안녕하세요, 교수님. 전자공학과 3학년 학부생입니다.

다름이 아니라, 최근 플라즈마를 이용한 Etching 시 발생하는 이슈 중, notching 현상에 대해 궁금한 점이 생겨 공부 중입니다.

연구실에 소속되어있지 않아 실험이 불가능하여, 다음과 같이 생각 정도만 해보았는데, 의견 부탁드립니다.

Ar plasma, O2 plasma 중 Ar plasma에서의 notching 현상이 더 두드러질 것으로 예측

notching 현상 발생 원인: 식각 시, 하부 표면이 양이온에 의해 대전되어 하부 측면에 비정상적인 식각이 발생  

분석:

1. Ar의 분자량이 O의 분자량보다 높으므로, Ar 이온& 전자의 이동도 차이가 더욱 극심하여 대전이 더욱 활발할 것.

2. O2 plasma의 경우, O2가 분자 형태이므로 dissociation에 의해 energy loss가 발생하여 플라즈마 밀도가 낮을 것

3. 산소의 전자 친화도가 상대적으로 높으므로, 음이온 생성량이 많아 electron loss로 인해 플라즈마 밀도가 낮을 것

->플라즈마 밀도가 높은 Ar에서 대전이 더욱 활발할 것으로 예측

4. RF Bias가 높을수록 대전이 더욱 잘 일어나지만, 일정 조건에서 플라즈마 밀도를 낮춘다는 연구 결과에 기반하면 상세한 조건 설정이 요구. 

결론:

같은 압력, 전력 조건에서는 Ar 플라즈마에서 대전이 더욱 잘 발생하고, 플라즈마 밀도 뿐만 아니라, 플라즈마에서 양이온이 차지하는 비율이 더욱 크므로 notching 현상이 더 두드러질 것.

감사합니다.

+추가적으로, Ar 플라즈마에서도 유의미한 양의 음이온이 생성될 수 있는지,

O2 플라즈마에서 양이온&음이온의 생성 비율에 대해 알려주시면 감사하겠습니다.