本文在对磁控CZ法晶体生长机理认识透彻的基础上，针对磁控CZ法在工业拉制单晶硅过程中出现的如CUSP磁场线圈结构复杂，垂直磁场只能抑制径向的自然对流，水平磁场引起温度分布的非对称性，不适于对大尺寸、高品质、高纯度单晶硅片的大规模生产等问题，研究了一种新型的四极磁场作用下单晶硅的生长过程。　　研究过程中，面对描述晶体生长过程复杂的偏微分方程，解析求解过程需要进行大量的假设和简化，因此与实际生长过程不相符。实验法虽然能揭示一些现象，但是很难定量精确的对熔体内的热场和速度场以及其他条件对晶体生长的影响进行分析且实验花费巨大。数值模拟方法可以更快更精确的认识各种现象对晶体生长的影响，既能定性的说明现象，又能精确的定量计算，为在晶体生长过程中寻求最佳的工艺条件提供了参考，因而数值模拟方法成为了磁场环境下对晶体生长进行研究的主要手段。　　本文在四极磁场环境下采用有限元法数值模拟建立了二维/三维混合模型对晶体生长过程进行了仿真。仿真结果表明，四极磁场作用下有效的抑制了坩埚壁附近的自然对流，与水平磁场相比降低了熔体内部温度的非轴对称性；磁感应强度的增加有利于提高熔体自由液面温度分布的均匀性，但对固液界面形状调节作用不明显；强磁场环境下，提高晶体旋转速度或晶体提拉速度有利于改变固液界面凹凸程度，改善固液界面的三维形态特性，使得固液界面趋于平坦；在晶体生长过程中加入蜗转，自然对流会随着埚转产生的强迫对流旋转，进入磁场为双方向的区域得到抑制，进一步改善熔体中的温度分布；最后综合晶转，埚转以及拉速等工艺在较小的转速下得到均匀稳定的热场并在合理的工艺参数调节范围内给出了较为实用的磁感应强度。