单晶直径在生长过程中可受到温度，提拉速度与转速，坩埚跟踪速度与转速，保护气体的流速等因素的影响。其中温度主要决定能否成晶，而速度将直接影响到晶体的内在质量，而这种影响却只能在单晶拉出后通过检测才能获知。温度分布合适的热场，不仅单晶生长顺利，而且品质较高；如果热场的温度分布不是很合理,生长单晶的过程中容易产生各种缺陷,影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶。因此在投资单晶生长企业的前期，一定要根据生长设备，配置出最合理的热场，从而保证生产出来的单晶的品质。在晶体生长分析与设计中，实验与数值仿真是相辅相成的，其过程可以分为两个部分：
（1）在第一阶段,利用引上法晶体生长实验来进行数值模拟参数的调整。
（2）在第二阶段,利用数值模拟是用来确定最佳的晶体生长工艺参数。
数值仿真是用来获得廉价的，完整的和全面细节的结晶过程，以此方法用来预测晶体生长,改善晶体生长技术。数值模拟是当实验的费用太昂贵或无法常规进行时一种非常有用或必不可少的方法。举例来说，对于无经验人员，可以形象化展示熔体流动的历史点缺陷和热应力细节。所以数值仿真是一种达到较高生产率和较好满足市场对晶体直径，质量要求的最好办法。面向过程的仿真软件FEMAG为用户提供了可以深入研究的数值工具,用户通过有效的计算机模拟可以设计和优化工作流程。通过对单晶炉热场的仿真计算，优化设计单晶炉的机械结构，在拉晶过程中以仿真结果设定合理的理论拉晶曲线，就可以在实际生产中是完全可以生长出合格的单晶棒。
半导体工艺设备为半导体大规模制造提供制造基础。摩尔定律，给电子业描绘的前景，必将是未来半导体器件的集成化、微型化程度更高，功能更强大。这里先介绍半导体工艺的头道工序——单晶体拉胚的单晶炉
单晶炉，全自动直拉单晶生长炉，是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。
单晶硅炉型号有两种命名方式，一种为投料量，一种为炉室直径。比如120、150等型号是由投料量决定，85炉则是指主炉筒的直径大小。
单晶硅炉的主体构成由主机、加热电源和计算机控制系统三大部分组成。
硅，Si，地球上含硅的东西很多，好像90%以上都是晶硅的，也就是单晶硅。太阳能级别的硅纯度6N以上就可以了。
开始是石头，（石头都含硅），把石头加热，变成液态，再加热变成气态，把气体通过一个密封的大箱子，箱子里有N多的子晶加热，两头用石墨夹住，气体通过这个箱子，子晶会把气体中的一种吸符到子晶上，子晶慢慢就变粗了，因为是气体变固体，所以很慢，一个月左右，箱子里有就了很多长长的原生多晶硅。
单晶硅片由此进入生产流程：
1、酸洗：使用稀硝酸HNO3,进行清洗，去除表面杂质及提炼时产生的四氯化硅。
2、清洗：清洗硅料经过酸洗后的残留杂质。
3、单晶硅料烘干：去除水分。
4、挑料：区分P型，N型硅料。
5、配料：对拉晶的硅料型号进行匹配。
6、单晶炉拉晶
7、硅棒检测：检查有无位错，棱线断等现象。
8、开断：将单晶硅棒用带锯条切割成四方体。
9、包装：将开断后的单晶硅棒进行包装，送至下一道工序
10、磨圆：将单晶硅棒四个直角进行磨圆。
11、多线切割：瑞士的264，265。日本的PV800,MDM442DM设备进行切割0.33mm。
12、清洗
13、单晶硅片检测：
单晶炉的结构
单晶炉炉体（包括炉底板、主炉室、炉盖、隔离阀室、副炉室、籽晶提升旋转机构和坩埚提升旋转机构）由304L不锈钢制造。所有腔体都经过缺陷炉室检查和探伤检验，并且经过0.6MPa水压试验和氦质谱检漏仪检漏。
