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

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

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
	定常		2次元計算		直交or円筒座標		少
	非定常		3次元計算		一般化座標		多
問題の種類
	基本流れ解析		混流相		粒子挙動
	流れのみ		自由表面
	温度		化学反応
	濃度		燃焼
	圧縮性		移動格子
	輻射		流体構造連成

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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流速ベクトル図	温度コンター図
蒸着量コンター図	蒸着量分布グラフ

h2のコンター図	SiH4のコンター図	sih2のコンター図
si2h6のコンター図	si3h8のコンター図	si2h4のコンター図