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DRIE工艺模型优化及并行计算算法研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着微机电系统（MEMS）的不断发展，深刻影响着当今各个领域的科技及制造业。DRIE（深反应离子蚀刻）工艺已成为MEMS领域中的关键技术之一，它可以在晶体硅片上加工出非常复杂的微结构，同时具有较高的加工速率及较好的平面度和尺寸精度。DRIE工艺模型优化及并行计算算法研究正是基于此背景而展开的。
目前，DRIE工艺已经广泛应用于MEMS、半导体医疗设备、表面微加工及生命科学等领域。在这些领域，DRIE工艺对微结构产生的影响及加工过程精度要求非常高，因此建立合理的DRIE工艺模型并加以优化非常重要。目前，现有DRIE工艺模型对加工过程中的SiO2和Si3N4等耗材的反应机理、精度等方面有限制，因此需要对其进行进一步的优化。
此外，在计算复杂结构的模拟过程中，单处理器的计算速度已经无法满足需求。因此，对DRIE工艺模型的并行计算算法研究也具有重要的意义。
二、研究任务
1.分析现有DRIE工艺模型的不足之处，提出模型优化策略。
2.基于模型优化策略，建立新的DRIE工艺模型，提高加工精度和反应机理的模拟精度。
3.设计并行计算算法，加快DRIE工艺模型的求解速度。
4.实现模型优化和并行计算算法的程序化算法。
5.使用已建立的DRIE工艺模型及并行计算算法进行数值模拟，验证其有效性和可行性。
6.分析DRIE工艺模型优化和并行计算算法的实用性，优化提出的策略。
三、研究方案及进度安排
1.第一阶段（两周）：
分析调研现有DRIE工艺模型，明确其优化方向和目标。同时，设计并行计算算法。
2.第二阶段（四周）：
建立新的DRIE工艺模型，优化反应机理和加工精度。同时，实现并行计算算法。
3.第三阶段（两周）：
使用已建立的DRIE工艺模型及并行计算算法进行数值模拟和算法实验。对结果进行分析。
4.第四阶段（两周）：
分析优化策略并提出新的优化方案。同时，改进模型及算法。
5.总结报告（两周）：
撰写研究报告并进行总结，准备PPT汇报。
四、预期成果
1.建立新的DRIE工艺模型并优化反应机理和加工精度。
2.设计并实现基于并行计算算法的DRIE工艺模拟程序，加快计算速度。
3.实现数值模拟和算法实验，并对结果进行分析。
4.提出实用性强的模型优化及并行计算算法方案。
5.撰写研究报告和PPT汇报。
五、参考文献
1.Gianlucaetal.ParallelIonEtchingSimulationUsingaMultiscaleKinetic/MonteCarloApproach.IEEETransNanotechnol,2016,15(6):995-1002.
2.TsujimotoK,HaseRS,PlatzWW.Three-DimensionalSimulationofDeepReactiveIonEtching-ComparisonofResultswithExperiment[J].JournaloftheElectrochemicalSociety,1993,140(7):1966-1976.
3.HuangG,TianY,WangK,etal.Aphysicallybasedetchingmodelforthedeepreactiveionetchingofsilicon[J].JournalofMicromechanicsandMicroengineering,2019,29(1):015001.