2차원과 3차원에서 유도 결합형 플라즈마의 유체기반 모델을 사용한 CF4/O2 방전 시뮬레이션에 관한 연구 :Studies of 2 and 3 dimensional fluid simulations using CF₄/O₂ discharge for inductively coupled plasma reactor

이영준

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이영준 (한국항공대학교, 韓國航空大學校)

지도교수: 崔熙煥

발행연도: 2019

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이용수6

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2019

2차원과 3차원에서 유도 결합형 플라즈마의 유체기반 모델을 사용한 CF4/O2 방전 시뮬레이션에 관한 연구

이영준 航空電子工學科 2019.01 학위논문

2014

CF4/O2 Gas를 사용한 디스플레이용 ICP 장비의 플라즈마 시뮬레이션

이영준 , 오선근 , 김병준 외 3명 한국진공학회 학술발표회초록집 2014.02 학술대회자료

2013

디스플레이 공정용 ICP 장비에서 안테나 구조 변화에 따른 플라즈마 변수 비교

이영준 , 오선근 , 최희환 한국표면공학회 학술발표회 초록집 2013.05 학술대회자료

8G급 디스플레이 공정용 ICP 장비에서 공정 조건에 따른 플라즈마 변수 비교

이영준 항공전자공학과 2013.01 학위논문

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반도체, 디스플레이 및 태양 전지와 같은 Microelectronics의 제조 공정은 날이 갈수록 정밀화 되어 가고 있다. 이러한 정밀화는 기존의 비정질 실리콘(a-Si: amorphous Silicon)을 적용시킨 TFT(Thin Film Transistor)대신 Poly-Si(Polycrystalline Silicon) 또는 Oxide semiconductor를 적용시켜 고 이동도를 갖는 TFT가 널리 사용되고 있다.
플라즈마 방전은 반도체, 디스플레이 및 태양전지 등의 공정에서 식각, 증착, 표면처리 등에 자주 사용된다. 이러한 공정용 플라즈마 발생에는 저온 저압에서 높은 밀도와 우수한 균일도를 갖는 축전 결합형 플라즈마(CCP)와 유도 결합형 플라즈마(ICP) 장비가 널리 사용된다. Microelectronics Fabrications의 정밀화로 높은 performance 공정을 위해 고밀도의 프라즈마 소스가 필요함에 따라 상대적으로 밀도를 제공하는 유도 결합형 플라즈마(ICP) 장비의 중요성이 날로 증가하고 있다.
본 논문은 반도체 및 디스플레이 산업에서 식각공정에 널리 사용되는 CF4/O2 방전을 사용한 유도 결합형 플라즈마(ICP) 장비에 대한 수치 해석적 접근에 관한 연구이다. 이를 통해 공졍 결과를 유발하는 주요 인자들을 확인함으로써 유발 인자들에 대한 현상 및 원인 분석을 통해 장비의 설계, 공정 확보, 성능개선 과정의 핵심요소를 확보하고 새로운 기술을 제시하기 위한 대안으로 사용 할 수 있다.
특히, 패널의 특성상 비 대칭성 구조를 가지는 유도 결합형 플라즈마(ICP)를 사용한 디스플레이 장비는 구조의 특성상 3차원 플라즈마 시뮬레이션이 반드시 필요한데 현재 연구 결과에 대한 논문 등이 거의 존재하지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 2차원 반도체 시뮬레이션 결과를 기존의 문헌들과 비교하여 결과의 일치성을 확인하고 이를 3차원으로 확장 시킨 결과를 통해 3차원 디스플레이와 비교하여 결과를 분석하였다.

제1장 서 론 1
1.1 Microelectronics 제조공정의 동향 1
1.2 공정용 플라즈마 3
1.3 플라즈마 시뮬레이션의 필요성 6
참고문헌. 8
제2장 플라즈마 시뮬레이션 모델링 10
2.1 플라즈마 시뮬레이션 10
2.1.1 전자가열 모델링 12
2.1.2 전자수송 모델링 14
2.1.2.1 전자 모델링 14
2.1.2.2 이온 모델링 16
2.1.3 반응식 메커니즘 18
2.1.3.1 전자 충돌 반응 20
2.1.3.2 중성 입자 반응 24
2.1.3.3 이온-중성종 간의 반응 26
2.1.3.4 이온-이온, 이온-전자 반응 27
2.1.3.5 표면 반응 29
참고문헌 31
제3장 반도체 공정용 2차원 ICP 시뮬레이션 33
3.1 2차원(Symmetry) 반도체 ICP 시뮬레이션 33
3.1.1 시뮬레이션 모델링 34
3.2 결과 및 분석 36
3.3 결론 56
참고문헌 57
제4장 반도체 공정용 3차원 ICP 시뮬레이션 59
4.1 3차원 반도체 ICP 시뮬레이션 59
4.1.1 시뮬레이션 모델링 63
4.2 결과 및 분석 65
4.3 결론 87
참고문헌 88
제5장 디스플레이 공정용 3차원 ICP 시뮬레이션 89
5.1 3차원 디스플레이 ICP 시뮬레이션 89
5.1.1 시뮬레이션 모델링 92
5.2 결과 및 분석 94
5.2.1 안테나 형상에 따른 플라즈마 공간분포 94
5.2.2 Array 형태 안테나에 따른 플라즈마 공간분포 103
5.3 결론 122
참고문헌 123

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