질문

안녕하세요? 장비회사에 다니는 엔지니어입니다.
다름이 아니라 CCP구조에서 electrode gap이 공정에 많은 영향을 끼치는걸로 알고 있습니다.예를 들면 electrode gap이 좁으면 작은 면적에 플라즈마를 가두기 때문에 식각률은 향상되고 증가 시키면 식각률은 감소하나 균일도를 향상시킨다고 알고있습니다.
장비를 설계할때 이론적으로 어떻게 electrode gap을 설계해야 할지를 잘모르겠습니다. 저의 짧은 지식으론 Mean free path, pressure등도 고려해야한다고 알고 있는데 맞는지요^^:::: 어떤 이론을 가지고 gap을 설계해야 할지 알고 싶습니다......
수고하세요.....


답변

어려운 질문입니다. 기술적인 자료를 갖고 있지는 않습니다.
따라서 기본적으로 고려할 사항을 말씀드리겠습니다.
CCP 구조에서 두 전극사이의 간격은 적어도 두 전극으로 부터 만들어지는 쉬스 두께보다는 커야 합니다. 이때 쉬스는 충돌이 없는 경우 전극의 전위 (self bias)의 크기가 고려된 Child-Langmuir sheath 크기를 기준으로 계산할 수 있을 것입니다. 만일 충돌성이 고려 된다면 기본적으로 평균 충돌 행정거리 만큼을 더하여 presheath에 대한 보정을 하면 될 것 같고 충돌성이 매우 크면 쉬스 내로 포함됨으로 CL 쉬스 크기에 약 10배 정도를 잡아도 무관할 것 입니다. 또한 CCP에서 전극의 간극이 좁아지게 되면 rf 주파수를 키워주어야 합리적입니다. CCP 거리 사이를 전자가 옮겨다닐 시간을 확보하기 위함이니 전자속도/전극간격으로 부터 주파수에 해당하는 값을 유추할 수 있을 것입니다. 두 값의 상관 관계는 분명할 것이나 정량적으로 몇배가 되어야 함에 대해서는 지식이 없습니다. 아울러 전극 간격이 좁아지면 flow 에도 영향을 줌으로 이에 대해서도 반드시 고려해야 할 것 입니다. 같은 입력 전력에서 전극 간극이 좁은 상태로 만들어진 플라즈마는 당연히 밀도가 높아지고 이에 따라 플라즈마 분포가 고르게 될 확률이 높아 가급적이면 좁은 간격을 유지하려 합니다.