A numerical study on the optimum operation condition for axial oxygen concentration in 8 inch silicon growth by cusp MCZ

8인치 실리콘성장을 위한 커스프 MCZ계에서 축방향 산소분포에 대한 연구

A numerical study was conducted on the optimum magnetic field intensity and asymmetric factor for uniform axial oxygen concentration in 8 inch silicon single crystal growing process by magnetic Czochralski method. For constant shape of cusp field, a change of coil and crucible position were compared. In case of symmetric cusp field, magnetic field intensity variation shows concave downward with crystal growing for uniform, axial oxygen concentration. A numerical results show similar value of standard deviation of average oxygen concentration for uniform oxygen concentration between coil and crucible position change. In case of asymmetric cusp field. asymmetric factor is increased with crystal growing to have uniform oxygen concentration.

초크랄스키법들 의한 8인치 실리콘 단결정 성장계에 대칭과 비대칭 커스프 자장을 인가하여 결정을 성장시켰을 때 축방향으로 일정한 산소농도분포를 가질 수 있는 적절한 인가 자장의 크기와 비대칭도에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 결정이 성장할 때 커스프 자장의 형태가 유지되는 방법으로 도가니의 위치를 변화시키는 방법과 인가코일의 위치를 변화시키는 방법을 비교하였다. 대칭 커스프 자장이 인가된 경우, 축방향으로 일정한 산소농도를 얻을 수 있는 자장의 강도변화는 결정이 성장함에 따라 아래로 볼록한 형태를 띠었다. 축밟향으로 일정한 산소농도분포를 갖기 위해 도가니의 위치를 변화시키는 방법과 코일의 위치를 변화시키는 방법을 비교한 결과 비슷한 산소농도의 표준편차값을 가짐을 알 수 있었다. 비대칭 자장이 인가된 경우, 축방향으로 일정한 산소농도 분포를 얻기 위해서는 비대칭도는 결정이 성장함에 따라 점차 증가하는 양상을 보였다.