Process Plasma 표면개질에 대해 질문드립니다.
2023.07.11 17:04
안녕하세요
디스플레이 업계에서 OLED 및 Organic 담당 연구중인 직장인입니다.
물질 증착 전후로 Plasma를 활용한 표면 처리를 하게되는 경우가 있어, 몇가지 질문드립니다.
Ar/O2 Plasma
큰 에너지를 가진 무거운 이온이 대상의 표면에 충돌해 Sputtering 효과로 미세 마모를 일으켜 오염 물질 제거와 증발이 발생되고
plasma로 이온화된 산소들이 표면 물질과 반응해 세정 효과를 나타낸다
위와 같이 알고 있는데, Ar/O2 Plasma를 유기물이나 무기물 혼합물에 적용시킬 경우에
현재는 물질에 Plasma 공정을 적용시킨 Device를 만들어 전기적 특성으로 확인하고 있는데,
Plasma로 인해 물질의 기존 특성이 파괴되는건지, 표면만 세정되어 개질이 일어나 특성이 바뀌는지
원리 분석이 필요해보여 이를 어떤 방법으로 알아봐야하는지 알려주시면 감사하겠습니다.
그리고, O2 Ashing 처리도 표면개질을 위해 진행하는 경우가 있는데,
O2 Ashing과 Ar/O2 Plasma는 장비에 따라 VUV(Vacuum-UV) 발생으로 Organic bonds(유기 결합) 분해를 일으킨다
이외에 어떤 차이가 있나요?
마지막으로 Plasma와는 별개인데,
UV-O3 treatment 방식으로 표면개질을 진행할 경우에는 물리적 충돌을 제외한 UV로 인해
발생된 O3로 유기 결합 분해만 일어난다고 이해하면 될까요?
부족한 지식으로 질문이 다소 난해해 죄송합니다.
먼저 산소 플라즈마에 대해서 본 게시판 자료를 검색해 보시기를 권장합니다.
산소 및 질소 등은 모두 이원자 분자로서 플라즈마가 형성되는 과정은 해리 (O-O) 하고 이온화 과정을 수반합니다. 따라서 O2+O-->O3가 많이 만들어집니다. 또한 O+와 O2+ 도 많이 만들어지는데, O3는 쉽게 다시 해리되면서 O2+O의 [O] 형성이 되고 산화력을 가지게 됩니다. Ar은 Ar+와 Ar*의 가 많이 만들어지고, 이온화 과정과 Ar*는 산소 플라즈마의 [O] 형성에 기여하게 됩니다. 특히 Ar*은 플라즈마를 유지하는데 큰 지지대 역할을 하므로, Ar/O2 조합의 플라즈마 형성을 이해할 수 있으실 겁니다.
따라서 산소 플라즈마에 대해 검색과 함께 Ar 플라즈마에 대한 검색에서도 위의 설명을 확인하실 수 있으실 것 입니다. 이들의 화학 반응에 대해서는 화공 전공의 자료에서 답을 찾으실 수 있으실 것으로 기대합니다.