안녕하세요. 저는 박사과정에 있는 허성렬입니다.

반도체 공정 또는 Ti 등을 oxidation 시키는 low temp. 공정에서 더 효율적으로 oxidation을 제어하기 위해 여러 plasma enhanced processes가 사용되고 있고, 그 중 하나가 ECR plasma oxidation process입니다.

ECR 플라즈마는 ECR 영역(region)에서 (자기장에 의한 마이크로웨이브파의) 공명 가열이 일어나, 높은 전자온도, 고밀도의 특성을 가지는 플라즈마입니다. 높은 전자 온도의 ECR 플라즈마에서 산소는 효율적으로 해리 반응이 제고되기 때문에 oxidation 반응이 'enhanced'되게 됩니다. 여기서 주의해야 할 점은 고밀도 플라즈마이기 때문에 process 중의 이온 조사로 인한 target 손상이 심할 수 있다는 점입니다.

Oxidation을 할 수 있다/없다의 문제는 사실 O2 ECR plasma oxidation process에서 해리 반응을 제고하고, 이온 조사 손상을 줄이는 플라즈마를 구현/제어의 문제라 생각됩니다. 즉, 플라즈마 물성(각종 실험변수에 의한 전자 온도, 플라즈마 전위, 플라즈마 밀도, 라디칼 특성, 플라즈마에 의한 기판 온도 변화 특성, diffusion(ECR 영역과 target의 거리) 등등)을 잘 알아야합니다.

선행 연구 논문들이 있으니 한번 찾아보시고, 플라즈마 특성과 oxidation 관련 궁금한 점이 있으시면 언제든지 이메일 주세요. 도움이 되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.

유사한 생각입니다. ECR 장치에서 oxidation이 되지 않을 이유는 없겠습니다. 특히 ECR 소스에서 공정가스가 전자공명 영역을 지나면서 해리는 과다하게 일어날 확률이 높겠습니다. 참고하실 사항이고 일부 이러한 높은 해리률의 특성을 이용해서 박막용으로 ECR 소스를 활용하고 있습니다. 단, 자기장이 인가된 구조이며 마이크로웨이브가 갖는 짧은 파장으로 인해 장치의 대면적화가 어려운 단점이 있고, 균일도 제고가 어려울 수 있는 장치적 특징을 갖겠습니다. 참고가 되었으면 합니다.