MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………………………………………. i
LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………………………………… ii
MỤC LỤC ………………………………………………………………………………………………….. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ……………………………………. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ…………………………………………………………………………. x
DANH MỤC BẢNG ………………………………………………………………………………….. xiii
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………………………… 1
1 Tính cấp thiết của đề tài luận án ………………………………………………………….. 1
2 Mục tiêu nghiên cứu …………………………………………………………………………… 3
3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ……………………………………….. 3
4 Nội dung nghiên cứu ………………………………………………………………………….. 4
5 Phương pháp nghiên cứu …………………………………………………………………….. 4
6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ……………………………………………. 4
7 Bố cục của luận án …………………………………………………………………………….. 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ PLASMA TRONG
KỸ THUẬT VI ĐIỆN TỬ ……………………………………………………………………………… 6
1.1 Giới thiệu tổng quan về plasma trong chế tạo vi mạch điện tử ……………… 6
1.1.1 Khái niệm và phân loại plasma ………………………………………………………. 6
1.1.2 Một số dạng phóng điện tạo plasma………………………………………………… 7
1.2. Sự cần thiết plasma trong vi mạch điện tử …………………………………………. 8
1.2.1 Quá trình plasma trong vi mạch điện tử …………………………………………… 8
1.2.2 Ứng dụng lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma TRIES trong chế
tạo vi mạch điện tử ……………………………………………………………………………… 12
1.3 Phần mềm sử dụng bộ tiết diện va chạm để mô phỏng các mô hình plasma .. 16
1.4 Tiết diện va chạm của các electron trong phóng điện khí …………………… 19
1.5 Các hệ số chuyển động của các electron trong phóng điện khí ……………. 21
1.6 Tính chất vật lý, hóa học của các chất khí ………………………………………… 24
1.6.1 Khí TRIES (Triethoxysilane) ……………………………………………………….. 24
1.6.2 Khí Oxi (O2) [9] …………………………………………………………………………. 25
1.6.3 Khí Argon (Ar) [7] ……………………………………………………………………… 25
1.6.4 Khí Krypton (Kr) [65] …………………………………………………………………. 26
1.6.5 Khí Xenon (Xe) [64] …………………………………………………………………… 26
1.6.6 Khí Helium (He) [35] ………………………………………………………………….. 27
1.6.7 Khí Neon (Ne) [64] …………………………………………………………………….. 27
1.7 Các bộ tiết diện va chạm electron trong các phân tử khí O2 và các nguyên tử khí
Ar, Kr, Xe, He, Ne ………………………………………………………………………………………. 28
1.7.1 Bộ tiết diện va chạm electron trong phân tử khí O2 …………………………. 28
1.7.2 Bộ tiết diện va chạm electron trong nguyên tử khí Ar ……………………… 29
1.7.3 Bộ tiết diện va chạm electron trong nguyên tử khí Kr ……………………… 30
1.7.4 Bộ tiết diện va chạm electron trong nguyên tử khí Xe …………………….. 31
1.7.5 Bộ tiết diện va chạm electron trong nguyên tử khí He …………………….. 32
1.7.6 Bộ tiết diện va chạm electron trong nguyên tử khí Ne …………………….. 33
1.8 Kết luận Chương 1 ………………………………………………………………………… 35
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ TÍNH TOÁN DỮ LIỆU TẠO NGUỒN
PLASMA ……………………………………………………………………………………………………. 36
2.1 Phương trình xấp xỉ bậc hai Boltzmann ……………………………………………. 37
2.2 Phương trình liên tục ……………………………………………………………………… 42
2.2.1 Lời giải phương trình Boltzmann ………………………………………………….. 44
2.2.2 Các bước trong tính toán lý thuyết và các giả thiết khi thực hiện tính
toán …………………………………………………………………………………………………… 45
2.3 Phương pháp Monte – Carlo ……………………………………………………………. 48
2.4 Phương pháp đám electron ……………………………………………………………… 52
2.5 Kết luận Chƣơng 2 ………………………………………………………………………… 55
CHƢƠNG 3: BỘ TIẾT DIỆN VA CHẠM ELECTRON, HỆ SỐ CHUYỂN ĐỘNG
CỦA KHÍ TRIES VỚI CÁC CHẤT KHÍ KHÁC NHAU …………………………………. 56
3.1 Xác định bộ tiết diện va chạm electron trong phân tử khí TRIES ………… 56
3.2 Các hệ số chuyển động electron của hỗn hợp khí TRIES với O2, Ar, Kr,
Xe, He và Ne ……………………………………………………………………………………… 64
3.2.1 Vận tốc chuyển động electron (W) ……………………………………………….. 64
3.2.2 Các hệ số khuếch tán theo chiều dọc mật độ đặc trƣng và tỷ lệ của hệ số
khuếch tán theo chiều dọc với độ linh động của electron (NDL và DL/µ) …… 71
3.2.3 Các hệ số ion hóa do va chạm (α/N) ……………………………………………… 83
3.3 Khả năng ứng dụng trong công nghệ chế tạo vi mạch ………………………… 90
3.4 Kết luận Chương 3 ………………………………………………………………………… 91
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ………………………………….. 93
1.Những kết quả chính đã đạt được của luận án ……………………………………… 93
2. Những đóng góp mới của luận án ……………………………………………………… 93
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ ………………….. 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………….. 97
PHỤ LỤC …………………………………………………………………………………………………. P-1
Phụ lục 1. Bảng hiển thị kết quả tính toán sử dụng thuật toán giải hệ hai
phương trình xấp xỉ Boltzmann đƣợc lấy ra từ kết quả chạy chƣơng trình … P-1
Phụ lục 2. Số liệu về tiết diện va chạm của phân tử khí TRIES ……………….. P-3
Phụ lục 3. Số liệu về tiết diện va chạm của phân tử khí O2 ……………………… P-6
Phụ lục 4. Số liệu về tiết diện va chạm của nguyên tử khí Ar ………………… P-13
Phụ lục 5. Số liệu về tiết diện va chạm của nguyên tử khí Kr ………………… P-17
Phụ lục 6. Số liệu về tiết diện va chạm của nguyên tử khí Xe………………… P-19
Phụ lục 7. Số liệu về tiết diện va chạm của nguyên tử khí He………………… P-27
Phụ lục 8. Số liệu về tiết diện va chạm của nguyên tử khí Ne………………… P-39
Phụ lục 9. Số liệu bộ tiết diện va chạm của khí TRIES cho vào phần mềm mô
phỏng Multiphysic Comsol ……………………………………………………………….. P-45