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【自制工具箱】「激光热通量分析工具」辅助模拟晶圆加热

6月前浏览580

在上期内容中,我们分享了晶圆激光加热的实际应用案例硅晶片激光加热仿真+专属工具箱预告,其中提到的激光加热工具箱引发了不少朋友的关注。这款专为半导体晶圆加热场景设计的工具,能大幅简化建模与仿真流程、提升控温精度,今天就带大家全方位拆解它的核心价值,从界面操作到案例验证一网打尽。

 
  • 核心功能

  1.  计算激光在晶片上任意时间点的瞬时热通量分布(单位:W/m²)

  2.  将热通量计算公式转换为NFX支持的CFD函数语言复 制到软件中进行计算

 

工具箱界面

界面设计

     

激光加热工具箱采用模块化界面设计,兼顾专业度与易用性,即使是初次操作的用户也能快速上手,整体分为三大核心区域:

01参数设置区域

整合激光、晶圆及热通量分析所需的参数配置项。

 
  • 基本参数:输入晶圆尺寸和激光功率等基本信息

  • 考虑圆盘转动效果: 勾选后激光焦点将在波形运动基础上叠加圆盘转动;

  • 波形类型:支持正弦波、三角波、方波、矩形波等多种波形,描述激光在晶圆上加工路径;

  • 周期: 波形周期(激光焦点在晶片上往复运动的周期);

  • 保存数据:支持将计算的热通量数据导出表格格式;


   
  • 表达式:提供3种表达式计算过程,并将波形函数和激光能量函数以NFX格式输出,可直接复 制粘贴到midas NFX 中使用;


 
  • 波形曲线:可预览波形,是否是预期的形状

  • 鼠标放置任意位置,右下角可读取坐标信息;


 
  • 热量云图:直观观察激光运动路径及能量分布


 
  • 内置完整的帮助文档:详细说明了数据要求、参数含义、操作步骤和结果解读。

典型数据对比

     

为了避免仿真分析的离散数据造成波形表达式与实际路径不一致,所以在验证激光能量之前单独验证波形函数:

01

正弦波

   
image.png    

工具箱生成的波形曲线


image.png    

工具箱生成的波形表达式


image.png    

NFX生成的波形曲线

结论:正弦波波形一致

02

三角波

   
image.png    

工具箱生成的波形曲线


image.png    

工具箱生成的波形表达式


image.png    

NFX生成的波形曲线

结论:三角波形一致

03

锯齿波

   
image.png    

工具箱生成的波形曲线


image.png    

工具箱生成的波形表达式


image.png    

NFX生成的波形曲线

结论:锯齿波波形一致

03

激光能量

   

由于上期文章对比过激光能量结果,此处不再对比,具体可参考文章硅晶片激光加热仿真+专属工具箱预告

   
与参考资料对比误差(最大误差<8%)    


开发计划:拓展更多适配场景

     


为满足不同工艺需求,工具箱后续将重点迭代两大功能模块,进一步提升场景覆盖度:

1. 多波形激光支持

新增脉冲波等多种激光波形选择,适配脉冲加热、分段加热等复杂工艺。

2. 多样化能量分布拓展

除现有高斯分布外,计划增加平定分布(多模激光均匀能量分布)、六边形幅面分布等模式,适配厚板加工、大面积均匀加热等场景。


这款激光加热工具箱通过简化操作流程、提升仿真精度,为晶圆激光加热工艺的优化提供了高效工具。后续我们将持续跟进功能迭代,也欢迎大家分享实际使用中的需求与建议,一起打造更贴合行业场景的工具方案。敬请关注!  



来源:midas机械事业部
半导体NFXMIDAS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-02-05
最近编辑:6月前
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