| 초록 |
태양전지, 영상 센서, TFT 등에 널리 사용되고 있는 수소화된 비정질 규소 박막(a-Si:H)은 반도체 공정 중에 널리 사용되고 있는 플라즈마 공정에 의해 제조할 수 있다. 양질의 비정질 규소 박막 제조를 위해서는 재료나 소자의 성능을 저하시키지 않고 박막 증착 속도를 증가시켜야 하는데 반도체 공정 중 박막 제조를 위한 a-Si PCVD 반응기에서는 1-3 Å/s의 느린 속도로 박막을 성장시키고 있다. 일반적으로 플라즈마 공정에서 단순히 공급 전력을 증가시켜 증착 속도를 높이는 경우 나노크기에서 미크론 크기를 가지는 입자들이 생성되어 플라즈마 반응기를 오염시키며 반도체 소자 및 반응기 효율성 등을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면 펄스 플라즈마 공정에서는 반복적인 plasma-on/-off로 수 나노크기의 클러스터가 생성되기 어려워 플라즈마 반응기내에서 미립자 생성이 상당히 억제되고 양질의 비정질 규소 박막을 높은 증착 속도로 제조할 수 있음이 보고된 바 있다. 따라서 펄스 플라즈마 공정은 주로 모노머 증착에 의한 초미세 박막제조 및 나노입자 코팅에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 공정 변수에 따른 펄스 플라즈마 공정에서의 균일한 입자 코팅을 이론적으로 분석하였다. plasma-off 시간이나, 혹은 입자 농도가 감소함에 따라 펄스 플라즈마 공정에 의한 박막 증착 속도는 증가하였다. 본 연구의 결과로부터 펄스 플라즈마 공정에서는 나노크기 클러스터들의 생성과 성장이 효과적으로 억제되었으며 펄스 플라즈마 공정은 양질의 박막 제조에 사용될 수 있을 것으로 판단된다. |
