文档主要聚焦于通过建立稳态热模型来预测和优化半导体制造中的薄膜沉积工艺。
以下是文档的核心技术点总结：
痛点：在LPCVD工艺中，难以即时测量炉管内部晶圆的实际温度，操作员通常依赖经验进行人工调整，这容易导致良率下降、能源浪费及设备损耗。
目标：建置一套稳态温度分布预测模型，进而利用该模型建立晶圆膜厚预测模型，通过仿真不同工艺条件下的沉积情况，提供最佳反应温度，以提高工艺成功率。
温度预测模式（核心基础）：
热辐射计算：以形状因子（Configuration factor）作为热辐射计算的基础。
代数方程简化：该模型利用代数方程式而非微分方程进行温度计算，使其更易于实际应用。
二维稳态分析：考量了晶圆的二维（轴向及径向）温度分布，以便与实际工艺数据进行更精确的对比分析。
假设条件：假设系统为轴向对称，忽略气相热传导与热对流（证实其影响甚小），仅考虑热辐射，并将所有表面视为灰体表面，假设其放射率与反射率相同。
膜厚预测模式：
在得到晶圆表面温度分布的基础上，结合反应动力学，模拟在不同炉管温度、气体流量、压力及莫耳分率下的薄膜成长速率和均匀性。
包含对每个加热区与每片晶圆的灵敏度分析。
工艺优化：通过模型模拟，可以准确获取LPCVD反应器中的沉积情形，在不同操作条件下提供最佳的反应温度设定。
技术贡献：证明了该预测模型能够有效减少实验所需的时间与成本，并提升对关键制程的操控水平。
验证：研究中使用SEMATECH的LPCVD反应器实验参数对模型进行了验证，结果显示其具有良好的适用性。
