안녕하세요. 반도체분야 종사자 입니다.

인터넷을 뒤적거리며 정리되지 않은 지식들을 잘 정리해 주심에 항상 감사드립니다.

 

CCP 타입의 챔버이며 현상을 말씀 드리면

 

현상 )

공정 압력(2T -> 5T)이 증가하면서 Vrms, Irms가 모두 낮아지고 전압과 전류의 위상차가 -70에서 -60으로 변하였습니다.

 

위 현상을 해석하려고 아래의 가설을 세웠는데

 

가설1 ) Irms가 낮아진 이유 : 압력이 증가하면서 전자의 MFP가 감소 -> 전자가 충분한 에너지를 얻지 못하고 기체와 충돌 -> 전자 에너지 감소 -> 전자 온도 감소 -> 이온화율 감소 -> 플라즈마 밀도 감소 -> Irms 감소

 

디바이 차폐 길이의 공식은 전자 온도와 플라즈마 밀도의 함수로 나타낼 수 있어서 서로 독립적인 변수인줄 알았습니다.

가설1 의 경우 전자의 온도 감소가 플라즈마 밀도의 감소로 이어지는데

 

 

질문 1> 그렇다면 전자 온도와 플라즈마 밀도는 완전히 독립적인건 아니고 어느정도는 종속되어 있다고 봐도 되는 건가요? 혹시 그게 아니라면 가설1 의 어느 부분에 오류가 있을까요?

 

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가설2 ) 위상차가 -70에서 -60으로 변한 이유 : 압력이 증가하면서 전자의 온도 감소 -> 쉬스의 길이와 디바이 차폐 길이는 서로 비례 -> 디바이 차폐 길이는 전자 온도와 비례(?) -> Sheath 길이 감소(?) -> 챔버 내 Cap 성분 증가(?)

 

위상차가 + 방향으로 움직였다는건 Capacitor 성분이 감소했기 때문일텐데 위 가설에선 정 반대의 결과가 도출됩니다.

조금 더 인터넷을 찾아 보니 C-L 쉬스의 크기에 대한 공식을 찾았습니다.

 

sqrt(2)/3*l_ds*(2*Vb/Te)^(3/4)

(l_ds : 디바이 차폐 길이 , Vb : 바이어스 전위 , Te : 전자 온도)

 

해당 식을 보면 디바이 차폐 길이와 쉬스 길이는 서로 비례하지만

디바이 차폐 길이는 Te^(1/2) 에 비례하고

해당 식의 Te^(-3/4) 항에 의해서

 

 

질문2> 쉬스 길이는 Te^(1/4) 에 반비례 한다고 봐도 될까요? 위 가설에서 Sheath의 길이가 증가하여 챔버 내의 Cap 성분이 감소했다고 해석하면 될까요?

 

항상 많은 도움 얻어갑니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다!

새해 복 많이 받으세요!!

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