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KR100995927B1 - 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치 - Google Patents

실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치 Download PDF

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KR100995927B1
KR100995927B1 KR1020080101659A KR20080101659A KR100995927B1 KR 100995927 B1 KR100995927 B1 KR 100995927B1 KR 1020080101659 A KR1020080101659 A KR 1020080101659A KR 20080101659 A KR20080101659 A KR 20080101659A KR 100995927 B1 KR100995927 B1 KR 100995927B1
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silicon
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graphite
melting
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안영수
김준수
박상현
김동국
유권종
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한국에너지기술연구원
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Abstract

간접 용융 및 무접촉 직접 용융이 가능한 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니는 상부가 개방되어 실리콘 원료가 장입되고, 외측벽이 유도 코일에 의해 둘러싸이는 원통형 구조를 갖는 흑연 재질의 도가니로서, 상기 도가니 외측벽과 내측벽을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿이 형성되어 있으며, 원판형인 도가니 바닥부의 가장자리로부터 중심방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿이 형성되어 있는 것으로 이루어진다.

Description

실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치{A GRAPHITE CRUCIBLE FOR ELECTROMAGNETIC INDUCTION MELTING SILICON AND APPARATUS FOR SILICON MELTING AND REFINING USING THE GRAPHITE CRUCIBLE}
본 발명은 실리콘 용융용 도가니(Crucible)에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 도가니 열에 의한 간접 용융 방식과 전자기 유도에 의한 무접촉 직접 용융 방식이 혼합 적용되어, 실리콘을 고효율로 용융시킬 수 있는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치에 관한 것이다.
전자기 유도에 의한 직접 용융 방식은 단시간내에 금속과 같은 물질을 용융시키는 것이 가능하여 높은 생산성과 원료의 오염을 최소화할 수 있다. 전자기 유도에 의한 직접 용융 방식은 일반적으로 다음과 같은 원리에 의해 이루어진다.
도가니를 둘러싸는 유도 코일에 교류 전류를 인가하여 자기장(Magnetic Field) 변화를 유발하면 녹이고자 하는 금속표면에 유도 전류가 형성되며, 이로부터 발생하는 줄-열(Joule's Heat)에 의해 금속을 용융하게 된다. 또한 유도 전류는 자기장과 작용하여 금속 용탕에 전자기력(Lorentz force)을 발생시킨다.
발생된 전자기력은 코일 전류의 방향이 바뀌더라도 플레밍의 왼손법칙에 따라 항상 도가니 내부 중심 방향으로 향하게 되어 전자기압(Electromagnetic Pressure)과 같이 작용하는 효과(Pinch Effect)가 있어 용탕과 도가니 내측벽과의 접촉을 방지할 수 있다.
그러나, 실리콘과 같은 반도체 용융의 경우에는 이러한 전자기 유도에 의한 직접 용융 방식이 적용될 수 없다. 그 이유는 실리콘의 경우 1400℃ 이상의 매우 높은 용융점을 가지고 있으며, 금속과 달리 700℃ 이하의 온도에서는 전기전도도가 낮아 전자기 유도에 의한 직접 유도가 되지 않기 때문이다.
따라서, 실리콘과 같은 반도체 용융의 경우 주로 흑연 도가니 열에 의한 간접 용융 방식이 이용되는데, 흑연의 경우 비금속 재질임에도 전기전도도 및 열전도도가 매우 높아 전자기 유도에 의한 도가니 가열이 쉽게 이루어질 수 있기 때문이다.
그러나, 흑연 도가니의 경우 흑연에 의해 전자기파가 차폐되기 때문에 도가니 내부로 전자기력이 전달되지 못하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 지금까지 흑연 도가니에서의 실리콘과 같은 반도체의 용융은 흑연 도가니 열을 통한 간접 용융 방식만이 적용되고 있다.
흑연 도가니에서 실리콘 간접 용융이 이루어질 경우, 실리콘 용융시 용탕과 흑연 도가니 표면이 접촉하게 된다. 이는, 용탕과 흑연이 용이하게 반응하여 탄소에 의한 실리콘 오염 또는 도가니 내측 표면의 오염 문제가 발생하게 되고, 나아가 흑연 도가니 내측 표면에 실리콘카바이드 화합물층을 생성하여, 경우에 따라서는 흑연 도가니가 갈라지는 문제점을 유발시킬 수 있다.
이를 해결하기 위해, 일본 공개특허공보 제2005-281085호(2005.10.13. 공개)에는 실리콘이 접촉하게 되는 흑연 도가니 내부 표면을 실리콘카바이드(SiC) 등으로 코팅을 하거나, 흑연 도가니 내부 표면을 고밀도 처리하는 기술이 개시되어 있다. 도 1은 내부 표면이 실리콘카바이드(SiC)로 코팅된 흑연 도가니의 단면을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 흑연도가니 내벽 표면에 코팅된 실리콘카바이드(110)는 흑연과 용탕과의 반응을 억제시킨다. 이를 통해, 실리콘 또는 도가니의 오염을 방지할 수 있다. 또한 흑연 매트릭스 중에 실리콘카바이드가 분산되어 있는 복합층(120)의 흑연 기재(130)로의 두께 성장을 억제할 수 있어서, 흑연 도가니가 갈라지는 문제점도 해결할 수 있다.
그러나, 이 방법은 흑연 도가니에서 실리콘을 용해하는 과정 중 실리콘카바이드 코팅막(110)이 벗겨지는 박리현상으로 인하여, 흑연 도가니의 수명이 한정되고 실리콘의 오염을 방지하는 데 한계가 있다는 문제점이 있다.
실리콘 용융에서 용탕과 도가니의 접촉을 방지하기 위해 수냉동 도가니가 이용되기도 하는데, 수냉동 도가니의 경우 전자기 유도에 의해 도가니와 용탕이 접촉하지 않는 장점은 있으나, 초기 용탕을 형성하기 위한 보조 열원이 필요하며, 또한, 많은 열이 실리콘 용융에 기여하지 못하고 냉각수에 의해 손실되어 버리는 큰 문제점이 있다.
이와 같은 수냉동 도가니를 이용한 실리콘 용융의 문제점을 해결하기 위해, 일본 공개특허공보 제2001-19594호(2001.01.23. 공개)에는 플라즈마를 보조 열원으로 이용한 기술이 개시되어 있다. 그러나, 플라즈마를 보조 열원으로 이용한 방식은 실리콘 용융을 위한 장비가 복잡해지며, 여전히 수냉동을 통한 30% 이상의 열손실이 존재하여 효율이 낮은 문제점이 있다.
이러한 흑연 도가니의 문제점과 수냉동 도가니의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0016659호(2006.02.22. 공개)에는 수냉동 도가니(냉도가니)와 흑연 도가니(열도가니)가 결합된 도가니 구조가 개시되어 있다. 이 구조는 도 2에 도시되어 있다.
도 2에 도시된 도가니는 구리 소재의 냉도가니(220) 상부에 흑연소재의 열도가니(250)를 얹어 놓은 구조를 가지고 있다. 열도가니(250)는 상단부가 둘레방향으로 일체화되어 있으며, 열도가니(250)의 하단부로부터 냉도가니(220) 하단부까지는 종방향의 복수의 슬릿(230)에 의해 세그먼트(240)들로 분할되어 있다. 또한, 열도가니(250) 외부는 실리콘의 가열효과 향상과 유도 코일(210)의 보호를 위해 단열재(260)에 의해 단열되어 있다.
상기의 도가니 구조를 통하여, 흑연소재의 열도가니(250)를 사용하여 초기 용탕을 형성한 후 용탕의 종방향의 전 구간에 걸쳐 용탕에 작용하는 전자기압을 용탕의 정수압보다 큰 상태로 유지하면서 원료를 가열 및 용융함으로써, 가열 및 용융 효율을 높일 수 있다.
그러나, 상기의 도가니 구조는 냉도가니와 열도가니가 결합된 구조로서, 흑 연 도가니와 같은 일체형의 도가니에 비해 도가니 제조가 어렵다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 흑연소재의 열도가니는 보조 열원으로 작용할 뿐 여전히 실리콘 주조는 주로 냉도가니에서 이루어지며, 따라서 수냉으로 인한 열 손실이 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
또한, 종래의 수냉동 도가니는 전자기 유도 용융에 의해 용탕과 도가니 내측벽과의 접촉을 방지할 수는 있으나, 용탕과 도가니 내부 바닥면의 접촉으로 인하여 여전히 실리콘 또는 도가니의 오염이 문제된다.
본 발명은 흑연 도가니에서 용탕과 흑연이 접촉하는 문제와 수냉동 도가니에서 수냉으로 인한 열손실 문제를 해결할 수 있는 고효율의 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니는 상부가 개방되어 실리콘 원료가 장입되고, 외측벽이 유도 코일에 의해 둘러싸이는 원통형 구조를 갖는 흑연 재질의 도가니로서, 상기 도가니 외측벽과 내측벽을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿이 형성되어 있으며, 원판형인 도가니 바닥부의 가장자리로부터 중 심방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니를 이용한 실리콘 용융 정련 장치는 상부가 개방되어 있으며, 외측벽과 내측벽을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿 및 원판형인 도가니 바닥부의 가장자리로부터 중심방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿이 형성되어 있는 원통형 구조를 갖는 흑연 재질의 도가니; 및 상기 도가니의 외측벽을 둘러싸는 유도 코일을 포함하고, 상기 도가니 상부를 통해 장입되는 실리콘 원료가 간접 용융되어 형성되는 용탕이 도가니 내측벽 및 도가니 바닥면에 접촉하지 않으면서 유도 용융되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 저가의 흑연 도가니를 이용하면서도 간접 용융 방식과 전자기 유도에 의한 비접촉 직접 용융 방식이 혼합 적용될 수 있어서, 용탕과 흑연이 접촉하는 문제와 열손실 문제를 해소하여 고효율의 실리콘 전자기 유도 용융이 가능하며, 또한, 실리콘 용탕의 교반에 의한 고순도 정련 효과를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 및 이를 이용한 실리콘 용융 정련 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도가니 측벽에 복수의 제1슬릿이 형성된 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 구조를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니(300)는 상부가 개방된 원통형 구조로 되어 있다. 도가니의 외측벽(321)은 실리콘 용융 공정시 유도 코일(301)에 의해 둘러싸이게 된다. 실리콘 원료는 개방된 도가니 상부를 통하여 도가니 내부로 장입된다.
도 3을 참조하면, 도가니 외측벽(321)과 내측벽(322)을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿(310)이 형성되어 있다. 슬릿이 형성되어 있지 않는 일반적인 실리콘 용융용 흑연 도가니의 경우, 흑연에 의해 전자기파가 차폐되어 도가니 내부에는 전자기력이 거의 작용하지 않게 된다.
그러나 도 3과 같이, 도가니 외측벽(321)과 내측벽(322)을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿(310)을 형성하였을 때, 흑연 재질의 도가니임에도 불구하고 전자기파가 차폐되지 않고, 도가니 내부에까지 전자기력이 강하게 작용하는 것이 실험결과 확인되었다.
도 4는 종래의 수냉동 도가니와 본 발명의 흑연 도가니의 도가니 내부 자기장 밀도의 수치해석 결과를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에서와 같이 흑연 도가니에 연직방향의 복수의 제1슬릿을 형성한 경우가 종래의 수냉동 도가니에 비하여 오히려 도가니 내부에서 자기장 밀도가 더 높은 것을 알 수 있다. 이는, 흑연 도가니에 연직 방향의 복수의 제1슬릿을 형성한 경우, 전자기력이 도가니 내부 중심방향으로 그만큼 강하게 작용할 수 있음을 의미한다.
따라서, 유도 코일(301)에 전류가 흐름에 따라서 발생되는 전자기력이 도가 니 내부에 중심방향으로 작용하여, 용융되는 실리콘이 전자기력에 의해 도가니 내측벽(322)에 접촉하지 않게 된다.
도가니 내부 중심방향으로 전자기력이 작용한다고 하더라도, 그 힘이 중력에 기인하는 정수압보다 작을 경우, 용탕은 퍼지려고 할 것이다. 따라서, 도가니 내부 중심방향으로 정수압보다 큰 전자기력이 작용할 수 있어야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니의 연직방향으로의 용탕의 정수압과 전자기압을 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 흑연 도가니에 연직방향의 복수의 제1슬릿(310)이 형성된 경우, 도가니 내부 중심방향으로 작용하는 전자기압이 용탕이 퍼지려고 하는 정수압보다 상대적으로 더 높은 것을 알 수 있다.
연직방향의 복수의 제1슬릿(310)은 도가니 상부로부터 도가니 하부면(324)까지 형성되도록 할 수도 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니 상부로부터 도가니의 내부의 바닥면(323) 부분까지 형성되도록 할 수도 있다.
용융되는 실리콘이 전자기력에 의해 도가니 내측벽(322)에 접촉하지 않게 하기 위해서는 전자기력이 도가니 내부 중심방향으로 작용해야 한다. 이를 위해, 연직방향의 복수의 제1슬릿(310)은 어느 하나의 방향으로 치우쳐서 형성되지 아니하고 일정한 간격으로 형성되어, 제1슬릿(310)에 의해 분할되는 세그먼트(Segment)들이 동일한 크기를 갖도록 함이 바람직하다.
또한, 전자기력이 도가니 내부 중심방향으로 작용하도록 하기 위하여, 연직방향의 복수의 제1슬릿(310)은 도가니의 반지름 방향(중심 방향)으로 형성되어 있 는 것이 바람직하다.
용탕은 도가니 내부 바닥면(323)과는 접촉하게 되는데, 용탕과 도가니 내부 바닥면(323)의 흑연의 접촉을 방지할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니에는 상기의 복수의 제1슬릿(310) 뿐만 아니라, 원판형인 도가니 바닥부에 복수의 제2슬릿이 더 형성되어 있다.
도 6은 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 구조를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니(600)에는, 외측벽(321)과 내측벽(322)을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿(310)이 형성되어 있으며, 또한 도가니 바닥부(도 8의 800)의 가장자리(810)로부터 중심(820) 방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿(610)이 형성되어 있다.
도가니 바닥부(800)에 형성된 복수의 제2슬릿(610)은 도가니 측벽에 형성된 복수의 제1슬릿(310)으로부터 바닥으로 집중되는 와전류(eddy current)를 분산시키는 역할을 하게 된다. 이 때, 외부 전자기장에 의해 형성된 와전류는 도가니 내측벽(322)과 바닥부(800)의 도가니 내부 바닥면(323)표면에 집중되어 흐르므로, 복수의 제2슬릿(610)은 외측벽(321)과 같이 완전단락이 되지 않아도 하부 용탕의 무접촉을 형성하기에는 충분하다.
도 7은 바닥부에 제2슬릿이 있는 도가니 내에 실리콘 용탕의 표면에 작용하는 전자기력의 수치 해석 결과를 나타낸 것이다. 도가니 바닥부(800)에 제2슬릿(610)이 형성된 경우, 외측벽(321)과 같이 완전히 단락되지 않는다 하여도 도 5 의 바닥부에 제2슬릿이 없는 도가니의 경우처럼, 용탕의 정수압보다 충분히 큰 전자기력을 갖는 것을 알 수 있다.
이때, 도가니 바닥부의 제2슬릿(610)의 교차점인 바닥 중심점(820)에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 모든 바닥부의 제2슬릿(610)이 단락되도록 하여 와전류가 바닥 중심부에 집중되지 않도록 한다. 이와 같은 바닥 중심(820)에 형성된 단락 부분은 바닥부(800) 와전류의 집중현상을 방지하고, 이를 통한 급격한 중심부의 온도상승을 방지하는 중요한 역할을 한다.
도 8은 도 6에 도시된 흑연 도가니의 바닥부에 형성된 복수의 제2슬릿의 예를 도시한 것이다. 여기서, 도가니 바닥부(800)는 원판형으로서, 상부면이 도가니 내부 바닥면(323)이 되고, 하부면이 도가니 하부면(324)과 일치한다.
도 8을 참조하면, 복수의 제2슬릿(610)은 도가니 바닥부(500)의 가장자리(810)로부터 중심(820)까지 형성되어 있으며, 이때 바닥부(800)의 중심은 반드시 단락되어야만 한다. 복수의 제2슬릿(610)은 제1슬릿들(310)과 마찬가지로 일정한 간격으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 제1슬릿들(310)과 제2슬릿들(610)의 일부 또는 전부가 이어지게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니(600) 내에서 실리콘이 용융되는 과정은 다음과 같다.
도가니 외측벽(321)을 둘러싸는 유도코일(301)에 전류가 흐르면, 흑연 도가니가 유도 가열된다. 가열된 흑연 도가니 열에 의해 흑연 도가니 내부로 장입된 실리콘 원료는 바닥부터 간접 용융되고, 일정 시간 경과 후 1400℃ ~ 1500℃ 정도의 용탕이 형성된다.
실리콘은 용융 온도 이상의 온도에서 도전체 성질을 가지므로, 간접 용융에 의해 형성된 용탕은 유도 용융이 이루어지면서 상부방향으로 이동하여 용탕의 교반을 이루게 된다. 또한, 용탕은 도가니 내부 중심방향으로 작용하는 전자기력에 의해 도가니 내측벽(322)에 접촉하지 않으면서 직접적인 전자기 유도 용융이 이루어진다. 또한 도가니 바닥부(800)에 가장자리(810)로부터 중심(820)방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿(610)이 형성됨으로 인하여, 바닥부(800)로 집중되는 와전류가 분산되면서 도가니 내부 바닥면(323) 표면에 집중되어 흐르면서, 용탕이 도가니 내부 바닥면(323)에도 접촉하지 않게 된다.
완전히 용융된 용탕은 도가니 내측벽(322)에 접촉하지 않으며, 또한 용탕 내부에서는 계속해서 교반이 일어나면서 불순물이 용탕의 표면으로 이동하게 된다. 상기의 과정을 거치면, 고순도의 실리콘이 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니는 실리콘 용융 정련 장치에 활용될 수 있다. 이 경우, 실리콘 용융 정련 장치는 도 6에 도시된 흑연 도가니(600)와 도가니의 외측벽(321)을 둘러싸는 유도 코일(301)을 포함한다.
실리콘의 용융 정련은 전자기 유도 용융을 이용하는데, 구체적으로는 다음과 같이 간접 용융 및 직접 용융이 혼합되어 이루어진다.
실리콘의 용융 정련은 도가니 상부를 통해 장입된 실리콘 원료가 유도 코일(301)에 흐르는 전류에 의해 유도 가열된 흑연 도가니의 열에 의해 간접 용융되어 용탕을 형성하고, 유도 코일(301)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전자기력이 도가니 내부 중심 방향으로 작용하여 용탕이 도가니 내측벽(322)에 접촉하지 않으면서 유도 용융된다. 또한, 도가니 바닥부(800)에 형성된 복수의 제2슬릿(610)에 의해 바닥부(800)로 집중되는 와전류가 분산되어 용탕이 도가니 내부 바닥면(323)에도 접촉하지 않게 된다.
이때, 실리콘 원료로부터 용탕의 형성까지는 흑연 도가니 열에 의해 용융이 이루어지므로 간접 용융이라 볼 수 있고, 용탕이 도가니 내측벽 및 도가니 내부 바닥면(323)에 접촉하지 않으면서 유도 용융되는 것은 직접 용융이라 볼 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 용융 정련 장치는, 저가의 흑연 도가니를 이용하면서도, 도가니 내측벽(322) 및 도가니 내부 바닥면(323)과 무접촉 용융이 가능하여 실리콘 또는 도가니 오염을 방지할 수 있다. 또한, 초기 용융시에 흑연 도가니 열에 의한 간접 용융이 이루어지므로 추가적인 열원의 필요가 없다. 또한, 흑연 재질의 도가니를 이용하기 때문에 수냉을 할 필요가 없으므로, 열손실 문제가 발생하지 않는다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 표면이 실리콘카바이드로 코팅된 흑연 도가니 단면을 나타낸 것이다.
도 2는 종래기술에 따른 냉도가니 상부에 열도가니가 결합된 도가니 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 측벽에 복수의 제1슬릿이 형성된 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 수냉동 도가니와 측벽에 본 발명에 따른 흑연 도가니의 도가니 내부 자기장 밀도의 수치해석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 측벽에 복수의 제1슬릿이 형성되어 있는 경우의 실리콘 용탕에 작용하는 정수압과 전자기압의 수치 해석 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니의 바닥부에 연직방향으로 복수의 제2슬릿이 형성되어 있는 경우의 실리콘 용탕의 표면에 작용하는 전자기압 수치해석 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 도 6에 도시된 흑연 도가니의 바닥부에 형성된 제2슬릿의 예를 도시한 것이다.

Claims (12)

  1. 상부가 개방되어 실리콘 원료가 장입되고, 외측벽이 유도 코일에 의해 둘러싸이는 원통형 구조를 갖는 흑연 재질의 도가니로서,
    상기 도가니 외측벽과 내측벽을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿이 형성되어 있으며,
    원판형인 도가니 바닥부의 가장자리로부터 중심방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제2슬릿은
    상기 도가니 바닥부의 가장자리로부터 상기 도가니 바닥부의 중심까지 형성되어 있되, 상기 도가니 바닥부의 중심에서는 단락되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1슬릿은
    상기 도가니 상부로부터 상기 도가니의 내부의 바닥면 부분까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1슬릿 및 상기 복수의 제2슬릿은
    일정한 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1슬릿은
    상기 도가니 내부 중심방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  6. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 원료는
    유도 가열되는 상기 도가니에 의해 간접 용융되어 용탕을 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유도코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전자기력이 상기 도가니 내부 중심방향으로 작용하여, 상기 도가니 내부 중심방향으로 작용하는 전자기력에 의해 상기 형성된 용탕이 상기 도가니 내측벽에 접촉하지 않으면서 유도 용융되는 것을 특징으로 하는 실리콘 전자기 유도 용융용 흑연 도가니.
  8. 상부가 개방되어 있으며, 외측벽과 내측벽을 관통하는 연직방향의 복수의 제1슬릿 및 원판형인 도가니 바닥부의 가장자리로부터 중심방향으로 연직방향의 복수의 제2슬릿이 형성되어 있는 원통형 구조를 갖는 흑연 재질의 도가니; 및
    상기 도가니의 외측벽을 둘러싸는 유도 코일을 포함하고,
    상기 도가니 상부를 통해 장입되는 실리콘 원료가 간접 용융되어 형성되는 용탕이 도가니 내측벽 및 도가니 내부의 바닥면에 접촉하지 않으면서 유도 용융되는 것을 특징으로 하는 실리콘 용융 정련 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제2슬릿은
    상기 도가니 바닥부의 가장자리로부터 상기 도가니 바닥부의 중심까지 형성되어 있되, 상기 도가니 바닥부의 중심에서는 단락되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 용융 정련 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제1슬릿은
    상기 도가니 상부로부터 상기 도가니의 내부의 바닥면 부분까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 용융 정련 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제1슬릿 및 상기 복수의 제2슬릿은
    일정한 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 용융 정련 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제1슬릿은
    상기 도가니 내부 중심방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 용융 정련 장치.
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