Wacker Siltronic AG借助FEMAG软件研发晶体生长设备

瓦克集团世创电子材料股份有限公司（Wacker Siltronic AG）是全球领先的超纯硅晶片生产商之一，是众多领先的芯片制造商的合作伙伴。该公司在欧洲、亚洲和美国设有研发、生产基地，能开发并制造直径达300 mm的硅片，在全球半导体市场中具有重要的影响力。

   Wacker Siltronic公司作为FEMAG软件的典型用户，很早就利用FEMAG软件从事半导体单晶硅的生长工艺数值模拟，有力地推动了该公司在半导体硅产品生长设备的研发与生产工作。

   FEMAG软件能够综合考虑硅晶体Cz法生长炉内各组件之间的传热，全局模拟炉内（准稳态或瞬时动态）的温场分布与流体流动。通过分析炉内的全局动态传热，可以有效分析与优化炉体的结构以及晶体生长的工艺条件。

   Wacker Siltronic公司在二十世纪九十年代就意识到，数值模拟技术对于改善晶体生长工艺、优化晶体生长炉的重要作用。他们利用FEMAG软件模拟分析了单 晶硅Cz法生长的全局动态传热过程，并与工业生产中的试验结果做了对比；通过比较发现，FEMAG模拟分析结果与试验结果非常吻合，尤其是加热功率与坩埚 温度。该结果大大增强了该公司运用FEMAG软件进行晶体生长工艺与设备优化助力试验、降低研发成本的信心。

   同时，他们采用不同的热屏，分别分析了4"、 6" 、 8" 硅晶体Cz法生长过程中晶体尺寸、热屏以及提拉速率之间的关系。他们发现，临界提拉速率与晶体直径、热屏的类型有关（通过计算固/液界面处的轴向温度梯 度，临界提拉速率与轴向温度梯度成正比，而轴向温度梯度与晶体尺寸、热屏有关）。认识到晶体尺寸、提拉速率与加热功率之间的动态相互作用对于控制硅晶体 Cz法生长工艺、提高晶体质量具有重要的意义。