上海微系統(tǒng)所在300mm大硅片晶體生長的數(shù)值模擬研究中獲進展
300mm大硅片是集成電路制造不可或缺的基礎材料,對集成電路產業(yè)的發(fā)展起著關鍵支撐作用。針對集成電路制造行業(yè)對低氧高阻、近零缺陷等硅片產品的迫切需求,亟需解決大直徑、高質量硅單晶晶體生長技術中的氧雜質輸運、晶體缺陷調控等基礎科學問題,進而開發(fā)大直徑單晶晶體生長技術,實現(xiàn)特定的晶體雜質、缺陷的人工調控,滿足射頻、存儲等領域的應用需求。
近日,中國科學院上海微系統(tǒng)所研究員魏星團隊在300mm晶體生長的數(shù)值模擬研究領域取得重要進展。該團隊自主開發(fā)了耦合橫向磁場的三維晶體生長傳熱傳質模型,并首次揭示了晶體感應電流對硅熔體內對流和傳熱傳質的影響機制。相關研究成果以Effects of induced current in crystal on melt flow and melt-crystal interface during industrial 300 mm Czochralski silicon crystal growth with transverse magnetic field為題,發(fā)表在《晶體生長與設計》(Crystal growth & design)上。 本工作通過對比三組仿真結果,系統(tǒng)分析了晶體電導率、磁場強度、晶轉速率這三個關鍵參數(shù)對晶體內感應電流的影響,進而分析了其對熔體對流、溫度分布和界面形狀的影響。結合實驗數(shù)據(jù),模型準確性得以驗證。同時,研究預測了建模所需的合理的晶體電導率。研究表明,當晶體中感應電流增加時,界面下強制對流的驅動力逐漸從離心力轉變?yōu)槁鍌惼澚Γ⒏淖儚娭茖α鞯男D方向,從而影響固液界面形狀。該研究彌補了傳統(tǒng)模型的忽略晶體感應電流的不足,揭示了晶轉引起的感應電流以及關鍵工藝參數(shù)對傳熱傳質、固液界面等的影響,提高了仿真結果的準確性,為近零缺陷硅片產品晶體生長技術的優(yōu)化提供了理論支撐。 圖1.模型示意圖 圖2.(a)晶體感應電流;(b)強制對流驅動力示意圖以及熔體自由液面溫場、流場分布圖 論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c00227 |
最新評論
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tassy 2023-06-22 00:51300mm大硅片晶體生長的數(shù)值模擬獲進展
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jeremiahchou 2023-06-22 08:07本工作通過對比三組仿真結果,系統(tǒng)分析了晶體電導率、磁場強度、晶轉速率這三個關鍵參數(shù)對晶體內感應電流的影響,進而分析了其對熔體對流、溫度分布和界面形狀的影響。結合實驗數(shù)據(jù),模型準確性得以驗證。同時,研究預測了建模所需的合理的晶體電導率。研究表明,當晶體中感應電流增加時,界面下強制對流的驅動力逐漸從離心力轉變?yōu)槁鍌惼澚Γ⒏淖儚娭茖α鞯男D方向,從而影響固液界面形狀。該研究彌補了傳統(tǒng)模型的忽略晶體感應電流的不足,揭示了晶轉引起的感應電流以及關鍵工藝參數(shù)對傳熱傳質、固液界面等的影響,提高了仿真結果的準確性,為近零缺陷硅片產品晶體生長技術的優(yōu)化提供了理論支撐。
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redplum 2023-06-22 08:11很不錯的技術
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likaihit 2023-06-22 08:12太厲害了
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tomryo 2023-06-22 08:16海微系統(tǒng)所在300mm大硅片晶體生長的數(shù)值模擬研究中獲進展
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3330634618 2023-06-22 08:30300mm大硅片是集成電路制造不可或缺的基礎材料,對集成電路產業(yè)的發(fā)展起著關鍵支撐作用。針對集成電路制造行業(yè)對低氧高阻、近零缺陷等硅片產品的迫切需求,亟需解決大直徑、高質量硅單晶晶體生長技術中的氧雜質輸運、晶體缺陷調控等基礎科學問題,進而開發(fā)大直徑單晶晶體生長技術,實現(xiàn)特定的晶體雜質、缺陷的人工調控,滿足射頻、存儲等領域的應用需求。
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jabil 2023-06-22 08:36Very big crystal. Good 👍
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dsndn 2023-06-22 10:17300mm大硅片是集成電路制造不可或缺的基礎材料,對集成電路產業(yè)的發(fā)展起著關鍵支撐作用。針對集成電路制造行業(yè)對低氧高阻、近零缺陷等硅片產品的迫切需求,亟需解決大直徑、高質量硅單晶晶體生長技術中的氧雜質輸運、晶體缺陷調控等基礎科學問題,進而開發(fā)大直徑單晶晶體生長技術,實現(xiàn)特定的晶體雜質、缺陷的人工調控,滿足射頻、存儲等領域的應用需求。
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wangjin001x 2023-06-22 11:05上海微系統(tǒng)所在300mm大硅片晶體生長的數(shù)值模擬研究中獲進展
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sac 2023-06-22 13:36大硅片晶體
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