Программа моделирования эволюции профиля микро - наноканавочных структур в процессах плазменного травления и осаждения EDPS (Etch-deposition profile simulator)

Программный комплекс EDPS предназначен для двухмерного моделирования формирования профиля поверхности в канавках в плазменных процессах изотропного и анизотропного травления Si (плазма SF6, C4F8, SF6/C4F8 (Bosch–процесс), Cl2, Cl2/Ar), осаждения фторуглеродной пленки (плазма C4F8) и распыления материалов в плазме Ar. Реализованная в программе физико-химическая модель основывалась на клеточном способе представления профиля поверхности (метод ячеек) и методе Монте-Карло для моделирования столкновения ионов с поверхностью материала.

Основные процессы взаимодействия частиц химически активной плазмы с поверхностью, реализованные в программе:

химическое травление – травление поверхности материала химически активными радикалами из плазмы;

  • химические реакции – реакции хемисорбированных радикалов с атомами поверхности или между собой;

десорбция - удаление с поверхности адсорбированных радикалов или летучих продуктов химических реакций травления;

ионно-химическое и ионно-стимулированное травление (определяется заложенными в модель уравнениями реакций иона с поверхностью, составом распыляемой поверхности и параметрами иона (углом и энергией падения));

осаждение на поверхности пассивирующих радикалов и побочных продуктов реакции из плазмы;

переосаждение продуктов реакций травления и физического распыления в пределах области расчётов с заданной функцией их углового распределения;

физическое распыление ионами (определяется составом распыляемого материала и параметрами иона (типом, углом и энергией падения));

отражение частиц от поверхности:

  • отражение нейтральных частиц и радикалов по выбранному распределению,
  • зеркально-диффузное отражение ионов;

поверхностная диффузия – миграция частиц вдоль поверхности;

Основные возможности EDPS программного комплекса

- интерактивный интерфейс. Сохранение и загрузка параметров программы и эксперимента;

- отдельная программа для создания начальных профилей. Возможность загрузки начального профиля из файла растрового графического формата (BMP). При этом профиль может быть создан оцифровкой снимка профиля с микроскопа с сохранением всех особенностей рельефа профиля и масштаба структур;

- визуализация профиля распыления в реальном времени посредством возможностей графической библиотеки OpenGL;

- раскраска ячеек профиля в зависимости от их атомного состава. Выделение цветом переосаждённого материала.

- возможность моделирования мультистадийного циклического процесса (Bosch- процесса). Выбор состава и параметров для каждой отдельной плазмы. Сохранение и загрузка шаблонов настроек плазм.

- построение графиков основных характеристик процесса (глубина; мгновенная, средняя и нормированная скорость; аспектное отношение (АО)) в реальном времени с возможностью сохранения графика в векторном графическом формате (WMF/EMF).

- проведение предустановленных экспериментов для анализа параметров процесса (скорости, выхода распыления на один ион) от энергии ионов (Ei), отношения радикалов и ионов в плазме (R/i), АО канавки.

- сохранение результатов проведения эксперимента, автоматическое создание видео или серии снимков хода процесса моделирования с выбранным интервалом записи.

- анализ шероховатости поверхности или выделенной части поверхности профиля путём расчёта основных характеристик: среднеквадратичного отклонения, арифметического отклонения, кривизны, и т.д.

- возможность управления распределением входящего ионного потока плазмы по энергии и углу вылета. Построение моноэнергетичного и двугорбого распределения. Графическая визуализация карты распределения.

- анализ атомного состава поверхностных ячеек профиля. Построение графика концентрации материала в ячейках вдоль границы профиля. Расчёт графика соотношения атомов Si/Cl в поверхностных ячейках профиля.

- построение гистограммы плотности частиц плазмы (ионов или радикалов) в газовых ячейках области моделирования в статическом и динамическом режимах (при фиксации или изменении геометрии профиля). Это даёт возможность оценить концентрацию частиц в приповерхностном слое плазмы.

- цветовая визуализация данных с выбранными параметрами градиента раскраски.

- отображение количества и концентрации входящих и исходящих частиц плазмы, процентного соотношения элементов поверхности.

- высокая скорость расчёта

Лаборатории

Новости и события
Конкурс на замещение вакантной научной должности
17.07.2017
Конкурс на замещение вакантной научной должности
03.07.2017
ICMPSN 2017
19.04.2017
12.04.2017: Выборы директора ФТИАН РАН
06.04.2017
Выборы директора ФТИАН РАН
24.03.2017
Конкурс на замещение вакантных научных должностей
16.02.2017
Семинар 1 февраля 2017
25.01.2017
Конкурс на замещение вакантных научных должностей
23.01.2017
Водородные "нано-моторы" в смартфоны
30.12.2016
Семинар 16 ноября 2016
11.11.2016
Контактная информация
Корпус А
150007, г. Ярославль, ул. Университетская, д. 21
+7 (4852) 24-65-52 (приемная)
+7 (4852) 24-09-55 (бухгалтерия)
Корпус Б
150055, г. Ярославль, ул. Красноборская, д. 3
+7 (4852) 24-53-53