Etch remote plasma 를 이용한 SiO2 etching 질문드립니다.
2023.08.04 11:20
안녕하세요
remote plasma 를 이용한 sio2 pre-cleaning 장비 개발을 진행중 궁금점이 생겨 질문남깁니다.
우선 개발중인 장비는 NF3+Ar을 Plasma로 인가 시키고 NH3는 gas 상태로 챔버에 공급하고 있습니다.
제가 알고 있는 지식으로는 NF3와 NH3의 비율로 SiO2의 식각량이 정해지고 이는 에천트와 SiO2가 반응했을때 생성되는 (NH4)2SiF6 층으로 인해 에천트와 SIO2가 반응을 못하여 self limiting 되는것으로 알고 있습니다.
현재 장비 개발을 위한 실험도중 etching time split을 진행하였는데
초반구간에선 식각량이 상승하였고, 중반구간에서 식각량이 limiting 되는것을 확인하였습니다.
추가적으로 etching time을 더 늘렸더니 식각량이 다시 증가하였습니다.
관련 자료들을 찾아보아도 'self limiting이 된다' 라는 자료는 많지만 그 이후 상황에 대한 자료를 찾지 못하여 문의 드립니다.
이와 별개로 plasma source를 챔버내부에 인가시켰을때 배기구 쪽으로 source가 계속 흐를텐데 플라즈마 쉬스가 생성되는 과정이 궁금합니다.
1. etching time을 늘렸을때 식각량이 증가하는 이유가 있을까요?
2. remote plasma를 이용하여 챔버 내부에 source를 전달할경우 배기부 쪽으로 source가 빠져나가는데 고정이 아닌 움직이는 plasma source로 인해 sheath가 형성되는지 궁금합니다.
긴글 읽어주셔서 감사합니다.
저는 경험이 없어 답을 드릴 수준은 아닌 것 같습니다.다만 간단한 식각 모델을 적용해서 해석해 보면 좋을 것 같습니다. 식각 라디컬의 흡착과 chemical etch가 먼저 일어나가, F와 결합된 타킷 입자에 Ar+의 쉬스 에너지가 전달되면서 sputter etch 가 진행되면서 식각률이 커진다는 이론입니다. 하면 라디컬 포화가 일어나고, Ar+의 에너지 크기게 유지된다면 식각률은 self limit 효과를 가질 것으로 예상됩니다.
공정이 진해되면 이 상황에 어떤 변화가 일어날 것인가 생각해 보시기 바랍니다.
또한 쉬스 에너지 변화는 공정 제어에서 중요한 현상입니다. 본 게시판의 쉬스 항목에 대해 정보를 얻으시면 2번 질문에 대한 답을 찾으실 수 있을 것으로 기대합니다.