硅大体概念与计算.docx

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硅大体概念与计算

晶向概念，不同晶向的性质如何，不同晶向适合生产哪些不同的产品

单晶缺点，这些缺点是如何产生的。

硅棒拉制方式，不同拉制方式的工艺区别，优缺点比较，不同的拉制方式应用在哪些不同的产品上。

如何计算搀杂，杂质在硅棒拉制中的散布，对电阻率、少子寿命等参数有如何的阻碍。

拉制单晶的多晶硅如何选择，有什么要求。

拉制单晶时的氧原子、碳原子是如何产生的。

氧原子、碳原子对单晶有什么阻碍，对后续生产有什么阻碍。

热处置后电阻率会有什么转变

晶体：

自然界的物质，分为晶体与非晶体两大类。

宏观性质看，晶体与非晶体要紧有三个方面的区别：

一、晶体有规那么外形；二、晶体具有必然的熔点；3、晶体各向异性。

晶体概念：

晶体是由原子、分子或离子等在空间按必然规律排列组成的。

这些粒子在空间排列具有周期性、对称性。

硅晶体有单晶和多晶两种形态。

单晶中，原子都按必然规那么排列，多晶那么是由许多不同取向的小粒单晶杂乱排列而成的。

空间点阵：

为了研究晶体中原子、分子或离子的排列，把这些微粒的重心作为一个几何点，叫做结点（或格点），微粒的散布规律用格点表示。

晶体中有无穷多在空间按必然规律散布的格点，称为空间点阵。

晶列：

空间点阵中，通过两个格点作一条直线，这一直线上必然含有无数格点，如此的直线叫晶列，晶体外表的晶棱确实是晶列。

相互平行的晶列叫晶列族，一个晶列族里包括晶体全数格点。

晶面：

通过不在同一晶列的三个格点作一平面，这平面上必包括无数格点，如此的平面叫网面，也叫晶面。

晶体外表所见的晶面（解理面）确实是网面。

晶格：

在空间点阵中，不同的三个晶列族分空间为无数格子，称为网格，又叫晶格。

晶胞：

组成空间点阵最大体的单元叫晶胞。

晶胞反映整个晶体的性质。

很多晶胞在空间重复排列起来就得整个晶体。

不同的晶体，晶胞型式不同。

硅晶体是金刚石结构，晶胞是正方体，八个极点和六个面的中心都是格点，每条空间对角线上距极点四分之一对角线长的地址各有一个格点，晶格常数为Å（1Å=10-8cm即=10-7mm），

单位晶胞占有的原子数为：

8×

金刚石结构致密度差，因此，

杂质在硅中扩散和硅原子自身扩散比较容易，熔硅凝固时体积增大。

晶体各晶列族各晶面族格点密度不同，因此晶体表现出各向异性。

晶体生长中，经常使用到晶面和晶向。

为了讨论方便，咱们采纳密勒（Miller）指数符号。

来表示不同的晶面、晶向。

具体方式：

晶面指数：

在密勒指数中，选取X、Y、Z平行于晶胞的三条棱，标出一个晶面，必需指出它在X、Y、Z三条轴上的截距，然后取截距的倒数并乘以最小公倍数，截距倒数便有h/n、k/n、l/n的形式，把整数hkl括入圆括号，如此就取得晶面指数（hkl）。

为了说明此方式咱们以图为例：

标出立方晶系中的一些晶面（a）表示X、Y、Z轴上截距别离为一个单位长度坐标。

即（1，1，1）的平面其倒数值仍是一、一、1，每一个值都已是最低整数了，叫此面为（111）晶面。

（b）表示X、Y、Z轴上截距别离为一、1和α的平面，截距的倒数为一、一、0，此面称（110）晶面。

（c）表示截距别离为1/二、-1/3和1的晶面，截距倒数是2，

，1，此面称为（2

1）晶面。

用｛｝表示，叫｛｝晶面簇。

它包括了一切具有相同晶面特性的晶面。

如：

用｛100｝表示，叫｛100｝晶面簇。

它包括（100），（

00），（010），（0

0），（001），（00

）各晶面。

晶向指数：

为了标出晶向，通过坐标原点作一直线平行于晶面的法线方向，依照晶胞的棱长决定此直线的坐标，把坐标化成简单的整数比。

用［］括起来，称为晶向指数。

例如某一组坐标x=1，y=-2，z=1/3，那么晶向是［3

1］。

对立方晶系，晶向具有与它垂直的平面相同的指数，如：

X轴垂直于（100）面因此其晶向是［100］。

为了表示一组相同的晶体类型的所有晶向，用<>把晶向指数括起来，叫晶向族。

例如<100>代表立方晶系中[100]、[010]、[001]、[

00]、[0

0]、[00

]各晶向。

硅单晶经常使用晶向、晶面关系表

晶向（生长方向）

[100]

[110]

[111]

[211]

与（111）晶面

夹角

与[111]晶向

夹角

面间距：

在晶体同一面族中，相邻两晶面间的距离为面间距

面密度：

同一晶面上，单位面积中的原子数为面密度。

晶面指数不同的晶面族，面间距不同，原子的面密度不一样。

晶体中原子总数是必然的，面间距较小的晶面族，晶面排列密，晶面原子密度小；面间距较大的面族，晶面排列较稀，晶面原子密度大。

总之，晶面指数高的晶面族，面间距小，原子面密度小；晶面指数低的晶面族，面间距大，原子面密度也大。

硅晶体各不同晶面特性

晶面

面间距（

）

面密度（

）

单位面积

（100）

4（每原子2）

（110）

（每原子1）

（111）

大

（每原子1）

小

不同晶面的性质不同：

1、面间距大的晶面族，容易劈裂开，也确实是说晶体的解理面应该是面间距大的晶面。

对硅晶体，（111）面确实是解理面。

2、晶体生长时，各晶面指数不同，法向生长速度不同，关于硅单晶，（100）晶面法向生长速度最快，（110）晶面次之，（111）晶面最慢。

因此自然生长的si晶体，外表面往往是（111）面。

3、硅的（111）面比（110）及（100）面容易抛光倒镜面。

4、各晶面的侵蚀速度不同，（111）面min;（110）面min;

（100）面min.

五、热生长sio2时，硅的氧化速度按（111）＞（110）＞（100）面的顺序转变。

这是由于在晶体表面上，（111）面si原子可提供的键密度最大，因此同氧结

合的速度最快。

对（111）面：

在si与其他金属共熔时，沿（111）面溶解最慢，因此在合金法制造P-N结时，若是晶面是（111）面，就比较容易操纵取得平整的结面。

故在制造半导体器件时，经常使用<111>晶向生长的晶体。

对（100）面：

杂质的扩散速度，电子的晶面迁移率也都同晶面的方向有关，如：

（100）面的电子迁移率就比（111）面要高很多。

这也确实是目前部份大规模集成电路需要利用<100>生长的si单晶的重要缘故；及咱们此刻明白的太阳能电池用晶片也是<100>晶体。

缺点

实际晶体的空间点阵和理想的空间点阵不同，它不完全有规那么周期排列，而是点阵在排列上有如此或那样不规那么性，存在着点阵畸变，偏离空间点阵。

那些偏离点阵的结构或地域通称晶体缺点。

半导体缺点在上分为原生缺点和二次缺点；

半导体缺点在上分为结构缺点和杂质缺点；

半导体缺点在上分为微缺点和宏观缺点；

宏观缺点有：

双晶；晶界；位错列阵；杂质析出等。

硅单晶中主若是微缺点，下面介绍微缺点。

缺点相对晶体尺寸或阻碍范围大小，分为以下几类：

一、点缺点：

空位间隙原子等

原子引发的点阵畸变-点缺点。

原子跑到空间点阵间隙中，如此产生的空位称为弗兰克（Фpehkelb）空位，原子跑掉晶体表面去，如此产生的空位称肖脱基（Schottky）空位。

2、线缺点：

位错

位错是一种很重要的晶体缺点。

晶体的位错是围绕着的一条很长的线，在必然范围内原子都发生有规律的错动，离开它原先平稳位置，因此叫位错。

滑移区中，原子滑移情形能够用一个矢量b→描述。

位错滑移过的区域中，滑移面上的原子相对滑移面下面的原子移动距离的大小和方向是矢量b→。

b→矢量叫位错的柏格矢量，又叫滑移矢量。

位错有：

刃型位错螺型位错

刃型位错的柏格矢量垂直于位错线，螺型位错的柏格矢量平行于位错线。

位错有两种可能运动方式：

位错线在滑移面上的滑移运动和位错线垂直滑移面的攀移运动。

位错滑移只扩大滑移区，攀移需要间隙原子或空位扩散，伴有质量输送。

晶体中位错一样在晶面原子彼此约束力较弱的地址滑移。

晶面间距离愈大，单位面积上的键数愈少，晶面间原子的约束力愈弱，晶面就愈容易相对滑移。

滑移的方向一样是原子距离最小的晶列方向，每移动一个原子距离的整数倍，需要的能量最小，因此如此的晶向往往是滑移方向。

硅单晶是典型的金刚石结构，而且是共价键结合，{111}面族面间距大，面密度大，{111}面族是硅单晶的要紧滑移面。

硅晶体在{111}面族上最容易滑称，滑移方向一样为<110>晶向族，<110>晶向族上原子间距最小，因此，硅晶体要紧在{111}面族的<110>晶向族的方向上滑移。

低温时，位错运动几乎满是滑移运动。

在必然温度下，晶体中存在着必然数量的空位和间隙原子，由于点阵，热运动和位错彼此作用，空位和间隙原子移到位错处，使刃型位错处的原子半平面边界增加或减少一行原子。

这种由于空位或间隙原子扩散使插入的附加原子半平面伸张或收缩的现象叫位错的攀移运动。

位错除滑移和攀移运动外还进位错增殖。

位错如何产生：

应力产生位错

晶体生长产生位错的缘故有：

一、籽晶熔接热冲击（热应力）

二、晶体生长进程中机械震动，产生机械应力，晶格的结点会发生畸变，生成新位错或按弗兰克——瑞德机构从原有位错增殖出新位错。

硅单晶生长中，热应力也会产生位错产生和进行增殖。

生长系统的热场决定着单晶内部的温度梯度，若是单晶生长动力小，硅原子强烈的振动使生长界面周围产生位错，单晶内部若是径向温度梯度较大，单晶各微区的热膨胀率不同。

晶体表面温度低，膨胀率小，中间温度高，膨胀率大。

因此单晶表面受到扩张的应力，内部受到紧缩应力，单晶内部位错受到应力作用依照弗兰克——瑞德机构进行增殖。

在热应力较强时，晶体内部即便没有位错，壮大的热应力也会使晶体产生新位错并进行增殖。

熔硅温度的起伏和单晶生长速度的起伏，能够引发结晶界面上原子振动的转变，使原子排列偏离点阵，产生晶格畸变，形成位错。

硅单晶内杂质浓度太高，形成杂质析出也容易产生位错，硅单晶生长有杂质析出时，形成一新固相，单晶慢慢冷却，它们体积收缩率和形成的新相不同，硅和新固相交壤处会产生足够的应力，形成位错；另一方面，单晶内杂质浓度高，使硅晶格转变较大，晶格常数的这种不均匀性能够形成足够的应力，产生位错。

3、单晶冷却进程位错产成

单晶冷却时，晶体表面和中心由于收缩率不同产生专门大的应力，同时晶体表面存在温度梯度，产生很强的热应力，这些应力都足以使单晶界面生成新位错，并使位错按弗兰克——瑞德机构增殖。

上海交通大学

材料科学基础

上海交通大学

图弗兰克-瑞德源的位错增殖机制

图表示弗兰克-瑞德源的位错增殖机制。

假设某滑移面上有一段刃位错AB，它的两头被位错网节点钉住不能运动。

现沿位错b方向加切应力，使位错沿滑移面向前滑移运动，形成一闭合的位错环和位错环内的一小段弯曲位错线。

只要外加应力继续作用，位错环便继续向外扩张，同时环内的弯曲位错在线张力作用下又被拉直，恢复到原始状态，并重复以前的运动，络绎不绝地产生新的位错环，从而造成位错的增殖

位错能够改变载流子浓度。

一样说来，N型硅单晶中位错要紧起受主作用，P型硅单晶中位错起施主作用。

位错作为一个线电荷和空间电荷圆柱成为陷井和复合中心，严峻阻碍少数载流子寿命，它作为复合中心使少数载流子寿命缩短。

位错对迁移率也有阻碍，位错线是一串受主，按受电子后，形成一串负电中心，由于库仑力作用，在位错线周围形成一个圆柱形的正空间电荷区，空间电荷区内存在电场，增强了电子散射，电子迁移率减小。

位错周围存在应力场，杂质沿位错线迅速扩散。

或沉淀在位错线上，制造晶体管器件时，在p--n结处形成扩散管道或杂质局部聚集，使p--n结整流特性变坏，产生局部击穿或软击穿，固然，也能够利用有位错单晶寿命短的特点，制造高速开关器件。

3、面缺点：

层错

各类面缺点的形成都和位错形成有关，大部份由位错的增殖、延伸、交织形成。

晶核是孪晶式晶核长大后由于温度和机械振动的干扰都能够形成面缺点，因此排除位错的一切方法都能够排除面缺点。

4、体缺点：

空洞杂质条纹漩涡条纹

硅单晶中气孔（空洞）的形成机理

简述完美晶体：

要生长出完美硅单晶，关键是在整个拉晶进程中始终维持空位和自由间隙原子的浓度近似相等。

在这种条件下，硅中的两种点缺点在固液界面周围迅速复合，形成近似完美的晶体结构。

其方式之一确实是操纵硅单晶的生长参数V/G（V:

生长速度；G:

界面纵向温度梯度），使V/G的径向转变不超过临界值（V/G=0.14mm2/min•0C）的±10%。

可是，这种方式不仅要求较低的拉速而且要求严格地操纵生长参数，使得生产本钱大大提高，生产效率大大降低。

空位缺点：

空洞型缺点一、单型空洞：

由{111}面组成的八面体空洞

二、双型空洞：

由两个单型空洞以角或面连接组成

空洞型缺点与V/G紧密相关，当：

V/G﹥0.14mm2/min•0C时，硅单晶的微缺点主若是空洞型原生缺点，随着V/G值的增加，空洞型缺点的密度慢慢增加，尺寸慢慢减小。

一样以为，在晶体冷却进程中随着离固液界面距离的增加，空位的过饱和度慢慢增加，在必然温度下当过饱和度达到临界饱和度的10倍时，空洞成核（？

后面要说空位群核）并通过空位扩散而长大。

空洞形成份为两个时期：

1、在1070-11000C的狭小温度区间内，过饱和的空位快速聚集形成空洞并迅速长大；

2、在晶体冷却进程中，在约9000C周围，氧化膜开始在空洞内壁生长，其生长速度受到硅中间隙氧原子扩散速度的限制。

（这是一种说法：

氧化膜内壁空洞）

无位错硅单晶中最容易形成的微缺点有两种：

1、结构型缺点---空位群

2、杂质缺点----氢沉淀

空位群：

理想的完美晶体，每一个晶格点阵上都应当有一个Si原子，由于原子的热运动。

在必然的温度，晶体中老是存在着空位，温度低空位溶解度少，温度高空位溶解度增加。

在熔点时（14200C）晶体内部空位的理论估量值为×1013个/cm3-9×1015个/cm3

当晶体冷却时，这些空位应当随着温度下降而减少。

减少的途径有两个：

一、跑到晶体内部的位错上，在那里通过位错攀移而湮灭；二、跑到晶体的表面，在那里消失。

若单晶有位错生长，现在空位随温度下降而专门快减少。

位错密度只要约为1000个/cm2，就足以吸收多余的空位。

若单晶是无位错生长，随着温度下降，空位只能扩散到表面。

当单晶以较快的速度冷却时，大量的空位来不及扩散到晶体表面，在晶体内部便造成了大量的过饱和空位。

这些空位若是一群群的聚集起来，就形成了空位群。

因此说：

空位群确实是空位的聚集。

空位群—晶格发生畸变—产生内部应力—晶体的力学性能变差

杂质，专门是重金属元素杂质很容易在空位群上沉淀----电学性能变差

空位群在有位错单晶中能够扩散到位错那里通过位错攀移而湮灭。

如此就可不能有空位群。

空位群的散布与晶体的生长条件有关

硅单晶的空位群密度和具体工艺条件有专门大的关系：

1、与晶体中的杂质如氧含量有关

2、与生长的结晶速度和冷却速度有关

14200C时，空位密度：

×1013个/cm3-9×1015个/cm3

冷却到室温A群密度107个/cm3（大的空位群）

一A群包括空位平均数×106个/cm3-9×108个/cm3

B群密度=15×A群

一B群包括的空位平均数8×104个/cm3-6×107个/cm3

即空位群包括的空位超级多。

空位群在晶体内部的组态：

三种情形

1、在晶体内部造成一个空洞，一样不稳固要崩塌。

2、在晶体内部形成一个层错，层错边缘确实是环形位错。

层错相当于空洞慢慢变形成板状。

3、在晶体内部形成“海绵体”，确实是说这么多空位并非是通通连在一路。

只是每隔几个晶格有一个空位，空位散布是有规律的，形成超晶格结构。

因此，那个地址的晶体组织比较松散，有点像“海绵”。

空位群对Si晶体的力学性能阻碍：

1、强度降低，易碎裂。

空位群—晶格畸变—应力

杂质易沉淀在空位群上—晶格畸变大—应力大

2、内部有应力易引发位错

制作器件时，在高温下（9000C--12000C）进行氧化和扩散，

空位群上氧沉淀---晶格畸变—应力—位错

即：

原先无位错的Si片，制作器件后，反而显现大量位错。

空位群对Si材料电学性能阻碍：

1、空位群有载流子复合中心和散射中心作用。

使寿命、迁移率下降；使器件放大系数降低，增大反向电流和正向压降，降低截止频率。

2、作器件热处置时，产生层错和环形位错。

3、作器件热处置时，引发杂质沉淀，造成器件漏电流增大，击穿电压下降

空位群主若是通过层错、位错、杂质沉淀对器件的电学性能发生阻碍。

空位群在晶体内部的组态：

三种情形的第一条

在晶体内部造成一个空洞，气孔（空洞）≈空位群了

但：

一样不稳固要崩塌。

气孔（空洞）≠空位群了

空位群形成的机理：

Si晶体在必然的温度就有必然数量的空位平稳浓度即溶解度。

从溶体中生长的Si单晶，在熔点时有大的溶解度可溶大量的空位，随着晶体的冷却空位的平稳浓度下降即溶解度降低，那么多余的空位就要扩散到晶体表面或扩散到晶体的位错处在那里通过位错攀移而消失。

而关于无位错Si单晶而言，只能扩散到表面消失。

空位形成空位群：

空位聚集为空位群的进程，跟多余水分子聚集为水滴一样，是向着自由能下降的方向转变，它是必然要自发的进行的客观规律。

跟人工降雨的道理一样，空位要聚集成群—-长大，形成空位群，必然要有“核”-空位群核

空位群形成条件：

1、空位密度过饱和

2、显现空位聚集核心—“空位群核”

3、多余空位向那个核心靠拢、聚集形成空位群

空位群的核心是什么？

分析：

1、空位群的散布条纹和结晶前沿的侵蚀条纹即杂质条纹一致，说明核内必然有杂质原子

2、空位群的密度与晶体的杂质氧含量有关

得：

核是几个氧原子和几个空位组成的复合体

氧+空位—空位群核—长大—空位群

晶体生长参数对空位群形成的阻碍：

一、冷却速度V=f×dT/dyf=拉速dT/dy=梯度

快对空位扩散到表面不利慢有利

快对空位+氧复合体成核不利慢有利

二、晶体生长速度

旋转回熔现象，因刹时两项，晶体大量捕捉空位，对空位群的形成有重大阻碍。

排除旋转回熔有利于排除空位群。

工艺上怎么幸免回熔现象呐？

1、力求热场轴与晶体生长轴重合，热场对称

2、高拉速，低旋转（未转到高温区已拉出液面）

到那个地址说了气孔（空洞）应该是空位群了，见空位群在晶体中的三种组态第一条/在晶体内部造成一个空洞。

但它是不稳固的要崩塌。

那么气孔（空洞）是什么呐？

再温习空位群的特性：

易造成沉淀

再温习无位错硅单晶中最容易形成的微缺点有两种：

1、结构型缺点---空位群

2、杂质缺点----氢沉淀

氢易在晶体内部的位错、空位群及其他晶体缺点上沉淀。

沉淀形状与沉淀核心有关：

沉淀在位错上线状

空位群上空洞空洞

气孔（空洞）=空位群的氢沉淀

有了氢沉淀的空位群形成的空洞就不易崩塌了。

杂质条纹一样只在重搀杂单晶中

熔硅中杂质是饱和状态，拉晶进程中若是温度转变，由于分凝作用，杂质显现过饱和，生长界面会极不稳固，容易形成栅格结构或杂质液滴。

液滴附着在生长界面上，形成杂质析出。

硅单晶中的杂质条纹不但在杂质平稳分凝系数较小的锑、磷、砷重掺单晶中产生，杂质平稳分凝较大的硼重掺单晶也常常显现。

单晶生长界面凸向硅熔体时，从微观角度看，生长界面成台阶状，由于杂质分凝和坩埚、籽晶旋转，生长界面遍地杂质浓度不同，台阶凹处杂质浓度较高，结晶进程中凹处可能被封锁，封锁部份凝结分凝出极少的杂质单质，由于单晶在旋转中生长，生长界面经化学侵蚀会显示出距离的条纹（杂质条纹），条纹的间距d、单晶的拉速f和转速ω有如下关系：

d=f/ω（ω旋转角速度）

漩涡条纹（简称漩涡）

漩涡缺点：

事实上是无位错硅单晶中过饱和的热点缺点凝聚形成的原生

位错回线或回线集团，而热点缺点确实是空位或自由间隙原子。

直拉硅单

晶的漩涡缺点大多在单晶的头部或尾部或晶棒的边缘部份显现。

漩涡缺点产生机理：

晶体生长界面的局部回熔和组分过冷。

局部回熔会使晶体生长带来大量的空位，使晶体空位过饱和；

组分过冷带来杂质液滴而使杂质原子插入晶格，成为自由间隙原子。

需要说明的是：

组分过冷是在重搀杂单晶生长中才会显现（主若是指有

大量的分凝系数小的杂质），重搀杂单晶生长溶体杂质浓度大，尤其界

面周围因不能及时扩散而富集形成富集层，致使界面周围富集层结晶凝

固点降低，假设溶体的纵向温度梯度不够足够大，那么界面要维持结晶生

长温度要拉下来（要么足够散热，要么系统降温），如此在界面周围富集

层内就显现了实际凝固温度低于凝固点温度的现象而产生组分过冷。

旋涡条纹（微缺点），它严峻阻碍大规模集成电路性能和成品率。

大规模集成电路集成度高，器件生产工序多，通过假设干次热处置。

硅单晶中旋涡条纹形成位错环、沉淀物、聚集物，容易损坏大规模集成电路。

硅棒拉制方式，不同拉制方式的工艺区别，优缺点比较，不同的拉制方式应用在哪些不同的产品上。

从熔体中生长单晶当前的要紧方式确实是直拉法和区熔法，另外，基座法、片状单晶生长法、蹼状单晶生长法、铸锭法，及咱们的后道制作顶用到的汽相、液相沉积法（外延法）等。

（一）直拉法（CZ法）

直拉法，也叫切克劳斯基（Czochralsik）方式，此法早在1917年由切克斯基成立的一种晶体生长方式，后来通过很多人的改良，成为此刻制备单晶硅的要紧方式。

用直拉法制备硅单晶时，把高纯多晶硅放入高纯石英坩埚，在硅单晶炉内熔化；然后用一根固定在籽晶轴上的籽晶插入熔体表面，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶体便在籽晶下端生长。

优势：

直拉法设备和工艺比较简单，容易实现自动操纵；生产效率高，易于制备大直径单晶；容易操纵单晶中杂质浓度，能够制备低阻单晶。

缺点：

但用此法制备单晶硅时，原料易被坩埚污染，硅单晶纯度降低，拉制高阻硅单晶（电阻率大于50欧姆·厘米时），质量很难操纵；因杂质分凝晶棒电阻率跨档大，产品对档合同成品率低。

直拉法产品用途普遍：

太阳能、半导体器件的二、三级管、集成电路（IC）、处置器（CPU）等。

（二）悬浮区熔法（区熔法，或叫FZ法）

悬浮区熔法比直拉法显现晚，W·G·Pfann1952年提，P·H·keck等人1953年用来提纯半导体硅，此刻，区熔法正进展成为单晶硅生产的一种重要方式。

悬浮区熔法是将多晶硅棒用卡具卡住上端，下端对准籽晶，高频电流通过线圈与多晶硅棒耦合，产生涡流，使多晶棒部份熔化，接好籽晶，自下而上使硅棒熔化和进行单晶生长，用此法制得的硅单晶叫区熔单晶。

优势：

区熔法不利用坩埚，污染少，经区熔提纯后生长的硅单晶纯度较高，含氧量和含碳量低。

高阻硅单晶一样用此法生长；因熔区小晶棒纵向电阻率跨档小。

产品对档合同成品率高。

缺点：

大直径工艺困难，生长拉速高晶体脆，假设没有中照（NTD）补充，晶体的断面电阻率不均匀性（RRV）差。

产品多用于大功率器件，可控硅等。

（三）基座法：

基座法是既象区熔法又象直拉法的一种拉制单晶方式。

用卡具将多晶棒下端卡住，高频线圈在多晶硅棒上端产生熔区，由上方插入籽晶，将籽晶慢慢向上提起，生长出单晶。

优势：

单晶纯度高，生长速度快，污染小能较好的操纵电阻率。

缺点：

此法工艺不成熟，很难生长单晶及大直径硅棒。

产品多用于生产硅芯（多晶生长用的硅芯）

（四）片状单晶生长法（EFG法）

片状单晶生长法是近几年进展的一种单晶生长技术。

将多晶硅放入石英坩埚中，经石墨加热器加热熔化，将用石墨或石英制成的有狭缝的模具浸在熔硅中，熔硅依托毛细管作用，沿狭缝升到模具表面和籽晶融合，用专门