2014年版プラズマシミュレーションシステム

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プラズマシミュレーションシステム
2014年版
www.quantemol.com
2
Q-VTの役割 :
Q－VTを使ってモデリングできるのは:
プラズマツール形状の変更。
高度な表面科学。
プロセスパラメータの変更に対する主
なプラズマ状態量の変化
ウエハレベルのイオンフラックス：イ
オンエネルギー、角度分布関数、ウエ
ハ上の検体のフラックス。
非マックスウェル（non-maxwellian）
プラズマの電子動力学。
複合的な電磁プラズマ相互作用。（電
流コイル、永久磁石、複数の周波数の
電源供給）

クウォンテモル·バーチャルツール（QVT）は、工業用のプラズマプロセスシ
ミュレーションソフトです。プラズマ
物理の専門家、マーク·クシュナー氏に
よって総合的に検証されている低圧
（１Torr以下）プラズマプロセスをシ
ミュレートする為のHPEMを基礎としてQ
-VTを開発しました。





Q-VTの特徴は、高度のデータ可視化や
分析などの便利なバッチ処理を、直感
的なユーザーインターフェースで操作
できる点です。
Q－VTの特典：
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








プラズマツールのモデル化に重点
を置き実験的にも検証されている
シミュレーションシステム。
使いやすいユーザーインター
フェース。
検証されているプラズマ科学の
データ、幾つかの衝突断面積など
がライセンスに含まれます。
様々なチャンバーのサンプルライ
ブラリー。
チャンバーの設計や変更をするた
めの使いやすい描画ツール。
追加モジュールを使って、複合的
なプラズマ現象のモデリングが可
能。（イオン動態、放射輸送、粒
子輸送、外部回路、など。）
複数のシミュレーションを管理す
る為のマルチランシステム。
プラズマ特性をスカラーとベクト
ルで高度に可視化
実験データのインポート
クラスターにジョブを簡単に処理/
分配可能。
Fig. The simulation consists of a “core” simulation module, the
HPEM, which can be extended with additional “add-on” modules to
incorporate the physics of interest in a given plasma process
Q-VTの応用は:
ツール設計と開発

ウエハレベルの分子動力学

エッチング均一性のモデリング

チルティング（tilting）の効果
（Synopsys ソフトと両立できる）

大型ウエハのシミュレーション（30cm
～）
以上を含みます。

3
3
クアンテモル·バーチャルツールでは直感的
なデザインビューアで、ツール設定を変更で
きます。
ワークブックマネジメントシステムによりシ
ミュレーションプロジェクトが整理・構築さ
れます。
メッシングツールを使って、ご希望の素材の
チャンバー設計を２D（平面）と2.5D（軸対
称円筒形幾何）で描くことができます。
シミュレーションの結果はQ-VT内でプロット
や分析、もしくはデータファイルとしてエク
スポートが可能です。
Recent citations for the underlying
simulation:
1.
“J. Shoeb, M. M. Wang and M. J. Kushner,
"Damage by Radicals and Photons During
Plasma Cleaning of Porous low-k SiOCH. I.
Ar/O2 and He/H2 Plasmas", J. Vac. Sci.
Technol. A 30, 041303 (2012).
2.
S. Tinck, W. Boullart and A. Bogaerts,
"Modeling Cl2/O2/Ar inductively coupled
plasmas used for silicon etching: effects of
SiO2chamber wall coating", Plasma
Sources Sci. Technol. 20, 045012 (2011)
3.
Y. Yang, M. Strobel, S. Kirk and M. J.
Kushner, "Fluorine Plasma Treatments of
Polypropylene Films: II. Modeling Reaction
Mechanisms and Scaling", Plasma Proc.
Polymers 7, 123 (2010)
4
マーク・クシュナー教授が低圧プラズマプロセスリアクターを
モデル化するために開発したHybrid Plasma Equipment Modelを
基礎としました。
シミュレーションモジュールには:
付着係数を利用した表面反応のシミュ
レーション
気体粒子種の流体輸送（三次モーメン
トまで）
反応による熱輸送（伝導、拡散、流動な
ど）
静電場偏微分方程式ソルバー（DC &
RF電圧を表面やコイルに加えた場合も
OK）
ボルツマン法、モンテカルロの電子動力
学の解
マーク・クシュナー教授による衝突断面
積を含んだ反応データベース






以上を含む。
追加モジュール
1
SKM
Surface Kinetics Module
2
MAXWELL
Maxwell Equation Solver
3
PCMC
Plasma Chemistry Monte
Carlo Simulation and Ion
Monte Carlo Simulation
Finite Difference Time Domain Microwave Module
(FDTDM)
4
MICROWAVE
5
CIRCUIT
RF circuit module.
6
SPUTTER
Sputtering
7
DTS
Dust Transport Simulator
8
HV
Photon beam injection
9
RADTRANS
Radiation Transport Module (MCRTM)
10
コンサルティング
高度なモデリングソフトを供給する他に、ク
アンテモルはコンサルティングも行っていま
す。当社の工学者が実験の解析も提供可能で
す。コンサルティングは、迅速な計算など包
括的な開発もできます。典型的なコンサル
ティングは：






電子-分子断面積の計算
工業用のプラズマツールシミュレーショ
ン
プラズマプロセスのパラメーター最適化
プラズマ化学の創作
エッチング、プラズマ蒸着の計算
一般のマルチフィジックス問題（CFDな
ど）
以上を含む。
当社では、知的財産の保護の重要性を理解し
ており、守秘義務を順守致します。
Quantemolのお問い合わせ先
Tel: +44 207 679 34 76
Email: [email protected]
5
5
価格表
Use Case
ソフト
ライセンス
単独ワークス
テーション
Quantemol-VT
（HPEM込）
学術研究用
研究グループ
施設
Quantemol-VT
（HPEM込）
商業研究用
単独ワークス
テーション
施設
Licence term
バージョ
ン
1年
3年
永久的
SE
NE
SE
NE
SE
NE
SE
£8,000
£10,000
£15,000
£17,000
£18,000
£22,000
£18,000
£16,000
£20,000
£30,000
£34,000
£36,000
£44,000
該当なし
£20,000
£25,000
£37,500
£42,500
£45,000
£55,000
£45,000
年間サポー
ト.
£1,600
£1,600
£3,000
£3,000
£3,600
£3,600
£3,600
NE
£24,000
該当なし
£60,000
£3,600
NE
£30,000
該当なし
£75,000
£6,000
般条件
商業研究 ― 営利組織による営利組織の
ための研究、結果は非公表
学術研究
る研究
―
非営利組織による公表され
全てのライセンスはフローティング系で、
ひとつのPCからもうひとつのPCへ移すこと
が可能です。
年間サポートには、初期のトレーニング、email/電話サポートなど一年を通じて提供さ
れます。
当社ではそれぞれの状況に適切なアドオンモ
ジュールも提案可能です。
HPEMに加えて、:
SE－スタンダードエディション
Ar,
O2,
NF2,
NE－ネットワークエディション
Cl2,
N2,
Ar/Al,
単独ワークステーションライセンスはワー
クステーションひとつで、複数人が利用可
能。
Ar/Cu,
Ar/Hg,
Ar/C4F8/O2/CO,
He/N2,
C2F6
研究グループライセンスはひとつのグルー
プ内のワークステーション五つにインス
トール可能で、五人の使用者に限られま
す。
その他は、リクエストに対応可能です
のデータセットが無料で提供されます。
追加モジュール価格表
施設ライセンスは施設内の使用に限り、人
数やワークステーション数は無制限。
広範囲な電子衝突断面積のデータベース
（HPEM）が含まれます。
動作環境
Use Case
Linux x86, 64 bit OS, メモリ
4GB 以上, 10GB以上の空き容量。
FAQ
単独ワークステーションのSEライセンス
は、ひとつのワークステーションで複数の
コアを使うことが可能です。
単独ワークステーションのNEライセンスで
はジョブをネットワークに発信することが
可能です。ただし、ユーザーはひとつの
ワークステーションを共有。
学術研究用
ライセンス
ライセンス期間
1年
3年
永久的
単独ワーク
ステーショ
ン
£200
£400
£600
研究グルー
プ
£250
£500
£750
施設
£300
£600
£900
£1,000
該当なし
£3,000
£1,500
該当なし
£4500
単独ワーク
ステーショ
商業研究用ン
施設
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Validation
Example 1
Argon ICP. Pressure: 10 mT; applied frequency
6.78 MHz; coil antenna.
Left: electron density and temperature distributions
at 100 W. Right: electron energy distribution functions at 50 W (top) and 200 W (bottom)
Published: A. V. Vasenkov and M. J. Kushner, “Electron energy
distributions and anomalous skin depth effects in high-plasmadensity inductively coupled discharges”, Phys. Rev. E 66, 066411
(2002)
Example 2
Argon in a dc biased boundary electrode (BE) ICP chamber (8.5 cm x 28 cm).
Left: Ar+ ion density at pressures: 7 mT, 14 mT, 28
mT, and 50 mT. Right: Plasma potential on axis at
a fixed location in the chamber.
Published: M. D. Logue, H Shin, W Zhu, L Xu, V M Donnelly, D J Economou, M J Kushner, “Ion energy distributions in
inductively coupled plasmas having a biased boundary electrode”, Plas. Sourc. Sci. Tech., 21 (2012) 065009
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7
Example 3
Etching of amorphous carbon (a-C) by PECVD
with an N2/H2 gas mixture in a CCP tool (LAM
2300 Exelan Flex).
Left: etch rate as a function of power (250 W to
1000W. Right:
Example 4
Synchronous pulsed plasma ICP (2 solenoid RF
coils) powered at 13.56 MHz (silicon Etch AdvantEdge G5 reactor from Applied Materials, Inc.)
Top: Ar, 20mT Source Pulsing 5 kHz (50% & 70%
duty cycles), Bottom: Ar, 5mT, Sync pulsing 50% dc
Published: S. Banna et. al, “Inductively Coupled Pulsed Plasmas in the Presence of Synchronous Pulsed Substrate Bias for
Robust, Reliable, and Fine Conductor Etchying”, IEEE Trans
Plas. Sci 37 (2009) 9
Published: K Van Laer, S Tinck, V Samara, J F de Marneffe, A
Bogaerts, “Etching of low-k materials for microelectronics applications by means of N2/H2 plasma: modelling and experimental investigation”, Plas. Source. Sci. Tech. 22 (2013)
025011
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Example 5
Silicon Etch via Cl2/O2/Ar in a TCP reactor (LAM
Research 2300 Versys Kiyo)
In this study: pressure 20-80 mTorr; ICP power 5001200W @13.56 MHz; dc bias -100 to -500 V.
S. Tinck, W Boullart and A Bogaerts,
“Investigation of etching and deposition processes of Cl2/O2/Ar inductively coupled plasmas on
silicon by mesn of plasma-surface simulations
and experiments”, J. Phys. D: Appl. Phys. 42
(2009) 095204
当社では、知的財産の保護の重要性を理解して
おり、守秘義務を順守致します。
Quantemolのお問い合わせ先
Tel: +44 207 679 34 76
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London,
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