Abstract
Ion energy is one of the crucial property in thin film deposition by internal ICP assisted I-PVD. As ion energy is determined by the difference between the plasma potential and the substrate bias potential, ICP excitation frequency was tested with medium frequency of 4 MHz and two types of tuning circuits, alternate and floating LC network with a biasing resistor, were tested. The results showed that plasma potential was less than 5 V in a range of Ar pressures, 5mTorr to 30 mTorr, at 4 MHz RF 600 W and 60 V of maximum RF antenna voltage was maintained either at RF input or output terminal. By proper control of RLC circuit installed after after RF antenna, 50V of RF induced voltage on RF antenna was obtained at 500W input power. The total impedance of RF antenna and plasma was around 10$\Omega$, and minimum RF voltage was obtained with a condition of lowest reactance at most 0.05$\Omega$.
내부 삽입형 유도결합 플라즈마를 이온화원으로 하는 I-PVD장치를 이용하여 박막을 형성하는데 중요한 요소의 하나가 이온의 입사에너지이며, 이는 플라즈마 전위와 기판 전위의 차이에 의해서 결정된다. 이를 감소시킬 목적으로 안테나 여기 주파수를 4MHz의 중간주파수에서, 안테나의 정합 회로를 변형형, 부동형의 2가지로 변화시키고, 부동형에서는 바이어스 저항의 값을 가변시켰다. 그 결과 Ar 플라즈마에서 4MHz RF 전력 600 W에서 5 mTorr에서 30 mTorr의 넓은 압력 범위에서 5V 미만의 낮은 평균 플라즈마 전위와 60V의 안테나 전압을 얻었다. 또한 출력측에 설치한 RLC회로의 조절을 통해서 RF전력 500 W에서 RF 입력 및 출력단의 Rf 안테나 유기 전압을 50V의 아주 낮은 값으로 유지시킬 수 있었다. 이때의 안테나 및 플라즈마의 총 임피던스는 약 10$\Omega$이었으며, 리액턴스를 0.05$\Omega$수준으로 유지하였을 때 가장 낮은 전압을 얻었다.
