KR102242438B1

KR102242438B1 - 종자정 부착 방법

Info

Publication number: KR102242438B1
Application number: KR1020190098139A
Authority: KR
Inventors: 고상기; 김정규; 최정우; 장병규; 구갑렬
Original assignee: 에스케이씨 주식회사
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2021-04-20
Also published as: CN112391674A; KR20210019236A; CN112391674B

Abstract

구현예는 종자정 부착 방법으로서, (1) 잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름을 부착하는 단계; (2) 상기 종자정의 타면에 접착 조성물을 코팅하는 단계; (3) 상기 종자정을 열처리하는 제1 경화 단계; (4) 상기 보호필름을 제거하는 단계; (5) 상기 종자정을 열처리하는 제2 경화 단계; 및 (6) 상기 종자정을 종자정 홀더에 부착하는 단계를 포함함으로써, SiC 단결정 잉곳의 성장시 성장 안정성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

종자정 부착 방법{SEED ATTACHMENT METHOD}

구현예는 SiC 단결정 잉곳의 성장시 성장 안정성 및 품질을 향상시킬 수 있는 종자정 부착 방법에 관한 것이다.

탄화규소(SiC)는 내열성과 기계적 강도가 우수하고 방사선에 강한 성질을 지니며, 대구경의 기판으로도 생산 가능한 장점이 있어, 차세대 전력반도체 소자용 기판으로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 단결정 탄화규소(single crystal SiC)는, 에너지 밴드갭(energy band gap)이 크고, 최대 절연파괴전계(break field voltage) 및 열전도율(thermal conductivity)이 실리콘(Si)보다 우수하다. 또한, 단결정 탄화규소의 캐리어 이동도는 실리콘에 비견되며, 전자의 포화 드리프트 속도 및 내압도 크다. 따라서, 단결정 탄화수소는 고전력, 고효율화, 고내압화 및 대용량화가 요구되는 반도체 디바이스로의 적용이 기대된다.

SiC 단결정 잉곳을 성장시키기 위해서 일반적으로 종자정의 일면에 접착제를 도포하여 종자정 홀더에 부착해왔다. 그러나, 이와 같이, 종자정의 일면에 접착제를 도포하는 경우, 도포량이 과다하거나 코팅시 발생하는 회전력으로 인해 종자정의 타면, 즉 잉곳이 성장되는 종자정의 타면이 오염될 수 있다. 이로 인해, SiC 단결정 잉곳 성장 시 품질이 저하되는 문제가 있다.

일례로, 대한민국 등록특허 제1101983호에서는 흑연 박판의 일면에 접착제에 의해 부착된 종자정 및 상기 흑연 박판의 타면과 접착제에 의해 부착된 종자정 홀더를 개시하고 있는데, 이는 종자정과 종자정 홀더 사이의 불연속적인 결함은 효과적으로 방지할 수 있으나, 잉곳이 성장되는 종자정이 일면이 오염되는 것을 방지하기는 어렵다.

대한민국 등록특허 제1101983호

따라서, 구현예는 잉곳이 성장되는 종자정이 일면이 오염되는 것을 효과적으로 방지함으로써, SiC 단결정 잉곳 성장시 성장 안정성 및 품질을 향상시킬 수 있는 종자정 부착 방법을 제공하고자 한다.

일 구현예에 따른 종자정 부착 방법은 (1) 잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름을 부착하는 단계; (2) 상기 종자정의 타면에 접착 조성물을 코팅하는 단계; (3) 상기 종자정을 열처리하는 제1 경화 단계; (4) 상기 보호필름을 제거하는 단계; (5) 상기 종자정을 열처리하는 제2 경화 단계; 및 (6) 상기 종자정을 종자정 홀더에 부착하는 단계를 포함한다.

구현예에 따른 종자정 부착 방법은 잉곳이 성장되는 종자정이 일면이 오염되는 것을 효과적으로 방지함으로써, SiC 단결정 잉곳 성장시 성장 안정성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 구현예에 따른 종자정 부착 방법을 도식화한 것이다.
도 2는 실시예의 종자정의 잉곳이 성장되는 표면의 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 비교예의 종자정의 잉곳이 성장되는 표면의 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예의 SiC 단결정 잉곳의 표면 이미지를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예의 SiC 단결정 잉곳의 UV 이미지를 나타낸 것이다.
도 6은 실시예의 SiC 단결정 잉곳이 성장이 완료된 후의 종자정의 표면 이미지를 나타낸 것이다.

이하, 구현예를 통해 발명을 상세하게 설명한다. 구현예는 이하에서 개시된 내용에 한정되는 것이 아니라 발명의 요지가 변경되지 않는 한, 다양한 형태로 변형될 수 있다.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.

도 1은 구현예에 따른 종자정 부착 방법을 도식화한 것이다. 구체적으로, (1) 잉곳이 성장되는 종자정(100)의 일면에 보호필름(200)을 부착하고, (2) 상기 종자정(100)의 타면에 접착 조성물을 코팅하여 코팅층(300)을 형성한 후, (3) 상기 종자정(100)을 열처리 하는 제1 경화 단계를 거치고, (4) 상기 보호필름(200)을 제거한 후, (5) 상기 종자정(100)을 열처리하는 제2 경화 단계를 거치고, (6) 상기 종자정(100)을 종자정 홀더(400)에 부착하는 단계를 나타내고 있다.

본 명세서에서 상기 종자정의 일면은 단결정 잉곳이 성장되는 면을 의미하고, 종자정의 타면은 종자정 홀더에 부착되는 면을 의미한다.

단계 (1)

상기 단계 (1)은 잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름을 부착하는 단계이다.

상기 종자정은 4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC 또는 15R-SiC와 같이 성장시키고자 하는 결정의 종류에 따라 다양한 결정구조를 갖는 종자정을 사용할 수 있다.

상기 종자정은 코팅 이전에 세정 단계를 미리 거칠 수 있다. 종자정의 표면에는 실리콘이 산소와 반응하여 형성된 이산화실리콘 산화막이 형성될 수 있는데, 이러한 산화막은 후속 공정에서 단결정 잉곳이 성장할 때 종자정이 이탈되거나 결함을 발생시킬 수 있으므로 세정으로 미리 제거하는 것이 바람직하다. 상기 세정은 아세톤, 알코올, 증류수, 산 용액 등을 이용하여 수행될 수 있으며, 초음파 처리 또는 침지 등에 의해 수행될 수 있고, 1회 또는 2회 이상 수행될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 보호필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리프로필렌계 수지 및 폴리아미드계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다. 예를 들어, 유리전이온도가 70℃ 이상, 70℃ 내지 350℃, 80℃ 내지 350℃, 75℃ 내지 330℃ 또는 80℃ 내지 310℃인 수지를 포함할 수 있다. 상기 보호필름은 상기 유리전이온도 범위를 만족하는 수지를 포함함으로써, 내열성이 우수하여 이후 단계 (3)의 제1 경화 단계를 거친 후에도 형태가 변형되지 않아 종자정의 품질 저하를 방지할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 보호필름의 두께는 50 ㎛ 내지 500 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 70 ㎛ 내지 500 ㎛, 80 ㎛ 내지 450 ㎛, 90 ㎛ 내지 400 ㎛, 100 ㎛ 내지 400 ㎛, 100 ㎛ 내지 350 ㎛, 100 ㎛ 내지 300 ㎛, 100 ㎛ 내지 250 ㎛, 100 ㎛ 내지 200 ㎛ 또는 100 ㎛ 내지 150 ㎛일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 보호필름의 단면적은 상기 종자정의 단면적과 동일하거나 클 수 있다. 구체적으로, 상기 보호필름은 상기 종자정의 일면이 모두 덮이도록 부착될 수 있다. 상기 보호필름은 접착제를 이용하여 부착될 수 있고, 또는 가압 및 열처리에 의해 부착될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 단계 (1)의 보호필름의 박리력은 100 내지 500 gf/inch일 수 있다. 예를 들어, 상기 단계 (1)의 보호필름의 박리력은 100 내지 400 gf/inch, 150 내지 350 gf/inch 또는 200 내지 300 gf/inch일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 보호필름은 필러를 추가로 포함할 수 있다.

상기 필러는 카본계 필러, 금속계 필러 또는 이들의 복합 필러일 수 있다. 예를 들어, 상기 필러는 인상흑연, 토상흑연, 팽창흑연, 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀, 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf), 탄화탄탈륨(TaC), 탄화텅스텐(WC) 등의 성분을 포함할 수 있다. 상기 필러는 상기 접착 조성물을 열처리 하는 단계에서 과도한 수축을 막아 크랙이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름을 부착함으로써, 잉곳이 성장되는 종자정이 일면이 오염되는 것을 효과적으로 방지하여, SiC 단결정 잉곳 성장시 성장 안정성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

단계 (2)

상기 단계 (2)는 상기 종자정의 타면에 접착 조성물을 코팅하는 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 접착 조성물은 열경화성 수지 및 탄소계 물질을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 열경화성 수지는 폴리아믹산 수지, 페놀 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 피치계 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리아크릴산 수지, 푸란계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 탄소계 물질은 카본 블랙, 그라파이트 또는 이들의 조합일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 접착 조성물의 총 중량을 기준으로, 상기 열경화성 수지는 70 내지 90 중량%의 양으로 포함할 수 있고, 상기 탄소계 물질은 20 내지 35 중량%로 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 접착 조성물의 총 중량을 기준으로, 상기 열경화성 수지는 75 내지 90 중량%, 80 내지 90 중량% 또는 80 내지 85 중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 접착층 조성물의 접착력 향상은 물론, 도포시 점도 유지 및 두께 안정성에 유리한 효과가 있다.

또한, 상기 접착 조성물의 총 중량을 기준으로, 상기 탄소계 물질은 20 내지 35 중량%, 20 내지 30 중량% 또는 20 내지 25 중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 수축 및 크랙 발생을 효과적으로 방지할 수 있고, 추후 열처리에서 탄화 내지 흑연화를 촉진시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 접착 조성물은 에탄올, 메탄올, 아세톤, 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 등의 용매를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 에탄올일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 액상의 조성물의 고형분 함량은 10 중량% 내지 90 중량%, 또는 20 중량% 내지 50 중량%일 수 있다.

상기 접착 조성물은 그 외에도 습윤분산제, 소포제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 단계 (3)에서는 상기 접착 조성물을 상기 종자정의 타면에 도포하여 코팅할 수 있다. 예를 들어, 스핀 코팅, 테이핑 등의 통상적인 코팅 방식을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 종자정의 타면에 접착 조성물이 코팅될 때, 상기 종자정의 일면은 상기 보호 필름에 의해 오염이 방지될 수 있다. 특히, 스핀 코팅 등의 공정시 종자정이 쉽게 오염될 수 있는데, 상기 보호 필름은 종자정의 일면을 보호하여 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이로부터 잉곳 성장시 종자정 오염에 의한 디펙(defect)을 방지할 수 있다.

단계 (3)

상기 단계 (3)은 상기 종자정을 열처리하는 제1 경화 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 경화 단계는 50℃ 내지 200℃에서 30분 내지 1시간 동안 열처리하는 단계이다. 예를 들어, 상기 제1 경화 단계는 70℃ 내지 200℃, 70℃ 내지 180℃ 또는 80℃ 내지 150℃에서 30분 내지 50분, 30분 내지 45분, 또는 30분 내지 40분 동안 열처리할 수 있다.

상기 범위 내일 때, 상기 접착 조성물 내 포함된 용매 성분들을 효과적으로 기회시킬 수 있어, 기포 발생, 크랙, 깨짐 등의 불량을 방지할 수 있다.

단계 (4)

상기 단계 (4)는 상기 보호필름을 제거하는 단계이다. 구체적으로, 상기 열처리된 보호필름의 일면에 부착되어 있던 보호필름을 제거하는 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 단계 (4)의 보호필름의 잔류 점착률은 90% 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 단계 (4)의 보호필름의 잔류 점착률은 92% 이상, 93% 이상 또는 95% 이상일 수 있다. 또한, 상기 단계 (4)의 보호필름의 박리력은 5.0 gf/inch 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 단계 (4)의 보호필름의 박리력은 4.5 gf/inch 이하 또는 4.0 gf/inch 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 경화단계를 거친 보호필름은 잔류 점착률이 상승하여, 종자정의 타면에서 보호필름을 제거하기에 용이하다. 상기 박리력은 각각의 평가 테입을 합지하여 상온에서 30분 후에 180°의 박리 각도 및 분당 12 inch 속도로 박리하였을 때를 기준으로 한다.

단계 (5)

상기 단계 (5)는 상기 종자정을 열처리하는 제2 경화 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 제2 경화 단계는 200℃ 내지 350℃에서 30분 내지 1시간 동안 열처리하는 단계이다. 예를 들어, 상기 제1 경화 단계는 200℃ 내지 330℃, 200℃ 내지 300℃ 또는 220℃ 내지 300℃에서 30분 내지 50분, 30분 내지 45분, 또는 30분 내지 40분 동안 열처리할 수 있다.

상기 제2 경화단계에서는 상기 보호필름이 제거된 후 종자정을 한번 더 열처리함으로써, 용매를 효과적으로 기화시켜 기포 발생, 크랙, 깨짐 등의 불량을 최소화할 수 있다.

단계 (6)

상기 단계 (6)은 상기 종자정을 종자정 홀더에 부착하는 단계이다.

일 구현예에 따르면, 상기 단계 (6) 이전에, 상기 종자정의 경화된 코팅층 상에 접착 코팅층을 추가로 형성할 수 있다.

예를 들어, 상기 접착 코팅층은 페놀 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지 등의 바인더 수지를 포함할 수 있고, 필요에 따라 앞에서 예시한 필러를 더 포함할 수 있다. 상기 접착 코팅층은 스핀 코팅법, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 브러쉬 코팅법 등의 방법으로 형성될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 단계 (6)은 상기 종자정 홀더의 하면을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연삭 그라인더를 이용하여 패터닝할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 종자정 홀더의 하면은 상기 종자정 홀더와 접착층이 부착되는 면을 의미한다.

구체적으로, 상기 종자정 홀더의 하면을 패터닝함으로써, SiC 단결정 잉곳의 성장시, 접착층과 종자정 홀더 사이의 부착면에서 발생하는 기포발생을 억제시킬 수 있으므로, SiC 단결정 잉곳 성장 중 종자정이 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 패터닝된 종자정 홀더의 표면 조도(Ra)는 0.5 mm 내지 3 mm일 수 있으며, 바람직하게는 1.5 mm 내지 2 mm일 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 단계 (6) 이후에, 상기 종자정을 건조, 경화, 및 탄화(carbonization) 또는 흑연화(graphitization)하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 건조는 30℃ 내지 350℃의 온도 범위에서 수행되고, 상기 경화는 100℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 건조 및 경화 조건을 만족함으로써, 견고한 보호층의 형성은 물론, 상기 보호층 상에 형성되는 접착층 형성에 유리한 효과가 있다.

예를 들어, 상기 건조는 50℃ 내지 350℃ 또는 50℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 1 시간 내지 5시간 동안 수행될 수 있다. 또한, 상기 경화는 100℃ 내지 400℃ 또는 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 1 시간 내지 10 시간 동안 수행될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 탄화 또는 흑연화는 200℃ 내지 2,500℃의 온도 및 1 torr 내지 1,500 torr의 압력 조건에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 탄화 또는 흑연화 조건을 만족함으로써, SiC 단결정 잉곳의 성장 안정성을 높일 수 있으므로, SiC 단결정 잉곳의 품질 향상은 물론, 다형제어에 유리할 수 있다.

예를 들어, 상기 탄화 또는 흑연화는 1,500℃ 내지 2,500℃, 2,000℃ 내지 2,500℃ 또는 2,000 내지 2,200℃의 온도 및 500 torr 내지 1,000 torr 또는 500 torr 내지 800 torr의 압력 조건에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 탄화 또는 흑연화는 1 시간 내지 10 시간, 2 시간 내지 5 시간, 또는 1 시간 내지 5 시간 동안 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 구현예에 따르면, 상기 탄화 또는 흑연화는 0.5℃/분 내지 5℃/분의 승온 속도 및 500℃ 이상 또는 600℃ 이상의 온도 조건에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 500℃ 내지 1,000℃의 온도까지 승온하고, 상기 온도를 유지하며 1 시간 내지 5 시간동안 가열한 뒤, 0.5℃/분 내지 5℃/분의 속도로 냉각함으로써 수행될 수 있다.

다른 구현예에 따르면, 상기 탄화 또는 흑연화는 1℃/분 내지 5℃/분의 승온 속도 및 1,500℃ 이상 또는 2,000℃ 이상의 온도 조건에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 1,500℃ 내지 2,500℃의 온도 또는 2,000℃ 내지 2,500℃의 온도까지 승온하고, 상기 온도를 유지하며 1 시간 내지 5 시간동안 가열한 뒤, 1℃/분 내지 5℃/분의 속도로 냉각함으로써 수행될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 탄화 또는 흑연화는 불활성 분위기에서 열처리하는 것을 의미한다. 상기 불활성 분위기는 질소 분위기 또는 아르곤 분위기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 내용을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 실시예의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름으로서 약 100 ㎛ 두께의 PET 필름(SKC 제품)을 부착하였다.

열경화성 수지로서 액상 페놀 수지(KC-5536, 강남화성)와 탄소계 물질로서 인상흑연(순도 80 내지 99%, D50, 2.5 ㎛)을 7:3의 중량비로 혼합하고, 상기 혼합물 100 중량부 대비 습윤분산제 및 소포제를 3 중량부 더 혼합한 후, 분산시켜 접착 조성물을 얻었다. 상기 접착 조성물을 상기 종자정의 타면 상에 스핀 코팅하여 0.5 mm 두께의 코팅막을 얻었다. 상기 코팅된 종자정을 100℃에서 40분 동안 경화시켰다. 상기 코팅된 종자정의 일면에서 보호필름을 제거한 후, 250℃에서 40분 동안 경화시켰다.

상기 종자정의 코팅층과 종자정 홀더를 부착하였다. 상기 부착된 종자정 홀더 및 종자정을 가열기에 넣고 1℃/분의 속도로 승온하여 600℃에 도달한 후, 2시간 동안 열처리하여 탄화 또는 흑연화시켰다. 이후, 1℃/분의 속도로 냉각하였다.

그라파이트 도가니의 내부 상단에 상기 종자정이 부착된 종자정 홀더를 장착한 후, SiC 분말을 도가니의 하부에 장입하였다. 상기 도가니를 단열 부재로 둘러싸고, 가열 코일이 구비된 반응 챔버 내에 넣었다. 도가니 내를 진공 상태로 만든 뒤, 아르곤 가스를 서서히 주입하였다. 이와 함께, 도가니 내의 온도를 2,400℃까지 승온시키고, 700 torr로 승압시켰다. 이후, 압력을 점점 낮추어 30 torr에 도달시킨 후, 상기 조건에서 50시간 동안 SiC 단결정 잉곳을 종자정에 성장시켜, SiC 단결정 잉곳을 제조하였다.

[비교예]

잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름을 부착하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일하게 실험하여 SiC 단결정 잉곳을 제조하였다.

[평가예 1: 종자정의 성장면 형상 이미지]

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 잉곳이 성장되는 종자정의 일면을 광학현미경을 이용하여 이미지를 평가하였다.

도 2는 실시예의 종자정의 잉곳이 성장되는 표면의 이미지를 나타낸 것이고, 도 3은 비교예의 종자정의 잉곳이 성장되는 표면의 이미지를 나타낸 것이다.

상기 도 2에서 보는 바와 같이, 실시예에 따라 제조된 잉곳이 성장되는 종자정의 일면은 오염되지 않아 불순물이나 이물질이 보이지 않고 깨끗한 반면, 도 3에서 보는 바와 같이, 비교예에 따라 제조된 잉곳이 성장되는 종자정의 일면은 오염되어 불순물과 이물질이 관찰되었다.

[평가예 2: 잉곳의 표면 이미지 평가]

상기 실시예에서 제조된 SiC 단결정 잉곳에 대하여, 광학 현미경을 이용하여, 육안으로 표면 이미지를 평가하였다.

도 4는 실시예의 SiC 단결정 잉곳의 표면 이미지를 나타낸 것이다.

상기 도 4에서 보는 바와 같이, 실시예에 따라 제조된 SiC 단결정 잉곳은 잉곳이 성장되는 종자정의 일면이 오염되지 않아, 잉곳이 안정적으로 성장하여 표면에서 불순물이나 이물질이 발견되지 않았다.

[평가예 3: UV 이미지 평가]

상기 실시예에서 제조된 SiC 단결정 잉곳에 대하여, UV Lamp 조사를 이용한 육안 검사 통해, UV 이미지를 평가하였다.

도 5는 실시예의 SiC 단결정 잉곳의 UV 이미지를 나타낸 것이다.

상기 도 5에서 보는 바와 같이, 실시예에 따라 제조된 SiC 단결정 잉곳은 목적하는 4H가 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다.

[평가예 4: 종자정의 표면 이미지 평가]

상기 실시예에서 SiC 단결정 잉곳의 성장이 완료된 후의 종자정에 대하여, 광학 현미경을 이용하여, 육안으로 표면 이미지를 평가하였다.

도 6은 실시예의 SiC 단결정 잉곳이 성장이 완료된 후의 종자정의 표면 이미지를 나타낸 것이다.

상기 도 6에서 보는 바와 같이, 실시예에 따라 제조된 SiC 단결정 잉곳을 성장시킨 종자정은 표면에서 결함 등이 발견되지 않았다. 즉, SiC 단결정 잉곳 성장시 잉곳이 성장되는 종자정의 일면이 오염되지 않아, 잉곳이 안정적으로 성장했음을 알 수 있다.

100: 종자정
200: 보호필름
300: 코팅층
400: 종자정 홀더

Claims

(1) 잉곳이 성장되는 종자정의 일면에 보호필름을 부착하는 단계;
(2) 상기 종자정의 타면에 접착 조성물을 코팅하는 단계;
(3) 상기 종자정을 열처리하는 제1 경화 단계;
(4) 상기 보호필름을 제거하는 단계;
(5) 상기 종자정을 열처리하는 제2 경화 단계; 및
(6) 상기 종자정을 종자정 홀더에 부착하는 단계를 포함하고,
상기 단계 (1)에서 상기 보호필름의 박리력은 100 내지 500 gf/inch 이고,
상기 단계 (4)에서 상기 보호필름의 박리력은 5.0 gf/inch 이하이며, 잔류 점착률이 90% 이상인, 종자정 부착 방법.
제1항에 있어서,
상기 보호필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리프로필렌계 수지 및 폴리아미드계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 종자정 부착 방법.
제2항에 있어서,
상기 보호필름이 필러를 포함하는, 종자정 부착 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착 조성물이 열경화성 수지 및 탄소계 물질을 포함하는, 종자정의 부착 방법.
제4항에 있어서,
상기 열경화성 수지가 폴리아믹산 수지, 페놀 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 피치계 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리아크릴산 수지, 푸란계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 종자정 부착 방법.
제4항에 있어서,
상기 탄소계 물질이 카본 블랙, 그라파이트 또는 이들의 조합인, 종자정 부착 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 경화 단계가 50℃ 내지 200℃에서 30분 내지 1시간 동안 열처리하고, 상기 제2 경화 단계가 200℃ 내지 350℃에서 30분 내지 1시간 동안 열처리하는, 종자정 부착 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 단계 (6) 이전에, 상기 종자정의 경화된 코팅층 상에 접착 코팅층을 추가로 형성하는, 종자정 부착 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (6) 이후에, 상기 종자정을 건조, 경화, 및 탄화(carbonization) 또는 흑연화(graphitization)하는 단계를 추가로 포함하는, 종자정 부착 방법.
제10항에 있어서,
상기 건조가 30℃ 내지 350℃의 온도 범위에서 수행되고,
상기 경화가 100℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 수행되며,
상기 탄화 또는 흑연화가 200℃ 내지 2,500℃의 온도 및 1 torr 내지 1,500 torr의 압력 조건에서 수행되는, 종자정 부착 방법.