정전탐침을 이용한 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 특성연구

Abstract

정전 탐침을 이용하여 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 음이온 발생 특성을 관찰하였다. 입력전력과 운전압력 조건에 따른 산소 플라즈마에서 electronegative 음이온 플라즈마의 입력전력과 운전압력에 따른 정전 탐침에 흐르는 포화 양 전류 대 포화 음 전류( 전자 전류와 음 이온 전류의 합)의 전류 비율과 플라즈마 부유 전위와 플라즈마 전위 차의 변화로부터 음이온 발생 특성관찰을 하였다. 전류비의 증가와 전위차 값의 감소는 입력전력이 증가함에 따라 약 30~60 mTorr 운전압력 영역에서 나타났으며 이 조건에서 음이온의 발생 량이 증가함을 의미하고, 플라즈마 내의 이온들은 음이온과 재결합에 의한 손실이 증가하여 플라즈마 밀도가 감소함을 알 수 있었다.

Negative ion generation in an inductively coupled oxygen plasma was investigated by using a Langmuir probe. It was observed that the probe current ratio of the positive ion saturation current and the negative current which is consisted of the electron current and the negative ion current, and also the potential difference between the floating potential and plasma potential vary with the RF input power and more sensitively with the operating pressure, respectively. Results show that the operating condition to achieve the maximum probe current ratio and the minimum potential difference shift from the low pressure region to the high pressure regions with increasing the input power. It implies that the generation of the negative oxygen ions increases and the recombination of the positive and negative ions are enhanced in the plasma.