Influence of substrate material on plasma in deposition/sputtering reactor: experiment and computer simulation

0308150 - ÚPT 2008 RIV GB eng J - Journal Article
Brzobohatý, Oto - Buršíková, V. - Nečas, D. - Valtr, M. - Trunec, D.
Influence of substrate material on plasma in deposition/sputtering reactor: experiment and computer simulation.
[Vliv vzorku na plazma v depozičním/odprašovacím reaktoru: experiment a počítačová simulace.]
Journal of Physics D-Applied Physics. Roč. 41, č. 3 (2008), 035213:1-8. ISSN 0022-3727. E-ISSN 1361-6463
R&D Projects: GA ČR GA202/07/1669
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20650511
Keywords : r. f. plasma * computer simulation * secondary electron emision * plasma deposition * plasma sputtering
Subject RIV: BL - Plasma and Gas Discharge Physics
Impact factor: 2.104, year: 2008

The aim of the present work was to investigate the influence of the substrate material on the plasma enhanced chemical vapor deposition and the plasma sputtering of thin films in low pressure parallel-plate r.f. discharges. It was observed that the deposition or sputtering rates differed above different materials, e.g., above a substrate and substrate electrode. Moreover, the substrates placed on the bottom r.f. electrode seemed to be mirrored in the thickness of a thin film deposited or sputtered on the upper grounded electrode. The influence of the substrate material on the plasma parameters was studied via Particle In Cell/Monte Carlo computer simulation. According to our finding the mirroring of the substrate was caused by different secondary electron emission yields of the substrate material and material of the substrate electrode.

Cílem této práce bylo zkoumání vlivu materiálu substrátu na vysokofrekvenční plazma v planparalelním reaktoru určeného pro depozici a odprašovaní tenkých vrstev za nízkých tlaků. Experimentálně bylo pozorováno, že depoziční a odprašovací rychlost je jiná nad substrátem a nad elektrodou. Navíc substrát umístěný nad buzenou elektrodou se zrcadlí v tloušťce deponované popř. odprašované tenké vrstvy přítomné na protější zemněné elektrodě. Proto byl pomocí počítačových modelu, založeného na metodě Particle In Cell/Monte Carlo, studován vliv materiálu substrátu na parametry plazmatu. Ukázali jsme, že toto zrcadlení je způsobeno rozdílem koeficientu sekundární emise substrátu a elektrody. Tento rozdíl totiž ovlivní lokálně hustotu plazmatu, a tedy i depoziční a odprašovací rychlost.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0160716