[한국기술뉴스] 인제대학교 나노융합공학부 이제원 교수 연구팀은 중주파 플라즈마를 이용해 추가적 매칭 네트워크가 필요 없는 진공 플라즈마 처리 장치를 개발했다. 개발된 기술은 인제대학교 산학협력단을 통해 2020년 01월 29일 특허를 출원(출원번호 제1020200010244호)했다. 특허 명칭은 '중주파 전원을 이용한 진공 플라즈마 처리장치’이다. 산학협력단은 특허가 산업에서 활용될 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

우리가 알고 있는 대부분의 물질은 온도에 따라 상태가 변합니다. 고체에서 액체로 그리고 기체로 상태가 변합니다. 기체 상태에서 더욱더 높은 온도를 가하면 이온과 전자가 뒤섞여 플라즈마가 형성됩니다. 플라즈마는 직류, 초고주파, 전자빔 등 전기적 방법을 가해 만듭니다. 특히 진공 중에 플라즈마를 발생시키는 전원 장치로 라디오 주파수를 이용한 고주파 전원이 가장 일반적으로 사용됩니다.

고주파는 발생한 전원을 이용해 반응기 내의 전극에서 플라즈마를 발생시키려면 별도의 임피던스 매칭 네트워크가 필요합니다. 그로 인해 시스템 내부나 공정 조건이 변화하면 장치 사용에 제한이 크다는 문제가 있습니다.

인제대학교 연구팀은 중주파 플라즈마를 이용해 추가적 매칭 네트워크가 필요 없는 진공 플라즈마 처리 장치를 발명했습니다.

진공 중주파 플라즈마 장치는 두 개의 전극과 가스 유입 및 배출부로 구성되어 있습니다. 중주파 전원 장치를 두 개의 전극에 결합하여 진공 플라즈마를 발생시킵니다. 본 장치는 자체 개발한 볼트론 중주파 시리즈의 전원 장치를 이용합니다. 그로 인해  임피던스 매칭을 위한 추가적인 매칭 네트워크가 필요하지 않아 플라즈마를 쉽게 발생시킬 수 있습니다.

이를 통해 시스템 내부나 공정 조건을 변화시켜도 사용이 간편합니다.
진공 플라즈마 처리 장치의 자유도를 크게 높일 수 있어 플라즈마 공정의 경제성을 높이는데 기여할 것으로 기대됩니다.