Plasma in general RIE에서 O2역할이 궁금합니다

2021.03.31 05:00

백소영 조회 수:3768

안녕하세요 교수님. 플라즈마 식각에 대해 공부하던중 이 사이트를 보게되었고 궁금한 것이 생겨 질문드리게 되었습니다.

 

SF6, CF4 based process에서 O2의 역할이

1. Reaction with SFn and CFn- -fluorine concentration

2. Reaction with resist-sidewall polymer formation

3. Increase in the resist etch rate

이라고 배웠습니다.

 

먼저 1번의 fluorine concentration의 의미에 대해 여쭤보고 싶습니다. 산소가 C혹은 F와 어떤 반응을 일으켜 F의 농도를 조절하는 것인지 궁금합니다.

2번의 sidewall polymer formation에서는 산소가 polymer를 직접적인 원소가 되는지, 아니면 C나 S, F가 polymer을 형성하는데에 도움을 주는건지 궁금합니다.

마지막으로 3번의 etch rate를 향상시키는 이유를 블로그에서 찾아봤습니다. 산소가 F*와 결합, 분해를 반복하며 F*의 recombination을 방지하여 F*농도를 유지하게 해주기 때문에 etch rate가 증가한다.' 라고 하는데 이 이유가 맞는지 여쭤보고싶습니다.

 

교수님께서 쓰신 아래의 댓글과 연관시켜 생각해보려했는데 쉽지가 않아서 질문드렸습니다. 

 

((상황 해석에는 장치 구조와 flow 해석 등이 포함되어야 하겠습니다만, 일단 Ar 과 O2의 플라즈마 생성 기전의 차이를 참고해 보세요. 

Ar은 Ar+e --> Ar+ + 2e 및 Ar+e--> Ar* ==? Ar*+e--> Ar+ + 2e 의 step ionization 으로 metastable을 거쳐서 이온화되는 과정이 활발하여 플라즈마를 만들기가 쉽습니다. 하지만 O2의 경우에는 O2 의 이온화, 및 dissociation을 통한 O2+e -->O+O+e--> O+O+ +2e 의 dissociative ionization 즉 해리과정을 거치 후에 라디컬 만들면서 이온화 되는 경향도 큽니다. 여기에는 해리에 전자 에너지 소모가 커지게 됩니다. 더욱 방전을 방해하는 요인으로 O는 전자 친화도가 커가 O- 음이온을 만들기도 하여 가속될 전자들이 줄어드는 효과까지 있으니, 산소는 플라즈마 방전에 에너지를 더 필요로 합니다. 따라서 Ar 기반에 산소를 첨가해서 방전을 안정적으로 유지하기도 하는 까닭이 있습니다. 산소는 화학반응력이 크기 써야 하겠고, 플라즈마를 안정적으로 쓰려면 Ar를 첨가하거나 분율을 맞추어 주는 방법입니다. 분율의 절대값은 장치 특성에 따르니 몇 번의 자료를 얻으면 범위를 찾을 수가 있고, 굳이 이론적으로 해석할 가치는 없을 것 같습니다. ))

 

읽어주셔서 감사합니다!!

이 게시물을
목록
목록
번호 제목 조회 수
공지 [필독] QnA 글 작성을 위한 권한 안내 [268] 76726
공지 Q&A 검색 길잡이 – 내게 필요한 정보를 더 빠르게 찾는 방법 20181
공지 개인정보 노출 주의 부탁드립니다. 57167
공지 kr 입자 조사에 의한 Cu 스퍼터링 에너지 및 이탈 속도 분포 함수 68698
공지 질문하실 때 실명을 사용하여주세요. [3] 92276
789 플라즈마 설비에 대한 질문 10
788 RF magnetron Sputtering 공정에서의 질문 [1] 33
787 내플라즈마 코팅의 절연손실에 따른 챔버 내부 분위기 영향 여부 질문드립니다. [1] 53
786 Ni DC 스퍼터 관련 질문있습니다. [1] 57
785 자성 물질 Etching 시 Process Parameter 질문 [1] 62
784 스미스차트의 저항계수에 대한 질문드립니다 68
783 Impedance I 값을 결정 짓는 요소 관련 질문 [1] 79
782 RF 반사와 전기에서 쓰이는 무효전력 반사 차이점이 궁금합니다. [1] 80
781 반사파에 의한 micro arc 질문 [2] 85
780 RF generator의 AMP 종류 질문입니다. [1] 100
779 CF4/Ar 을 활용한 Si/SiO2 에칭에 관한 질문입니다. [1] file 110
778 sputtering 을 이용한 film depostion [1] 111
777 Microwave & RF Plasma [1] 112
776 skin depth에 대한 이해 [1] 123
775 챔버 내 전자&이온의 에너지 손실에 대해 [1] 124
774 ICP에서의 Self bias 효과 [1] 126
773 DBD 플라즈마 작동 시 유전체에 가해지는 데미지 [1] 136
772 ICP에서 전자의 가속 [1] 136
771 LXcat Dataset에 따른 Plasma discharge 에 대한 질문입니다. [1] 146
770 파장길이와 동축 케이블 길이 관련 문의드립니다 [2] 148
쓰기
태그

Boards

XE Login