리모트 플라즈마가 소스로 부터 타킷 챔버 (다운 스트림 챔버)로 얼마나 내려오는 가를 측정하려는 것 같습니다. 당연히 메탈 전극에 양의 바이어스를 걸면 전자전류가 관측이 될 것입니다. 이 경우, 플라즈마가 타킷 까지 내려왔다고 할 수 있지요? 메탈 전극을 음으로 하면 양의 전류가 흐르게 되는데, 양의 전류는 크기가 매우 작아 플라즈마 내에서도 작은 전류로 측정이되니, 양전압을 걸고, 저항을 직렬로 연결해서 저항에 걸리는 전압으로 부터 전극으로 부터 흘러 나오는 전류를 측정하면 됩니다.  (탐침도 같은 방법으로 전류를 측정합니다-아마도 IV 커브를 알고 있으니 이해할 것입니다), 

만일 원하는 프로세스가 라디컬만을 원하고 전하가 불필요하다면 소스로 부터 내로오는 전하, 이온과 전자를 걸러내야 하겠습니다. 이를 위해서는 타킷 상단에 그리드를 넣고 그리드에 음으로 바이어스를 걸어 확산되어 내려오는 플라즈마를 차단할 수가 있습니다. 단,grid 의 간격이 조밀할 수로 전하 차폐가 유리하나, 가스 플로우 또한 낮춤으로 공정 효율이 떨어질 수가 있어 상호 보완해서 공정을 잡는 것이 좋습니다. 

교수님 자세한 답변 정말 감사합니다.

정말 죄송하지만 한가지만 더 여쭙겠습니다.

이상적인 I-V Characteristics를 여러 논문에서 찾아봤을때는 일정 이상의 양전압을 걸어주게 되면 electron current가 saturation 되는 모습을 확인할 수 있었습니다. 하지만 제 실험에서는 약 +100V 이상의 양전압을 걸어주어도 electron current가 증가하는 모습을 볼 수 있는데 제가 위에서 질문드린 기판의 위치의 영향이 작용해서 그럴 수 있는건지 여쭤보고 싶습니다.

바쁘실텐데 다시 한번 염치없이 질문드립니다.

감사합니다.

프로브의 전자 전류는 프로브의 전위가 공간 전위의 값으로 바이어스 될 때 프로브로 들어오는 전자들은 전자가 가진 열운동의 거동으로 입사가 됩니다. 즉, 가속받지 않고 입사된다는 말입니다. 만일 그 전압이 공간 전위가 아니라면 (즉, 포화 전류까지 지수적으로 증가하는 영역에 프로브 전위를 가정하면 됩니다.) 전자 전류는 증가할 것입니다. 따라서 시편 전극에서 전압을 100V까지 올렸을 경우에 전류는 포화되지 않았다, 즉 전극의 전압이 공간 전위에 도달하지 않았다는 상황입니다. 

한가지 질문이 추가될 수 있습니다. 프로브의 바이어스는 공간 전위(플라즈마 전위)까지 도달이 가능한데, 시편 전극의 전위를 공간 전위까지 높일 수가 있을까? 플라즈마 전위는 플라즈마를 구속하고 있는 용기 면으로 손실되는 플라즈마에 의해서, 특히 전자들에 의해서 ㅎ셩성됩니다. 따라서 프로브로 손실되는 전자 전류가 벽으로 손실되는 전류보다 매우 작다면, 프로브로 손실되는 양은 무시가 가능할 것이고, 이 조건을 만족하도록  프로브를 제작해야 합니다. 

반면, 시편이 놓인 전극 면은 매우 커서 또 하나의 용기 벽면에 준하는 면적을 갖고 있습니다. 따라서 이 전극으로 손실되는 전자의양은 

전체 플라즈마 전위 설정에 영향을 미치는 인자가 됩니다. 플라즈마와 접촉하는 모든 면에 형성되는 쉬스가 지속되는 한 전극의 전압을 플라즈마 전위까지 도달 시키기는 힘들게 되는 이유입니다. 더구나, 지금과 같은 down stream 에서는 플라즈마 밀도가 낮아 조금의 전자 손실로도 공간 전위가 쉽게 바뀔 수 있는 공간이므로, 전극 전압에 전자 전류는 지속적으로 반응하게 될 것입니다. 

중요한 것은 먼저 설명을 했듯이 시편 전극에 전하들이 관찰된다는 증거를 얻을 것이니 그 결과에 가치를 만들어 보세요.