О применимости 0-мерной (глобальной) модели для описания плазмы индукционного разряда в реакторах реактивно-ионного травления

А. М. Ефремов^a, С. А. Смирнов^b, В. Б. Бетелин<sup>c

a</sup> Научно-исследовательский институт молекулярной электроники, Зеленоград, г. Москва, Российская Федерация
^b Ивановский государственный химико-технологический университет, г. Иваново, Российская Федерация
^c Федеральное государственное автономное учреждение «Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», г. Москва, Российская Федерация

Аннотация: Проведен анализ и обобщение предпосылок, используемых для моделирования плазмы индукционного разряда в диапазоне условий, характерном для реакторов реактивно-ионного травления кремния и его соединений. Подтверждено, что применение функции Максвелла для энергетического распределения электронов обеспечивает корректное описание кинетики процессов под действием электронного удара. Показано, что реализация как прямого (основанного на решении уравнений химической кинетики с привлечением данных зондовой диагностики плазмы в качестве входных параметров), так и самосогласованного (дополненного уравнениями баланса вкладываемой мощности и скоростей процессов ионизации/рекомбинации заряженных частиц) алгоритма моделирования обеспечивает удовлетворительное согласие результатов расчета с данными независимых экспериментов. Приведены примеры сравнения расчета с экспериментом для плазмы $Ar$, $Cl_2$ и $CF_4$. Отмечено, что применение самосогласованного алгоритма в сложных многокомпонентных системах затруднено отсутствием или низкой достоверностью данных по сечениям процессов под действием электронного удара и транспортным характеристикам (коэффициентам диффузии, подвижностям) нестабильных продуктов плазмохимических реакций.

Ключевые слова: реактивно-ионное травление, плазма, диагностика, моделирование, активные частицы.

DOI: 10.51790/2712-9942-2024-5-4-01