Der Czochralski-Prozess ist ein Prozess, der beinhaltet vorsichtiges Abkühlen der Temperaturen, während ein Impfkristall langsam angehoben wird aus einer geschmolzenen Lösung des Materials, um riesige, hochwertige Halbleiterkristalle zu erzeugen.
Das Czochralski-Verfahren (Cz) wird oft als Schmelzziehen oder Kristallziehen bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird Silizium (Si) zunächst geschmolzen und anschließend vorsichtig zu einem kristallinen Zustand gefriert. Dieses Verfahren ist schnell und gut kontrollierbar. Das Cz-Verfahren hat sich als zuverlässige Methode zur Herstellung hochreiner monokristalliner Siliziumkristalle etabliert, vor allem für die Halbleiter- und Solarindustrie (in der Computerindustrie für integrierte Schaltkreise und in Mikrosystemtechnik). Sie profitieren von der hervorragenden Wirksamkeit und Qualität der entwickelten Kristalle.
Wie wird das Czochralski-Verfahren durchgeführt?
Erstens: Ein Einkristall-Ziehsystem Der Quarztiegel ist mit hochreinem polykristallinem Silizium gefüllt, das dann mit einem Heizwiderstand in einer Argon-kontrollierten Umgebung zum Schmelzen gebracht wird. Ein rotierender monokristalliner Silizium-Impfkristall wird in die Schmelze getaucht, sobald die Temperatur der Schmelze (mit einem Schmelzpunkt von etwa 1,412 °C) ein stabiles Niveau erreicht hat. Durch eine leichte Temperatursenkung wird die Siliziumkristallisation auf dem Impfkristall eingeleitet. Während der Impfkristall vorsichtig nach oben gezogen wird, beginnt sich ein zylindrischer Silizium-Einkristall zu bilden, der am Impfkristall hängt. Durch Kontrolle von Temperatur und Ziehgeschwindigkeit kann ein Silizium-Einkristall mit der gleichen Ausrichtung und Struktur wie der Impfkristall mit gleichbleibendem Durchmesser gezogen werden.
