ICP 연속 plasma 방전시 RF power drop 및 Reflect 발생
2010.01.07 01:26
안녕하세요, dry etch 관련 업종에서 일하는 직장인 입니다
현장에서 발생하는 문제에 궁금증이 있어 자문을 구하고자 합니다.
ETCH 공정이후 ASHING공정을 연속 PLASMA를 사용하여 스텝을 전환하는데요,
Ashing 공정으로 전환시 source reflect가 수준이 약해 매끄럽게 매칭이 되는 경우가 있는 반면, reflect 수준이 강하여 rf power drop이 발생하며 매칭이 되지 않는 경우가 종종 발생합니다, 이경우 심하면 esc에 arc가 주로 발생을 하는데...원인을 찾기가 어렵네요...
Matcher 파라미터(위상)변경 및 제너레이터 교체, esc교체 등을 해보았으나 여전히 power drop 현상이 남아있습니다. 여러개의 챔버를 대상으로 power drop 빈도수를 확인해보면 어떤 챔버는 power drop이 전혀 발생하지 않고, 어떤 챔버는 약 10%확률로 power drop이 발생합니다.
연속 plasma 공정 특성상 가스종류 및 프레셔가 급변하여 reflect가 발생은 예상했지만, 챔버별로 유의차가 나오니 원인을 trace 중입니다.
추정원인으로
-icp구조의 안테나측 capacitor가 내전압특성을 잃어서?
-Gas 종류의 변동(ar->o2)으로 esc chuck력이 약해져서?
로 생각이 되는데...relecct가 심하면 esc arc까지 발생되는 이유가 있을까요?
문제 해결을 위해 조언을 주신다면 감사하겠습니다!
제 생각에는 c;leaning procedure 개발에 다음 데이터가 있으면 좋을 것 같습니다.
일단, 전원의 문제는 아닐 것 같습니다. ICP 안테나도 문제는 아닐 것 같고, 다만 챔버 내벽의 부품 재료 및 규격과 부품 조립상태 등의 차이가 TTTM 원인이 될 수 있을 것 같습니다. 더 중요한 것은 같은 듯, 다른 chamber 별 공정 상태 차이로 식각 byproduct 가 chamber 별로 다르게 쌓였고, chamber 내에서도 서로 다른 부분에서 쌓여 있을 것 같네요. 이를 포괄적으로 해결하기는 매우 힘들 것 같고, 다만 현재 상태에서 최적의 cleaning procedure 개발에 플라즈마 공정진단 기술을 적용해 보세요. DB를 쌓고, 아크 부품 등의 DB를 구축해서
관계식을 찾을 수 있을 것 같습니다. 여기서 혹시 가능하면 OES 등의 데이터를 추가해 보시고 또 가능하면 안테나 전류/전압/phase 값도 추적해서 DB로 축적해 보면 좋을 것 같습니다.
open loop로 테스트를 하실 텐데, 일단 전원을 ramping 하면서 세정을 진행해 보면 어떨까 합니다. 해당 자료는 receipe 개발에 분명히 도움을 줄 것 같습니다. 왜냐하면 위에 언급한 바와 같이 부분적으로 byproduct들이 많이 덮힌 곳이 플라즈마와 반응할 시간을 줄 수 있는데, 전력이 낮추어 아크 전압 도달을 지연하면서 전하를 축척하는 매질의 두께를 감소시켜 아크 조건 도달도 함께 늦출 수가 있을 것 같습니다. 아마도 최적 시간은 세정 공정 전 식각 공정 조건/ 상태 등에 따를 것이라, 전공정 기준으로 자료 분류도 필요해 보입니다.
아마도, 위의 데이터들이 잘 종합된다면 TTTM까지도 도달하지 않을까 생각해 봅니다. (물로 학습 방법도 좋아야 하겠지만)
좋은 결과가 있으면 알려 주세요.