随着半导体产业对于大直径,高质量单晶的迫切需求,直拉法过程中坩埚内多晶硅投料量急剧增加,由此而产生的熔体热对流已经严重影响了晶体质量。本文以6英寸直拉单晶炉(16英寸坩锅)勾形磁场为研究对象,首先在对晶体生长中单晶炉坩埚内熔体自然对流、毛细对流的形成机理,以及质量输运对晶体质量影响的理论分析基础上,利用ANSYS软件模拟分析了引起坩埚内熔体对流的温度场分布以及晶棒上的温度梯度,对自然对流、毛细对流的影响。然后对勾形磁场磁屏蔽体和电磁场等关键参数进行了模拟分析与优化,选取了线圈匝数、线圈纵横向层数(纵横向层数比值)、上下两线圈间距、磁屏蔽体的厚度、电流和功率等优化参数,并提出可以应用于生产的设计方案。最后为6英寸单晶炉勾形磁场装置提供了具有指导意义的模拟方法和经验数据。