基于COMSOL的感应耦合等离子体刻蚀机流体模型

流体动力学模型被广泛地用于感应耦合等离子体（ICP）的仿真,即使连续性方程在这样低的压力下通常会被认为是不适用的。本课题模拟了一个真实的充满氩等离子体的ICP刻蚀机。本模拟基于一个多物理场仿真软件——COMSOL,一种偏微分方程求解器。正如其他的等离子体流体模型所示,在本模型中用漂移扩散近似描述离子,对电子运动用准中性假设,用简化的Maxwell方程计算电磁场,用电子能量方程求解电子温度,用Navier-Stokes方程来描述中性背景气体。本文展示了在功率200W和气压1.33Pa（10 mTorr）条件下的2维等离子体参数分布情况。进而对比了电子数密度和电子温度随功率的变化。我们确信在预测值与真实值之间存在不一致情况,造成这种差异的原因主要是电子能量分布函数（eedf）的麦克斯韦假设以及对碰撞截面和反应速率的缺失。