Chamber Impedance 압력 변화와 Ch Impedance 상관관계 질문 [플라즈마 임피던스, 운전압력조절 방전 조건]
2020.10.05 16:01
안녕하세요 현재 반도체 설비회사에서 일하고 있는 회사원입니다.
다름이 아니라 CVD 공정 설비에서 2단계 Deposition되며 3.5Torr -> 5.3Torr로 진행간 변경이 됩니다.
여기서 3.5Torr 진행시 특이사항은 없으나 5.3Torr Step으로 넘어가게 되면 Pressure가 불안정해 집니다.
그로인해 Load , Tune , AV Chucking Data 등 분석 결과 같이 변동되는 걸로 보아 Chamber 내 Impedance가 변하는 것으로 추정이 됩니다
압력외 큰 차이점은 없으며 박막등 어떠한 요소로 인해 Ch' impedance가 변할 수 있는것인지 이것이 Pressure에 영향을 줄수 있는 요소인지 알고싶습니다.
아무래도 Pressure는 Throttle Valve의 영향이 큰데 왜 T/V 가 Load Tune과 같이 움직이는지 모르겠습니다.
아직 많이 부족하지만 도움 받고자 글 남깁니다
감사합니다
플라즈마 임피던스는 외부에서 인가된 전기장에서 에너지를 받아 가속되는 전자들의 흐름을 제어하는 특성값으로서, 입자의 흐름은 방행하는 충돌에 크게 지배를 받습니다. 따라서 전하의 밀도가 높아지거나 전하와 충돌하는 가스입자의 밀도가 커지거나 (운전 압력) 하면 임피던스는 민감하게 변하고, 충돌률이 커지면서 전하의 가속에너지는 급격하게 손실됩니다. 이 경우가 심해 지면 방전이 잘 유지되지 않을 수도 있어, 높은 운전 압력에서 플라즈마 발생이 어렵게 되는 이유가 됩니다. 따라서 박막 공정에서 플라즈마를 유지하려면, 운전 압력을 조절하여 방전 조건을 찾아야 하며, 플라즈마 밀도 또한 변하고 있으므로 matcher의 Load/Tune 값도 당연히 바뀌게 됩니다. 따라서 T/V position을 조절하면 방전공간 (특히 가열공간)에서 전자-입자 간의 충돌거리가 변하면서 에너지 이득이 바뀌므로 생성 플라즈마 밀도가 바뀌어 load/tune의 변동과 연결이 되겠습니다. 만일 이런 상태라면 플라즈마 조건을 바꿀 2개의 주요 인자 (압력/전력)이 함께 바뀌는 조건이 되므로, 공정의 안정성을 답보하기 힘들 수 있으니 운전 윈도우를 확보하는 연구가 선행되면 좋을 것 같군요.