 |
رسوب الکتریکی روی یک ویفر با الگوی مقاومتی
معرفی
این مثال یک راکتور کاپ‌پلاتر را مدل‌سازی می‌کند که در آن مس بر روی یک ویفر سیلیکونی طرح‌دار رسوب می‌شود. همچنین نشان داده شده است که چگونه می توان با استفاده از دزد فعلی، لایه رسوب شده را یکنواخت تر کرد.
واکنش رسوب بر روی یک لایه دانه روی یک ویفر عایق دیگر رخ می دهد، با این اثر که تمام جریان ورودی به لایه فلزی به صورت مماس در طول سطح منتقل می شود. با پیشرفت فرآیند رسوب گذاری و افزودن فلز بیشتری به سطح، رسانایی مماسی لایه افزایش می یابد.
برای مقابله با مقیاس‌های هندسی بسیار متفاوت لایه فلزی (ده‌ها میکرومتر) و محفظه الکترولیت (میلی‌متر) که در غیر این صورت مشکلاتی را در رابطه با کیفیت مش و اندازه مشکل ایجاد می‌کنند، هدایت جریان در لایه فلزی ویفر با استفاده از مدل‌سازی شده است. رابط الکترود، پوسته، که از یک فرمول مرزی برای هدایت جریان فلز استفاده می کند.
این مدل به طور کیفی نتایج Purcar و دیگران را بازتولید می کند ( مراجعه 1 ).
تعریف مدل
هندسه در شکل 1 نشان داده شده است و از یک حوزه الکترولیت تشکیل شده است. مرز بالایی آند است. ناحیه دایره ای پایینی سطح ویفر را نشان می دهد که در بالای آن یک لایه دانه فلزی رسوب کرده است و به دنبال آن از یک ماسک مقاوم به نور استفاده می شود.
در سلول، فلز روی سطح طرح‌دار رسوب می‌کند که به عنوان کاتد عمل می‌کند. تأثیر دزد جریان حلقه با اجازه دادن به سطح غیرفعال به عنوان الکترود در اولین مطالعه بررسی می‌شود، و سپس نتایج را با زمانی که اجازه می‌دهیم دزد فعلی نیز به عنوان کاتد عمل کند، مقایسه می‌شود. ناحیه بین سارق و الگوی فعلی توسط یک مقاوم نوری پوشانده شده است و نسبت به واکنش رسوبی غیر فعال است. یک بخش لبه کوچک از حلقه دزد فعلی به عنوان جمع کننده جریان استفاده می شود. ناحیه خارج از رینگ عایق بوده و در این مدل جریانی را هدایت نمی کند.
شکل 1: هندسه مدل.
این مدل با استفاده از دو رابط مختلف راه‌اندازی می‌شود: یک رابط توزیع جریان ثانویه، که پتانسیل الکترولیت را حل می‌کند، 
و غلظت رسوب‌شده، c dep ، روی ویفر طرح‌دار، و یک رابط الکترود، پوسته، که پتانسیل الکتریکی را حل می‌کند. روی لایه فلزی روی ویفر، 
.
و غلظت رسوب‌شده، c dep ، روی ویفر طرح‌دار، و یک رابط الکترود، پوسته، که پتانسیل الکتریکی را حل می‌کند. روی لایه فلزی روی ویفر، 
.توزیع جریان ثانویه
دامنه منفرد به عنوان یک دامنه الکترولیت مدل شده است. رسانایی ثابت 20 S/m برای الکترولیت استفاده می شود.
فرض می شود که آند دارای یک قطبش ناچیز است و یک شرایط مرزی جریان الکترولیت، با شرط جریان کل 0.4 A، برای مرز بالایی استفاده می شود.
یک گره مرزی سطح الکترود، با گونه‌های انحلال-رسوب‌کننده اضافه شده، برای مرزهای کاتد فعال استفاده می‌شود، با پتانسیل الکتریکی برای این الکترود بر روی پتانسیل الکتریکی رابط الکترود، پوسته تنظیم می‌شود. سینتیک توسط سینتیک باتلر-ولمر توصیف می‌شود و ضخامت لایه رسوب‌شده بر اساس جرم مولی و چگالی مس است.
تمام مرزهای دیگر جدا شده اند.
پوسته الکترود
مرز الکترود برای قسمت‌های غیرفعال سطح استفاده می‌شود، جایی که فقط رسانش جریان رخ می‌دهد. مقدار رسانایی ثابت، 5.6·10 7 S/m، برای تمام قسمت های سطح استفاده می شود. در قسمت‌های غیرفعال، ضخامت لایه فلزی برابر با ضخامت لایه دانه، 0.1 میکرومتر است .
برای قسمت های فعال سطح ویفر، کاتد، از یک گره مرزی الکترود رسوبی استفاده می شود. در اینجا، ضخامت لایه فلزی به ضخامت لایه دانه به اضافه تغییر ضخامت الکترود (به دلیل واکنش رسوب کاتد) تنظیم می شود که با گره سطح الکترود در رابط توزیع جریان ثانویه کوپل می شود.
واکنش های الکترود همچنین باعث ایجاد یک منبع جریان در مرزهای کاتد می شود، این واکنش ها نیز به گره سطح الکترود در رابط توزیع جریان ثانویه جفت می شوند.
لبه جمع کننده فعلی زمین است، در حالی که تمام لبه های دیگر جدا شده اند.
مطالعات
این مشکل با استفاده از نوع مطالعه وابسته به زمان با شروع، هندسه ثابت، شبیه‌سازی فرآیند رسوب‌گذاری برای 600 ثانیه حل می‌شود.
با استفاده از یک نوع مطالعه برای یک هندسه ثابت، تغییر در هندسه، که انتظار می رود در محدوده میکرومتر باشد، در متغیرهایی که توسط حل کننده حل می شوند، لحاظ نمی شود.
دو مطالعه انجام می شود. در مطالعه اول، مطالعه 1، فقط الگو به عنوان الکترود فعال روی ویفر استفاده می شود. در مطالعه 2 هم از دزد جریان حلقه و هم الگوی ویفر به عنوان کاتد استفاده می شود.
بحث
شکل 2 پتانسیل الکترولیت را در پایان مطالعه 1، بدون دزد فعلی نشان می دهد. پتانسیل در قسمت های بیرونی ناحیه الگو تقریباً 40 میلی ولت بیشتر از قسمت های مرکزی است.
شکل 2: جریان الکترولیت و پتانسیل در پایان شبیه سازی بدون دزد جریان.
شکل 3: پتانسیل الکتریکی در لایه مس در انتهای شبیه سازی بدون دزد جریان.
شکل 3 پتانسیل فلز روی ویفر را در پایان مطالعه 1 نشان می دهد. در نزدیکی جمع کننده جریان یک افت پتانسیل قابل توجه وجود دارد. با این حال پتانسیل برای بخش فعال ویفر نسبتاً یکنواخت است.
شکل 4: چگالی جریان واکنش الکترود در پایان شبیه سازی بدون دزد جریان.
شکل 4 جریان های الکترود را در پایان مطالعه 1 نشان می دهد. جریان های واکنش به طور قابل توجهی در قسمت های بیرونی منطقه الگو، به ویژه در گوشه ها بیشتر است. این عمدتاً ناشی از تفاوت های بزرگ در پتانسیل الکترولیت است که در شکل 2 مشاهده می شود .
شکل 5: ضخامت رسوب شده در پایان شبیه سازی بدون دزد فعلی. سطح با توجه به ضخامت لایه در جهت z تغییر شکل می دهد.
شکل 5 تغییر ضخامت الکترود حاصل را در پایان مطالعه 1 نشان می دهد. در نتیجه جریان های الکترود بالاتر که در شکل 4 مشاهده می شود ، ضخامت رسوب شده غیریکنواخت با ضخامت بالاتر به سمت لبه بیرونی الگو است.
شکل 6: جریان و پتانسیل الکترولیت در پایان شبیه سازی با دزد جریان.
شکل 6 پتانسیل الکترولیت را در پایان مطالعه 2 نشان می دهد. در مقایسه با شکل 2 توزیع پتانسیل روی سطح طرح دار یکنواخت تر است.
شکل 7: پتانسیل الکتریکی در لایه مس در انتهای شبیه سازی با دزد جریان.
شکل 7 توزیع پتانسیل الکتریکی را در پایان مطالعه 2 هنگام استفاده از دزد فعلی نشان می دهد. تجمع رسوب منجر به شیب بالقوه کمتر تندتر نزدیک به کلکتور فعلی می شود. پتانسیل در ناحیه طرح‌دار هنوز نسبتاً یکنواخت است.
شکل 8: چگالی جریان واکنش الکترود در پایان شبیه سازی با دزد جریان.
شکل 8 توزیع جریان الکترود را در پایان مطالعه 2 نشان می دهد. در مقایسه شکل 4 با جریان های الکترود روی ویفر طرح دار یکنواخت تر است. همچنین می توان مشاهده کرد که چگالی جریان الکترود در دزد جریان بیشتر از الگوی است و حداکثر آن در کلکتور جریان است.
شکل 9: ضخامت رسوب شده در انتهای شبیه سازی بدون دزد فعلی.
شکل 9 ضخامت لایه رسوب‌شده را در پایان مطالعه 2 نشان می‌دهد. در مقایسه با شکل 5 ، ضخامت رسوب‌شده یکنواخت‌تر است، اگرچه ضخامت رسوب‌شده همچنان در گوشه‌های الگو به طور قابل‌توجهی بیشتر از قسمت‌های مرکزی است.
شکل 10: مقایسه ضخامت های رسوبی، با سارق جریان در t = 600 ثانیه، بدون جریان دزد در t = 460 ثانیه.
در نهایت، اثر یکنواختی سپرده استفاده از دزد فعلی در شکل 10 نشان داده شده است ، که در آن مشخصات سپرده در امتداد محور y برای دو مطالعه مقایسه شده است. دزد جریان منجر به رسوب یکنواخت‌تر می‌شود، اما همچنین به دلیل جریان کمتر الکترود روی الگوی ویفر، زمان رسوب طولانی‌تری را به همراه دارد.
ارجاع
1. M. Purcar، B. Van den Bossche، L. Bortels، J. Deconinck، و G. Nelissen، “شبیه سازی های توزیع چگالی جریان سه بعدی برای یک ویفر با الگوی مقاومتی”، J. Electrochem . Soc. ، جلد 151، شماره 9، صص D78–D86، 2004.
مسیر کتابخانه برنامه: Electrodeposition_Module/Tutorials/resistive_wafer
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Electrochemistry>Primary and Secondary Current Distribution>Secondary Current Distribution (cd) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Electrochemistry>Electrode, Shell (els) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در فیلد متن Electric Potential ، phis_wafer را تایپ کنید . |
7 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
8 | در درخت انتخاب مطالعه ، مطالعات از پیش تعیین شده برای واسط های فیزیک انتخاب شده > توزیع جریان ثانویه > وابسته به زمان با مقداردهی اولیه را انتخاب کنید . |
9 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
این مدل از یک فایل هندسی از پیش ساخته شده استفاده می کند که واحد طول آن میلی متر است. هندسه مدل به عنوان یک دنباله هندسی پارامتری در یک فایل MPH جداگانه در دسترس است. اگر می‌خواهید آن را از ابتدا بسازید، دستورالعمل‌های بخش پیوست — دستورالعمل‌های مدل‌سازی هندسه را دنبال کنید . در غیر این صورت با مراحل زیر آن را از فایل بارگیری کنید.
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید . |
2 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل resistive_wafer_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
مقادیر پارامتر این مدل را از یک فایل متنی بارگیری کنید.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل resistive_wafer_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
تعاریف
انتخاب هایی را در هندسه انجام دهید تا بعداً هنگام تنظیم فیزیک مورد استفاده قرار گیرد.
سطح ویفر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 15-17 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت نوشتار Label ، سطح Wafer را تایپ کنید . |
کاتد
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 17 را انتخاب کنید. |
در مطالعه اول از قسمت طرح دار سطح ویفر به عنوان کاتد استفاده کنید. بعداً حلقه بیرونی را به عنوان دزد فعلی اضافه خواهید کرد.
5 | در قسمت Label text، Cathode را تایپ کنید . |
آند
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 6 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت Label text، Anode را تایپ کنید . |
توزیع جریان ثانویه (CD)
الکترولیت 1
اکنون با توزیع جریان در الکترولیت شروع به تنظیم فیزیک کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Secondary Current Distribution (cd) روی Electrolyte 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات الکترولیت ، بخش الکترولیت را پیدا کنید . |
3 | از لیست σ l ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، سیگما را تایپ کنید . |
جریان الکترولیت 1
در این مدل شما واکنش های آند را به صراحت مدل نمی کنید. به جای آن از یک شرط فعلی کل استفاده کنید.
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electrolyte Current را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان الکترولیت ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، آند را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Electrolyte Current را پیدا کنید . در قسمت I l,total text، I_cell را تایپ کنید . |
سطح الکترود 1
از سطح الکترود برای مدل‌سازی واکنش الکترود ویفر و رشد رسوب استفاده کنید.
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electrode Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح الکترود ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
پتانسیل الکتریکی Electrode Surface برابر با phis_wafer است که پتانسیل حل شده توسط رابط Electrode, Shell (که به زودی راه اندازی خواهید کرد) است.
4 | بخش وضعیت پتانسیل فاز الکترود را پیدا کنید . در فیلد متنی φ s ، phis_wafer را تایپ کنید . |
5 | برای گسترش بخش Dissolving-Depositing Species کلیک کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه ها | چگالی (KG/M^3) | جرم مولی (کیلوگرم بر مول) |
s1 | rho | م |
واکنش الکترود 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود ، بخش ضرایب استوکیومتری را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن n ، 2 را تایپ کنید . |
4 | در جدول ضرایب استوکیومتری برای گونه های انحلال-رسوب کننده: تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه ها | ضریب استوکیومتری (1) |
s1 | 1 |
5 | قسمت Equilibrium Potential را پیدا کنید . در قسمت متن Eq، Eeq_cathode را تایپ کنید . |
6 | بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . از لیست نوع عبارت Kinetics ، Butler-Volmer را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن i 0 ، i0_cathode را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن α a ، alpha_a را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن α c ، alpha_c را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Secondary Current Distribution (cd) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت فیل متن، -Eeq_cathode را تایپ کنید . |
الکترود، پوسته (ELS)
اکنون رابط Electrode, Shell را تنظیم کنید که جریان های الکتریکی در لایه نازک مس روی ویفر را مدل می کند.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Electrode, Shell (els) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود، پوسته ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، سطح ویفر را انتخاب کنید . |
واریز الکترود 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Depositing Electrode را انتخاب کنید . |
الکترود رسوب‌دهنده از طریق ضخامت الکترود و جریان‌های الکترود به رابط توزیع جریان ثانویه جفت می‌شود.
2 | در پنجره تنظیمات برای واریز الکترود ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Depositing Electrode را پیدا کنید . در قسمت متنی s 0 ، s_init را تایپ کنید . |
5 | از لیست Δ s ، کل تغییر ضخامت الکترود (cd/es1) را انتخاب کنید . |
6 | از لیست σ ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، w را تایپ کنید . |
7 | بخش چگالی جریان الکترود را پیدا کنید . از لیست i n ، چگالی جریان محلی ، واکنش الکترود 1 (cd/es1/er1) را انتخاب کنید . |
الکترود 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrode 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترود ، بخش الکترود را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن s ، s_init را تایپ کنید . |
4 | از لیست σ ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، w را تایپ کنید . |
زمین 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  لبه ها کلیک کنید و Ground را انتخاب کنید . |
2 | فقط Edge 34 را انتخاب کنید. |
تعاریف جهانی
ورودی های مدل پیش فرض
مقدار دمای مورد استفاده در کل مدل را تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions، روی Default Model Inputs کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی های مدل پیش فرض ، بخش Browse Model Inputs را پیدا کنید . |
3 | در درخت، General>Temperature (K) – minput.T را انتخاب کنید . |
4 | زیربخش عبارت برای انتخاب باقیمانده را پیدا کنید . در قسمت متن دما ، T را تایپ کنید . |
مش 1
مش پیش فرض را ویرایش کنید تا مش در دامنه و سطح ویفر ظریف تر شود.
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 راست کلیک کرده و Edit Physics-Induced Sequence را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، سطح ویفر را انتخاب کنید . |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2[mm] را تایپ کنید . |
8 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
مطالعه 1
مشکل اکنون برای حل آماده است. از مقداردهی اولیه توزیع جریان ثانویه استفاده کنید و محدوده زمانی را تنظیم کنید. دنباله حل کننده پیش فرض را برای استفاده از حل کننده کامل جفت شده تغییر دهید.
راه حل 1 (sol1)
در نوار ابزار مطالعه ، روی Show Default Solver کلیک کنید .
Show Default Solver کلیک کنید .مرحله 1: راه اندازی توزیع فعلی
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: راه‌اندازی توزیع فعلی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای راه‌اندازی توزیع فعلی ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع توزیع فعلی ، ثانویه را انتخاب کنید . |
مرحله 2: وابسته به زمان
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 2: Time Dependent کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن زمان خروجی ، range(0,20,600) را تایپ کنید . |
راه حل 1 (sol1)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Stationary Solver 1 را گسترش دهید . |
3 | روی Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Stationary Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
4 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Time-Dependent Solver 1 را گسترش دهید . |
5 | روی Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Time-Dependent Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
7 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
8 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
با دنبال کردن دستورالعمل های زیر، شکل 2 تا شکل 5 را تکرار کنید .
گروه طرح سه بعدی 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید .
Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید .برش 1
1 | روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
پتانسیل الکترولیت متغیر نمودار پیش فرض است. آن را برای این طرح برش نگه دارید.
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار 3D Plot Group 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
فلش جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Arrow Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم پیکان ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Secondary Current Distribution>cd.Ilx,…,cd.Ilz – بردار چگالی جریان الکترولیت را انتخاب کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت تعیین موقعیت پیکان را پیدا کنید . زیربخش X grid points را پیدا کنید . در قسمت متنی Points ، 1 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش نقاط شبکه Y را پیدا کنید . در قسمت متن Points ، 13 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
برش 2
1 | روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست هواپیما ، XY-planes را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Slice 1 را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار 3D Plot Group 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مطالعه 1 / راه حل 1 (3) (sol1)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets>Study 1/Solution 1 (sol1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، سطح ویفر را انتخاب کنید . |
گروه طرح سه بعدی 2
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
3 | کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
سطح 1
1 | روی 3D Plot Group 2 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Electrode, Shell>ElectricGroup>phis_wafer – Electric Potential – V را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار 3D Plot Group 2 ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
گروه سه بعدی پلات 3
در پنجره Model Builder ، در زیر Results روی 3D Plot Group 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره 3D Plot Group 3 را گسترش دهید ، سپس روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Secondary Current Distribution>Electrode kinetics>cd.itot – کل چگالی جریان رابط – A/m² را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار 3D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
گروه طرح سه بعدی 4
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی 3D Plot Group 3 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره 3D Plot Group 4 را گسترش دهید ، سپس روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Electrode, Shell>MaterialPropsGroup>els.deltas – تغییر ضخامت الکترود – m را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار 3D Plot Group 4 ، روی  Plot کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Z-component ، els.deltas را تایپ کنید . |
4 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
5 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 5000 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار 3D Plot Group 4 ، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مطالعه 1
راه حل 1 (sol1)
اکنون مشکل را تغییر دهید تا از حلقه روی ویفر به عنوان دزد فعلی استفاده کنید. ابتدا راه حل فعلی را ذخیره کنید تا بتوانید نتایج را بعداً مقایسه کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study 1>Solver Configurations روی Solution 1 (sol1) کلیک راست کرده و گزینه Solution>Copy را انتخاب کنید . |
تعاریف
کاتد
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Definitions>Selections روی Cathode کلیک کنید . |
2 | فقط مرزهای 15 و 17 را انتخاب کنید. |
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
در زیر نموداری برای مقایسه ضخامت های رسوب شده بین دو مطالعه ایجاد می شود.
Cut Line 3D 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut Line 3D کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Line 3D ، بخش Line Data را پیدا کنید . |
3 | در ردیف 1 ، Y را روی 30- تنظیم کنید . |
4 | در ردیف 2 ، Y را روی 30 تنظیم کنید . |
5 | از لیست Snapping ، Snap به نزدیکترین مرز را انتخاب کنید . |
Cut Line 3D 2
1 | بر روی Cut Line 3D 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Line 3D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 – کپی 1 (sol3) را انتخاب کنید . |
گروه طرح 1 بعدی 5
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  1D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Line 3D 1 را انتخاب کنید . |
نمودار خطی 1
1 | روی 1D Plot Group 5 کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Line 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب زمان ، از لیست را انتخاب کنید . |
5 | در لیست Times (s) ، 600 را انتخاب کنید . |
6 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، els.deltas را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
8 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
9 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
t = 600 ثانیه، با دزد فعلی |
10 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
11 | در قسمت متن Expression ، y را تایپ کنید . |
12 | در نوار ابزار 1D Plot Group 5 ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار خط 2
1 | روی Line Graph 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Line 3D 2 را انتخاب کنید . |
4 | در لیست Times (s) 460 را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
t = 460 ثانیه، بدون دزد فعلی |
7 | در نوار ابزار 1D Plot Group 5 ، روی  Plot کلیک کنید . |
ضمیمه – دستورالعمل های مدل سازی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Blank Model کلیک کنید .
Blank Model کلیک کنید .افزودن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .
Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .هندسه 1
1 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
2 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
سیلندر 1 (cyl1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius عدد 60 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2 را تایپ کنید . |
سیلندر 2 (cyl2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 48 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 8.808 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 2 را تایپ کنید . |
مخروط 1 (مخروط 1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cone کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مخروط ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Bottom radius ، 48 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 9.192 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن Top radius عدد 92 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 10.808 را تایپ کنید . |
سیلندر 3 (cyl3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius عدد 92 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 20 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 20 را تایپ کنید . |
سطح ویفر
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، سطح ویفر را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
سطح ویفر (wp1)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius عدد 45 را تایپ کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 7.844 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Object Type را پیدا کنید . از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، 45 را تایپ کنید . |
6 | از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> لبه های پارتیشن 1 (pare1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و گزینه Partition Edges را انتخاب کنید . |
2 | در شیء c1 ، فقط مرزهای 3 و 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لبه های پارتیشن ، قسمت موقعیت ها را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع مشخصات ، Vertex projection را انتخاب کنید . |
5 | در شی r1 ، فقط نقاط 3 و 4 را انتخاب کنید. |
6 | در درخت، r1 را انتخاب کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سطح ویفر (wp1)> حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Delete کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Object را انتخاب کنید . |
4 | فقط شی r1 را انتخاب کنید. |
سطح ویفر (wp1)> دایره 2 (c2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 41 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار پنجره Graphics ،  در کنار  Select Objects کلیک کنید ، سپس Select Points را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 6.8 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 20.4 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -36.04 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -10.2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Wafer را در قسمت متن Name تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 3 (r3)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 54.4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 40.8 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، -29.24 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -17 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، ویفر را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 4 (r4)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 40.8 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 6.8 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -22.44 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، 23.8 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، ویفر را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 5 (r5)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 6.8 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 34 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، 25.16 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -17 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، ویفر را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 6 (r6)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 47.6 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 6.8 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -22.44 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -23.8 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، ویفر را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)> مستطیل 7 (r7)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 34 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 6.8 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -15.64 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -30.6 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، ویفر را انتخاب کنید . |
سطح ویفر (wp1)>Union 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، ویفر را انتخاب کنید . |
4 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
نادیده گرفتن رئوس 1 (igv1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Virtual Operations>Ignore Vertices را انتخاب کنید . |
2 | در باله شی ، فقط نقطه 31 را انتخاب کنید. |
آند
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، آند را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی igv1 ، فقط مرز 6 را انتخاب کنید. |
کاتد
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، Cathode را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | در شی igv1 فقط مرزهای 15 و 17 را انتخاب کنید. |
