3.4 Die Bewegung der Oberfläche



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3.4 Die Bewegung der Oberfläche

 

Um die Oberfläche der Simulationsgeometrie zu bewegen, wandert das strukturierende Element entlang der exponierten Zellen, wobei die Abmessungen entsprechend den Parametern und verändert werden. Im Falle eines Ätzvorganges werden alle Materialzellen, die das strukturierende Element überstreicht, markiert, wobei entscheidend ist, ob der Mittelpunkt der betrachteten Zelle innerhalb der Berandung des strukturierenden Elements liegt. Abbildung 3.12 zeigt das Markieren der Materialzellen während des Ätzvorganges. Im Gegensatz

  
Abbildung 3.12: Das Markieren der Materialzellen während des Ätzvorganges.

dazu werden im Falle eines Depositionsprozesses die von dem strukturierenden Element erfaßten Vakuumzellen der Simulationsgeometrie markiert. Durch den Markierungsvorgang bleibt die Geometrie während eines simulierten Zeitschrittes zunächst noch unverändert, wodurch das strukturierende Element zweier unmittelbar benachbarter Zellen dieselbe Geometrie vorfindet. Dies ist für die korrekte Behandlung von Materialübergängen von Bedeutung. Nachdem das strukturierende Element an allen Oberflächenzellen angewendet wurde, wird der Materialindex der markierten Zellen entsprechend dem simulierten Prozeß geändert. Im Falle eines Ätzprozesses wird der Materialindex der markierten Zellen auf den Materialindex von Vakuum gesetzt, im Falle eines Depositionsprozesses wird der Materialindex auf den Materialindex des zu deponierenden Materials geändert. Anschließend wird die Liste der Oberflächenzellen neu erstellt. Dazu werden alle Materialzellen auf ihre Nachbarzellen hin untersucht. Jene Materialzellen, die zumindest über eine Kante an eine Vakuumzelle grenzen, werden in die Liste der Oberflächenzellen aufgenommen. Die detektierten Oberflächenzellen beschreiben über ihre exponierten Zellseiten die Oberfläche der nun veränderten Simulationsgeometrie zum betrachteten Zeitpunkt.

Der Algorithmus für die Bewegung der Oberfläche kann somit folgendermaßen formuliert werden:

[1]
Berechne für jede Oberflächenzelle die zugehörige Ätz- bzw. Depositionsrate und daraus die Parameter des anzuwendenden strukturierenden Elementes. Der Zeitschritt wird entsprechend den berechneten Ätz- bzw. Depositionsraten so gewählt, daß das strukturierende Element (bzw. dessen Hauptachse) durch eine Mindenstanzahl an Zellen (z.B. 15) approximiert wird.

[2]
Wende für jede Oberflächenzelle ein entsprechendes strukturierendes Element an. Markiere im Falle eines Ätzvorganges alle Materialzellen und im Falle eines Depositionsvorganges alle Vakuumzellen, die innerhalb des strukturierenden Elements liegen.

[3]
Ändere den Materialindex der markierten Zellen entsprechend dem simulierten Prozeß entweder auf den Materialindex von Vakuum oder auf den Materialindex des zu deponierenden Materials.

[4]
Bestimme die neuen Oberflächenzellen.

[5]
Gehe zu [1], solange nicht die vorgegebene Simulationszeit erreicht wurde.





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