1.拉晶工艺介绍

拉晶工艺的物理学原理是将高纯度的固态单质硅，通过高温加热融化成液态的硅液，在降温冷却的条件下，在提供一定的凝结核使得液态的硅附着在凝结核上逐步冷却凝固，最终形成固态的单晶硅棒。

在实际生产过程中，工人将购买的硅料原材料或机加生产后产生边皮、头尾料，通过转运容器加入到生产设备中，经过融料、引晶、缩颈、放肩、等径、收尾等工艺过程，最终生产出最终的成品单晶硅晶棒。

2. 拉晶设备介绍

用于生产单晶硅棒的生成设备为单晶炉，一般也叫做炉台。其主要的生产厂家为晶盛机电，市场占有率遥遥领先其他厂家。下图为单晶炉的结构示意图。

单晶炉的主要组成部分及其用途如下：

1. 晶种上升旋转机构：晶种上升旋转机构通过吊绳牵引着工艺成品—晶棒，在晶棒逐步冷却生长的过程中通过上升牵引的过程逐步将晶棒拉升，使得晶棒始终在底部固液分界线凝固。
2. 上炉腔：俗称副室，用于保护牵引出来的晶棒。同时在进行复投料加料时，复投料筒会被牵引在上炉腔内，再进行加料。上炉腔的长度与硅液最大容量决定了晶棒的理论最大长度
3. 晶种：俗称籽晶，用于提供冷却过程的凝结核。晶种也是硅单质，在硅液的冷却过程中，新凝固的硅附着在晶种上逐步生长。晶种能够较好地承受纵向的拉力，但当收到横向力时晶种与晶棒的连接薄弱处易发生断裂。
4. 下炉腔：俗称主室，用于保护整个炉体内的部件。下炉腔即为硅料加热融化、硅液冷却凝固的发生主体，在整个生产过程主室始终在惰性气体（氩气）的保护下进行。
5. 隔离阀：用于隔离主室与副室。由于硅单质会与氧气发生氧化还原反应生成二氧化硅，因此在生产过程需要在惰性气体的保护下进行。由于复投料加料、悬挂籽晶等过程中需要打开副室，因此需要隔离阀将主室与副室隔离开，保证主室始终与空气隔离。
6. 石英坩埚：主要的材质为石英，是硅料原材料的盛装容器。生产过程中硅料在石英坩埚内从固态加热融化变为液态。初装料是在石英坩埚内加料后吊装进炉体内的，每次开炉拆清后石英坩埚均需要进行更换。
7. 石墨坩埚：石墨坩埚与石英坩埚组装在一起，其底部是镂空的，通过底托部件撑住石英坩埚的底部。每次开炉拆清时，均需要对石墨坩埚进行清理以用于下次生产。
8. 加热组件：俗称热场，是由多种生产部件组合实现整个炉体内的加热过程。主要的加热组件为主加与底加，分别位于坩埚的外侧与底部为坩埚提供热量。部分热场部件是不可重复利用的，每次开炉后均需要更换新的热场部件。
9. 坩埚上升旋转机构：用于控制坩埚的上升与旋转。通过与晶种上升旋转机构配合，保证新凝固的单晶硅附着在晶棒的底部。通常坩埚的旋转方向与晶棒旋转的方向是相反的，从而提高硅液的接触面积加快凝固过程。