메처 아킹은 반사파가 커지고, 해당 위치의 cap이 균일하지 않은 지점에서 발생하게 되는데, 제가 장비 운전 모드와 구조에 대해 정확한 지식이 없습니다. 아맏 RF 전원과 matcher에 대해서는 한국반도체디스플레이기술학회에 플라즈마RF 기술연구회가 활동하고 있으니, 해당 연구회에 문의해 보시면 좋은 정보를 얻으실 수 있으실 것 같습니다. 

안녕하세요 RF match에서 내부 아킹이 난다는 것은 몇가지 이유가 있습니다.

하지만 RF match에 아킹이 한번 발생했으면, RF match를 수리를 하는 것이 좋아 보입니다. 아킹은 match 내부에 탄소를 만들며, 이는 RF match에 저항이 생기는 것과 마찬가지 입니다. 따라서 Match 내부에 있는 진공 Capacitor나 절연체의 EPR을 낮추기 때문에 내전압 특성이 매우 낮아집니다.

Match 전압 전류 특성은 spec sheet를 보시면 예를 들어 8kV 60A 라고 되어 있을 것입니다. 이를 확인해 보세요.

1. RF electrode와 인슐레이터의 절연 파괴.(shower head 혹은 다양한 챔버 외벽의 인슐레이터 PECVD의 경우 )

RF match와 RF electrolde에 부하되는 전압 전류 값은 Z = real + imagin과 입력 전력에 의해 정해집니다.

이 부하되는 전압 혹은 전류 이상의 전압 / 전류가 흘렀을 때는 절연파괴 그리고 아킹이 발생합니다.

RF electrode와 인슐레이터의 내전압 spec과 부하 전압을 계산해 봐야 합니다.

각 match vendor 마다의 Load / Tune의 포지션에 따른 예상 impedance가 있을 테니, 확인 후 계산 하여 spec 이내이면 RF match의 문제는 아닌 것으로 판단하시면 됩니다. 다만 이전에도 글을 썼 듯이 아킹이 발생된 RF match는 사용하면 더 쉽게 아킹을 유발할 수 있습니다. 내부 컴퍼넌트의 내전압 특성이 계속 낮아집니다.

2. 파티클이 챔버 내에 많을 때에

일반적으로 chamber 내의 전도성이 있는 파티클은 플라즈마의 안정성을 방해합니다. chamber 내부의 마이크로 아킹 혹은 큰 아킹을 유발하기도 합니다.

이는 실질적으로 Plasma impedance에 영향을 끼쳐 RF match가 갑작스럽게 변하는 임피던스를 맞추지 못하여 높은 반사전력을 유발하기도 합니다. 이 때에 아킹이 발생하기도 합니다. 이 때에는 RPS를 통한 chamber 내부 cleaning 이나 LF power를 통해 chamber 내벽의 cleaning 혹은 chamber PM이 필요해 보입니다.

3. bias match에 아킹이 날 때,

PECVD의 경우는 아니지만, 하부 서브플레이트 전극에 bias 레벨을 위한 ICP 혹은 sputter 같은 경우 wafer의 회로 쇼트에 의해서 전반사 혹은 FDC에 벗어난 matching position에 도달하게 됩니다.

4. RF match output의 burnt

Multi con이나 bus bar type의 경우 접점 불량으로 전극에 아킹이 발생하는 경우가 많습니다. 이는 오픈루프와 정상접점이 왔다갔다 할 수 있으므로 match와 전극을 분리해서 점검해보는 것도 방법 일 것 같습니다.