Remote Plasma Plasma Ignition 시 Gas 사용에 대한 궁금증 요청드립니다.
2022.09.19 15:30
안녕하십니까, 반도체 공정에 대하여 공부 중입니다.
공부 시 몇 가지 질문 사항이 있어서 문의 드립니다.
1. Depoition 공정과 같은 Process 공정 시 SiH4 + N2O(O2) 등의 gas 사용하여 바로 공정을 진행하는데,
Remote Plasma Source를 이용한 NF3 Cleaning Prcoess 에서는 왜 Ar (Innert gas)를 이용해야만 Plasma 방전이 되는 건가요?
2. 물론 Deposition 공정 시 공정 조건을 위하여, Ar gas와 같은 불활성 기체를 쓰지만, Plasma 방전을 목적으로 쓰지는 않는데,
RPS의 경우 왜 NF3 gas만 이용 시 Plasma 방전이 안되는 것인가요?
물론 Deposition 공정 장비는 13.56MHz를 사용하고, RPS의 경우 400kHz를 사용합니다.
혹시 이러한 주파수 차이와 연관이 있는 것인가요? 아니면 Gas의 결합 에너지의 차이와 연관이 있는 것인가요?
마지막으로 RPS의 Plasma 방전이 잘되게 하려면 어떠한 방법이 있을지도 함께 답변해주시면 감사하겠습니다.
감사합니다!
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우리가 방전을 이해하기 우해서는 DC 방전에서 breakdown 전기장 또는 전압과 장치 구조와 운전 압력의 관계인 파센의 법칙의 잘 살펴볼 필요가 있습니다. 이를 기반으로 RF 방전으로 전개해 나가면 되겠으니, 먼저 본 게시판에서 DC breakdown 또는 파센 법칙 과 RF 방전 또는 CCP 와 ICP 플라즈마의 E 모드와 H 모드에 대해서 공부해 보시기를 추천드립니다.
아울러 Ar의 사용에 대해서 여러번 말씀을 드린 바 있습니다. 대부분 불활성 가스들은 여기된 준안정상태를 잘 만들고 이 상태는 쉽게 이온화되어 플라즈마 밀도 증가에 기여하게 됩니다. 따라서 Ar 또는 Xe 및 Kr 의 입자들 중에 비교적 수급이 수월한 Ar을 추가 가스로 사용하게 됩니다. 따라서 Ar 가스를 사용하는 경우와 산소 등을 사용하는 경우의 파센곡선은 서로 다르고, 이 자료는 방전 가스 결정에 도움을 줍니다. 참고해 보시기 바랍니다.