 |
چاک الکترواستاتیک
معرفی
چاک های الکترواستاتیک (e-chucks) نقش مهمی در تجهیزات مختلف پردازش ویفر دارند. به جای بستن مکانیکی، یک چاک الکترونیکی از نیروی الکترومکانیکی برای محکم کردن ویفر بر روی یک پلت فرم با دمای کنترل شده استفاده می کند که ویفر را در حین پردازش خنک یا گرم می کند. معمولاً ویفرها تاب می‌خورند، بنابراین از چاک‌های الکترونیکی در ابزارهای لیتوگرافی برای صاف کردن ویفرها در هنگام قرار گرفتن در معرض استفاده می‌شود. این مدل مبانی عملکرد چاک الکترونیکی را نشان می‌دهد که از کوپلینگ‌های نیروی الکترواستاتیک، جریان گاز، انتقال حرارت و مکانیک جامد در زمینه خنک‌سازی ویفر حاصل می‌شود. در این مدل، یک نیروی الکترواستاتیک با فشار ناشی از گاز هلیوم که در شکاف بین ویفر و چاک الکترونیکی جریان دارد مقابله می‌کند تا رسانایی گرمایی کارآمدی را در محیطی با فشار کم ایجاد کند.
تعریف مدل
این مدل متقارن محوری دوبعدی شامل سه ناحیه برای نمایش ویفر (قابل تغییر شکل)، دو بلوک دی الکتریک (صلب) و یک کانال گاز است. بلوک های دی الکتریک تنها قسمت هایی از چاک الکترونیکی هستند که به صراحت در هندسه گنجانده شده اند. ویفر سیلیکونی (قطر = 100 میلی‌متر) در لبه بلوک دی‌الکتریک بیرونی روی یک پایه قرار می‌گیرد و بالای بلوک‌های دی‌الکتریک معلق است و یک شکاف 40 میکرومتری را تشکیل می‌دهد. این ناحیه شکاف به عنوان یک ویژگی سیال مشخص شده استدامنه، که در آن جریان گاز هلیوم حل شده است. در لبه، ویفر و پایه روی چاک الکترونیکی در تماس هستند اما ویفر بسته به نیروی حاصله روی آن می‌تواند لیز بخورد یا جدا شود. مرکز ویفر بالای سطح چاک الکترونیکی معلق است اما اگر بایاس اعمال شده از ولتاژ کشش بیشتر شود، می تواند با چاک الکترونیکی تماس پیدا کند. برای امکان جابجایی های بزرگ، یک Domain تغییر شکل بر روی شکاف بین ویفر و بلوک های دی الکتریک اعمال می شود. نیروی الکترومکانیکی بین ویفر و چاک الکترونیکی ناشی از اعمال مرزهای ترمینال در پایین ویفر و بلوک های دی الکتریک است. هندسه مدل در شکل 1 نشان داده شده است . y _-محور با ضریب 20 مقیاس می شود تا شکاف باریک بین ویفر و چاک الکترونیکی را بهتر نشان دهد.
شکل 1: هندسه مدل.
این مدل ترکیبی از ولتاژ اعمال شده و جریان گاز مورد نیاز برای ثابت نگه داشتن ویفر در جای خود را حل می کند که با تغییر مکان z یک نقطه در سطح زیرین ویفر در فاصله 32 میلی متری از مرکز مشخص می شود. این نقطه در هندسه دارای برچسب p17 است. تا زمانی که p17 زیر z = 40 میکرومتر باشد ، ویفر یک نیروی خالص رو به پایین را تجربه می کند. سپس COMSOL Multiphysics می‌تواند ولتاژ DC را که باید به ویفر اعمال شود تا p17 به نقطه تنظیم مختصات z یا zsp اعمال شود را حل کند . این با اضافه کردن یک معادله جهانی برای ولتاژ DC، VdcSP به دست می آید، که در پایین بلوک های دی الکتریک اعمال می شود. سپس معادله intop1(z)-zsp=0 برای تعیین مقدار VdcSP حل می شود . این بدان معنی است که VdcSP تا زمانی که p17 در zsp باشد تنظیم می شود . حل مشکل به این روش از بروز عوارض در زمانی که مشکل راه حلی ندارد جلوگیری می کند. نتیجه تجزیه و تحلیل نمودار جابجایی در برابر ولتاژ اعمال شده است.
رابط های فیزیک
این مدل از چهار رابط استفاده می کند: جریان آرام ، مکانیک جامد ، انتقال حرارت در جامدات و سیالات (که در برهمکنش سیال-جامد از گرمایش مزدوج ساخته شده اند )، و الکترواستاتیک . با این چهار رابط، کوپلینگ های Multiphysics موجود عبارتند از: برهمکنش ساختار سیال ، جریان غیر گرمایی و نیروهای الکترومکانیکی .
خواص مواد
مدل های مواد اکسید سیلیکون و آلومینیوم به ترتیب برای ویفر و دی الکتریک استفاده می شود. برای شبیه‌سازی انتقال حرارت بین ویفر و چاک الکترونیکی از طریق گاز هلیوم، این مدل یک تابع تعریف‌شده توسط کاربر را برای هدایت حرارتی اعمال می‌کند که وابسته به فشار به شکل
که در آن k هدایت حرارتی در W/(m·K) و p فشار در Torr است. این تابع تعریف شده توسط کاربر در مدل ماده برای هلیوم با استفاده از یک تابع خطی تکه ای مشخص شده است.
شرایط مرزی
جریان آرام
یک رابط جریان لایه ای به ناحیه بین ویفر و بلوک های دی الکتریک اعمال می شود. یک مرز ورودی با جریان جرمی در نرخ جریان استاندارد (SCCM) و میانگین جرم مولی 0.004 کیلوگرم بر مول برای گاز هلیوم اعمال می شود.
مکانیک جامدات
دو مرز تماس در نقاط تماس بین ویفر و چاک الکترونیکی اعمال می شود. اولین مرز تماس در لبه ویفر جایی است که با چاک الکترونیکی در تماس است. مرز تماس دوم در وسط ویفر است تا جابجایی ویفر را در هنگام کشش محدود کند. گرانش (نیروی حجمی) به ویفر اعمال می شود. مکانیک جامد فقط به ویفر اعمال می شود زیرا بلوک های دی الکتریک چاک الکترونیکی را می توان صلب فرض کرد.
انتقال حرارت در جامدات و سیالات
این مدل مقادیر اولیه را به عنوان شرط اولیه در شبیه سازی وابسته به زمان به ویفر اعمال می کند. شار حرارتی وابسته به زمان به سطح بالایی ویفر اعمال می شود تا یک پالس حرارتی از یک فرآیند پلاسما را نشان دهد. رابط انتقال حرارت به کل هندسه اعمال می شود.
الکترواستاتیک
رابط Electrostatics برای کل هندسه اعمال می شود. ولتاژ مورد نیاز برای نگه داشتن ویفر در جای خود به فشار ناشی از جریان هلیوم بستگی دارد. در این مدل، یک اپراتور ادغام برای دسترسی به مختصات z p17 استفاده می شود . سپس، معادله جهانی intop1(z)-zsp=0 را می توان برای مقدار VdcSP مورد نیاز برای نگه داشتن p17 در نقطه تنظیم zsp حل کرد . مرزهای ترمینال به پایین ویفر و بلوک های دی الکتریک اعمال می شود.
تغییر شکل دامنه
مش در ناحیه مستطیلی بین ویفر و چاک الکترونیکی به دنبال تغییر شکل صاف کننده مش هایپرالاستیک آزادانه تنظیم شده است. جابجایی مش با تغییر مکان ساختاری مرزهای ویفر کنترل می شود. در مرزهای بلوک دی الکتریک، یک مرز ثابت استفاده می شود.
مطالعات و استراتژی برای همگرایی
این مسئله بسیار غیرخطی نیاز به افزایش پارامتری مانند سرعت جریان هلیوم دارد تا به یک راه حل همگرا شود. مطالعات باید در مراحل با افزایش تعداد رابط های جفت شده انجام شود. حل یک مطالعه قبلی می تواند به عنوان مقدار اولیه توسط یک مطالعه بعدی استفاده شود:
• | مطالعه 1: فقط مکانیک جامدات و الکترواستاتیک برای مطالعه شرایط ولتاژ بدون جریان گاز فعال هستند. این مطالعه زمانی که zsp روی 35، 25 و 15 میکرومتر تنظیم شده است، پروفایل ویفر را محاسبه می کند . هنگامی که zsp = 15 میکرو متر، مرکز ویفر با چاک الکترونیکی در تماس است. |
• | مطالعه 2: رابط های مکانیک جامد ، الکترواستاتیک ، و جریان آرام برای مطالعه شرایط ولتاژ زمانی که نرخ جریان جرمی روی 0، 100، 200، 300، و 400 SCCM و zsp = 30 μm تنظیم شده است، فعال می شوند . این مطالعه مشخصات ویفر و میدان فشار را در ناحیه سیال محاسبه می‌کند. |
• | مطالعه 3: در این مطالعه وابسته به زمان، هر چهار رابط، از جمله انتقال حرارت ، فعال هستند. این مطالعه از محلول مطالعه 2 به عنوان راه حل اولیه برای حل میدان دمایی حاصل از انتقال حرارت بین e-chuck و ویفر و فرآیند پلاسما استفاده می کند. |
علاوه بر این، استفاده از معادلات جهانی و فیزیک جفت شده نیاز به تنظیمات در تنظیمات حل کننده دارد. در این مدل، حلگر کاملاً جفت شده با روش نیوتن بسیار غیرخطی خودکار به جای حلگر پیش فرض Segregated مورد نیاز است .
نتایج و بحث
در مطالعه 1 ، p17 روی 35، 25، و 15 um بدون جریان گاز هلیوم تنظیم شده است. مشخصات ویفر حاصل در شکل 2 نشان داده شده است . VdcSP در مقابل z -displacement در p17 در شکل 3 نشان داده شده است . در مطالعه 2 ، zsp روی 30 میکرو متر و جریان گاز هلیوم = 0، 100، 200، 300 و 400 SSCM تنظیم شده است. مشخصات ویفر حاصل در شکل 4 و نمودار VdcSP در مقابل سرعت جریان هلیوم در شکل 5 نشان داده شده است . نمودار سطح جابجایی و تغییر شکل در شکل 6 نشان داده شده است. در مطالعه 3 وابسته به زمان، یک پالس حرارتی معرفی شده است که منجر به نمودار دمای ویفر در مقابل زمان نشان داده شده در شکل 7 می شود .
شکل 2: پروفیل ویفر زمانی که zsp روی 35، 25 و 15 میکرومتر تنظیم شده است بدون اینکه گاز هلیوم جریان داشته باشد. همانطور که انتظار میرفت. جابجایی سازه در مرکز هندسه حداکثر است. برای zsp = 15 میکرو متر، مرکز ویفر با چاک الکترونیکی در تماس است.
شکل 3: VdcSP در مقابل zsp = 35، 25، یا 15 میکرومتر ، بدون جریان گاز هلیوم.
شکل 4: پروفیل ویفر زمانی که zsp = 30 میکرو متر با جریان گاز هلیوم = 0، 100، 200، 300 و 400 SCCM است.
شکل 5: VdcSP در مقابل جریان گاز هلیوم برای zsp = 30μm . جریان گاز هلیوم = 0، 100، 200، 300 یا 400 SCCM.
شکل 6: نمودار سطحی و تغییر شکل برای zsp = 30 μm و جریان گاز هلیوم = 400 SCCM.
شکل 7: دمای سطح وابسته به زمان در مرکز ویفر با جریان گاز هلیوم 300 SCCM.
مسیر کتابخانه برنامه: MEMS_Module/Actuators/electrostatic_chuck
دستورالعمل مدلسازی
با ایجاد یک مدل متقارن محوری دو بعدی جدید با (i) برهمکنش سیال-جامد، (ب) الکترواستاتیک (فیزیک)، و (iii) نیروهای الکترومکانیکی (چندفیزیک) شروع کنید. برای برهمکنش سیال-جامد، فیزیک برای جریان آرام، مکانیک جامدات، و انتقال حرارت در جامدات و سیالات تعبیه شده است.
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  2D Axismetric کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow>Fluid-Structure Interaction>Conjugate Heat Transfer>Fluid-Solid Interaction را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، AC/DC>Electric Fields and Currents>Electrostatics (es) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
چند فیزیک
نیروهای الکترومکانیکی 1 (eme1)
در نوار ابزار Physics ، روی Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Electromechanical Forces را انتخاب کنید .
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Electromechanical Forces را انتخاب کنید .برای راحتی، پارامترهای هندسه، مش و فرآیند را وارد کنید.
تعاریف جهانی
هندسه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، هندسه را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید .  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل electrostatic_chuck_geometry_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
مش
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، مش را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید .  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل electrostatic_chuck_mesh_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
روند
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، Process را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید .  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل electrostatic_chuck_process_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
تعاریف
مستطیل 1 (راست1)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Rectangle را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Parameters را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Lower limit ، t_start را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی حد بالا ، t_start+t_pulse را تایپ کنید . |
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
Qt | Q_plasma*rect1(t) | W/m² |
برای راحتی، واحد هندسه را روی میلی متر تنظیم کنید.
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
هندسه از ویفر، عایق، شکاف، ورودی و خروجی تشکیل شده است.
ویفر
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، در قسمت Label text Wafer را تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، d_wafer/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، t_wafer را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، gap را تایپ کنید . |
6 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Selection: Wafer را در قسمت متن Name تایپ کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
شکاف 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مستطیل ، Gap 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، x_outlet را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، gap را تایپ کنید . |
شکاف 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مستطیل ، Gap 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، x_gap3-x_outlet را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، x_outlet را تایپ کنید . |
شکاف 3
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Gap 3 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_gap3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، x_gap3 را تایپ کنید . |
سنجاق
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مستطیل ، پین را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، d_pin را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، gap را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، x_gap3+w_gap3 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Insulator را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
مستطیل 6 (r6)
در نوار ابزار Geometry ، روی Rectangle کلیک کنید .
Rectangle کلیک کنید .هندسه 1
عایق 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions>View 1 را گسترش دهید ، سپس روی Component 1 (comp1)>Geometry 1> Rectangle 6 (r6) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Insulator 1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، x_outlet-d_inlet/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، t_insulator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، d_inlet/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -t_insulator را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از لیست Contribute to ، Insulator را انتخاب کنید . |
عایق 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Insulator 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، x_gap3+w_gap3+d_pin-x_outlet-w_outlet را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، t_insulator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، x_outlet+w_outlet را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -t_insulator را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از لیست Contribute to ، Insulator را انتخاب کنید . |
ورودی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، در قسمت Label text Inlet را تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، d_inlet/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L_inlet+t_insulator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -L_inlet-t_insulator+gap را تایپ کنید . |
پریز
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Outlet را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_outlet را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L_outlet+t_insulator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، x_outlet را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -L_inlet-t_insulator+gap را تایپ کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء r1 ، r2 ، r3 ، r4 ، r8 و r9 را انتخاب کنید. |
اتحادیه 2 (uni2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء r5 ، r6 و r7 را انتخاب کنید. |
دامنه ها را پارتیشن بندی کنید تا دو منطقه تماس ایجاد شود.
پارتیشن دامنه های 1 (pard1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Domains را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دامنه های پارتیشن ، بخش دامنه های پارتیشن را پیدا کنید . |
3 | بخش فرعی Vertices را پیدا کنید که بخش های خط را تعریف می کند . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
4 | از لیست پارتیشن با ، Extended edges را انتخاب کنید . |
5 | زیربخش Domains to Partition را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
6 | زیربخش لبه های مستقیم یا دایره ای را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
7 | در شی uni2 ، فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
8 | زیربخش Domains to Partition را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
9 | در شی uni1 ، فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
پارتیشن دامنه 2 (pard2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Domains را انتخاب کنید . |
2 | در شی pard1 ، فقط دامنه 6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای دامنه های پارتیشن ، بخش دامنه های پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | بخش فرعی Vertices را پیدا کنید که بخش های خط را تعریف می کند . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
5 | از لیست پارتیشن با ، Extended edges را انتخاب کنید . |
6 | در شی uni2 ، فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
پارتیشن دامنه های 3 (pard3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Domains را انتخاب کنید . |
2 | در شی uni2 ، فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای دامنه های پارتیشن ، بخش دامنه های پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | بخش فرعی Vertices را پیدا کنید که بخش های خط را تعریف می کند . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
5 | از لیست پارتیشن با ، Extended edges را انتخاب کنید . |
6 | در شی pard2 ، فقط مرز 27 را انتخاب کنید. |
پارتیشن دامنه 4 (pard4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Domains را انتخاب کنید . |
2 | در شی pard2 ، فقط دامنه 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای دامنه های پارتیشن ، بخش دامنه های پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | بخش فرعی Vertices را پیدا کنید که بخش های خط را تعریف می کند . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
5 | از لیست پارتیشن با ، Extended edges را انتخاب کنید . |
6 | در شی pard3 ، فقط مرزهای 5 و 8 را انتخاب کنید. |
فرم اتحادیه (فین)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Form Union (fin) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، بخش Form Union/Assembly را پیدا کنید . |
3 | از لیست Action ، Form an assembly را انتخاب کنید . این امر ضروری است زیرا مدل شامل اجسام متحرک است. |
4 | تیک Create Pairs را پاک کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
تعاریف
محور
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Definitions>View 1 روی Axis کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Axis ، بخش Axis را پیدا کنید . |
3 | از فهرست نمایش مقیاس ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی در مقیاس y ، 20 را تایپ کنید . |
5 |  روی Update کلیک کنید . |
مشاهده 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی View 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مشاهده ، بخش View را پیدا کنید . |
3 | تیک Show geometry labels را انتخاب کنید . |
برای محاسبه جابجایی واقعی، یک جفت ادغام غیرمحلی اضافه کنید.
ادغام 1 (در اول)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، نقطه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، در قسمت Selection text عدد 17 را تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، قسمت Advanced را پیدا کنید . |
8 | چک باکس Compute integral in revolved geometry را پاک کنید . |
یک جفت تماس و یک جفت مرز هویت اضافه کنید.
جفت تماس 1 (p1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جفت ها کلیک کنید و جفت تماس را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 47 49 51 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
7 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
8 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 32 35 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
11 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، بخش پیشرفته را پیدا کنید . |
12 | از لیست روش نقشه برداری ، پیکربندی اولیه را انتخاب کنید . |
جفت تماس 2 (p2)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جفت ها کلیک کنید و جفت تماس را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 37 39 40 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
7 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
8 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 8 14 21 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
11 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، بخش پیشرفته را پیدا کنید . |
12 | از لیست روش نقشه برداری ، پیکربندی اولیه را انتخاب کنید . |
جفت مرز هویت 3 (p3)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Pairs کلیک کنید و Identity Boundary Pair را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 37 39 40 41 43 46 47 49 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای جفت ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
7 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
8 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 13 25 30 34 35 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
یک انتخاب صریح برای دامنه سیال اضافه کنید.
مایع
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Fluid را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 1 2 3 5 6 7 8 9 11 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
مش متحرک
تغییر شکل دامنه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Moving Mesh روی Deforming Domain 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل دامنه ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 3 5 8 9 11 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل دامنه ، بخش Smoothing را پیدا کنید . |
7 | از لیست نوع صاف کردن مش ، Hyperelastic را انتخاب کنید . |
مواد را به مدل اضافه کنید.
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، MEMS>Insulators>Al2O3 – Aluminium oxide را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
Al2O3 – اکسید آلومینیوم (mat1)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، عایق را انتخاب کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، MEMS>Semiconductors>Si – Silicon (تک کریستالی، همسانگرد) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
Si – سیلیکون (تک کریستال، همسانگرد) (mat2)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست Selection ، Selection: Wafer را انتخاب کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، مایعات و گازها>گازها>هلیوم را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
هلیوم (mat3)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، Fluid را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Helium (mat3) را گسترش دهید . |
یک تابع پیوسته تکه ای برای هدایت حرارتی گاز وابسته به فشار تعریف کنید.
تیکه 3 (k)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Materials>Helium (mat3)>Basic (def) را گسترش دهید ، سپس روی Piecewise 3 (k) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Piecewise ، قسمت Definition را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Argument ، pA را تایپ کنید . |
4 | زیربخش فواصل را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
شروع کنید | پایان | تابع |
1 | 100 | 0.045809*log10(pA)+0.0063167 |
5 | قسمت Units را پیدا کنید . در قسمت متن Arguments ، Torr را تایپ کنید . |
شرایط مرزی جریان آرام را تنظیم کنید.
جریان آرام (SPF)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Laminar Flow ، بخش Domain Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Fluid را انتخاب کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Laminar Flow (spf) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن p ، 0.1 را تایپ کنید . |
تداوم جریان 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Flow Continuity 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تداوم جریان ، بخش Advanced را پیدا کنید . |
3 | تیک Disconnect Pair را انتخاب کنید . |
یک شرایط مرزی ورودی را با جریان جرمی در نرخ جریان استاندارد (SCCM) مشخص کنید.
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، در فیلد متن Selection عدد 2 را تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
7 | از لیست، جریان انبوه را انتخاب کنید . |
8 | بخش Mass Flow را پیدا کنید . از لیست نوع جریان انبوه ، نرخ جریان استاندارد (SCCM) را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متن Q sccm ، flow را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن M n ، mass_He را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Outlet ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، عدد 16 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات خروجی ، بخش شرایط فشار را پیدا کنید . |
7 | در قسمت متن p 0 ، 0.01[Torr] را تایپ کنید . |
8 | چک باکس Suppress backflow را پاک کنید . |
شرایط مرزی مکانیک جامدات را تنظیم کنید.
با این فرض که چاک الکترواستاتیک صلب است و فقط ویفر سیلیکونی تغییر شکل می‌دهد، فقط دامنه سیلیکونی برای رابط مکانیک جامد انتخاب می‌شود. این امر بار محاسباتی را کاهش می دهد زیرا درجات آزادی مکانیک جامد خارج از حوزه سیلیکون حل نمی شود.
مکانیک جامدات (جامدات)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Solid Mechanics ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Selection: Wafer را انتخاب کنید . |
جاذبه 1
در نوار ابزار Physics ، روی Global کلیک کنید و Gravity را انتخاب کنید .
Global کلیک کنید و Gravity را انتخاب کنید .تماس با 1a
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Pairs کلیک کنید و Contact را انتخاب کنید . |
شرایط تماس بین ویفر و سطح چاک را تنظیم کنید.
2 | در پنجره تنظیمات تماس ، بخش مجازات فشار تماس را پیدا کنید . |
3 | از لیست کنترل عامل مجازات ، تنظیم دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن f p ، 1/10 را تایپ کنید . |
5 | برای باز کردن قسمت تماس سطح تماس و تنظیم کلیک کنید . در قسمت متنی d offset,d 0.5[um] را تایپ کنید . |
6 | قسمت انتخاب جفت را پیدا کنید . در قسمت Pairs ، روی افزودن کلیک کنید .  |
7 | در کادر گفتگوی افزودن ، جفت تماس 2 (p2) را در لیست جفت ها انتخاب کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
شرایط تماس بین ویفر و پین را تنظیم کنید.
تماس 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Contact 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات تماس ، بخش مجازات فشار تماس را پیدا کنید . |
3 | از لیست کنترل عامل مجازات ، تنظیم دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن f p ، 1/10 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Offset and Adjustment سطح تماس را پیدا کنید . کادر فورس صفر شکاف اولیه را انتخاب کنید . |
شرایط مرزی انتقال حرارت را تنظیم کنید.
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (HT)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات و سیالات (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال حرارت در جامدات و سیالات ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | در لیست، 16 را انتخاب کنید . |
4 |  روی حذف از انتخاب کلیک کنید . |
5 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه دامنه ها انتخاب شوند. |
6 | بخش Physical Model را پیدا کنید . در قسمت متن T ref ، T_chuck را تایپ کنید . |
جامد 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids and Fluids (ht) روی Solid 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جامد ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | از لیست T ref ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، T_chuck را تایپ کنید . |
4 | از لیست p A ، ورودی مدل معمولی را انتخاب کنید . |
مایع 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Fluid 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Fluid ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Fluid را انتخاب کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، T_chuck را تایپ کنید . |
جامد 2 – ویفر
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Solid را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Solid ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Selection: Wafer را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Solid 2 – Wafer را تایپ کنید . |
5 | بخش ورودی مدل را پیدا کنید . از لیست T ref ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، T_chuck را تایپ کنید . |
6 | از لیست p A ، فشار مطلق (spf) را انتخاب کنید . |
دما 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Temperature را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 10 15 22 30 38 42 45 46 60 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت دما را بیابید . |
7 | در قسمت متن T 0 ، T_chuck را تایپ کنید . |
عایق حرارتی 2
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و عایق حرارتی را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات عایق حرارتی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 46 48 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
یک شرط مرزی شار حرارتی را برای مدل سازی فرآیند پلاسما مشخص کنید.
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat Flux را انتخاب کنید . |
یک شرایط مرزی Heat Flux را در امتداد سطح بالایی ویفر تنظیم کنید.
2 | در پنجره تنظیمات برای شار گرما ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 9 28 33 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات Heat Flux ، بخش Heat Flux را پیدا کنید . |
7 | در قسمت متن q 0 ، Qt را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و مقادیر اولیه را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Selection: Wafer را انتخاب کنید . |
4 | قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . در قسمت متن T ، T_wafer_init را تایپ کنید . |
شرایط مرزی الکترومکانیک را تنظیم کنید.
الکترواستاتیک (ES)
حفظ شارژ 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Electrostatics (es) روی Charge Conservation 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Charge Conservation ، قسمت Material Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع مواد ، جامد را انتخاب کنید . |
حفظ شارژ 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Charge Conservation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حفظ شارژ ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Fluid را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Constitutive Relation D-E را پیدا کنید . از لیست ε r ، User defined را انتخاب کنید . |
تداوم 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Pairs کلیک کنید و Continuity را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Continuity ، بخش انتخاب جفت را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Pairs ، روی  افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای افزودن ، Identity Boundary Pair 3 (p3) را در لیست Pairs انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
ترمینال 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Terminal را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ترمینال ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 8 14 21 27 32 35 را در فیلد متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات ترمینال ، قسمت ترمینال را پیدا کنید . |
7 | از لیست نوع ترمینال ، ولتاژ را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متنی V 0 عدد 0 را تایپ کنید . |
پتانسیل درایو را به مقدار VdcSP تغییر دهید که در یک معادله جهانی حل می شود.
ترمینال 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Terminal را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ترمینال ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 38 42 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات ترمینال ، قسمت ترمینال را پیدا کنید . |
7 | از لیست نوع ترمینال ، ولتاژ را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متنی V 0 ، VdcSP[V] را تایپ کنید . |
9 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
10 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Equation-Based Contributions انتخاب کنید . |
11 | روی OK کلیک کنید . |
یک معادله جهانی برای محاسبه ولتاژ برای یک جابجایی داده شده، VdcSP اضافه کنید .
معادلات جهانی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Global کلیک کنید و Global Equations را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای معادلات جهانی ، بخش معادلات جهانی را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | F(U,UT,UTT,T) (1) | مقدار اولیه (U_0) (1) | مقدار اولیه (U_T0) (1/S) | شرح |
VdcSP | (intop1(z)-zsp)/zsp | 0 | 0 |
برای تعریف شبکه ساختاریافته مورد نیاز شرایط مرزی تماس، چندین مرحله مورد نیاز است.
مش 1
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 2 4 6 8 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of elements ، 10*(d_inlet/2) را تایپ کنید . |
لبه 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 16 18 20 21 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of Elements ، 20*(w_outlet/2) را تایپ کنید . |
لبه 3
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 1 3 10 11 15 17 22 23 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 3 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements ، my_inlet را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 50 را تایپ کنید . |
6 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
لبه 4
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 37 40 41 44 50 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 4 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of element my_insulator را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 2 را تایپ کنید . |
6 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
نقشه برداری 1 – ورودی و خروجی
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، Mapped 1 – Inlet and Outlet را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 1 2 6 7 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
لبه 5
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 5 12 19 24 29 34 47 51 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی لغو کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
7 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 5 12 19 24 29 34 47 51 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 5 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements ، my_channel را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 5 را تایپ کنید . |
6 | چک باکس توزیع متقارن را انتخاب کنید . |
نقشه برداری 2 – گوشه
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای Paste Selection ، 3 8 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، Mapped 2 – Corner را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
لبه 6
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 13 25 38 39 42 43 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 6 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 13 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
7 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
8 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 13 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
11 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
12 | در قسمت متنی Number of Elements ، mfx*x_outlet را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Edge 6 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، عدد 25 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
8 | در قسمت متنی Number of elements ، mfx*(d_wafer/2-x_outlet) را تایپ کنید . |
توزیع 3
1 | روی Edge 6 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 38 39 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
8 | در قسمت متنی Number of elements ، 2*x_outlet را تایپ کنید . |
توزیع 4
1 | روی Edge 6 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 42 43 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
8 | در قسمت متنی Number of elements ، 2*(d_wafer/2-x_outlet) را تایپ کنید . |
نقشه برداری – کانال
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 5 9 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، Mapped – Channel را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
نقشه برداری – عایق
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، Mapped – Insulator را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 13 14 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
لبه 7
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 30 32 49 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 7 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 49 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
8 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متنی Number of Elements ، my_channel را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Edge 7 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 30 32 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
8 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متنی Number of elements ، 3*mx_pin را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 2 را تایپ کنید . |
نقشه برداری شده 5
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، عدد 11 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
لبه 8
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 46 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 8 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 46 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
8 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متنی Number of Elements ، 2 را تایپ کنید . |
10 | چک باکس توزیع متقارن را انتخاب کنید . |
نقشه برداری شده 6
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، عدد 16 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
لبه 9
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 7 36 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 9 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of Elements ، my_wafer را تایپ کنید . |
لبه 1 را کپی کنید
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Copying Operations>Copy Edge را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 46 و 48 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Copy Edge ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
4 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط مرز 45 را انتخاب کنید. |
نقشه برداری 7
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، عدد 15 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Triangular کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 4 10 12 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، روی  Build All کلیک کنید . |
سایز 1
1 | روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
یک مطالعه ثابت با یک جارو پارامتریک بر روی نقطه تنظیم جابجایی، zsp ، بدون جریان گاز تنظیم کنید .
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 1 – بدون جریان گاز
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، مطالعه 1 – بدون جریان گاز را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 – بدون جریان گاز ، مرحله 1: ثابت را کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
رابط فیزیک | حل کنید برای | فرم معادله |
جریان آرام (spf) | اتوماتیک (ایستا) | |
مکانیک جامدات (جامدات) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (ht) | اتوماتیک (ایستا) | |
الکترواستاتیک (es) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
مش متحرک (جزء 1) | √ | خودکار |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
کوپلینگ های چندفیزیکی | حل کنید برای | فرم معادله |
اندرکنش سیال-ساختار 1 (fsi1) | اتوماتیک (ایستا) | |
جریان غیر گرمایی 1 (nitf1) | اتوماتیک (ایستا) | |
انبساط حرارتی 1 (te1) | اتوماتیک (ایستا) |
5 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
6 |  روی افزودن کلیک کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
zsp (Z-مختصات نقطه تنظیم) | 35 [یک] 25 [یک] 15 [یک] | متر |
این مشکل به دلیل فیزیک جفت شده و وجود معادله جهانی بسیار غیرخطی است، بنابراین تنظیمات حل کننده باید بر این اساس تنظیم شوند.
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1 – Without Gas Flow>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Stationary Solver 1 را گسترش دهید . |
4 | روی Study 1 – Without Gas Flow>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Stationary Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره Settings for Fully Coupled ، برای گسترش بخش Method and Termination کلیک کنید . |
6 | از لیست روش غیر خطی ، Automatic highly nonlinear (نیوتن) را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت حداکثر تعداد تکرار ، 200 را تایپ کنید . |
8 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
یک مطالعه ثابت با یک جارو پارامتریک روی نقطه تنظیم جابجایی، zsp ، با جریان گاز تنظیم کنید.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2 – با جریان گاز
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – with Gas Flow را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 2 – با جریان گاز ، مرحله 1: ثابت را کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
رابط فیزیک | حل کنید برای | فرم معادله |
جریان آرام (spf) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
مکانیک جامدات (جامدات) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (ht) | اتوماتیک (ایستا) | |
الکترواستاتیک (es) | √ | اتوماتیک (ایستا) |
مش متحرک (جزء 1) | √ | خودکار |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
کوپلینگ های چندفیزیکی | حل کنید برای | فرم معادله |
انبساط حرارتی 1 (te1) | اتوماتیک (ایستا) |
5 | قسمت Study Extensions را پیدا کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
6 | از لیست نوع Sweep ، همه ترکیبات را انتخاب کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
جریان (جریان انبوه در SCCM) | محدوده (0,100,400) | 1 |
9 |  روی افزودن کلیک کنید . |
10 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
zsp (Z-مختصات نقطه تنظیم) | 30 [یک] | متر |
این مشکل به دلیل فیزیک جفت شده و وجود معادله جهانی بسیار غیرخطی است، بنابراین تنظیمات حل کننده باید بر این اساس تنظیم شوند.
راه حل 2 (sol2)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 2 (sol2) را گسترش دهید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Study 2 – را با Gas Flow>Solver Configurations>Solution 2 (sol2)> Stationary Solver 1 گسترش دهید . |
4 | روی Study 2 – with Gas Flow>Solver Configurations>Solution 2 (sol2)>Stationary Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره تنظیمات برای Fully Coupled ، بخش General را پیدا کنید . |
6 | از لیست حل خطی ، Direct را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Method and Termination را پیدا کنید . از لیست روش غیر خطی ، Automatic highly nonlinear (نیوتن) را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت حداکثر تعداد تکرار ، 500 را تایپ کنید . |
9 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
یک مطالعه وابسته به زمان با شرایط مرزی شار حرارتی روی سطح ویفر برای مدلسازی گرمایش از پلاسما تنظیم کنید.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Time Dependent را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 3 – دمای ویفر در مقابل زمان
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، مطالعه 3 – دمای ویفر در مقابل زمان را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: وابسته به زمان
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 3 – دمای ویفر در مقابل زمان، روی مرحله 1: وابسته به زمان کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
رابط فیزیک | حل کنید برای | فرم معادله |
جریان آرام (spf) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
مکانیک جامدات (جامدات) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (ht) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
الکترواستاتیک (es) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
مش متحرک (جزء 1) | √ | خودکار |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
کوپلینگ های چندفیزیکی | حل کنید برای | فرم معادله |
اندرکنش سیال-ساختار 1 (fsi1) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
جریان غیر گرمایی 1 (nitf1) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
انبساط حرارتی 1 (te1) | اتوماتیک (ایستا) | |
نیروهای الکترومکانیکی 1 (eme1) | √ | خودکار (وابسته به زمان) |
5 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . از لیست واحد زمان ، ms را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متنی زمان خروجی ، range(0,5,7000) را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . مقادیر اولیه متغیرهای حل شده برای زیربخش را بیابید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
8 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
9 | از لیست مطالعه ، مطالعه 2 – با جریان گاز ، ثابت را انتخاب کنید . |
10 | از لیست مقدار پارامتر (zsp (m)، جریان (1)) ، 2 را انتخاب کنید: zsp=3E-5 m، flow=100 1 . |
11 | برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
12 |  روی افزودن کلیک کنید . |
13 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
جریان (جریان انبوه در SCCM) | 100 | 1 |
14 |  روی افزودن کلیک کنید . |
15 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
zsp (Z-مختصات نقطه تنظیم) | 30 [یک] | متر |
16 |  روی افزودن کلیک کنید . |
17 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
Q_plasma (شار حرارت پلاسما) | 1E5 | W/m^2 |
این مشکل به دلیل فیزیک جفت شده و وجود معادله جهانی بسیار غیرخطی است، بنابراین تنظیمات حل کننده باید بر این اساس تنظیم شوند.
راه حل 3 (sol3)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 3 (sol3) را گسترش دهید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Study 3 – Wafer Temperature vs. Time>Solver Configurations>Solution 3 (sol3)>Time-Dependent Solver 1 را گسترش دهید . |
4 | روی Study 3 – Temperature Wafer vs. Time>Solver Configurations>Solution 3 (sol3)>Time-Dependent Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره تنظیمات برای Fully Coupled ، بخش General را پیدا کنید . |
6 | از لیست حل کننده خطی ، مستقیم، جابجایی مش فضایی (spf) را انتخاب کنید . |
7 | برای گسترش بخش روش و پایان کلیک کنید . از لیست روش غیر خطی ، Automatic highly nonlinear (نیوتن) را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت حداکثر تعداد تکرار ، 200 را تایپ کنید . |
9 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 1، نمایه ویفر را رسم کنید.
نتایج
پروفیل ویفر، بدون جریان گاز
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، نمایه ویفر، بدون جریان گاز را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
نمودار خطی 1
1 | روی Wafer Profile, Without Gas Flow کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 8 14 21 27 32 35 را در فیلد متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
7 | در قسمت Expression text، z را تایپ کنید . |
8 | از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
9 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
10 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
11 | در قسمت Expression text، r را تایپ کنید . |
12 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
پروفیل ویفر، بدون جریان گاز
1 | در پنجره Model Builder ، روی نمایه ویفر ، بدون جریان گاز کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، قسمت Legend را پیدا کنید . |
3 | از لیست موقعیت ، پایین سمت راست را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار نمایه ویفر، بدون جریان گاز ، روی  Plot کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 1، VdcSP را در مقابل z تعیین کنید .
VdcSP در مقابل zsp
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، VdcSP vs. zsp را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | روی VdcSP در مقابل zsp کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
VdcSP | 1 | حالت متغیر VdcSP |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت Expression text، zsp را تایپ کنید . |
6 | از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
7 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
8 | در نوار ابزار VdcSP vs. zsp ، روی  Plot کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 2، مشخصات ویفر را رسم کنید.
پروفیل ویفر، با جریان گاز
1 | در پنجره Model Builder ، روی Wafer Profile, Without Gas Flow کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی ویفر Profile, Without Gas Flow 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، نمایه ویفر را با جریان گاز در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
4 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – با جریان گاز /محلول 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
5 | در نمایه ویفر، با نوار ابزار جریان گاز ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی Plot کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 2، VdcSP را در مقابل نرخ جریان گاز رسم کنید.
VdcSP در مقابل zsp
1 | در پنجره Model Builder ، روی VdcSP vs. zsp کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، قسمت Legend را پیدا کنید . |
3 | از لیست موقعیت ، پایین سمت راست را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار VdcSP vs. zsp ، روی  Plot کلیک کنید . |
VdcSP در مقابل جریان گاز
1 | روی VdcSP در مقابل zsp کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، VdcSP vs. Gas Flow را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – با جریان گاز /محلول 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره VdcSP vs. Gas Flow را گسترش دهید ، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش x-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست داده های منبع محور ، جریان را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Parameter ، مقدار پارامتر را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار VdcSP vs. Gas Flow ، روی  Plot کلیک کنید . |
VdcSP در مقابل جریان گاز
1 | در پنجره Model Builder ، روی VdcSP vs. Gas Flow کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، قسمت Legend را پیدا کنید . |
3 | از لیست موقعیت ، سمت راست بالا را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار VdcSP vs. Gas Flow ، روی  Plot کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 1، یک نمودار سطحی از جابجایی ایجاد کنید.
جابجایی، بدون جریان گاز
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 2D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، جابجایی، بدون جریان گاز را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
سطح 1
1 | روی Displacement, Without Gas Flow کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text solid.disp را تایپ کنید . |
4 | از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
5 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>RainbowLight را در درخت انتخاب کنید. |
8 | روی OK 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 مقیاس را پیدا کنید . |
3 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . چک باکس Description را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار جابجایی، بدون جریان گاز ، روی  Plot کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 2، یک نمودار سطحی از جابجایی ایجاد کنید.
جابجایی، با جریان گاز
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 2D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، جابجایی را تایپ کنید و در قسمت متن برچسب ، گاز جریان را وارد کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – با جریان گاز /محلول 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Displacement با گاز جریان کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text solid.disp را تایپ کنید . |
4 | از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
5 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>RainbowLight را در درخت انتخاب کنید. |
8 | روی OK 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 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
5 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0 را تایپ کنید . |
6 | در جابجایی، با نوار ابزار جریان گاز، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
از نتایج مطالعه 3، دمای ویفر را در مقابل زمان رسم کنید.
دمای ویفر در مقابل زمان
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، دمای ویفر در مقابل زمان را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3 – دمای ویفر در مقابل زمان/راه حل 3 (sol3) را انتخاب کنید . |
نمودار نقطه 1
1 | روی دمای ویفر در مقابل زمان کلیک راست کرده و Point Graph را انتخاب کنید . |
2 | فقط نقطه 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
4 | در قسمت Expression text، T را تایپ کنید . |
5 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
6 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست واحد ، s را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار دمای ویفر در مقابل زمان ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار خطی 1
جهانی 1
نمودار خطی 1
جهانی 1
سطح 1
سطح 1
نمودار نقطه 1
