Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3109464B2 - Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3109464B2 - Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same - Google Patents

Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same

Info

Publication number
JP3109464B2
JP3109464B2 JP33025097A JP33025097A JP3109464B2 JP 3109464 B2 JP3109464 B2 JP 3109464B2 JP 33025097 A JP33025097 A JP 33025097A JP 33025097 A JP33025097 A JP 33025097A JP 3109464 B2 JP3109464 B2 JP 3109464B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle
value
trajectory
distance
tmp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33025097A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11158624A (en
Inventor
裕明 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP33025097A priority Critical patent/JP3109464B2/en
Publication of JPH11158624A publication Critical patent/JPH11158624A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3109464B2 publication Critical patent/JP3109464B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】互いに衝突し合う複数の粒子
を含む系の運動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する
粒子軌道シミュレーション方法に関し、特に、複数個の
原子よりなる分子であるスパッタ粒子と複数個の原子よ
りなる分子である背景ガス粒子との衝突の分子動力学計
算法を用いたスパッタ粒子の軌道のシミュレーション方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle orbital simulation method for analyzing the motion state of a system including a plurality of particles colliding with each other and calculating the orbit of each particle, and more particularly to a sputtered particle which is a molecule composed of a plurality of atoms. The present invention relates to a method for simulating the trajectory of a sputtered particle using a molecular dynamics calculation method of a collision between a particle and a background gas particle which is a molecule composed of a plurality of atoms.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置は搭載する素子数の
増大に伴い、微細化したコンタクトホールへの導電体膜
の埋め込み技術の開発が急務となっている。導電体膜の
埋め込み技術の一つとしてスパッタ装置等が用いられて
いるが、装置の開発には多くの時間、費用がかかるた
め、シミュレーションにより効率的に開発する必要があ
る。
2. Description of the Related Art With the increase in the number of elements mounted on a semiconductor integrated circuit device, there is an urgent need to develop a technique for embedding a conductive film in a miniaturized contact hole. A sputter device or the like is used as one of the techniques for embedding a conductive film. However, since development of the device requires a lot of time and cost, it is necessary to efficiently develop the device by simulation.

【0003】この様なシミュレーション技術として、特
に、TiN等の化合物系のスパッタ装置シミュレーショ
ンでは、例えば、特願平9−48686号に記載されて
いる様に、複数個の原子よりなる分子のスパッタ粒子と
複数個の原子よりなる分子の背景ガス粒子との衝突を分
子動力学法等で計算して衝突後の散乱角と速度をテーブ
ルにしておき、モンテカルロ法を用いて、ターゲットか
らスパッタ粒子が放出されてから、スパッタ粒子と背景
ガスとのスパッタ装置内での衝突を計算する際に、前述
のテーブルから衝突後の散乱角と速度を読み込んでスパ
ッタ粒子の軌道を計算し、この軌道をウェハ上の一定領
域で抽出して軌道の角度分布を求め、ストリングモデル
で半導体装置コンタクトホールへのスパッタメタル埋め
込み形状を計算する方法がある。この方法により、スパ
ッタ装置の形状、あるいは装置圧力、温度等のパラメタ
を変化させたときの埋め込み形状を予め予想すること
で、スパッタ装置の開発を効率化することができる。
As such a simulation technique, in particular, in the simulation of a compound-based sputtering apparatus such as TiN, for example, as described in Japanese Patent Application No. 9-48686, sputtered particles of molecules consisting of a plurality of atoms are used. Calculates the collision of a molecule consisting of atoms with background gas particles by molecular dynamics method, etc., sets the scattering angle and velocity after the collision in a table, and emits sputtered particles from the target using Monte Carlo method Then, when calculating the collision between the sputtered particles and the background gas in the sputtering apparatus, the scattering angle and velocity after the collision are read from the table described above, and the trajectory of the sputtered particles is calculated. Calculate the buried shape of the sputtered metal in the contact hole of the semiconductor device using the string model There is a method. According to this method, the efficiency of the development of the sputtering apparatus can be increased by predicting in advance the shape of the sputtering apparatus or the embedded shape when parameters such as apparatus pressure and temperature are changed.

【0004】ここでは、従来技術として、本発明に関連
する複数個の原子からなる分子のスパッタ粒子と複数個
の原子からなる分子の背景ガス粒子との分子動力学法に
よる衝突計算についてのみ、図3に概略フローチャート
を示す。
Here, as the prior art, only collision calculation by molecular dynamics between a sputtered particle of a molecule composed of a plurality of atoms and a background gas particle of a molecule composed of a plurality of atoms related to the present invention is shown in FIG. FIG. 3 shows a schematic flowchart.

【0005】従来の技術では、例えば、2原子分子であ
るTiNスパッタ粒子と、2原子分子であるN2背景ガ
ス粒子との間の衝突を例えばVelret法を用いて分
子動力学法により計算する。
In the prior art, for example, collisions between sputtered TiN particles, which are diatomic molecules, and N 2 background gas particles, which are diatomic molecules, are calculated by a molecular dynamics method using, for example, the Velret method.

【0006】まず、取り扱う原子対の種類毎に、原子間
距離rに対して、2体ポテンシャルUを計算し、rに対
してポテンシャルの原子間距離に対する勾配dU/dr
の値をテーブル化する。
First, a two-body potential U is calculated with respect to the interatomic distance r for each type of atom pair to be handled, and a gradient dU / dr with respect to r with respect to the interatomic distance of the potential.
Tabulate the values of

【0007】また、時刻t=0において、△t、衝突に
関わる全ての原子について粒子の位置、速度、加速度ベ
クトルx、v、aに初期値を設定し、時刻tをt+△t
に進める。
At time t = 0, initial values are set for Δt and the particle position, velocity, and acceleration vectors x, v, and a for all atoms involved in the collision, and time t is set to t + Δt
Proceed to

【0008】次に、Velet法を用いて衝突に関わる
全ての原子について時刻t=t−△tでの位置、速度、
加速度ベクトルx(t−△t)、v(t−△t)、a
(t−△t)より、 x(t)=x(t−△t)+△t・v(t−△t)+1
/2・△t2a(t−△t) v(t−1/2・△t)=v(t−△t)十1/2・△
t・a(t−△t) を求める。
Next, the position, velocity, and time at time t = t−Δt for all atoms involved in collision using the Velet method.
Acceleration vector x (t−Δt), v (t−Δt), a
From (t−Δt), x (t) = x (t−Δt) + Δt · v (t−Δt) +1
/ 2 △ {t 2 a (t- △ t) v (t- / · △ t) = v (t- △ t) 十 1 / 21 /
Find t · a (t−Δt).

【0009】次に、衝突に関わる全ての原子について位
置ベクトルx(t)と、x(t)以外のi番目の原子の
位置ベクトルxi(t)から、方向ベクトルri(t)=
i(t)−x(t)を求め、テーブルから原子間距離
|ri(t)|に対応する2ポテンシャルの傾き(dU
/dr)iを読み込み、時刻tでの加速度ベクトルa
(t)を、 a(t)=(1/m)・Σ(dU/dr)・r(t)/
|r(t)| により求める。ここで、mは原子の質量である。
Next, from the position vector x (t) for all atoms involved in the collision and the position vector x i (t) of the i-th atom other than x (t), the direction vector r i (t) =
x i (t) −x (t) is obtained, and the slope of two potentials (dU) corresponding to the interatomic distance | r i (t) |
/ Dr) reads i , acceleration vector a at time t
(T) is calculated by: a (t) = (1 / m) · Σ (dU / dr) · r (t) /
| R (t) | Here, m is the mass of the atom.

【0010】さらに、衝突に関わる全ての原子について
v(t−1/2・△t)とa(t)より、 v(t)=v(t−1/2・△t)+1/2・△t・a
(t) を求める。
Further, for all atoms involved in collision, v (t− / · / t) and a (t), v (t) = v (t−−1 · △ t) + / · △ t ・ a
(T) is obtained.

【0011】次に、次の時刻でのタイムステップ△tに
例えば1×1032の様に非常に大きな値を設定する。そ
の次に、予め計算パラメータとして定めておいた一定値
を持つ判定用の移動距離△xに対して、 △x=△ttmp×(|v(t)|2+a(t)・v(t)
・△ttmp+1/4・|a(t)|2・△ttmp 21/2 が成り立つように、Newton法を用いて、次の時刻
での仮のタイムステップ△ttmpの値を求める。さら
に、この様にして求めた△ttmpを△tとを比較し、△
tmp<△tなら、△t=△ttmpとする。
Next, a very large value such as 1 × 10 32 is set for the time step Δt at the next time. Then, for a moving distance for determination 判定 x having a predetermined value that is predetermined as a calculation parameter, Δx = xt tmp × (| v (t) | 2 + a (t) · v (t )
Using the Newton method, the value of the temporary time step Δt tmp at the next time is calculated so that Δt tmp + / · | a (t) | 2 · Δt tmp 2 ) 1/2 is satisfied. Ask. Further, Δt tmp thus obtained is compared with Δt, and
If t tmp <Δt, then Δt = Δt tmp .

【0012】このように、衝突に関わる全ての原子につ
いて△ttmpを計算し、△tと比較し、最後に得られた
次の時刻でのタイムステップ△tを用いて、時刻t=t
+△tとし、時刻tが衝突が終了する時刻に達するまで
この作業を繰り返す。
As described above, Δt tmp is calculated for all the atoms involved in the collision, compared with Δt, and the time step Δt at the next time obtained last is used to calculate the time t = t
+ △ t, and this operation is repeated until the time t reaches the time when the collision ends.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、ポテン
シャル勾配の大きいところで移動を計算したとき、移動
前後のポテンシャル値の変化が大きく移動後の位置、速
度の値が、ポテンシャルの値の変化を追随して計算した
位置、速度の値と大きく異なり、衝突後のスパッタ粒子
の速度の値が不正確になる。
In the prior art, when a movement is calculated at a large potential gradient, a change in the potential value before and after the movement is large, and the position and velocity values after the movement follow the change in the potential value. The value of the position and the velocity calculated in this way is significantly different from that of the velocity value of the sputtered particle after the collision.

【0014】本発明は、ポテンシャル勾配の大きいとこ
ろで、分子動力学法による粒子の軌道計算の精度を向上
することを目的とする。
[0014] It is an object of the present invention to improve the accuracy of particle orbit calculation by the molecular dynamics method at a place where the potential gradient is large.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明によれば、互いに衝突し合う複数の粒子を含む系の運
動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する粒子軌道シミ
ュレーション方法において、以下の(A)〜(C)のス
テップを所定時刻に達するまで順次繰り返すことにより
前記各粒子の軌道を計算することを特徴とする粒子軌道
シミュレーション方法が提供される。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける加速度、速度、位置を求めるステッ
プ (B)前記2粒子系の2体ポテンシャルの変化量が予め
設定した値と等しくなるタイムステップΔttmpを算出
するステップ (C)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
tmpのうち最も小さいΔttmpを選択してΔtとし、前
記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップポテンシ
ャル勾配の大きいところで移動を計算する際、ポテンシ
ャルの変化が一定値以下となるので計算精度が向上す
る。なお、上記(A)〜(C)のステップは、衝突に関
与する一または二以上の2粒子系について行うが、衝突
に実質的に関与する全ての2粒子系について行うことが
好ましい。
According to the present invention for solving the above-mentioned problems, a particle orbit simulation method for analyzing a motion state of a system including a plurality of particles colliding with each other and calculating an orbit of each particle is provided. A particle trajectory simulation method is provided, wherein the trajectory of each particle is calculated by sequentially repeating the following steps (A) to (C) until a predetermined time is reached. (A) Step of obtaining acceleration, velocity, and position at time t for one or two or more two-particle systems involved in the collision. (B) The amount of change in the two-body potential of the two-particle system becomes equal to a preset value. Step of calculating time step Δt tmp (C) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
and Delta] t Select the smallest Delta] t tmp of t tmp, when calculating the movement value of the t at large step potential gradient replacing the value of t + Delta] t, is calculated accuracy because the change in potential is smaller than a predetermined value improves. The steps (A) to (C) are performed for one or two or more two-particle systems involved in collision, but are preferably performed for all two-particle systems substantially involved in collision.

【0016】また本発明によれば、互いに衝突し合う複
数の粒子を含む系の運動状態を解析し、各粒子の軌道を
計算する粒子軌道シミュレーション方法において、以下
の(A)〜(C)のステップを所定時刻に達するまで順
次繰り返すことにより前記各粒子の軌道を計算すること
を特徴とする粒子軌道シミュレーション方法が提供され
る。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける加速度、速度、位置を求めるステッ
プ (B)前記2粒子系の2体ポテンシャルの変化量が予め
設定した値と略等しくなるように、かつ、前記2粒子系
を構成する各粒子の移動距離が予め設定した基準値より
も小さくなるようにタイムステップΔttmpを算出する
ステップ (C)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
tmpのうち最も小さいΔttmpを選択してΔtとし、前
記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ上記の粒
子軌道シミュレーション方法においては、(B)のステ
ップを設けて移動距離について基準値との比較を行って
いる。これにより計算精度をさらに向上させることがで
きる。移動距離があまり大きくなりすぎると、その移動
距離の間に存在する他の粒子の影響が無視できなくなる
等の理由により誤差が大きくなる場合があるからであ
る。なお、上記(A)〜(C)のステップは、衝突に関
与する一または二以上の2粒子系について行うが、衝突
に実質的に関与する全ての2粒子系について行うことが
好ましい。
According to the present invention, there is provided a particle trajectory simulation method for analyzing a motion state of a system including a plurality of particles colliding with each other and calculating a trajectory of each particle. A particle trajectory simulation method is provided, wherein the trajectory of each particle is calculated by sequentially repeating steps until a predetermined time is reached. (A) Step of obtaining acceleration, velocity, and position at time t for one or two or more two-particle systems involved in collision. (B) The amount of change in the two-body potential of the two-particle system is substantially equal to a preset value. Calculating the time step Δt tmp so that the moving distance of each particle constituting the two-particle system becomes smaller than a preset reference value. (C) For each two-particle system involved in collision Calculated Δ
and Delta] t Select the smallest Delta] t tmp of t tmp, in step the particle trajectory simulation method to replace the value of the t to the value of t + Delta] t, the reference value for the moving distance by providing a step (B) A comparison is made. As a result, the calculation accuracy can be further improved. This is because, if the moving distance is too large, the error may increase because the influence of other particles existing between the moving distances cannot be ignored. The steps (A) to (C) are performed for one or two or more two-particle systems involved in collision, but are preferably performed for all two-particle systems substantially involved in collision.

【0017】また本発明によれば、互いに衝突し合う複
数の粒子を含む系の運動状態を解析し、各粒子の軌道を
計算する粒子軌道シミュレーション方法において、以下
の(A)〜(D)のステップを所定時刻に達するまで順
次繰り返すことにより前記各粒子の軌道を計算すること
を特徴とする粒子軌道シミュレーション方法が提供され
る。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける粒子間距離r(t)を求め、該粒子
間距離r(t)に対応する前記2粒子系の2体ポテンシ
ャルの変化量が予め設定した値と等しくなるような粒子
間距離移動量Δr *(t)を算出するステップ (B)前記粒子間距離r(t)に対応する前記2体ポテ
ンシャルの微分値dU/dRを求め、該微分値dU/d
Rより前記2粒子系を構成する各粒子の加速度a
(t)、速度v(t)を算出するステップ (C)加速度a(t)、速度v(t)およびタイムステ
ップの関数として表される粒子間距離移動量Δrが、Δ
r=Δr*となるようにタイムステップの値を定め、こ
の値をΔt’とするステップ (D)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
t’のうち最も小さいΔt’を選択してΔtとし、前記
tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ Δr* はrの関数として表され 、rが与えられるとΔ
*が定まる。一方、rが与えられるとdU/dRが求
まり、これにより加速度aが求まる。次いで、速度vが
求まる。したがって、任意のタイムステップが与えられ
ると、このタイムステップ、a、vより原子間距離の変
化量Δrが算出される。このΔrとΔr *が等しくなる
ようにタイムステップの値を定めΔt’とする。このよ
うにすることにより、タイムステップは、前記2体ポテ
ンシャルの変化量が予め設定した値と略等しくなるよう
に設定される。なお、上記(A)〜(D)のステップ
は、衝突に関与する一または二以上の2粒子系について
行うが、衝突に実質的に関与する全ての2粒子系につい
て行うことが好ましい。
Further, according to the present invention, a plurality of collisions with each other can be achieved.
Analyze the motion state of a system containing a number of particles and calculate the trajectory of each particle.
In the calculated particle orbit simulation method,
Steps (A) to (D) in order until a predetermined time is reached.
Calculating the trajectory of each particle by repeating the following
Particle orbit simulation method characterized by
You. (A) One or more two-particle systems involved in collisions
To obtain the distance r (t) between particles at time t,
Two-body potential of the two-particle system corresponding to the distance r (t)
Particles whose change amount is equal to a preset value
Distance movement amount Δr *(B) calculating the (t) (B) the two-body pote corresponding to the inter-particle distance r (t)
The differential value dU / dR of the differential is obtained, and the differential value dU / dR is obtained.
From R, acceleration a of each particle constituting the two-particle system
(T) Step of calculating velocity v (t) (C) Acceleration a (t), velocity v (t) and time step
Distance between particles expressed as a function of
r = Δr*Set the time step value so that
(D) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
t ′, the smallest Δt ′ is selected as Δt,
Step of replacing the value of t with the value of t + Δt Δr* Is expressed as a function of r, and given r, Δ
r*Is determined. On the other hand, given r, dU / dR is found.
That is, the acceleration a is obtained. Then, the speed v
I get it. So given any time step
Then, this time step, a, v
The change amount Δr is calculated. This Δr and Δr *Becomes equal
Thus, the value of the time step is determined and set to Δt ′. This
By doing so, the time step is
So that the amount of change in the initial is approximately equal to the preset value
Is set to The steps (A) to (D) above
Describes one or more two-particle systems involved in collisions
But for all two-particle systems that are substantially involved in the collision.
It is preferable to carry out.

【0018】また本発明によれば、互いに衝突し合う複
数の粒子を含む系の運動状態を解析し、各粒子の軌道を
計算する粒子軌道シミュレーション方法において、以下
の(A)〜(F)のステップを所定時刻に達するまで順
次繰り返すことにより前記各粒子の軌道を計算すること
を特徴とする粒子軌道シミュレーション方法が提供され
る。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける粒子間距離r(t)を求め、該粒子
間距離r(t)に対応する前記2粒子系の2体ポテンシ
ャルの変化量が予め設定した値と等しくなるような粒子
間距離移動量Δr *(t)を算出するステップ (B)前記粒子間距離r(t)に対応する前記2体ポテ
ンシャルの微分値dU/dRを求め、該微分値dU/d
Rより前記2粒子系を構成する各粒子の加速度a
(t)、速度v(t)を算出するステップ (C)加速度a(t)、速度v(t)およびタイムステ
ップの関数として表される粒子間距離移動量Δrが、Δ
r=Δr*となるようにタイムステップの値を定め、こ
の値をΔt’とするステップ (D)前記2粒子系を構成する第1の粒子の移動距離が
予め設定した値となるタイムステップおよび第2の粒子
の移動距離が予め設定した値となるタイムステップのう
ち、小さい方をΔt’’とするステップ (E)Δt’≦Δt’’であればΔttmp=Δt’、Δ
t’>Δt’’であればΔttmp=Δt’’とするステ
ップ (F)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
tmpのうち最も小さいΔttmpを選択してΔtとし、前
記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップなお、上
記(A)〜(F)のステップは、衝突に関与する一また
は二以上の2粒子系について行うが、衝突に実質的に関
与する全ての2粒子系について行うことが好ましい。
Further, according to the present invention, a plurality of collisions with each other are provided.
Analyze the motion state of a system containing a number of particles and calculate the trajectory of each particle.
In the calculated particle orbit simulation method,
Steps (A) to (F) in order until a predetermined time is reached.
Calculating the trajectory of each particle by repeating the following
Particle orbit simulation method characterized by
You. (A) One or more two-particle systems involved in collisions
To obtain the distance r (t) between particles at time t,
Two-body potential of the two-particle system corresponding to the distance r (t)
Particles whose change amount is equal to a preset value
Distance movement amount Δr *(B) calculating the (t) (B) the two-body pote corresponding to the inter-particle distance r (t)
The differential value dU / dR of the differential is obtained, and the differential value dU / dR is obtained.
From R, acceleration a of each particle constituting the two-particle system
(T) Step of calculating velocity v (t) (C) Acceleration a (t), velocity v (t) and time step
Distance between particles expressed as a function of
r = Δr*Set the time step value so that
(D) the moving distance of the first particles constituting the two-particle system is
Time step and second particle with a preset value
Time step when the travel distance of the
Step of setting the smaller one to Δt ″ (E) If Δt ′ ≦ Δt ″, Δt ″tmp= Δt ', Δ
Δt if t ′> Δt ″tmp= Δt ″
(F) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
ttmpThe smallest ΔttmpIs selected as Δt, and
Step of replacing the value of t with the value of t + Δt
The steps (A) to (F) involve one or more steps involved in the collision.
Is performed on two or more two-particle systems, but is substantially
It is preferred to carry out for all two-particle systems provided.

【0019】また本発明によれば、互いに衝突し合う複
数の粒子を含む系の運動状態を解析し、各粒子の軌道を
計算する粒子軌道シミュレーション方法において、以下
の(A)〜(G)のステップを所定時刻に達するまで順
次繰り返すことにより前記各粒子の軌道を計算すること
を特徴とする粒子軌道シミュレーション方法が提供され
る。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける粒子間距離r(t)を求め、該粒子
間距離r(t)に対応する前記2粒子系の2体ポテンシ
ャルの変化量が予め設定した値と等しくなるような粒子
間距離移動量Δr *(t)を算出するステップ (B)前記粒子間距離r(t)に対応する前記2体ポテ
ンシャルの微分値dU/dRを求め、該微分値dU/d
Rより前記2粒子系を構成する各粒子の加速度a
(t)、速度v(t)を算出するステップ (C)加速度a(t)、速度v(t)およびタイムステ
ップの関数として表される粒子間距離移動量Δrが、Δ
r=Δr*となるようにタイムステップの値を定め、こ
の値をΔt’とするステップ (D)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
t’のうち最も小さいΔt’を選択してΔttmpとする
ステップ (E)前記2粒子系を構成する第1の粒子の移動距離が
予め設定した値となるタイムステップおよび第2の粒子
の移動距離が予め設定した値となるタイムステップのう
ち、小さい方をΔt’’とするステップ (F)Δttmp<Δt’’であればΔt=Δttmp、Δt
tmp>Δt’’であればΔt=Δt’’とするステップ (G)前記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ なお、上記(A)〜(G)のステップは、衝突に関与す
る一または二以上の2粒子系について行うが、衝突に実
質的に関与する全ての2粒子系について行うことが好ま
しい。
Further, according to the present invention, a plurality of collisions with each other are provided.
Analyze the motion state of a system containing a number of particles and calculate the trajectory of each particle.
In the calculated particle orbit simulation method,
Steps (A) to (G) in order until a predetermined time is reached.
Calculating the trajectory of each particle by repeating the following
Particle orbit simulation method characterized by
You. (A) One or more two-particle systems involved in collisions
To obtain the distance r (t) between particles at time t,
Two-body potential of the two-particle system corresponding to the distance r (t)
Particles whose change amount is equal to a preset value
Distance movement amount Δr *(B) calculating the (t) (B) the two-body pote corresponding to the inter-particle distance r (t)
The differential value dU / dR of the differential is obtained, and the differential value dU / dR is obtained.
From R, acceleration a of each particle constituting the two-particle system
(T) Step of calculating velocity v (t) (C) Acceleration a (t), velocity v (t) and time step
Distance between particles expressed as a function of
r = Δr*Set the time step value so that
(D) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
t ′, the smallest Δt ′ is selected, and ΔttmpTo be
Step (E): The moving distance of the first particles constituting the two-particle system is
Time step and second particle with a preset value
Time step when the travel distance of the
Step of setting smaller one to Δt ″ (F) ΔttmpIf <Δt ″, Δt = Δttmp, Δt
tmpIf> Δt ″, the step of setting Δt = Δt ″ (G) The step of replacing the value of t with the value of t + Δt The steps (A) to (G) involve the collision
One or two or more two-particle systems
It is preferred to do this for all qualitatively involved two-particle systems.
New

【0020】また本発明によれば、スパッタターゲット
から放出された原子からなる分子および背景ガス中に含
まれる分子の運動状態を、上記いずれかの粒子軌道シミ
ュレーション方法を用いて解析することを特徴とするス
パッタリングシミュレーション方法が提供される。
Further, according to the present invention, the motion state of a molecule composed of atoms emitted from a sputter target and a molecule contained in a background gas is analyzed by using any one of the above-described particle orbital simulation methods. Is provided.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の概略フロー
チャートを図1に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a schematic flowchart of an embodiment of the present invention.

【0022】本発明では、TiNスパッタ装置のシミュ
レーションで、2原子分子であるTiNスパッタ粒子と
2原子分子であるN2背景ガス粒子との衝突をVelr
et法を用いて分子動力学法により計算する。
In the present invention, collisions between diatomic TiN sputtered particles and diatomic molecular N 2 background gas particles are simulated by a TiN sputtering apparatus.
It is calculated by the molecular dynamics method using the et method.

【0023】まず、Ti−N間、N−N間の各々に対
し、原子間距離rに対して、図2に示す様に、2体ポテ
ンシャルの変化量△Uが予めTi−N間とN−N間の各
々で決められた一定値となる様に、原子間距離の変化量
△r*を、 △r*=△U/(dU/dr) により求める。ここで、dU/drは原子間距離rでの
2体ポテンシャルの勾配である。
First, as shown in FIG. 2, the change amount ΔU of the two-body potential between the Ti—N and the N—N, The amount of change Δr * in the interatomic distance is determined by Δr * = ΔU / (dU / dr) so that a constant value determined between −N is obtained. Here, dU / dr is the gradient of the two-body potential at the interatomic distance r.

【0024】さらに、原子間距離rに対し、原子間距離
の変化量△rとdU/drの値をテーブル化する。ま
た、時刻t=0において、△t、衝突に関わる全ての原
子について粒子の位置、速度、加速度ベクトルx、v、
aに初期値を設定し、時刻tをt+△tに進める。
Further, a table of the change amount Δr of the interatomic distance and the value of dU / dr with respect to the interatomic distance r. At time t = 0, Δt, the particle position, velocity, acceleration vector x, v,
The initial value is set to a, and the time t is advanced to t + Δt.

【0025】次に、Velet法を用いて衝突に関わる
全ての原子について時刻t=t−△tでの位置、速度、
加速度ベクトルx(t−△t)、v(t−△t)、a
(t−△t)より、 x(t)=x(t−△t)+△t・v(t−△t)+1
/2・△t2・a(t−△t) v(t−1/2・△t)=v(t−△t)+1/2・△
t・a(t−△t) を求める。
Next, using the Velet method, the positions, velocities at time t = t−Δt for all the atoms involved in the collision,
Acceleration vector x (t−Δt), v (t−Δt), a
From (t−Δt), x (t) = x (t−Δt) + Δt · v (t−Δt) +1
/ △ · t 2 · a (t− △ t) v (t− △ · vt) = v (t− △ t) ++ 1 · △
Find t · a (t−Δt).

【0026】次に、衝突に関わる全ての原子について位
置ベクトルx(t)と、x(t)以外のi番目の原子の
位置ベクトルxi(t)から、方向ベクトルri(t)=
i(t)=xi(t)−x(t)を求め、テーブルから
原子間距離|ri(t)|に対応する2ポテンシャルの
傾き(dU/dr)iを読み込み、時刻tでの加速度ベ
クトルa(t)を、 a(t)=(1/m)・Σ(dU/dr)i・ri(t)
/|ri(t)| と求める。ここで、mは原子の質量である。
Next, from the position vector x (t) for all atoms involved in the collision and the position vector x i (t) of the i-th atom other than x (t), the direction vector r i (t) =
x i (t) = x i (t) −x (t) is obtained, and the gradient (dU / dr) i of two potentials corresponding to the interatomic distance | r i (t) | the acceleration vector a (t), a (t ) = (1 / m) · Σ (dU / dr) i · r i (t)
/ | R i (t) | Here, m is the mass of the atom.

【0027】さらに、衝突に関わる全ての原子について
v(t−1/2・△t)とa(t)より、 v(t)= v(t−1/2・△t)+1/2・△t・
a(t) を求める。
Furthermore, v (t−1 / 2 · Δt) and a (t) for all the atoms involved in collision, v (t) = v (t−1 / 2 · Δt) + 1/2 · △ t ・
a (t) is obtained.

【0028】次に、タイムステップ△tに1×1032
いう非常に大きな値を設定する。さらに、衝突に関わる
全ての原子について位置ベクトルx(t)と、x(t)
以外のi番目の原子の位置ベクトルxi(t)から、方
向ベクトルri(t)=xi(t)−x(t)を求め、テ
ーブルから原子間距離|ri(t)|に対応する2ポテ
ンシャルの傾き(dU/dr)iを読み込み、時刻tで
のi番目の原子方向の加速度ベクトルai(t)を、 ai(t)=(1/m)・(dU/dr)i・ri(t)
/|ri(t)| より求め、i番目の原子方向の速度Vi、加速度Aiを、 Vi=v(t)・ai(t)/|ai(t)| Ai=|ai(t)| と計算する。さらに、|ri(t)|に対する原子間距
離の変化量△rの値をテーブルから読み込み、 △r=△r* すなわち、△r* =Vi・△t’+1/2
・Ai・△t’2 の関係が成り立つように、判定用のタイムステップ△
t’をもとめる。ここで△rはポテンシャル変化量が一
定となるような原子間距離の変化量であるから、上式の
ように定めることにより、ポテンシャル変化量が一定と
なるような判定用のタイムステップが得られる。
Next, a very large value of 1 × 10 32 is set for the time step Δt. Further, position vectors x (t) and x (t) for all atoms involved in the collision
From outside of the i-th atom in the position vector x i (t), determined the direction vector r i (t) = x i (t) -x (t), atomic distance from the table | r i (t) | to the The corresponding two potential gradients (dU / dr) i are read, and the acceleration vector a i (t) in the i-th atomic direction at time t is calculated as a i (t) = (1 / m) · (dU / dr ) I · r i (t)
/ | R i (t) |, the velocity V i and the acceleration A i in the i -th atomic direction are calculated as follows: V i = v (t) · a i (t) / | a i (t) | A i = | A i (t) | Furthermore, | r i (t) | between relative atomic distance variation △ reads the value of r from the table, △ r = △ r * That, △ r * = V i · △ t '+ 1/2
A time step for determination so that the relationship of A i · {t ′ 2 holds}
Find t '. Here, Δr is a change amount of the interatomic distance such that the potential change amount is constant, and thus, by determining as above, a time step for determination in which the potential change amount is constant can be obtained. .

【0029】以上のような計算を、衝突に関わる一また
は二以上の原子についてそれぞれ計算する。精度向上の
ため、衝突に関わる実質的に全ての原子について計算す
ることが好ましい。このようにして求めた△t’のうち
最小のものを△ttmpとする。
The above calculation is performed for one or more atoms involved in collision. To improve the accuracy, it is preferable to calculate for substantially all atoms involved in the collision. The smallest one of the thus obtained Δt ′ is Δt tmp .

【0030】次いで、△ttmpとv(t)より、仮の移
動距離△x’を△x’=|v(t)|△ttmpと求め
る。次に、予め設定しておいた移動距離△xを基準とし
て、△x’と△xの比較を行う。
Next, from 移動 t tmp and v (t), a temporary moving distance △ x ′ is obtained as △ x ′ = | v (t) | △ t tmp . Next, △ x ′ and △ x are compared based on a preset moving distance △ x.

【0031】△xより△x’が小さい時には、△ttmp
=△t’とし、また、△xより△x’が大きい時には、
△xに対して、 △x=△ttmp(|v(t)|2+a(t)・v(t)△
tmp+1/4・|a(t)|2・△ttmp 21/2 が成り立つように、Newton法を用いて次の時刻で
の仮のタイムステップ△ttmpの値を求める。
When Δx ′ is smaller than Δx, Δt tmp
= △ t ', and when △ x' is greater than △ x,
For Δx, Δx = {t tmp (| v (t) | 2 + a (t) · v (t)}
The value of the temporary time step Δt tmp at the next time is obtained by using the Newton method so that t tmp + / · | a (t) | 2 · △ t tmp 2 ) 1/2 is satisfied.

【0032】さらに、この様にして求めた△ttmpを△
tとを比較し、△ttmp<△tなら、△t=△ttmpとす
る。
Further, the thus obtained {t tmp } is
t, and if Δt tmp <Δt, then Δt = Δt tmp .

【0033】このように、衝突に関わる全ての原子につ
いて△ttmpを計算し、△tと比軟し、最後に得られた
次の時刻でのタイムステップ△tを用いて、時刻t=t
+△tとし、時刻tが衝突が終了する時刻に達するまで
この作業を繰り返す。以上のようにしてスパッタ粒子の
軌跡、運動状態を計算する。
As described above, Δt tmp is calculated for all the atoms involved in the collision, is compared with Δt, and using the time step Δt at the next time obtained last, the time t = t
+ △ t, and this operation is repeated until the time t reaches the time when the collision ends. The trajectory and the motion state of the sputtered particles are calculated as described above.

【0034】ポテンシャル変化量を一定とした以上のよ
うな方法により計算を行ったところ、衝突後のスパッタ
粒子の速度は、従来の方法に比べて10%程度誤差が小
さかった。なお、誤差の見積もりは、タイムステップを
無限小に近づけていった場合に集束する値を基準値とし
た。
When the calculation was performed by the above method with the potential change amount kept constant, the error of the velocity of the sputtered particles after the collision was smaller by about 10% as compared with the conventional method. Note that the estimation of the error was based on a value converging when the time step was approached to infinity.

【0035】[0035]

【発明の効果】次の時刻のタイムステップを求める際、
ポテンシャルが急激に変化するところで、粒子が移動し
た時のポテンシャルの変化量が一定値に保たれるため、
衝突後のスパッタ粒子の速度は、従来技術に比べて10
%程度誤差が小さくなる。また従来法の場合、ポテンシ
ャルの形やタイムステップの刻み方等によっては、計算
値がハンチングし、解が発散すること等があったが、本
発明のシミュレーション方法によればこのような問題も
生じない。
When the time step of the next time is obtained,
Where the potential changes suddenly, the amount of change in potential when the particle moves is kept at a constant value,
The velocity of the sputtered particles after collision is 10 times higher than in the prior art.
The error is reduced by about%. In the case of the conventional method, the calculated value may hunt and the solution may diverge depending on the shape of the potential and the method of dividing the time step, but the simulation method of the present invention causes such a problem. Absent.

【0036】[0036]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の粒子軌道シミュレーション方法の概略
フローチャートである。
FIG. 1 is a schematic flowchart of a particle trajectory simulation method of the present invention.

【図2】本発明の粒子軌道シミュレーション方法におい
て、2体ポテンシャルから△rを求める様子を示す概略
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a manner of obtaining Δr from a two-body potential in the particle orbit simulation method of the present invention.

【図3】従来技術の粒子軌道シミュレーション方法の概
略フローチャートである。
FIG. 3 is a schematic flowchart of a conventional particle trajectory simulation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2体ポテンシャルカーブ 2 2体ポテンシャルの勾配dU/dr 1 Two-body potential curve 2 Two-body potential gradient dU / dr

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 G06F 17/00 G06F 17/50 H01L 21/203 H01L 21/285 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 14/00-14/58 G06F 17/00 G06F 17/50 H01L 21/203 H01L 21/285 JICST file ( JOIS)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに衝突し合う複数の粒子を含む系の
運動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する粒子軌道シ
ミュレーション方法において、以下の(A)〜(C)の
ステップを所定時刻に達するまで順次繰り返すことによ
り前記各粒子の軌道を計算することを特徴とする粒子軌
道シミュレーション方法。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける加速度、速度、位置を求めるステッ
プ (B)前記2粒子系の2体ポテンシャルの変化量が予め
設定した値と等しくなるタイムステップΔttmpを算出
するステップ (C)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
tmpのうち最も小さいΔttmpを選択してΔtとし、前
記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ
In a particle trajectory simulation method for analyzing a motion state of a system including a plurality of particles colliding with each other and calculating a trajectory of each particle, the following steps (A) to (C) are performed at a predetermined time. A particle trajectory simulation method, wherein the trajectory of each particle is calculated by sequentially repeating the trajectory until the particle trajectory is reached. (A) Step of obtaining acceleration, velocity, and position at time t for one or two or more two-particle systems involved in the collision. (B) The amount of change in the two-body potential of the two-particle system becomes equal to a preset value. Step of calculating time step Δt tmp (C) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
selecting the smallest Δt tmp from t tmp as Δt, and replacing the value of t with the value of t + Δt
【請求項2】 互いに衝突し合う複数の粒子を含む系の
運動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する粒子軌道シ
ミュレーション方法において、以下の(A)〜(C)の
ステップを所定時刻に達するまで順次繰り返すことによ
り前記各粒子の軌道を計算することを特徴とする粒子軌
道シミュレーション方法。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける加速度、速度、位置を求めるステッ
プ (B)前記2粒子系の2体ポテンシャルの変化量が予め
設定した値と略等しくなるように、かつ、前記2粒子系
を構成する各粒子の移動距離が予め設定した基準値より
も小さくなるようにタイムステップΔttmpを算出する
ステップ (C)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
tmpのうち最も小さいΔttmpを選択してΔtとし、前
記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ
2. In a particle trajectory simulation method for analyzing a motion state of a system including a plurality of particles colliding with each other and calculating a trajectory of each particle, the following steps (A) to (C) are performed at a predetermined time. A particle trajectory simulation method, wherein the trajectory of each particle is calculated by sequentially repeating the trajectory until the particle trajectory is reached. (A) Step of obtaining acceleration, velocity, and position at time t for one or two or more two-particle systems involved in collision. (B) The amount of change in the two-body potential of the two-particle system is substantially equal to a preset value. Calculating the time step Δt tmp so that the moving distance of each particle constituting the two-particle system becomes smaller than a preset reference value. (C) For each two-particle system involved in collision Calculated Δ
selecting the smallest Δt tmp from t tmp as Δt, and replacing the value of t with the value of t + Δt
【請求項3】 互いに衝突し合う複数の粒子を含む系の
運動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する粒子軌道シ
ミュレーション方法において、以下の(A)〜(D)の
ステップを所定時刻に達するまで順次繰り返すことによ
り前記各粒子の軌道を計算することを特徴とする粒子軌
道シミュレーション方法。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける粒子間距離r(t)を求め、該粒子
間距離r(t)に対応する前記2粒子系の2体ポテンシ
ャルの変化量が予め設定した値と等しくなるような粒子
間距離移動量Δr *(t)を算出するステップ (B)前記粒子間距離r(t)に対応する前記2体ポテ
ンシャルの微分値dU/dRを求め、該微分値dU/d
Rより前記2粒子系を構成する各粒子の加速度a
(t)、速度v(t)を算出するステップ (C)加速度a(t)、速度v(t)およびタイムステ
ップの関数として表される粒子間距離移動量Δrが、Δ
r=Δr*となるようにタイムステップの値を定め、こ
の値をΔt’とするステップ (D)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
t’のうち最も小さいΔt’を選択してΔtとし、前記
tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ
3. A system comprising a plurality of particles colliding with each other.
Particle trajectory system that analyzes the motion state and calculates the trajectory of each particle
In the simulation method, the following (A) to (D)
Steps are repeated sequentially until the specified time is reached.
Calculating the trajectory of each particle.
Road simulation method. (A) One or more two-particle systems involved in collisions
To obtain the distance r (t) between particles at time t,
Two-body potential of the two-particle system corresponding to the distance r (t)
Particles whose change amount is equal to a preset value
Distance movement amount Δr *(B) calculating the (t) (B) the two-body pote corresponding to the inter-particle distance r (t)
The differential value dU / dR of the differential is obtained, and the differential value dU / dR is obtained.
From R, acceleration a of each particle constituting the two-particle system
(T) Step of calculating velocity v (t) (C) Acceleration a (t), velocity v (t) and time step
Distance between particles expressed as a function of
r = Δr*Set the time step value so that
(D) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
t ′, the smallest Δt ′ is selected as Δt,
Step of replacing the value of t with the value of t + Δt
【請求項4】 互いに衝突し合う複数の粒子を含む系の
運動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する粒子軌道シ
ミュレーション方法において、以下の(A)〜(F)の
ステップを所定時刻に達するまで順次繰り返すことによ
り前記各粒子の軌道を計算することを特徴とする粒子軌
道シミュレーション方法。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける粒子間距離r(t)を求め、該粒子
間距離r(t)に対応する前記2粒子系の2体ポテンシ
ャルの変化量が予め設定した値と等しくなるような粒子
間距離移動量Δr *(t)を算出するステップ (B)前記粒子間距離r(t)に対応する前記2体ポテ
ンシャルの微分値dU/dRを求め、該微分値dU/d
Rより前記2粒子系を構成する各粒子の加速度a
(t)、速度v(t)を算出するステップ (C)加速度a(t)、速度v(t)およびタイムステ
ップの関数として表される粒子間距離移動量Δrが、Δ
r=Δr*となるようにタイムステップの値を定め、こ
の値をΔt’とするステップ (D)前記2粒子系を構成する第1の粒子の移動距離が
予め設定した値となるタイムステップおよび第2の粒子
の移動距離が予め設定した値となるタイムステップのう
ち、小さい方をΔt’’とするステップ (E)Δt’≦Δt’’であればΔttmp=Δt’、Δ
t’>Δt’’であればΔttmp=Δt’’とするステ
ップ (F)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
tmpのうち最も小さいΔttmpを選択してΔtとし、前
記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ
4. A system comprising a plurality of particles colliding with each other.
Particle trajectory system that analyzes the motion state and calculates the trajectory of each particle
In the simulation method, the following (A) to (F)
Steps are repeated sequentially until the specified time is reached.
Calculating the trajectory of each particle.
Road simulation method. (A) One or more two-particle systems involved in collisions
To obtain the distance r (t) between particles at time t,
Two-body potential of the two-particle system corresponding to the distance r (t)
Particles whose change amount is equal to a preset value
Distance movement amount Δr *(B) calculating the (t) (B) the two-body pote corresponding to the inter-particle distance r (t)
The differential value dU / dR of the differential is obtained, and the differential value dU / dR is obtained.
From R, acceleration a of each particle constituting the two-particle system
(T) Step of calculating velocity v (t) (C) Acceleration a (t), velocity v (t) and time step
Distance between particles expressed as a function of
r = Δr*Set the time step value so that
(D) the moving distance of the first particles constituting the two-particle system is
Time step and second particle with a preset value
Time step when the travel distance of the
Step of setting the smaller one to Δt ″ (E) If Δt ′ ≦ Δt ″, Δt ″tmp= Δt ', Δ
Δt if t ′> Δt ″tmp= Δt ″
(F) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
ttmpThe smallest ΔttmpIs selected as Δt, and
Replacing the value of t with the value of t + Δt
【請求項5】 互いに衝突し合う複数の粒子を含む系の
運動状態を解析し、各粒子の軌道を計算する粒子軌道シ
ミュレーション方法において、以下の(A)〜(G)の
ステップを所定時刻に達するまで順次繰り返すことによ
り前記各粒子の軌道を計算することを特徴とする粒子軌
道シミュレーション方法。 (A)衝突に関与する一または二以上の2粒子系につい
て、時刻tにおける粒子間距離r(t)を求め、該粒子
間距離r(t)に対応する前記2粒子系の2体ポテンシ
ャルの変化量が予め設定した値と等しくなるような粒子
間距離移動量Δr *(t)を算出するステップ (B)前記粒子間距離r(t)に対応する前記2体ポテ
ンシャルの微分値dU/dRを求め、該微分値dU/d
Rより前記2粒子系を構成する各粒子の加速度a
(t)、速度v(t)を算出するステップ (C)加速度a(t)、速度v(t)およびタイムステ
ップの関数として表される粒子間距離移動量Δrが、Δ
r=Δr*となるようにタイムステップの値を定め、こ
の値をΔt’とするステップ (D)衝突に関与する各2粒子系について算出されたΔ
t’のうち最も小さいΔt’を選択してΔttmpとする
ステップ (E)前記2粒子系を構成する第1の粒子の移動距離が
予め設定した値となるタイムステップおよび第2の粒子
の移動距離が予め設定した値となるタイムステップのう
ち、小さい方をΔt’’とするステップ (F)Δttmp<Δt’’であればΔt=Δttmp、Δt
tmp>Δt’’であればΔt=Δt’’とするステップ (G)前記tの値をt+Δtの値に置き換えるステップ
5. A system comprising a plurality of particles colliding with each other.
Particle trajectory system that analyzes the motion state and calculates the trajectory of each particle
In the simulation method, the following (A) to (G)
Steps are repeated sequentially until the specified time is reached.
Calculating the trajectory of each particle.
Road simulation method. (A) One or more two-particle systems involved in collisions
To obtain the distance r (t) between particles at time t,
Two-body potential of the two-particle system corresponding to the distance r (t)
Particles whose change amount is equal to a preset value
Distance movement amount Δr *(B) calculating the (t) (B) the two-body pote corresponding to the inter-particle distance r (t)
The differential value dU / dR of the differential is obtained, and the differential value dU / dR is obtained.
From R, acceleration a of each particle constituting the two-particle system
(T) Step of calculating velocity v (t) (C) Acceleration a (t), velocity v (t) and time step
Distance between particles expressed as a function of
r = Δr*Set the time step value so that
(D) Δ calculated for each two-particle system involved in collision
t ′, the smallest Δt ′ is selected, and ΔttmpTo be
Step (E): The moving distance of the first particles constituting the two-particle system is
Time step and second particle with a preset value
Time step when the travel distance of the
Step of setting smaller one to Δt ″ (F) ΔttmpIf <Δt ″, Δt = Δttmp, Δt
tmpIf> Δt ″, the step of setting Δt = Δt ″ (G) The step of replacing the value of t with the value of t + Δt
【請求項6】 スパッタターゲットから放出された原子
からなる分子および背景ガス中に含まれる分子の運動状
態および軌跡を、請求項1乃至5いずれかに記載の粒子
軌道シミュレーション方法を用いて解析することを特徴
とするスパッタリングシミュレーション方法。
6. A method for analyzing a motion state and a trajectory of a molecule composed of atoms emitted from a sputter target and a molecule contained in a background gas by using the particle orbit simulation method according to claim 1. The sputtering simulation method characterized by the above-mentioned.
JP33025097A 1997-12-01 1997-12-01 Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same Expired - Fee Related JP3109464B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33025097A JP3109464B2 (en) 1997-12-01 1997-12-01 Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33025097A JP3109464B2 (en) 1997-12-01 1997-12-01 Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11158624A JPH11158624A (en) 1999-06-15
JP3109464B2 true JP3109464B2 (en) 2000-11-13

Family

ID=18230546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33025097A Expired - Fee Related JP3109464B2 (en) 1997-12-01 1997-12-01 Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3109464B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448105B1 (en) * 2001-04-11 2004-09-10 한국과학기술원 Efficient collision detection method for multiple moving spheres with unknown trajectories
KR102266864B1 (en) * 2019-08-05 2021-06-18 한양대학교 산학협력단 Method and apparatus for predicting debris through fast collision analysis
CN115798608A (en) * 2022-10-28 2023-03-14 中国科学院微电子研究所 Collision parameter calculation method, device, electronic equipment and medium of VSS model

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
電子情報通信学会技術研究報告95[230](1995)山田 裕明 外2名 p.1−5

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11158624A (en) 1999-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gordon et al. Bayesian state estimation for tracking and guidance using the bootstrap filter
US5070469A (en) Topography simulation method
KR102460842B1 (en) Method for vehicle location estimation by sensor fusion
CN104380044A (en) Sequential estimation using historical states in real-time positioning or navigation systems
Tsekeris et al. Real-time traffic volatility forecasting in urban arterial networks
CN111859770A (en) Particle behavior simulation method and particle behavior simulation system
Krishanth et al. The social force PHD filter for tracking pedestrians
JPH03276071A (en) Predicting method for physical quantity of liquid and electromagnetic liquid
US20240037297A1 (en) System to Determine the State of an Orbiting Object Using Multi-Model Ensemble Techniques for Drag and Methods Thereof
Rabaoui et al. Dirichlet process mixtures for density estimation in dynamic nonlinear modeling: Application to GPS positioning in urban canyons
JP3109464B2 (en) Particle trajectory simulation method and sputtering simulation method using the same
CN113283152B (en) Adjustment method and driving method of driving electric signal, driving circuit and electronic equipment
KR970052883A (en) Shape Simulation Apparatus and Method Using Monte-Carlo Method
US20020147507A1 (en) Projection electron beam lithography apparatus and method employing an estimator
Van Leemput et al. Coarse-grained numerical bifurcation analysis of lattice Boltzmann models
CN114202621B (en) Method and device for realizing mass space target display based on B/S architecture
JP4504027B2 (en) Ion implantation simulation apparatus, ion implantation simulation method, and ion implantation simulation program
Tsang et al. Analytical calculation of invariant distributions on strange attractors
US5365473A (en) Integral value calculating device and function gradient calculating device
JPH09249969A (en) Sputtering apparatus simulation method
JP2950253B2 (en) Simulation method
JP7395169B2 (en) Time series data generation device and program
JP7264841B2 (en) Magnetic field analysis method, magnetic field analysis device, and program
US20010034589A1 (en) Method and apparatus for estimating state parameter in nonlinear discrete time system
Singh Hybrid machine learning approach for predictive modeling of complex systems

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees