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作者:黄宇鹏;袁吉仁;黄海宾;
单位:南昌大学物理与材料学院;江西汉可泛半导体技术有限公司;
摘要:在热丝化学气相沉积法大面积均匀沉积非晶硅薄膜时,利用CFD流体仿真软件,对反应室腔体建立了精确的连续流体和传热模型。以常规工艺参数为基准,遵循单一控制变量原则,设计系列试验分析了不同热丝工艺参数对基底表面温度和气体流速的具体影响,通过优化进气管的结构和布局,探讨了控制进气管进气流量均一性及进气点位对流场分布变化的影响。结果表明:在多种工艺参数下温度分布保持线性波动,显示出良好的热稳定性;流速为小范围波动,呈现中心流速低,边缘流速高的分布特征;合理的进气口流速和分布设计可以确保反应气体在沉积室内均匀分布,减少因气体流动不均导致的薄膜厚度差异。通过综合优化热流场分布,非晶硅薄膜的膜厚均匀性降低至5%以下,薄膜质量和性能显著提高。
关键词:热丝化学气相沉积;热流场;工艺参数;镀膜均匀性
基金资助:国家自然科学基金项目(No.11964018); 江西省自然科学基金项目(20224BAB202032); 赣鄱俊才支持计划项目(20232BCJ22026); 中央引导地方科技发展资金项目(20231ZDE04023); 江西省重点研发计划项目(20243BBG71022); 山西省科技厅项目(202101060301016); 吕梁市科技局项目(2022JBGS01)