Etch Dry Etch장비에서 Vdc와 Etch rate관계
2009.02.09 21:43
안녕하십니까.
저는 현재 반도체 제조회사 Dry Etch담당자를 맡고 있으며,불량현상에 대해 조언을 구하고자 이렇게 문의드립니다.
DPS방식의 Dry Etcher에서 Si Trench Isolation공정을 진행하고 있습니다.
최근의 불량현상은 10매 연속 공정진행시 5매째부터 Si Depth가 정상대비 80% 수준을 보여, 장비 Parameter확인시 5매째부터 정상대비 Parameter Shift현상이 확인되었습니다.
- 정상과 비교시 Gate Valve open증가(Chamber Pressure는 변화없음)
- 정상과 비교시 Vdc값 증가(-350 -> -450)
- 정상과 비교시 Source RF Matching Position변동됨
Chamber Open시 특이점(원인)은 Ceramic Dome에 Polymer 떨어짐 및 들뜸상태(부풀어올라 Dome과 Gap발생)
궁금한것은, Polymer 들뜸으로 인해 Gate Valve open값,Vdc값, Matching Position등이 변화되어 결국 Etch rate Low로 Depth Low가 발생되었다는 결론이 나오는데...
1) Polymer 들뜸으로 인해 Chamber내 플라즈마에 어떤 변화가 생겼던건지..어떤 변화로 인해 Parameter값이 Shift되었는지..궁금합니다.
2) Test시 Vdc값이 -로 증가할수록 Etchrate가 감소했는데..Wafer상 전자량이 증가한다는 것이 Etchrate를 감소시킨다는
결과인데..왜 그런지 궁금합니다. (전자량이 많으면, 양전하도 많다는것 아닌지요? 아니면, 전자량 증가가 Sheath영역이 넓어짐을 의미하는것인지요?)
3) 공정진행중 Polymer 들뜸으로 인해 Chamber Volume감소 -> 일정Pressure control위해 Gate valve open증가됨, 그리고 Chamber Volume 감소로 인한 임피던스변화(Matching Position변동)...이러한 정리가 맞는것인지요??
자세한 설명 부탁드립니다.
감사드립니다.
저는 현재 반도체 제조회사 Dry Etch담당자를 맡고 있으며,불량현상에 대해 조언을 구하고자 이렇게 문의드립니다.
DPS방식의 Dry Etcher에서 Si Trench Isolation공정을 진행하고 있습니다.
최근의 불량현상은 10매 연속 공정진행시 5매째부터 Si Depth가 정상대비 80% 수준을 보여, 장비 Parameter확인시 5매째부터 정상대비 Parameter Shift현상이 확인되었습니다.
- 정상과 비교시 Gate Valve open증가(Chamber Pressure는 변화없음)
- 정상과 비교시 Vdc값 증가(-350 -> -450)
- 정상과 비교시 Source RF Matching Position변동됨
Chamber Open시 특이점(원인)은 Ceramic Dome에 Polymer 떨어짐 및 들뜸상태(부풀어올라 Dome과 Gap발생)
궁금한것은, Polymer 들뜸으로 인해 Gate Valve open값,Vdc값, Matching Position등이 변화되어 결국 Etch rate Low로 Depth Low가 발생되었다는 결론이 나오는데...
1) Polymer 들뜸으로 인해 Chamber내 플라즈마에 어떤 변화가 생겼던건지..어떤 변화로 인해 Parameter값이 Shift되었는지..궁금합니다.
2) Test시 Vdc값이 -로 증가할수록 Etchrate가 감소했는데..Wafer상 전자량이 증가한다는 것이 Etchrate를 감소시킨다는
결과인데..왜 그런지 궁금합니다. (전자량이 많으면, 양전하도 많다는것 아닌지요? 아니면, 전자량 증가가 Sheath영역이 넓어짐을 의미하는것인지요?)
3) 공정진행중 Polymer 들뜸으로 인해 Chamber Volume감소 -> 일정Pressure control위해 Gate valve open증가됨, 그리고 Chamber Volume 감소로 인한 임피던스변화(Matching Position변동)...이러한 정리가 맞는것인지요??
자세한 설명 부탁드립니다.
감사드립니다.
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- 일단 현상와 같이 Vdc 가 커지면 (음의 값이니 작아지면) 식각률은 커져야 합니다. 대부분의 식각률은 식각이온의 에너지 조사량 (즉, 쉬스에너지x조사량)에 비례하기 때문입니다. 여기서 쉬스 에너지라면 플라즈마 전위와 Vdc의 차이값을 의미합니다.
- 하지만 식각률이 오히려 줄었다고 했으니, 위의 식으로 부터 유추하면 이온의 에너지는 늘었는데, 오히려 조사량은 줄었다는 가정이 됩니다. 조사량은 플라즈마 이온(전자) 밀도에 비례함으로 밀도가 줄어드는 조건이 만들어졌다는 말이 됩니다.
- 밀도 감소는 반응공간의 공정가스의 밀도가 낮아지던가 (value open으로 야기될 가능성)이 크며, 플라즈마 밀도 변화로 인해서 rf matching condition의 변화를 가져올 수 있습니다.
- 따라서 폴리머 흡수돔이 들떳다면 이는 반응기 내의 압력 변화와 플라즈마 및 반응기 임피던스 변화등의 원인이 충분히 되고 예상과 같이 valve 가 열릴수 있으며 이에 따른 플라즈마 밀도도 낮아 질 가능성이 높다고 생각됩니다.