Ion Energy (IEDF)
Ion Energy Distribution Function
Ion Energy (IEDF) 공정 소개
IEDF(Ion Energy Distribution Function, 이온 에너지 분포)는 플라즈마 식각이 잘 됐는지 못 됐는지를 결정하는 거의 모든 것입니다. 같은 ICP 파워라도 RF 주파수가 13.56 MHz냐 60 MHz냐에 따라 IEDF가 single-peak가 되기도, bimodal로 갈라지기도 합니다. 압력을 올리면 충돌이 늘어 분포가 넓어지고, 바이어스 파워를 올리면 평균 에너지가 따라 올라갑니다. 이 시뮬레이터는 이 네 가지 파라미터를 동시에 조작하며 분포 모양이 어떻게 변하는지 — 그래서 실제로 어떤 식각 결과가 나오는지 — 실시간으로 확인할 수 있게 만들어진 플라즈마 진단 학습 도구입니다.
Overview
Explore how plasma parameters affect the Ion Energy Distribution Function (IEDF). Understand the relationship between RF frequency, ICP power, bias power, and pressure on ion energy and flux at the substrate.
What it demonstrates
- RF frequency effect on IEDF shape
- ICP power vs ion flux control
- Bias power and ion energy tuning
- Pressure-dependent energy broadening
Interactive Demo: Ion Energy Distribution
Explore how RF frequency, ICP power, bias power, and pressure affect the ion energy distribution at the substrate. Switch between measurement modes and adjust parameters in real-time.
IEDF Measurement
여러 피크, 넓은 분포
바이모달 분포
날카로운 단일 피크
날카로운 피크, 높은 플럭스
넓은 피크, 충돌 효과
실습 가이드
1단계: RF Frequency
1 MHz, 13.56 MHz, 30 MHz를 차례로 테스트하며 피크 형태 변화를 관찰하세요.
2단계: ICP Power
50W에서 250W로 변경하며 피크 높이 변화를 관찰하세요. 에너지는 거의 변하지 않습니다.
3단계: Bias Power
0W에서 30W로 증가시키며 피크가 고에너지로 이동하는 것을 확인하세요.
4단계: Pressure
각 모드에서 저압/고압을 비교하며 피크 폭과 높이 변화를 관찰하세요.
IEDF란 무엇인가?
Ion Energy Distribution Function (IEDF)는 플라즈마 내 이온들의 에너지 분포를 나타내는 확률 분포 함수입니다. 특정 에너지를 가진 이온이 전체 이온 집단에서 차지하는 비율을 보여줍니다.
대표적인 이온 에너지 (최대 이온 수의 에너지)
해당 에너지의 이온 수 (플럭스 관련)
기판에 도달하는 총 이온 플럭스
이온 에너지의 분산 정도
Plasma Sheath와 Ion Acceleration
이온들은 플라즈마 쉬스(Plasma Sheath)를 통과하며 기판 표면으로 가속됩니다. 쉬스는 기판 표면과 벌크 플라즈마 사이의 전하 불균형 영역으로, 전자와 이온의 속도 차이로 인해 형성됩니다.
접지 표면 (Grounded)
- - 이온은 플라즈마 전위만큼 가속
- - IEDF는 단일 피크
- - ICP Power 모드에서 확인 가능
RF Bias 표면
- - RF 전압으로 쉬스가 주기적으로 변화
- - 더 높은 에너지로 가속
- - Bias Power 모드에서 확인 가능
More advanced simulations including RF self-bias formation and particle dynamics are available under institutional access.
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