Process 타겟 임피던스 값과 균일도 문제
2021.02.18 00:14
안녕하세요.
반도체 관련 업계에서 근무중인 직장인입니다.
타겟은 Al2O3 산화막으로 덮혀 있는 상태이고, 타겟에 걸리는 캐패시턴스 또는 임피던스가 달라
플라즈마 발생시 각각의 밀도 차이로 산화코팅막이 낮게 증착될 수 있는지요
답변 부탁드리겠습니다.
감사합니다.
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현재 논의 대상의 장치 구조가 익숙하지 않아서, 개요적인 설명을 드립니다.
전력 인가부의 전압이 높다면 당연히 이쪽의 플라즈마 생성이 좋습니다. 따라서 전력 인가부의 임피던스 차이가 크다면 입력부의 전압은 상대적으로 높아지게 되고, 균일도는 떨어지게 됩니다.
플라즈마는 확산과 입자의 확산은 다릅니다. 플라즈마의 확산은 이온의 확산에 수배 정도의 값을 갖는 양극성 확산을 하며, 이는 입자의 확산과 다른 경향을 가집니다. 특히 일반 입자들은 거의 유동을 따라가므로 샤워헤드와 펌프의 위치가 매우 중요하게 됩니다. 플라즈마 생성은 순간에 일어나니 확산되는 가스 입자들의 분포에도 플라즈마 분포가 영향을 받으니, 에너지를 많이 전달받은 영역에서 플라즈마의 생성이 크게 됩니다. 이를 종합해서 분포를 이해하시면 됩니다. 산화 공정이니 산소 라디컬 형성이 되는 과정, 즉 해리 과정이 많은 영역에서 산화막이 크게 되는 현상을 이해할 수 있습니다.
개요적인 조절 방법으로는 당연히 임피던스를 낮추는 방법도 있겠고, low power 운전도 있겠으며, 운전압력을 낮춰서 균일도를 보상하는 방법과 shower head에서 가스 분산 분포를 조절하는 방법을 조합해서 풀어야 할 것 같습니다. 일단 공정 시간이 조금 걸리더라도 낮은 압력과 low flow rate 리시피로 개시해 보시기 바랍니다.
관련 사항으로 이온화 충돌 반응 collision mean free path, 플라즈마 양극성 확산 등의 주제어를 게시판에서 찾아 보시면 좋을 것 같습니다. 유동 시뮬레이션과 전기장 시뮬레이션등의 DB를 확보하시기를 추천드립니다.