Q&A
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Sheath와 Plasma Bulk에 걸리는 전압 관련 문의 [Sheath impedance]
안녕하세요 PECVD 설비를 맡고 있는 엔지니어입니다.
현업에 종사하고 있음에도 알기 어려운 것들을, 교수님을 통해 알아가며 업무에 정말 많은 도움이 됩니다, 감사드립니다.
이번에 드리고자 하는 질문은 Sheath에 걸리는 전압 및 전력에 대한 것 입니다.
임피던스 매칭을 공부하며 파워는 저항에서만 소모되고 C나 L 같은 리엑턴스에서는 위상지연만 일어난다는 것을 알았습니다.
하지만 이해가 안가는 부분이 있습니다.
챔버를 임피던스로 표현할 땐, 플라즈마 Bulk는 R(저항)으로 표현되고, Sheath는 C(커패시터)로 표현할 수 있는데, 이 때 Power는 저항인 Plasma Bulk에서만 소비된다고 이해 했습니다.
그런데, Self Bias관련 자료에서는, Sheath에서 대부분의 전압강하가 일어나고, Bulk의 Potential은 일정하다고 되어있어 이해에 어려움이 있습니다.
즉, 등가회로로 표현할 땐 볼티지 드랍이 플라즈마 벌크에서 일어나는 자료와, Self Bias를 설명하는 자료에서는 Sheah에서 대부분 Voltage drop 이 일어난다고 하니 상충되는것으로 받아들여집니다.
이를 이해 하기위해 어떤 이론이 부족한지, 또는 잘못 알고 있는지를 모르겠어서, 다시 한번 질문 남기게 되었습니다.
귀한 시간 내주셔서 진심으로 감사드립니다..!
플라즈마는 하나의 도체로서, 구리보다 더 전도성이 좋습니다. 따라서 두 전극사이에 플라즈마가 형성되어 있는 경우, 각 전극에는 쉬스가 형성되어 있고 이곳은 플라즈마가 벽면으로 손실되어 밀도가 매우 낮으니, 하나의 진공 축전기 형태로 가정이 되면 그 사이에 플라즈마는
전기자 잘 통하는 도체로 연결이 되어 있다고 가정할 수 있습니다. 하지만 쉬스를 통해서 이온 전류 (Bohm 전류)가 흐름으로 이를 하나의 diode로 모사할 수 있습니다. 벌크 플라즈마인 도체에도 전류가 흐르고, 전자가 흐르면서 다른 입자들과 충돌을 하므로, 저항과 인덕턴스 항으로 가정할 수 있습니다. C+diode - 저항 - cap 의 순서가 되겠네요.
본 게시판에서 쉬스, 임피던스, 장비 임피던스 등의 주제어 검색을 추천합니다.