下载文档原格式
单晶硅生产工艺流程原理单晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子器件制造中，特别是在集成电路行业中扮演着关键角色。
单晶硅的制备是一个复杂而精细的工艺过程，需要经过多个步骤才能获得高纯度的单晶硅材料。
下面将介绍单晶硅的生产工艺流程原理。
原料准备单晶硅的生产过程以硅矿石为主要原料。
首先需要将硅矿石经过多道精炼工艺，去除杂质，得到高纯度的硅原料。
这些原料经过淬火、压制等处理后，形成硅棒的初始坯料。
制备硅棒制备硅棒是单晶硅生产的第一步，该过程采用Czochralski法（简称CZ法）或区熔法（简称FZ法）等方法。
在CZ法中，将初始坯料放入石英坩埚中，加热至高温熔化。
然后，在控制的条件下，缓慢降温并用旋转晶稳定法拉出硅棒。
晶棒切割硅棒制备完成后，需要将硅棒切割成薄片，常用的方法是采用金刚石线锯或者线切割机。
这一步骤旨在减小硅片的厚度，方便后续加工。
晶片处理切割后的硅片需要经过多道化学和物理处理，以去除表面杂质和缺陷。
包括去除氧化层、清洗、抛光等工艺，以确保硅片的表面光洁度和纯净度。
晶片生长经过处理后的硅片用作单晶硅的生长基板。
在生长炉中，将硅片加热至高温，通过控制炉内气氛和温度，使硅片逐渐生长为单晶体。
这一步骤需要高度精密的操作和控制，以确保单晶硅的质量和纯度。
晶片切割生长完成后的单晶硅坯料需要进行切割，以得到符合尺寸要求的硅片。
切割方法包括金刚石刀切割、线切割等，确保硅片的准确尺寸和表面光洁度。
清洗和包装最后一步是对切割后的硅片进行清洗和包装。
在超纯水和化学溶剂中清洗硅片表面，去除残留的杂质和可溶性物质，然后精密包装，避免受到环境污染和损坏。
通过以上几个关键步骤，单晶硅的生产工艺流程得以完整实现。
每一个步骤都需要高度精密的操作和控制，以确保最终生产出高纯度、高质量的单晶硅材料，以满足电子器件制造的需求。
单晶硅的生产工艺虽然复杂，但正是这一系列精细工艺的完美结合，才使得单晶硅成为半导体产业中不可或缺的重要材料。
czochralski法
一、Czochralski法
Czochralski法，是一种单晶外延生长。
它是指用定向拉晶方法以二元化合物为原料，用旋转拉晶法在一定的温度环境下，沿特定的方向将熔体化合物拉晶而得到单晶结构的方法。
Czochralski 法是西班牙物理学家Jan Czochralski在1916年发明的，因此被称为Czochralski法。
Czochralski法的操作步骤主要分为以下几步：
（1）准备好含有晶体原料的熔体，多数为化合物体系；
（2）在熔体中放入一个小的可吸收热量的物体，称为种子晶体；
（3）将种子晶体置于熔体中，沿一定方向，缓慢而均匀地升起；
（4）晶体继续从熔体中取出，在升起的过程中，形成在种子晶体上的单晶外延生长；
（5）在适当的温度条件下，逐渐将晶体从熔体中取出，并在整个生长过程中保持环境温度和拉伸速度的稳定；
（6）由于晶体温度的改变而产生的晶界以及原子排布的不同，使得在外延生长的过程中，种子晶体上取得的晶体结构在整个生长过程中都保持着一定的晶体构型。
- 1 -。
CZ生长原理及工艺流程New Roman "> CZ法的基本原理，多晶体硅料经加热熔化，待温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。
炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长与生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率，炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。
CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾这样几个阶段。
1．装料、熔料装料、熔料阶段是CZ生长过程的第一个阶段，这一阶段看起来似乎很简单，但是这一阶段操作正确与否往往关系到生长过程的成败。
大多数造成重大损失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·阶段。
2．籽晶与熔硅的熔接当硅料全部熔化后，调整加热功率以控制熔体的温度。
一般情况下，有两个传感器分别监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度，在热场和拉晶工艺改变不大的情况下，上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。
按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。
硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。
装料量越大，则所需时间越长。
待熔体稳定后，降下籽晶至离液面3～5mm距离，使粒晶预热，以减少籽经与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。
预热后，下降籽晶至熔体的表面，让它们充分接触，这一过程称为熔接。
在熔接过程中要注意观察所发生的现象来判断熔硅表面的温度是否合适，在合适的温度下，熔接后在界面处会逐渐产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”)，并逐渐由光环的一部分变成完整的圆形光环，温度过高会使籽晶熔断，温度过低，将不会出现弯月面光环，甚至长出多晶。
熟练的操作人员，能根据弯月面光环的宽度及明亮程度来判断熔体的温度是否合适。
3．引细颈虽然籽晶都是采用无位错硅单晶制备的[16～19]，但是当籽晶插入熔体时，由于受到籽晶与熔硅的温度差所造成的热应力和表面张力的作用会产生位错。
200mm 蓝宝石晶体生长工艺研究-CZ 法晶体生长工艺主要分为引晶、缩颈、放肩、晶体生长、退火、冷却四个过程。
晶体生长过程中均匀缓慢的提拉晶体 ,晶体不与坩埚壁接触 ,避免了晶体生长过程中的寄生成核。
实验分析与讨论实验发现晶体有开裂及线形的散射颗粒。
晶体开裂取决于温度梯度、生长速率等生长工艺参数 ;线形散射颗粒则取决于温场、功率控制及炉膛的洁净度等工艺条件。
3. 1 生长速率对晶体开裂的影响根据界面稳定条件分别为界面附近熔体和晶体中的温度梯度, Kl,ks 分别为熔体和晶体的热导率 , L 为结晶潜热 ,ρ为晶体密度。
从 (3)中可以看出晶体的最大生长速率取决于晶体中温度梯度的大小 ,要提高晶体的生长速率 ,必须加大晶体中的温度梯度 ,但是 ,晶体中温度梯度太大 ,将会增加热应力 ,引起位错密度增加 ,甚至导致晶体开裂。
考虑热效应对晶体开裂的影响 ,这时允许的最大热应力为 (1)(2)从 (3)、(4)式中可以看出 :晶体中允许的最大热应力 (或热应变 )与生长极限速率成正比。
故 ,为得到高质量完整的晶体 ,通常生长速率低于极限生长速率。
否则 ,由于晶体生长速率过快 ,将会引起高的热应力 ,引起位错密度增加 ,晶体结构完整性变差 ,导致晶体开裂。
另一方面我们可以看出 ,实际上在保证晶体中温度梯度稳定的条件下 ,适当减少熔体中的轴向温度梯度也可以增大晶体生长速率。
蓝宝石晶体具有较大的导热系数 ,在适当的较小的轴向温度梯度温场以及在保证径向温度合理的条件下 ,更有利于凸生长界面的形成 ,也就相对提高了晶体生长速率。
本实验 ,在生长 A l2O3晶体的过程中 ,采取分段生长晶体 ,以保持恒定的结晶速率与晶体等径。
生长速率为 2. 5～3. 0mm /h,此速率对 A l2O3晶体开裂基本上没有影响。
3. 2 热效应对晶体开裂的影响在晶体生长过程中 ,由于温场不合理 ,温度梯度过大 ,冷却速率过快等都会使晶体产生热应力 ,产生相对形变 ,造成晶体开裂。
cz生长原理及工艺New Roman "> CZ法的差不多原理，多晶体硅料经加热熔化，待温度合适后，通过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。
炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直截了当阻碍到单晶的生长与生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直截了当操纵的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率，炉内爱护气体的种类、流向、流速、压力等。
CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾如此几个时期。
1．装料、熔料装料、熔料时期是CZ生长过程的第一个时期，这一时期看起来看起来专门简单，然而这一时期操作正确与否往往关系到生长过程的成败。
大多数造成重大缺失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·时期。
2．籽晶与熔硅的熔接当硅料全部熔化后，调整加热功率以操纵熔体的温度。
一样情形下，有两个传感器分不监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度，在热场和拉晶工艺改变不大的情形下，上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。
按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。
硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳固时刻达到熔体温度和熔体的流淌的稳固。
装料量越大，则所需时刻越长。
待熔体稳固后，降下籽晶至离液面3～5mm距离，使粒晶预热，以减少籽经与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。
预热后，下降籽晶至熔体的表面，让它们充分接触，这一过程称为熔接。
在熔接过程中要注意观看所发生的现象来判定熔硅表面的温度是否合适，在合适的温度下，熔接后在界面处会逐步产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”)，并逐步由光环的一部分变成完整的圆形光环，温度过高会使籽晶熔断，温度过低，将可不能显现弯月面光环，甚至长出多晶。
熟练的操作人员，能按照弯月面光环的宽度及明亮程度来判定熔体的温度是否合适。
CZ直拉法，又称为柴可拉斯基法，是一种常用的单晶硅制造方法。
其原理是将高
纯度的多晶硅原料放置在石英坩埚中，在高纯惰性气体的保护下加热熔化，再将单晶硅籽晶插入熔体表面，待籽晶与熔体达到熔化点后，随着籽晶的提拉晶体逐渐生
长形成单晶硅棒。
具体来说，CZ直拉法的原理可以分为以下几个步骤：
1.将高纯度的多晶硅原料放入石英坩埚中，加热至熔化。
2.将单晶硅籽晶插入熔体表面，籽晶的插入角度和深度都有严格的要求，以确保晶体
生长的质量。
3.通过控制温度和熔体的流动，使籽晶与熔体达到熔化点，并保持一定的时间，使籽
晶与熔体发生一定的界面反应。
4.在一定的拉速下，通过控制系统使籽晶以一定的速度向上提拉，同时保持一定的温
度梯度，使晶体逐渐生长。
5.随着提拉高度的增加，逐渐减小拉速，使晶体生长速度逐渐减小，直至晶体生长结
束。
在整个CZ直拉法过程中，需要严格控制温度、熔体流动、籽晶插入角度和深度、
拉速等参数，以确保晶体生长的质量和稳定性。
此外，还需要对单晶硅棒进行加工和切割，以满足不同领域的需求。
简述cz法提拉单晶的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!CZ（提拉）法是一种用于生产大直径、高质量单晶材料的方法，主要用于制备硅、锗等半导体材料。
CZ生长原理及工艺流程CZ法的基本原理，多晶体硅料经加热熔化，待温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。
炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长与生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率，炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。
CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾这样几个阶段。
1．装料、熔料装料、熔料阶段是CZ生长过程的第一个阶段，这一阶段看起来似乎很简单，但是这一阶段操作正确与否往往关系到生长过程的成败。
大多数造成重大损失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·阶段。
2．籽晶与熔硅的熔接当硅料全部熔化后，调整加热功率以控制熔体的温度。
一般情况下，有两个传感器分别监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度，在热场和拉晶工艺改变不大的情况下，上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。
按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。
硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。
装料量越大，则所需时间越长。
待熔体稳定后，降下籽晶至离液面3～5mm距离，使粒晶预热，以减少籽经与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。
预热后，下降籽晶至熔体的表面，让它们充分接触，这一过程称为熔接。
在熔接过程中要注意观察所发生的现象来判断熔硅表面的温度是否合适，在合适的温度下，熔接后在界面处会逐渐产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”)，并逐渐由光环的一部分变成完整的圆形光环，温度过高会使籽晶熔断，温度过低，将不会出现弯月面光环，甚至长出多晶。
熟练的操作人员，能根据弯月面光环的宽度及明亮程度来判断熔体的温度是否合适。
3．引细颈虽然籽晶都是采用无位错硅单晶制备的[16～19]，但是当籽晶插入熔体时，由于受到籽晶与熔硅的温度差所造成的热应力和表面张力的作用会产生位错。
Czochralski法在半导体级硅单晶生长中的应用引言半导体技术的快速发展为现代电子产品的制造提供了坚实的基础。
而半导体材料的最基本组成部分就是硅单晶，其高纯度和晶格完整性对于制造高性能半导体器件至关重要。
为了满足对高质量硅单晶的需求，科学家们不断探索和改进各种生长方法。
在这其中，Czochralski法因其高生长质量和较大晶体尺寸的能力而成为了最常用的硅单晶生长方法之一。
本文将着重探讨Czochralski法在半导体级硅单晶生长中的应用。
一、Czochralski法的原理和特点Czochralski法，简称CZ法，是一种通过在熔融状态下来生长单晶的方法。
其原理是将高纯度的硅材料加热至熔点以上，并将立体角状的单晶硅种子缓慢地浸入熔融硅中，然后逐渐提升种子和硅熔液之间的界面。
通过拉出硅熔液和凝固加热后的单晶种子，最终获得所需尺寸和纯度的硅单晶。
Czochralski法相比其他生长方法具有如下特点：1. 高纯度：Czochralski法所需的起始硅材料纯度较高，因此容易获得高纯度的硅单晶。
这对于半导体技术来说至关重要，因为杂质的存在会严重影响半导体器件的性能。
2. 大尺寸：Czochralski法可以生长出较大尺寸的硅单晶，可达到几英寸至几十英寸的直径。
大尺寸的硅单晶对于制造大规模集成电路和其他高性能半导体器件非常重要。
3. 晶格完整性：Czochralski法生长的硅单晶具有很好的晶格完整性和结晶质量，这对于保证半导体器件的稳定性以及提高效率非常有益。
二、1. 半导体器件制造：Czochralski法生长出的硅单晶是制造各种半导体器件的重要基础材料。
例如，大规模集成电路（VLSI）在制造过程中需要使用高纯度和大尺寸的硅单晶作为衬底。
Czochralski法可以满足这些制造要求，从而保证了半导体器件的性能和稳定性。
2. 光伏行业：Czochralski法生长的硅单晶也广泛应用于光伏行业，用于制造太阳能电池。
CZ生长原理及工艺流程CZ法的基本原理，多晶体硅料经加热熔化，待温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。
炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长与生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率，炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。
CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾这样几个阶段。
1．装料、熔料装料、熔料阶段是CZ生长过程的第一个阶段，这一阶段看起来似乎很简单，但是这一阶段操作正确与否往往关系到生长过程的成败。
大多数造成重大损失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·阶段。
2．籽晶与熔硅的熔接当硅料全部熔化后，调整加热功率以控制熔体的温度。
一般情况下，有两个传感器分别监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度，在热场和拉晶工艺改变不大的情况下，上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。
按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。
硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。
装料量越大，则所需时间越长。
待熔体稳定后，降下籽晶至离液面3～5mm距离，使粒晶预热，以减少籽经与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。
预热后，下降籽晶至熔体的表面，让它们充分接触，这一过程称为熔接。
在熔接过程中要注意观察所发生的现象来判断熔硅表面的温度是否合适，在合适的温度下，熔接后在界面处会逐渐产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”)，并逐渐由光环的一部分变成完整的圆形光环，温度过高会使籽晶熔断，温度过低，将不会出现弯月面光环，甚至长出多晶。
熟练的操作人员，能根据弯月面光环的宽度及明亮程度来判断熔体的温度是否合适。
3．引细颈虽然籽晶都是采用无位错硅单晶制备的[16～19]，但是当籽晶插入熔体时，由于受到籽晶与熔硅的温度差所造成的热应力和表面张力的作用会产生位错。
因此，在熔接之后应用引细颈工艺，即Dash技术，可以使位错消失，建立起无位错生长状态。
Dash的无位错生长技术的原理见7．2节。
金刚石结构的硅单晶中位错的滑移面为{111}面。
当以[l00]、[lll]和[ll0]晶向生长时，滑移面与生长轴的最小夹角分别为36．16°、l9．28°和0°。
位错沿滑移面延伸和产生滑移，因此位错要延伸、滑移至晶体表面而消失，以[100]晶向生长最容易，以[111]晶向生长次之，以[ll0]晶向生长情形若只存在延伸效应则位错会贯穿整根晶体。
细颈工艺通常采用高拉速将晶体直径缩小到大约3mm。
在这种条件下，冷却过程中热应力很小，不会产生新的位错。
因此，细颈的最小长度L与直径D的关系可由下式表示：式中，θ为滑移面与生长轴的最小夹角。
高拉速可形成过饱和点缺陷。
在这种条件下，即使[ll0]晶向生长位错也通过攀移传播到晶体表面。
实践发现，重掺锑晶体细颈粗而短就可以消除位错，可能是通过攀移机制实现的。
在籽晶能承受晶锭重量的前提下，细颈应尽可能细长，一般直径之比应达到1：10。
4．放肩引细颈阶段完成后必须将直径放大到目标直径，当细颈生长至足够长度，并且达到一定的提拉速率，即可降低拉速进行放肩。
目前的拉晶工艺几乎都采用平放肩工艺，即肩部夹角接近180°，这种方法降低了晶锭头部的原料损失。
5．转肩晶体生长从直径放大阶段转到等径生长阶段时，需要进行转肩，当放肩直径接近预定目标时，提高拉速，晶体逐渐进入等径生长。
为保持液面位置不变，转肩时或转肩后应开始启动埚升，一般以适当的埚升并使之随晶升变化。
放肩时，直径增大很快，几乎不出现弯月面光环，转肩过程中，弯月面光环渐渐出现，宽度增大，亮度变大，拉晶操作人员应能根据弯月面光环的宽度和亮度，准确地判断直径的变化，并及时调整拉速，保证转肩平滑，晶体直径均匀并达到目标值。
从原理上说也可以采用升高熔体的温度来实现转肩，但升温会增强熔体中的热对流，降低熔体的稳定性，容易出现位错(断苞)，所以，目前的工艺都采取提高拉速的快转肩工艺。
6．等径生长当晶体基本实现等径生长并达到目标直径时，就可实行直径的自动控制。
在等径生长阶段，不仅要控制好晶体的直径，更为重要的是保持晶体的无位错生长。
晶体内总是存在着热应力，实践表明，晶体在生长过程中等温面不可能保持绝对的平面，而只要等温面不是平面就存在着径向温度梯度，形成热应力，晶体中轴向温度分布往往具有指数函数的形式，因而也必然会产生热应力。
当这些热应力超过了硅的临界应力时晶体中将产生位错。
由轴向温度梯度引起的位错密度N D可以用下式表示[41]：式中，β是硅的热胀系数(在500～850℃温度范围内约为)，b是柏格斯矢量的绝对值，G是切变模量，σC是硅的临界应力，r 是晶体半径。
从式(4．28)可知，轴向温度梯度不引起位错的条件是径向温度梯度引起的位错密度由下式表示式中l是晶体长度。
从式(4．30)可知，径向温度梯度不引起位错的条件是因此，必须控制径向温度梯度和轴向温度梯度不能过大，使热应力不超过硅的临界应力，满足这样的条件才能保持无位错生长。
另一方面，多晶中夹杂的难熔固体颗粒、炉尘(坩埚中的熔体中的SiO挥发后，在炉膛气氛中冷却，混结成的颗粒)、坩埚起皮后的脱落物等，当它们运动至生长界面处都会引起位错的产生(常常称为断苞)，其原因一是作为非均匀成核的结晶核，一是成为位错源。
调整热场的结构和坩埚在热场中的初始位置，可以改变晶体中的温度梯度。
调节保护气体的流量、压力，调整气体的流向，可以带走挥发物SiO和有害杂质CO气体，防止炉尘掉落，有利于无位错单晶的生长，同时也有改变晶体中的温度梯度的作用。
无位错状态的判断因晶体的晶向而异，一般可通过晶锭外侧面上的生长条纹(通常称为苞丝)、小平面(通常称为扁棱和棱线)来判断。
<111>生长时，在放肩阶段有六条棱线出现，三条主棱线、三条副棱线、等晶阶段晶锭上有苞丝和三个扁棱，因生长界面上小平面的出现而使弯月面光环上有明显的直线段部分。
生长晶向对准时，三个小平面应大小相等，相互间成l20°夹角。
但实际生长时往往由于生长方向的偏离，造成小平面有大有小，有的甚至消失。
<100>方向生长时，有四条棱线，没有苞丝。
无位错生长时，在整根晶体上四条棱线应连续，只要有一条棱线消失或出现不连续，说明出现了位错(断苞)。
出现位错后的处理视情况不同处理方法也不同，当晶锭长度不长时，应进行回熔，然后重新拉晶；当晶锭超过一定的长度，而坩埚中还有不少熔料时，可将晶锭提起，冷却后取出，然后再拉出下一根晶锭；当坩埚中的熔体所剩不多时，或者将晶体提起，或者继续拉下去，断苞部分作为回炉料。
拉晶人员应调整拉晶工艺参数，尽可能避免出现位错。
这里所提到的“苞丝”实质上是旋转性表面条纹。
在4．2．5节中我们已经讨论了在晶体转轴与温度场对称轴不一致的条件下，晶体旋转所产生的轴向(沿提拉方向)的生长速率起伏以及由此而产生的旋转性杂质条纹。
现在我们再来讨论在同样的条件下，晶体的径向(垂直于提拉方向)生长速率起伏所产生的结果。
在近似地认为固液界面上任意一点包括固液界面边缘上任意一点的温度都等于硅的凝固点温度的前提(也就是说认为界面的过冷度等于零，即不考虑生长动力学效应的影响)下，由图4．12可以看出，晶体旋转时晶体柱面与熔体液面的交点(即固液界面边缘上的一点)A点距轴O’一O’的距离是变化着的。
晶体旋转一周，半径的变化为2d，故晶体的半径随时间的变化可表示为于是径向生长速率起伏为如果径向温度梯度为G、晶体旋转一周的温度变化为△T，则代入(4．10)式，于是有在晶体生长的等径阶段，径向生长速率的平均值为零。
由于晶体转轴与温度场对称轴不一致，因而产生了径向生长速率的起伏。
径向生长速率的起伏导致在该条件下生长的晶体的表面出现了细牙螺纹。
螺纹的螺距为每旋转一周固液界面边缘在液面方向的位移，如式(4．8)所示。
螺纹的深度为2d，即O一O轴与O’一O’轴间垂直距离的两倍，见图4—10。
晶体表面的这种细牙螺纹就是旋转性表面条纹。
晶体转轴与温度场对称轴不一致，晶体旋转时引起了生长速率的起伏，因而在晶体内引起了溶质浓度的起伏，这就是旋转性杂质条纹；同样原因引起的生长速率起伏，在晶体表面所引起的直径变化是旋转性表面条纹。
故旋转性杂质条纹和旋转性表面条纹都是同一原因引起的。
除了上述的旋转性生长条纹以外，由于固液界面温度的随机性的起伏，引起生长速率的起伏，也会产生表面条纹。
实际硅单晶无位错生长时所观察到的“苞丝”包括了这两种表面条纹。
以上关于表面生长条纹产生机制的讨论是在固液界面温度等于凝固点的近似假设条件下进行的，考虑到生长动力学效应界面温度有一定的过冷度，且与生长机制有关，因此<111>晶向生长的无位错硅单晶的生长过程中单晶表面可以看到明显的表面条纹(常被称为“苞丝”)，而一旦出现位错后就会消失，在<111>以外的晶向生长的无位错硅单晶生长时也看不到这样的现象。
7．收尾收尾的作用是防止位错反延。
在拉晶过程中，当无位错生长状态中断或拉晶完成而使晶体突然脱离液面时，已经生长的无位错晶体受到热冲击，其热应力往往超过硅的临界应力。
这时会产生位错，并将反延至其温度尚处于范性形变最低温度的晶体中去(图4．20)，形成位错排，星形结构。
一般来说，位错反延的距离大约等于生长界面的直径。
因此，在拉晶结束时，应逐步缩小晶体的直径直至最后缩小成为一点，这一过程称为收尾。
收尾可通过提高拉速，也可通过升高温度的方法来实现，更多的是将两种方法结合起来，收尾时应控制好收尾的速度，以防晶体过早地脱离液面。
目前先进的单晶炉可以实现从引晶到收尾的整个过程。
