다이아몬드 기상 합성기술

전문가 제언

○ 플라즈마는 원자나 분자로 된 기체가 에너지를 받아서 이온화된 입자들을 만들어 낸 상태이다. 플라즈마는 물질의 기본 상태인 고체, 액체, 기체의 3가지 상태 이외에 ‘물질의 제4 상태’라고 하며, 전기적으로 중성을 띄고 있다. 이는 진공 속에서 전기적인 에너지를 가해 생성되며 반도체나 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)업계 전반에서 화학적 기상 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition)과 건식 식각장치(dry etcher) 등 초미세 공정에 폭넓게 적용되고 있다.

○ 공업용 다이아몬드는 합성기술의 발전으로 경도나 내마모성뿐만 아니라 천연 다이아몬드와는 다른 성질을 갖게 되었다. 그 중에서도 붕소를 도프(Dope)하여 개발한 전도성 다이아몬드는 새로운 분야에 계속해서 적용될 것으로 기대된다. 고농도로 붕소를 도프한 전도성 CVD 다이아몬드 막과 숫돌입자를 특수한 제조법으로 제작하여 다이아몬드 연삭숫돌에 적용하고 있다.

○ DLC(Diamond Like Carbon)는 다이아몬드처럼 단단한 탄소 물질을 말하며, 실제 다이아몬드 경도 바로 아래 등급에 해당할 정도로 단단하며 스크래치와 부식 방지에 매우 뛰어난 물질이다. 탄소를 고진공 상태에서 아크 방전 플라즈마에 의해 분해된 여기 분자에 전기적 가속에너지를 충돌시켜 형성한다. 이 때 발생하는 충돌에너지의 환산 온도는 수만 ℃에 이른다.

○ 기상합성 다이아몬드 연구에 대한 열풍은 1980년대 중반에서 1990년 중반까지 세계적으로 경쟁적인 논문 발표와 전문학술지 및 다수의 전문 학회 결성을 유도하였다. 이제는 거품이 줄어들고 구체적인 시장을 목표로 개발이 진행되고 있다. 우리나라의 경우는 선진국은 물론 중국, 대만의 연구개발 투자에도 크게 못 미칠 만큼 투자가 이루어지지 않고 있다. 이제부터라도 정부가 주도하는 체계적이고 장기적인 국가의 연구개발 투자가 필요한 시점이라고 생각한다.

저자

Naoji FUJIMORI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

62(3)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

재료

페이지

146~151

분석자

심*일

분석물

• 다이아몬드 기상 합성기술.pdf [239,568 byte]

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