化学气相沉积的计算模型

这种利用真空沉积材料以产生高性能、高质量的固体材料的方法被称为化学气相沉积。CVD主要应用于半导体制造中涂覆/生产薄膜。CVD已经成为合成任何产品最通用和最重要的方法。

在CVD中，大部分水被用作基材，暴露在一个或多个挥发性压力下，然后发生反应并沉积在所需产品的表面。CVD广泛用于微细加工，沉积各种材料，如Si, C, W等，这些材料都是良导体。

CVD的主要步骤是研究要沉积的材料的性质以及要沉积的衬底的性质。

为了了解基板上的气相沉积，Ansys有一个单独的软件，称为计算流体动力学软件Ansys /FLUENT。

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Ansys FLUENT所涉及的主要步骤有:

1. 系统论
2. 几何
3. 网
4. 物理设置
5. 数值解
6. 验证和确认

系统论:

• 在这一步中，需要分析CVD在应用中会遇到的参数、条件等。
• 通过这一步，我们可以知道会出现什么问题，什么是它工作的最佳条件。

几何:

• 在这种情况下，需要绘制出基材和层的几何图形或图表。通过检查几何图形中的大小和曲线。
• 这个几何图形可以在Ansys中绘制或使用CAD等，这允许绘制我们想要的几何图形。

网格:

• 在网格划分中，我们将主域划分为许多子域，通过这些子域我们可以很容易地读取结果，如果出现任何问题，它将很容易地发现和解决问题。
• 网格质量的好坏决定了仿真的结果，即网格质量差会导致仿真结果差。

物理设置:

• 这一步在Ansys求解器中进行。
• 在此步骤中，将输入边界条件、涉及到的材料、材料性质、涉及到的物理和化学等输入值。
• 所有的数字都在模拟器中提供。

数值解:

• 在边界条件和其他参数设置好之后，根据实验中变化的参数对这些参数进行检查是很重要的。
• 在CVD中，变化最大的参数是沉积材料在基底上的温度和移动速度。
• 通过调整这两个参数，可以获得最佳的结果。
• 如果没有达到预期的结果，我们可以改变已经设定的条件。

验证与验证:

• 在通过模拟器得到结果后，阅读和理解这些结果是重要的。
• Ansys给出了最好的显示结果是吸引人的和不同的颜色。
• 通过更改任意一个参数并查看由该参数获得的结果，可以在许多情况下验证所获得的结果。
• 该参数可以在任何时间点变化，CVD中的主要参数将是衬底材料和沉积材料。

通过这个模拟产生的结果是:

• 基质中的相发生了变化
• 温度曲线
• 沉积的厚度剖面
• 缺陷的一代
• 安全因素
• 沉积的持久性
• 产品在应用下的性能。

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