多脉冲EUV诱导氢等离子体的PIC-漂移扩散混合模型数值模拟

摘要

基于粒子模拟（PIC）-漂移扩散混合模型，开发了适用于极紫外（EUV）诱导等离子体的二维柱坐标混合模型计算程序。该混合模型充分结合EUV诱导等离子体的特点，采用PIC方法跟踪离子的运动过程，利用漂移扩散模型处理快速进入准平衡态的电子。基于该混合模型，模拟多脉冲EUV诱导氢等离子体的长时间动态演化过程。结果表明，该混合模型不仅可以准确地描述等离子体的动力学行为，还可以显著提高计算效率，扩大可模拟的时间尺度。等离子体的演化呈现出一定的累积效应，随着EUV脉冲数量的增加，氢等离子体的平均密度逐渐上升，电子的平均动能逐渐下降，到达壁面的H离子通量逐渐增加，所有这些参数在脉冲数达到一定数值后趋于稳定。此外，背景气体的压力对于多脉冲累积效应具有显著影响，随着背景气体压力的增加，等离子体参数需要更多的脉冲达到稳定状态。

关键词

极紫外光刻 / EUV诱导等离子体 / 多脉冲 / 混合模型