ИСТИНА

Разработка диагностического комплекса плазмы в реакторах плазмохимической обработки пластин большого диаметра (300 мм)

В качестве альтернативы прямым измерениям плазменных параметров для осуществления in-situ контроля плазмохимических процессов в рамках Проекта предлагается разработка диагностического комплекса – «виртуального датчика» энергетического спектра и потока ионов на поверхности пластины до 300 мм. «Виртуальный датчик» – это программа, производящая ускоренный расчёт спектра и потока ионов на основе валидированной численной модели плазменного разряда и приэлектродного слоя, но использующая в качестве входных данных «внешние» (по отношению к объему плазмы) электрические измерения – распределения ВЧ напряжения и тока по пластине, обновляемые в реальном времени. Такие измерения могут быть проведены с помощью специализированной тонкой измерительной пластины-прибора, которая помещается стандартным роботом-загрузчиком в реактор вместе с обрабатываемой тестовой пластиной поверх прибора. Подобные измерения не влияют на плазму и не возмущают её во время реального процесса, а также не требуют никаких дополнительных изменений конструкции реакторов.

Вопрос точности расчёта энергии и потока ионов в программе «виртуального датчика» напрямую зависит от численной модели приэлектродного слоя, лежащей в его основе. Серьёзные численные подходы, включающие в себя методы Монте-Карло для описания движения ионов в слое с учётом столкновений, хороши для точного воспроизведения энергетического спектра, но требуют достаточно большого времени на получение результата. Для «виртуального датчика» предлагается использование ускоренной модели расчёта спектра и потока ионов, тем не менее учитывающей столкновения частиц в слое. Данная модель уже была создана и валидирована для «виртуального датчика» в исследовательском ВЧ-реакторе научной группой, представляющей данный проект. Однако существенное отличие диагностической системы, предлагаемой в данном проекте, заключается в возможности измерений потока и спектра ионов не только в одной точке, например, в центре пластины (или электрода), но и по всей поверхности такой пластины, что дает возможность контроля пространственной однородности плазменного процесса.

должен быть создан диагностический комплекс, который комплекс позволит реализовывать in-situ контроль пространственной однородности процессов плазмохимической обработки в реальном времени, что значительно ускорит развитие промышленной технологической линии производства СБИС на пластинах диаметром до 300 мм.