【摘要】：在MEMS工藝中,反應(yīng)離子刻蝕、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積和深反應(yīng)離子刻蝕等工藝廣泛應(yīng)用于制造多功能結(jié)構(gòu)和器件,因?yàn)镸EMS器件的性能與這些工藝技術(shù)密切相關(guān)。因此,對(duì)這些工藝的仿真和預(yù)測(cè)是至關(guān)重要的。由于實(shí)際過程中等離子體具有復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)和化學(xué)特性,比如粘滯,散射,擴(kuò)散,復(fù)合和再淀積等,本文建立一個(gè)物理和數(shù)值相結(jié)合的模型來模擬粒子的行為。例如,粒子的粘滯系數(shù)、入射角、粒子能量、反射概率等參數(shù)均可以體現(xiàn)在射線追蹤的模塊上;而刻蝕、淀積速率,水平集方程的求解和材料矩陣的更新是集成在窄帶水平集模塊中。與其他的仿真模型相比,本軟件包含了更多的物理參數(shù),在一定程度上提高了仿真結(jié)果的精度。本文主要將水平集算法和蒙特卡洛模型相結(jié)合來模擬與等離子體相關(guān)的微加工工藝。其中深反應(yīng)離子刻蝕是反應(yīng)離子刻蝕和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積的循環(huán)交替,來獲得高深寬比的結(jié)構(gòu)。本軟件的主要核心算法部分有兩部分:描述粒子從等離子體鞘層開始到表面結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程,每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的演化速率都是通過百萬條射線追蹤得到;描述表面演化的窄帶水平集算法�？涛g、淀積的形貌都可以在仿真軟件的結(jié)果中顯示,與實(shí)際工藝的形貌相比較,給定工藝下誤差可控制在15%之內(nèi)。因此,本論文的研究成果可以為MEMS制造提供一個(gè)高精度的仿真工具。
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文 反應(yīng)離子刻蝕等離子刻蝕可以分為高壓等離子刻蝕，，離子銑，反應(yīng)離子刻蝕（Reactive Ion E，高密度等離子體刻蝕等。其中反應(yīng)離子刻蝕運(yùn)用廣泛，本文將以 SF6為例離子的產(chǎn)生過程，以及等離子體刻蝕中的表面動(dòng)力學(xué)（Surface Kinetics）。常合反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備如圖 2.4 所示[8]：

圖 2.4 電感耦合反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備示意圖應(yīng)離子刻蝕可以簡(jiǎn)單歸納成離子輔助轟擊表面的化學(xué)刻蝕過程。等離子關(guān)重要，根據(jù) Coburn 和 Winters 的試驗(yàn)[9]，等離子體會(huì)與刻蝕氣體產(chǎn)生rgistic Phenomena），如圖 2.5 所示，僅僅只有 XeF2或者 Ar 離子的時(shí)候?yàn)?0.5nm/min；當(dāng) XeF2和 Ar 離子同時(shí)作用的時(shí)候，刻蝕速率可以達(dá)到 6的十多倍[10]。所以反應(yīng)離子刻蝕中的離子可以大幅度增強(qiáng)刻蝕化學(xué)反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH-39

【參考文獻(xiàn)】

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6 王家

本文編號(hào)：2634390