C 4 F 8 /Ar等离子体刻蚀SiO 2 的多尺度研究

发布时间：2022-02-20 18:27

　　随着大规模及超大规模集成电路的迅猛发展,碳氟等离子体刻蚀Si02以其特有的高刻蚀速率、高选择性和高各向异性在现代集成电路制造业中得到了广泛应用。C4F8/Ar混合气体在保证刻蚀速率的同时能够实现更高的刻蚀选择性,因此在等离子体刻蚀工艺中备受关注。本文建立了由反应器模型、鞘层模型及刻蚀槽模型耦合的多尺度模型,研究了不同参量,如：放电气压、功率、偏压幅值、偏压功率、占空比等,对鞘层特性及刻蚀槽形貌演化的影响规律。为了得到更加精确的腔室离子及中性粒子密度空间分布,本文采用商业软件CFD-ACE+,用于模拟电感耦合等离子体（ICP）,得到不同气压、功率、进气流比例下的腔室离子及中性粒子密度分布。鞘层模型包括射频等离子体鞘层仿真模型,脉冲调制射频等离子体鞘层解析模型和仿真模型。鞘层解析模型的双电源分别为低频脉冲源和高频射频源,加在同一个极板上。研究了鞘层厚度和极板电位随时间、高低频电流以及低频脉冲频率的变化规律以及低频阶梯形脉冲源对鞘层厚度和极板电位的调制规律。鞘层的仿真模型是由流体模型和蒙特卡洛模型耦合的混合模型,主要研究鞘层的特性,并计算统计出到达极板的离子能量分布和角分布。将由CFD-AC... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 碳氟气体刻蚀SiO_2的研究背景及意义
    1.2 腔室模型研究进展
    1.3 极板偏压的研究现状
    1.4 本文研究内容及结构安排
2 模型介绍
    2.1 反应器模型
    2.2 鞘层模型
        2.2.1 脉冲调制射频等离子体鞘层解析模型
        2.2.2 等离子体鞘层混合模型
    2.3 刻蚀槽模型
3 脉冲调制射频等离子体鞘层解析研究
    3.1 脉冲电流幅值对极板电位和鞘层厚度的影响
    3.2 脉冲频率对极板电位和鞘层厚度的影响
    3.3 鞘层平均厚度和平均电压随电流的变化关系
    3.4 低频阶梯形脉冲源的鞘层性质
    3.5 结论
4 CFD-ACE+腔室数值模型及鞘层数值模型
    4.1 CFD-ACE+腔室离子密度
    4.2 射频等离子体鞘层数值模拟
        4.2.1 离子能量分布(IEDs)
        4.2.2 离子角度分布(IADs)
    4.3 脉冲调制射频等离子体鞘层数值模拟
        4.3.1 离子能量分布(IEDs)
        4.3.2 离子角度分布(IADs)
    4.4 结论
5 刻蚀槽形貌演化的研究
    5.1 射频等离子体中刻蚀槽形貌的演化
    5.2 脉冲调制射频等离子体中刻蚀槽形貌的演化
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3635588