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
Подготовка индивидуальных рейтинговых показателей
20.11.2017
Конкурс на замещение вакантной научной должности
01.11.2017
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
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