CN107794565B - 籽晶夹头及直拉单晶炉 - Google Patents

籽晶夹头及直拉单晶炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种籽晶夹头及直拉单晶炉,所述籽晶夹头中设置一中空结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端。将其应用于直拉单晶炉中,使得所述直拉单晶炉中的惰性保护气体(如氩气)可以通过所述中空结构冷却晶棒头部的中间部分,与晶棒的边缘散热速度保持一致,使整个晶棒散热均匀,克服晶棒边缘散热快,中间散热慢的现象,提高晶棒的晶体质量。另外,所述籽晶夹头的外径与一晶棒的直径相等,有利于抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,减少通过所述中空结构向上散失热量,降低长晶的功耗,稳定控制长晶过程的热场温度分布,有利于晶棒的生长,提高晶棒的晶体质量。

Description

籽晶夹头及直拉单晶炉
技术领域
本发明涉及晶棒生长领域,具体涉及一种籽晶夹头及直拉单晶炉。
背景技术
单晶硅作为一种半导体材料,一般用于制造集成电路和其他电子元件。大部分的半导体级单晶硅采用直拉法制造,采用直拉法的单晶硅生长方法中,请参阅图1a-图1c,单晶硅在生长时采用惰性气体如氩气做保护气体(图1a、图1b和图1c中粗黑色箭头表示氩气气流方向),多晶硅被装进石英坩埚10内加热熔化变为硅熔体11,把一个具有特定晶向的籽晶12固定在籽晶夹头13的下端,籽晶夹头13的上端通过一连接杆14连接一联动结构15,联动机构15用于控制籽晶12的运动。首先,将籽晶12与硅熔体11熔接(如图1a所示),开始进入引晶阶段;接着,通过调整硅熔体11的温度、籽晶12向上的提升速度等,使单晶硅16经过放肩阶段和转肩阶段不断长大(如图1b和图1c所示)。
然而,在现有技术中形成的单晶硅16的前段(约100mm高度)的晶体质量均较差,无法满足实际需要,造成较大浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种籽晶夹头及直拉单晶炉,实现在直拉法制备晶棒时,提高晶棒的晶体质量,提高整个晶棒的利用率和降低成本。
为解决上述技术问题,本发明提供的籽晶夹头,包括:
所述籽晶夹头中设置一中空结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述中空结构在高度方向上的截面的形状为四边形。
可选的,在所述籽晶夹头中,所述四边形为倒梯形。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述中空结构在宽度方向上的截面的形状为圆形或多边形。
可选的,在所述籽晶夹头中,所述多边形的边数为3-12个。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头的外径与一晶棒的直径相等。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述外径的大小为100mm-600mm。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头的内径的最大值为所述外径的1/3至2/3。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头的内径的最小值为所述外径的1/5至1/3。
可选的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头的高度为100mm-600mm。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头的形状为圆柱体或棱柱体。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述棱柱体的边数为3-12个。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述中空结构的中心轴与所述籽晶夹头的中心轴重合。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头的材质为钼或石墨。
可选的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头还包括一第一连接结构,所述第一连接结构位于所述籽晶夹头的底部或内侧壁的下半部分。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述第一连接结构呈“十”字形。
可选的,在所述籽晶夹头中,所述籽晶夹头还包括一第二连接结构,所述第二连接结构位于所述籽晶夹头的顶部或内侧壁的上半部分。
进一步的,在所述籽晶夹头中,所述第二连接结构呈“十”字形。
根据本发明的另一面,本发明还提供一种直拉单晶炉,所述直拉单晶炉包括上述籽晶夹头。
进一步的,在所述直拉单晶炉中,所述直拉单晶炉还包括一联动机构,所述籽晶夹头的上端通过一连接杆与所述联动机构相连,所述籽晶夹头的下端固定一籽晶,所述联动机构用于控制所述籽晶的运动。
进一步的,在所述直拉单晶炉中,通过一籽晶轴或第一钢线将所述籽晶固定在所述籽晶夹头的下端。
进一步的,在所述直拉单晶炉中,通过一第二钢线将所述籽晶夹头的上端与所述连接杆相连。
本发明通过将籽晶夹头中设置一中空结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端,将其应用于直拉单晶炉中,使得所述直拉单晶炉中的惰性保护气体(如氩气)可以通过所述中空结构冷却晶棒头部的中间部分,与晶棒的边缘散热速度保持一致,使整个晶棒散热均匀,克服晶棒边缘散热快,中间散热慢的现象,提高晶棒的晶体质量。
进一步的,所述中空结构在高度方向上的截面的形状为倒梯形,即所述中空结构的上底面积大于下底面积,一方面,是有利于抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,减少通过所述中空结构向上散失热量,降低长晶的功耗,稳定控制长晶过程的热场温度分布,有利于晶棒的生长,提高晶棒的晶体质量。另一方面,所述籽晶夹头的中空结构的上底面积要大,使得更多的保护气体能够通过所述中空结构,更好地实现冷却晶棒头部的中间部分的目的,得到具有更好的晶体质量的晶棒。
更进一步的,所述籽晶夹头的外径与一晶棒的直径相等,相比现有的籽晶夹头,加大了所述籽晶夹头的外径,可以抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,降低长晶的功耗,稳定控制长晶过程的热场温度分布,有利于晶棒的生长,提高晶棒的晶体质量。特别是,在晶棒形成的初期,籽晶向上的提升速度变化大,使得直拉单晶炉中的热场温度分布波动大,通过加大所述籽晶夹头的外径,可以大大减少热量散失,降低晶棒生长初期的功耗,使长晶在转肩阶段的温度得到提前升高,减少晶棒前段品质不良的部分,有利于后续晶棒的生长,提高整个晶棒的利用率和降低成本。
附图说明
图1a至图1c为现有技术中直拉单晶炉的结构示意图;
图2a为本发明实施例1中的所述籽晶夹头的立体结构图;
图2b为本发明实施例1中的所述籽晶夹头的剖面结构图;
图3a至图3c为本发明实施例1中的直拉单晶炉的结构示意图;
图4为本发明实施例2中的所述籽晶夹头的立体结构图;
图5为本发明实施例3中的所述籽晶夹头的立体结构图。
具体实施方式
如背景技术所述,现有技术中存在单晶硅16的前段(约100mm高度)的晶体质量差的问题。申请人经过研究发现,如图1a至图1c所示,在现有技术中,采用直拉法制备单晶硅时,常用的籽晶夹头13为实心的圆柱体,在长晶的引晶阶段至转肩阶段,在单晶硅16的周围的惰性气体如氩气的气流方向会受到实心的籽晶夹头13的影响,单晶硅16的中间部分氩气气流小,而边缘部分氩气气流大(氩气气流方向如图1a、图1b和图1c中粗黑色箭头所示),于是,会出现单晶硅16的边缘散热快,中间散热慢的现象,单晶硅16的散热不均匀,使得固液界面(即硅熔体11和单晶硅16的界面)凸向晶体,导致其晶体质量差;另外,又因为常用的籽晶夹头13的直径较小,在长晶的引晶阶段和放肩阶段,因籽晶12向上的提升速度变化大,使得直法单晶硅炉装置中的热场温度分布波动大,大量的热量会从直拉单晶炉的下端向上散失(图1a、图1b和图1c中细线箭头表示热量散失方向),不利于前段单晶硅的生长,进一步使得前段的单晶硅的晶体质量变差而无法满足实际需求,造成较大浪费。
基于上述研究和发现,本发明提供一种籽晶夹头,所述籽晶夹头中设置一中空结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端。
相应的,本发明还提供一种采用上述籽晶夹头的直拉单晶炉。
本发明通过将籽晶夹头中设置一中空结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端,将其应用于直拉单晶炉中,使得所述直拉单晶炉中的惰性保护气体(如氩气)可以通过所述中空结构冷却晶棒头部的中间部分,与晶棒的边缘散热速度保持一致,使整个晶棒散热均匀,克服晶棒边缘散热快,中间散热慢的现象,提高晶棒的晶体质量。
下面将结合流程图和示意图对本发明的籽晶夹头及直拉单晶炉进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
以下列举所述籽晶夹头及直拉单晶炉的实施例,以清楚说明本发明的内容,应当明确的是,本发明的内容并不限制于以下实施例,其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
实施例1:
请参阅图2a和图2b,图2a为本发明实施例1中所述籽晶夹头的立体结构示意图,图2b为其剖面结构示意图。本实施例中,所述籽晶夹头23中设置一中空结构A,所述中空结构A贯通所述籽晶夹头23的上下两端,以在所述籽晶夹头23中形成一气流可以导通的结构。较佳的,所述籽晶夹头23的形状为一圆柱体,并且所述中空结构A在高度方向上的截面(即竖截面)的形状为倒梯形,所述中空结构A在宽度方向上的截面(即横截面)的形状为圆形,为了使所述籽晶夹头23能够保持相对平稳状态,所述中空结构A的中心轴与所述籽晶夹头23的中心轴重合。优选的,在直拉单晶炉中,所述籽晶夹头的外径D1与所需的晶棒的直径相等,比如:所需晶棒的直径为150mm、300mm、450mm等,相应的,将所的外径D1分别设计为150mm、300mm、450mm等,所述外径D1的大小可以在100mm-600mm范围之内;同时,所述籽晶夹头23的最大内径D2max可以为所述外径D1的1/3至2/3,例如所述最大内径D2max为50mm、100mm、150mm、200mm、300mm等;所述籽晶夹头23的最小内径D2min可以为所述外径D1的1/5至1/3,比如所述最小内径D2min可以为30mm、60mm、90mm、150mm等;所述籽晶夹头23的高度H可以为100mm-600mm。所述籽晶夹头23的外径D1、最大内径D2max、最小内径D2min和高度H相匹配设定,使晶棒的晶体质量最佳。所述籽晶夹头的材质可以为金属钼或者石墨等具有耐高温、高强度的材料。
当然,上述籽晶夹头23在实际应用时,是需要跟其他装置结合使用的。因此,所述籽晶夹头23还包括一第一连接结构231和第二连接结构232。较佳的,所述第一连接结构231位于所述籽晶夹头23的底部,为了使其受力均衡,所述第一连接结构231设计呈一“十”字形;所述第二连接结构232位于所述籽晶夹头23的顶部,同样设计为呈一“十”字形。例如,将上述籽晶夹头23应用于直拉单晶炉时,因为常用的籽晶一般为圆柱体或长方体,在其上面会设置一个或多个缺口,所以,可以直接通过一籽晶轴或第一金属线(如第一钢线)把所述籽晶固定在所述第一连接结构231上;同时,为了能够控制所述籽晶的运动,可以通过一籽晶轴或第二金属线(如第二钢线)和第二连接结构232将所述籽晶夹头23与一连接杆相连,然后所述连接杆连接一联动结构,所述联动机构控制所述籽晶的运动。其实,在其他实施例中,“十”字形的所述第一连接结构231和第二连接结构232还可以分别设计在所述籽晶夹头23的内侧壁的下半部分和上半部分,同样能够实现所述籽晶夹头固定所述籽晶以及所述籽晶夹头与所述连接杆相连。显然,所述第一连接结构231还可以是其它与所述籽晶相匹配的结构,比如:凹槽、小孔等,可以通过销将所述籽晶22固定下来;同样,所述第二连接结构232也可以是其它与所述连接杆配套设计的结构。本发明对所述第一连接结构231和第二连接结构232并不做限定,它们还可以包括本领域普通技术人员所知晓的其他结构,在此不做赘述。
为了进一步清楚的描述和说明本发明的内容,现以直拉法制备单晶硅的生长过程为例,以详细的描述所述籽晶夹头应用于直拉单晶炉中的有益效果。
请参阅图3a至图3c,图中示意出了直拉法制备单晶硅的初始阶段、放肩阶段和转肩阶段对应的所述直拉单晶炉中的结构示意图。直拉法制备单晶硅的过程中采用惰性气体氩气作为保护气体,通入惰性气体如氩气,结合真空泵的抽气,在直拉单晶炉中形成一个减压气氛下的氩气流动(图3a至图3c中粗黑色箭头表示氩气流动方向)。氩气流动一方面能够带走高温熔融多晶硅挥发的氧化物,以防止氧化物颗粒掉进硅熔体,进而运动到固液界面,破坏单晶硅原子排列的一致性;另一方面,能够及时带走单晶硅表面的热量,促使单晶硅的散热和冷却,增大单晶硅的纵向温度梯度,有利于单晶硅生长。通常,单晶硅的制备过程中减压气氛的压力为12托-20托,氩气的流量为45slpm-80slpm(standard liter perminute,即标准升每分钟)。
具体的制备过程为:首先,多晶硅被装进石英坩埚20内,将一具有特定晶向的籽晶22固定在所述籽晶夹头23的下端,所述籽晶22是由一定晶向的硅单晶切割或钻取而成,常用的晶向为<100>、<111>、<110>、<511>等。所述籽晶22一般为圆柱体或长方体,在其上面会设置一个或多个缺口,于是,可以通过所述籽晶轴或所述第一钢线(图中示意图省略)和第一连接结构231(如图2所示)把所述籽晶22固定在所述籽晶夹头23的下端;所述籽晶夹头23的上端通过一连接杆24与一联动机构25相连,控制所述籽晶22的运动,合上直拉单晶炉的炉室,并对其抽真空;然后,通过石墨发热体(图中示意图省略)加热多晶硅使其熔化,等多晶硅完全熔化形成硅熔体21后,逐步降低硅熔体温度至硅的熔点附近。
然后,通过所述联动机构25使所述籽晶夹头23在所述连接杆24的带动下旋转,并将所述籽晶22慢慢下降,使其与硅熔体21熔接(如图3a所示),即完成了单晶硅初始阶段的过程;接着,通过所述联动机构25以一定的速度向上提拉所述籽晶22,进入引晶过程,所述引晶过程的主要作用是为了消除因热冲击而导致单晶硅形成的位错缺陷,利用结晶前沿的过冷度驱动硅原子按顺序排列在固液界面的硅固体上,形成单晶硅26。
待所述单晶硅26提升到一定高度时,减慢所述籽晶22向上提拉的速度,同时略降低硅熔体21的温度,进行降温是为了促进所述单晶硅26的横向生长,即使所述单晶硅26的直径加大,该过程称作为放肩阶段(如图3b所示)。
在上述过程中,平整的固液界面和稳定的热场温度分布是影响单晶硅晶体质量的关键因素。因此,在发明实施例中所述籽晶夹头23中设置一中空结构A,且所述中空结构A的竖截面的形状为倒梯形,即所述中空结构A的上底面积大于下底面积,可以使得所述直拉单晶炉中的相对较多的惰性保护气体(如氩气)可以通过所述中空结构A冷却单晶硅26头部的中间部分,与单晶硅26的边缘散热速度保持一致,使整个单晶硅散热均匀,克服单晶硅边缘散热快,中间散热慢的现象,得到良好的固液界面,并且增大单晶硅的纵向温度梯度,提高单晶硅的晶体质量。另外,因为在上述过程中所述籽晶22向上提拉的速度变化较大,硅熔体21的温度也有所变化,则直拉单晶炉中的热场温度分布也会波动较大,但是,在本发明实施例中因为所述籽晶夹头23的外径与后续要形成的单晶硅的直径相等,因此,大尺寸的籽晶夹头23会抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热(图3a至图3c中细线箭头表示热辐射方向),而且所述中空结构A的下底面积较小,也是为了减少通过所述中空结构A向上散失热量,可以很好的减少单晶硅初期的热量散失,稳定控制长晶过程的热场温度分布,降低单晶硅生长初期的功耗,有利于后续单晶硅的生长。
接着,当所述单晶硅26的直径增大至目标直径时(约低目标直径10毫米左右),通过提高石墨发热体的加热功率,增加硅熔体21的温度,同时调整所述籽晶22向上提拉的速度、旋转的速度以及石英坩埚的旋转速度等,抑制所述单晶硅26的横向生长,促进其纵向生长,使所述单晶硅26近乎等直径生长,该阶段称作为转肩阶段(如图3c所示)。因在前一阶段(即放肩阶段)为了促进单晶硅26的横向生长,有将硅熔体21的温度作降温处理,而本发明实施例中的所述籽晶夹头23的外径与所需单晶硅的直径相等,大大减少了直拉单晶炉下端的热量散失,所以,在进入该转肩阶段时,直拉单晶炉的实际温度相比现有技术中的实际温度会高,即实际工艺中的转肩阶段的起始温度提前升高了,可以减少单晶硅26前段品质不良部分的长度,有利于后续单晶硅的生长,提高整个单晶硅的利用率和降低成本。
随后便进入等径生长过程,等径过程是单晶硅生长的主要阶段,长达数几十小时甚至一百多小时的生长。最后,在所述石英坩埚20内硅熔体21不多时,再通过加快所述籽晶22向上的提升速度,同时适当增加加热的功率,使单晶硅26的直径变化至一个倒锥形,当锥尖足够小时,它会脱离硅熔体21,这时单晶硅的生长过程结束。等单晶硅26冷却到近乎室温时,可将单晶硅26取下。
本实施例中通过将所述籽晶夹头中设置一中空结构A,将其应用于直拉单晶炉中,使得所述直拉单晶炉中的惰性保护气体(如氩气)可以通过所述中空结构A冷却单晶硅头部的的中间部分,与单晶硅的边缘散热速度保持一致,使整个单晶硅散热均匀,克服单晶硅边缘散热快,中间散热慢的现象,形成良好的固液界面,提高单晶硅的晶体质量。
进一步的,所述中空结构A在高度方向上的截面的形状为倒梯形,即所述中空结构的上底面积大于下底面积,一方面,是有利于抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,减少通过所述中空结构A向上散失热量,降低单晶硅长晶的功耗,稳定控制单晶硅长晶过程的热场温度分布,有利于单晶硅的生长,提高单晶硅的晶体质量。另一方面,所述籽晶夹头的中空结构A的上底面积要大,使得更多的保护气体能够通过所述中空结构,更好地实现冷却单晶硅头部的中间部分的目的,得到具有更好的晶体质量的单晶硅。
更进一步的,所述籽晶夹头的外径与所述单晶硅的直径相等,相比现有的籽晶夹头,加大了所述籽晶夹头的外径,可以抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,降低单晶硅长晶的功耗,稳定控制单晶硅长晶过程的热场温度分布,有利于单晶硅的生长,提高单晶硅的晶体质量。特别是,在单晶硅形成的初期,籽晶向上的提升速度变化大,使得直拉单晶炉中的热场温度分布波动大,通过加大所述籽晶夹头的外径,可以大大减少热量散失,降低单晶硅生长初期的功耗,使长晶在转肩阶段的温度得到提前升高,减少单晶硅前段品质不良的部分,有利于后续单晶硅的生长,提高整个单晶硅的利用率和降低成本。
实施例2:
请参阅图4,示出了本实施例中所述籽晶夹头的立体结构图。第二实施例的籽晶夹头与第一实施例的籽晶夹头的结构基本相同,两者的形状都为一圆柱体结构,外径与所需晶棒的直径相等,其中空结构B的竖截面的形状都为倒梯形,其区别在于:所述第二实施例中所述籽晶夹头23的中空结构B的横截面的形状为六边形。在其他实施例中,所述中空结构的横截面的形状还可以为其他多边形,如三角形、四边形、八边形、十二边形等,所述多边形的边数可以为3-12个。
因此,当本实施例中所述籽晶夹头23应用于直拉单晶炉中时,同样具有如实施例1中所述的有益效果。
实施例3:
请参阅图5,示出了本实施例中所述籽晶夹头的立体结构图。第三实施例的籽晶夹头与第一实施例的籽晶夹头的结构基本相同,两者的中空结构A是相同的,所述中空结构A的竖截面的形状都为倒梯形,所述中空结构A的横截面的形状都为圆形,其区别在于:所述第三实施例中所述籽晶夹头23的形状为一六棱柱体,所述六棱柱体的底部最长的对角线(即所述籽晶夹头23的外径)与所需晶棒的直径相等。在其他实施例中,所述籽晶夹头23的外形还可以为其他的棱柱体,所述棱柱体的边数可以为3-12个。
因此,当本实施例中所述籽晶夹头23应用于直拉单晶炉中时,同样能够实现如实施例1中所述的有益效果。
综上,本发明通过将籽晶夹头中设置一中空结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端,将其应用于直拉单晶炉中,使得所述直拉单晶炉中的惰性保护气体(如氩气)可以通过所述中空结构冷却晶棒头部的中间部分,与晶棒的边缘散热速度保持一致,使整个晶棒散热均匀,克服晶棒边缘散热快,中间散热慢的现象,提高晶棒的晶体质量。
进一步的,所述中空结构在高度方向上的截面的形状为倒梯形,即所述中空结构的上底面积大于下底面积,一方面,是有利于抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,减少通过所述中空结构向上散失热量,降低长晶的功耗,稳定控制长晶过程的热场温度分布,有利于晶棒的生长,提高晶棒的晶体质量。另一方面,所述籽晶夹头的中空结构的上底面积要大,使得更多的保护气体能够通过所述中空结构,更好地实现冷却晶棒头部的中间部分的目的,得到具有更好的晶体质量的晶棒。
更进一步的,所述籽晶夹头的外径与一晶棒的直径相等,相比现有的籽晶夹头,加大了所述籽晶夹头的外径,可以抑制直拉单晶炉下端向上辐射传热,降低长晶的功耗,稳定控制长晶过程的热场温度分布,有利于晶棒的生长,提高晶棒的晶体质量。特别是,在晶棒形成的初期,籽晶向上的提升速度变化大,使得直拉单晶炉中的热场温度分布波动大,通过加大所述籽晶夹头的外径,可以大大减少热量散失,降低晶棒生长初期的功耗,使长晶在转肩阶段的温度得到提前升高,减少晶棒前段品质不良的部分,有利于后续晶棒的生长,提高整个晶棒的利用率和降低成本。
显然,在上述实施例中仅为本发明的较佳实施例而已,在上述所述籽晶夹头的基础上,还能够得出多种类似的籽晶夹头,以避免现有技术中出现晶棒散热不均匀、晶棒前段品质不良的现象。因此,上述实施例并不用以限制本发明。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种籽晶夹头,应用于直拉单晶炉中,其特征在于,所述籽晶夹头中设置一中空结构、第一连接结构和第二连接结构,所述中空结构贯通所述籽晶夹头的上下两端,使得所述直拉单晶炉中的惰性保护气体通过所述中空结构冷却晶棒头部的中间部分,与晶棒的边缘散热速度保持一致,所述第一连接结构位于所述籽晶夹头的底部或内侧壁的下半部分,所述第二连接结构位于所述籽晶夹头的顶部或内侧壁的上半部分;
其中,所述中空结构在高度方向上的截面的形状为倒梯形,所述籽晶夹头的外径与一晶棒的直径相等,所述第一连接结构呈“十”字形,所述第二连接结构呈“十”字形。
2.如权利要求1所述的籽晶夹头,其特征在于,所述中空结构在宽度方向上的截面的形状为圆形或多边形。
3.如权利要求2所述的籽晶夹头,其特征在于,所述多边形的边数为3-12个。
4.如权利要求1所述的籽晶夹头,其特征在于,所述外径的大小为100mm-600mm。
5.如权利要求4所述的籽晶夹头,其特征在于,所述籽晶夹头的内径的最大值为所述外径的1/3至2/3。
6.如权利要求5所述的籽晶夹头,其特征在于,所述籽晶夹头的内径的最小值为所述外径的1/5至1/3。
7.如权利要求1所述的籽晶夹头,其特征在于,所述籽晶夹头的高度为100mm-600mm。
8.如权利要求1所述的籽晶夹头,其特征在于,所述籽晶夹头的形状为圆柱体或棱柱体。
9.如权利要求8所述的籽晶夹头,其特征在于,所述棱柱体的边数为3-12个。
10.如权利要求1所述的籽晶夹头,其特征在于,所述中空结构的中心轴与所述籽晶夹头的中心轴重合。
11.如权利要求1所述的籽晶夹头,其特征在于,所述籽晶夹头的材质为钼或石墨。
12.一种采用如权利要求1-11任意一项所述的籽晶夹头的直拉单晶炉。
13.如权利要求12所述的直拉单晶炉,其特征在于,所述直拉单晶炉还包括一联动机构,所述籽晶夹头的上端通过一连接杆与所述联动机构相连,所述籽晶夹头的下端固定一籽晶,所述联动机构用于控制所述籽晶的运动。
14.如权利要求13所述的直拉单晶炉,其特征在于,通过一籽晶轴或者第一钢线将所述籽晶固定在所述籽晶夹头的下端。
15.如权利要求14所述的直拉单晶炉,其特征在于,通过一籽晶轴或者第二钢线将所述籽晶夹头的上端与所述连接杆相连。
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