질문 ::

안녕하세요.
이곳에와서 plasma에 대하여 많은 공부를 하고 있습니다.
궁금한것이 몇가지 있어 질문드립니다.

1.icp type에서 coil의 turn수는 무엇으로 결정하는지요?
2.유전체관내에 형성되는 plasma 반지름(r)?은 인가되는 power로
  결정하나요?아니면 다른factor가 있는지요.

답변 ::

ICP에서 안테나 코일의 turn수는 모델에 의해서 다음과 같이 표시될 수는 있습니다. 하지만 매우 개략적인 사항이며 실제 상황에서는 많는 변수에 의해 결정됩니다. (다음 내용은 Lieberman이 쓴 principles of plasma discharges and materials processing 12장에 있는 내용입니다.)

ICP에서 발생되는 플라즈마와 coupling된 안테나에서의 인덕턴스값은 안테나의 감은횟수의 제곱에 비례하게 되며 반응기 반경과 안테나 반경등의 형태에 따른 변수가 포함된 함수입니다. 플라즈마에 전달되는 power는 안테나와 플라즈마가 coupling된 값의 직렬저항 값과 안테나에 흐르는 전류의 제곱에 비례하게 되는데 여기서 저항값에도 안테나의 감은수의 제곱에 비례합니다. 식으로 쓰면 L~N^2 과 P=1/2 I ^2 *R이며  R~N^2입니다. 따라서 일정한 입력 전력을 갖고자 할 때 요구되는 안테나에 흐르는 전류는 I~ 1/ sqrt(R) = 1/N 의 관계를 알 수 있습니다. 또한 이때 필요한 rf 전위 V~I*Z이며 여기서 Z=L+jR ~N^2 이므로 V~N의 관계를 갖게 됩니다. 따라서 감은 횟수가 많으면 입력전력도 크게 되고 좋을 것 같지만 안테나 감은 횟수가 증가하게 되면 안테나와 접한 유전체 앞에서 형성되는 쉬스의 크기, s~N^3의 관계가 있어 쉬스의 크기가 커지게 되고. 쉬스가 커진다는 의미는 높은 쉬스 전위를 갖아 쉬스에서 가속되는 이온의 에너지가 커진다는 의미이기도 합니다. 따라서 플라즈마내의 이온이 높은 에너지를 갖고 벽과 충돌하겠고 이는 플라즈마 입장에서 보면 에너지를 잃는 일입니다. 따라서 플라즈마의 발생 효율이 줄게 되는 결과를 가져 옵니다. 결론은 안테나 turn수를 되도록이면 적게 감으려 노력하게 되는 이유입니다. 자세한 내용은 위의 교재를 참고하기 바랍니다.

플라즈마의 volume에 대해서 질문을 했는데, 반응기 내에서 발생한 플라즈마는 외부에 자기장이 인가되지 않은 경우에는 플라즈마는 ambipolar diffusion의 특성에 따라 확산됨으로 반응기의 반경이 플라즈마 반경으로 생각할 수 있습니다. 이는 외부 안테나 turn수와는 관계가 없습니다.

번호 제목 조회 수
공지 [필독] QnA 글 작성을 위한 권한 안내 [333] 103295
공지 Q&A 검색 길잡이 – 내게 필요한 정보를 더 빠르게 찾는 방법 24714
공지 개인정보 노출 주의 부탁드립니다. 61521
공지 kr 입자 조사에 의한 Cu 스퍼터링 에너지 및 이탈 속도 분포 함수 73517
공지 질문하실 때 실명을 사용하여주세요. [3] 105939
234 공정검사를 위한 CCD 카메라 사용 16191
233 궁금합니다 [입자 속도에 따른 충돌 단면적과 mean free path] [1] 16362
232 플라즈마로 처리가 어떻게 가능한지 궁금합니다. [수중방전의 heating source] [1] 16376
231 플라즈마의 어원 [Langmuir] 16460
230 궁금해서요 16492
229 몇가지 질문있습니다 16646
228 CCP의 electrod 재질 혼동 [PECVD와 화학물 코팅] 16660
227 nodule의 형성원인 16923
226 sputter 16987
225 Virtual Matching [Impedance matching] 16996
224 플라즈마 처리 [표면처리와 Plasma Chemistry] 17057
223 좁은 간격 CCP 전원의 플라즈마 분포 논문에 대해 궁금한 점이 있습니다. [전력 인가와 플라즈마 밀도] [2] 17059
222 형광등으로 부터 플라즈마의 의해 [Filament, Sputtering] 17106
221 ICP 식각에 대하여… [Electronegative plasma] 17108
220 Light flower bulb 17175
219 RF에 대하여,, [Pierson coil과 V-I probe] 17185
218 플라즈마를 이용한 발광시스템에 관한 연구 [Plasma lamp] 17197
217 ESC Chuck Pit 현상관련 문의 드립니다. file 17243
216 PSM을 이용한 Radical 측정 방법 [이온화 전자 전류의 증가] file 17247
215 [re] H2/O2 혼합 플라즈마에 관련 질문 입니다. 17296

Boards


XE Login