Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛП_МЭ_ММПУ.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
6.21 Mб
Скачать

1.1.2. Постановка задачи

Для проектирования внутрикамерных устройств УВН с МРС необходимо создать модели для расчета и оптимизации их конструктивных и технологических параметров. Основными этапами моделирования являются:

- выявление параметров, характеризующих конструкцию моделируемой системы и технологический процесс, реализуемый с помощью данной системы;

- построение геометрической модели проектируемого объекта;

- классификация параметров и определение взаимосвязи между ними на основе геометрической модели и физики процесса;

- построение математической модели, определяющей аналитические зависимости между параметрами, и выбор критериев оптимизации;

- разработка алгоритмов для реализации модели и составление пакета прикладных программ расчета и оптимизации конструктивно-технологических параметров по выбранным критериям;

- реализация проектируемой системы с помощью разработанного пакета прикладных программ в виде комплекта документации.

Задача оптимизации конструкции внутрикамерного устройства будет заключаться в выборе формы и размеров распыляемой поверхности и области локализованной плазмы, а также положения обрабатываемой пластины относительно распыляемой поверхности, при которых достигается максимальная (или заданная) равномерность осаждаемой на пластине пленки по толщине.

Более простыми для моделирования и в то же время широко применяемыми для практических целей являются внутрикамерные осесимметричные системы с кольцеобразными источниками материала, представляющие собой тела вращения.

Для создания полной модели внутрикамерного устройства и процесса осаждения пленки необходимо учитывать следующие факторы:

- эмиссионную характеристику распыляемой поверхности, характеризующую угловое распределение в пространстве распыленных атомов с каждой элементарной площадки;

- кинетику процесса переноса распыленных частиц в пространстве между распыляемой поверхностью и пластиной (поверхностью конденсации) в среде разреженного рабочего газа;

- условия конденсации распыленных атомов в заданной области поверхности пластины;

- форму и размеры распыляемой поверхности, определяемые геометрическими параметрами мишени и магнитной системы;

- условия локализации плазмы, определяемые параметрами магнитной системы и мишени и определяющие, в свою очередь, распределение плотности ионного тока по зоне распыления на мишени, характеризующего скорость эмиссии распыленных атомов с участков поверхности мишени;

- параметры разряда (напряжение, ток), определяющие энергию и плотность частиц, а следовательно, скорость распыления и осаждения атомов материала мишени;

- тип распыляемого материала и рабочего газа и др.

Наиболее сложным для моделирования является учет условий конденсации на пластине, зависящих от физико-химического состояния и температуры поверхности конденсации на пластине. В частности, учет миграции и отражения от поверхности конденсирующихся атомов представляет собой сложную аналитическую задачу, не имеющую адекватного решения. Не менее сложную задачу представляет расчет и моделирование магнитной системы, определяющей условия локализации плазмы, поскольку отсутствует методика расчета как сложных магнитных систем с приемлемой точностью, так и параметров плазмы в неоднородных скрещенных электрическом и магнитном полях. Поэтому учет вышеотмеченных факторов может быть осуществлен на основе эмпирических данных при введении ряда допущений, не нарушающих в целом адекватности модели.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]