Физико-химические процессы в неравновесной низкотемпературной плазме HBr и его смесей с аргоном, гелием и водородом

• Автор: Смирнов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Неравновесная низкотемпературная газоразрядная плазма основные 9 свойства и определения
1.2. Место и роль плазменных процессов в современных технологиях микро и наноэлектроники
1.3. Закономерности и особенности взаимодействия плазмы гало ген во доро дов с металлами и полупроводниками
1.4. Закономерности образования и гибели активных частиц в плазме галогенводородов. Кинетические и транспортные коэффициенты

1.5. Заключение

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Методика математического моделирования плазмы

2.2. Погрешности расчетов

ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И СОСТАВ
ПЛАЗМЫ НВг
3.1. Кинетическая схема процессов и компиляция набора сечений для расчетов ФРЭЭ
3.2. Сравнительный анализ параметров плазмы НС1 и НВг. Оценка адекватности модели
3.3. Параметры и состав плазмы НВг в условиях тлеющего разряда постоянного тока
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И СОСТАВ
ПЛАЗМЫ В СМЕСЯХ НВг С АРГОНОМ, ГЕЛИЕМ И
ВОДОРОДОМ
4.1. Электрофизические параметры и состав плазмы в смесях Аг и НВгНе
4.2. Электрофизические параметры и состав плазмы в смесях НВг и 5 НВгН
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По теме диссертации опубликовано работ, из них 4 тезисов докладов на конференциях, 6 статей в журналах перечня ВАК. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованных литературных источников. Общий объем диссертации составляет 4 страницы, включая рисунков и таблицы. Список использованных источников содержит 0 наименований. ГЛАВА 1. Плазма часто определяется как четвертое состояние вещества, которое по совокупности своих физикохимических свойств отличается от твердого, жидкого и газообразного. Данное состояние было открыто У. Круксом в году и названо плазмой И. Ленгмюром в г. В переводе с греческого яАдора означает вылепленное, оформленное 1. В физике и химии под плазмой понимается частично или полностью ионизированный газ, находящийся в состоянии квазинейтральности, то есть имеющий нулевой суммарный электрический заряд. В состав плазмы входят свободные носители положительного и отрицательного заряда электроны и ионы, а также нейтральные частицы атомы, молекулы и радикалы, которые могут находиться как в основном, так и в различных возбужденных вращательных, колебательных, электронных состояниях. Концентрация заряженных частиц в плазме может достигать см3 и по своей электропроводности она приближается к проводникам 1,2. Те Т Та. Низкотемпературная, неравновесная г газоразрядная плазма ННГП представляет собой слабоионизованный газ при давлениях 1Г О3 Па со степенью ионизации 5 . Средняя энергия электронов составляет 1 эВ концентрация электронов 9Ю см3, а средняя энергия тяжелыхчастиц атомов, молекул и ионов ниже в среднем на два порядка величины. Состояние Те Т1Тд поддерживается при относительно небольшом выделении джоулевой теплоты за счет высокой теплоемкости газа тяжелых частиц и быстрого уноса теплоты из зоны разряда 3,4. К внешним задаваемым параметрам ННГП относятся тип плазмообразующего газа, его давление и расход, ток разряда в случае ВЧ и СВЧ разрядов удельная мощность, вкладываемая в разряд, а также геометрия плазмохимического реактора и его конструкционные материалы, находящиеся в контакте с зоной разряда и послесвечения. Одним из определяющих факторов, формирующих стационарное состояние плазмы является кинетика процессов при электронном ударе 46, которая, в свою очередь, определяется функцией распределения электронов по энергиям ФРЭЭ. К параметрам, определяющим вид ФРЭЭ, следует отнести приведенную напряженность электрического поля или Ер, где АТ общая концентрация нейтральных частиц в реакторе, р давление газа, транспортные коэффициенты. Величина М и другиевнутренние параметры устанавливаются на уровне, обеспечивающем баланс скоростей образования и гибели заряженных частиц. Таким образом, ННГП является . В дальнейшем изложении материала, использование термина плазма без дополнительных комментариев будет означать систему, обладающую свойствами, изложенными выше. В настоящее время ННГП находит широкое применение в различных отраслях промышленности, однако основная область применения плазменных процессов лежит в технологиях микро и наноэлектроники. Плазменное осаждение. Производство микроэлектронных компонентов включает операции осаждения тонких пленок различного состава и функционального назначения. Так, например, в кремниевой электронике востребованы диэлектрические слои i34 и i, проводящие металлические и металлосодержащие пленки в основном, металлокремниевые сплавы, барьерные слои например, i и слои поли кристаллического кремния. При производстве интегральных микросхем на основе используют эпитаксиальные пленки , а также структуры i и i 7,. Пленки металлов и металлокремииевых сплавов i, i получают в процессах плазменного распыления в среде инертных газов в диодных, триодных и магнетронных системах . В тех же системах, при добавлении в плазмообразующую среду газа, который способен химически реагировать с распыляемыми металлами, возможно получение пленок сложного химического состава. Типичным примером здесь является получение пленок i при распылении титана в присутствии азота ,. Плазменное травление.