基于Fluent的半导体湿法腐蚀过程中的废气排放流场研究.pdf

和提及的研究主要关注在半导体湿法腐蚀过程中废气排放的流场分析，采用 Fluent 软件进行模拟。这篇文章是中国电子科技集团公司第四十五研究所的研究成果，旨在探讨如何通过改变槽体化学槽气体溢出的速度和排风出口的压强来优化湿区的流场分布，以提高半导体清洗设备的洁净度和工艺效果。 **流场分析**： 流场分析在半导体制造业中至关重要，因为湿法腐蚀清洗设备的洁净环境直接影响到硅片的清洁度和最终的成品率。流场分布决定了化学气体的排放路径和效率，以及可能对硅片产生的污染程度。通过 Fluent 软件，研究者能够建立流场的数值模型和几何模型，进而进行流场的数值计算。这有助于理解和预测气体流动的动态行为，优化设备设计，减少污染风险。 **湍流模型**： 在 Fluent 中，研究人员通常使用不同的湍流模型来模拟实际工程中的复杂流动现象。文中提到了几种模型，如 Laminar、Inviscid、Spalart-Allmaras、k-ε、k-ω 和 Reynolds Stress 模型。其中，k-ε 模型是最常见的选择，尤其是 Standard k-ε、RNG k-ε 和 Realizable k-ε 这三种变体。k-ε 模型是基于 Reynolds 平均 Navier-Stokes (RANS) 方程的两方程涡粘模型，用于描述黏性流动中的湍流现象。通过这些模型，可以求解连续性方程、动量方程和湍流变量的输运方程，如式(1)~ 式(3)所示，以捕捉流动的瞬态特性和湍流能量耗散。 **流场优化**： 论文中提到改变槽体化学槽气体溢出速度和排风出口压强，以分析这些参数变化对流场特性的影响。通过对不同排气出口几何模型的计算和模拟，研究者能够评估每种设计对流场分布的优劣，从而选取最佳方案。这种优化有助于确保化学气体的有效排放，减少对工作区域的污染，同时保持湿区的洁净度。 **实际应用与意义**： 这项研究对于半导体制造业具有深远影响。通过深入理解湿法腐蚀清洗设备中的流场行为，可以改进设备设计，提高工艺效率，降低废气体积，减少对环境的有害排放，并且有利于提升半导体产品的质量和产量。同时，此类研究也提供了理论支持和技术参考，有助于整个行业的技术进步和设备升级。 这篇研究论文专注于使用 Fluent 软件对半导体湿法腐蚀清洗设备的废气排放流场进行建模和分析，旨在通过调整设备参数以优化流场分布，从而提高设备性能和产品洁净度。这样的研究对于提升半导体制造过程的效率和环保性具有重要的理论与实践价值。