Русский виртуальный датчик для реакторов плазмохимического травления

13.05.2021
Его создали русские парни.Сотрудники НОШ МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» представили виртуальный датчик энергетического спектра ионов в плазме высокочастотных емкостных разрядов и показали возможности его использования. Точный контроль параметров, определяемых с помощью датчика, необходим при производстве современных микрочипов, например, при атомно-слоевом травлении материала подзатворного диэлектрика. В перспективе это позволит усовершенствовать технологии создания новых материалов.
Ион-стимулированные поверхностные процессы являются основой современных технологий плазменной обработки материалов, таких как плазмохимическое травление и осаждение металлов, полупроводников и диэлектриков. Энергетический спектр ионов, приходящих на электрод, – важная характеристика разряда, определяющая скорость реакций на поверхности. В таких технологических процессах необходим прецизионный (высокоточный) контроль различных параметров плазмы, в том числе энергетического спектра ионов, особенно при проведении травления с атомно-слоевой точностью. Поскольку этот контроль должен осуществляться в «реальном времени», для него требуется обратная связь «в реальном времени» с использованием быстрых датчиков параметров процесса.

«В работе использовался разработанный в нашей лаборатории датчик энергетического спектра ионов. Однако это инвазивная диагностика, и в промышленном плазмохимическом реакторе его использование невозможно. Поэтому в работе предлагается подход, называемый "виртуальным датчиком", то есть оценка энергетического спектра ионов по внешним измеряемым параметрам газового разряда с использованием математического моделирования. Отладка данной модели («виртуального датчика») осуществляется на экспериментальных данных с «настоящего» (не «виртуального» датчика)», – рассказал доцент кафедры атомной физики физического факультета МГУ Сергей Зырянов.