利用電漿輔助化學沉積腔體成長類鑽石薄膜之冷流場分析研究

Abstract

本文主要目的是以商用軟體CFD-RC進行冷流場之分析研究，忽略其中化學及電漿之效應，利用上述電腦模擬結果，作為將來操縱腔體的建議條件，並期望能夠降低edge效應。在數值方法上首先考慮質傳效應，並利用動量方程式求出流場速度分佈，再將速度代入能量方程式求得溫度分佈。根據結果顯示，若只增加甲烷質量流率，則軸方向(W)速度會明顯遞增；若只降低腔體壓力，U、V和W速度將會遞增，但溫度和甲烷質量分率並無明顯變化。在改善鍍膜均勻度方面，藉由改變入口端氣體噴出角度，甲烷於wafer表面分佈已相當均勻，質量分率約為0.049，且隨著腔體壓力的改變，在接近真空的狀態下，wafer表面甲烷質量分率較大，也就是表示wafer表面鍍膜成長速度較快，所以在接近真空的狀態下，較有利於薄膜的成長。