7. Bố cục của luận án
1.8 Kết luận chương 1
Chương 1 đã trình bày các vấn đề liên quan đến đặc điểm của plasma, các phương pháp chế tạo màng mỏng. Qua nghiên cứu và đánh giá vấn đề nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng của các khí tiền chất dùng trong tạo nguồn plasma ở trong và ngoài nước có thể kết luận rằng:
- Hướng nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ ứng dụng tạo nguồn plasma để lắng đọng màng mỏng rất quan trọng.
- Hướng nghiên cứu để ứng dụng tiền chất khí hợp chất hữu cơ TRIES trong công nghệ chế tạo vi mạch là cần thiết.
- Việc nghiên cứu để ứng dụng các bộ tiết diện, các hệ số chuyển động của TRIES với các hỗn hợp khí khác vẫn chưa có nhiều nghiên cứu. Cụ thể:
Như chúng ta đã thấy, SiO2 là vật liệu quan trọng nhất được sử dụng làm chất điện môi giữa các lớp không thể thiếu trong ngành công nghiệp điện tử. Vậy để lắng đọng màng mỏng SiO2, ta sử dụng phương pháp lắng đọng hơi hóa học
38
plasma dùng các tiền chất khí TRIES và TEOS trong đó hỗn hợp khí TEOS và O2
đã được sử dụng [62]. Trong các nội dung tiếp theo, luận án thực hiện việc nghiên cứu lý thuyết và thực hiện áp dụng nhằm xác định tiết diện va chạm electron trong phân tử khí TRIES, tính toán các hệ số chuyển động của TRIES với các chất khí khác nhau để chỉ ra những đặc tính vật lý với mục đích giúp chocác nhà nghiên cứu chế tạo vật liệu có được các bộ thông số lựa chọn tốt nhằm mục đích ứng dụng trong công nghệ chế tạo vi mạch vì TRIES là một trong những chất khí tiền chất giúp lắng đọng màng mỏng SiO2.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của đề tài là xác định các dữ liệu quan trọng cho các phương pháp, các phần mềm mô phỏng plasma sử dụng khí TRIES ứng dụng trong công nghệ chế tạo vi điện tử. Các dữ liệu đó bao gồm các tiết diện va chạm electron của phân tử khí TRIES và các hệ số chuyển động electron trong nguyên chất/hỗn hợp khí TRIES. Để có thể xác định được bộ tiết diện va chạm electron đáng tin cậy cho phân tử khí nói chung và cho phân tử khí TRIES nói riêng có thể sử dụng các phương pháp thực nghiệm và lý thuyết. Tuy nhiên các phương pháp thực nghiệm thường được thực hiện riêng lẻ và đòi hỏi thời gian cũng như chi phí lớn. Do đó các phương pháp lý thuyết thường được lựa chọn để kết hợp với các kết quả thực nghiệm. Trên thực tế phương pháp lý thuyết được áp dụng để tìm ra các tiết diện va chạm cho phân tử /nguyên tử khí chủ yếu dựa trên việc giải phương trình Boltzmann hoặc áp dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo [11, 34, 45, 80,87]. Các phương pháp tính toán sử dụng phương trình xấp xỉ bậc hai Boltzmann và phương pháp Monte Carlo đã được nhiều nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới ứng dụng nhiều từ trước cho đến nay để tính toán ra các bộ tiết diện va chạm electron và các hệ số chuyển động electron Cl2 - O2 [4], TMS - O2 [42], CF4 -Ar - O2 [21, 22], CO2 - O2 [49]. Trong khuôn khổ luận án này tác giả áp dụng phương pháp giải phương trình Boltzmann dựa trên phép xấp xỉ bậc hai để tính toán các hệ số chuyển động electron và so sánh kết quả đó với thực nghiệm để thu được bộ tiết diện va chạm electron đáng tin cậy cho phân tử khí TRIES. Độ tin cậy của bộ tiết diện thu được cũng được kiểm nghiệm lại bằng phương pháp Monte Carlo. Do đó chương 2 tập trung phân tích, luận giải một số nội dung chính liên quan đến phương trình Boltzmann cho chất khí, phương trình xấp xỉ bậc hai Boltzmann và thuật toán Monte Carlo (các kết quả nghiên cứu này sẽ được trình bày cụ thể trong nội dung Chương 3).