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CVD解析例

炉内には3個の加熱コイルによって外部から加熱される石英管が設けられており、それぞれのコイルの発熱量はチューブの中に位置した熱電対によって制御されます。熱電対の測定結果から、熱損失を補うために上部755C、中央770C、下部765Cなる分布を持つものとして設定します。石英チューブ内には71段のシリコン・ウエハー(直径150mm、間隔8mm)がバッチ形式で設置され、3個のクォーツバッフルが、ウエハーから低温の下部フランジへ放熱するのを防ぎます。 ウエハーバッチの中心では一定な温度勾配を持っているが、surface to surface輻射モデルにて半透明な輻射率を考慮したシミュレーションにおいて同様な結果が得られた。

Jipelec-type CVD reactorにおけるシランからシリコンへのdepositionの解析例

Multi_Blockの機能を用いたCVDの解析例

CVDの解析結果と実験結果の比較例

 

概略:: 化学分野では反応剤の混合を促進するため機械的に攪拌する機構をもつ大規模なベッセルを多く利用します。容器内の生成はマイクロミキシングに大いに依存しますが、マルチフルイドモデルが開発される以前は、この詳細な反応を予測するどんな実用的な方法もありませんでした。回転するパドルと流れを阻害する固定されたバッフル板があるため3次元の非定常計算が必要になります。ここでPHOENICSを使用して反応容器内のマイクロミキシング過程を予測するシミュレーションを行いました。

内容: 容器内は初期静止状態で上部に酸性、下部にアルカリ性の溶液があり、インペラー速度500rpmで液体を攪拌します。空間3方向、時間、個体群の5つの次元をもつMFM計算とみなします。反応は単純なacid + base -> salt + waterを考えます。MFMで行った場合と比較の為に1流体モデルで行った場合の塩の分布を示します。

K-ε乱流モデルとマルチ流体モデルを使用して計算した攪拌反応容器内の化学種分布

CVD解析例
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