在晶体提拉生长过程中,点缺陷与固-液界面的形状密切相关。当固-液界面形状事先不知道时,可以利用全局模拟方法(包括综合考虑熔体热对流、气体热对流、热传导、辐射传热等)来计算、确定界面的形状。
日本晶圆片生产厂商Komatsu Electronic Metals Co., Ltd(KEM)晶体技术部引进FEMAG/CZ晶体提拉生长数值模拟软件全局预测了单晶硅提拉生长中的热场温度分布、固-液界面形状以及晶体缺陷,并结合物理试验,发现可以用一个参数Gave来确定固-液界面的高度。这个Gave由晶体的平均轴向温度梯度获得,用于描述热场分布。而界面高度h与Gave之间的关系为h=a(V/Gave)+b。其中,参数a与b可以由不同热场以及工艺条件下测得的多组实际固-液界面高度与计算温度数据统计拟合得到。
FEMAG/CZ软件具有强大且专业化的晶体提拉生长模拟与缺陷预测功能,例如,可自动计算与生成弯液面;可以精确确定固-液界面形状;可以综合分析热对流、热传导、辐射传热、磁场等多场多尺寸流动与传热问题;可以有效预测与控制晶体生长过程中产生的缺陷、热应力等。