Etch Chamber 내 Pressure와 Fluid Density, Residence Time 거동
2022.09.20 20:49
안녕하세요. PECVD 공정 엔지니어로서 RPSC의 Cleaning 거동을 이해하고자 질문드립니다.
우선 CCP 형태 Chamber에서 Chamber 내 NF3가 공급되어 SiNx가 식각되는 Cleaning 공정을 가정하겠습니다.
Chamber Throttle Valve Position이 고정되고 Pump는 100% 성능으로 작동할 때, NF3를 공급하면 Pressure 곡선은 아래와 같습니다.
Chamber 내에선 SiNx와 NF3가 반응하여 SiF4가 생성됩니다.
Throttle Valve, Pump 상태는 동일하므로 배기되는 Output Volume Flowrate는 항상 같다고 가정했습니다.
Chamber 내 압력이 변동하되 Chamber Volume은 일정하므로, Chamber 내 Density는 Pressure에 비례할 것입니다. 즉, Fluid Density는 상기 곡선 상황에서 변동하는 Parameter입니다.
이때, 궁금한 것은 Residence Time 추이가 어떻게 변할지 입니다.
Residence Time은 Chamnber 내 Fluid가 평균적으로 얼마나 오래 머무르고 가는지 의미합니다.
추론① 배기되는 Output Volume Flowrate, Chamber Volume이 일정하므로 Residence Time은 항상 동일하다.
추론② Input Volume Flowrate가 증가하더라도, 추론①대로 Residence Time은 항상 일정하다. → 이 경우, Input Volume Flowrate가 증가했음에도 Residence Time이 동일한 건 직관적으로 이상하지만, Density(혹은 Pressure)가 증가하므로 적절한 추론일 것이다.
추론③ Chamber 내 Fluid Density와 Throttle Valve를 통해 배기되는 Fluid Density는 동일하다.
상시 세 가지 추론이 적절한지 궁금합니다. 물론 정밀한 수준으로 정확한지를 따지기보단, 큰 개념으로 공정을 바라볼 때 위의 추론처럼 이해하는 것이 적절한지가 궁금합니다.
항상 질문에 친절하게 답해주셔서 감사합니다.
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TVP (throttle valve Position) 변화도 관찰해 보세요. 일반 진공 이론에서 conductance 개념도 고려해 보시면 residence time , 체류 시간에 대한 개념적 접근이 가능할 것 같습니다.