안녕하십니까 교수님

반도체 플라즈마 해석하는 대학원생 정우찬 입니다.

학업 중 궁금한 것이 생겨 질문을 남깁니다.

 

흔히 전기장을 걸어줄 때, 혹은 자석을 배치할 때 어디에 걸어주냐, 배치하냐에 따라 영향이 큰 걸로 알고 있습니다.

 

CCP 내에서 영구자석을 사용하여 magnetron sputtering 과 같은 공정을 할 때 자석 극의 방향의 변화 (N-S , S-N) 에 따른

밀도나 분포, 플럭스 등 차이점이 존재하는지가 궁금합니다. 

 

DC의 경우에서는 방향이 고정되어 있기 때문에 전기장에 영향에 따라 전류가 흐르고 영구 자석을 배치하면서 N -> S 극으로 이어지는

방향따라 흐름이 변화하기 때문에 방향의 변화가 상당히 중요할 것으로 생각되는데 ( 논문을 참조했을 때도 동일)  RF에서는 걸어주는 frequency에 따라 지속적으로 음극과 양극이 바뀌니까 자석을 세로, 가로로 배치하지 않는 이상 단순 극의 위치를 변경함으로써 이뤄지는 자기장의 변화는 전기장의 방향이 변함에 따라 가해지는게 지속적으로 반대가 되기 때문에 영구자석 극의 변화에 따른 영향은 없는것인지가 궁금합니다.

 

실제로 simulation을 돌렸을 때 극의 차이를 두고 해석을 진행했는데 

b field의 강도( 100G~10000G)에 따른 분포나 밀도의 변화와 함께 강도를 올림에 따라 sheath 길이의 늘어남은 확연하게 드러났으며

자석을 가로, 세로로 배치 ( 극의 방향의 변화가 아닌 자석의 방향을 돌림으로써 전류의 방향을 바꿈) 했을 떄의 분포나 밀도의 차이는 드러났습니다. 하지만 자석의 극의 방향만 변화시키고 다른 모든 것을 동일하게 해주었을 때에는

밀도, 분포, ion flux 등 모든 것이 동일하게 나왔습니다. 제가 완전히 수렴된 해석을 진행하지는 못했는데

제가 해석 과정에서 문제를 잘못 풀어 변화를 보일만한 모델을 만들지 못한 것인지, tool자체의 문제인지, RF상에서 변화가 원래 존재하지 않는 것인지 확신이 서지 않아 교수님께 여쭤보고자 질문을 남깁니다.

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