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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정진욱
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수50
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본 논문에서는 ICP(Inductively Coupled Plasma) etching 시스템의 RF bias 극판에서 바라본 전압, 전류, 위상을 VI probe를 이용해 측정하여 Ar 플라즈마 임피던스와 상용 에처 공정 변수 간의 관계를 해석하고, CF₄플라즈마 임피던스와 식각률 간의 상관관계를 분석하였다.
기존의 VI probe의 측정값을 이용한 연구는, 전송선로(Transmission line), ESC(ElectroStatic Chuck)의 영향을 포함하기 때문에 측정 정밀도가 떨어진다. 따라서 전송선로, ESC의 각 부품을 포함한 챔버 내부의 회로 모델링(Transmission Line and components of ESC parts Circuit Modeling: TECM)을 설립하고, 플라즈마 모델링을 적용하여 플라즈마 저항(R?), 플라즈마 인덕턴스(L?), 쉬스 캐패시턴스(C??)를 도출했다. 이를 통해 각종 플라즈마 상태를 진단하는 변수들을 기존의 진단 방법보다 정확히 측정함으로써 효과적인 플라즈마 공정을 가능하게 한다.
Ar 플라즈마에서는 새롭게 적용한 모델링을 통해 도출한 플라즈마 임피던스와 플라즈마 파라미터와의 연관성을 증명했다. 이온밀도에 비례하여 C??가 변하였고, R?와 L?는 반비례하는 경향을 확인했다. 또한, 기존의 측정 저항값보다 TECM을 적용한 저항값이 플라즈마 파라미터인 전자온도, 이온밀도와 높은 상관관계를 얻었다.
CF₄플라즈마에서는 식각을 진행하는 동안 섭동을 주지 않고, 플라즈마의 변화를 실시간으로 관찰하면서 높은 정확도로 식각 결과와 비교했다. 이온밀도를 가장 잘 대변하는 파라미터가 C??인 것을 확인했고, 이를 이용하여 소스파워와 압력에 따른 식각률의 영향을 확인했다. 또한 C??값을 보상해 줬을 때 바이어스 파워의 영향까지 고려하여 식각률과의 높은 상관관계를 얻었다.
결과적으로 VI probe를 이용하여 새로운 모델링을 적용했을 때, 공정 중 개입 및 왜곡 없이 실시간으로 공정의 이상 점을 확인할 수 있다.
기존의 VI probe의 측정값을 이용한 연구는, 전송선로(Transmission line), ESC(ElectroStatic Chuck)의 영향을 포함하기 때문에 측정 정밀도가 떨어진다. 따라서 전송선로, ESC의 각 부품을 포함한 챔버 내부의 회로 모델링(Transmission Line and components of ESC parts Circuit Modeling: TECM)을 설립하고, 플라즈마 모델링을 적용하여 플라즈마 저항(R?), 플라즈마 인덕턴스(L?), 쉬스 캐패시턴스(C??)를 도출했다. 이를 통해 각종 플라즈마 상태를 진단하는 변수들을 기존의 진단 방법보다 정확히 측정함으로써 효과적인 플라즈마 공정을 가능하게 한다.
Ar 플라즈마에서는 새롭게 적용한 모델링을 통해 도출한 플라즈마 임피던스와 플라즈마 파라미터와의 연관성을 증명했다. 이온밀도에 비례하여 C??가 변하였고, R?와 L?는 반비례하는 경향을 확인했다. 또한, 기존의 측정 저항값보다 TECM을 적용한 저항값이 플라즈마 파라미터인 전자온도, 이온밀도와 높은 상관관계를 얻었다.
CF₄플라즈마에서는 식각을 진행하는 동안 섭동을 주지 않고, 플라즈마의 변화를 실시간으로 관찰하면서 높은 정확도로 식각 결과와 비교했다. 이온밀도를 가장 잘 대변하는 파라미터가 C??인 것을 확인했고, 이를 이용하여 소스파워와 압력에 따른 식각률의 영향을 확인했다. 또한 C??값을 보상해 줬을 때 바이어스 파워의 영향까지 고려하여 식각률과의 높은 상관관계를 얻었다.
결과적으로 VI probe를 이용하여 새로운 모델링을 적용했을 때, 공정 중 개입 및 왜곡 없이 실시간으로 공정의 이상 점을 확인할 수 있다.
목차
제 1장 서론 1제 2장 배경 이론 32.1 플라즈마 32.2 유도 결합 플라즈마 52.3 VI probe법 72.4 일반적인 전송선로 방정식 92.5 유한 전송선의 전파 특성 12제 3장 플라즈마 모델링 133.1 요약 133.2 전송선로 계산 153.3 ESC 계산 193.4 플라즈마 모델링 20제 4장 실험방법 234.1 실험 조건 및 챔버 234.2 데이터 처리 25제 5장 실험결과 275.1 플라즈마 모델링 275.2 Ar 플라즈마에서 플라즈마 임피던스와 플라즈마 파라미터의 상관관계 305.3 CF4 플라즈마에서 플라즈마 임피던스와 식각률간의 상관관계 43제 6장 결 론 55참 고 문 헌 56Abstract 60
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