단결정의 안전한 생산을 위한 PVT 프로세스 및 장치

• Main Authors: SCHOELER MICHAEL, VIEHMANN KARSTEN, VOGEL LORENZ, BAUMECKER TOMAS
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 13.05.2024
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUSPOLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; CRYSTAL GROWTH; METALLURGY; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; SINGLE-CRYSTAL-GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL ORUNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL

PVT 프로세스에서 공정 가스로서 수소를 사용하기 위해, 공정이 안전하게 수행될 수 있음을 보장하기 위해 특수한 안전 조치가 확립된다. PVT 프로세스를 수행하기 위한 장치는 그 벽이 내열성 석영 유리로 구성된 프로세스 챔버(4) 내에 배치된 고온 가열 가능한 성장 셀(1)로 구성된다. 프로세스 챔버(4)는 유입 밸브(5)를 통해 수소로 채워진다. 가열 장치(6)는 성장 셀(1)의 레벨에서 프로세스 챔버(4)를 둘러싸고 성장 셀(1)을 2,000℃ 초과 최대 2,400℃까지 가열하는 유도 코일(7)로 구성된다. 그러나, 수소의 사용은 공정 챔버(4)의 석영 유리가 파손될 경우(완전히 배제하는 것은 불가능함) 수소가 주변 공기 내의 산소와 혼합되어, 장치의 고온 부분에서 즉시 발화할 수 있는 발화성 가스 혼합물을 생성한다는 문제를 수반한다. 따라서, 공정 챔버(4)는 불활성 가스로 채워진 격납 용기(8)로 둘러싸여 진다. The aim of the invention is to use hydrogen as a process gas in a PVT method. For this purpose, a special safeguard is required in order to be able to carry out the method in a safe manner with regard to the process. A device for carrying out the PVT method consists of a highly heatable growth cell (1) that is arranged in a process chamber (4), the wall of which consists of a heat-resistant quartz glass. The process chamber (4) is filled with hydrogen via an inlet valve (5). A heating device (6) consists of an induction coil (7) which surrounds the process chamber (4) at the height of the growth cell (1), and the growth cell (1) is heated from over 2,000 °C up to 2,400 °C. The use of hydrogen, however, presents the problem of the hydrogen mixing with the oxygen of the ambient air in the event of a possible crack in the quartz glass of the process chamber (4) such that a combustible gas mixture is produced which would be instantly ignited on the hot parts of the device. The process chamber (4) is therefore surrounded by a safety container (8) which is filled with an inert gas.