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題名 | A 3-D Screening Analysis of Large Czochralski Si Crystal Growth Systems=大型柴可斯基矽晶體成長系統設計篩選三維分析 |
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作者姓名(中文) | 楊肇福; | 書刊名 | 華岡工程學報 |
卷期 | 11 1997.06[民86.06] |
頁次 | 頁1-13 |
分類號 | 448.552 |
關鍵詞 | 柴可斯基矽晶體成長系統; 三維熱流分析; Heat flow; Fluid flow; Swirl; Non-linear; Thermal stresses; FEM; Silicon melt; Crystal; Dislocation; Latent heat; Rotation; Pulling rate; |
語文 | 英文(English) |
英文摘要 | 在半導體工業降低成本聲浪中,積體元件之微細化與晶圓的大型化備受關切。本 文提供一個三維熱流分析技巧,模擬矽晶體成長過程,以應大型柴可斯基矽晶體成長系統設 計篩選分析之用。本模型包含矽熔融液、矽晶體、與矽坩堝。基于熔融液之穩態、黏性、非 壓縮性層流,本文利用有限元素法來解析整個模型之熱流非線式基本方程式。其結果可用于 最佳設計之依據。晶體大小之控制依晶體╱熔融液的溫度分佈,而決定于拉晶速度與加熱條 件。求得之溫度分佈、壓力分佈與重力旋即加諸于「應力次模型」計算應力分量;進而根據 塑性分析,確保不會產生「差排」現象。除了影響溫度分佈,流場也影響摻質之均勻性。本 模型尤其適於參數分析,以得晶體成長系統之最佳設計。利用「多溶質傳遞」選項,本模型 也可供摻質分析之用。更詳細的邊界層分析可以用本模型之「次結構」來進行。根據本文之 分析,我們可以確定:用柴可斯基拉晶法製造直徑 300mm 以上之大晶體是可行的。 我們也 知道如何去改進。運用本文所提供的技巧,進行設計分析,經濟效益又高,實為矽晶體成長 設備設計上絕佳的工具。 nt example, it is also concluded that a large dislocation-free crystal of 300mm-diameter or larger is obtainable functionally by the Czochralski technique, with a room for 'improvement', and economically using technique presented in this paper. |
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