5.3.2 CVD-Verfahren



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5.3.2 CVD-Verfahren

Für viele Druck und Temperaturbereiche von CVD-Verfahren ist die Annahme, daß Partikel nach dem Auftreffen am betrachteten Oberflächenpunkt liegen bleiben (Sticking-Koeffizient = 1.0) nicht mehr richtig. Vielmehr kommt es zu Reflexionsvorgängen an der Materialoberfläche, die zu einer Umverteilung der ankommenden Teilchen führen. Um diesen Effekt zu berücksichtigen, muß zuerst der primäre Teilchenfluß an den Punkten der Oberfläche bestimmt werden. Anschließend wirkt jeder Oberflächenpunkt in Abhängigkeit vom vorgegebenen Sticking-Koeffizienten als Emissionsquelle für Teilchen, die nach einer vorgegebenen Winkelverteilung wieder an die von diesem Punkt aus sichtbare Oberfläche emittiert werden. Dieser Schritt muß solange wiederholt werden, bis die Änderungen der sich ergebenden Teilchenkonzentrationen eines Oberflächenpunktes unter einem bestimmten Schwellwert bleiben [McV90b], [Rey90], [Che90].

Eine interessante Alternative besteht darin, eine Gleichgewichtskonzentration der absorbierten Teilchen an Punkten der Oberfläche über ein System von N linearen Gleichungen zu berechnen, wobei einzelne Gleichungen die Konzentrationen an bestimmten Oberflächenpunkten in Abhängigkeit von den aktuellen Sticking-Koeffizienten, den übrigen Konzentrationen an allen anderen Oberflächenpunkten und bestimmten Transferwahrscheinlichkeiten, die aus geometrischen Überlegungen resultieren beschreiben. Die Depositionsrate am betrachteten Aufpunkt ergibt sich anschließend direkt aus der gewonnenen lokalen Teilchenkonzentration und dem an diesem Punkt gültigen Sticking-Koeffizienten [Wil92], [Bär94].

Die Berechnung der Reflexionsvorgänge muß in jedem Fall für alle zu berechnenden Zeitschritte erfolgen, da die Emissionsfunktion eines Oberflächenpunktes von der aktuellen Topographie abhängt. Dies führt vor allem für die dreidimensionale Simulation zu beträchtlichen Rechenzeiten. Unter der Annahme eines sehr kleinen Sticking-Koeffizienten kann die Berechnung der Reflexionsvorgänge jedoch entfallen, das Profil der deponierten Materialschicht entwickelt sich in diesem Fall isotrop, und der Prozeß kann durch Vorgabe einer konstanten Depositionsrate modelliert werden.



Martin Stiftinger
Thu Nov 24 17:41:25 MET 1994