法使单晶体锭块生长。
[0043]反应室138用以容置坩锅110、可旋转支承轴132、加热器134、隔离器136、热屏蔽构件140、颈盖150A、导引单元160、晶种单元170和线180。
[0044]坩锅110用以容置用于生长单晶体锭块的熔体。容置有硅熔体130的坩锅110可以具有双重构造，包括石英内壁112和石墨或碳外壁114。加热器134用以在控制器184的控制下加热坩锅110。
[0045]晶种单元170可以由晶种载重块172、晶种塞块174和晶种176组成，但是该实施例不限于此。当然，本领域技术人员可以进行各种修改和应用。
[0046]当晶种176与硅熔体130接触或者浸入硅熔体130中时，晶种176经受震动，该震动例如是由于当牵引驱动单元182旋转晶种176时所产生的振动而导致的。该震动引起牵引驱动单元182和晶种176的转动中心轴线彼此偏离。为了避免该问题，晶种载重块172固定并联接到线180的远端并且用以将重量增加到线180。晶种塞块174联接到晶种载重块172的底部，使得晶种176部分地插入并联接到晶种塞块174。晶种176在其一端可拆卸地联接到晶种塞块174，并且晶种176的下端浸入硅熔体130中。
[0047]热屏蔽构件140用以防止将辐射热量从加热器134和硅熔体130传递到单晶体锭块。也就是说，热屏蔽构件140屏蔽了到单晶体锭块的热传递路径，从而防止单晶体锭块由于辐射热量而被加热。以此方式，热屏蔽构件140在冷却单晶体锭块方面具有很大作用。另夕卜，热屏蔽构件140用以限制熔体130的温度改变。为此目的，热屏蔽构件140可以布置在单晶体锭块和坩锅110之间，以围绕该单晶体锭块。另外，热屏蔽构件140设置有开口 144，该开口 144对应于热屏蔽构件140的面向熔体130表面的内径。开口 144对应于熔体130的辐射热向上传递而不受屏蔽的区域。
[0048]隔离器136用以防止热量从加热器134传递到反应室138的外部。例如，隔离器136可以由毡形成。
[0049]线180在控制器184的控制下由牵引驱动单元182释放，直到晶种176的尖端接触熔体130表面的大致中心处或者浸入熔体130表面的大致中心处。坩锅110的可旋转支承轴132由支承轴驱动单元(未示出)沿箭头所指示的方向旋转。同时，牵引驱动单元182沿箭头所指示的方向旋转晶种176并且由线180牵引，这能够使单晶体锭块生长。在此情形下，可以通过调整单晶体锭块的牵引速度V和温度梯度G和△ G而完成呈圆柱锥体形式的单晶体锭块。
[0050]图3是示出了根据实施例的图2的颈盖150A和导引单元160的放大截面图；
[0051]根据该实施例，颈盖150A在坩锅110的上方包围晶种单元170，并且随着晶种单元170的竖直运动在预定范围内做竖直运动。导引单元160用以在预定范围内导引颈盖150A的竖直运动路径。
[0052]参照图2和图3，导引单元160包括主体162和止挡部164。主体162的两端160A和160B限定预定范围L。止挡部164从更靠近坩锅110的一端160B向内伸入，其中，两端160A和160B限定预定范围L。也就是说，止挡部164用以限制颈盖150A的竖直运动路径。虽然导引单元160可以如图2所示与反应室138 —体形成，但是该实施例不限于此。也就是说，导引单元160可以独立于反应室138形成，并且可以以各种结构使用，以导引颈盖150A的竖直运动路径。
[0053]颈盖150A由顶部152、侧部154和底部156组成。顶部152可以分成第一区152A和第二区152B。第一区152A由晶种单元170支承，并且具有通孔158，连接到晶种单元170的线180穿过该通孔158。为了确保第一区152A由晶种单元170支承，通孔158的宽度W小于晶种载重块172的上端的宽度W2。第二区152B可以是从顶部152的边缘向外延伸的突出部，以当颈盖150A下降时由止挡部164接住。
[0054]如上所述，由于从顶部152突出的第二区152B由从导引单元160突出的止挡部164接住，因此能够防止颈盖150A下降超过预定范围L。然而，止挡部164和第二区152B不限于图2和图3中所示的上述突出形状，并且可以体现为各种形状，以防止颈盖150A的过度下降。
[0055]侧部154从顶部152的第一区152A的端部延伸。底部156从侧部154向内突入，使得包围晶种单元170。底部156限定开口 156A以用于使晶种单元170进入/退出。在此情形下，底部156的厚度可以从侧部154向内减小。可以将颈盖150A引入由热屏蔽构件140限定的开口 144中。为此目的，底部156的宽度可以等于或小于开口 144的宽度。
[0056]图4(a)是示出了图3所示顶部152的平面图，而图4(b)是示出了图3的部分“A”的放大截面图。
[0057]参照图3、图4(a)和图4(b)，顶部152的第一区152A具有用于线160穿过的线孔158。另外，顶部152包括支承板152 — 1、轴承152 — 2和衬套152 — 4。
[0058]轴承152 - 2绕衬套152 — 4定位，并且由轴承滚柱152 — 2A、内座圈152 — 2B和外座圈152 - 2C组成。
[0059]衬套152 - 4限定线孔158并且与线180隔开。由此，衬套152 — 4是不旋转的，即使在将晶种载重块172引入衬套152 - 4中之前旋转线180时也是如此。
[0060]在如图4(b)所示，将晶种载重块172引入衬套152 — 4之后，衬套152 — 4与轴承152 — 2的内座圈152 - 2B 一起旋转，同时与晶种载重块172 —体，由此由晶种载重块172带动同时竖直向上运动。也就是说，颈盖150A可以与晶种单元170 —起竖直向上运动。
[0061]为了实现上述操作，衬套152 - 4可以由第一部段152 — 4A和第二部段152 — 4B组成。第一部段152 — 4A是引入晶种载重块172的上部的部分，而第二部段152 — 4B是布置在第一部段152 - 4A上方的部分并限定线孔158，第二部段152 — 4B从第一部段152 —4A增大并且与第一部段152 - 4A是一体的。
[0062]在此情形下，第一部段152 - 4A的内壁153向上成锥形，以辅助晶种载重块172的上部进入并坐置在衬套152 — 4中。也就是说，第一部段152 - 4A的锥形内壁153用以限制当晶种载重块172的上端联接到顶部152的衬套152 — 4时引起的振动，并且使得能够准确地定位，例如能够准确地联接。
[0063]如图4(b)所示，顶部152还可以包括轴承盖152 — 3。轴承盖152 — 3可以越过支承板152 -1的顶部和轴承152 - 2的顶部布置。
[0064]一般地，氧浓度是硅单晶体晶片的主要质量选项中的一个，可以调整诸如坩锅110的旋转、反应室138内的压力等各种因素，以便控制在硅单晶体生长期间的氧浓度。具体地，为了控制氧浓度，在单晶体锭块生产设备100A中，诸如氩气等载运气体从反应室138的顶部注入反应室138并且从反应室138的底部排出。在此情形下，如图4(a)所示，支承板152 -1可以具有多个气孔157 — I至157 — 4，用以允许载运气体的流动。
[0065]当具有上述构造的颈盖150A的顶部152的第二区152B中的突出部由止挡部164接住时，颈盖150A的底部156和热屏蔽构件140可以限定热屏蔽构件142。
[0066]为了实现上述作用，颈盖150A的顶部152和侧部154可以由在高温时稳定的金属(诸如不锈钢)形成或可以由金属氧化物形成。另外，颈盖150A的底部156可以由具有高热反射率、高温稳定性和高纯度的材料形成。底部156可以由