沉积设备 · 化学气相沉积热场仿真

📚 共计 30 章节
01
CVD热场仿真概述
CVD工艺原理、热场仿真的重要性、仿真在半导体制造中的作用。
原理半导体
02
传热学基础
热传导、热对流、热辐射的基本概念与数学描述。
热传导热辐射
03
流体力学基础
层流与湍流、连续性方程、纳维-斯托克斯方程简介。
层流N-S方程
04
CVD反应器类型
冷壁反应器、热壁反应器、批量式与单片式反应器。
冷壁热壁批量
05
仿真软件介绍
COMSOL、ANSYS Fluent、OpenFOAM的特点与选择。
COMSOLFluent
06
几何建模
反应器几何简化、对称性利用、2D与3D模型的选择。
2D/3D对称
07
网格划分
结构化与非结构化网格、边界层网格、网格质量检查。
结构化边界层
08
材料属性定义
气体热物性(密度、粘度、导热系数)、固体材料属性。
热物性固体
09
边界条件设置
壁面温度、入口流速与温度、出口压力、对称边界。
壁面入口出口
10
热源与热载荷
加热灯管、感应线圈、电阻加热器的热源建模。
灯管感应电阻
11
辐射传热模型
表面-表面辐射、离散坐标法(DO)、P1模型。
S2SDOP1
12
对流换热模型
强制对流与自然对流、浮力效应、混合对流。
强制对流浮力
13
化学反应动力学
气相反应、表面反应、阿伦尼乌斯公式。
气相表面Arrhenius
14
组分输运与扩散
菲克定律、斯蒂芬-麦克斯韦方程、多组分扩散。
菲克Stefan-Maxwell
15
热场与流场耦合
共轭传热、流固耦合、热-结构耦合。
共轭传热流固耦合
16
稳态与瞬态仿真
稳态求解策略、瞬态时间步长选择、收敛判据。
稳态瞬态收敛
17
求解器设置
直接求解器与迭代求解器、松弛因子、预处理方法。
直接迭代松弛
18
结果后处理
温度云图、流线图、速度矢量图、热流密度分布。
云图流线矢量
19
数据提取与分析
关键点温度监测、平均温度、温度均匀性指标。
监测均匀性
20
模型验证
实验数据对比、网格无关性验证、时间步长无关性验证。
验证网格无关
21
参数化扫描
温度、压力、流量对热场的影响分析。
参数扫描
22
优化设计
响应面法、遗传算法在热场优化中的应用。
响应面遗传算法
23
热应力分析
热膨胀、热应力计算、应力-应变云图。
热应力应变
24
多物理场耦合
电磁-热-流-化学多场耦合仿真。
电磁化学多场
25
案例1:冷壁CVD反应器
SiC外延生长热场仿真。
冷壁SiC外延
26
案例2:热壁CVD反应器
多晶硅薄膜沉积热场仿真。
热壁多晶硅
27
案例3:批量式LPCVD
热场均匀性优化。
LPCVD均匀性
28
常见问题与调试
发散原因、网格畸变、边界条件错误。
发散畸变边界
29
高性能计算
并行计算、集群提交、GPU加速。
并行GPU集群
30
未来趋势
数字孪生、机器学习辅助仿真、实时热场控制。
数字孪生ML实时