面向IC制造裝備的電磁場有限元分析.pdf

1、集成電路制造工藝是微電子工業(yè)的基礎(chǔ)，在保證質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)效率是十分有意義的事。由于微電子工藝的加工流程基本是由自動化機器（IC裝備）完成，所以工藝裝備的設(shè)計就顯得尤為重要。本文從IC裝備的設(shè)計出發(fā)，采用有限元法對IC裝備中的電磁場分布及特性進行了分析研究。文中研究的IC裝備為PECVD（等離子體增強化學(xué)氣相沉積鍍膜裝備），其原理是依靠微波或射頻等工藝將含有薄膜組成原子的氣體電離，從而形成等離子體，再借助等離子體的化學(xué)活性在較低的溫度

2、下與基質(zhì)進行反應(yīng)，沉積形成薄膜。根據(jù)設(shè)備原理可知，電離出的等離子體在基質(zhì)上空的分布及運動特性直接影響了沉積薄膜的均勻性等工藝指標，而等離子體分布及運動特性直接受到反應(yīng)腔體內(nèi)電磁場分布的影響，所以對設(shè)備中反應(yīng)腔體內(nèi)電磁場的分布以及特性的研究就十分必要。本文是通過有限元這種數(shù)值模擬的方法對PECVD中的電磁場進行了模擬。
　　由于PECVD中存在高、低兩種頻率的電磁場，所以本文分別介紹了高頻和低頻電磁場的有限元理論;然后對PECVD腔

3、室中的高/低頻電磁場進行了模擬，并對模擬結(jié)果進行了分析。具體過程為，首先采用ANSYS軟件對腔室進行了諧波分析，獲得了腔室在低頻下的電磁場分布，結(jié)果顯示腔室內(nèi)部的電場分布比較均勻，但是具有一定的邊緣效應(yīng)，此時存在比較微弱漩渦型的磁場，且磁場的分布由中心向四周遞減。其中加載在電極上的電壓，是通過射頻電路的有限元分析計算得到的。此外，本文還基于AnsoftHFSS軟件，對反應(yīng)腔體進行了電磁場的本征模態(tài)分析，得到了高頻狀態(tài)下電磁場的模態(tài)分布及