Plasma in general Plasma Cleaning 관련 문의
2021.11.30 15:37
안녕하세요.
Plasma를 이용한 Cleaning 공부를 하고 있는 직장인 입니다.
Remote Plasma Asher 설비를 공부하고 있는데요,
PR Remove 시에는 O2 Gas를 사용하여 제거하는 것으로 알고있습니다.
C + O* → O2↑
여기서 O2를 Plasma로 방전시키고, N2 Gas를 Carrier gas로 사용하는데,
여기서 Carrier gas는 말 그대로 Radical을 이동시키는 역할만 하는 것인가요??
N2 Gas를 Carrier gas로 사용하는 이유가 궁금합니다.
추가로 Corrosion 방지를 위해 H2O Gas도 사용하는 것으로 알고 있는데요,
H2O 로 Corrosion을 방지하는 원리도 설명 부탁드립니다.
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Remote plasma source 의 특징을 알면 도움이 될 것 같습니다.
말 그대로 먼거리에서 플라즈마를 만들어 타킷을 처리하는 목적이 뭘까요?
고밀도 플라즈마와 바로 맞다아서 공정을 진행하는 식각 공정 플라즈마와 어떤 차이가 있을까요?
일단, 고밀도 플라즈마와 타킷이 바로 만나면 타킷에는 전자들의 하전량이 증가하고, 쉬스 전압이 커지면서 플라즈마 이온들에 의한
표면 반응이 증가합니다. 따라서 표면반응에는 물리적 손상이 커질 수 밖에 없겠습니다.
따라서 표면에 손상을 적게 하려면 플라즈마에서 생성된 라디컬에 의한 화학 반응 위주의 타킷 표면 공정을 의도하는 방법이 좋을 것 같습니다. 이를 위해서라면 타킷에서 멀리 떨어진 곳에 고밀도 플라즈마를 만들고, 고밀도 플라즈마 영역에서는 라디컬이 만들어 지므로 (주로 공정 분자들의 해리 반응으로 공정에 필요한 라디컬이 만들어 지므로) 고밀도 영역에 공정용 가스를 지나게 만드는 구조의 소스를 만듧니다.
대부분의 remote plasma 구조는 고밀도 소스 공간과 생성된 라디컬이 확산되는 downstream chamber 로 구성되는데, 소스 영역에서
확산 영역으로 접목 공간의 벽면은 고밀도 및 라디컬에 의한 erosion 이 심하게 일어날 수 있습니다. 이는 피치못한 사정으로 소스 영역의 고밀도 부분과 가스 흐름에 대한 설계가 중요한 인자가 될 것 입니다.
remote plasma에서의 플라즈마 이용을 아주 극단적으로 활용하는 경우는, ALD 혹은 ALE 공정 소스가 있습니다. 이 경우 아주 작은 양의 플라즈마 만을 사용해야 atom layer 를 조절할 수 있으므로, 타킷에서 좀 더 떨어진 곳에서 펄스 플라즈마를 만들어 사용하거나 grid 등으로 플라즈마와 공정 가스의 반응을 최소화 시켜, 표면 반응 에너지를 조절하는 방법의 플라즈마 소스를 사용하기도 합니다.