ESC ESC 표면 온도랑 식각률의 차이가 어떤 관계로 있는걸까요?? [ESC 영역 온도 조절]
2021.09.14 15:33
진공상태에서 ESC 표면의 온도가 모두 같지는 않기 때문에 Inner랑 outer에서 조금의 온도 차이가 있을 텐데
이러한 온도 차이 때문에 wafer에서의 식각률의 차이가 어떤 이유로 있는건지 알 수 있을까요??
온도별로 영역별 식각정도가 다를 경우가 있는데 어떤 이유가 있을지 궁금해서요
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- 대부분의 화학반응은 온도에 민감하게 활성화됩니다. 따라서 반응이 일어나는 웨이퍼의 온도, 특히 표면의 온도가 중요하며 (Pyrometer 등으로 측정 하곤 합니다) 온도가 높으면 과도하게 표면 반응이 발생해서 피막 성질을 조절하기가 어려워 집니다. 따라서 적정 온도를 유지하고, 최근에는 표면 반응을 절제시키기 위해서 CRYO-.공정을 사용하기도 합니다. 식각의 경우 pattern 내의 passivation 이 잘 일어나게 되니, polymer를 적게 만들어도 되니 운전압력을 낮게 운전이 되어 이온의 직진성도 함께 향상될 수 있을 것입니다만, 반응률이 너무 낮아지는 문제가 생길 수도 있습니다.
- 플라즈마 조사로 인해서 올라가는 웨이퍼 온도는 ESC 냉각을 통해서 조절해서 최적 공정을 맞추는 방법도 개발되고 있습니다. 표면반응이 온도에 비례해서 웨이퍼 상의 공정 균일도 조절 목적으로 ESC 영역별로 온도를 조절하는 기능이 추가된 장비가 개발되어 왔습니다. 최근 들어서는 플라즈마로 부터 전달되는 에너지가 불균일 한 정도가 매우 심해지면서, 웨이퍼 영 온도 조절 영역을 보다 세분하게 조절하는 기능을 추가되는 경향이 있는데, 저는 그 원인 중의 하나를 고주파를 이용한 플라즈마 발생 기전으로 플라즈마가 불균일하기 때문의 원인도 있겠다는 생각을 합니다.