Plasma in general RIE에서 O2역할이 궁금합니다

2021.03.31 05:00

백소영 조회 수:2798

안녕하세요 교수님. 플라즈마 식각에 대해 공부하던중 이 사이트를 보게되었고 궁금한 것이 생겨 질문드리게 되었습니다.

 

SF6, CF4 based process에서 O2의 역할이

1. Reaction with SFn and CFn- -fluorine concentration

2. Reaction with resist-sidewall polymer formation

3. Increase in the resist etch rate

이라고 배웠습니다.

 

먼저 1번의 fluorine concentration의 의미에 대해 여쭤보고 싶습니다. 산소가 C혹은 F와 어떤 반응을 일으켜 F의 농도를 조절하는 것인지 궁금합니다.

2번의 sidewall polymer formation에서는 산소가 polymer를 직접적인 원소가 되는지, 아니면 C나 S, F가 polymer을 형성하는데에 도움을 주는건지 궁금합니다.

마지막으로 3번의 etch rate를 향상시키는 이유를 블로그에서 찾아봤습니다. 산소가 F*와 결합, 분해를 반복하며 F*의 recombination을 방지하여 F*농도를 유지하게 해주기 때문에 etch rate가 증가한다.' 라고 하는데 이 이유가 맞는지 여쭤보고싶습니다.

 

교수님께서 쓰신 아래의 댓글과 연관시켜 생각해보려했는데 쉽지가 않아서 질문드렸습니다. 

 

((상황 해석에는 장치 구조와 flow 해석 등이 포함되어야 하겠습니다만, 일단 Ar 과 O2의 플라즈마 생성 기전의 차이를 참고해 보세요. 

Ar은 Ar+e --> Ar+ + 2e 및 Ar+e--> Ar* ==? Ar*+e--> Ar+ + 2e 의 step ionization 으로 metastable을 거쳐서 이온화되는 과정이 활발하여 플라즈마를 만들기가 쉽습니다. 하지만 O2의 경우에는 O2 의 이온화, 및 dissociation을 통한 O2+e -->O+O+e--> O+O+ +2e 의 dissociative ionization 즉 해리과정을 거치 후에 라디컬 만들면서 이온화 되는 경향도 큽니다. 여기에는 해리에 전자 에너지 소모가 커지게 됩니다. 더욱 방전을 방해하는 요인으로 O는 전자 친화도가 커가 O- 음이온을 만들기도 하여 가속될 전자들이 줄어드는 효과까지 있으니, 산소는 플라즈마 방전에 에너지를 더 필요로 합니다. 따라서 Ar 기반에 산소를 첨가해서 방전을 안정적으로 유지하기도 하는 까닭이 있습니다. 산소는 화학반응력이 크기 써야 하겠고, 플라즈마를 안정적으로 쓰려면 Ar를 첨가하거나 분율을 맞추어 주는 방법입니다. 분율의 절대값은 장치 특성에 따르니 몇 번의 자료를 얻으면 범위를 찾을 수가 있고, 굳이 이론적으로 해석할 가치는 없을 것 같습니다. ))

 

읽어주셔서 감사합니다!!

이 게시물을
목록
목록
번호 제목 조회 수
공지 [필독] QnA 글 작성을 위한 권한 안내 [218] 75407
공지 Q&A 검색 길잡이 – 내게 필요한 정보를 더 빠르게 찾는 방법 19148
공지 개인정보 노출 주의 부탁드립니다. 56477
공지 kr 입자 조사에 의한 Cu 스퍼터링 에너지 및 이탈 속도 분포 함수 67532
공지 질문하실 때 실명을 사용하여주세요. [3] 89320
428 doping type에 따른 ER 차이 [1] 1886
427 RF 주파수와 공정 Chamber 크기의 상관관계 [1] 1889
426 플라즈마 관련 기초지식 [1] 1908
425 chamber impedance [1] 1910
424 [RIE] reactive, non-reactive ion의 역할 [1] 1918
423 RF/LF에 따른 CVD 막질 UNIFORMITY [1] 1930
422 DRY Etcher Alram : He Flow 관점 문의 드립니다. [1] 1939
421 Dry etch 할때 센터와 사이드 etch rate [1] 1966
420 플라즈마 self bias 값과 압력, 파워의 상관관계에 대해 질문이 있습니다. [1] 1973
419 플라즈마 깜빡임에 대해 질문이 있습니다. [1] 2002
418 CCP plasma에서 gap과 Pressure간의 상관관계 [1] 2004
417 Etch 공정 Dummy 사용이유가 뭔지 알 수 있을까요? [1] 2008
416 etching에 관한 질문입니다. [1] 2030
415 고온의 플라즈마와 저온의 플라즈마의 차이 [1] 2055
414 교수님 안녕하세요, icp 관련 질문이 있습니다. [2] 2073
413 임피던스 실수부에 대해 궁금한 점이 있습니다. [4] 2079
412 [Etching 공정 중 wafer를 고정하기 위해 사용되는 Ring관련] [3] 2084
411 CCP에서 전극에 쌓이는 막질에 의한 Capacitance 변화가 궁금합니다 [1] 2092
410 양극 코로나 방전에 대한 질문입니다. [1] 2101
409 PRECOATING 공정에서 SHOWERHEAD <-> STAGE HEATER 간 GAP 과 DEPO 막질의 THK 와의 연관성.... [1] 2109
쓰기
태그

Boards

XE Login