二次電子發(fā)射效應(yīng)對(duì)容性耦合等離子體的影響：混合模型模擬.pdf

1、容性耦合等離子源（Capacitively Coupled Plasmas，CCP）是半導(dǎo)體制造工藝中不可或缺的設(shè)備，通常CCP放電具有以下優(yōu)勢(shì):放電腔室簡(jiǎn)單容易搭建，在低氣壓下放電可以產(chǎn)生大面積均勻等離子體，不僅可以有效的沉積半導(dǎo)體薄膜，還能夠控制離子能量產(chǎn)生高能離子轟擊刻蝕材料。但隨著微電子工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件的尺寸要求越來(lái)越小，這對(duì)CCP放電提出了更高的要求。為了滿(mǎn)足半導(dǎo)體工藝的需求，CCP源也在不斷發(fā)展并進(jìn)步，工藝中CC

2、P源的外部放電參數(shù)選取十分重要，如電源的選?。▎晤l、雙頻、多頻、直流），氣壓，放電間隙等參數(shù)。它們決定著等離子體的密度，通量，離子能量等內(nèi)部參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)沉積速率、刻蝕速率和刻蝕選擇性有著直接的影響。因此有必要仔細(xì)研究這些外部參數(shù)的影響。
　　在CCP放電中，離子在鞘層電場(chǎng)的加速作用下將轟擊到電極上，發(fā)射出二次電子。由于CCP放電的氣壓通常不是很低（幾十毫托到幾百毫托），二次電子會(huì)對(duì)放電有著一定的影響。大多數(shù)CCP模擬中沒(méi)有對(duì)這

3、些氣壓條件下細(xì)致的研究二次電子的作用，本文主要針對(duì)考慮二次電子（離子誘導(dǎo)）的放電參數(shù)進(jìn)行研究，并分析二次電子在放電中發(fā)揮的作用。本文采用流體和電子蒙卡洛混合模型進(jìn)行模擬研究。流體模型通常具有計(jì)算速度快的優(yōu)勢(shì)，但由于其建立在麥克斯韋分布的基礎(chǔ)上往往計(jì)算不精確。采用電子蒙特卡洛模擬可以在一定程度上克服流體的缺陷，本文的蒙特卡洛模擬由兩部分組成，一部分是體區(qū)電子蒙特卡洛模擬，一部分是二次電子蒙特卡洛模擬，這種模擬方案有一個(gè)天然的優(yōu)勢(shì)，我們可以