KR100445191B1 - 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 및 이를 이용한 단결정 잉곳성장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 내부에 스케일이 침적되는 것을 방지하여 관의 열화 및 부식에 의한 냉각수의 누수를 방지하고, 관의 직경 및 인상 속도 제어를 위한 감지 센서들의 감지에 영향을 주지 않으면서 관을 도가니의 폴리 실리콘 융액에 근접되게 위치시켜 신속한 단결정 잉곳을 성장시킬 수 있는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 및 단결정 잉곳 냉각용 수냉관을 이용하여 단결정 잉곳의 냉각 효율을 향상시켜 단결정 잉곳의 인상 속도를 빠르게 함으로써 단위 시간당 생산 수율을 향상시킬 수 있는 단결정 잉곳 성장장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명의 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 내측 관과 외측 관으로 형성되고, 외측 관에 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성되어 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수가 내측 관과 외측 관 사이를 흘러 냉각수 배출구로 배출되는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관에 있어서, 내측 관과 외측 관 사이에 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부가 부가 형성하여 단결정 잉곳 성장용 수냉관을 구성하거나, 또는 하향 구동부와 내측 관과 외측 관의 하단부에 내측 관의 내측이 외부에서 보여지게 하는 관통부를 동시에 형성하여 구성한다.

그리고, 본 발명의 단결정 잉곳 성장장치는 잉곳을 성장시키기 위한 성장 챔버와, 성장 챔버의 내부에 놓여져 소정 속도로 회전하고 내부에 폴리 실리콘 융액이 담겨진 석영 도가니 및 석영 도가니를 가열하는 전기히터, 그리고 성장 챔버의 내부에 형성되어 석영 도가니로부터 성장되는 단결정 잉곳을 에워싸 냉각시키는 수냉관과,성장 챔버의 외부에 형성되어 단결정 잉곳과 폴리 실리콘 융액의 응고계면을 검출하는 제1및 제2 감지센서를 포함하여 이루어진 단결정 잉곳 성장장치에 있어서, 수냉관은 내측 관과 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성된 외측 관으로 형성되고, 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부를 포함하여 단결정 잉곳 성장장치를 구성하거나, 또는 수냉관에 하향 유동부와 내측 관과 외측 관의 하단부에 내측 관의 내측이 외부에서 보여지게 하는 관통부를 동시에 형성하여 구성한다.

Description

단결정 잉곳 냉각용 수냉관 및 이를 이용한 단결정 잉곳 성장장치{A cooling tube and a growing apparatus using a cooling tube}

본 발명은 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 및 이를 이용한 단결정 잉곳 성장장치에 관한 것으로서, 관 내부에서 냉각수의 유동이 정체되는 것을 방지하고, 단결정 잉곳을 신속하게 냉각시켜 단결졍 잉곳의 높은 인상 속도를 얻을 수 있는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 및 이를 이용하여 단결정 잉곳의 냉각 효율을 향상시켜 높은 단결정 잉곳의 인상 속도를 얻을 수 있는 단결정 잉곳 성장장치에 관한 것이다.

일반적으로 단결정 잉곳 성장 장치에 사용되는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 석영 도가니의 폴리 실리콘 용융물(melt)에서 인상되면서 성장되는 단결정 잉곳을 신속하게 냉각시켜 잉곳의 인상속도를 증가시키기 위한 것이다.

도 1 은 종래의 단결정 잉곳 냉각용 수냉관을 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래 단결정 잉곳 냉각용 수냉관(10)은 내부가 밀폐되면서 냉각수가 유동되는 공간이 형성되도록 내측 관(10a)과 외측 관(10b)으로 된 이중관 형태로 형성되고, 외측 관(10b)의 소정 위치에는 외측 관과 내측 관 사이의 공간으로 냉각수를 공급하는 냉각수 인입구(12a)및 공급된 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구(12b)가 각각 형성된다.

또한, 냉각수 인입구 및 냉각수 배출구 사이의 외측 관과 내측 관 사이의 공간에는 인입된 냉각수의 유속을 빠르게 하여 냉각수가 신속하게 배출되도록 외측 관과 내측 관 사이의 공간을 막아 관의 하단으로만 냉각수가 흐르도록 하는 물막이 둑(14)이 형성된다.

그리고, 도시되지는 않았지만, 냉각수 인입구(12a)와 냉각수 배출구(12b)는 외부의 냉각수 순환 장치에 연결되어 계속적으로 냉각수가 반복적으로 인입 및 배출되는 순환 사이클이 반복된다.

이러한 구성으로 된 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 종래 단결정 잉곳 냉각용 수냉관이 장착된 단결정 잉곳 성장장치를 설명하기 위한 단면도인 도 2 를 참조하면, 석영 도가니(22)의 폴리 실리콘 용융물에서 성장되면서 인상되는 단결정 잉곳(28)이 그 내부를 통과하면서 냉각되도록 성장 챔버(20)의 상단부에 설치되어 핫-존(hot zone)내부에 위치된다.

여기서, 단결정 잉곳 냉각용 수냉관(10)은 성장 챔버(20)의 외연에 설치되어 단결정 잉곳(28)과 폴리 실리콘 융액과의 접촉부인 응고계면(meniscus)을 검출하여 단결정 잉곳의 직경 및 성장 속도 , 전기히터의 온도를 제어하기 위한 제1및 제2 감지센서(26a,26b)의 감지 동작을 간섭하지 않는 위치에 설치된다.

그러나, 이러한 종래의 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 냉각수에 포함된 불순물에 의해 스케일(scale)이 관 내부에 국부적으로 침적되고, 이 스케일에 의해 관의 열화 및 부식이 발생되어 냉각수가 유출되는 문제점이 있다.

좀더 구체적으로, 종래의 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 그 내부에 물막이 둑을를 형성하여 냉각수 흐름구를 통해 냉각수가 빠르게 흘러 나가는 냉각수 유동을 발생시키고 있으나, 이러한 물막이 둑에 의한 냉각수의 유동은 관 내부에 불안정한 냉각수 유동을 발생시킨다.

즉, 냉각수 인입구로 유입된 냉각수는 관의 내부를 따라 좌우로 퍼져 나감과 동시에 물막이 둑에 부딪히게 되고, 물막이 둑의 하부에 형성된 통로에서 빠른 속도로 흘러나가게 된다.

따라서, 냉각수 통로 주변에서 냉각수의 흐름은 다른 부분에 비해 빠르게 되는 반면에, 냉각수 인입구에서 유입되어 인입구의 바로 하측으로 흐르는 냉각수는 관의 상측에서 하측으로 빠른 속도로 흐르는 냉각수에 의해 냉각수 통로를 통해 빠져나가지 못하는 맴돌이 현상이 발생되어 정체된다.

그리고, 냉각수의 흐름이 정체되는 동안, 스케일이 관 내부에 침적되고, 이 부분은 고온 상태인 석영 도가니의 폴리 실리콘 융액과 가장 근접된 부분이므로 쉽게 열화되어 부식이 발생된다.

따라서, 수냉관에 부식이 발생되면 냉각수가 누수되어 폴리 실리콘 융액에 직접적으로 주입되어 성장 중인 단결정 잉곳의 불량 발생을 유발시키게 된다.

또한, 종래의 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 항상 성장 챔버의 내부에 제1및 제2 감지센서의 감지 동작을 간섭하지 않도록 핫-존 내부에 설치되어야 하므로 관을 폴리실리콘 융액에 근접되게 위치시킬 수 없다.

따라서, 신속하게 단결정 잉곳을 냉각시켜 잉곳의 인상 속도를 증가시킬 수 없는 문제점이 있고, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 성장 챔버 내부의 핫-존 구조를 변경하여야 하는 설계상의 문제점이 있어왔다.

이에 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 관 내부에 스케일이 침적되는 것을 방지하여 관의 열화 및 부식에 의한 냉각수의 누수를 방지하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 관의 직경 및 인상 속도 제어를 위한 감지센서들의 감지에 영향을 주지 않으면서 관을 도가니의 폴리 실리콘 융액에 근접되게 위치시켜 신속한 단결정 잉곳을 성장시킬 수 있는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 상기 단결정 잉곳 냉각용 수냉관을 이용하여 단결정 잉곳의 냉각 효율을 향상시켜 단결정 잉곳의 인상 속도를 빠르게 함으로써 단위 시간당 생산 수율을 향상시킬 수 있는 단결정 잉곳 성장장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 목적들을 해결하기 위해, 내측 관과 외측 관으로 형성되고, 외측 관에 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성되어 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수가 내측 관과 외측 관 사이를 흘러 냉각수 배출구로 배출되는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관에 있어서, 내측 관과 외측 관 사이에 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부가 부가 형성하여 단결정 잉곳 성장용 수냉관을 구성하거나, 또는 하향 유동부와 내측 관과 외측 관의 하단부에 내측 관의 내측이 외부에서 보여지게 하는 관통부를 동시에 형성하여 단결정 잉곳 성장용 수냉관을 구성한다.

그리고, 본 발명은 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 성장 챔버와, 성장 챔버의 내부에 놓여져 소정 속도로 회전하고 내부에 폴리 실리콘 융액이 담겨진 석영 도가니 및 석영 도가니를 가열하는 전기히터, 그리고 성장 챔버의 내부에 형성되어 석영 도가니로부터 성장되는 단결정 잉곳을 에워싸 냉각시키는 수냉관과, 성장 챔버의 외부에 형성되어 단결정 잉곳과 폴리 실리콘 융액의 응고계면을 검출하는 제1및 제2 감지센서를 포함하여 이루어진 단결정 잉곳 성장장치에 있어서, 수냉관은 내측 관과 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성된 외측 관으로 형성되고, 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부를 포함하여 단결정 잉곳 성장장치를 구성하거나, 또는 수냉관에 하향 유동부와 내측 관과 외측 관의 하단부에 내측 관의 내측이 외부에서 보여지게 하는 관통부를 동시에 형성하여 단결정 잉곳 성장장치를 구성한다.

도 1 은 종래 단결정 잉곳 냉각용 수냉관을 설명하기 위한 단면도.

도 2 는 종래 단결정 잉곳 냉각용 수냉관이 장착된 단결정 잉곳 성장장치를 설명하기 위한 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관의 제1실시예를 설명하기 위한 정면도.

도 4 는 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관의 제1실시예를 설명하기 위한 단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 단결정 잉곳 수냉관이 장착된 단결정 잉곳 성장장치의 제1실시예를 설명하기 위한 단면도.

도 6 은 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관의 제2실시예를 설명하기 위한 정면도.

도 7 은 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관의 제2실시예를 설명하기 위한 단면도.

도 8 은 본 발명에 따른 단결정 잉곳 수냉관이 장착된 단결정 잉곳 성장장치의 제2실시예를 설명하기 위한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,100,200 : 수냉관 20,120 : 성장 챔버

22,122 : 석영도가니 24,124 : 전기히터

26,126 : 감지센서 110,210 : 하향 유동부

112,212 : 수직 둑 114,214 : 수평 둑

230 : 관통부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 및 이를 이용한 단결정 잉곳 성장장치의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 3,4 는 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관의 제1실시예를 설명하기 위한 정면도 및 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 수냉관(100)은 내측 관(100a)과 외측 관(100b)으로 형성되고, 외측 관(100b)에 냉각수 유입구(102a) 및 배출구(102b)가 각각 형성되어 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수가 내측 관과 외측 관 사이를 흘러 냉각수 배출구로 배출된다.

그리고, 냉각수 인입구 및 냉각수 배출구 사이의 외측 관과 내측 관 사이의 공간에는 인입된 냉각수의 유속을 빠르게 하여 냉각수가 신속하게 배출되도록 외측 관과 내측 관 사이의 공간을 막아 관의 하단에 냉각수가 흘러나가는 통로를 형성시키는 물막이 둑(104)이 형성된다.

그리고, 냉각수 유입구(102a)의 하측으로 유입된 냉각수의 하향 흐름을 발생시키는 하향 유동부(110)가 형성된다.

여기서, 하향 유동부(110)는 내측 관과 외측 관 사이에 제1 및 제2 수직 둑(112a,112b)을 형성하여 냉각수가 유입되면 제1 및 제2 수직 둑에 의해 냉각수가 각각 세 방향으로 분산되어 하향 유동되도록 한다.

또한, 제1 및 제2 수직 둑에는 각각 둑에 수직하게 제1및 제2 수평 둑(114a,114b)을 형성하여 제1및 제2 수직 둑(112a,112b)의 바깥쪽에서 하향 유동되는 냉각수가 수평 방향으로 유동되도록 하고, 제1 및 제2 수직 둑 사이에서 하향 유동되어 바닥에 부딪힌 냉각수가 상승하면서 수평 방향으로 유동되도록 한다.

이러한 구성으로 된 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관에서의 냉각수 유동을 설명한다.

냉각수 인입구(102a)를 통해 유입된 냉각수는 제1 및 제2 수직 둑(112a,112b)에 의해 제1 내지 제3 하향 흐름(도 3 에서 일점쇄선으로 표시)이 발생된다.

여기서, 제1 하향 흐름은 제1 수직 둑(112a)의 외측으로 흐르는 냉각수 흐름이고, 제2 하향 흐름은 제2 수직 둑(112b)의 외측으로 흐르는 냉각수 흐름이고, 제3 하향 흐름은 제1 및 제2 수직 둑 사이로 흐르는 냉각수 흐름이다.

그리고, 제1 및 제2 하향 흐름은 제1 및 제2 수평 둑(114a,114b)에 의해 수평방향으로 유동되고, 제3 하향 흐름은 관의 바닥에 부딪혀 상승하면서 제1 및 제2 수평 둑에 의해 수평방향으로 유동된다.

그리고, 제1 및 제2 수평 둑(114a,114b)에 의해 수평방향으로 유동되는 냉각수는 물막이 둑(104)의 냉각수 통로를 통해 신속하게 빠져 나가게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관(100)은 냉각수가 냉각수 인입구(102a)에서 인입되어 물막이 둑(104)의 냉각수 통로를 통해 빠져나가는 동안 제1및 제2 수직 둑(112a,112b)에 의해 수직 하향 흐름이 발생됨으로써 관 내부에 냉각수의 유동이 정체되는 것이 방지된다.

따라서, 관의 내부에 스케일(Scale)이 침적되는 것이 차단되어 관의 열화 및 부식을 방지하게 되고, 냉각수의 유동이 활발하게 이루어져 냉각 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 5 는 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관이 장착된 단결정 잉곳 성장장치를 설명하기 위한 단면도로서, 본 발명에 따른 단결정 잉곳 성장장치는 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 성장 챔버(120)와, 성장 챔버의 내부에 놓여져 소정 속도로 회전하고 내부에 폴리 실리콘 융액이 담겨진 석영 도가니(122) 및 석영 도가니를 가열하는 전기히터(124), 그리고 성장 챔버의 내부에 형성되어 석영 도가니로부터 성장되는 단결정 잉곳을 에워싸 냉각시키는 수냉관(100)과, 성장 챔버의 외부에 형성되어 단결정 잉곳과 폴리 실리콘 융액의 응고 계면을 검출하는 제1및 제2 감지센서(126a,126b)를 포함하여 이루어지고, 수냉관(100)을 도 3및 도 4에 도시된 바와 같은 내측 관(100a)과 냉각수 유입구(102a) 및 배출구가(102b) 각각 형성된 외측 관(100b)으로 형성하고, 내측 관과 외측 관에 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부(110)를 부가 형성하여 구성한다.

그리고, 하향 유동부(110)는 내측 관(100a)과 외측 관(100b)사이에 형성된 제1 및 제2 수직 둑(112a,112b)으로 이루어져 냉각수가 유입되면 제1 및 제2 수직 둑에 의해 냉각수가 각각 세 방향으로 분산되어 하향 유동되도록 한다.

또한, 제1 및 제2 수직 둑에는 각각 둑에 수직하게 제1및 제2 수평 둑(114a,114b)을 형성하여 제1및 제2 수직 둑의 바깥쪽에서 하향 유동되는 냉각수가 수평 방향으로 유동되도록 하고, 제1 및 제2 수직 둑 사이에서 하향 유동되어 바닥에 부딪힌 냉각수가 상승하면서 수평 방향으로 유동되도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 단결정 잉곳 성장장치는 전술한 단결정 잉곳 냉각용 수냉관이 장착됨으로써 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 내부에 냉각수의 유동 정체가 방지되어 단결정 잉곳의 고온 열과 냉각수가 신속하게 열교환되어 단결정 잉곳을 빠른 속도로 인상하더라도 신속하게 단결정 잉곳을 냉각시킬 수 있게 된다.

그리고, 도 6 및 7 은 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관의 제2실시예를 설명하기 위한 정면도 및 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예는 수냉관의 끝단을 폴리 실리콘 융액에 근접되게 위치시켜 단결정 잉곳의 냉각 범위를 증가시키기 위해 제1실시예의 수냉관 길이(L1)에 비해 수냉관의 길이(L2)를 증가시킨 것이다.

도 6,7 에서는 제1실시예와 동일한 부재인 경우 제1실시예의 설명을 참조하고, 도면부호는 200 단위로 도시하였다.

좀더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제2실시예인 수냉관(200)은 제1실시예와 동일한 구성으로 이루어지되, 수냉관의 길이(L2)가 길어짐에 따라 단결정 잉곳 성장장치에 장착되는 경우, 잉곳의 직경제어 및 폴리실리콘 융액의 온도를 검출하기 위한 센서들의 감지를 간섭하지 않도록 관의 하단부에 내측 관과 외측 관을 관통하는 관통부(230)가 형성된다.

관통부(230)는 센서들의 감지를 간섭하지 않도록 여러 가지 형태로 형성할 수 있는데, 여기서는 역 U 자 형태로 형성하여 센서들의 감지를 간섭하지 않도록 한다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 제2 실시예인 수냉관이 장착된 단결정 잉곳 성장장치를 도 8을 참조하여 설명하면, 도시된 바와 같이, 수냉관(200)의 끝단이 석영 도가니(122)의 폴리 실리콘 융액과 근접되게 위치되더라도 관통부(230)에 의해 단결정 잉곳(128)과 폴리 실리콘 융액의 응고 계면이 제1및 제2 감지센서(126a,126b)에 의해 감지된다.

따라서, 제1및 제2 감지센서에 의해 단결정 잉곳의 직경 제어 및 인상속도의 조절, 폴리 실리콘 융액의 온도 제어가 가능하게 되고, 단결정 잉곳 냉각용 수냉관 내부에 냉각수의 유동 정체가 방지될 뿐만 아니라 단결정 잉곳과의 열교환 면적이 증대되어 단결정 잉곳의 고온 열과 냉각수가 신속하게 열교환되어 단결정 잉곳을 빠른 속도로 인상하더라도 신속하게 단결정 잉곳을 냉각시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 단결정 잉곳 냉각용 수냉관은 관 내부에 냉각수의 유동 정체가 방지되어 관 내부 전체에 균일한 냉각수의 유동 분포를 가짐으로써 불순물의 침적에 의한 스케일 발생이 방지된다.

따라서, 관의 열화 및 부식에 의해 냉각수가 누수되어 폴리 실리콘 융액에 혼합되지 않게 되어 성장중인 단결정 잉곳의 불량 발생을 감소시키게 된다.

또한, 본 발명에 따른 단결졍 잉곳 성장장치는 단결정 잉곳과 수냉관과의 열교환이 신속하게 이루어지게 되어 단결정 잉곳의 냉각을 신속하게 시킴으로써 단결정 잉곳의 성장 속도를 증대시킬 수 있어 단위 시간당 잉곳의 생산수율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (14)

1. 내측 관과 외측 관으로 형성되고, 상기 외측 관에 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성되어 상기 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수가 상기 내측 관과 외측 관 사이를 흘러 상기 냉각수 배출구로 배출되는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관에 있어서,

   상기 내측 관과 외측 관 사이에 상기 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부가 부가 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하향 유동부는 상기 냉각수 유입구의 하측으로 상기 내측 관과 외측 관 사이에 수직하게 형성된 제1및 제2 수직 둑인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1및 제2 수직 둑에는 하향 유동하는 냉각수의 수평 방향 유동을 발생시키는 제1및 제2 수평 둑이 각각 부가 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
4. 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 성장 챔버와, 상기 성장 챔버의 내부에 놓여져 소정 속도로 회전하고 내부에 폴리 실리콘 융액이 담겨진 석영 도가니 및 상기 석영 도가니를 가열하는 전기히터, 그리고 상기 성장 챔버의 내부에 형성되어 상기 석영 도가니로부터 성장되는 단결정 잉곳을 에워싸 냉각시키는 수냉관과, 상기 성장 챔버의 외부에 형성되어 상기 단결정 잉곳과 상기 폴리 실리콘 융액의 응고계면을 검출하는 제1및 제2 감지센서를 포함하여 이루어진 단결정 잉곳 성장장치에 있어서,

   상기 수냉관은 내측 관과 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성된 외측 관으로 형성되고, 상기 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 하향 유동부는 상기 냉각수 유입구의 하측으로 상기 내측 관과 외측 관 사이에 수직하게 형성되어 냉각수의 하향 유동을 발생시키는 제1및 제2 수직 둑인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1및 제2 수직 둑에는 하향 유동하는 냉각수의 수평 방향 유동을 발생시키는 제1및 제2 수평 둑이 각각 부가 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장장치.
7. 내측 관과 외측 관으로 형성되고, 상기 외측 관에 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성되어 상기 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수가 상기 내피와 외피 사이를 흘러상기 냉각수 배출구로 배출되는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관에 있어서,

   상기 내측 관과 외측 관 사이에 형성되어 상기 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부와;

   상기 내측 관과 외측 관의 하단부에 형성되어 상기 내측 관의 내측이 외부에서 보여지게 하는 관통부를 포함하여 이루어지는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
8. 제7항에 있어서,

   상기 하향 유동부는 상기 냉각수 유입구의 하측으로 상기 내측 관과 외측 관 사이에 수직하게 형성되어 냉각수의 하향 유동을 발생시키는 제1및 제2 수직 둑인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1및 제2 수직 둑에는 하향 유동하는 냉각수의 수평 방향 유동을 발생시키는 제1및 제2 수평 둑이 각각 부가 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
10. 제7항에 있어서,

    상기 관통부는 역 U 자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 냉각용 수냉관.
11. 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 성장 챔버와, 상기 성장 챔버의 내부에 놓여져 소정 속도로 회전하고 내부에 폴리 실리콘 융액이 담겨진 석영 도가니 및 상기 석영 도가니를 가열하는 전기히터, 그리고 상기 성장 챔버의 내부에 형성되어 상기 석영 도가니로부터 성장되는 단결정 잉곳을 에워싸 냉각시키는 수냉관과, 상기 성장 챔버의 외부에 형성되어 상기 단결정 잉곳과 상기 폴리 실리콘 융액의 응고계면을 검출하는 제1및 제2 감지센서를 포함하여 이루어진 단결정 잉곳 성장장치에 있어서,

    상기 수냉관은 내측 관과 냉각수 유입구 및 배출구가 각각 형성된 외측 관으로 형성되고,

    상기 내측 관과 외측 관 사이에 상기 냉각수 유입구에서 유입된 냉각수의 강제 하향 유동을 발생시키는 하향 유동부가 형성되고,

    상기 내측 관과 외측 관의 하단부에 상기 내측 관의 내측이 외부에서 보여지게 하는 관통부가 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 하향 유동부는 상기 냉각수 유입구의 하측으로 상기 내측 관과 외측 관 사이에 수직하게 형성되어 냉각수의 하향 유동을 발생시키는 제1및 제2 수직 둑인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 제1및 제2 수직 둑에는 하향 유동하는 냉각수의 수평 방향 유동을 발생시키는제1및 제2 수평 둑이 각각 부가 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장장치.
14. 제11항에 있어서,

    상기 관통부는 역 U 자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장장치.