TWI622670B - 拉晶爐 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種拉晶爐，包括：一用於裝納熔融矽料的坩堝；一可於所述坩堝上方上下移動的籽晶夾頭；一位於所述坩堝上方的熱屏，所述熱屏具有一開口；其中，所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向上的最大截面尺寸為所形成的晶棒於同一方向上的最大截面尺寸的0.8~1.2倍。本發明提供的拉晶爐中，由於用於加持籽晶的籽晶夾頭的尺寸與所形成的晶棒的晶體尺寸差異較小，從而在生長晶體的初始階段，可減小所形成的晶體經由熱屏的開口暴露出的面積，進而可有效抑制了熱量的大量散失，抑制了所形成的晶冠以及靠近晶冠的晶體中的缺陷的形成。

Description

拉晶爐

本發明涉及半導體製造技術領域，特別涉及一種拉晶爐。

晶棒是用於製造許多電子元件的原矽料，所述晶棒通常是採用拉晶爐製成。圖1a為現有的拉晶爐的結構示意圖，如圖1a所示，所述拉晶爐包括：一用於裝納熔融矽料的坩堝11、一用於夾持籽晶13的籽晶夾頭12、一用於減少所述熔融矽料的熱量損失的熱屏14。

以下參考圖1a-圖1c所示的拉晶爐在長晶過程中的結構示意圖，解釋說明採用現有的拉晶爐生長晶棒的過程。

首先，參考圖1a所示，所述籽晶夾頭12夾持籽晶13並以朝向所述坩堝11的方向向下移動，使所述籽晶13與熔融矽料接觸。

接著，參考圖1b和1c所示，將所述籽晶13向上拉起以形成晶棒，所述晶棒的形成過程包括：引晶生長(Neck Growth)、晶冠生長(Grown Growth)、晶體生長(Body Growth)以及尾部生長(Tail Growth)。其中，圖1b示出了生長引晶和晶冠的結構示意圖，所述晶冠為錐形結構；圖1c示出了生長晶體的結構示意圖，所述晶體為柱狀結構。

然而，發明人在對所形成的晶棒進行品質檢測時，常常會發現在緊鄰晶冠部分的晶體(圖1c中虛線框所示的區域)不符合品質要求，而不得不捨棄該部分晶體，進而造成了大量的資源及加工成本的浪費。

本發明的目的在於提供一種拉晶爐，以解決現有的拉晶爐在形成晶棒時，靠近晶冠處的初始形成的晶體品質較差的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種拉晶爐，包括：一坩堝，所述坩堝用於裝納熔融矽料；一籽晶夾頭，所述籽晶夾頭用於夾持用來生長晶棒的籽晶，所述籽晶夾頭可於所述坩堝的上方上下移動；一熱屏，所述熱屏位於所述坩堝上方並具有一開口，在長晶工藝過程中所述籽晶向下移動並經由所述開口與所述坩堝中的熔融矽料接觸，以及所形成的晶棒經由所述開口拉出；其中，所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向上的最大截面尺寸為所形成的晶棒於同一方向上的最大截面尺寸的0.8~1.2倍。

可選的，所述籽晶夾頭包括一第一部件以及一可拆卸連接於所述第一部件上的第二部件，所述第一部件和第二部件共同限制一用於夾持所述籽晶的夾持空間。

可選的，所述第一部件和第二部件以沿著所述籽晶夾頭的移動方向連接，所述第二部件連接於所述第一部件的下方。

可選的，所述第二部件上具有一貫穿所述第二部件的通孔，所述籽晶透過所述通孔延伸出。

可選的，所述第二部件靠近所述第一部件的一側上還具有一凹槽，所述凹槽與所述通孔連通，所述第一部件靠近所述第二部件的端面和所述第二部件上的凹槽以及通孔組合形成所述夾持空間。

可選的，所述第一部件靠近所述第二部件的一側上具有一凹槽，所述凹槽和所述通孔組合形成所述夾持空間。

可選的，所述第一部件和所述第二部件透過螺紋連接。

可選的，所述第一部件在其與所述第二部件的連接處設置有內螺紋，所述第二部件在其與所述第一部件的連接處設置有外螺紋。

可選的，所述籽晶的一端具有一位於所述籽晶夾頭內的夾持部件，所述籽晶的另一端從所述籽晶夾頭中延伸出以用於和所述坩堝中的熔融矽料接觸。

可選的，所述籽晶的夾持部件為T型或I型結構。

可選的，所形成的晶棒包括引晶、晶冠、晶體以及尾部，所述晶體為圓柱體結構。

可選的，所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向上具有最大截面尺寸的截面形狀為圓形。

可選的，所述拉晶爐還包括一拉晶單元，所述拉晶單元設置於所述坩堝上方並連接所述籽晶夾頭，用於控制所述籽晶夾頭的上下移動。

可選的，所述拉晶單元包括一提拉線以及一控制所述提拉線上升下降的驅動機構，所述提拉線連接所述籽晶夾頭。

可選的，所述拉晶爐還包括一加熱器，所述加熱器圍繞所述坩堝設置。

可選的，所述拉晶爐還包括一惰性氣體供應系統，所述惰性氣體供應系統用於向拉晶爐的爐內通入惰性氣體。

可選的，所述惰性氣體為氬氣。

可選的，所述拉晶爐採用磁場直拉法形成所述晶棒。

本發明提供的拉晶爐中，所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向 上的最大截面尺寸為所形成的晶棒於同一方向上的最大截面尺寸的0.8~1.2倍，即由於用於加持籽晶的籽晶夾頭的尺寸與所形成的晶棒的晶體尺寸差異較小(即，所述籽晶夾頭的尺寸接近或等於晶棒尺寸)，從而在生長晶冠的過程中以及生長晶體的初始階段，可減小所形成的晶冠或晶體經由熱屏的開口暴露出的面積，進而有效抑制了熱量從晶體表面大量散失，避免了所形成的晶冠以及靠近晶冠的晶體中會產生大量缺陷的問題。並且，與現有技術相比，本發明提供的拉晶爐中，所述籽晶夾頭具有較大的尺寸，因此透過所述籽晶夾頭還可對散出的熱量進行反射，一方面可進一步減少熱量從晶體表面散失，另一方面也可減少熔融矽料的熱量流失，進而可改善熔融矽料在各個區域之間的溫度差異。即本發明所述提供的拉晶爐，在生長晶棒的過程中，可使拉晶爐爐內的熱場分佈更為穩定，不僅避免了靠近晶冠處的晶體產生缺陷，並且還可進一步提高所形成的晶體的品質。

11‧‧‧坩堝

12‧‧‧籽晶夾頭

13‧‧‧籽晶

110‧‧‧坩堝

120‧‧‧籽晶夾頭

121‧‧‧第一部件

121A‧‧‧凹槽

121a‧‧‧端面

121c‧‧‧內螺紋

122‧‧‧第二部件

122A‧‧‧通孔

122a‧‧‧通孔

122b‧‧‧凹槽

122c‧‧‧外螺紋

130‧‧‧籽晶

131‧‧‧夾持部件

140‧‧‧熱屏

121’‧‧‧第一部件

122’‧‧‧第二部件

130’‧‧‧籽晶

150‧‧‧拉晶單元

151‧‧‧提拉線

152‧‧‧驅動機構

160‧‧‧加熱器

170‧‧‧溫度感測器

圖1a為現有的拉晶爐的結構示意圖；圖1b~1c為現有的拉晶爐在長晶過程中的結構示意圖；圖2a為本發明一實施例中的拉晶爐的結構示意圖；圖2b為圖2a所示的本發明一實施例中的拉晶爐的局部示意圖；圖3~4為本發明一實施例中的拉晶爐在長晶過程中的結構示意圖；圖5a為本發明一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭的結構示意圖；圖5b為本發明一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭夾持籽晶的結 構示意圖；圖6a為本發明另一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭的結構示意圖；圖6b為本發明另一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭夾持籽晶的結構示意圖；圖7為本發明又一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭的結構示意圖；圖8為現有的拉晶爐與本發明中的拉晶爐的固液介面溫度梯度的比對圖；圖9為現有的拉晶爐與本發明中的拉晶爐的長晶速度(V)與瞬間的固液介面溫度梯度(G)的比對圖；圖10為現有的拉晶爐與本發明中的拉晶爐在生長靠近晶冠處的晶體時熱場的溫度分佈的比對示意圖。

針對習知技術所述的在靠近晶冠處的初始形成的晶體不符合品質要求的問題，本申請的發明人經過多番研究發現，正是由於現有的拉晶爐以及所形成的矽錠的結構特性，進而導致了緊鄰晶冠生長的晶體極易產生缺陷。

具體參考圖1b和圖1c所示，在生長晶體的初始階段，所形成的晶體從所述熱屏14的開口中暴露出，以及使熔融矽料也產生較大的熱量損失，由此導致了所形成的晶體表面與熔融矽料產生了較大的溫度波動，進而使所形成的晶體產生大量的缺陷；而隨著晶體的不斷生長，所形成的 晶體從所述熱屏14的開口中被拉出，進而使靠近熔融矽料的新生長的晶體透過所述開口而暴露出的面積逐漸減小並維持穩定，從而使新生長出的晶體與坩堝中的熔融矽料均維持在穩定的溫度範圍內，因此在後續所形成的晶體的品質較佳。

為此，本發明提供了一種拉晶爐，包括：一坩堝，所述坩堝用於裝納熔融矽料；一籽晶夾頭，所述籽晶夾頭用於夾持用來生長晶棒的籽晶，所述籽晶夾頭可於所述坩堝的上方上下移動；一熱屏，所述熱屏位於所述坩堝上方並具有一開口，在長晶工藝過程中所述籽晶向下移動並經由所述開口與所述坩堝中的熔融矽料接觸，以及所形成的晶棒經由所述開口拉出；其中，所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向上的最大截面尺寸為所形成的晶棒於同一方向上的最大截面尺寸的0.8~1.2倍。

本發明提供的拉晶爐中，所述籽晶夾頭與所形成的晶棒在水準剖面上的尺寸差異較小(即，所述籽晶夾頭的尺寸接近或等於晶棒尺寸)，從而在晶冠以及晶體的生長階段，可減小所形成的晶冠或晶體經由熱屏的開口暴露出的面積，進而有效抑制了熱量的大量散失，避免了在晶冠中以及在靠近晶冠的晶體中產生大量的缺陷。並且，由於所述籽晶夾頭具有較大的尺寸，因此透過所述籽晶夾頭還可對散出的熱量進行反射，進一步緩解了晶體表面的熱量損失以及熔融矽料的熱量損失，改善熔融矽料在各個區域之間的溫度差異。即，本發明所述提供的拉晶爐，在生長晶棒的過程中，可有效維持所述拉晶爐爐內的熱場，進而提高所形成的晶體的品質。

以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的一種拉晶爐作 進一步詳細說明。根據下面說明和請求項，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

圖2a為本發明一實施例中的拉晶爐的結構示意圖，圖2b為圖2a所示的本發明一實施例中的拉晶爐的局部示意圖；結合圖2a和圖2b所示，所述拉晶爐包括：一坩堝110，所述坩堝110用於裝納熔融矽料；一籽晶夾頭120，所述籽晶夾頭120用於夾持用來生長晶棒的籽晶130，所述籽晶夾頭120可在所述坩堝110的上方上下移動；一熱屏140，所述熱屏140位於所述坩堝110上方並具有一開口，在長晶過程中所述籽晶130向下移動並經由所述開口與所述坩堝110中的熔融矽料接觸，以及所形成的晶棒經由所述開口拉出；透過所述熱屏140可有效減少熔融矽料的熱量損失；其中，所述籽晶夾頭120在垂直於其移動方向上的最大截面尺寸H1為所形成的晶棒200於同一方向上的最大截面尺寸H2的0.8~1.2倍，即，0.8≦H1/H2≦1.2。

圖3和圖4為本發明一實施例中的拉晶爐在形成晶棒過程中的結構示意圖，參考圖3-4並結合圖2a-2b所示，由於所述籽晶夾頭120在垂直於其移動方向上的最大截面尺寸H1與所形成的晶棒200於同一方向上的最大截面尺寸H2的差異較小，從而不論是靠近晶冠的初始生長的晶體(如圖3所示)，或是在後續所生長的晶體(如圖4所示)，其在生長過程中，所述晶冠、晶體以及坩堝110中的熔融矽料透過熱屏140的開口暴露出的面積均較小，從而保證了晶體在形成過程中的溫度穩定性，並且，透過所述籽晶夾頭120還可對散出的熱量進行反射，進一步減少了熱量的損失，避免了 晶冠以及靠近晶冠的晶體出現大量的缺陷。

通常所形成的晶棒包括引晶、晶冠、晶體以及尾部，所述晶體為圓柱體結構。相對應的，所述籽晶夾頭120在其移動方向上具有最大截面尺寸H1的截面形狀優選為圓形。更優選的，所述籽晶夾頭120在垂直於其移動方向上的截面直徑H1與所述晶體的截面直徑H2相同，從而在生長晶體的整個過程中，各個區域的晶體表面透過熱屏140的開口暴露出的空間大小均一致，從而使拉晶爐爐內的熱場維持於一穩定的狀態，提高所形成的晶體的品質。在具體的實施例中，當需形成的晶棒的直徑為300mm時，則所述籽晶夾頭120的尺寸優選為250mm~350mm，更優選的，所述籽晶夾頭120的尺寸也為300mm。

圖5a為本發明一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭的結構示意圖，圖5b為本發明一實施例中拉晶爐的籽晶夾頭夾持籽晶的結構示意圖，結合圖3a和圖3b所示，本實施例中，所述籽晶夾頭120包括一第一部件121和一第二部件122，所述第二部件122為可拆卸地連接於所述第一部件121，透過所述第一部件121和第二部件122的連接，以共同限制出一用於夾持籽晶130的夾持空間。

進一步的，所述第一部件121和所述第二部件122以沿著所述籽晶夾頭120的移動方向連接，即，所述第一部件121和所述第二部件122以上下結構連接，本實施例中，所述第二部件122連接於所述第一部件121的下方。

繼續參考圖5a所示，所述第二部件122上具有一貫穿所述第二部件122的通孔122a，所述籽晶130即透過所述通孔122a延伸出。進一步 的，所述第二部件122靠近所述第一部件121的一側上還具有一凹槽122b，所述凹槽122b與所述通孔122a連通，進而使所述第一部件121靠近所述第二部件122的端面121a和所述第二部件上的凹槽122b以及通孔122a組合形成用於夾持籽晶130的夾持空間。

進一步的，所述第一部件121和第二部件122透過螺紋連接。具體的，所述第一部件121在其與所述第二部件122的連接處設置有內螺紋121c，所述第二部件122在其與所述第一部件121的連接處設置有外螺紋122c，即，透過第一部件121上的內螺紋121c和所述第二部件122上的外螺紋122c實現兩者的固定連接。本實施例中，所述第一部件121和第二部件122透過在各自的連接處均設置有連接螺紋，而不需透過額外的其他緊固件實現第一部件121和第二部件122的固定連接，不但使所述籽晶夾頭120的結構更為簡單並且還能節省成本。

接著參考圖5b所示，與所述籽晶夾頭120相對應的，本實施例中，所述籽晶130的一端具有一位於所述籽晶夾頭120內的夾持部件131，具體的，所述籽晶130的夾持部件131位於所述籽晶夾頭120的夾持空間內。所述籽晶130的另一端從所述籽晶夾頭120中延伸出，進而可用於和所述坩堝11中的熔融矽料接觸。優選的，所述籽晶130的夾持部件為T型結構。

本實施例中，所述夾持空間由第一部件121的端面121a和第二部件122的凹槽122b及通孔122a構成。在其他實施例中，所述夾持空間也可以是透過其他方式形成，例如參考圖6a和圖6b所示，所述第一部件121靠近所述第二部件122一側上具有一凹槽121A，所述第二部件122上具有一貫穿所述第二部件122的通孔122A，所述凹槽121A和所述通孔122A組合形成 用於夾持籽晶130的夾持空間，位於所述籽晶130一端的夾持部件131卡合於所述夾持空間內，所述籽晶130的另一端透過所述通孔122A延伸出。除此之外，在其他實施例中，所述第一部件和第二部件也可以是以垂直於所述籽晶夾頭120的移動方向連接的，即，所述第一部件121’和所述第二部件122’以左右結構連接。例如參考圖7所示，所述第一部件121’和第二部件122’分別從兩側夾持所述籽晶130’，相對應的，所述籽晶130’的夾持部件可以為I型結構。

繼續參考圖2a-2b以及圖3-圖4所示，所述拉晶爐還包括一拉晶單元150，所述拉晶單元150設置於所述坩堝110的上方並連接所述籽晶夾頭120，用控制所述籽晶夾頭120的上下移動。即，在進行長晶的過程中，透過所述拉晶單元150使所述籽晶夾頭120向下移動，從而使所述籽晶130可與坩堝110中的熔融矽料接觸；以及，透過所述拉晶單元150向上拉出所形成的晶棒。本實施例中，所述拉晶單元150包括一提拉線151以及一控制所述提拉線151上升下降的驅動機構152，所述提拉線151連接所述籽晶夾頭120。

進一步的，所述拉晶爐還包括一加熱器160，所述加熱器160位於所述坩堝110的下方，透過所述加熱器160對坩堝110進行加熱，從而使坩堝110中的原矽料融化，形成熔融矽料，並透過所述加熱器160維持坩堝110中的熔融矽料的溫度。相對應的，所述拉晶爐還可設置一溫度感測器170，透過所述溫度感測器170可即時感應坩堝110中的熔融矽料的溫度，便於對其進行監控，並且也利於對所述熔融矽料的溫度進行控制。

繼續參考圖2a-2b以及圖3-圖4所示，本實施例中，所述拉晶 爐中還包括一惰性氣體供應系統(圖中未示出)，透過所述惰性氣體供應系統可向所述拉晶爐的爐內通入惰性氣體。由於在長晶過程中，用於形成晶棒的原矽料在高溫下形成熔融矽料，因此，為避免熔融矽料在高溫環境下與空氣反應，進而對最終產品的品質造成影響，因此，在長晶的過程中，可透過惰性氣體對晶棒以及熔融矽料進行全程惰性氣體隔離。本實施例中，所述惰性氣體在拉晶爐中自上而下通入，當前，在其他實施例中，所述惰性氣體還可以從其他方向通入，此處不做限制。具體的，所述惰性氣體可以為氬氣或氮氣等。

此外，本發明提供的拉晶爐可透過外加磁場直拉法(MCZ)工藝形成晶棒。所述外加磁場直拉法，即，在用直拉法生長晶棒時，加上適當的磁場強度，由於勞倫茲力的作用，可有效抑制熔融矽料的熱對流，從坩堝融入熔融矽料中的氧量也可得到控制，從而減小了熔融矽料和石英坩堝發生化學反應。並且，外加磁場會使熔融矽料的粘度增大，阻礙了熔融矽料的流動，從而大大減弱了由於機械振動所引起的熔融矽料的抖動；同時因熱對流被抑制，使熔融矽料的溫度變化較小。進而使所形成的晶體的生長條紋小，晶體缺陷少。

在本發明提供的拉晶爐中，透過增加籽晶夾頭的尺寸，不僅不會對所形成的晶棒的品質造成影響，反而可有效提高所形成的晶棒的品質，並且還能增加所述拉晶爐的使用壽命。以下透過幾組具體的實驗資料進一步描述本發明中的拉晶爐的有益效果，本次實施中以形成直徑為300mm的晶棒為例。

由於晶棒是透過對熔融矽料凝固而形成的，而在固化過程 中，其固液介面的溫度梯度對所形成的晶棒的品質有著重大的作用，如固液介面的溫度梯度過大，極易使所形成的晶棒中產生缺陷，而影響晶棒的品質。圖8為現有的拉晶爐與本發明中的拉晶爐的固液介面溫度梯度的比對示意圖，如圖8所示，現有的拉晶爐和本發明中的拉晶爐在生長晶體時的固液介面溫度梯度的無明顯差異。同時，根據長晶速度(V)與瞬間的固液介面溫度梯度(G)成正比的理論，可得出如圖9所示的現有的拉晶爐與本發明中的拉晶爐的V/G的比對示意圖，結合圖8和圖9所示，可確定本發明中的拉晶爐在對籽晶夾頭進行優化後，並不會對長晶速度造成影響。即，本發明提供的拉晶爐，不僅不會對長晶的速度以及現有的晶體品質造成損害，反而還可進一步改善初始生長的晶體的缺陷。

除了固液介面的溫度梯度之外，在直拉法生長晶棒的過程中，晶棒生長的成功與否以及品質的高低受到熱場的溫度分佈所影響。溫度分佈合適的熱場，不僅會使晶棒生長順利，而且其品質也較高；而如果熱場的溫度分佈不是很合理，則生長晶棒的過程中容易產生各種缺陷，影響品質，情況嚴重的出現變晶現象。因此，對拉晶爐的熱場進行系統的分析，有助於優化晶體生長的工藝流程，提高晶體的成品品質。

圖10為現有的拉晶爐與本發明中的拉晶爐在生長靠近晶冠處的晶體時熱場的溫度分佈的比對示意圖，其中，區域A為現有的拉晶爐的熱場，區域B為本發明中的拉晶爐的熱場，在本發明提供的拉晶爐中籽晶夾頭的截面尺寸為300mm。如圖10所示，現有的拉晶爐中，所生長的晶冠上溫度範圍為1600℃~1500℃，在靠近晶冠處的晶體的溫度範圍為1700℃~1600℃；本發明的拉晶爐中，所生長的晶冠上的溫度範圍為1700℃~1600 ℃，在靠近晶冠處的浸提的溫度範圍為1800℃~1700℃。由此可見，本發明所提供的拉晶爐在生長晶體的初始階段，可有效抑制晶體的熱量損失，進而避免所形成的晶體中產生大量缺陷的問題。繼續參考圖10所示，現有的拉晶爐中的熔融矽料在各個區域之間的最大溫度差異為400℃，而本發明提供的拉晶爐中的熔融矽料在各個區域之間的最大溫度差異為300℃，可見，本發明的拉晶爐中，熔融矽料在各個區域之間具有更小的溫度差異，並且根據圖10可明顯發現，本發明中拉晶爐的熱場分佈更為均勻，各個溫度區間的分佈梯度較為平緩，如此，可使後續所形成的籽晶具有更好的品質。此外，由於加熱器圍繞坩堝分佈，因此坩堝以及坩堝中的熔融矽料在最靠近加熱器區域的溫度為2000℃，然而現有拉晶爐中溫度為2000℃的區域範圍明顯大於本發明中拉晶爐的溫度為2000℃的區域範圍，即，本發明提供的拉晶爐中，透過增加籽晶夾頭的尺寸，有效減少了坩堝以及坩堝中的熔融矽料的高溫區面積，從而可大大提高所述拉晶爐的使用壽命。

綜上所述，本發明提供的拉晶爐中，由於用於加持籽晶的籽晶夾頭的尺寸與所形成的晶棒的晶體尺寸差異較小，從而在生長靠近晶冠的晶體的過程中，所述晶體透過熱屏的開口暴露出的面積較小，進而有效抑制了熱量的散失，提高了所形的晶冠以及靠近晶冠處的晶體的品質。並且，與現有技術相比，本發明提供的籽晶夾頭具有較大的尺寸，從而可用於對散出的熱量進行反射，一方面可減少熱量從晶體表面流失，另一方面也可減少熔融矽料的熱量流失，有效減小熔融矽料在各個區域之間的溫度差異，使拉晶爐爐內的熱場分佈更為穩定，進一步提升了所形成的晶體的品質。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的請求項所涵蓋。

Claims (16)

1. 一種拉晶爐，包括：一坩堝，所述坩堝用於裝納熔融矽料；一籽晶夾頭，所述籽晶夾頭用於夾持用來生長晶棒的籽晶，所述籽晶夾頭可於所述坩堝的上方上下移動，所述籽晶的一端具有一位於所述籽晶夾頭內的夾持部件，所述籽晶的另一端從所述籽晶夾頭中延伸出去以用於和所述坩堝中的熔融矽料接觸，所述籽晶的夾持部件為T型或I型結構；一熱屏，所述熱屏位於所述坩堝上方並具有一開口，在長晶工藝過程中所述籽晶向下移動並經由所述開口與所述坩堝中的熔融矽料接觸，以及所形成的晶棒經由所述開口拉出；所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向上的最大截面尺寸為所形成的晶棒於同一方向上的最大截面尺寸的0.8~1.2倍。
2. 如請求項1所述的拉晶爐，其中所述籽晶夾頭包括一第一部件以及一可拆卸連接於所述第一部件的第二部件，所述第一部件和第二部件共同限制一用於夾持所述籽晶的夾持空間。
3. 如請求項2所述的拉晶爐，其中所述第一部件和第二部件以沿著所述籽晶夾頭的移動方向連接，所述第二部件連接於所述第一部件的下方。
4. 如請求項3所述的拉晶爐，其中所述第二部件具有一貫穿所述第二部件的通孔，所述籽晶透過所述通孔延伸出去。
5. 如請求項4所述的拉晶爐，其中所述第二部件靠近所述第一部件的一側上還具有一凹槽，所述凹槽與所述通孔連通，所述第一部件靠近所述第二部件的端面和所述第二部件上的凹槽以及通孔組合形成所述夾持空間。
6. 如請求項4所述的拉晶爐，其中所述第一部件靠近所述第二部件的一側上具有一凹槽，所述凹槽和所述通孔組合形成所述夾持空間。
7. 如請求項2所述的拉晶爐，其中所述第一部件和所述第二部件透過螺紋連接。
8. 如請求項7所述的拉晶爐，其中所述第一部件在其與所述第二部件的連接處設置有內螺紋，所述第二部件在其與所述第一部件的連接處設置有外螺紋。
9. 如請求項1所述的拉晶爐，其中所形成的晶棒包括引晶、晶冠、晶體以及尾部，所述晶體為圓柱體結構。
10. 如請求項9所述的拉晶爐，其中所述籽晶夾頭在垂直於其移動方向上具有最大截面尺寸的截面形狀為圓形。
11. 如請求項1所述的拉晶爐，其中所述拉晶爐還包括一提拉單元，所述拉晶單元設置於所述坩堝上方並連接所述籽晶夾頭，用於控制所述籽晶夾頭的上下移動。
12. 如請求項11所述的拉晶爐，其中所述拉晶單元包括一提拉線以及一控制所述提拉線上升下降的驅動機構，所述提拉線連接所述籽晶夾頭。
13. 如請求項1所述的拉晶爐，其中所述拉晶爐還包括一加熱器，所述加熱器圍繞所述坩堝設置。
14. 如請求項1所述的拉晶爐，其中所述拉晶爐還包括一惰性氣體供應系統，所述惰性氣體供應系統用於向拉晶爐的爐內通入惰性氣體。
15. 如請求項14所述的拉晶爐，其中所述惰性氣體為氬氣。
16. 如請求項1所述的拉晶爐，其中所述拉晶爐採用磁場直拉法形成所述晶棒。