株式会社ウェーブフロント【解析事例】マグネトロンスパッタリングシミュレーション

最終更新日：2023-03-07 10:47:53.0
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粒子法プラズマ解析ソフトウェアParticle-PLUSの活用により、マグネトロンスパッタ装置内の原子の挙動をシミュレーション

Particle-PLUS は希薄気体中に発生する非平衡プラズマの数値解析に優れたシミュレーションソフトウェアです。マグネトロンスパッタ、PVD、プラズマCVD、容量結合プラズマ ( CCP )、誘電体バリア放電 ( DBD ) などに活用可能です。
各種モジュール（下段の製品説明参照）のうち、スパッタ粒子モジュールを活用することで、マグネトロンスパッタ装置などにおいて、ターゲットからスパッタされた原子のプラズマおよび中性ガス中の挙動を求めることができ、対向基板上へのフラックス分布などが短時間で評価可能です。解析手順としては、プラズマモジュールで求まったプラズマの粒子、エネルギー束を用いてスパッタ粒子の発生分布、発生量を求め、テスト粒子法と呼ばれる粒子法で運動を追跡します。

基本情報【解析事例】マグネトロンスパッタリングシミュレーション

Particle-PLUSは、いくつかの主要なモジュールで構成されています。

■プラズマモジュール
Particle In Cell法(PIC粒子法)を用いて電子、イオンの挙動を解析します。ソルバーの特徴として、時間スキームに陰解法を用いており、通常の解法に比べて大きな計算時間幅Δt で安定に時間発展を求めることができます。また、プロセスプラズマシミュレーションで重要となる中性ガスと電子およびイオンとの衝突反応モデルには Monte-Carlo Scattering 法を採用しており、複雑な反応過程を精度良く、迅速に計算できます。

■中性ガスモジュール
プラズマモジュールで用いる初期中性ガス分布を求めるもので、DSMC法を用いて短時間でガス流れを評価できます。

■スパッタ粒子モジュール
マグネトロンスパッタ装置などにおいて、ターゲットからスパッタされた原子のプラズマおよび中性ガス中の挙動を求めるもので、対向基板上へのフラックス分布などが短時間で評価できます。

また、Particle-PLUSは並列計算が可能であり短時間で結果を得ることができます。

価格帯	100万円 ~ 500万円
納期	お問い合わせください
型番・ブランド名	Particle-PLUS
用途／実績例	【二周波容量結合型プラズマ】・　高密度プラズマを得るための電圧などの最適化・　チャンバー壁の損傷・　外部回路モデルを用いた電力の最適化－　現実の装置に沿った電圧を電極板に印加することが可能－　印加電圧の波形がなめらかで比較的現実的な電圧でシミュレーションが可能－　無理な電圧を掛けないために計算が比較的安定【DC マグネトロンスパッタリング】・　磁場分布依存のエロージョンの均一性・　スパッタされた材料の基板への吸着分布【パルス電圧マグネトロンスパッタリング】・　効率良く材料をスパッタさせるためのパルス電圧の印加時間などの最適化【イオン注入】・　Sus がエロージョン分布に及ぼす影響【電極板の印加電圧の時間推移】・　電子密度やイオン速度分布など，実験測定では見ること困難な　　物理量を見ることが可能・　電子密度やイオン速度分布を調べることで，膜の均一性やチャンバー壁の損　　傷を調べることが可能・　計算条件を変更して，低電力で高密度プラズマ発生の最適化が可能

カタログ【解析事例】マグネトロンスパッタリングシミュレーション

粒子法プラズマ解析ソフトウェア『Particle-PLUS』

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取扱企業【解析事例】マグネトロンスパッタリングシミュレーション

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株式会社ウェーブフロントの企業理念は、日本の製造業における研究開発～設計～製造～メンテナンスまでのプロセスをシミュレーションという観点からサポートし、企業活動の高度化・効率化に寄与することです。弊社ではこの企業理念の下、 CAEと設備資産管理、信頼性に関するソリューションを提供しています。 CAEの分野では流体解析からマルチフィジックス解析まで各種シミュレーションソフトウェアとこれに関連するプリプロセッサ・ポストプロセッサを、設備資産管理の分野では、各種の装置・設備のメンテナンス管理ソフトウェアを、機能安全・信頼性の分野では故障率のコンサルティングからツールの提供まで一貫したサービスを行っています。