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실리콘 산화 막의 고속가공

전문가 제언: ○ 일반적으로 플라즈마는 기체 압력을 인위적으로 대기압의 1/10,000에서 1/100,000 수준으로 낮춘 상태에서 만들어 활용한다. 이를 저압 플라즈마 또는 감압 플라즈마라고 부른다. 하지만 핵융합 파생 응용기술 중의 하나로 개발된 대기압 플라즈마는 이와는 달리 대기압 수준의 기체 압력에서 발생시킨다. 대기압 플라즈마는 저압 플라즈마와 같이 압력을 낮추기 위한 진공장치나 배기장치 등이 필요 없기 때문에 투자비용, 처리속도가 빨라 제조원가에 유리하고 친환경 등 많은 이점이 있다.

○ 대기압 플라즈마는 환경, 신재생 에너지, 반도체, 대형 평판 TV, 소재 산업 등에서 다양하게 활용되고 있으며, 대형 LCD TV나 PDP TV에도 이 기술이 이용된다. 친환경 면에서는 자동차에서 발생하는 질소산화물이나 황산화물 같은 대기오염 물질을 대기압 플라즈마로 처리해 발생을 억제하는 기술이 현재 활발히 연구되어 상용화 수준에 도달하였다. 또한, 플라즈마의 고온을 이용해 발암물질인 다이옥신 같은 환경 호르몬을 억제하는 쓰레기 처리 기술에도 응용되고 있다.

○ 미국을 비롯한 일본의 대기압 플라즈마 관련 기술개발은 에칭 공정, 반도체 공정, 바이오 의료분야 등 응용분야가 다양하다. Matsushita Denko, Seiko Epson 등은 대기압 플라즈마를 활용한 액정 패널, 반도체, PCB 박막증착 등에 중점을 두고 연구개발에 박차를 가하고 있다. 그러나 대부분의 연구기관들은 표면처리 기술과 환경, 의료분야에는 활발히 개발 적용 중이나 플라즈마 에칭(Etching) 공정기술 부문의 보고는 미약한 실정이다.

○ 국내에서도 대기압 플라즈마를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대기압 플라즈마 발생 및 프로세스 기술을 연구개발하고 있으며, 특히 세정공정 분야는 LCD 소자 제조업체를 중심으로 대기압 플라즈마의 양산공정에 적용하고 있다. 학계 및 출연 연구기관 등에서도 안정된 대기압 플라즈마 방전기술 개발에 대한 연구와 마이크로 플라즈마의 발생, 플라즈마 안정화, 어레이 방전 발생 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

저자: Seigo TAKASHIMA, Masaru HORI
자료유형: 학술정보