• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.580-580
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• 2013

공정 플라즈마에서 사용할 수 없는 단일 랭뮤어 탐침법의 단점을 극복하기 위해서 부유 고조화파 탐침법이 개발되었고, 개선되어왔다. 다중 주파수를 인가하여 발생하는 고조화파 신호들 중 상호간섭주파수의 진폭을 이용하는 Sideband 방법과 원신호의 주파수 진폭을 이용하는 이중 주파수 방법이 있는데, 본 연구에서는 위와 같이 응용된 방법들과 기존의 부유 고조화파 탐침법의 장단점을 파악하고, 차이점을 규명하였다. 플라즈마 변수를 이끌어내기 위해 사용된 베셀함수의 민감도를 통해 특정 전자온도 영역에서의 각 방법들의 신뢰성을 비교해보았고, 측정값에서의 차이를 주파수 응답 특성 차이 및 전자 에너지 분포의 차이로 설명하였다. 이런 비교 연구를 통해 상황 별 적합한 측정 방법을 선택적 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 측정하는 플라즈마 변수의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.

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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.563-563
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• 2013

신업플라즈마에서는 라디컬 밀도와 플라즈마 변수를 독립적으로 제어하기 위해어 펄스파워 소스를 사용하고 있다. 펄스플라즈마에서는 플라즈마 상태가 매우 빨리 변한다. 따라서 고시간 분해능으로 플라즈마를 진단하는 방법이 필요하다. 고전적인 단일 랑뮤어 탐침법을 이용하여 펄스 플라즈마를 진단할 경우 수시간 정도의 매우 오랜 시간이 걸리지만 본 연구에서 제안한 방법을 이용하면 수 마이크로 초의 고시간 분해능을 가지면서 수 초내로 측정이 가능하다. 기본 원리는 부유고조화파를 이용하며 고시간 분해능으로 얻기 위해서는 측정된 전류를 인가한 주파수의 주기 단위로 분할하고, 마이크로 시간 단위로 분할된 데이터를 각각 Fourier Transform 하여 전자온도와 밀도를 얻는다. 이 방법을 이용하여 구한 플라즈마 변수 값들은 랑뮤어 방법으로 구한 것과 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.562-562
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• 2013

산소 플라즈마는 음이온을 발생시키는 음전성 플라즈마로서 감광제 세정이나 금속, 폴리실리콘 등의 식각을 위해 할로겐 가스와 혼합하여 반도체나 디스플레이 공정에 광범위하게 사용되고 있다. 산소 플라즈마는 아르곤 플라즈마와 그 특성이 상이하고, 다량의 음이온이 국부적으로 만들어지므로 음이온의 공간분포 진단이 중요하다. 본 연구에서는 평판형 부유형 탐침에 고조화파 분석법을 적용하여 양이온의 밀도를 구하고, 직류 차단 커패시터를 제거하여 접지전위에서 전자 전류 측정을 통하여 위치에 따른 전자의 상대적인 공간 분포를 얻었다. 이러한 방법으로 측정된 양이온과 전자의 공간 분포로부터 음이온의 공간 분포를 구할 수 있었다. 가스 압력, 산소 첨가량, 인가 전력 등 여러 조건에서 측정된 음이온의 분포는 이론적인 경향성과 유사함을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.584-584
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• 2013

부유 고조화파 진단법을 이용할 경우에 직렬 커패시터가 달린 프로브에 정현파를 인가하게 되면 자기바이어스가 생긴다. 이런 자기바이어스에 의한 플라즈마 변수 측정에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 아르곤 유도 결합 플라즈마에서 실험을 진행하였으며 서로가 정수 배인 두 개의 주파수를 이용하였다. 이 두 개의 주파수를 평판형 프로브에 인가하여 각각 주파수의 위상 차이에 따라 자기바이어스를 측정하였다. 이 측정값은 이론적으로 구한 위상 차이에 따른 정현파 곡선과 잘 일치하였다. 또한 측정된 자기바이어스를 이용하여 플라즈마 변수를 계산하였으며 이는 랑뮤어 프로브로 측정한 결과와 비슷한 경향성이 나타남을 확인 하였다.