Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 13: Poster: Niedertemperaturplasmsen

P 13.16: Poster

Dienstag, 13. März 2012, 16:30–19:00, Poster.III

Ein Analytisches Randschichtmodell für RF-modulierte CCPs — •Homayoun Hatefinia, Mohammed Shihab, Abd Elfattah Elgendy und Ralf Peter Brinkmann — Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik- Ruhr-Universität Bochum

Hochfrequenz-modulierte Plasmen spielen in den Materialverarbeitungstechnologien eine zentrale Rolle. Bei den Wechselwirkungen zwischen Plasma und der zu verarbeitenden Oberfläche übernimmt die Ionendynamik die Hauptrolle. Viele Plasma-Prozesse werden beispielsweise in PIC simuliert. Simulationen haben den Vorteil, verlässlich zu sein. Auf der anderen Seite sind sie sehr zeit- und kostenaufwendig. Auch zahlreiche analytische Methoden zur Beschreibung der Plasma-Vorgänge sind bereits entwickelt worden. Diese sind in der Regel mathematisch sehr komplex. Sie sind deshalb nur bedingt brauchbar.Dieser Beitrag handelt von einem einfachen analytischen Randschichtmodell. In Abhängigkeit von den externen Kontrollparametern wie Gesamtstrom, Gasdruck, Elektronentemperatur, Betriebsfrequenz und der Plasma-Dichte erzeugt das Modell das räumlich aufgelöste Potential, sowie das elektrische Feld, aber auch die Funktionen der Ionen- und Elektronendichte als algebraische Ausdrücke. Die Ladungsspannungscharakteristik der Randschicht wird anhand der gewonnenen Ergebnisse hergeleitet, was es erlaubt, die Randschicht als ein nichtlineares Schaltungselement mit konzentrierten Parametern in die Berechnungen der Heizungsprozesse im Bulk, wie selbsterregte Plasmaserienresonanzen miteinzubeziehen.