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| 25III-T23 2025-10-FBU-(曾家麟) 利用Ansys CFD仿真晶圆(Wafer)涂布及清洗过程.pdf |
利用Ansys CFD仿真晶圆(Wafer)涂布及清洗过程 |
2025-10-27 17:01:43 2025-10-27 17:01:43 |
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利用Ansys CFD仿真晶圆(Wafer)涂布及清洗过程
2025.10.27半导体制造涉及多个复杂流程，从近乎100%纯度的硅片制造，到在大约一个指尖大小的区域内构建数十亿个微型电晶体和后端电路。制造流程包括光刻显影、薄膜沉积、生长以及蚀刻和清洗，这些流程通过设备内不同的化学和机械过程实现，这些设备经过精细调整，每隔一段时间就能提高设备技术，进行更小晶体及电路的制造。在本案例中，我们将演示如何使用 Ansys Fluent 对硅片清洗进行建模与仿真，该模型也可用于半导体制造中的任何其他化学液体清洗流程。
通过移动式喷嘴以水对晶圆进行冲击清洗、淬火及冷却等，在许多应用中（包括半导体制造中的晶圆清洗）具有重要意义。
在半导体制造过程中，可使用固定或移动喷嘴在不同化学物质的晶圆清洗之前或之后进行；物理上要考虑的问题包括：
- 喷嘴尺度至多为毫米(mm)级
- 薄膜尺度近乎为微米(um)级
- 过程需考虑离心力和剪切力，且液滴伴随运动可能发生剥离现象
- 过程需考虑热传递及相变化
通过 Ansys Spaceclaim 对本案例进行模型前处理；如下包含上方喷嘴区及下方晶圆清洗区。为了高效且便捷地进行喷嘴的移动，本案例利用 Interface 方式来进行两件体的移动，因此要特别注意对此两件的 Share Topology 选择为None。
晶圆模型：上方为喷嘴区，下方为晶圆清洗区
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