KR20090062144A - 단결정 잉곳의 제조장치 및 그에 사용되는 열실드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단결정 잉곳의 제조장치 및 그에 사용되는 열실드에 관한 것으로, 실리콘 융액을 담고 있는 도가니; 및 상기 실리콘 융액에서 인상되는 실리콘 단결정 잉곳과 상기 도가니 사이에 설치되어 상기 실리콘 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드;를 포함하는 실리콘 단결정 잉곳을 제조하는 장치에 있어서, 상기 열실드는, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 통모양으로 형성되어 상기 실리콘 단결정 잉곳의 주위를 감싸는 제1 차폐부; 상기 제1 차폐부 하단과 연결되고, 원통형으로 형성되어 상기 실리콘 융액의 계면으로부터 인상되는 실리콘 단결정 잉곳을 감싸는 제2 차폐부; 상기 제1 차폐부의 상단과 연결되어 상기 제1 차폐부를 감싸는 원통형으로 형성된 상부와, 상기 상부의 하단에서 연장되어 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 하부로 이루어진 제3 차폐부; 및 상기 제1 내지 제3 차폐부에 의해 형성된 공간 내부에 채워진 단열재를 포함하며, 상기 제2 및 제3 차폐부는 각각 일부 또는 전체가 CCM(carbon composite material)재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
잉곳, 단결정, 열실드, 온도구배, CCM

Description

단결정 잉곳의 제조장치 및 그에 사용되는 열실드{Growing apparatus of a single crystal ingot and heat shield used in the growing apparatus}
본 발명은 단결정 잉곳의 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단결정 잉곳의 성장 속도를 높일 수 있는 열실드 및 단결정 잉곳의 제조장치에 관한 것이다.
반도체 소자 등의 전자 부품을 생산하기 위한 소재로 사용되는 실리콘 등의 반도체 웨이퍼(wafer)는 단결정 잉곳(ingot)을 얇은 두께로 절단(slice)하여 만든다. 이러한, 단결정 잉곳은 다결정 실리콘 등을 액상으로 용융시킨 후 쵸크랄스키법 등으로 결정을 성장시켜 제조한다.
단결정을 쵸크랄스키법에 의하여 결정 성장시키는데 있어서 단결정 내 결함특성은 결정의 인상속도 및 냉각 등의 성장 조건에 크게 의존한다. 따라서, 단결정 잉곳 성장계면 근처의 열 환경을 조절함으로써 결정 결함의 종류 및 분포를 제어하는 것이 매우 중요하다. 특히, 성장계면의 열 환경에 직접적으로 영향을 미치는 열실드(heat shield)의 개발에 많은 노력이 집중되고 있다.
열실드는 일반적으로 성장되는 단결정 잉곳과 도가니 사이에 단결정 잉곳을 에워싸며, 열실드 하부의 융액에서 방출되는 고온의 복사열이 챔버상부 및 단결정 잉곳으로 전이되는 것을 방지한다. 이러한, 열실드는 융액과 잉곳 사이의 성장계면 근처의 열환경을 조절함으로써, 단결정 잉곳의 온도구배를 높여 단결정 성장 속도를 상승시키는 역할을 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 단결정 잉곳의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 부분 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 단결정 잉곳의 제조장치는 융액(10)을 담고 있는 도가니(20) 및 도가니(20)와 융액(10)으로부터 인상되는 단결정 잉곳(30) 사이에 설치된 열실드(40)로 구성된다.
열실드(40)는 통상 그라파이트(graphite) 재질로 이루어진 제1, 2 및 3 차폐부(42, 44, 46)로 구성되며, 내부는 열전도를 방지하기 위해 단열재(48)가 채워진다.
종래의 열실드(40)는 내부 단열재(48)가 그라파이트 재질로 이루어진 제1, 2 및 3 차폐부(42, 44, 46)로 에워싸져 있기 때문에 열전도 계수가 굉장히 높다. 이러한, 높은 열전도 계수는 열실드(40) 고유의 목적인 융액(10)에서 방출되는 고온의 복사열이 챔버상부 및 단결정 잉곳(30)으로 전이되는 것은 방지할 수는 있지만, 제1, 2 및 3 차폐부(42, 44, 46)를 통한 열전도를 방지할 수는 없다는 문제점이 있다.
특히, 제3 차폐부(46)를 통한 높은 열전도는 융액(10)의 열손실을 야기시키고, 제1 및 제2 차폐부(42, 44)의 온도를 높여 단결정 잉곳(30)의 성장 속도를 저 하시킨다는 문제점이 있다.
또한, 단결정 잉곳(30)의 대구경화 및 융액(10)의 대용량화로 인해 열실드(40) 크기가 증가함으로써, 열실드(40)의 외곽을 이루는 물질에 의한 열전도가 증가하여 단결정 잉곳(30)의 제조시 융액(10)의 열손실, 단결정 잉곳(30)의 성장 속도저하 등과 같은 문제가 더욱 커지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 단결정 잉곳 제조장치 열실드의 일부 또는 전체의 재질을 변경하여 융액의 열손실을 줄이고, 단결정 잉곳의 성장 속도를 높일 수 있는 열실드 및 단결정 잉곳의 제조장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열실드는 일부 또는 전체가 CCM 재질로 이루어진다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 열실드는 융액을 담고 있는 도가니와 상기 융액에서 인상되는 단결정 잉곳 사이에 설치되어 상기 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드에 있어서, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 통모양으로 형성되어 상기 단결정 잉곳의 주위를 감싸도록 형성된 제1 차폐부; 상기 제1 차폐부 하단과 연결되고, 원통형으로 형성되어 상기 융액의 계면으로부터 인상되는 단결정 잉곳을 감싸도록 형성된 제2 차폐부; 상기 제1 차폐부의 상단과 연결되어 상기 제1 차폐부를 감싸는 원통형으로 형성된 상부와, 상기 상부의 하단에서 연장되어 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 하부로 이루어진 제3 차폐부; 및 상기 제1 내지 제3 차폐부에 의해 형성된 공간 내부에 채워진 단열재를 포함하며, 상기 제2 및 제3 차폐부는 각각 일부 또는 전체가 CCM(carbon composite material)재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 차폐부의 전체가 CCM 재질로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 차폐부는 CCM 보다 열전도 계수가 높은 재질로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 CCM 보다 열전도 계수가 높은 재질은 카본 그라파이트(graphite), 몰리브덴, 텅스텐 및 탄화규소 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 제1 및 제2 차폐부는 일체형인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제3 차폐부의 하부가 CCM 재질로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 제3 차폐부의 상부와 CCM 재질로 이루어진 하부가 각각 별체로 이루어져 결합된 것이 바람직하다.
한편, 상기 제3 차폐부의 상부와 하부의 경계부분과, 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 상기 제3 차폐부의 하부 끝 부분이 CCM 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 제3 차폐부의 상부와 하부의 경계부분이 CCM 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제1 차폐부와 연결되는 상기 제2 차폐부의 상부 끝 부분이 CCM 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 차폐부 전체가 CCM 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열실드는 융액을 담고 있는 도가니와 상기 융액에서 인상되는 단결정 잉곳 사이에 설치되어 상기 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드에 있어서, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 통모양으로 형성되어 상기 단결정 잉곳의 주위를 감싸도록 형성된 제1 차폐부; 상기 제1 차폐부 하단과 연결되고, 원통형으로 형성되어 상기 융액의 계면으로부터 인상되는 단결정 잉곳을 감싸도록 형성된 제2 차폐부; 상기 제1 차폐부의 상단과 연결되어 상기 제1 차폐부를 감싸는 원통형으로 형성된 상부와, 상기 상부의 하단에서 연장되어 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 하부로 이루어진 제3 차폐부; 및 상기 제1 내지 제3 차폐부에 의해 형성된 공간 내부에 채워진 단열재를 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 차폐부 전체가 CCM(carbon composite material)재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 단결정 잉곳의 제조 장치는 융액을 담고 있는 도가니; 및 상기 융액에서 인상되는 단결정 잉곳과 상기 도가니 사이에 설치되어 상기 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드로서, 상기한 열실드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단결정 잉곳의 제조 장치는 실리콘 단결정 잉곳을 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 적어도 열실드 하부(제3 차폐부)의 일부를 열전도 계수가 낮은 재질로 구성하고, 열실드 상부는 열전도 계수가 높은 재질로 구성함으로써, 제3 차폐부를 통한 열전도를 방지하여 융액의 열손실을 줄이고, 제1 및 제2 차폐부의 온도를 낮춰 단결정 잉곳 성장속도를 높일 수 있다.
또한, 제3 차폐부를 통한 열손실 감소는 융액의 온도를 상승시킴으로써, 단결정 잉곳 계면에서의 온도구배를 높여 무결함 결정의 성장 속도를 높일 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 잉곳의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 부분 단면도, 도 3은 도 2의 열실드의 분해도이다.
이하의 실시예에서 단결정 잉곳의 제조 장치에 의해 성장되는 단결정은 실리콘 단결정이지만, 본 발명은 이에 한하지 않고 게르마늄이나 사파이어와 같은 단결정을 성장시키는 데에도 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 비록 도면에는 상세하게 도시되지 않았으나 단결정 잉곳의 제조장치는 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정 잉곳을 성장시키기 위한 공지의 구성요소들을 포함한다. 즉, 단결정 잉곳의 제조장치에는 챔버가 구비되고, 챔버 내에는 실리콘 융액을 담으며 그 외주면은 흑연으로 이루어진 도가니 지지대에 둘러쌓인 석영 도 가니(200)가 설치된다. 이때, 도가니 지지대는 회전축 상에 고정 설치되고, 이 회전축은 구동 수단에 의해 회전되어 도가니(200)를 회전시키면서 상승시켜 실리콘 융액 계면이 동일한 높이를 유지하도록 한다. 도가니 지지대는 소정 간격을 두고 원통형의 히터에 에워싸여진다. 히터는 도가니(200)의 측방에 설치되어 도가니(200)에 적재된 고순도의 다결정 실리콘 덩어리를 용융하여 실리콘 융액(100)으로 만든다. 또한, 단결정 잉곳(300)과 도가니(200) 사이에는 단결정 잉곳(200)을 에워싸도록 열실드(400)가 설치되어 실리콘 융액(100)에서 상부로 방사되는 열흐름을 차단함으로써 열을 보존한다. 또한, 챔버의 상부에는 케이블을 감아 잉곳(200)을 인상하는 인상 수단이 설치되며, 이 케이블의 하부에는 도가니(200) 내의 실리콘 융액(100)에 접촉되어 인상하면서 단결정 잉곳(300)을 성장시키는 종결정이 설치된다. 인상 수단은 단결정 잉곳(300) 성장시 케이블을 감아 인상하면서 회전 운동하며, 이때 단결정 잉곳(300)은 도가니(200)의 회전축과 동일한 축을 중심으로 하여 도가니(200)의 회전방향과 반대 방향 또는 동일 방향으로 회전시키면서 끌어올리도록 한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 열실드(400)는 도면에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 차폐부(410, 420, 430)로 구성되며, 제1, 제2 및 제3 차폐부(410, 420, 430)에 의해 형성된 공간 내부에는 열전도를 방지하기 위해 단열재(440)가 채워진다.
열실드(400)의 제1 차폐부(410)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 통모양으로 형성되어 실리콘 단결정 잉곳(300)의 주위를 감싸며, 제1 차폐 부(410)의 하단에는 원통형으로 형성되어 실리콘 융액(100)의 계면으로부터 인상되는 실리콘 단결정 잉곳(300)을 감싸는 제2 차폐부(420)가 연결된다. 또한, 원통형으로 형성된 제3 차폐부(430)의 상부가 제1 차폐부(410)의 상단과 연결되고, 하부는 상부의 하단에서 연장되어 제1 및 제2 차폐부(410, 420)의 연결부위와 연결된다.
이때, 제1 및 제2 차폐부(410, 420)는 열전도 계수가 높은 재질을 사용함으로써, 제1 차폐부(410)의 저온의 온도가 제2 차폐부(420)로 전달되어 제2 차폐부(420)의 온도를 효율적으로 낮출 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 차폐부(410, 420)의 열전도 계수가 높은 재질은 카본 그라파이트(graphite), 몰리브덴, 텅스텐 및 탄화규소 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
단결정 잉곳의 제조장치의 상부는 냉각수가 흐르는 챔브(미도시)와 수냉관(미도시)으로 구성되어 있어 복사열전달로 인해서 열실드(400) 상부의 제1 차폐부(410)는 온도가 낮다. 따라서, 제1 차폐부(410)의 낮은 온도는 제2 차폐부(420)의 온도를 하강시켜 성장중인 단결정 잉곳(300) 계면 근처의 온도를 낮추고, 온도구배를 높여 단결정 잉곳(300)의 성장 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 제3 차폐부(430)는 고온의 실리콘 융액(100)으로부터 복사된 열을 차단하고 열전도로 인한 열손실을 방지하기 위하여 낮은 열전도 계수를 갖는 CCM(carbon composite material) 재질을 사용한다.
재 질 열전도 계수[W/mK]
그라파이트(graphite) 140
CCM(carbon composite material) 5.6
단열재(felt) 0.2
공 기 0.01~0.03
이러한, 재질에 따른 열전도 계수는 상기 표 1에 나와 있으며, CCM이 그라파이트에 비해서 20배 이상의 낮은 열전도 계수를 갖고 있다. 따라서, CCM 재질로 이루어진 제3 차폐부(430)는 그라파이트로 이루어진 제1 및 제2 차폐부(410, 420)에 비해 열전도가 매우 낮아 열전도로 인한 열손실이 매우 작다. 또한, 그라파이트를 사용하는 기존 제3 차폐부는 강도가 약하고 외부와 내부의 온도차가 크므로 내구성 저하가 발생하지만, CCM을 사용한 제3 차폐부(430)는 높은 강도로 인해서 내구성도 증가한다.
한편, 열전도를 더욱 증가시키기 위해서 제1 및 제2 차폐부(410, 420)는 하나의 구성품으로 만드는 것이 바람직하다. 또한, 표 1에 나와 있는 바와 같이, 공기의 열전도 계수는 아주 낮으므로 제3 차폐부(430)와 나머지 제1 및 제2 차폐부(410, 420)를 별체로 구성하여 결합하면, 접촉 열저항에 의해 열전도를 낮출 수 있다.
이와 같이, CCM 재질로 이루어진 제3 차폐부(430)를 통한 열손실 감소는 실리콘 융액(100)의 온도를 상승시켜, 단결정 잉곳(300) 계면에서의 온도구배를 높여 무결함 결정의 성장 속도를 증가시킨다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 단결정 잉곳의 제조장치의 열실드의 구조를 도시한 단면도이다. 도면에서 검게 표시한 부분이 CCM 재질로 이루어진 부분이다.
도면에 도시된 바와 같이, 낮은 열전도 계수를 가진 CCM 재질을 여러 용도에 따라 사용할 수 있다. 도면을 참조하면, 가공이 용이한 CCM을 사용하여 열실드(400)의 기능을 차별화함으로써, 단결정 성장 조건에 따라 다양한 열실드(400)를 사용하는 것이 가능하다.
예를 들면, 무결함 결정성장이 어려운 조건에서는 제1 차폐부(410)와 연결되는 제2 차폐부(420)의 상부 끝 부분 또는 제2 차폐부 전체가 CCM 재질로 이루어진 (d) 또는 (e)의 열실드를 사용하면 무결함 결정을 얻을 수 있다.
또한, 무결함 결정은 가능 하나 성장 속도를 높이고자 할 때는 제3 차폐부(430)의 하부가 CCM 재질로 이루어진 (a)의 열실드, 제3 차폐부(430)의 상부와 하부의 경계부분과 제1 및 제2 차폐부(410, 420)의 연결부위와 연결되는 상기 제3 차폐부(430)의 하부 끝 부분이 CCM 재질로 이루어진 (b)의 열실드 및 제3 차폐부(430)의 상부와 하부의 경계부분이 CCM 재질로 이루어진 (c)의 열실드를 사용할 수 있다. 특히, (a)의 열실드의 경우, 제3 차폐부(430)의 상부와 CCM 재질로 이루어진 하부를 각각 별체로 구성하여 접촉 열저항에 의해 열전도를 더욱 낮출 수 있다.
한편, 제1, 제2 및 제3 차폐부(410, 420, 430)로 구성된 열실드(400) 전체를 CCM 재질로 만들어 열전도로 인한 전체적인 열손실을 줄이는 것도 가능하다.
여기서, 도면에 도시된 열실드는 하나의 형상으로 나타냈지만, 당업자간에 실시될 수 있는 다양한 형태가 가능하며, 본 발명의 기술사상은 상기 도 4에 도시되어 있는 실시예에 국한될 수 없다고 이해되어야 한다.
도 5는 열실드의 제1, 제2 차폐부 사이에 CCM을 삽입한 열실드와 미삽입한 열실드와의 온도차이를 나타내는 온도 분포도이다.
도면을 참조하면, 붉은 색은 일부가 CCM 재질로 이루어진 열실드(400)의 온도가 일반적인 그라파이트로 이루어진 열실드(400)의 온도보다 높음을 의미하며, 파란색은 일부가 CCM 재질로 이루어진 열실드(400)의 온도가 더 낮음을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 단결정 잉곳(300) 계면 근처의 제2 및 제3 차폐부(420, 430)의 온도가 일부가 CCM 재질로 이루어진 열실드(400)의 경우 현저히 높고, 제2 차폐부(420)로부터 제1 차폐부(410)로의 열전도가 현저히 떨어져서 제1 차폐부(410)의 온도가 낮다. 즉, 열실드(400)의 일부를 열전도 계수가 낮은 CCM 재질로 구성함으로써, 원하는 열분포를 얻을 수 있음을 의미하며, 열실드(400)의 기능을 분리하여 사용하는 것이 가능하다는 것을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 단결정 잉곳의 성장장치는 열실드(400) 하부가 열전도 계수가 낮은 재질로 구성되고, 열실드(400) 상부는 열전도 계수가 높은 재질로 구성되어, 실리콘 융액(100)에서 방출되는 고온의 복사열이 챔버상부 및 단결정 잉곳(300)으로 전이되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제3 차폐부(430)를 통한 열전달을 방지하고, 제1과 제2 차폐부(410, 420)의 온도를 낮춰 단결정 잉곳(300)의 성장 속도를 높인다. 이러한, 제3 차폐부(430)를 통한 열손실 감소는 실리콘 융액(100)의 온도를 상승시켜 단결정 잉곳(300) 계면에서의 온도구배를 높임으로써 무결함 결정의 성장 속도를 높일 수 있다.
아울러, 제1 및 제2 차폐부(410, 420)는 열전달이 우수한 재질로 구성하여 열실드(400) 상부의 낮은 온도를 활용함으로써, 성장중인 단결정 잉곳(300) 및 잉곳 계면 근처의 온도를 낮추어서 무결함 결정의 성장 속도를 높일 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 단결정 잉곳의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단결정 잉곳의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 열실드의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 단결정 잉곳의 제조장치의 열실드의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 열실드의 제1, 제2 차폐부 사이에 CCM을 삽입한 열실드와 미삽입한 열실드와의 온도차이를 나타내는 온도 분포도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실리콘 융액 200 : 도가니
300 : 단결정 잉곳 400 : 열실드
410 : 제1 차폐부 420 : 제2 차폐부
430 : 제3 차폐부 440 : 단열재

Claims (13)

  1. 융액을 담고 있는 도가니와 상기 융액에서 인상되는 단결정 잉곳 사이에 설치되어 상기 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드에 있어서,
    상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 통모양으로 형성되어 상기 단결정 잉곳의 주위를 감싸도록 형성된 제1 차폐부;
    상기 제1 차폐부 하단과 연결되고, 원통형으로 형성되어 상기 융액의 계면으로부터 인상되는 단결정 잉곳을 감싸도록 형성된 제2 차폐부;
    상기 제1 차폐부의 상단과 연결되어 상기 제1 차폐부를 감싸는 원통형으로 형성된 상부와, 상기 상부의 하단에서 연장되어 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 하부로 이루어진 제3 차폐부; 및
    상기 제1 내지 제3 차폐부에 의해 형성된 공간 내부에 채워진 단열재를 포함하며,
    상기 제2 및 제3 차폐부는 각각 일부 또는 전체가 CCM(carbon composite material)재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 차폐부의 전체가 CCM 재질로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 차폐부는 CCM 보다 열전도 계수가 높은 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 CCM 보다 열전도 계수가 높은 재질은 카본 그라파이트(graphite), 몰리브덴, 텅스텐 및 탄화규소 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 열실드.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 차폐부는 일체형인 것을 특징으로 하는 열실드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 차폐부의 하부가 CCM 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제3 차폐부의 상부와 CCM 재질로 이루어진 하부가 각각 별체로 이루어져 결합된 것을 특징으로 하는 열실드.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 차폐부의 상부와 하부의 경계부분과, 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 상기 제3 차폐부의 하부 끝 부분이 CCM 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 차폐부의 상부와 하부의 경계부분이 CCM 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 차폐부와 연결되는 상기 제2 차폐부의 상부 끝 부분이 CCM 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 차폐부 전체가 CCM 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  11. 융액을 담고 있는 도가니와 상기 융액에서 인상되는 단결정 잉곳 사이에 설치되어 상기 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드에 있어서,
    상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 통모양으로 형성되어 상기 단결정 잉곳의 주위를 감싸도록 형성된 제1 차폐부;
    상기 제1 차폐부 하단과 연결되고, 원통형으로 형성되어 상기 융액의 계면으로부터 인상되는 단결정 잉곳을 감싸도록 형성된 제2 차폐부;
    상기 제1 차폐부의 상단과 연결되어 상기 제1 차폐부를 감싸는 원통형으로 형성된 상부와, 상기 상부의 하단에서 연장되어 상기 제1 및 제2 차폐부의 연결부위와 연결되는 하부로 이루어진 제3 차폐부; 및
    상기 제1 내지 제3 차폐부에 의해 형성된 공간 내부에 채워진 단열재를 포함 하며,
    상기 제1, 제2 및 제3 차폐부 전체가 CCM(carbon composite material)재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열실드.
  12. 융액을 담고 있는 도가니; 및
    상기 융액에서 인상되는 단결정 잉곳과 상기 도가니 사이에 설치되어 상기 융액에서 방출되는 열을 차단하는 열실드로서, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 열실드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳의 제조 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 단결정 잉곳의 제조 장치는 실리콘 단결정 잉곳을 제조하는 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳의 제조 장치.
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