线圈台阶数量对悬浮区熔炉内电磁场和热场的影响

作     者：郑万超 李聪 冯旭 张伟才 王东兴 Zheng Wanchao;Li Cong;Feng Xu;Zhang Weicai;Wang Dongxing

作者机构：中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2022年第47卷第6期

页      面：468-474页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：悬浮区熔(FZ)硅 加热线圈 电磁场 热场 Comsol Multiphysics 

摘      要：为了提高悬浮区熔(FZ)法的成晶率和增加FZ法生长硅单晶的直径,使用模拟计算软件对FZ硅单晶生长过程进行了深入研究。通过Comsol Multiphysics软件模拟了FZ炉内的电磁场和热场,分析了加热线圈台阶数量对电磁场和热场的影响。随着加热线圈台阶数量的增加,台阶处磁场强度降低,熔化的多晶硅表面远离中心位置附近的电磁能量和面电流密度增加,在主狭缝前缝尖端和后缝末端正下方的自由熔化表面的电磁能量、面电流密度和温度降低。因此,加热线圈台阶数量的增加可以使多晶硅表面熔化更加均匀并有效抑制液态硅从主狭缝下方边缘处溢出,提高FZ硅单晶生长的稳定性。