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Matcher

MATCHER 발열 문제 [Mathcer와 plasma impedance]

작성자
심국보
작성일
2018-04-11
조회
3375

안녕하세요

Ar + O2 wafer 크리닝 설비에

AE사 의 1000W 짜리 RF파워랑 매쳐를 사용하고 있는데요

공정조건이 진공도 250mTorr에 800W에 800초인데 공정진행중 

MATCHER 내부에 TUNE 코일을 고정하는 세라믹부에 발열이 너무 심해서 타버렸습니다.

왜 이런 현상이 일어나는지 조언좀 얻을수 있을까요

챔버의 임피던스 문제인지 매쳐가 고장인지....ㅠ

전체 3
  • 2018-04-16 13:11

    장비 측면만 설명드립니다.

    플라즈마 임피던스의 실수(R) 값이 낮으면 전류량이 증가하여 발열합니다.

    P=I^2*R ,  극단적인 예로 플라즈마의 실수 임피던스가 0.1옴이라면 800W에서 출력단 기준 약 90Arms의 전류가 흐릅니다.

    매쳐 네트워크의 Load(shunt) Cap.이 증가하는 방향으로 움직이는 경우 R이 작아진다고 볼 수 있습니다.

    코일은 실수 저항을 포함하므로 발열합니다.

    코일이 냉각되도록 팬을 달거나, 적절한 수냉을 적용해야 합니다.

    대부분의 매쳐는 (특히 AE제품은) 스펙시트에 사용 가능한 R(전류 포함)범위를 제한하고 있습니다.

    메이커에 문의하시면 답변을 얻으실 수 있습니다.

  • 2018-04-16 13:54

    안녕하세요 조언해주셔서 감사합니다 추가 질문이 있는데요..

    스펙시트를 찾아보니 MAX RF LOAD CURRENT 값이 22A 이던데

    그렇다면 800W = 22^2 * R 이면

     R 값은 최소 1.65(옴) 이상이어야 전류가 22A 이하로 흐르는건가요?  

    추가질문으로 위에서 말씀해주신 실수 R 값은

     임피던스=(R + XL + XC) 에서 R값인가요 아니면 임피던스 자체의 저항값인가요?

    실수저항값을 높인다면

    1)코일 끝단부에 저항 추가

    2)코일 지름 증가 및 권선수 증가

     등등으로 조치하는게 맞을까요...;

    질문이 너무 초보적이라 죄송합니다...ㅠㅠ

  • 2018-04-19 13:28

    수식처럼 전류는 저항의 제곱근에 반비례합니다.

    임피던스의 실수부 R입니다.

    1. 저항이 전력을 소모합니다. -> 플라즈마 약화

    2. L 변경 -> Cap도 변경해야할 가능성 큼, 플라즈마 임피던스가 변하지 않는 이상, 전류는 동일

    장비를 사용하시는 입장에서는 이해하기 어려우시겠지만

    현재의 레시피는 매쳐의 스펙을 벗어났습니다.

    레시피를 유지하시려면 매쳐를 업그레이드 하시길 추천해 드립니다.

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