플라즈마는 주로 저온에서 전구체의 화학적 반응성을 높이고 증착된 필름의 품질과 안정성을 개선하며 증착 속도를 높이기 위해 화학 기상 증착(CVD)에 사용됩니다. 이는 플라즈마에 의한 전구체 가스의 이온화 및 활성화를 통해 이루어지며, 이는 기판에 원하는 필름을 형성하기 위해 쉽게 반응할 수 있는 반응성 종의 형성을 용이하게 합니다.
낮은 증착 온도:
플라즈마 강화 CVD(PECVD)를 사용하면 기존의 열 CVD에 비해 훨씬 낮은 온도에서 필름을 증착할 수 있습니다. 예를 들어, 고품질 이산화규소(SiO2) 필름은 PECVD를 사용하여 300°C에서 350°C 범위의 온도에서 증착할 수 있지만, 표준 CVD는 유사한 필름의 경우 650°C에서 850°C 사이의 온도가 필요합니다. 이는 고온을 견딜 수 없는 기판이나 온도에 민감한 재료의 특성을 보존하는 데 매우 중요합니다.향상된 화학 반응성:
CVD 공정에서 플라즈마를 사용하면 반응성 종의 화학적 활성이 향상됩니다. DC, RF(AC), 마이크로파 등의 소스에서 생성된 플라즈마는 전구체 가스를 이온화 및 분해하여 고농도의 반응성 종을 생성합니다. 이러한 종은 에너지 상태가 높기 때문에 쉽게 반응하여 원하는 필름을 형성할 수 있습니다. 플라즈마에 의한 전구체 가스의 이러한 활성화는 일반적으로 열 CVD에서 화학 반응을 시작하고 유지하는 데 필요한 높은 열 에너지의 필요성을 줄여줍니다.
필름 품질 및 안정성 향상:
DC 플라즈마 제트, 마이크로웨이브 플라즈마, RF 플라즈마와 같은 플라즈마 강화 방식은 다른 CVD 기술에 비해 증착된 필름의 품질과 안정성이 더 우수합니다. 플라즈마 환경은 보다 제어되고 균일한 증착을 가능하게 하여 접착력, 밀도, 균일성 등의 특성이 개선된 필름을 제작할 수 있습니다. 이는 필름의 무결성과 성능이 중요한 애플리케이션에서 특히 중요합니다.더 빠른 성장 속도:
플라즈마 강화 CVD는 일반적으로 기존 CVD에 비해 성장 속도가 더 빠릅니다. 예를 들어 DC 플라즈마 제트, 마이크로웨이브 플라즈마, RF 플라즈마의 성장 속도는 각각 930 µm/h, 3-30 µm/h, 180 µm/h로 보고되고 있습니다. 이러한 높은 성장 속도는 처리량과 효율성이 중요한 산업 애플리케이션에 유용합니다.
