晶柱成長製程

晶柱成長製程

矽晶柱的長成，首先需要將純度相當高的矽礦放入熔爐中，並加入預先設定好的金屬物質，使產生出來的矽晶柱擁有要求的電性特質，接著需要將所有物質融化後再長成單晶的矽晶柱，以下將對所有晶柱長成製程做介紹。

長晶主要程序︰
融化（MeltDown）
此過程是將置放於石英坩鍋內的塊狀複晶矽加熱製高於攝氏1420度的融化溫度之上，此階段中最重要的參數為坩鍋的位置與熱量的供應，若使用較大的功率來融化複晶矽，石英坩鍋的壽命會降低，反之功率太低則融化的過程費時太久，影響整體的產能。
頸部成長（Neck Growth）
當矽融漿的溫度穩定之後，將<1.0.0>方向的晶種漸漸注入液中，接著將晶種往上拉昇，並使直徑縮小到一定（約6mm），維持此直徑並拉長10-20cm，以消除晶種內的排差（dislocation），此種零排差（dislocation-free）的控制主要為將排差侷限在頸部的成長。
晶冠成長（Crown Growth）
長完頸部後，慢慢地降低拉速與溫度，使頸部的直徑逐漸增加到所需的大小。
晶體成長（Body Growth）
利用拉速與溫度變化的調整來遲維持固定的晶棒直徑，所以坩鍋必須不斷的上升來維持固定的液面高度，於是由坩鍋傳到晶棒及液面的輻射熱會逐漸增加，此輻射熱源將致使固業界面的溫度梯度逐漸變小，所以在晶棒成長階段的拉速必須逐漸地降低，以避免晶棒扭曲的現象產生。
尾部成長（Tail Growth）
當晶體成長到固定（需要）的長度後，晶棒的直徑必須逐漸地縮小，直到與液面分開，此乃避免因熱應力造成排差與滑移面現象。