안녕하세요?

Remote Plasma에서 Baffle 재질에 따른 Plasma 특성이 차이가 나서 문의 드립니다.

우선 장치 구조를 말씀드리면, 상부에 Plasma Source (O2/N2 방전)가 있고,

아래쪽에 Chuck이 있고 그 중간에 Baffle이 있습니다.

Baffle의 두께는 4T이고 Baffle에는 2~3파이 홀이 약 1500개쯤 구성되어 있습니다.

Remote Plasma 특성 상 Bias power는 인가하지 않습니다.

현재는 Baffle의 재질을 Aluminum을 주로 사용하고 있는데,

여러가지 문제로 이번에 Aluminum에 W(Tungsten)을 코팅하여

실험을 해 보았는데 2가지 특성이 확연히 다르게 나타나서 문의 드립니다.

Aluminum Baffle에서 방전했을 경우 View port를 보았을 때 Baffle 하단 Chuck까지

매우 밝은 Intensity를 보이고 이에 따른 특성 Etch Rate도 높게 나오는 특성을 보였

습니다.

반면에 W Baffle 장착하여 방전했을 경우 본 Baffle 하단으로 Plasma가 완전히 차단

되어 어두운 특성을 확연히 보이고 Etch Rate도 50% 감소되는 특성을 보입니다.

제 생각으로는 두 재질의 Roughness 특성의 차이도 있기 하겠지만 가장 큰 것은

두 재료의 전기전도도가 다르기 때문이라고 생각되어지는데요

Alumium: 0.00000399 ohm-cm

W: 0.00000565 ohm-cm

위에서 보시다 시피 저항에 따른 문제라고 생각이 됩니다만,

혼란스러운 것은 예전에 Ag도 코팅해 본적이 있는데 현재의 W보다 더 Plasma가

완전히 차단되는 특성을 보였었습니다.

실제 수치상으로는 W의 저항이 Aluminum보다는 더 높지만 코팅함에 있어 P가 약 10%

가 들어가면서 전기전도도를 높여서 이런 현상이 발생하지 않았나 추즉하고 있습니다.

제가 궁금한점은 전기전도도가 높은 재질이 Plasma 공간에 위치했을 때

왜 더 하전 입자를 잘 제거하는지가 궁금합니다.

혹시 이것을 설명할 만한 수식이나 아니면 모델링이라도 말씀해 주시면 감사하겠습니다.

제 생각에는 오히려 저항성이 높은 재질을 쓸 때 홀 주위에 하전입자들이 Floating되어

전기적 반발력에 의해 Repelling시킬 것 같은데, 오히려 저항이 높은 재질에서

더 Plasma가 잘 내려오고 있어서 제가 모르는 다른이유가 있는 것인지 궁금합니다.

한가지 더 모델링을 하자면 Alumium보다 W의 전기음성도가 높아서 Baffle Hole로빠지는

Plasma 하전 입자들이 Baffle Hole 면에서 족족 결합하기 때문에 그런게 아닐까 라는

생각도 듭니다.

답변 주시면 감사하겠습니다.