TWI701363B - 矽單晶長晶方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種矽單晶長晶方法。矽單晶長晶方法包含：執行準備步驟，其包含：以坩堝盛裝熔湯，並且讓坩堝及熔湯皆不設置在任何磁力裝置的磁場範圍內；以及執行矽單晶長晶步驟，其包含：以拉提元件接觸熔湯，並向上拉提晶種以形成晶體；將坩堝以第一旋轉方向進行自轉；及將拉提元件以第二旋轉方向進行自轉，以使晶體能被拉提元件帶動而以第二旋轉方向進行自轉。其中，第一旋轉方向相同於第二旋轉方向，並且坩堝的旋轉速度小於晶體的旋轉速度。

Description

矽單晶長晶方法

本發明涉及一種長晶方法，特別是涉及一種矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備。

近年來，半導體產業蓬勃發展，其中矽晶圓為半導體產業最基本的必需品。矽晶圓成長的方式包括浮熔帶長晶法（Floating Zone Method）、雷射加熱提拉長晶法（Laser Heated Pedestal Growth）、及柴氏長晶法（Czochralski Method）等。其中，柴氏長晶法因具有較佳的經濟效益，故其成為目前大尺寸晶圓的主要生長方式。

在柴氏長晶法的單晶生長中，在維持減壓下的惰性氣體（如：氬氣、氮氣、氦氣）環境的腔室內，將晶種浸漬於坩堝內所積存的矽的原料熔湯中，並將所浸漬的晶種緩慢提拉，藉此於晶種的下方生長出單晶矽。

在現有用於柴氏長晶法的矽單晶長晶設備中，部分的矽單晶長晶設備為了特定的製程需求，會進一步設置有磁力裝置，從而有利於單晶矽的生長。然而，上述裝設有磁力裝置的矽單晶長晶設備雖然可以有利於單晶矽的生長，但是卻存在著設備成本高昂、設備維修不易、及製程參數不容易控制（因需要進一步考量磁力裝置的製程參數）等問題。

於是，本發明人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種矽單晶長晶方法，其包括執行一準備步驟，以一坩堝盛裝一熔湯，並且讓所述坩堝及所述熔湯皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內；以及執行一矽單晶長晶步驟，以一拉提元件接觸所述熔湯，並向上拉提一晶種以形成一晶體；將所述坩堝以一第一旋轉方向進行自轉；及將所述拉提元件以一第二旋轉方向進行自轉，以使得所述晶體能被所述拉提元件帶動、而以所述第二旋轉方向進行自轉；其中，所述第一旋轉方向相同於所述第二旋轉方向，並且所述坩堝以所述第一旋轉方向進行自轉的旋轉速度小於所述晶體以所述第二旋轉方向進行自轉的旋轉速度。

本發明的有益效果在於，本發明所提供的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備能通過所述坩堝及熔湯皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內、所述第一旋轉方向相同於第二旋轉方向、及所述坩堝以第一旋轉方向進行自轉的旋轉速度小於所述晶體以第二旋轉方向進行自轉的旋轉速度的技術方案，而使得所述晶體能夠生長成為品質良好的矽單晶晶棒。

更進一步來說，由於本發明的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備不需要設置有任何的磁力裝置，因此其具有設備成本低、設備維修容易、及製程參數容易控制等優勢。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1至圖3所示，其為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本發明的保護範圍。

[矽單晶長晶方法]

如圖1所示，本實施例公開一種矽單晶長晶方法。所述矽單晶長晶方法包含步驟S110、步驟S120、以及步驟S130。必須說明的是，本實施例所載之各步驟的順序與實際的操作方式可視需求而調整，並不限於本實施例所載。

如圖1及圖2A所示，步驟S110為提供一矽單晶長晶設備100。所述矽單晶長晶設備100包含有一爐腔1、一坩堝2、一拉提元件3、一加熱元件4、及一熱帷幕5。

所述爐腔1大致呈圓桶狀、且其內部包圍形成有一容置空間11。所述爐腔1的頂部形成有連通容置空間11的一閥口12，並且所述閥口12可用來通過一惰性氣體氣流（圖未繪示）至所述容置空間11中。

所述坩堝2是由石英材質所製成。所述坩堝2設置於所述容置空間11內，並且所述坩堝2是用以容置一熔湯M。更詳細地說，所述坩堝2具有可盛裝熔料的一內部空間，並且可將所盛裝之熔料（如：多晶矽的半導體材料、或者是硼、磷的摻雜物）透過高溫而熔融於坩堝2之內部空間中而形成所述熔湯M。

所述拉提元件3能穿設過閥口12且位於容置空間11內，並且所述拉提元件3能於晶體生長時用以接觸所述熔湯M（如圖2A）、並向上拉提一晶種S以形成一晶體X（如圖2B）。進一步地說，所述拉提元件3可以例如是呈長條狀或長桿狀，並且所述拉提元件可以例如是一吊線或一拉桿，本發明並不予以限制。

所述加熱元件4設置於容置空間11內且位於坩堝2的外側，用以加熱所述熔湯M。

所述熱帷幕5設置於爐腔1的容置空間11內、且位在所述坩堝2及熔湯M的上方。所述熱帷幕5可在將晶種S向上拉提的過程中隔絕輻射熱，進而控制並且提高所述晶體X的溫度梯度。更詳細地說，所述熱帷幕5呈中空圓柱狀，用以提供所述拉提元件3穿過而接觸所述熔湯M、且用以提供所述惰性氣體氣流穿過而朝向所述熔湯M的方向流動。

請繼續參閱圖1及圖2A，步驟S120為執行一準備步驟。所述準備步驟包含：以所述坩堝2盛裝一熔湯M。其中，所述坩堝2及熔湯M皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內。藉此，所述熔湯M內部的流場將不受任何一磁力裝置的磁場所影響。其中，上述磁力裝置可以例如是能產生磁場的螺線管線圈。也就是說，本實施例的坩堝2及熔湯M皆不設置在任何的螺線管線圈的磁場範圍內。

也就是說，所述準備步驟是先給料（Stacking Charge）放入到坩堝2中，並利用爐腔1內的加熱元件4對坩堝2加熱以進行熔化料（Meltdown）。所述坩堝2經加熱元件4適當加熱後，使所述坩堝2內熔化料形成一熔湯M。其中，熔湯M形成過程為一般實施方式可達成，本發明在此不加以贅述。

如圖1至圖2F所示，步驟S130為執行一矽單晶長晶步驟。所述矽單晶長晶步驟包含：以所述拉提元件3接觸熔湯M（如圖2A），並向上拉提一晶種S以形成一晶體X（如圖2B）。在所述矽單晶長晶步驟中，所述坩堝2是以一第一旋轉方向R1進行自轉，並且所述拉提元件3是以一第二旋轉方向R2進行自轉，以使得所述晶種S及晶體X能被所述拉提元件3帶動、而以所述第二旋轉方向R2進行自轉。其中，所述第一旋轉方向R1相同於第二旋轉方向R2，並且在同一個時間下，所述坩堝2以第一旋轉方向R1進行自轉的旋轉速度小於所述晶體X以第二旋轉方向R2進行自轉的旋轉速度。

在本發明的一實施例中，所述矽單晶長晶設備100的爐腔1定義有一中心軸線L，並且所述坩堝2是對稱於所述中心軸線L，而所述拉提元件3是沿著所述中心軸線L設置。其中，所述坩堝2是以第一旋轉方向R1環繞著中心軸線L進行自轉，並且所述拉提元件3及所述晶體X皆是以第二旋轉方向R2環繞著中心軸線L進行自轉。

在本發明的一實施例中，所述矽單晶長晶設備100是設置於地球的北半球，因此盛裝於所述坩堝2的熔湯M將受一科氏力的作用而向右偏轉，此時，配合於所述熔湯M的偏轉方向，所述坩堝2的第一旋轉方向R1及所述晶體X的第二旋轉方向R2皆被設定為順時針旋轉方向，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明的另一實施例中，所述矽單晶長晶設備100是設置於地球的南半球，因此盛裝於所述坩堝2的熔湯M將受一科氏力的作用而向左偏轉，此時，配合於所述熔湯M的偏轉方向，所述坩堝2的第一旋轉方向R1及所述晶體X的第二旋轉方向R2皆被設定為逆時針旋轉方向。

請繼續參閱圖2A至圖2F，所述矽單晶長晶步驟依序包含一起始階段（initial stage）、一轉肩生長階段（shoulder growth stage）、一主體生長階段（body growth stage）、及一尾部生長階段（tail growth stage）。

所述起始階段包含：自上述熔湯M的液面實施固化以形成有一晶體X（如圖2B），並且使得所述晶體X朝向坩堝2的側壁進行橫向長晶，以增加所述晶體X的一外徑（如圖2C）。

更具體地說，所述矽單晶長晶設備100能提供一晶種S位於拉提元件3的一端並接觸到熔湯M的液面、且能控制所述加熱元件4的熱能輸出，以使所述熔湯M的液面實施固化而形成一固液界面、且使所述晶種S與熔湯M的固液界面上開始生長和晶種S具有相同晶體結構的晶體X。其中，固化長晶過程進一步包含一晶頸生長階段及一晶冠生長階段。

其中，於所述晶頸生長階段（neck growth stage）中，因晶種S與矽熔單晶熔湯M的固液界面接觸而產生熱應力，使晶種S產生差排（dislocations）現象，但是當晶頸開始生長後，這些差排現象就會消失。再者，晶頸生長時會將晶種S快速往上提升，使得長出的晶體X直徑縮到一定的大小（如：4~6mm）。於晶冠生長階段（crown growth stage）中，當晶頸生長完成後，需降低拉速與溫度，讓晶體X的直徑漸漸增大至所需的大小，以開始形成晶冠（如圖2B及圖2C）。

所述轉肩生長階段（shoulder growth stage）包含：在上述晶體X的外徑達到一預定值的至少九成時，調整坩堝2周圍的熱場，以使晶體X的外徑達到所述預定值、並定義為一頭段晶體，而後使所述頭段晶體朝向坩堝2內底面進行縱向長晶。也就是說，在本實施例所述晶體X往上拉形成晶頸及晶冠，並且熔湯M的固液界面與晶體X的固化速度穩定之後，晶體X即不再拉晶，也不再橫向長晶，僅需調降所述加熱元件4並控制坩堝2的冷卻速度，以使所述頭段晶體進行縱向並向下長晶。

如圖2D及圖2E所示，所述主體生長階段（body growth stage）包含：降低所述加熱元件4的熱能總輸出，以使上述頭段晶體接續固晶形成一晶身。

更具體地說，在上述晶頸與晶冠生長後，所述矽單晶長晶設備100可以藉由拉速與溫度的調整，讓頭段晶體的外徑維持在預定值，並且可以藉由多次固晶以形成多段晶體，其合稱為晶身。

所述尾部生長階段（tail growth stage）包含：降低加熱元件4的熱能輸出，以使上述晶身接續固晶形成一尾段晶體，並使所述尾段晶體X脫離坩堝2，以得到由所述熔湯M固化形成的一矽單晶晶棒（如圖2F）。

根據上述結尾步驟的實施例中，在固晶過程中使得尾段晶體脫離坩堝2之後，持續保溫以逐漸降低晶體X內應力，藉以得到由熔湯M固化形成矽單晶晶棒。然後緩慢地冷卻後再拿出爐腔1外。從而實現了矽單晶晶棒的生長。值得一提的是，在本實施例中，所述矽單晶長晶方法所形成的晶體X為一N型半導體，並且所述矽單晶晶棒為一重摻晶棒，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明的另一實施例中，所述矽單晶長晶方法所形成的晶體X也可以為一P型半導體。

進一步地說，由於所述坩堝2的旋轉方向與晶體X的旋轉方向相同（如：同樣為順時針旋轉方向），因此當所述晶體X生長至一定的長度及外徑後（尤其是當晶體X生長至主體生長階段時），所述晶體X會容易受熔湯M流場的影響而產生晃動的問題。為了避免上述問題，在本發明的一實施例中，所述坩堝2於主體生長階段中的旋轉速度會隨著時間遞減，並且所述晶體X於主體生長階段中的旋轉速度也會隨著時間遞減，並且在同一個時間下，所述坩堝2的旋轉速度會小於所述晶體X的旋轉速度。藉由上述製程條件，所述晶體X在熔湯M中容易產生晃動的問題能夠被有效地避免，從而使得最終形成的矽單晶晶棒的生長品質能被有效地提升。

另，為了讓所述晶體X在坩堝2及晶體X皆以相同方向旋轉、且所述坩堝2及熔湯M皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內的製程條件下，其能夠生長成為品質良好的矽單晶晶棒，在本發明的一實施例中，所述坩堝2及晶體X的旋轉速度、及所述拉提元件3的拉提拉速度，在晶體的不同生長階段下，皆具有一較佳的製程參數範圍。

更具體地說，在所述晶頸生長階段中，所述坩堝2具有一第一坩堝轉速，並且所述晶體X具有一第一晶體轉速。在所述晶冠生長階段中，所述坩堝2具有一第二坩堝轉速，並且所述晶體X具有一第二晶體轉速。在所述轉肩生長階段中，所述坩堝2具有一第三坩堝轉速，並且所述晶體X具有一第三晶體轉速。在所述主體生長階段中，所述坩堝2具有一第四坩堝轉速，並且所述晶體X具有一第四晶體轉速。

所述坩堝2在晶頸生長階段前的一浸漬階段（dipping）下不進行旋轉，其目的是為了確認熔湯M的溫度。接著，在晶頸生長階段下，所述坩堝2的旋轉速度被設定為所述第一坩堝轉速（如：每分鐘12轉至每分鐘16轉之間）。

在相對值方面，所述第二坩堝轉速是自90%至110%的第一坩堝轉速遞減至50%至70%的第一坩堝轉速，所述第三坩堝轉速為90%至110%的第二坩堝轉速，並且所述第四坩堝轉速是自90%至110%的第三坩堝轉速遞減至50%至70%的第三坩堝轉速。

相對於所述坩堝2的旋轉速度，所述第一晶體轉速為130%至150%的所述第一坩堝轉速，所述第二晶體轉速為90%至110%的第一晶體轉速，所述第三晶體轉速為90%至110%的第二晶體轉速，並且所述第四晶體轉速是自90%至110%的第三晶體轉速遞減至45%至65%的第三晶體轉速。

更具體地說，在絕對值方面，所述第一坩堝轉速是介於每分鐘12轉至每分鐘16轉之間，所述第二坩堝轉速是自每分鐘12轉至每分鐘16轉之間遞減至每分鐘6轉至每分鐘10轉之間，所述第三坩堝轉速是介於每分鐘6轉至每分鐘10轉之間，並且所述第四坩堝轉速是自每分鐘6轉至每分鐘10轉之間遞減至每分鐘4轉至每分鐘6轉之間。

相對於所述坩堝2的旋轉速度，所述第一晶體轉速是介於每分鐘18轉至每分鐘22轉之間，所述第二晶體轉速是介於每分鐘18轉至每分鐘22轉之間，所述第三晶體轉速是介於每分鐘18轉至每分鐘22轉之間，並且所述第四晶體轉速是自每分鐘18轉至每分鐘22轉之間遞減至每分鐘9轉至每分鐘13轉之間。

另，在本實施例中，所述拉提元件3能沿其長度方向以一提拉速度內來回移動。其中，所述拉提元件3在晶頸生長階段中的一第一提拉速度是介於100 mm/hr至200 mm/hr之間，所述拉提元件3在晶冠生長階段中的一第二提拉速度是介於30 mm/hr至50 mm/hr之間，所述拉提元件3在轉肩生長階段中的一第三提拉速度是介於100 mm/hr至120 mm/hr之間，並且所述拉提元件3在主體生長階段中的一第四提拉速度是介於30 mm/hr至50 mm/hr之間。

上述坩堝2及晶體X的旋轉速度、及拉提元件3的拉提拉速度的製程參數範圍整理如表1。

表1 坩堝轉速、晶體轉速、及提拉速度的製程參數範圍

	晶頸生長階段	晶冠生長階段	轉肩生長階段	主體生長階段
坩堝轉速(rpm)	第一坩堝轉速 12~16rpm	第二坩堝轉速 自12~16rpm 遞減至6~10rpm	第三坩堝轉速 6~10rpm	第四坩堝轉速 自6~10rpm 遞減至4~6rpm
晶體轉速(rpm)	第一晶體轉速 18~22rpm	第二晶體轉速 18~22rpm	第三晶體轉速 18~22rpm	第四晶體轉速. 自18~22rpm 遞減至9~13rpm
提拉速度(mm/hr)	第一提拉速度 100~200mm/hr	第二提拉速度 30~50mm/hr	第三提拉速度 100~120mm/hr	第四提拉速度 30~50mm/hr

本發明實施例的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備100能通過所述坩堝2及熔湯M皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內、所述第一旋轉方向R1相同於第二旋轉方向R2、及所述坩堝2以第一旋轉方向R1進行自轉的旋轉速度小於所述晶體X以第二旋轉方向R2進行自轉的旋轉速度、搭配於上述不同生長階段下的製程參數範圍的技術方案，而使得所述晶體X能夠生長成為品質良好的矽單晶晶棒。

再者，由於本發明實施例的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備100不需要設置有任何的磁力裝置，因此其具有設備成本低、設備維修容易、及製程參數容易控制等優勢。

請進一步參閱圖3所示，其為本發明實施例盛裝於坩堝2內的熔湯M於矽單晶長晶步驟下的流場分布圖。從圖中可以得知，本發明實施例的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備100能通過上述技術方案，而使得所述熔湯M內部產生多個渦流V（如圖3，在中心軸線L的一側，熔湯M內部產生了至少四個渦流V），而該些渦流V可以抑制氧化物雜質在晶體生長的過程中進入到晶體中，並且該些渦流V能夠讓熔湯M的熱傳遞的速度變慢，因此使得熔湯M的固液介面朝熔湯M的方向凸出，從而讓晶棒溫度相對於晶棒拉速的比值（即G/V值）更容易達到熱平衡，藉以避免組成過冷、且可以使得重摻晶棒的成晶率更好。

[實施例的有益效果]

本發明的有益效果在於，本發明所提供的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備能通過所述坩堝及熔湯皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內、所述第一旋轉方向相同於第二旋轉方向、及所述坩堝以第一旋轉方向進行自轉的旋轉速度小於所述晶體以第二旋轉方向進行自轉的旋轉速度、搭配於上述不同生長階段下的製程參數範圍的技術方案，而使得所述晶體能夠生長成為品質良好的矽單晶晶棒。

更進一步來說，由於本發明實施例的矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備不需要設置有任何的磁力裝置，因此其具有設備成本低、設備維修容易、及製程參數容易控制等優勢。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

100:矽單晶長晶設備

1:爐腔

11:容置空間

12:閥口

2:坩堝

3:拉提元件

4:加熱元件

5:熱帷幕

M:熔湯

S:晶種

X:晶體

V:渦流

R1:第一旋轉方向

R2:第二旋轉方向

L:中心軸線

圖1為本發明實施例的矽單晶長晶方法的步驟流程示意圖。

圖2A至圖2F分別為本發明實施例的矽單晶長晶方法於不同生長階段下的示意圖。

圖3為本發明實施例的熔湯內部的流場分布示意圖。

Claims (9)

1. 一種矽單晶長晶方法，其包括：執行一準備步驟，以一坩堝盛裝一熔湯，並且讓所述坩堝及所述熔湯皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內；以及執行一矽單晶長晶步驟，以一拉提元件接觸所述熔湯，並向上拉提一晶種以形成一晶體；將所述坩堝以一第一旋轉方向進行自轉；及將所述拉提元件以一第二旋轉方向進行自轉，以使得所述晶體能被所述拉提元件帶動、而以所述第二旋轉方向進行自轉；其中，所述第一旋轉方向相同於所述第二旋轉方向，並且所述坩堝以所述第一旋轉方向進行自轉的旋轉速度小於所述晶體以所述第二旋轉方向進行自轉的旋轉速度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的矽單晶長晶方法，其中，當盛裝於所述坩堝的所述熔湯受一科氏力的作用而向右偏轉時，配合於所述熔湯的偏轉方向，所述坩堝的所述第一旋轉方向及所述晶體的所述第二旋轉方向皆被設定為順時針旋轉方向；或者，當盛裝於所述坩堝的所述熔湯受所述科氏力的作用而向左偏轉時，配合於所述熔湯的偏轉方向，所述坩堝的所述第一旋轉方向及所述晶體的所述第二旋轉方向皆被設定為逆時針旋轉方向。
3. 一種矽單晶長晶方法，其包括：執行一準備步驟，以一坩堝盛裝一熔湯，並且讓所述坩堝及所述熔湯皆不設置在任何一磁力裝置的磁場範圍內；以及執行一矽單晶長晶步驟，以一拉提元件接觸所述熔湯，並向上拉提一晶種以形成一晶體；將所述坩堝以一第一旋轉方向進行自轉；及將所述拉提元件以一第二旋轉方向進行自轉，以使得所述晶體能被所述拉提元件帶動、而以所述第二旋轉方 向進行自轉；其中，所述第一旋轉方向相同於所述第二旋轉方向，並且所述坩堝以所述第一旋轉方向進行自轉的旋轉速度小於所述晶體以所述第二旋轉方向進行自轉的旋轉速度；其中，所述矽單晶長晶步驟依序包含一晶頸生長階段(neck growth stage)、一晶冠生長階段(crown growth stage)、一轉肩生長階段(shoulder growth stage)、及一主體生長階段(body growth stage)；其中，所述坩堝於所述主體生長階段中的旋轉速度會隨著時間遞減，並且所述晶體於所述主體生長階段中的旋轉速度也會隨著時間遞減。
4. 如申請專利範圍第3項所述的矽單晶長晶方法，其中，在所述晶頸生長階段中，所述坩堝具有一第一坩堝轉速；在所述晶冠生長階段中，所述坩堝具有一第二坩堝轉速；在所述轉肩生長階段中，所述坩堝具有一第三坩堝轉速；在所述主體生長階段中，所述坩堝具有一第四坩堝轉速；其中，所述第二坩堝轉速是自90%至110%的所述第一坩堝轉速遞減至50%至70%的所述第一坩堝轉速，所述第三坩堝轉速為90%至110%的所述第二坩堝轉速，並且所述第四坩堝轉速是自90%至110%的所述第三坩堝轉速遞減至50%至70%的所述第三坩堝轉速。
5. 如申請專利範圍第4項所述的矽單晶長晶方法，其中，在所述晶頸生長階段中，所述晶體具有一第一晶體轉速；在所述晶冠生長階段中，所述晶體具有一第二晶體轉速；在所述轉肩生長階段中，所述晶體具有一第三晶體轉速；在所述主體生長階段中，所述晶體具有一第四晶體轉速；其中，所述第一晶體轉速為130%至150%的所述第一坩堝轉速，所述第二晶體轉速為90%至110%的所述第一晶體轉速，所述第三晶體轉速為90% 至110%的所述第二晶體轉速，並且所述第四晶體轉速是自90%至110%的所述第三晶體轉速遞減至45%至65%的所述第三晶體轉速。
6. 如申請專利範圍第3項所述的矽單晶長晶方法，其中，在所述晶頸生長階段中，所述坩堝具有一第一坩堝轉速；在所述晶冠生長階段中，所述坩堝具有一第二坩堝轉速；在所述轉肩生長階段中，所述坩堝具有一第三坩堝轉速；在所述主體生長階段中，所述坩堝具有一第四坩堝轉速；其中，所述第一坩堝轉速是介於每分鐘12轉至每分鐘16轉之間，所述第二坩堝轉速是自每分鐘12轉至每分鐘16轉之間遞減至每分鐘6轉至每分鐘10轉之間，所述第三坩堝轉速是介於每分鐘6轉至每分鐘10轉之間，並且所述第四坩堝轉速是自每分鐘6轉至每分鐘10轉之間遞減至每分鐘4轉至每分鐘6轉之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述的矽單晶長晶方法，其中，在所述晶頸生長階段中，所述晶體具有一第一晶體轉速；在所述晶冠生長階段中，所述晶體具有一第二晶體轉速；在所述轉肩生長階段中，所述晶體具有一第三晶體轉速；在所述主體生長階段中，所述晶體具有一第四晶體轉速；其中，所述第一晶體轉速是介於每分鐘18轉至每分鐘22轉之間，所述第二晶體轉速是介於每分鐘18轉至每分鐘22轉之間，所述第三晶體轉速是介於每分鐘18轉至每分鐘22轉之間，並且所述第四晶體轉速是自每分鐘18轉至每分鐘22轉之間遞減至每分鐘9轉至每分鐘13轉之間。
8. 如申請專利範圍第3項至第7項中任一項所述的矽單晶長晶方法，其中，所述拉提元件能沿其長度方向在一提拉速度內來回移動，所述拉提元件在所述晶頸生長階段中的所述提拉速度是介於100mm/hr至200mm/hr之間，所述拉提元件在所述晶冠 生長階段中的所述提拉速度是介於30mm/hr至50mm/hr之間，所述拉提元件在所述轉肩生長階段中的所述提拉速度是介於100mm/hr至120mm/hr之間，並且所述拉提元件在所述主體生長階段中的所述提拉速度是介於30mm/hr至50mm/hr之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述的矽單晶長晶方法，其中，當在執行所述矽單晶長晶步驟時，盛裝於所述坩堝的所述熔湯的內部將產生多個渦流，並且多個所述渦流的數量不小於四個。

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