WetCleanSIM - Rechnerische Modellierung der nasschemischen Bearbeitung von Nanostrukturen in Halbleiterscheiben

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Dünnfilm basiertes Nassprozessieren ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung der äußerst komplexen klein-skaligen Oberflächenstrukturen auf Siliziumsubstraten (Wafern) in der Halbleiterindustrie. Das Arbeitsmedium wird hierbei durch einen vertikalen Freistrahl auf den Wafer aufgetragen, und breitet sich dann angetrieben durch die Zentrifugalkraft über dessen rotierende Oberfläche als dünner Flüssigkeitsfilm aus. Die zunehmende Miniaturisierung der zu erzeugenden Oberflächenstrukturen, möglichst hoher Produktionsaustoss und geringer Einsatz an Chemikalien machen es immer schwieriger, die erforderliche hohe Qualität dieses Herstellungsprozesses zu gewährleisten. Das vorliegende Projekt soll einen fundierten Lösungsansatz für diese Problematik liefern, und zwar in Form einer verlässlichen und umfassenden rechnerischen Modellierung aller relevanten Transportprozesse, welche auf vielen unterschiedlichen Größenskalen ablaufen, beginnend von den makro- und mikroskopischen Vorgängen im Flüssigkeitsfilm über dem Substrat bis hin zu den sehr kleinen Dimensionen auf Molekülebene, welche für den Transport innerhalb der im Bereich von Nanometern liegenden Wandstrukturen (Vias) maßgebend sind. Aus Vorarbeiten existierende numerische sowie semi-analytische Modellierungen sollen wesentlich weiterentwickelt werden, um insbesondere den makroskopischen Transport von Masse, Impuls und Energie im Flüssigkeitsfilm möglichst realistisch zu koppeln mit den nanoskopischen Transportmechanismen im Inneren der Nanostrukturen (Vias), inklusive der Berücksichtigung chemischer Reaktionen. Die rechnerischen Untersuchungen sollen sowohl den grundsätzlich axialsymmetrischen Fall mit zentralem Flüssigkeitsauftrag also auch den strömungstechnisch komplexeren Fall mit exzentrischem Auftrag behandeln, wo typischerweise eine Bugwelle auftritt und sich unter Umständen ein nicht benetzter Bereich im Zentrum der Wafers ausbildet. Experimentell gemessene Filmdicken und chemische Abtragraten von Oberflächenmaterial werden zur Validierung der Rechenergebnisse herangezogen.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/04/2231/03/25

Fingerprint

Erkunden Sie die Forschungsthemen, die von diesem Projekt angesprochen werden. Diese Bezeichnungen werden den ihnen zugrunde liegenden Bewilligungen/Fördermitteln entsprechend generiert. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.