안녕하세요?
반도체 장비업체에서 근무하는 Plasma 초보 엔지니어입니다.
Plasma 비전공자로 다른 분야에 근무하다가 업무가 변경되어 나름 책도 읽고, 자료도 찾아보면서 공부를 하고 있는데 기초나 경험이 부족한 비전공자가 이해하기에는 어려운 학문이네요.

나름 고심하다 막막해서 교수님이나 고수님들의 도움을 받아볼까해서 게시판에 글을 올려봅니다.


CCP Chamber를 사용 중 Chamber에 Impedance 변화가 발생했습니다.
사용 가능한 최대 출력 파워를 검증하는 과정에서 종전에는 ~1.5kW까지 사용가능했는데,
신규 측정 시 1kW이상 사용 할 경우 Matcher에서 Safety Margin을 초과하는것을 확인했습니다.
*Matcher에 과전류가 흘러 지속적으로 사용 시 Matcher 고장(VVC, Coil 손상) 또는 Arcing 가능성
**Matcher 메이커에서 정한 안전기준

 

점검 결과 1.5kW 출력 시 Matcher의 VVC Matching Position이 변경된것이 확인되었습니다.
  C1: 72.5% → 78.1, C2: 13.2% → 12.9%
VVC Matching Position 변경을 확인하고, Chamber Impedance를 재측정한 결과입니다.
  Source(60MHz): 0.4Ω+j3.5 → 0.1Ω-j0.6
  Bias(13.56MHz): 1.3Ω-j7.7 → 1.96Ω-j2.59

 

Chamber 사용 공정은 O2 가스를 활용한 Wafer 표면의 활성화(Treatment)라서 Etch 공정처럼 
By-product나 Polymer가 발생하지는 않는다고 판단하고 있어, 공정으로 인한 Chamber Impedance
변화 가능성은 낮지않을까 하는 생각을 갖고 있습니다.
(혹시 다른 의견이 있으시면 조언이나 참고 할 자료를 알려주시면 감사하겠습니다)

 

내부적으로 검토한 의견은 Chamber 내부에 H/W인 변경점이 발생했을거라는건데, 
몇차례 parts 교환을 했지만 모두 정상적으로 교체를 해서(사진 촬영도 해놓고, 나름 이력을 남겨놨습니다) 의심은 가지만 정확히

어떤 부분인지, 어떤 작업에서 실수가 있었는지 특정하기가 어렵습니다.
(H/W인 변경점때문에 Impedance가 변했는지 주변 엔지어의 경험을 인터뷰한거고, 논리적 근거는 잘 모르겠고요)
무작정 Chamber를 분해해서 점검을 하기에는 무리가 있고, 분해를 해도 문제점을 찾을 수 있을지 알 수 없어 막막한 상황입니다.

 

Impedance 변화에 대한 추정 원인, 변화 원인을 어떻게 찾아야 할지에 대한 방법을 조언 부탁드립니다.
*단순히 현재 Chamber Impedance에 맞춰 Matcher VVC, Coil을 튜닝하는 방법도 있겠으나 원인을 모르고 Matcher를 변경하는것은

향 후 문제가 재발 할 가능성도 있고, 다른 설비와 TTTM 관점에서도 문제가 있어 고려하지 않고 있습니다.
 

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