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대면적 플라즈마 공정을 위한 강자성체를 이용한 유도결합 플라즈마의 방전 특성 연구

Title
대면적 플라즈마 공정을 위한 강자성체를 이용한 유도결합 플라즈마의 방전 특성 연구
Other Titles
Studies on discharge characteristics of the ferrite inductively coupled plasma for large area plasma processing
Author
김현준
Alternative Author(s)
Hyun Jun, Kim
Advisor(s)
정진욱
Issue Date
2016-08
Publisher
한양대학교
Degree
Doctor
Abstract
플라즈마를 이용한 반도체 제조에서 반도체 수율향상에 대한 연구는 지속적으로 진행 되어왔다. 반도체 수율 향상을 위해, 집적도 향상 등의 연구가 진행되고 있지만, 웨이퍼 면적 증가에 따른 수율 향상에 대한 연구도 강조되고 있다. 또한, 웨이퍼 막질과 화학적으로 반응하는 라디칼은 높은 유량과 압력에서 많이 생성되지만, 높은 압력의 공정가스에서 대면적 플라즈마 생성장치의 방전 특성에 대한 연구는 전무하다. 따라서, 본 논문에서는 반도체 수율 향상을 목적으로 대면적 플라즈마 공정에 적용하기 위한 플라즈마 발생장치 및 높은 압력에서의 플라즈마 물성에 대한 연구를 진행 하였다. 대면적에서 라디칼 생성에 용이한 이중구조의 플라즈마 생성장치를 새로 구성하였고, 방전 효율 향상을 위해 유도결합 플라즈마 생성장치에 강자성체를 적용하였다. 먼저, 높은 압력에서 아르곤 기체방전을 통해 플라즈마 밀도 및 공간균일도 등의 기본 방전 특성 연구를 진행하였고, 강자성체 유도결합 플라즈마에서 산소 기체 방전을 통해 산소 플라즈마의 고압 방전 특성 연구를 진행하였다. 여기서, 권선 수를 변경하며, 생성장치의 방전 효율과 산소 플라즈마의 공간분포의 상관관계를 분석하였고, 동일구조에서 아르곤 기체방전을 통하여, 음이온이 방전효율 및 플라즈마의 공간분포에 미치는 영향성을 확인하였다. 높은 압력의 산소 플라즈마 방전에서 강자성체 유도결합 플라즈마의 방전 효율 향상을 위해 자성체의 재질과 권선 수를 변경하며, 비교실험을 진행하였다. 동일한 크기와 구조로 제작 된 각 자성체 재질은 고유의 투자율을 가지며, 이 투자율의 변화와 권선 수에 따른 전기적 특성 및 플라즈마 공간분포 비교를 통하여, 최적의 방전조건을 도출하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로, 대면적 화학적 식각 공정에 적용 가능한 고효율 플라즈마 생성장치를 구성하는 방법을 제시하였다.
URI
http://dcollection.hanyang.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000094021http://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/125537
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > ELECTRICAL ENGINEERING(전기공학과) > Theses (Ph.D.)
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