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봉 형상의 다결정 실리콘을 제조하는 방법에 있어서,상기 봉 형상의 다결정 실리콘을 제조하기 위한 석출반응기에서 금속 코어요소의 표면에 하나 또는 다수의 분리층을 형성시켜 구성되는 코어수단을 전극부에 연결한 상태가 되도록 하여 석출반응기의 내부공간에 위치시키는 단계와;상기 전극부를 통해 전기를 공급하여 상기 코어수단을 가열하는 단계와;상기 석출반응기의 내부공간에 반응가스를 공급하여 상기 코어수단의 표면에 외부방향으로 실리콘을 석출시킴으로써 실리콘 석출부를 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 1에 있어서, 상기 반응가스는 모노실란, 이염화실란, 삼염화실란 및 사염화실란 중에 선택된 실리콘함유성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 2에 있어서, 상기 반응가스는 수소, 질소, 아르곤, 헬륨 및 염화수소 중에 선택된 가스성분을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 1에 있어서, 상기 석출반응기 내부공간에서의 절대압 기준으로 1 ~ 20 bar 범위 내의 반응압력과, 상기 석출부 표면에서의 온도 기준으로 650 ~ 1,300 ℃ 범위 내의 반응온도에서 상기 석출부 표면에 실리콘을 석출시키는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 1에 있어서, 상기 금속 코어요소는 단면이 원, 타원 또는 다각형인 로드(rod), 와이어(wire), 필라멘트(filament), 바(bar), 스트립(strip) 및 리본(ribbon)과, 단면이 동심원, 동심타원 또는 동심다각형인 도관(conduit), 튜브(tube), 실린더(cylinder) 및 덕트(duct) 중에 선택된 형태를 가지도록 제작한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 금속 코어요소는 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 노븀(Nb), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 테크네튬(Tc), 하프늄(Hf), 로듐(Rh), 바나듐(V), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 백금(Pt), 토륨(Th), 란타늄(La), 티타늄(Ti), 루테늄(Lu), 이트륨(Y), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 중에 선택된 금속원소를 포함하는 금속 또는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 1에 있어서, 상기 분리층이 분리기능성분으로 이루어진 1가지 이상 5가지 이하 종류의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 7에 있어서, 상기 분리층의 각 층을 이루는 분리기능성분이 실리콘(Si)의 질화물, 산화물, 탄화물 또는 산화질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 7에 있어서, 상기 분리층의 각 층을 이루는 분리기능성분이 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 노븀(Nb), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 테크네튬(Tc), 하프늄(Hf), 로듐(Rh), 바나듐(V), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 백금(Pt), 토륨(Th), 란타늄(La), 티타늄(Ti), 루테늄(Lu), 이트륨(Y), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 중에 선택된 금속원소의 질화물, 산화물, 규소화물, 탄화물, 산화질화물 또는 산화규소화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리층 두께의 합을 10 nm ~ 20 mm의 범위 내에 포함되도록 하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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11
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리층에 실리콘을 분리기능성분으로 하는 실리콘층을 1 ㎛ ~ 10 mm의 두께로 추가로 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 11에 있어서, 상기 실리콘층은 석출반응기의 내부공간에서 금속 코어요소와 전극부를 연결한 상태로 상기 전극부를 통해 전기를 공급하여 상기 금속 코어요소를 가열하고, 상기 석출반응기의 내부공간에 원료가스로서 다결정 실리콘 봉 제조시의 실리콘 석출부 형성을 위한 반응가스를 공급하여 형성시키되, 이때의 반응조건을 실리콘 석출부 형성을 위한 반응조건과 달리하여, 실리콘 석출부와 결정구조 및 열팽창 특성 면에서 서로 차이를 가지도록 형성시키는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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13
청구항 1에 있어서, 상기 금속 코어요소를 상기 전극부와 연결하여 상기 석출반응기의 내부공간에 위치시킨 뒤, 상기 전극부를 통해 전기를 공급하여 상기 금속 코어요소를 가열하고, 상기 석출반응기의 내부공간에 분리층 형성용 원료가스를 공급하여 금속 코어요소의 표면에 분리층을 형성시킴으로써, 상기 코어수단을 제조하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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14
청구항 1에 있어서, 상기 분리층의 일부가 형성된 예비 코어수단을 상기 전극부와 연결하여 상기 석출반응기의 내부공간에 위치시킨 뒤, 상기 전극부를 통해 전기를 공급하여 상기 예비 코어수단을 가열하고, 상기 석출반응기의 내부공간에 분리층 형성용 원료가스를 공급하여 예비 코어수단의 표면에 분리층을 추가로 형성시킴으로써, 상기 코어수단을 제조하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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청구항 1에 있어서, 상기 분리층을 우선 제작한 뒤 상기 금속 코어요소를 에워싸도록 조립하여 코어수단을 제조하는 것을 특징으로 하는 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
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