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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 等離子體刻蝕過程中的鞘層演化研究
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本文用數(shù)值模擬的方法研究了等離子體刻蝕問題中的射頻等離子體鞘層的相關(guān)特性。采用自恰的電負(fù)等離子鞘層理論模型，模擬了碰撞效應(yīng)、射頻電源參數(shù)對(duì)等離子體鞘層的物理特性的影響。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文用數(shù)值模擬的方法研究了等離子體刻蝕問題中的射頻等離子體鞘層的相關(guān)特性。采用自恰的電負(fù)等離子鞘層理論模型，模擬了碰撞效應(yīng)、射頻電源參數(shù)對(duì)等離子體鞘層的物理特性的影響。數(shù)值結(jié)果表明：隨著碰撞參數(shù) α的增加（即放電氣壓的增大）電源參數(shù) β的減少，離子動(dòng)能、離子的流速、離子鞘層厚度和瞬時(shí)電子鞘層厚度都要減少；而射頻鞘層電位降，射頻鞘層平均電勢和射頻平均電位降都增加?？梢?，碰撞參數(shù)和電源參數(shù)對(duì)電負(fù)等離子體物理特性的影響很大，因此在實(shí)驗(yàn)操作中可以通過適當(dāng)調(diào)整參數(shù)來控制刻蝕過程。對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 決定芯片圖形線寬的關(guān)鍵技術(shù)之一就是等離子體刻蝕技術(shù)。在等離子體刻蝕的工藝過程中，等離子體和材料表面附近形成的等離子體鞘層的物理特性直接影響被加工材料的性能。鞘層的電位結(jié)構(gòu)以及電場等都將決定等離子體與材料的相互作用過程，對(duì)等離子體鞘層的研究具有重要的意義和價(jià)值。本項(xiàng)目立足于等離子體刻蝕過程中關(guān)鍵的物理問題，研究電負(fù)等離子體鞘層的演化特性，希望相關(guān)研究結(jié)果對(duì)等離子體刻蝕技術(shù)的發(fā)展就有一定的參考價(jià)值。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 數(shù)值模擬方法是一種科學(xué)有效的方法，對(duì)于等離子體刻蝕問題的研究，本文采用自洽的電負(fù)等離子鞘層理論模型，模擬碰撞效應(yīng)、射頻電源參數(shù)對(duì)等離子體鞘層的物理特性的影響。討論了碰撞參數(shù)、電源參數(shù)、離子動(dòng)能、離子的流速、離子鞘層厚度和瞬時(shí)電子鞘層厚度、射頻鞘層電位降，射頻鞘層平均電勢和射頻平均電位降的變化，詳盡研究鞘層演化問題是本文的一個(gè)獨(dú)特之處，相關(guān)的研究結(jié)果能夠?qū)Φ入x子體刻蝕的實(shí)驗(yàn)研究有一定參考價(jià)值。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本項(xiàng)目立足于等離子體刻蝕過程中關(guān)鍵的物理問題，研究電負(fù)等離子體鞘層的演化特性，希望得到的相關(guān)研究結(jié)果，對(duì)等離子體刻蝕的實(shí)驗(yàn)具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文用數(shù)值模擬的方法研究了等離子體刻蝕問題中的射頻等離子體鞘層的相關(guān)特性。采用自洽的電負(fù)等離子鞘層理論模型，模擬了碰撞效應(yīng)、射頻電源參數(shù)對(duì)等離子體鞘層的物理特性的影響。數(shù)值結(jié)果表明：隨著碰撞參數(shù) α的增加（即放電氣壓的增大）電源參數(shù) β的減少，離子動(dòng)能、離子的流速、離子鞘層厚度和瞬時(shí)電子鞘層厚度都要減少；而射頻鞘層電位降，射頻鞘層平均電勢和射頻平均電位降都增加?？梢?，碰撞參數(shù)和電源參數(shù)對(duì)電負(fù)等離子體物理特性的影響很大，因此在實(shí)驗(yàn)操作中可以通過適當(dāng)調(diào)整參數(shù)來控制刻蝕過程。對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
- 候璐景，射頻鞘層中塵顆粒運(yùn)動(dòng)過程及庫倫晶格形成機(jī)理的研究：[博士學(xué)位論文]論文：大連理工大學(xué)，2005 劉之景。光刻與等離子刻蝕技術(shù)。實(shí)驗(yàn)技術(shù)，1999，28（7）：425-429 等
同類課題研究水平概述
- 由于在等離子體刻蝕的過程中，所有粒子都必須穿越鞘層才能與晶片發(fā)生相互作用,因而鞘層在等離子體加工過程中具有重要的地位。鞘層的特性決定了離子轟擊晶片的能量分布和角度分布,而離子的能量分布和角度分布直接影響到刻蝕速率與刻蝕剖面,進(jìn)而影響著等離子體加工的產(chǎn)量和質(zhì)量。正是由于射頻等離子體鞘層的這種重要性，因此近二三十年來它一直是低溫等離子體的一個(gè)熱點(diǎn)問題。 與直流等離子體鞘層相比,射頻等離子體鞘層的特點(diǎn)在于等離子體參數(shù)如鞘層的厚度和鞘層電位等物理量均隨時(shí)間變化。 決定射頻鞘層特性的關(guān)鍵物理量是外加射頻場的頻率和離子等離子體頻率。研究射頻等離子體鞘層物理特性的方法主要有解析方法、粒子模擬、流體力學(xué)模擬以及流體力學(xué)模擬和蒙特卡羅模擬相結(jié)合的混合方法。一些作者為了簡化模型采用了不自洽的方法，還有一些作者沒有給出有關(guān)鞘層電場和電勢的詳盡描述。 本文采用自洽的射頻等離子體鞘層演化模型，詳盡地給出了鞘層電場、鞘層電勢和電源參數(shù)的影響，這些結(jié)果對(duì)于等離子體刻蝕技術(shù)研究具有重要意義，在當(dāng)前國內(nèi)外同類課題研究中 處于較高水平。
