Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/3498
標題: Optimum design of CVD process
化學氣相沉積製程最適化設計
作者: 利鴻正
關鍵字: 化學氣相沉積;薄膜均勻性;田口方法;最適化;動態特性
出版社: 化學工程學系
摘要: 
化學氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)可製備多種薄膜材料,故為半導體與光電元件重要製程之一。
本文所探討的是利用化學氣相沉積法於基板(substrate)上成長以矽為主的無機薄膜,內容著重於探討不同晶圓尺寸之薄膜沈積速(deposition rate)均勻性受製程條件與反應器結構之影響情形。首先利用計算流體力學軟體-FLUENT求解連續方程式、動量傳送方程式、能量方程式、及各成分質傳方程式,以獲得流力場;溫度場;及薄膜沉積速率,並與文獻比對相當吻合,誤差均在5%以內。其次,探討製程參數對薄膜沉積速率的影響,發現進氣盤旋轉與基板旋轉對於薄膜沉積速率有決定性的影響,故本文提出新的CVD反應器結構。最後,使用田口品質工程之零點比例式動態分析方法尋找能夠使CVD薄膜均勻性與晶圓尺寸大小達到匹配之最適化條件。據此,當進氣盤旋轉方向與基板相反且轉速分別為30rpm與300rpm時,基板表面的徑向壓力與各成分莫耳分率分佈良好,使得薄膜均勻性增加。此外,當基板尺寸由6吋增大至12吋時,薄膜的動態最適條件與現行條件相比,結果顯示:6吋基板薄膜差異度從18%下降至5.8%;而12吋基板薄膜差異度從36%下降至11%,亦即薄膜具有更好的均勻性,此揭示出依據本研究所建立之解析方法與動態最適化製程條件,對於提昇於大面積基板之薄膜均勻度具有顯著的效果。
URI: http://hdl.handle.net/11455/3498
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