Der Anbau eines Siliziumbarren kann je nach Größe, Qualität und Spezifikation von einer Woche bis zu einem ganzen Monat dauern. Mehr als 75 % aller einkristalligen Siliziumwafer wachsen mit der Czochralski-(CZ)-Methode, bei der Stücke von jungfräuligem polykristallinem Silizium verwendet werden. Diese Stücke werden eingeschmolzen und zusammen mit kleinen Mengen von Elementen, sogenannten Dopanten, in einen Quarztiegel gelegt, von denen Bor, Phosphor, Arsen und Antimon am häufigsten sind. Die zugesetzten Dopanten liefern die gewünschten elektrischen Eigenschaften für den gewachsenen Blockot, und je nachdem, welches Dopant verwendet wird, wird der Ingot zu einem P- oder N-Typ-Ingot (Bor: P-Typ; Phosphor, Antimon, Arsen: N-Typ).
Die Materialien werden dann auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt von Silizium erhitzt, etwa 1420 Grad Celsius. Sobald die Kombination aus polykristallinem Silizium und Dopant verflüssigt ist, wird ein einzelner Siliziumkristall, der Samen, auf der Schmelze platziert und berührt kaum die Oberfläche. Der Samen hat die gleiche Kristallorientierung wie im fertigen Barren. Um eine Gleichmäßigkeit bei der Doping zu erreichen, werden der Samen und der Schmelztiegel aus geschmolzenem Silizium in entgegengesetzte Richtungen gedreht. Sobald die Bedingungen für das Kristallwachstum erfüllt sind, wird der Samenkristall langsam aus der Schmelze gehoben. Das Wachstum beginnt mit einem schnellen Abzug des Samenkristalls, um die Anzahl der Kristalldefekte im Barren zu Beginn des Wachstumsprozesses zu minimieren. Die Zuggeschwindigkeit wird dann reduziert, um den Durchmesser des Kristalls auf etwas größer als den endgültig gewünschten Durchmesser zu erhöhen. Wenn der Zieldurchmesser erreicht ist, werden die Wachstumsbedingungen stabilisiert, um den Durchmesser aufrechtzuerhalten. Wenn der Samen langsam über die Schmelze gehoben wird, bewirkt die Oberflächenspannung zwischen Samen und Schmelze, dass eine dünne Siliziumschicht am Samen haftet und dann abkühlt. Während des Abkühlens orientieren sich die Atome im geschmolzenen Silizium an der Kristallstruktur des Samens.
Sobald der Ingot vollständig gewachsen ist, wird er auf einen ungefähren Durchmesser geschliffen, der etwas größer ist als der gewünschte Durchmesser des fertigen Siliziumwafers. Der Ingot erhält dann eine Kerbe oder eine Flache, um seine Ausrichtung anzugeben, abhängig vom Waferdurchmesser, Kundenspezifikationen oder SEMI-Standards. Nachdem er mehrere Inspektionen bestanden hat, wird der Barren in Scheiben zerschnitten.