안녕하세요.
s전자에 근무하는 송용재라고 합니다.
Film depo공정을 담당하고 있습니다.
한가지 의문의 들고 여기저기 찾아봐도 속시원한부분이 해결되지 않아 글을 남깁니다..
RF chamber (ICP type) Belljar에서의 arcing은 왜 발생하는것일까요?
arcing과 RF2 Reflect power(plasma power)와의 연관성은 어떻게 되나요?
발생 메커니즘과 RF2 Reflect power 상관관계에 대해 궁금합니다.
답변 기다리겠습니다.
감사합니다. 수고하세요.~
저희라고 알겠습니까? 다만, 그간의 경험을 토대로 몇가지 가설을 갖고 이 아크 현상을 설명해 봅시다.
장치가 ICP 이고 장비 상부의 bell jar 의 내부 표면에서 아크가 발생합니다. 밖에서는 아크가 발생하지 않지요? 처음에는 아크가 발생하기 않았을 것 이고, PM이 가까이 가면 빈도수가 증가할 것 같습니다. 하면 bell jar 내벽에 무언가 쌓이고, 그 쌓인 재료에 전하가 축적되고, 그 표면에 전기장이 걸리면서 국부적인 공간, 그리고 bell jar 내벽에 형성된 쉬스 전기장은 전하를 품은 쌓인 물질 상단의 break down 전기장을 충족시키게 될 것이고, 축적된 전하는 breakdown 개시 조건을 매우 유리하게 만들어 줄 것입니다. breakdown이 시작되면 축적된 전하가 빠져나오게 되고, 플라즈마 전류가 그곳으로 도통되게 되므로 아크가 발생할 수가 있지요. 하지만 아크가 지속적으로 유지 되지는 않을 텐데, 축적된 전하량이 급감하게 되고, RF 쉬스의 시변환 하므로 아크는 길게 유지되지는 않을 것 같습니다.
또한 belljar의 내벽 코팅 상태, 혹은 불 균일한 피막 형성은 박막 장치에서 피하기 힘든 환경의 변화입니다. 이로 부터 야기되는 아크는 플라즈마와 전하들과 플라즈마와의 반응으로 부터 발생하는 현상이며, reflect 값의 변화는 인가 전력이 플라즈마로 정합되는 값의 훼손 정도를 의미하는 것으로 원인은 같으나 서로 다른 현상입니다.
즉 reflect power가 커진다는 말은 RF 정합능률이 떨어진다는 의미이고, 이는 인가 RF가 matcher를 통해 정합이 되었을때, bell jar의 임피던스와 플라즈마 임피던스를 맞추어 정합됩니다. 하지만 bell jar의 내벽에 무언가가 쌓이면 당연히 bell jar의 임피던스는 변하게 되고, 정합기가 정합하는 능력이 떨어지게 됩니다. 결과는 reflecteed power가 커지게 되고, 결국은 PM을 하게 되겠지요.
따라서 상관 관계는 내벽에 무언가의 막이 쌓이거는데, 단순히 쌓이기만 하는 것이 아니라, ICP 안테나에는 전기장도 형성이 되고 플라즈마 이온의 가속을 만들어 주게 되며, 이로서 안테나 자국이 내벽에 생길 수 도 있습니다. 때론 내벽을 sputter 시키기도 하고, 혹은 쌓이는 막을 제한시키기도 하여, 자국이 나는 결과가 됩니다. 결국 내벽 표면의 변화는 역시 bell jar의 임피던스를 변하게 만들 수도 있겠습니다.
속이 조금 시원해 지셨는지 모르겠습니다. PM 중 bell jar의 상태 변화 자료를 보면 보다 구체적으로 설명을 할 수 있을 것도 같습니다.