Chamber Impedance Vpp, Vdc 측정관련 문의
2020.01.30 09:02
안녕하세요.
국내 반도체장비 업체에서 Plasma etch 설비를 운용하고 있는 연구원입니다.
현재 저희 설비는 RF Bias와 Matcher를 사용하고있는데, 출력되는 parameter 중 Vpp, Vdc에 대해 궁금한 사항이 있어 질의를 드립니다.
Vpp, Vdc값들은 Matcher 출력단에서 측정하는 것으로 알고 있는데,
만약 Chuck의 Material 및 wafer의 재료가 달라졌을때 해당 값들이 달라지는데, 달라지는 이유에 대해서 궁금합니다.
Material의 유전율 및 Capasitance 특성 등이 Vpp, Vdc값에 영향을 줄 수 있는지요.
ex) Chuck의 코팅 두께가 달라진 경우 or Chuck의 코팅 material이 달라진 경우.
감사합니다. 새해복 많이 받으세요.
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본 계시판에서 의논되고 있는 'self bias' 혹은 'DC offset" 현상에 대해서 살펴 보시면 궁금증이 일부 해소될 것 같습니다. 플라즈마 내에서는 가벼운 전자 (다음 계시판 내용 참고)들과 무거운 이온들의 운동으로 벽에 쌓이는 전하값에 의해 결정되는 전위를 DC 전위라 하니, 이들 거동을 고려해서 DC 전위를 생각해 보면 좋습니다. (흥미롭게도 RF 인가하고 Vpp를 주는데 이들이 DC 값을 만들었다는 내용이니, 주파수와 전위 값에 대한 거동을 생가하면 좋습니다.)
아울러 대부분 전력이 인가되는 전극은 도체가 아닌 부도체입니다. 공정에 적합하지 않기 때문이며 실제 전압은 부도체 피막으로 덮힌 도체에 인가됩니다. 따라서 전극 표면의 전위는 전극 전위에 Cap 성분이 있고 대응 전극이 전극 표면이되고 여기에는 위의 전하가 쌓이게 되고 이를 DC bias (위의 설명)입니다. 여기에 웨이퍼까지 올려 있으니, 우리가 원하는 값은 DC offset 값은 웨이퍼 표면의 전위 값을 의미하는데, 이는 직접 진단이 어렵습니다. 따라서 전기적으로 통하고 있는 전극 (코팅 내부, 웨이퍼 cap 포함) 의 전위 값을, 웨이퍼 표면의 DC 전위 값으로 가늠하는 것입니다. 정확할 이유가 없으나 경향의 추적은 공정 관리에 필수적이미로, 이 값은 매우 중요한 모니터링 인자입니다. 하지만 시간이 따라서 .chuck의 코팅에 변화가 생기므로 이 값의 변화는 해당 공정과 장비의 성능 지표로서 관리되어야 할 것 같습니다. 이 값의 특성 평가와 함께 부품의 DB로서 제공할 수 있다면 스마트 한 장비로서 평가 받을 수 있을 같습니다. DB를 만들어 보세요.