株式会社ウェーブフロント【事例】「Particle-PLUS」RFマグネトロンスパッタ

最終更新日：2022-01-20 11:54:07.0
印刷用ページ

Particle-PLUS解析事例紹介「RFマグネトロンスパッタ解析」シミュレーション事例

プロセスプラズマを用いた成膜手法のひとつである、RFマグネトロンスパッタの解析事例です。
Particle-PLUSは真空チャンバ内のプラズマ解析を得意としており、
高速に成膜速度などのシミュレーションを行うことができます。

◇『Particle-PLUS』の特徴
・低圧プラズマ解析を得意とします
・軸対称モデルと鏡面対称境界条件を組み合わせで
装置全体のシミュレーションを行う必要なく、高速に結果を得ることができます。
・流体モデルでの計算が難しい低圧ガスでのプラズマシミュレーションを得意とします
・2D(2次元),3D(3次元)対応し、複雑なモデルでも効率良く解析できます
・自社開発ソフトの強みとして
お客様の装置に合わせたカスタマイズも可能です

◆さまざまな計算結果を出力◆
・ポテンシャル分布
・電子・イオンの密度分布/温度分布/発生分布
・壁への粒子フラックスとエネルギーフラックス
・壁への電子・イオンのエネルギースペクトル
・中性ガスの密度分布/温度分布/速度分布
など

※詳しくはお気軽にお問い合わせ下さい。

粒子法プラズマ解析ソフトウェア『Particle-PLUS』

基本情報【事例】「Particle-PLUS」RFマグネトロンスパッタ

【特長】
●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可能
●中性ガスと電子およびイオンとの衝突反応モデルには
　 onte-Carlo　Scattering 法を採用しており、複雑な反応過程を精度良く、
　迅速に計算が可能。
●中性ガスモジュールは上記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は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が可能

※その他機能や詳細については、お気軽にお問い合わせ下さい。

価格帯	お問い合わせください
納期	~ 1ヶ月
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

詳細情報【事例】「Particle-PLUS」RFマグネトロンスパッタ

: Particle-PLUS解析事例紹介
RFマグネトロンスパッタリング
(左：電離発生分布 / 右：電子密度分布)

: ◇モデル概要
軸対象モデルでのArプラズマによるTiターゲットのスパッタリング解析事例

: 磁場とガス密度
・磁束密度
・Arガス密度

: 電位と電場
・電位
・電場
電子速度はイオン速度よりもかなり速いため、イオンはプラズマ中に取り残され、その結果プラズマの電位は若干正となる。

: 粒子数と消費電力
・粒子数の時間推移
・消費電力（直流成分）
およそ5×10^(−5)秒以降、物理量はほとんど変化せず定常状態に達したことが分かる。

: プラズマ密度
・電子数密度
・Arイオン数密度
直流放電に比べて、交流放電の方が電子分布がブロードに（裾野が広く）なる。シミュレーションでもその傾向が再現できる。

: プラズマ温度
・電子温度（周期平均）
・Ar+温度（周期平均）
粒子数密度と同様に、粒子温度も交流放電の方がブロードに（裾野が広く）なる。シミュレーションでもその傾向が再現できる。

: イオン流速
・Arイオン数流束
・Arイオンエネルギー流束

: スパッタリングと成膜
・Tiエロージョン率（ターゲット）
・Tiデポジション率（基盤/壁）

カタログ【事例】「Particle-PLUS」RFマグネトロンスパッタ

取扱企業【事例】「Particle-PLUS」RFマグネトロンスパッタ

株式会社ウェーブフロント本社

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。