Others Arcing [전하 축적에 의한 방전 개시]
2009.08.05 12:49
안녕하세요 저는 반도체 제조업체에 얼마전에 신입으로 들어와 Dry Etching 설비를 당담하고 있습니다.
아직 모르는것이 많아 어디에 물어봐야할지 몰라 이렇게 글 남깄니다.
다름이 아니라 최근 설비에 Arcing 으로인한 제품 Damage 및 Chamber 내부에 아노다이징 처리된 Part 가 절연막이 파괴되고있는데 Acring 이 생기는 원인은 정확하게 모겠네요...
1.Chamber 내부 Cathode 와 Wall 사이에 저항치가 나오면 안돼는 것으로 알고 있는데 3메가옴 또는 다른 Chamber 는 200메가옴 정도 나오는것도 있고 Arcing 이 발생되지 않은 Chamber 에서도 나오고 있어 정확히 Cathode 와 Wall 사이에 저항이 얼마가 나오면 정상인가요??
2. Chamber 내부 Process Kit 에 DC-Pulg 라고 석연으로 만든 Part 가 Acr 방지용으로 넣었다는데 정확한 용도와 원리 좀 부탁합니다.
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일단 arc라는 현상을 이해해 봅시다. 아크는 방전의 특성으로 이해할 수 있는데, 코로나 방전, 글로우 방전, 아크로 크게 대별해서 본다면 코로나 방전은 고전압에 저전류의 특징을 가지며, 글로우 방전은 그 중간 정도의 전압 및 전류 특징을 갖습니다. 아크는 저전압에서도 방전이 유지되며 큰 전류가 흐르는 특징이 있습니다. 큰 전류가 흐르는 아크가 되기 위해서는 어딘가에 큰 전하가 축적되어 있어야 하거나, 공급되어야 가능합니다. 따라서 전하가 축적되기 위해서는 축전용량이 크게 형성된 곳에서 이런 종류의 방전현상이 가능하겠지요.
이를 바탕으로 장치를 구조적으로 살펴 보면 반응기는 접지된 반응기 벽과, 파워전극과 대상 전극으로 나누어 집니다. 파워 전극에는 전원이 인가되고, 대상 전극에는 대부분 타겟이나 시편이 놓이게 되기도 합니다. 혹은 반대의 경우가 있지요. 간단한 이 구조에서 어디에 축전용량이 형성되어 있는가 살펴보면, 각 전극이 코팅되어 있다면 코팅 막은 좋은 축전지가 되겠고, 전극과 반응기 벽 및 두 전극사이에 축전용량이 크게 만들어 지겠습니다. 아울러 전극은 감싸고 있는 절연체와도 축전용량이 크게 형성되어 있어, 대부분 전하의 축척이 이뤄지는 공간입니다.
따라서 아크를 제어하기 위해서는 접지를 충분히 확보하고, 전하가 축척되지 않도록 주의를 기울이는 것이 좋겠고, 이는 반응기 설계시 반드시 확인해야 할 부분입니다. 제조 설계상에서 잠재적으로 갖고 가는 문제가 아닌, 공정중에 생기는 문제라 한다면 반응기 내에서 생성되는 박막 혹은 입자들에 의한 축척이 하나의 절연체를 구성하고, 여기에 전하가 쌓이고 전압이 높아지면서 방전이 개시되고, 방전 개시와 함께 축척된 전하들이 방전 통로를 통해서 모두 흘러가면서 아크로 전개되기 때문입니다. (앞의 세단계 현상을 참조). 따라서 적절히 부품등의 세정이 요구됩니다.
참고가 되었으면 합니다.