일반기술

전자싸이크로트론 공명 플라즈마에서의 활성이온 및 활성분자(또는 활성원자) 생성율 제어방법

본 기술은 전자 싸이크로트론 공명(ECR) 플라즈마를 여기시키기 위하여 펄스 형태로 가스도입 함으로써 얻어지는 플라즈마에서, 과도적 플라즈마의 특성에 의하여, 활성이온과 활성분자(혹은 활성원자)를 선택적으로 얻도록 하는 방법에 관한 것이다.한편, 신기능성 반도체 소자 제작을 위한 원자층 에피탁시(ALE)나 디지털 에칭과 같은 원자단위 공정기술은 밀리초(msec)∼초(sec)의 아주 짧은 시간에 원료가스의 공급을 펄스형태로 주기적으로 유입하여 수행하므로, 기존의 연속가스 도입방식의 플라즈마는 원자단위 공정기술에 적용되기가 어렵다는 문제점이 있었다.반면, 본 기술에서는 원자단위 공정기술에 쉽게 응용할 수 있는 가스펄스 플라즈마의 과도적인 특성을 이용하여 활성종들을 선택적으로 얻을 수 있다.본 기술에 의한 가스 펄스 전자 싸이크로트론 공명 플라즈마에서의 활성이온 및 활성분자(또는 활성원자) 생성율 제어 방법은 가스 펄스 전자 싸이크로트론 공명 플라즈마에서, 시간에 따라 변화되는 과도적 특성을 가지는 플라즈마 변수를 이용하여 활성이온 및 활성분자(또는 활성원자)의 생성율을 선택적으로 제어한다. 과도적 특성을 가지는 시간을 0.001∼1초의 시간폭을 가지는 2∼3개의 시간영역으로 구분하고, 각 시간영역에서의 변화되는 플라즈마 변수를 이용하여 필요한 활성이온 또는 활성분자(또는 활성원자)를 선택적으로 얻을 수 있는 시간영역을 선택한다. 시간영역을 구분하기 위하여 밸브 및 셔터중 어느 하나를 이용한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 가스도입을 펄스형태로 하는 플라즈마를 이용하여 적절한 시간영역 및 의무주기를 선택함으로써, 플라즈마 발생시 생성되는 활성이온 및 활성분자(혹은 활성원자)의 생성율을 제어할 수 있다. 이로 인하여 플라즈마 관련 반도체 제조공정을 비롯한 산화물 및 질소화합물 등의 결정성장분야에 유용하게 사용될 수 있는 효고가 있다.