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평면형 유도결합 플라즈마의 특성 및 선택적 산화막 식각 응용에 관한 연구
양일동(Il-Dong Yang),이호준(Bo-Jun Lee),황기웅(Ki-Woong Whang) 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.1
평면형 유도 결합 플라즈마의 전기적 특성을 측정하였고 Langmuir probe를 이용하여 전자의 밀도와 온도를 측정하였다. 코일과 플라즈마를 포함한 총 부하의 저항 성분은 1에서 4Ω까지 변하였고 인덕턱스는 1.5 μH와 2 μH 사이의 값을 가졌다. 10¹¹/㎤ 이상의 고밀도 플라즈마를 발생시켰으며 전자의 온도는 공정 조건에 따라 3에서 5eV까지 변하였다. 산화막 식각시 선택도를 개선하기 위한 방법으로 바이어스 전압을 변조하는 방법을 모색하였다. C₄F_8 플라즈마에서 바이어스 변조 방법을 사용하였을 때 선택도는 크게 향상 되었으나 산화막 식각율이 400 Å/min 이하였다. 선택도 향상을 위해 수소를 첨가한 실험에서 C₄F_8 플라즈마에 60% H₂를 첨가하였을 때 선택도 50이상, 산화막 식각율 2000 Å/min 이상의 결과를 얻을 수 있었다. The electrical characteristics and the plasma parameters of planar inductively coupled plasmas (ICP) have been measured. The resistance of the total load including the coil and the plasma varied from 1 to 4 W and the inductance from 1.5 m to 2 mH when the power was changed from 100 to 1000 W and the pressure from 1 to 10 mTorr. The density of electron measured by Langmuir probe was over 10¹¹/㎤ and the temperature varied between 3 and 5 eV as the process conditions were changed. Bias modulation was adopted as a new method to improve the selectivity of SiO₂ on Si in C₄F_8 (octafluorocyclobutane) plasma. The selectivity was improved as the duty ratio decreased, but the etch rate of SiO₂ decreased below 400 Å/min. H₂ addition to C₄F_8 plasma showed that the etch selectivity could be higher than 50 and the etch rate of SiO₂ over 2000 Å/min when 60% H₂ was added.
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배효원(Hyo-Won Bae),심승보(Seung-Bo Shim),황석원(Seok-Won Hwang),송인철(In-Cheol Song),이해준(Hae June Lee),이호준(Ho-Jun Lee),박정후(Chung-Hoo Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
본 연구에서는 전자빔에 의해 생성되는 저온 플라즈마의 특성을 시뮬레이션을 통해 알아보았다. 전자빔 소스에서 전자를 생성하여 가속 전압을 인가하여 챔버로 보내고, 챔버 속의 Argon 중성 기체와 전자가 충돌하여 2차 방전을 일으킴으로써 저온 플라즈마가 생성된다. 이 때 중성기체의 압력과 가속전압의 변화에 따라서 플라즈마 밀도와 온도가 변하는데, 어떠한 특성을 가지는지 알아보기 위해 Particle-In-Cell(PIC) 시뮬레이션을 이용하였다. 챔버 내부에서 전자빔과 중성기체에 의한 변화를 관측했고, 이 때 전자빔 소스에서 Negative Acceleration Voltage는 10V∼40V, 챔버 내부의 Argon 중성 기체의 압력은 1mTorr∼20mTorr 조건하에서 시뮬레이션을 수행하였다. Elect-ron Energy Distribution function (EEDF)을 관찰한 결과, 가속전압이 높을수록 낮은 에너지를 가지는 전자의 수가 증가하여 전자 밀도는 증가하며, 가스 압력이 높을수록 EEDF의 기울기가 커지면서 전자온도는 감소함을 알 수 있었다.
DBpia
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