在大尺寸单晶硅Cz生长中，原生缺陷会显著影响MOS器件（metal- oxide- semiconductor）的栅氧化物完整性（GOI）。研究晶体缺陷生长规律，并对其进行有效控制，对于提高晶体质量以及器件可靠性非常重要。
一般，在（1150~1080）℃温度范围内，晶体生长速率的突然改变会显著影响原生缺陷的生成，包括流型缺陷（flow pattern defects，FPD），晶体原生粒子（crystal originated particles，COP），红外散射缺陷（laser scattering defects，LSTD）以及光学检测沉淀缺陷（optical precipitate profiler defects，OPPD）等。另外，有研究表明，FPD与LSTD这两种缺陷密度不仅会相互影响，还会受到（1150~1080）℃温度范围内冷却速率的影响。
为了研究缺陷生长与热场中冷却速率的关系，日本Shin-Etsu Handotai公司结合晶体生长数值模拟软件FEMAG，虚拟设计了十种不同的单晶硅Cz生长热场。通过研究不同的热场分布，他们发现，单晶硅生长温度从熔点温度1412℃降到1150℃过程中，冷却速率对晶体原生缺陷生成的影响非常小。
利用晶体生长数值模拟软件FEMAG可以全局分析晶体生长的动态过程、热场分布以及有效预测与控制晶体的缺陷，包括预测计算缺陷浓度分布等。
