【正文】 on in CZSi Crystal Growth CUSP 磁場對直拉 單晶硅 氧濃度分布影響的數(shù)值模擬 常麟 * ，周旗鋼，戴小林，魯進軍，盧立延 ( 北京有色金屬研究總院有研半導體材料股份有限公司，北京 100088) 摘要 ： 利用有限元分析軟件 FEMAG/CZ對 φ300 mm 直拉 單晶硅 生長過程進行模擬，分析了保持 CUSP 磁場對稱面與熔體坩堝界面交點處的徑向分量不變的情況下， 單晶硅 中氧濃度分別隨 CUSP 磁場通電線圈距離、通電線圈半徑的變化規(guī)律。隨著通電線圈距離和半徑的增大，晶體 熔體固液界面氧濃度均逐漸降低。隨著通電線圈距離和半徑的增大，硅熔體徑向磁場強度逐漸增大，對坩堝底部熔體向晶體 熔體固液界面處對流的抑制作用加強，固液界面下方熔體軸向流速減小，使得從坩堝底部運輸上來的富氧熔體減少，繼而固液界面處的氧濃度降低。隨著線圈距離和半徑的增大，為保持所需磁場強度，施加電流也逐漸增大，從而能耗增大，與增大通電線圈距離相比，增大通電線圈半徑所需的電流較大。通過實驗，將 CUSP 磁場對單晶中氧濃度分布影響的數(shù)值模擬結(jié)果與實際晶體生長進行了對比，實驗結(jié)果驗證了數(shù)值模擬的結(jié)果。 關(guān)鍵詞 ： 直拉 單晶硅 ； CUSP 磁場 ； 氧濃度 ； 有限元分析 ； 數(shù)值模擬 Numerical Simulation of Oxygen Concentration of CZSi in Cusp Magic Field CUSP磁場中 直拉單晶 硅氧濃度分布的數(shù)值模擬 王永濤 1， 2，庫黎明 1，徐文婷 1， 2，戴小林 1，肖清華 1，閆志瑞 1，周旗鋼 1， 2 （ ，北京 100088； ，北京 100088） 摘要 ：利用 FEMAG/CZ軟件，模擬研究了 CUSP磁場對稱面（定義為 0高斯面）與熔體自由表面距離對直拉硅固液界面氧濃度分布的影響。結(jié)果表明：隨著 0高斯面的下移，熔體中的最小氧濃度降低，而固液界面的氧濃度升高，且徑向均勻性變差。分析表明，這與熔體自由表面處的 Marangoni 流有關(guān)，抑制該流動有利于熔體中氧的蒸發(fā)，從而在自由表面下獲得更低氧濃度的熔體，但會阻礙自由表面下方低氧熔體往固液界面的輸運。因此，推斷當 0高斯面位于熔體自由表面下某一位置時，固液界面氧濃度將達到最低。模擬中，該位置位于 Hm=0~之間。 關(guān)鍵詞 ： CUSP磁場；直拉 單晶 硅；氧濃度；數(shù)值模擬 Defect engineering of Czochralski singlecrystal silicon 直拉 法單晶硅的缺陷預測 T. Sinnoa*， E. Dornbergerb， W. von Ammonb， . Brownc， F. Dupretd aDepartment of Chemical Engineering， University of Pennsylvania， Philadelphia，PA 191046393， USA bWackerSiltronic AG， D84479 Burghausen， Germany cDepartment of Chemical Engineering， Massachusetts Institute of Technology， Cambridge， MA 02139， USA dCESAME， Universite Catholique de Louvain， 4 . Lemaitre， B1348 LouvainlaNeuve， Belgium 摘要 ： 現(xiàn)代微電子設備生產(chǎn)要求單晶硅基片要有空前的均勻性和純度。隨著電子設備的特征長度進入納米級別， 傳統(tǒng)的 生產(chǎn) 過程設計和優(yōu)化技術(shù)，已經(jīng)難以跟上晶體生長和晶片處理過程不斷演化的步伐。 這 要求我們對某些物理機制要有更深入的理解，比如晶體硅微結(jié)構(gòu)的演變機制以及相應的電子特性。 本文 基于晶體生長過程中硅既有點缺陷 的動態(tài)變化進行建模分析，旨在開發(fā)綜合性的、魯棒性能好的工具，用以預測微缺陷的分布與操作工況之間的函數(shù)關(guān)系。這些工具并非完全獨立于試驗 所得 特性，而是充分利用了幾十年以來工業(yè) 經(jīng)驗沉積而成的硅晶信息庫。本文主要關(guān)注 直拉 法 單晶 硅中觀測到的兩種具體的微缺陷結(jié)構(gòu)：氧化誘生層錯環(huán)（ OSF環(huán)）和八面體空穴，后者是限制當下商業(yè) 直拉單晶 硅 質(zhì)量的重要因素，也是亟待解決 的 問題。 關(guān)鍵詞 ： 直拉單晶 硅，點缺陷，微缺陷， OSF環(huán)，空穴，缺陷預測 Developing Quantitative, Multiscale Models for Microgravity Crystal Growth 微重力環(huán)境晶體生長的定量化多尺度模型開發(fā) JEFFREY J. DERBY， a YONGIl KWON， a ARUN PANDY， a PAUL SONDA，a ANDREW YECKEL， a THOMAS JUNG， b AND GEORG MULLER b a Department of Chemical Engineering amp。 Materials Science and Minnesota Superputer Institute， University of Minnesota， Minneapolis， Minnesota 554550132， USA b Department of Materials Science (WW6)， University of ErlangenNurnberg， 91058 Erlangen， Germany 摘要 ： 微重力環(huán)境下的晶體生長，對于我們深入理解熔融晶體的生長行為有重要意義。本文中，我們將回顧微重力環(huán)境晶體生長的簡要發(fā)展史，并通過 對不斷改進的 貼切 模型的探討，闡釋并優(yōu)化這些生長試驗。 日益嚴格 的模型唯實性和 模型預測能力，要求我們探尋 對于多個 完全不同長度尺寸上的重要現(xiàn)象的描述方法。其中尤為重要的是能夠描述三維瞬態(tài)連續(xù)場傳輸（流場、熱場、傳質(zhì)場），相變現(xiàn)象（熱力學和動力學），以及系統(tǒng)設計（比如熔體生長過程中熔爐的熱傳導）。為描述這些多尺度效應，文中綜述了相應的數(shù)學模型和數(shù)值算法。 關(guān)鍵詞 ：晶體 生長，數(shù)學模型，數(shù)值模型，對流，熱傳導，傳質(zhì)，熔析，微重力，三維 模型，瞬態(tài)分析，有限元方法，多尺度模型，熔爐熱傳導 Dynamic prediction of point defects in Czochralski silicon growth. An attempt to reconcile experimental defect diffusion coefficients with the V/G criterion 直拉 法晶體生長中點缺陷的動態(tài)預測 —— 一次調(diào)和試驗缺陷擴散系數(shù)和 V/G 準則的嘗試 N. Van Goethema， A. de Potterb， N. Van den Bogaerta， b， F. Dupreta， b， a CESAME， Universite180。 catholique de Louvain， LouvainlaNeuve， Belgium b FEMAG Soft . Company， LouvainlaNeuve， Belgium 摘要 ： 本文通過 FEMAG軟件 ， 進行完全的瞬態(tài)、整體性模擬分析 ， 以預測生長中的 單晶 硅晶體中點缺陷的分部情況。另外，文中調(diào)整了缺陷控制模型，以 做到在符合 V/G準則的同時， 更好的貼合自間隙和空位擴散系數(shù) 的既有測量數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，引入熱流動效應的影響可以建立更恰當?shù)哪Ｐ屯瑫r滿足這兩個條件。 Effect of the crystal–melt interface on the grownin defects in silicon CZ growth 硅晶 直拉 法生長過程中晶體 熔體界面對原生缺陷的影響 BokCheol Sim， YoHan Jung， JaiEun Lee， HongWoo Lee Crystal Growth Technology Team， LG Siltron， 283 Imsoodong， Gumi， Gyeongbuk 730724， Republic of Korea 摘要 ：通過磁場 直拉 法， 在各種不同的生長條件下生成 直徑 20