低溫等離子體材料處理技術在半導體工藝過程起著至關重要的作用。在眾多常用的等離子體源中,射頻容性耦合等離子體源因腔室結構簡單、可產(chǎn)生大面積均勻的等離子體而被廣泛應用于薄膜沉積及刻蝕工藝中。隨著當前微電子技術的迅速發(fā)展,晶片尺寸及刻蝕線寬的要求變得越來越高,只有提高離子源的工藝效率,才能從根本上滿足工藝需求,因此需要對等離子體源的放電機理進行深入分析。在工藝氣體放電中,電子動理學特征參數(shù)對工藝腔室內(nèi)等離子體的產(chǎn)生起著非常重要的作用。本文采用流體/電子蒙特卡羅混合模型研究了非彈性碰撞、反轉電場及脈沖調(diào)制對電子動理學特征參數(shù)的影響。本文第一章,介紹了低溫等離子體源在半導體工藝中的應用及當前半導體工藝所面臨的挑戰(zhàn),并詳述了反應性氣體放電過程電子非平衡分布、反轉電場及脈沖等離子體源的研究背景。本文第二章,介紹了模擬工作所采用的流體/電子蒙特卡羅混合模型,主要對混合模型中流體模塊、電子蒙特卡羅模塊、化學反應模塊及模型之間的耦合四部分進行詳細說明。本文第三章,利用流體/電子蒙特卡羅混合模型對射頻容性耦合SiH4/Ar混合氣體放電中電子非平衡分布進行研究。結果發(fā)現(xiàn),放電中心電子能量幾率分布呈多峰分布,而... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 低溫等離子體簡介
        1.1.1 低溫等離子體與微電子工業(yè)
        1.1.2 低溫等離子體表面處理技術
        1.1.3 容性耦合等離子體源簡介
        1.1.4 半導體工藝氣體放電研究過程遇到的困難
    1.2 反應性氣體放電中電子非平衡分布的研究進展
    1.3 射頻容性耦合等離子體源中反轉電場的研究進展
    1.4 脈沖調(diào)制射頻等離子體源的研究進展
    1.5 本文研究內(nèi)容與安排
2 流體/電子蒙特卡羅混合模擬方法
    2.1 概述
    2.2 流體模塊
    2.3 電子蒙特卡羅模型
    2.4 化學模塊
    2.5 模塊自洽耦合
4/Ar放電中電子非平衡分布的研究">3 SiH₄/Ar放電中電子非平衡分布的研究
    3.1 引言
    3.2 模擬結果與討論
        3.2.1 電子非平衡分布的產(chǎn)生機制
        3.2.2 電子非平衡分布隨放電參數(shù)的變化趨勢
    3.3 模擬結果與討論
4 反轉電場所引起的電子動理學演化特性
    4.1 引言
    4.2 反轉電場的產(chǎn)生機制
    4.3 反轉電場隨放電參數(shù)的變化
        4.3.1 氣體組分效應
        4.3.2 氣壓效應
        4.3.3 電壓效應
    4.4 本章小結
5 脈沖調(diào)制射頻電子動理學演化特性
    5.1 引言
    5.2 模擬方法
    5.3 模擬結果與討論
        5.3.1 脈沖調(diào)制容性耦合Ar放電中脈沖調(diào)制參數(shù)的作用
4/Ar等離子體的研究">        5.3.2 脈沖調(diào)制容性耦合Ar及SiH₄/Ar等離子體的研究
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介



本文編號：3020827