Plasma in general CVD (CCP) 공정의 Chamber seasoning과 플라즈마 밀도
2021.06.29 17:14
안녕하세요, 반도체 회사에 근무하는 직장인입니다.
여쭐 것이 있어 글을 남겨 봅니다.
산업현장에서 쓰는 플라즈마 챔버간의 특성 차이 문제는 극복해야할 문제인데요,
제가 지금 경험하고 있는것은, N2 gas 전처리의 특성이 달라서 챔버간 소자 결과 차이가 난다는 것입니다.
여기서 질문이 있습니다.
1. CVD의 RPSC step(셀프 클리닝)에서 시즈닝 공정 조건 즉 시즈닝 레시피가 Sio2 증착 recipe (Sih4+N20) 인지? 혹은 SiNx(Sih4+nh3)인지에 따라 후속에서 진행될 N2 플라즈마의 전자 온도, 전자 밀고, 이에 따른 N2 해리율 변동을 야기 할 수 있을지요??
2. 야기 한다면 시즈닝을 SiO2로 하다가 Sinx 로 할 경우, 전자 밀도 온도 N2 해리율이 증가하는 방향일지? 감소하는 방향일지요?
이것이 시즈닝 박막의 유전율과 연관이 있을지?? 궁금합니다.
답변주시면 큰 도움이 될 것 같습니다.
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벽면 상태는 공정 이격과 드리프트 및 TTTM (tool tool to matchi, C2CM, chamber to chamber match)에 매우, 민감합니다. 벽면 상태를 결정짓는 조건은 당연히 플라즈마 상태와, byproduct의 redeposition 등이 큰 요인이 되겠지요.
질문의 요지는 플라즈마 가스를 사용하면 생기는 라디컬들의 벽면 세정 및 depsotion 의 특징이 같은가 여부에서 결정되니, 가스를 달리 하면 당연히 그 조건이 바뀌고, 이는 플라즈마 on time에도 관계됩니다. dose 양은 flux 에 시간의 결합된 함수이니 벽면의 반응량을 기준으로 판단해 보시면 될 것 같습니다. 핵심은 서로 다른 상태가 됨을 예방하거나, 어떻게 대응하겠는가를 판단하는 문제라 할 수 있겠습니다.
이를 위해서는 공정진단 방법을 활용하시는 방법이 좋을 것 같습니다. 기준점을 알고 이를 추적해야 대응할 수 있기 때문이겠습니다.
공정진단 방법으로 추천은 다음과 같습니다. 장비간의 차이는 공정 이력과 장비 재료 이력, 및 장비의 배기 기능과도 물려 있는 문제이므로, 저희는 이런 문제를 장치 자체의 플라즈마 상태를 기준점으로 잡아서 장비의 상태를 결정하고, 기준점의 변동을 drift 판단기준 과 TTTM 인자로 활용함을 제안하고 있습니다. 기준점으로는 각 장치에서 만들어지는 플라즈마 상태 값 (PI:: plasma information variablle : PI) 값을 사용합니다. 즉 센서 값으로 부터 알고리즘을 통해 분석된 값입니다. 따라서 센서 사용을 추천드리고, PI 모델에 대해서는 저희 연구실에서 발표한 논문을 참고하시기를 추천합니다.