| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | D. 구조 재료 분과 |
| 제목 | Cation-substituted yttria as a novel plasma resistance material |
| 초록 | 최근 반도체 산업에서 5 nm 공정 이하의 고집적화, 초미세화 기술을 위해 45 kW 급 고출력 플라즈마 에칭 장비가 적용되고 있다. 플라즈마의 출력이 급격히 높아짐에 따라 고출력 플라즈마에 노출되는 공정장비의 내부 부품의 손상과 오염입자 발생량의 증가가 문제가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 내플라즈마 소재 개발의 필요성이 대두되고 있다. Alumina (Al2O3)와 yttria (Y2O3)는 대표적인 내플라즈마 소재로써 오랫동안 사용해왔고 연구되고 있지만 앞서 언급한 45 kW급 고출력 플라즈마라는 극한의 환경이 적용됨에 따라 보다 우수한 플라즈마 저항성 소재가 요구되고 있다. Yttria의 Y-O 결합에너지는 685 kJ/mol 이고 alumina 의 경우 Al-O 결합에너지는 512 kJ/mol이다. 상대적으로 높은 yttria의 결합에너지는 오염입자 발생률이 alumina보다 적은 원인으로 생각되고 있다. 하지만, 5 nm 이하의 공정인 극한의 플라즈마 환경에서 yttria 또한 오염입자 발생문제가 보고되고 있다. 본 연구에서는 yttria 소재와 보다 높은 결합에너지를 갖는 다른 원소(ZrO2, HfO2, CeO2)들로 양이온 치환을 유도하여 플라즈마 저항성 향상을 기대하였다. 양이온이 치환된 yttria는 PVD 공정으로 고품질 박막을 구현할 수 있었다. CF계 plasma 환경에서 식각 테스트를 진행하고 이를 통해 etching mechanism을 규명하고자 한다. 사사: 본 연구는 삼성전자의 지원(과제번호: IO-201211-08105-01)을 받아 수행된 결과임 |
| 저자 | 배강빈, 이인환 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | <P>ceramics; plasam resistance; Y2O3; etching</P> |
