatus for fabricating silicon carbide KR101931170B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110146227A KR101931170B1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Method and apparatus for fabricating silicon carbide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110146227A KR101931170B1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Method and apparatus for fabricating silicon carbide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130077495A KR20130077495A (en) 2013-07-09
KR101931170B1 true KR101931170B1 (en) 2018-12-24

Family

ID=48990722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110146227A KR101931170B1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Method and apparatus for fabricating silicon carbide

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101931170B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113774487A (en) * 2021-09-15 2021-12-10 哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司 Thermal field structure for growing silicon carbide single crystal by improved pvt method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000319098A (en) * 1999-04-28 2000-11-21 Showa Denko Kk Method and apparatus for producing silicon carbide single crystal
JP2003277168A (en) * 2002-03-26 2003-10-02 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Corrosion resistant material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000319098A (en) * 1999-04-28 2000-11-21 Showa Denko Kk Method and apparatus for producing silicon carbide single crystal
JP2003277168A (en) * 2002-03-26 2003-10-02 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Corrosion resistant material

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130077495A (en) 2013-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6272360B2 (en) Vanadium-doped single crystal and growth method thereof
EP3109342A1 (en) Device for producing and method for producing heat-resistant composite material
KR101897062B1 (en) Silicon carbide epi wafer and method of fabricating the same
US9353459B2 (en) Method and apparatus capable of synthesizing high-density wires in pores and on surface of porous material
JP6491484B2 (en) Silicon carbide crystal growth by silicon chemical vapor transport
JP2017152426A (en) Film deposition method
US20180297852A1 (en) Fluidized bed reactor and process for producing polycrystalline silicon granules
JP5265985B2 (en) Single crystal deposition method
KR101931170B1 (en) Method and apparatus for fabricating silicon carbide
KR101238284B1 (en) Method for synthesizing nanowires without using catalysts and apparatus for the same
JP2012069559A (en) Film deposition device
KR101936171B1 (en) Method for fabrication silicon carbide epi wafer and silicon carbide epi wafer
KR101926694B1 (en) Silicon carbide epi wafer and method of fabricating the same
JP2006028625A (en) Cvd apparatus
KR101936170B1 (en) Method for fabrication silicon carbide epi wafer
KR101931163B1 (en) Apparatus and method for fabricating silicon carbide
KR101916289B1 (en) Method for deposition of silicon carbide
KR101926678B1 (en) Silicon carbide epi wafer and method of fabricating the same
TWI546427B (en) Method of manufacturing polysilicon
KR20130065945A (en) Method for deposition of silicon carbide
KR101931188B1 (en) Apparatus and method for deposition
KR20130065482A (en) Method for deposition of silicon carbide
KR20130134937A (en) Silicon carbide epi wafer and method of fabricating the same
KR101976600B1 (en) Silicon carbide epi wafer and method of fabricating the same
WO2019225697A1 (en) Apparatus for manufacturing silicon nitride single crystal, and method for manufacturing silicon nitride single crystal

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right