플라즈마 공정용 알루미늄 산화막 코팅부품의 신뢰성 평가에 관한 연구 :

송제범

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자료유형: 학위논문

저자정보: 송제범 (대전대학교, 대전대학교 일반대학원)

지도교수: 신재수

발행연도: 2013

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

플라즈마 공정용 산화막 코팅부품의 신뢰성평가에 관한 연구

송제범 , 이가림 , 신재수 외 5명 한국진공학회 학술발표회초록집 2013.02 학술대회자료

플라즈마 공정용 알루미늄 산화막 코팅부품의 신뢰성 평가에 관한 연구

송제범 신소재공학과 2013.01 학위논문

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최근 반도체 및 디스플레이 산업에서의 플라즈마 공정의 중요성은 점점 증대되고 있다. 특히, 반도체/LCD 제조공정에서의 Dry Etch공정은 디스플레이용 유리 위에 형성된 산화막, 금속입자, 박막, 및 Polymer와 같은 불순물들을 플라즈마를 이용하여 제거하는 공정이다. 플라즈마 공정을 진행하는 동안 몇 가지 문제점들이 이슈가 되고 있다. Etch공정에서는 활성 부식가스를 많이 사용하고 장시간 플라즈마에 노출되기 때문에, 진공부품들은 플라즈마에 의해서 물리적인 이온충격(Ion Bombardment)과 화학적인 Radical 반응에 의한 부식이 진행된다. 부식영향에 의해 챔버를 구성하고 있는 부품에서 균열이 발생하거나 오염입자들이 떨어져 나오게 된다. 발생한 오염입자들은 산업용 플라즈마 공정에서 매우 심각한 문제가 되고 있다.
본 연구에서는 알루미늄 산화막의 부식 저항성 특성을 측정할 수 있는 평가방법에 대하여 고찰하였고, 표준화된 데이터로 비교분석할 수 있도록 평가기준과 규정화된 피막평가방법을 연구하였다. 또한, 알루미늄 산화막의 특성에 따른 플라즈마 상태, 오염입자 발생 등 플라즈마 공정을 진단하여 부품재료의 수명을 예측하고, 신뢰성 있는 평가방법에 관한 연구를 하였다.

1. 서론 11
2. 이론적 배경 13
2.1 양극산화 코팅의 역사적 배경과 응용 13
2.2 양극산화 코팅 연구의 필요성 16
2.3 양극산화 코팅 18
2.3.1 알루미늄의 성질과 재질 18
2.3.2 양극산화 피막의 성장 메커니즘 22
2.3.3 양극산화 피막의 형성과정 및 구조 25
2.4 양극산화 코팅의 고신뢰성 평가방법 30
2.4.1 기본물성 평가방법 표준화 30
2.4.2 플라즈마를 적용한 평가방법 32
3. 실험 장비 34
3.1 실험용 표준 샘플제작 34
3.2 내전압 측정장비 구축 36
3.3 임피던스 측정장비 구축 40
3.4 화학부식 평가장비 구축 45
3.5 플라즈마 평가장비 구축 48
3.5.1 Dry Etcher 장비 48
3.5.2 플라즈마 진단 센서 셋업 52
3.5.3 오염입자 평가 센서 셋업 63
4. 결과 및 분석 66
4.1 알루미늄 산화막 부품재료의 신뢰성 평가 66
4.1.1 내전압 신뢰성 평가 66
4.1.2 임피던스 신뢰성 평가 67
4.1.3 화학부식 신뢰성 평가 68
4.2 알루미늄 산화막의 부식성 평가 69
4.2.1 양산공정용 알루미늄 산화막 불량 원인 분석 69
4.2.2 실링조건 최적화 평가 75
4.2.3 양극산화 공정조건 최적화 평가 93
4.2.4 알루미늄 산화막과 이트륨 세라믹의 부식성 비교 평가 97
4.3 플라즈마 공정상태 모니터링 112
4.3.1 양극산화코팅과 융사코팅에 따른 플라즈마 상태 비교 112
4.3.2 알루미늄 산화막의 손상도에 따른 Self-Bias 상태 117
4.3.3 공정가스 종류에 따른 아킹 현상 119
5. 결론 123
6. 참고문헌 124

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