图3.早期直拉单晶法（CZ法）主要工艺流程
单晶炉停炉后尤其是清理整个热场，是最脏最热最考验人的活，因没几个人能长时间坚持，所以生产车间只能轮班轮换操作。虽然停炉后热场能够由超1420℃高温降至差不多200℃的低温，每人都穿着防护装备，戴着隔热手套，但你因为挨得热源很近甚至正在用手抬石英坩埚或热场，所以是完全能感觉到坩埚和热场的那种烫的。因此，为了缩短操作时长，基本上都采用速战速决方式，两个人配合快速抬出单晶炉。尽管如此，拆卸完一套石英坩埚和热场下来，全身被热得大汗淋漓，衣服可以被拧出水也是很平常的。热场构件清理后是重复利用的，石英坩埚是消耗件，不可重复利用。基本上不会完全等其将至室温再清理热场，因热场主要是石墨件，需戴上防尘面罩用砂纸打磨清理，所以清理完一套热场构件，全身常常弄得脏兮兮同时再流一身汗是非常正常的。
根据笔者观察，就单晶炉生产单晶圆棒过程中，对拉晶师傅来说最高兴的事情估计是今天引晶放肩顺利完成，亦或是收肩收尾顺利完成，最痛苦就是坩埚裂开漏硅或断线掉棒之类的。
那什么是RCZ法呢？RCZ是英文Recharge Czochralski的简称，也就是常说的多次投料重复直拉单晶法。在笔者看来，RCZ法绝对是减轻早期直拉单晶法每炉清理热场痛点的好技术。当然单晶炉拉晶工艺技术的革新不仅仅为了消除生产制造过程中的运营管理痛点，更重要的出发点是增效降本。第一，RCZ法充分利用了石英坩埚在高温1420℃条件下能保持内层高纯石英坩埚不形变，石英材料不变质的可接受的最长寿命，进而降低石英坩埚耗材的消耗，这是降本。第二，多次复投过程中不需要每次拆卸热场和石英坩埚，从而减少每炉的停炉清理等待时长，提高单晶炉的拉晶时长，提高单晶炉生产效率，这是增效。
对比传统CZ法，RCZ法虽然能够利用不需每炉对石英坩埚和热场进行拆卸清理的时长，但仍需在每次取圆棒时停炉降温再复投多晶硅料再接着升温融料，在石英坩埚使用寿命周期内的循环往复就是单晶炉拉晶过程的重要时长浪费。若单晶炉能实现每次取出圆棒过程中，能确保单晶炉内保留充足的熔融原料为拉取下一根单晶圆棒做好准备的话，不就大大节省了单独停炉装料和融料的时间了么？这就是CCZ法的设想由来，也叫作连续投料直拉单晶法，CCZ法，是英文Continuous Czochralski的简称。
制备单晶硅除了直拉法系列外，剩下的主要就是区熔法。区熔法主要用于芯片和集成电路所需的硅片居多，市场上几乎90%以上的单晶硅片都是由直拉法系列完成的。为了更好控制直拉单晶固液界面温度梯度，降低晶体内氧和杂质含量，降低径向轴向和径向温度波动，在单晶炉周围布置磁场作用，由此演变为磁控直拉单晶炉技术，即MCZ法。磁控直拉单晶技术是目前少有可完成最大直径800mm~900mm低氧低杂质含量的高质量单晶硅圆棒的技术之一，也是未来面向大尺寸太阳能级单晶圆棒制造需要采用的技术之一。
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拉晶制程对比： -
RCZ拉晶工艺：RCZ工艺是传统的直拉法，它涉及将硅料放入石英坩埚中，通过加热使其熔化，然后使用籽晶引晶，通过控制拉速、转速等参数来生长单晶硅。RCZ工艺在取出单晶棒后再进行顶部加料。 -
CCZ拉晶工艺：CCZ工艺是一种连续加料技术，它在拉制单晶硅的同时，通过侧边加料口连续加入新的硅料，这样可以减少熔融时间，提高生产效率。CCZ工艺可以实现边拉晶边加料，减少了人工加料环节。 -
关键指标对比： -
产量：CCZ技术预期的产能为200-220kg/天，目前可以做到180kg/天，相较于传统RCZ产能的150-170 kg/天，CCZ技术具有更高的产量,据闻协鑫CCZ单产已经达到185kg/DAY,单台生产效率已经超过RCZ炉台。 -
电阻率均匀性：RCZ拉制环境热场不易控制，拉制单晶无法避免头尾电阻率不均的问题。而CCZ拉晶和加料融化同时进行，拉制单晶电阻率均一，适配N型电池要求。 -
自动化水平：CCZ技术可以减少人工加料环节，降低人工成本和外界环境杂质引入的干扰，提高了自动化水平。 -
氧含量控制：在RCZ工艺中，随着炉体和单晶尺寸的增大，硅液温度稳定用时增长，可能导致单晶的氧含量稳定性较差。而CCZ工艺通过改进的设备和工艺，可以有效控制氧含量，提高产品品质。 -
成晶液面温度控制：在RCZ工艺中，需要通过精确控制水冷屏的水流量、坩埚转速、炉内压强等参数来稳定成晶液面温度。CCZ工艺通过自动化控制，可以更有效地控制成晶液面温度，提高生长速率和晶体质量。 -
技术实现要素： -
RCZ法：涉及到拆炉、清理炉膛、装炉、抽真空和捡漏、压力化与熔料、稳温、引晶、放肩、转肩、等径生长、收尾与冷却以及停炉等步骤7。 -
CCZ法：CCZ法拉制过程自动化程度高，减少了人工操作，通过连续加料和改进的热场设计，实现了更高效率的单晶生长。 -
设备和材料要求： -
RCZ法：需要使用石英坩埚、籽晶、水冷屏等设备，并对惰性气体流量、熔料功率等参数进行精确控制。 -
CCZ法：除了常规的RCZ设备要求外，CCZ法还需要特殊的连续加料系统和改进的炉体设计，以适应连续加料的需求。 -
生产效率和成本： -
RCZ法：由于需要在每次拉晶后重新装料，工艺参数设置、生产效率水平受人员技能限制相对较多，且人工操作较多。 -
CCZ法：通过连续加料和自动化控制，提高了生产效率，减少了人工成本，有助于降低整体生产成本。 -
环境影响： -
加料量和速度的控制：CCZ技术需要更高的加料速度和更大的加料量，这在技术上存在挑战。加料过程必须保证均匀性和连续性，以避免影响晶体质量和生产效率。 -
热环境稳定性：CCZ技术在拉制过程中需要维持热环境的稳定性，以保证晶体生长的均匀性。由于CCZ是边拉晶边加料，保持热场稳定是一个技术难题。 -
石英坩埚问题：CCZ技术使用的石英坩埚需要承受连续加料和高温熔化的过程，这可能导致坩埚的耐用性问题，需要研究替代材料或改进现有材料以提高耐用性。 -
氧含量控制：CCZ技术需要有效控制氧含量，以保证晶体质量。在CCZ拉晶过程中，氧含量的控制比RCZ更为复杂，需要进一步优化工艺。 -
电阻率一致性：CCZ技术需要实现整根晶棒电阻率的高度一致性，这对于电池的电性能和组件的可靠性至关重要。尽管CCZ技术在这方面有优势，但仍需进一步优化以满足不同电池技术的要求。 -
设备复杂性：CCZ技术涉及的设备更为复杂，包括双坩埚结构和外置投料口等，这增加了设备设计和制造的难度。 -
工艺优化：CCZ技术需要进一步的工艺优化，包括加料、熔化、拉晶等多个环节的精确控制，以达到更高的生产效率和晶体质量。 -
规模化生产：CCZ技术在规模化生产方面还处于发展阶段，需要解决从实验室到工业生产的转变，包括提高生产一致性和可靠性。 -
原料要求：CCZ技术对多晶硅原料有特定的要求，包括颗粒大小、表面洁净度和成本控制，这些都需要进一步的技术创新和优化。 -
技术成熟度：CCZ其成熟度相对于成熟的RCZ技术来说还有待提高。市场对CCZ技术的接受程度和应用范围也在逐步发展中。