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流体解析例題 No.7
化学蒸着異シミュレーション解析
■解析内容分類
定常
2次元
円筒座標
オブジェクト個数=少
化学反応、輻射 |
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■解析目的
化学蒸着によってウェハー表面にシリコンの薄膜を形成させる過程をシミュレートし、蒸着量の分布を求める。
■解析条件
| 構造材質 |
ウェハー |
半径12[cm]×厚さ0.5[cm] |
| サセプター |
半径15.5[cm]×厚さ10[cm] |
| ガス流入部 |
半径6[cm]の円形 |
| 流入ガス組成 |
SiH4:11.3[wt%] N2:88.7{wt%} |
| 流入ガス速度 |
1.345[m/s] |
| 流入ガス温度 |
290[K] |
| 系圧力 |
133[pa](1 Torr) |
| 気体反応 |
SiH4(g) <--> SiH2(g)+H2(g)
Si2H6(g) <--> SiH4(g)+SiH2(g)
SiH2(g)+Si2H6(g) <--> Si3H8(g)
Si2H4(g) <--> 2SiH2(g)
Si2H6(g) <--> Si2H4(g)+H2(g) |
| 表面反応 |
SSiH4(g) <--> 2H2(g)+Si(s)M
SiH2(g) <--> H2(g)+Si(s)
Si2H6(g) <--> 3H2(g)+2Si(s)
Si3H8(g) <--> 4H2(g)+3Si(s)
Si2H4(g) <--> 2H2(g)+2Si(s) |
| 境界条件 |
流入部 |
流速・温度・ガス組成を規定 |
| 流出部 |
圧力を133[Pa]に規定 |
| ウェハー温度 |
300[K]に固定 |
| 固体壁面温度 |
290[K]に固定 |
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■解析結果
- 流速ベクトル図、各ガス成分の質量分布コンター図
- 蒸着量コンター図、蒸着量分布グラフ、温度コンター図
■解析内容分類
| 計算の種類 |
解析次元 |
座標系 |
オブジェクト |
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定常 |
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2次元計算 |
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直交or円筒座標 |
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少 |
| 非定常 |
| 3次元計算 |
| 一般化座標 |
| 多 |
| 問題の種類 |
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| 基本流れ解析 |
| 混流相 |
| 粒子挙動 |
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| 流れのみ |
| 自由表面 |
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| 温度 |
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化学反応 |
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| 濃度 |
| 燃焼 |
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| 圧縮性 |
| 移動格子 |
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輻射 |
| 流体構造連成 |
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| 項目 |
内容 |
| 解析内容策定 |
計算方式の選定・・・部材の配置と入力条件の策定 |
| モデル作成 |
形状入力・・・メッシュ作成：入力設定 |
| 計算実行 |
計算機稼働・・・計算状況監視 |
| 出力結果整理 |
図化出力、・・・報告書作成 |
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