単結晶シリコンウェーハの加工技術

摂食 → 溶ける → 首の成長 → 肩の成長 → 等尺性の成長 → 尾の成長
(1) 投入：ポリシリコン原料と不純物を石英るつぼに投入します。 不純物の種類は抵抗の N 型または P 型によって異なります。 不純物の種類は、ホウ素、リン、アンチモン、ヒ素です。
(2) 溶解：ポリシリコン原料を石英るつぼに加えた後、結晶成長炉を閉じて真空にし、高純度アルゴンを充填して一定の圧力範囲を維持し、グラファイトヒーターの電源をオンにして溶解します。溶融温度（1420度）まで加熱すると、ポリシリコン原料が溶融します。
（３）ネック成長：シリコン融液の温度が安定したら、種結晶をゆっくりとシリコン融液に浸漬する。 種結晶がシリコン融液場に接触すると熱応力により種結晶内に転位が発生するため、ネッキング成長により転位を除去する必要がある。 ネッキング成長とは、種結晶を急速に持ち上げて、成長した種結晶の直径を一定の大きさ（4-6mm）まで小さくすることです。 転位線は成長軸に対して角度をなしているため、ネッキングが十分に長い限り転位は結晶表面から成長し、転位がゼロの結晶が得られます。
(4) ショルダー成長: 薄いネックが成長した後、結晶の直径が必要なサイズまで徐々に大きくなるように、温度と引上げ速度を下げる必要があります。
(5) 等径成長：薄いネックとショルダーを成長させた後、引き上げ速度と温度を継続的に調整することにより、インゴットの直径をプラスまたはマイナス2mmの間に維持できます。 直径が固定された部分を等径部分と呼びます。 単結晶シリコンウェーハは、等しい直径の部分から採取されます。
(6) テール成長：等径部成長後、すぐにインゴットを液面から離すと熱応力によりインゴットに転位や滑り線が発生します。 したがって、この問題を回避するには、インゴットの直径を徐々に小さくし、鋭利な先端となって液面から離れるようにする必要があります。 このプロセスは尾の成長と呼ばれます。 成長した結晶インゴットは上部炉室に持ち上げられて一定期間冷却され、その後取り出して成長サイクルが完了します。