收稿日期:2022-11-07.基金项目:吉林省科技厅项目(20200201077JC);吉林省教育厅项目(JJKH20220726KJ);重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCQ-MSX0751).*通信作者:王国政E-mail:Wguozheng@163.com材料、结构及工艺DOI:10.16818/j.issn1001-5868.2022110702原子层沉积过程中腔室内前驱体分布的模拟研究雷星航,王国政*,杨继凯(长春理工大学物理学院,长春130022)摘要:建立了原子层沉积(AtomicLayerDeposition,ALD)反应腔室的三维模型,利用ANSYSFluent软件模拟分析了ALD过程中压强、前驱体脉冲时间、温度等工艺参数变化对前驱体分布的影响。模拟结果表明:反应压强越低,Mg(Cp)2前驱体分子的扩散系数越高,能更快且更均匀地分布在整个反应腔室之中;前驱体脉冲时间越长,在反应腔室内的分布越均匀;当脉冲时间为250ms时,Mg(Cp)2在反应腔室内分布基本均匀,反应腔室内各部位的前驱体质量分数基本一致;当脉冲时间为200ms时,H2O基本均匀分布在反应腔室内。在MgO薄膜的ALD温度窗口内,反应腔室内温度越高,Mg(Cp)2前驱体分子的扩散效应越强。关键词:原子层沉积;计算流体力学;数值模拟;前驱体分布中图分类号:TN302;TN304.0文章编号:1001-5868(2023)01-0081-06SimulationofPrecursorDistributioninChamberDuringAtomicLayerDepositionLEIXinghang,WANGGuozheng,YANGJikai(SchoolofPhysics,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,CHN)Abstract:Athree-dimensionalmodelofatomiclayerdeposition(ALD)reactionchamberwasestablished.Theinfluenceofprocessparameterssuchaspressure,precursorpulsetimeandtemperatureonprecursordistributioninALDprocesswassimulatedandanalyzedbyANSYSFluentsoftware.Thesimulationresultsshowthatthelowerthereactionpressureis,thehigherthediffusioncoefficientofMg(Cp)2precursormoleculewillbe.Andthelongertheprecursorpulsetimeis,themoreeventhedistributionofitinthereactionchamberwillbe.Whenthepulsetimeis250ms,thedistributionofMg(Cp)2inthereactionchamberwasbasicallyeven,andthemassfractionoftheprecursorineachpartofthereactionchamberwasbasicallythesame.Whenthepulsetimeis200ms,H2Oisbasicallyevenlydistributedinthereactionchamber.IntheALDtemperaturewindowofMgOfilm,thediffusioneffectofMg(Cp)2precursormoleculeisstrongerwiththehighertemperatureinthereactionchamber.Keywords:at...
