CaO-Al2O3-SiO2 계 벌크 유리와 스프레이 코팅막의 CF4/O2/Ar 플라즈마 식각 시 내식성 비교

Abstract

본 연구에서는 CaO-Al2O3-SiO2(CAS) 계 유리 벌크와 유리 분체를 알루미나 소결체 표면에 스프레이 코팅막 적용 시 내플라즈마 특성에 대하여 비교하였다. CAS 유리 벌크와 유리 코팅막을 CF4/O2/Ar 플라즈마 가스에 노출시켰을 때의 식각율과 표면의 미세구조 분석을 통해 내플라즈마 특성을 확인하였다. CAS 유리 소성막은 유리 벌크와 비교하여 에칭속도가 최대 25배 빠른 것을 확인하였다. 유리 소성막의 표면 조도 값과 식각율 간의 통계학적으로 높은 상관성을 도출하였고, 이에 따라 소성막의 높은 표면조도가 빠른 식각을 유발하는 것으로 판단하였다. 그리고 유리 소성막은 Ca 성분의 함량이 적고, Si 함량이 많은 크리스토발라이트(cristobalite) 결정의 형성으로 인하여 Ca과 Ca 불화물에 의한 내플라즈마 효과가 감소한 것으로 판단된다. 따라서 CAS 유리 소성막은 유리 벌크에 비해 낮은 내플라즈마 특성을 갖는 것으로 판단된다. The difference of plasma resistance between the CAS glass bulk and coating films were compared. Plasmaresistance was confirmed by analyzing the etch rate and the microstructure of the surface when the CAS glass bulk andthe glass coating film were etched with CF4/O2/Ar plasma gas. CAS glass coating film was etched up to 25 times fasterthan the glass bulk. A statistically high correlation between the surface roughness and the etching rate of the coating filmwas derived, and thus, the high surface roughness of the coating film was determined to cause rapid etching. In addition,cristobalite crystals that has a low Ca content and a high Si content, was foamed on the glass coating film. Therefore, theCAS glass coating film is considered to have low plasma resistance compared to the glass bulk.