Langmuir Probe langmuir probe관련하여 질문드리고 싶습니다. [Langmuir probe와 ground]
2018.04.27 11:50
안녕하십니까, 서울대학교 황농문교수님 연구실 김두윤이라고 합니다.
저는 현재 RF plasma sputtering 공정을 연구하고 있습니다.
박막 증착 공정을 진행하던 도중, 예상치 못한 증착 거동을 관찰하였습니다.
이를 이해하기 위해, 기판에 오는 ion과 electron current, plasma potential 등을 측정하려고 시도하고 있습니다.
그리고 관련 전문가의 도움을 받아, langmuir probe와 유사한 circuit을 '첨부한 사진'과 같이 구성하였습니다.
제 circuit이 올바르게 구성되었는지에 대한 의문이 들어 질문을 올리게 되었습니다.
사진을 보시면, 제 circuit은 일반적인 langmuir probe circuit과 조금 구성이 다릅니다.
1. probe 크기가 2cm x 2cm로 제가 사용하는 기판의 크기와 동일합니다. 기판에 오는 current를 측정하고 싶어, 일반적인 langmuir probe 탐침이 아닌, 기판과 동일한 크기의 probe를 사용하였습니다. 이 경우, 측정에 문제는 없는 것인지 의문이 듭니다.
현재 Ti target에 1~2W/cm^2의 RF power density와 5~10mTorr (Ar) pressure를 사용하고 있으며, 기판은 target으로부터 13~14cm 가량 떨어져 있습니다.
2. Amperemeter를 chamber ground와 맞물렸습니다. 크게 상관은 없을 것이라 생각하지만, RF plasma를 사용하는 만큼 circuit 구성에 대한 문제는 없는 것인지 전문가의 조언을 듣고 싶습니다.
Lanmuir probe 사용이 처음이라 미흡한 부분이 많습니다. 플라즈마 전문가들의 조언을 얻을 수 있을까 하여 질문 드립니다.
감사합니다.
김두윤 드림
탐침을 써서 관찰하려는 목적이 무엇인가를 생각해 보기 바랍니다.
아울러 설치와 해석 관련해서는 참고문헌, Plasma diagnostics vol1 (Academic press) chap3. "How Langmuir Probes work" by Noah Hershikowitz .를 참고하면 되겠습니다.
한가지 흥미로운 것은 탐침과 타킷 크기가 모두 같고, 이들은 모두 전압 바이어스에 플라즈마 전류가 흐르게 되는데, 여기서 탐침은 어떤 특성을 가져야 할까 생각해 볼 여지가 있군요? 아울러 RF나 pulse 사용시 ground를 탐침과 공유하지는 않습니다. 이점 신경을 써 보면 이유는 쉽게 찾을 수 있을 것 입니다.