[11] 공정 관련 기초 3, 진공 플라즈마

진공, 플라즈마

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플라즈마에 대해 설명하세요

키워드 

 플라즈마, 제 4의 물질 상태, 이온화된 가스, 이온, 전자, 중성 입자, 라디칼, 에치, 스퍼터링, CVD

스토리라인 

 플라즈마는 고체, 액체, 기체로 구분하는 물질의 3가지 상태와 비교해서 또다른 제 4의 물질 상태 라고 얘기할 수 있다. 다시 말해 기체 상태의 분자나 원자가 이온화되어 양이온과 전자가 섞여 있지만 전체적으로는 중성 상태인 이온화된 기체 상태이다. ( 우리가 매일 보는 태양의 경우도 플라즈마의 일종인데 태양의 플라즈마는 모든 원자가 이온화되어 있는 매우 높은 상태의 고온 플라즈마이다. ) 우리가 반도체 공정에서 사용하는 플라즈마는 방전 현상을 이용하여 만든 것으로 백만 개의 기체 분자 중 한개 정도가 이온화되어 있는 이온화율이 낮은 상태인 저온 플라즈마이다. 

 플라즈마는 기체상태이지만, 이온 및 전자의 존재로 인해 전기 전도체이고 전기장 및 자기장에 의해 영향을 받는다. 이런 플라즈마 특성을 이용해 반도체 공정에서는 플라즈마 식각, 플라즈마 CVD, 스퍼터링 등의 공정을 진행할 수 있다.

플라즈마를 발생시키는 방법에 따라 DC 플라즈마, RF플라즈마 방식이 있고 DC 플라즈마는 금속을 스퍼터링하는 공정에서 사용하고 RF 플라즈마 방식은 식각 및 CVD처럼 절연체를 진행하는 경우가 많은 공정에서 사용한다.