* Với các nội dung và kết quả nghiên cứu đã thực hiện được, luận án có những đóng góp mới về khoa học sau:
- Xác định bộ tiết diện va chạm electron thích hợp của phân tử khí dạng hợp chất hữu cơ TRIES khi xảy ra phóng điện thông qua giải phương trình xấp xỉ bậc hai Boltzmann và phương pháp Monte-Carlo.
- Xác định được các hệ số chuyển động electron: vận tốc va chạm của các electron, hệ số chuyển động ngang và dọc của các electron, hệ số ion hóa và hệ số kết hợp của chất khí TRIES và các hỗn hợp khí TRIES - O2, TRIES - Ar, TRIES - Kr, TRIES - Xe, TRIES - He và TRIES – Ne nhằm cung cấp dữ liệu, hỗ trợ việc xem xét khả năng ứng dụng của phân tử khí TRIES cũng như hỗn hợp của chất khí TRIES với các chất khí khác trong công nghệ chế tạo vi mạch. Những kết quả này là nguồn tài liệu tham khảo quan trọng trong việc sử dụng quá trình plasma trong công nghệ chế tạo vi mạch.
* Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu:
- Trong quá trình nghiên cứu của nghiên cứu sinh đã tìm hiểu nhận thấy các kết quả về tạo nguồn plasma trên thế giới còn thiếu một khoảng trống trong các vấn đề của khí làm tiền chất TRIES nhằm xem xét khả năng ứng dụng trong công nghệ chế tạo vi mạch. TRIES được xem làtiền chất cho quá trình tạo plasma để khắc plasma và lắng đọng màng mỏng trong quá trình chế tạo vi mạch giúp cho quá trình lắng đọng màng mỏng nhanh hơn, không bị lỗi, có thể thu nhỏ kích thước linh kiện.
-Bộ tiết diện va chạm của chất khí TRIES được xác định là khá tin cậy và kết quả này cũng đã được công bố ở bài báo số [5] trong danh mục công trình khoa học đã được công bố. Bộ tiết diện này là dữ liệu đầu vào phù hợp cho các phần mềm phục vụ nghiên cứu mô phỏng các mô hình plasma. Các kết quả mô phỏng, đánh giá quá trình plasma và các tham số plasma chính xác sẽ giúp nâng cao hiệu quả và giảm chi phí so với phương pháp thử-sai bằng thực nghiệm.
- Bộ dữ liệu về các hệ số chuyển động electron: vận tốc va chạm của các electron, hệ số chuyển động ngang và dọc của các electron, hệ số ion hóa và hệ số kết hợp của chất khí TRIES và các hỗn hợp khí TRIES - O2, TRIES - Ar, TRIES - Kr, TRIES - Xe, TRIES - He và TRIES – Ne sẽ là nguồn tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà nghiên cứu, nhà sản xuất áp dụng trong công nghệ chế tạo vi mạch.
95
3. Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo
- Dựa trên các bộ tiết diện va chạm electron của các chất khí, chúng ta có thể tiếp tục nghiên cứumô phỏng các mô hình plasma.
- Dựa trên độ chính xác của các bộ tiết diện va chạm electron đã có trong nghiên cứu cũng như tính đúng đắn, phù hợp của thuật toán giải phương trình xấp xỉ bậc hai Boltzmann cũng như phương pháp Monte – Carlo, chúng ta có thể tiếp tục mở rộng nghiên cứu đối với các chất khí khác hiện này còn thiếu dữ liệu.
- Chủ động tiếp tục nghiên cứu thực nghiệm các thông số kỹ thuật của chất khí TRIES cũng như các hỗn hợp chất khí đã được nghiên cứu trong luận án này để tăng khả năng tin cậy, mở rộng khả năng ứng dụng cho các nhà nghiên cứu, sản xuất trong công nghệ chế tạo vi mạch cũng như các lĩnh vực kỹ thuật khác.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ
[1]. Phan Thi Tuoi, Pham Xuan Hien, Tran Thanh Son, and Do Anh Tuan, “Calculation and Analysis of Electron Transport Coefficients in BF3-N2 and TMS- N2 Gas Mixtures“, International Journal of Smart Grid and Clean Energy, vol. 6, no. 2, pp. 77-83, Apr. 2017. (Q4-SCI).
[2]. Phan Thi Tuoi, Pham Xuan Hien, Pham Ngoc Thang, and Do Anh Tuan, “Electron Transport Coefficients and Initial Electron Collision Cross Sections for
Triethoxysilane Molecule”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Trường Đại học
Công nghiệp Hà Nội), số 43, pp. 45-48, 12.2017.
[3]. Phan Thi Tuoi, Phạm Xuan Hien, Do Anh Tuan, “Electron Transport
Coefficients in Binary Mixtures of Tetramethylsilane Gas with Kr, Xe, He and Ne Gases”, MATEC Web of Conferences 189, 11006 – 1-7 (2018).
[4].Pham Xuan Hien, Phan Thi Tuoi, and Do Anh Tuan, “Electron Transport
Coefficients and Rate Coefficients in C2H4-N2 Mixture for Fluid Model“, Tạp chí
Khoa học và Công nghệ Năng lượng (Trường Đại học Điện lực), số 16, pp. 66-72, 8.2018.
[5]. Phan Thi Tuoi, Pham Xuan Hien, and Do Anh Tuan, “Electron Collision
Cross Sections for the TRIES Molecule and Electron Transport Coefficients in TRIES-Ar and TRIES-O2 Mixtures“, Journal of the Korean Physical Society, vol.
73, no. 12, pp. 1855-1862, Dec. 2018. (Q3 -SCI).
[6]. Pham Xuan Hien, Phan Thi Tuoi, Tang Cam Nhung, and Do Anh Tuan, “Studying Effect of Adding Buffer Gases Studying Effect of Adding Buffer Gases
Transport Coefficients“, ICERA 2019, Springer Nature Switzerland, pp.
693-703, 2020.
[7] Pham Xuan Hien, Phan Thi Tuoi, and Do Anh Tuan, “Electron transport
coefficients in TRIES-SiH4 mixture”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ
97
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Tạ Thị Phương Hòa (2012), Plasma và ứng dụng trong kỹ thuật vật liệu polyme, Nxb. Bách Khoa–Hà Nội.
2. 全全全 (1999), Determination electron collision cross sections of O2 and C3 F8
molecules by electron swarm study, 全全全全全全.
3. Kosaku Yoshida (2011), "Electron Transport Properties in HSi(OC2H5)3
Vapor", Japanese Journal of Applied Physics. 50(12R), tr. 120210.
4. Do Anh Tuan (2014), "Calculations of electron transport coefficients in Cl2- Ar, Cl2-Xe and Cl2-O2 mixtures", Journal of the Korean Physical Society. 64(1), tr. 23-29.
5. DA Tuan (2012), Determination of Electron Collision Cross Sections for F2, Cl2 Molecules, and Electron Transport Coefficients in Mixture Gases as Pro-spective Substitutes for the SF6 Gas in Industrial Applications, PhD Dissertation.
6. H Tagashira, Y Sakai, S Sakamoto (1977), "The development of electron avalanches in argon at high E/N values. II. Boltzmann equation analysis", Journal of Physics D: Applied Physics. 10(7), tr. 1051.
7. Sabrina Spaggiari (2013), "Antiapoptotic activity of argon and xenon", Cell
cycle. 12(16), tr. 2636-2642.
8. M Shimozuma and H Tagashira (1981), "Measurement of the ionisation coefficients in nitrogen and methane mixtures", Journal of Physics D:
Applied Physics. 14(10), tr. 1783.
9. K Schmidt-Rohr (2020), Oxygen is the high-energy molecule powering complex multicellular life: fundamental corrections to traditional bioenergetics. ACS Omega 5: 2221–2233.
10. K Satoh (1988), "Electron swarm development in SF6. II. Monte Carlo simulation", Journal of Physics D: Applied Physics. 21(6), tr. 931.
11. Idris H Salih, Mohammad M Othman and Sherzad A Taha (2020), "Calculation of Electron Swarm Parameters in Tetrafluoromethane", Aro
the scientific Journal of koya University. 8(2), tr. 22-28.
12. Y Sakai, H Tagashira and S Sakamoto (1977), "The development of electron avalanches in argon at high E/N values. I. Monte Carlo simulation", Journal of Physics D: Applied Physics. 10(7), tr. 1035.
13. Ivan D Reid (1979), "An investigation of the accuracy of numerical solutions of Boltzmann's equation for electron swarms in gases with large inelastic cross sections", Australian Journal of Physics. 32(3), tr. 231-254. 14. SW Rayment and ND Twiddy (1968), "Electron energy distributions in the
low-pressure mercury-vapour discharge: the Langmuir paradox",
Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 304(1476), tr. 87-98.
15. Xi Rao. (2020), "Plasma deposited high density amines on surface using (3- aminopropyl) triethoxysilane for assembling particles at near-nano size",
Materials Chemistry and Physics. 240, tr. 121974.
16. OV Proshin. (2015), "Experimental and theoretical study of RF capacitively coupled plasma in Ar–CF4–CF3I mixtures", Plasma Sources Science and
Technology. 24(5), tr. 055006.
17. DA Price and JL Moruzzi (1973), "Ionization in mixtures of oxygen and carbon monoxide", Journal of Physics D: Applied Physics. 6(2), tr. L17. 18. V Prasad. (2002), "Modeling and simulation of plasma enhanced
processing for integrated circuit fabrication", Vacuum. 65(3-4), tr. 443-455. 19. Jacques Pelletier and André Anders (2005), "Plasma-based ion implantation
and deposition: A review of physics, technology, and applications", IEEE
Transactions on Plasma Science. 33(6), tr. 1944-1959.
20. Mohammad Mustafa Othman, Gullala YasenBakr and Sherzad Aziz Taha, "Study Of Electron Transport Coefficients And Critical Field Strength In N2O And N2O-SF6 Mixtures Using Boltzmann Equation Analysis".
21. Mohammad M Othman and Saeed Rasool Hussein (2020), "Boltzmann equation studies on electron swarm parameters for oxygen plasma by using electron collision cross–sections", Zanco Journal of Pure and Applied
Sciences. 32(5), tr. 36-53.
22. Ž Nikitović, V Stojanović and M Radmilović-Radjenović (2011), "Transport Coefficients For Electrons in Mixtures CF4/Ar/O2 and CF, CF2
or CF3 Radicals", Acta Physica Polonica A. 120(2), tr. 289-291.
23. Yoshiharu Nakamura (2013), "Electron swarm parameters and electron collision cross sections", Fusion Science and Technology. 63(3), tr. 378- 384.
24. Y Nakamura, "Electron Swarm Study-An Effective Approach to Electron- Atom/Molecule".
25. Hisao Nagai. (2003), "Fabrication of multilayered SiOCH films with low dielectric constant employing layer-by-layer process of plasma enhanced chemical vapor deposition and oxidation", Japanese journal of applied
physics. 42(5R), tr. 2775.
26. Bassem Mouawad. (2012), "Application of the spark plasma sintering technique to low-temperature copper bonding", IEEE Transactions on
Components, Packaging and Manufacturing Technology. 2(4), tr. 553-560.
27. Faizan Mehmood, Tariq Kamal and Umair Ashraf (2018), "Generation and applications of plasma (an academic review)".
28. Thierry Materne, François de Buyl and Gerald L Witucki (2012), "Organosilane technology in coating applications: review and perspectives",
Dow Corning. 16.
29. BP Marinković (2007), Cross section data for electron collisions in plasma physics, Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing, tr. 012006.
99
30. Hu Li . (2019), "Computational study on silicon oxide plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process using tetraethoxysilane/oxygen/argon/helium", Japanese Journal of Applied
Physics. 58(SE), tr. SEED06.
31. Zhang Lei . (2011), "Effects of double promoters on direct synthesis of triethoxysilane in gas–solid stirred fluidized bed", Applied Organometallic
Chemistry. 25(7), tr. 508-513.
32. M Kurachi and Y Nakamura (1989), "Electron collision cross sections for the monosilane molecule", Journal of Physics D: Applied Physics. 22(1), tr. 107.
33. Jaehong Kim. (2009), "SiO2 films deposited by APCVD with a TEOS/Ozone mixture and its application to the gate dielectric of TFTs", Journal of The Electrochemical Society. 157(2), tr. H182.
34. Satoru Kawaguchi . (2019), "Dissociative reactions induced by electron impact and electron transport in TEOS vapor", Japanese Journal of Applied
Physics. 58(6), tr. 066003.
35. O Kardasheva (2013), "Application of intert gases", ББК 81.2 Т65(9), tr. 43.
36. Masakoto Kanezashi. (2017), "Pore size tuning of sol-gel-derived triethoxysilane (TRIES) membranes for gas separation", Journal of
Membrane Science. 524, tr. 64-72.
37. Byoung-Hoon Jeon (2003), "Determination of electron collision cross- sections for the oxygen molecule by using an electron swarm study", Journal of the Korean Physical Society. 43(4), tr. 513-525.
38. H Itoh. (1990), "Electron energy distribution and transport coefficients of electron swarms in SF6 and nitrogen mixtures", Journal of Physics D:
Applied Physics. 23(4), tr. 415.
39. E Igenbergs . (1995), "On the application of plasma pulses generated by electromagnetic and electrothermal launchers for surface treatment", IEEE
transactions on magnetics. 31(1), tr. 735-739.
40. Leonard George Holden Huxley and Robert Woodhouse Crompton (1974), "Diffusion and drift of electrons in gases".
41. E Hnatiuc. (2012), A review over the cold plasma reactors and their applications, 2012 International Conference and Exposition on Electrical
and Power Engineering, IEEE, tr. 497-502.
42. Pham Xuan Hien, Do Anh Tuan and Byung-Hoon Jeon (2012), "Electron collision cross sections for the TMS molecule and electron transport coefficients in TMS-Ar and TMS-O2 mixtures", Journal of the Korean
Physical Society. 61(1), tr. 62-72.
43. Dennis W Hess (1979), "Process technology of silicon integrated- circuits",
44. Ml Hayashi (1982), "Luminous layers in the prebreakdown region of low pressure noble gases", Journal of Physics D: Applied Physics. 15(8), tr. 1411.
45. H Hasegaw (1996), "The drift velocity and longitudinal diffusion coefficient of electrons in nitrogen and carbon dioxide from 20 to 1000 Td", Journal of Physics D: Applied Physics. 29(10), tr. 2664.
46. IW Fomunung, Zhifan Chen and AZ Msezane (1996), "Electron excitation of optically-allowed transitions in CO2, SF6, CO, F2, and SO2", Physical Review A. 53(2), tr. 806.
47. Germain L Fenger (2010), Development of plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) gate dielectrics for TFT applications, Rochester
Institute of Technology.
48. Norman G Einspruch and Dale M Brown (2014), Plasma processing for VLSI, Academic Press.
49. Eda A Egüz (2019), Measurements of Swarm Parameters in C4F7N: O2 : CO2, C5F10O: O2: CO2 and C5F10O: O2: N2 Mixtures, The International
Symposium on High Voltage Engineering, Springer, tr. 492-503.
50. Daryl Ann Doane, David B Fraser and Dennis W Hess (1982), Proceedings of the Tutorial Symposium on Semiconductor Technology, Vol. 82,
Pennington, NJ: Electrochemical Society.
51. Francis F Chen (1995), "Industrial applications of low‐temperature plasma physics", Physics of Plasmas. 2(6), tr. 2164-2175.
52. National Research Council (1996), Database Needs for Modeling and Simulation of Plasma Processing, National Academies Press.
53. Shiyuan Cong. (2021), "Numerical simulation of the cathode erosion by ion sputtering in hollow cathode arc discharges", Physics of Plasmas. 28(5), tr. 053506.
54. H Conrads and M Schmidt (2000), "Plasma generation and plasma sources", Plasma Sources Science and Technology. 9(4), tr. 441. 55. JW Coburn and Harold F Winters (1983), "Plasma-assisted etching in
microfabrication", Annual Review of Materials Science. 13(1), tr. 91-116. 56. Comsol bv and Comsol oy (1998), "Comsol Multiphysics User’s Guide©
Copyright 1998–2010 Comsol ab".
57. GL Braglia and A Baiocchi (1978), "The diffusion and drift of electrons in gases: II. A Monte-Carlo simulation in argon", Physica B+ C. 95(2), tr. 227- 243.
58. G Borvon and. (2002), "Electrical properties of low-dielectric-constant films prepared by PECVD in O2/CH4/HMDSO", Materials Science in
Semiconductor Processing. 5(2-3), tr. 279-284.
59. KHA Bogart . (1995), "Plasma enhanced chemical vapor deposition of SiO2
using novel alkoxysilane precursors", Journal of Vacuum Science &
101
60. Annemie Bogaerts (2002), "Gas discharge plasmas and their applications",
Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 57(4), tr. 609-658.
61. Annemie Bogaerts and Renaat Gijbels (2002), "Numerical modelling of gas discharge plasmas for various applications", Vacuum. 69(1-3), tr. 37-52. 62. SE Babayan (2001), "Deposition of silicon dioxide films with a non-
equilibrium atmospheric-pressure plasma jet", Plasma Sources Science and
Technology. 10(4), tr. 573.
63. K Aumaille (2000), "A comparative study of oxygen/organosilicon plasmas and thin SiOxCyHz films deposited in a helicon reactor", Thin Solid Films. 359(2), tr. 188-196.
64. Compressed Gas Association (1990), "Rare Gases: Krypton, Neon, Xenon",
Handbook of Compressed Gases, Springer, tr. 549-555.
65. Compressed Gas Association (1999), "Rare Gases", Handbook of
Compressed Gases, Springer, tr. 582-592.
66. Do Anh Tuan and Byung-Hoon Jeon (2012), "Electron Collision Cross Sections for the Tetraethoxysilane Molecule and Electron Transport Coefficients in Tetraethoxysilane–O2 and Tetraethoxysilane–Ar Mixtures",
Journal of the Physical Society of Japan. 81(6), tr. 064301.
67. ABM Alam (2015), Etching process development of SiO2 etching using inductively coupled plasma, Itä-Suomen yliopisto.
68. Marzieh Abbasi-Firouzjah. (2013), "The effect of TEOS plasma parameters on the silicon dioxide deposition mechanisms", Journal of non-crystalline
solids. 368, tr. 86-92.
69. Jie-liang Zeng, Jiang Lin and Xi-wen Zhang (2013), "Deposition of silicon oxide films by non-equilibrium, atmospheric-pressure plasma jet", Surface
and Coatings Technology. 228, tr. S416-S418.
70. Hari Narayan Singh Yadav. (2021), "Comsol simulation of microwave plasma polishing on different surfaces", Materials Today: Proceedings. 71. Pham Xuan Hien, Byung-Hoon Jeon and Do Anh Tuan (2013), "Electron
collision cross sections for the BF3 molecule and electron transport coefficients in BF3–Ar and BF3–SiH4 mixtures", Journal of the Physical
Society of Japan. 82(3), tr. 034301.
72. Lan Wang and Jiulin Du (2017), "The diffusion of charged particles in the weakly ionized plasma with power-law kappa-distributions", Physics of
Plasmas. 24(10), tr. 102305.
73. S Uchida. (2000), "Boltzmann equation analysis of electron swarm parameters and related properties of Xe/He and Xe/Ne mixtures used for plasma display panels", Journal of Physics D: Applied Physics. 33(1), tr. 62.
74. WRL Thomas (1969), "The determination of the total excitation cross section in neon by comparison of theoretical and experimental values of Townsend's primary ionization coefficient", Journal of Physics B: Atomic
75. Jonathan Tennyson. (2017), "QDB: a new database of plasma chemistries and reactions", Plasma Sources Science and Technology. 26(5), tr. 055014. 76. Youngsik Shin. (2003), "Silicon Dioxide Film Deposition by Afterglow-
Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition using Triethoxysilane and Tetraethoxysilane".
77. FP Santos. (1998), "The electroluminescence of Xe-Ne gas mixtures: a Monte Carlo simulation study", IEEE Transactions on Nuclear Science. 45(2), tr. 176-185.
78. S Rebiai, H Bahouh and S Sahli (2013), "2-D simulation of dual frequency capacitively coupled helium plasma, using comsol multiphysics", IEEE
Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 20(5), tr. 1616-1624.
79. James H Parker Jr and John J Lowke (1969), "Theory of electron diffusion parallel to electric fields. I. Theory", Physical Review. 181(1), tr. 290.