Others RF plasma 증착 시 arcing 관련하여 질문드립니다.
2017.11.09 21:13
안녕하세요,
재료공학과 연구실에서 연구를 하고 있는 대학원생입니다.
항상 좋은 답변 해주셔서 많은 도움을 받고 있습니다.
제가 이번에 Arcing 관련 이슈를 공부하고 있는데,
1. DC plasma에서의 arcing과 RF plasma에서의 arcing사이에 어떤 차이가 있는지 궁금합니다.
그리고,
2. RF plasma에서 발생하는 arcing을 줄일 수 있는 방법에는 어떠한 것들이 있는지도 궁금합니다.
감사합니다.
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글쎄요? 일단 우리가 아크라고 하는 현상은 I-V characteristic 에서는 abnormal glow 이후에서 발생하는 현상입니다. 즉, high current가 흐르게 되면 매우 큰 열이 발생하게 됩니다. 일부 spark와 혼돈이 되는데, 이는 high voltage에서 국부적으로 코로나 방전이 일어나는 현상입니다. 때로는 spark에서 arc로 전이가 될 수 있습니다. 즉, 국부적으로 하전이 커지고, 그곳으로 전기장이 모이게 되면 방전이 개시되게 됩니다. (우리가 플라즈마 상태에서 논의를 하므로, 하전이 되는 국부 면적을 하나의 전극이라 하면 상대 전극은 플라즈마 자체가 되고, 이는 매우 거대한 전하를 갖고 있는 공간입니다.)따라서 피뢰침으로 번개가 치는 것과 같은 spark가 발생하게 되면 구름(플라즈마)로 부터 전하들이 흐르는 channel이 만들어 지는데, 매우 저항이 적은 channel이라 할 수 있습니다. 따라서 이 channel로 플라즈마의 전하들이 흐르면서 arc로 천이를 하게 될 것입니다. 국부적으로 높은 열이 나서 arc 자리는 변형이 일어나고 전기장이 왜곡되면서 arc는 중단될 수 있습니다. 하지만 이전에 축적된 하전량이 크다면 생대적으로 긴 arc 가 만들어 질 수가 있게 됩니다. 따라서 박막 시 arc는 벽 표면 혹은 전극 표면 등에 쌓인 부도체 물질, 파티클 등에 축적된 전하들이 원인을 제공할 확률이 높음으로, 잦은 cleaning이 해결책이 되겠습니다.