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금속 윈도우 유도 결합 플라즈마 방전 장치에 대한 수치 해석적 접근 원문보기

인포메이션 디스플레이 = Information display, v.18 no.6, 2017년, pp.21 - 28  

최희환 (한국항공대학교 항공전자정보공학부)

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문제 정의

  • 전술한 바와 같이 ICP 장비에서 사용되는 세라믹 윈도우의 경우 단점을 가지고 있기 때문에 이를 다른 방법으로 대체하려는 방법이 최근 시도되고 있다. 본 원고에서는 새로운 기술에 대해서 수치해석적으로 접근하는 방법에 대해서 논의해 보도록 한다.
  • 본 원고에서는 자세한 기술적인 사례와 공식을 가급적 피하고 금속 윈도우를 사용하는 경우에 수치적인 결과를 얻기 위해서 고려해야하는 내용을 간략하게 살펴보았다. 자세한 내용은 후속으로 발표되는 논문이나 자료에 포함될 예정이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
증착 공정에서는 무엇을 사용하는가? 잘 알려진바와 같이 디스플레이 소자의 공정에서 플라즈마를 이용한 공정으로는 식각과 증착이 있다. 증착 공정에서는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)을 사용하거나 DC magnetron sputtering을 사용한다. 이러한 증착 공정의 경우에는 RF(Radio Frequency) 전력원을 사용하여서 CCP(Capacitively Coupled Plasma)를 형성하거나, DC 전력원을 사용하여서 플라즈마를 형성한다.
ICP 장비를 구성할 때에는 RF 주파수는 보통 안테나에 가해지는 주파수보다 낮은 값을 가지는 목적은? 이때에 사용되는 RF 주파수는 보통 안테나에 가해지는 주파수보다 낮은 값을 가진다. 안테나의 전력으로는 높은 밀도의 플라즈마를 형성하고, 낮은 주파수의 RF 전력을 기판면에 사용하여서 형성된 이온을 기판으로 이동시키기 용이하게 하려는 목적이 크다. 따라서 디스플레이 공정에 사용되는 ICP 장비는 플라즈마의 형성에 주로 영향을 미치는 안테나를 통해서 유도 전기장으로 전력을 공급하는 것과 기판 쪽으로 이온을 이동시키기 위해 전력을 공급하는 부분으로 나눌 수 있다.
식각 공정에서는 어떤 방법을 사용하는가? 이러한 증착 공정의 경우에는 RF(Radio Frequency) 전력원을 사용하여서 CCP(Capacitively Coupled Plasma)를 형성하거나, DC 전력원을 사용하여서 플라즈마를 형성한다. 식각 공정에서는 RF 전력원을 사용하는 CCP와 더불어 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 발생시켜서 공정에 사용하는 방법을 사용하기도 한다. 디스플레이 소자 공정에서 플라즈마를 사용하는 식각 공정에 CCP를 사용하는 경우 RF를 공급하는 전력원이 평행판에 연결되어 있는 구조를 많이 사용한다.
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참고문헌 (6)

  1. J. P. Verboncoeur, Plasma Phys. Contr. Fusion, 47, A232 (2005). 

  2. J. Brcka, Jpn. J. Appl. Phys. , 55, 07LD08 (2016). 

  3. P. L. G. Ventzek, R. J. Hoekstra, and M. J. Kushner, J. Vac. Sci. Technol. B 12, 461 (1994). 

  4. H. Choe, N. Yoon, S. Kim and D. Choi, J. Comp. Phys. 170, 550 (2001). 

  5. P. Crispel, P. Degond, and M. Vignal, J. Comp. Phys. 223, 208 (2007). 

  6. M. Becker, H. Kahlert, A Sun, M Bonitz and D. Loffhagen, Plasma Sources Sci. and Technol. 26, 044001 (2017). 

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