Others Bias 관련 질문 드립니다.
2022.01.11 14:32
안녕하세요 교수님. 반도체 공정팀에서 근무하는 엔지니어입니다.
RIE 장비 Process 담당하게 되어 공부중인데
Recipe Tuning 중 Bias Select 모드에서,
Bias 를 W 와 V 중 선택하게 되었는데 둘의 차이점이 궁금합니다.
또한 self bias와 관련이 있는지 답변해주시면 감사하겠습니다.
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안녕하세요. 김곤호 교수님 연구실 박사과정생 박태준이라고 합니다.
RIE 장비로 CCP(축전결합성 플라즈마) 장비를 사용 중이실 것으로 생각되는데,
CCP 장비에서 사용되는 전원은 주파수에 따라 보통 Source와 Bias 전원으로 나뉩니다.
Source 전원은 대개 수십 MHz 대의 고주파 전원으로, 플라즈마를 효율적으로 발생시키는데 사용되며,
Bias 전원은 수백 kHz ~ 수 MHz 대의 상대적 저주파 전원으로, 웨이퍼에 입사하는 이온의 에너지를 증가시키는데 사용됩니다.
Source와 Bias 전원을 나누는 기준은 플라즈마 이온이 해당 주파수의 전기장을 얼마나 따라가느냐에 따라 나뉘게 되며,
'ion plasma frequency' 키워드로 찾아보시면 보다 자세히 공부하실 수 있습니다.
여기서 질문 주신 Bias는 앞서 설명드린 Bias 전원을 의미하며 질문자 분께서 사용하시는 장비 및 시스템을 모르는 상황에서 W 및 V가 무엇을 의미하는지는 모르겠으나, 예상하기로는 W는 파워값, V는 전압값을 의미하는 것으로 보입니다.
Bias 전원의 파워값과 전압 값은 대개 비례 관계를 가지나 Source 파워를 증가시키면 동일한 Bias 파워에 대해 Bias 전압은 상대적으로 낮아집니다.
아울러 질문주신 Self bias란 RF 전기장에 대한 이온과 전자의 반응성 차이에 의해 웨이퍼가 음전위로 대전되는 현상을 의미하며,
CCP 장비의 Bias 파워(혹은 전압)를 높이면 Self bias가 더 큰 음의 값을 가지게 되며, 이온의 에너지 역시 높아집니다.
추가로 질문하실 사항 있으시면 댓글 남겨주시면 답변드리겠습니다. 감사합니다.