Математическое моделирование плазмохимических технологий микроэлектроники
(По материалам докторской диссертации)
Семинар: Информационно-вычислительные технологии
Начало заседания: 16:00
Дата выступления: 6 Сентябрь 2016
Организация: ИВТ СО РАН (Новосибирск)
Авторы: к.ф.-м.н. Горобчук Алексей Геннадьевич
В докладе рассматриваются задачи о течениях многокомпонентных газовых смесей с физико-химическими превращениями применительно к математическому моделированию плазмохимических технологий микроэлектроники. Представлены физико-математические модели для описания технологических процессов плазмохимического травления, соответствующие современным направлениям в моделировании производства микроэлектронных схем и позволяющие исследовать тонкие физические эффекты плазменного травления, включающие тепловое излучение многоатомных молекул, эффекты разреженности, термодиффузии, многокомпоненетную кинетику газофазных и гетерогенных реакций. Приводятся эффективные численные алгоритмы, реализующие предложенные модели с применением современных суперкомпьютерных технологий. На их основе выполнено численное моделирование плазмохимической технологии травления кремния в тетрафторметане для бинарной модели кинетики, раскрывающее основные механизмы появления характерной неравномерности травления в распространенных реакторах индивидуального травления, и предложен обоснованный в расчетах способ минимизации неоднородности травления образцов кольцевыми протекторами с низкой реакционной способностью. Для реактора радиальной схемы проведено сравнение распространенных моделей химической кинетики травления кремния в тетрафторметане. Исследуется влияние структуры ВЧ-разряда в технологическом процессе плазмохимического травления кремния в CF4/O2. Представлены результаты по оптимизации скорости травления кремния в широко распространенных низкотемпературных плазмах CF4/O2 и CF4/H2 с использованием многокомпонентных моделей плазмохимических кинетик, воспроизводящие в расчетах экспериментально наблюдаемые кинетические эффекты и количественно подтверждающие сценарии процесса, в частности, эффекта гистерезиса в CF4/O2 и процесса полимеризации в CF4/H2.