晶体生长软件FEMAG

1、晶体生长软件 FEMAG-CZ之提拉法Czochralski (CZ) Process ( FEMAG-CZ )FEMAG 直拉法模拟软件(FEMAG-CZ )用于模拟直拉法工艺(包括Cz, MCz, VCz,泡生法)。FEMAG-CZ直拉法模拟软件用于新的热场设计，并研发新的方法以满足新的商 业需求点，比如：大直径晶锭生长无缺陷硅晶锭生长提高成品率氧含量控制降低碳含量晶锭半径和沿轴向的电阻率差异减小CCZ工艺仿真磁场设计蓝宝石生长工艺设计FEMAG-CZ模拟软件通过降低试验成本而节省了 R&D消耗Poinr Oeted PrwdKiKNi(CkCv)I大直径晶锭生长以期不进行大量昂贵的可行性

2、试验生长大尺寸晶体看起来是不太现实的。FEMAG-CZ软件提供这种可能性。为了生产450 mm 及以上的大尺寸无缺陷硅晶体，晶体生长工程师通过使用 FEMAG-CZ来定义关键的工艺参数，而无需任何材料和能源的消耗。FEMAG-CZ能够设计新的热场并研发新的工艺技术，在 FEMAG直拉法模拟软 件的帮助下，晶体生长工程师能够在一个有效的虚拟环境中优化每一个关键参 数，比如旋转速率，提拉速度，气体流速，压强和功率消耗等。FEMAG直拉法模拟还能进一步为晶体生长工程师给出在某一工艺配置下产出的最终成品的质 量和成本信息，比如晶体中的温度梯度，氧/碳/掺杂物/微缺陷分布等。通过软件能够获得硅/锗/蓝宝

3、石晶体质量和产品成本信息，这一模拟过程无需任 何材料和能量的消耗。FEMAG 3D 熔体流动模拟结果FEMAG动态模拟无缺陷硅晶锭生长无缺陷晶体硅生长是世界上最大的难点之一。FEMAG模拟软件能够帮助工程师运用自己创新的技术生长出无缺陷晶体。运用FEMAG软件缺陷工程模块可以预测晶体炉或者其他指定直拉法工艺环境 中生长的晶体成品质量。缺陷工程模块能够洞悉硅、锗生长过程中填隙原子，空位和微孔演变过程。FEMAG-CZ能够成为你的测试平台，试验在不同的操作条件下对晶体生长质量 的影响，如热场设计加热器功率晶体和坩埚的旋转速率晶体提拉速度，坩埚的位置气体流率和压强一旦掌握了晶体生长工艺中的动态规律，

4、就可以找到最优的配置以增加成品率和 投资回报。直拉法晶体生长中的填隙原子和空位的动态预测2!1 .1 h1 .1.LIL!QIO-直拉法晶体硅生长中的OSF （氧化诱生层错）预测提咼成品率在没有任何结构损失的情况下直拉法晶体炉所能达到的最大提拉速度是什么？ 你是否也在寻找这一难题的解决方案呢？你知道影响产出的限制因素是什么吗？FEMAG直拉法模拟软件可以帮助工程师在晶体生长过程的每一个时刻追踪关 键参数的变化。直拉法模拟软件为工程师们提供了在晶体生长过程中凝固前沿形状，热弹性应 力，溶体流动形态，气体流动形态，石墨系统的温度变化等信息。用户可以通过 上述的参数信息优化其工艺条件，从而增加凝固生

5、产效率和产出。因此，借助FEMAG直拉法模拟软件工程师不仅可以增加其产出，还能获取下 代晶体生长工艺技术创新的关键信息。直拉法晶体生长的三维应力分布FEMAGSoft (c) 2008VM/ CRSS14110,67,063.530100072FEMAGSoft (c) 2008VM /CRSS14.110.67.05FEMAGSoft (c) 2008VM (Pa)2.21e+071 66e+07116+071.3484-05VM / CRSS10.6I 7.053.530.000395FEMAGSoft (c) 2008氧含量控制氧气是晶体生长过程中至关重要的影响因素。从缩颈阶段到最后的收

6、尾阶段， 沿径向和轴向氧含量的控制都是工业上的一大挑战。N型硅太阳能电池，要求氧含量必须尽可能少，对于IC晶圆而言也必须对氧含量控制得很好。针对这两类应用，FEMAG直拉法模拟软件能根据其工艺配置（热 场配置和操作条件）计算出晶体中的氧气分布。FEMAG的使用者运用了 FEMAG 直拉法横向磁场模块（FEMAGCZ-TMF）来测试新的技术（比如新的磁场设置） 来优化氧气的分布情况。FEMAG直拉法模拟软件为工程师提供了创新的氧气模 型以精确地预测晶体中氧气的变化情况。硅晶体直拉法生长的氧含量预测I * I * * I I7.1E+23 肚+23 U.Jt-23 E盼204.5E*23 4E血

7、3.5E-23 3E+2325E-231.5E*23 j t3.BE.243.+E-2+3E+24J.5E-2+ 低0 2.4E-24 J.2E-24 ?E+W1.2E-24 1E+H 旺価61-+23 4E血碳含量控制碳是不需要的额外成分，会从石墨元素中渗入到硅晶体中。晶体中碳含量的增 加会对电池转换效率和整个晶圆生产工艺产生阻碍。碳含量预测涉及几个方面的问题-需要探究原料，晶体生长区中杂质浸入以及密闭性对最终结晶质量的 影响。无论是半导体晶圆或太阳能晶片，碳的存在都会产生负面效应。FEMAG直拉法模拟软件为工程师们提供了特有的模型去分析指定工艺过程的碳浓度。FEMAG直拉法模拟软件能够根据

8、其工艺配置（热场配置和操作条件）来计算 晶体中的碳分布。电阻率差异减小生长轴向和径向电阻率均匀的晶体一直是一大难题，怎样去突破它呢?高电阻率或者超高电阻率硅晶圆的主要特征是在晶圆厚度方向电阻率的良 好均匀性，同时沿轴向和径向的电阻率梯度也具有一定均匀性，且在整个器 件加工时都具备稳定性。这些特征依赖于晶体生长环境，同时也受到硅晶体 生长过程中掺杂数量和掺杂类型的影响。FEMAG-CZ模拟软件通过计算整 个晶体生长过程里的掺杂分布来帮助工程师们设计一种理想的晶体生长工 艺以达到均匀的电阻率。一些最早使用FEMAG直拉法模拟软件的企业如今 业已成为全球半导体行业中的领军者。直拉法硅晶体生长的硼浓度

9、分布预测ceoK9BE+22 BE 1.94E22 1.92Er2Zl4E22W2E22 1E*22T.7BE1-221J6E?2U4E22CSd24E*2? 2j62E*22 2Et22259E*22 ?丽 ETP 254E?2 2.52E22 25Et222346222.+2E*22 2.*E*222b36E*22 2.38E 2.34E22连续提拉法（CCZ ）工艺仿真连续提拉法晶体生长是一项复杂而具有市场潜力的技术。显然这项技术相当费钱甚至还会导致企业破产。但我们仍想知道怎样才能掌握这项工艺？工业使用者梦想通过CCZ晶体生长法得到超高电阻率硅片。高电阻率或者超高电阻率 硅晶圆，在晶圆厚

10、度方向电阻率的良好均匀性，同时沿轴向和径向的电阻率梯度也具 有一定均匀性，且在整个器件加工时具备稳定性。在晶体生长技术推向工业生产之前都会进行无数次的设计测试和实验，为此需要付出 极大的金钱消耗。利用FEMAG直拉法模拟软件，为获得同一个信息点所需要耗费的 成本连实验的十分之一都不到。FEMAG直拉法模拟软件会帮助晶体生长工程师了解他们的连续提拉法工艺质量和成 本来源。根据指定的工艺条件，掺杂数量和掺杂种类计算掺杂的分布情况，FEMAG直拉法模拟软件能够帮助工程师设计出能够达到最佳电阻率均匀性的工艺过程。FEMAG直拉法模拟软件是成功掌握 CCZ生长过程的有效途径。连续提拉法的温度预测18001600-1200 -800 ioo200连续提拉法熔体自由表面上部的氮气流场分布磁场设计为生长出高质量的晶体，直拉法晶体炉中的磁场设计是很值得去探究的。但是你知道设计何种在半导体晶锭的工业生产中，会应用各种各样的磁场设计方案，如轴向，cusp型，旋转和横向磁 使用者借助FEMAG直拉法模拟软件包括附加的 FEMAG-CZ横向磁场软件(FEMAGCZ- TMF) 直拉法横向磁场模拟软件是一项首创的三维有限元分析技术，能够在短短一天之内完成工业化学习与掌握成功工艺的