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プラズマモジュールアップデート


COMSOL Multiphysics® バージョン 6.4 では, プラズマモジュールを利用のユーザー向けに, エッチングおよび付着のモデリング機能の改善, 多数の表面反応を管理する新機能, テキストファイルからプラズマ化学反応全体をインポートする機能が追加されました. これらのアップデートの詳細については, 以下をご覧ください.

エッチングおよび付着のモデリング機能の強化

半導体アプリケーションにおけるエッチングおよび付着プロセスのモデリングを強化するために, さまざまな新機能が追加されました. 定常ソルバー および プラズマ (時間周期的) インターフェースにおいて表面種がサポートされるようになり, パラメーター化がより迅速に行えるようになりました. また, 表面種をサイト拘束種として指定することで, 自己制限的な反応メカニズムを効率的に捉えることができます. さらに, 表面反応においてエネルギー依存の反応収率を定義できるようになりました. これらの機能は, 新しいチュートリアルモデル アモルファスシリコンのプラズマ化学蒸着 (CVD) 用シラン/アルゴン ICP リアクタ―のモデリング および シリコンエッチング用 RF バイアス付き CF4/O2 誘導結合プラズマリアクタ―のモデル で確認できます.

COMSOL Multiphysics のユーザーインターフェース. モデルビルダーには表面反応グループノードが強調表示され, 対応する設定ウィンドウ, グラフィックスウィンドウには1Dプロットが表示されています.
表面反応グループ 機能は, SiH4 のモル分率の関数として, シリコンの成長とウェハーに沿った付着速度をモデル化するために使用されます.

新しい表面反応グループ機能

プラズマモデルへの表面反応の組み込みを効率化するために, 表面反応グループ 機能が新たに利用可能となりました. これにより, 多数の表面反応をテーブル形式で一括入力ができるようになります. 反応データを手動入力できるほか, ファイルからインポート, プラズマ化学インポート 機能を使用して自動追加ができます. この新機能は, チュートリアルモデル アモルファスシリコンのプラズマ化学蒸着 (CVD) 用シラン/アルゴン ICPリアクターのモデリング および シリコンエッチング用 RF バイアス付き CF4/O2 誘導結合プラズマリアクターのモデル で確認できます.

COMSOL Multiphysics のユーザーインターフェース. モデルビルダーには表面反応グループノードが強調表示され, 対応する設定ウィンドウ, グラフィックスウィンドウにはプラズマ反応器が表示されています.
表面反応グループ 機能は, イオン強化エッチング用の表面反応セットをインポートするために使用されます.

新しいプラズマ化学インポート機能

新しい プラズマ化学インポート 機能により, プラズマ および プラズマ (時間周期的) インターフェースを使用するモデルに, テキストファイルから完全なプラズマ化学データを自動的に作成できるようになりました. このテキストファイルには, 熱力学パラメーター, 表面反応, 重化学種反応, 断面積および反応速度定数に基づく電子衝撃反応など, プラズマ化学の諸側面を指定できます. この機能は, 多数の種と反応を含むプラズマ化学において特に有用です. この新機能は, 以下のチュートリアルモデルで確認できます:

モデルビルダーの画面をクローズアップした画像。プラズマ化学インポートノードが強調表示され, 対応する設定ウィンドウ, 右側にはテキストファイルが表示されています.
プラズマ化学インポート 機能 (左) は, シラン/アルゴンプラズマ化学反応ファイル (右) をインポートするために使用されます. プラズマ特性の機能は, この新機能によって自動的に作成されます.

端子の対称性

端子 機能において, 面積乗算係数 (詳細フィジックスオプション を有効にした後, 詳細設定 セクションで利用可能) をサポートするようになりました. これにより, 端子面積をスケーリングすることで対称性を考慮し, モデルの一部のみが表現されている場合でも, 接続された回路や負荷がデバイス全体を認識できるようになります. 例えば, モデルがデバイスの半分を表している場合は, 乗数として2を使用する必要があります. このアップデートは, 静電場 インターフェース, 電流 インターフェース, 磁場および電場 インターフェースで利用可能です.

COMSOL Multiphysics のユーザーインターフェース. モデルビルダー内で境界端子ノードが強調表示され, 対応する設定ウィンドウ, グラフィックスウィンドウに共振器モデルが表示されています.
ラム波共振器の半分を表すモデル. 新しい面積乗数因子は, 境界端子 機能の 設定 ウィンドウに表示されます.

新しいチュートリアルモデル

COMSOL Multiphysics® バージョン 6.4 では, プラズマモジュールにいくつかの新しいチュートリアルモデルが追加されました.