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研究生: 歐重麟
論文名稱: 大面積電感耦合式電漿源模擬
指導教授: 李四海 博士
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2004
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 62
中文關鍵詞: 電漿模擬CFDRC電感耦合式電漿源蘭牟爾探針四方形電漿腔體
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  • 本研究是利用CFDRC電腦模擬軟體針對一大面積蝕刻電漿源作腔體內電漿參數分布的探討,並搭配蘭牟爾探針電漿量測所得到的實驗值作比對。由以上的分析方式,不僅幫助我們了解電漿中的物理特性,並可以輔助電漿機台的設計與發展。
    研究的機台為一電感耦合式電漿源,與一般半導體電漿蝕刻機台不同的是腔體為一四方形六面體的幾何架構,這在以往的電漿機台的模擬是較不常見的,輸入功率頻率也非一般常見的40.68 MHz,最高功率可達5 kW,針對此機台的模擬方式以三維的模擬架構呈現。
    CFDRC軟體為整合多種物理現象而開發完成的模擬軟體,針對電漿模擬問題,需要使用的模組為流體、熱轉換、磁、電漿、化學等模組。主要的模擬結果包括電漿密度、電子密度、電子溫度、功率散逸等空間分布,各方向的電場分布。
    蘭牟爾探針是single probe的形式,探針結構為圓柱型,由於power的頻率為較高頻的40.68 MHz,所以在實驗量測時必須加裝濾波器以消除高頻雜訊耦合於探針產生誤差。


    目錄 摘要……………………………………………………………………i 誌謝……………………………………………………………………ii 目錄……………………………………………………………………iii 圖表目錄………………………………………………………………v 第一章 簡介……………………………………………………………1 1.1研究動機與目的………………………………………………1 1.2平面式螺線型電感耦合式電漿源( Spiral ICP )…………2 第二章 文獻回顧………………………………………………………4 2.1大面積製程電漿腔體探討……………………………………4 2.2 N2電漿的模擬與量測…………………………………………6 2.3 三維模型模擬電感式電漿源…………………………………9 第三章 CFDRC軟體介紹與參數設定…………………………………12 3.1 基本電漿理論………………………………………………12 3.2 場分布………………………………………………………13 3.3 電子…………………………………………………………15 3.4 帶電粒子與中性粒子………………………………………16 3.5 邊界條件……………………………………………………16 3.6 CFDRC簡介…………………………………………………17 3.7 數值方法……………………………………………………19 3.8 二維ICP電漿模擬…………………………………………20 第四章 實驗理論及實驗架構…………………………………………22 4.1 蘭牟爾探針測量基本原理…………………………………22 4.2 實驗設備與量測結果分析…………………………………25 第五章 結果及討論……………………………………………………33 5.1 氬氣分別在一圈及兩圈線圈下的模擬比較………………33 5.2 氬氣在特殊形狀的線圈下模擬比較………………………40 5.3 平板式線圈模擬與實驗量測數據的比較…………………47 第六章 結論……………………………………………………………50 附錄 A………………………………………………………………….53 附錄 B………………………………………………………………….55 參考文獻……………………………………………………………….61

    參考文獻

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