Kinetische Simulation der Dynamik gesputterten Aluminiums in kapazitiv gekoppelten Mehrfrequenzplasmen

Jan Trieschmann, Stefan Ries, Stefan Bienholz, Nikita Bibinov, Peter Awakowicz, Ralf Peter Brinkmann, Thomas Mussenbrock

DPG Früh­jahrs­ta­gung 2015, Bochum, Ger­ma­ny, 2-5 March


Abstract

Für viele technische Anwendungen sind Sputterprozesse von großer Bedeutung. Zur Charakterisierung der zugrunde liegenden Prozesse ist hierbei insbesondere die räumliche Verteilung gesputterter Teilchen innerhalb der Reaktorkammer entscheidend. In komplexen Reaktorgeometrien ist eine Vorhersage dieser häufig nur simulativ möglich. Ferner folgt die Geschwindigkeitsverteilung gesputterter Teilchen inhärent keiner Maxwellverteilung. Aus diesem Grund kann letztere nur mittels kinetischer Lösungsansätze bestimmt werden. In dieser Arbeit werden Direct-Simulation Monte-Carlo (DSMC) Ergebnisse der Verteilung gesputterten Aluminiums vor einem Argon Hintergrund innerhalb einer kapazitiv gekoppelten Mehrfrequenzsputteranlage diskutiert. Das zugrunde liegende Simulationsmodell basiert hierbei auf der frei verfügbaren Software OpenFOAM. Es werden sowohl räumlich aufgelo?ste Dichte-, als auch Geschwindigkeitsverteilungen der gesputterten Atome während des Sputterprozesses untersucht. Die Simulationsergebnisse werden darüber hinaus im Kontext experimenteller Untersuchungen des Plasmaprozesses betrachtet. (Diese Arbeit wird im Rahmen des SFB/Transregio 87 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.)

Tags: DSMC, MFCCP, sputtering