Etch wafer 두께가 증가함에 따라 Er이 급격하게 떨어지는 현상
2018.02.12 12:03
안녕하세요. 반도체 장비업체에서 근무하는 권보경입니다.
icp descum 장비에서 wafer 두께가 증가함에 따라 Er이 급격하게 떨어지는 현상이 발생합니다.
Etch Rate이 감소하는 것은 있을 수 있는 일이지만 50% 이하로 나빠진 상태입니다.
어떤 변수들이 있을 수 있는지, 하드웨어 적으로는 어떤 점을 개선해야 하는지 궁금합니다.
또한 다른 site에 있는 동일 장비에서는 같은 조건에서 Er이 크게 떨어지지 않는데
source power의 차이로 인한 열전달효율이 크게 다르기 때문이라고 볼 수 있는지요.
맞다면 이에 해당하는 공식이 무엇인지 알고 싶습니다.
답변 해주시면 감사하겠습니다.
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일반적으로 ER은 식각이온의 energy flux (= 입자속 x 에너지) 에 비례한다고 알려져 있습니다. 이 값은 입사 이온의 에너지, 즉 식각 이온의 쉬스 전위로 부터 얻은 에너지 (= 플라즈마 공간의 전위 - 시편 표면의 부유 전위 (일반적으로 self bias 값))이므로, 플라즈마 밀도 혹은 bias power에 따릅니다. 여기서 플라즈마 전위는 공간 내에 형성된 플라즈마의 온도 특성에 의해 지배를 받으니, 플라즈마 상태의 변화는 이 에너지 변화에도 영향을 주게 됩니다. 또한 입자속은 밀도 x 이온의 음속도의 값이므로, 플라즈마의 밀도에도 영향이 있습니다. 즉, ER의 감소는 생성되는 플라즈마의 밀도, 온도의 감소가 가져오는 현상이거나, 보다 민감하게는 self bias.의 전압이 작아진데서 기인하는 결과라 예상해 볼 수가 있겠습니다. self bias 값의 변화는 (self bias 내용을 계시판에서 찾아 보시고) 타킷의 cap 값이 적어져서 축적 전하의 양이 적어지는 경우가 있을 수 있겠고, 혹은 고에너지 전자의 수가 적어지는 플라즈마 가열에서의 원인이 예상될 수가 있겠습니다. 아마더 전자에 해당하는 cap 변화의 원인을 제거하는 방향이 우선되어야 할 것 같습니다. (대부분 반응기의 플라즈마 가열 메카니즘은 안테나 형상 변화 등이나 전력 주파수 변화 등의 요인 외에는 쉽게 변하지 않는 장치의 고유 특성이라 할 수 있기 때문입니다.)