Chamber Impedance Reflrectance power가 너무 큽니다.
2010.06.01 23:24
안녕하세요.
저는 미국 카네기멜론 대학 재료공학과 박사과정에 재학중인 최두호라고 합니다.
rf 스퍼터링 시스템이 랩에 있는 데, 예전에는 rf 스퍼터로 SiO2를 증착하였는 데(reflectance power는 거의 0), 언제부턴가 reflectance power가 너무 큽니다. (forward가 100W 이면, reflectnace power는 70 W 정도).
Advanced Energy 사의 controller를 쓰는 데요, 주로 오토모드로 사용을 합니다. 매뉴얼 모드로 하면 오히려 reflectance power가 더 올라가더라구요.
그래도 플라즈마 glowing은 유지가 되구요. (rf 자체로는 되지가 않고, 같은 chamer에 연결된 dc로 먼저 플라즈마를 만들고, rf를 켜고, dc를 끄면 plasma가 유지가 됩니다.)
그런데, dc bias가 너무 낮네요. 예전에 제대로 동작할 때는 fowrad bias가 100 W 일 때, dc bias가 -200 V 정도 되었는 데요, 현재는 -60~70V 밖에 되지 않습니다. 그래서 forward를 올리니까 dc bias도 커지더군요. (reflectance power도 올라갑니다)
이런 식으로 해서 forward를 증가시켜 dc bias를 증가시키는 방법으로 해도 장비나 케이블에 무리가 가지 않나요?
재료과라서 impednace에 대해 거의 모릅니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다.
제 생각에 위 현상은, RF 전력이 충분히 인가되지 않아 방전개시가 되지 않으며, DC 전원에 의해 방전 개시 후 RF 전원 인가가 가능한 상황으로 생각됩니다.위 현상이 나타날 몇가지 경우는 다음과 같습니다.
(1) RF 전력 인가용 동축 케이블 양 끝단의 상태 확인; 매칭 박스 및 각 연결부위에 의도하지 않게 발열이 일어나 손상됨. 전기적 연결이 좋지 않아져 위와 같은 현상이 발생하는 것을 많이 봤습니다.
(2) Anode shield 의 위치 조절: SiO2 타겟은 cathode에 붙어 있고 그 주위를 anode shield가 감싸고 있을 것입니다. Anode shield와 cathode 타겟의 간격이 너무 멀 경우 위와 같은 현상이 발생할 수 있습니다.
(3) 냉각 문제: 냉각수 작동이 되지 않은 경우에 장비 운전후 외관상 아무 이상이 없을지라도 내부에 설치된 자석의 자성이 풀려 효과적인 스퍼터링이 일어나지 않을 수 있음.(마그네트론 스퍼터링인 경우)
제가 실험하면서 장비가 작동되지 않아 점검 시, 놓치기 쉬운 부분들이 위와 같았습니다. 도움이 되셨으면 좋겠습니다.