표제지
목차
논문개요 13
제1장 서론 15
제2장 이론적 배경 17
제1절 내플라즈마 소재 (Plasma-resistant material) 17
제1항 플라즈마 17
제2항 내플라즈마 세라믹 20
제2절 결정화유리 (Glass-Ceramic) 23
제1항 결정화 메커니즘 23
제2항 결정화 거동 26
제3장 고밀도 YXOYFZ 내플라즈마 소재 개발 연구 및 CF₄ 플라즈마 내 거동 관찰[이미지참조] 28
제1절 실험 방법 28
제2절 결과 및 고찰 31
제3절 결론 47
제4장 CaO-Al₂O₃₋ZnO₋Na₂O₋K₂O계 결정화유리의 고경도 발현 효과에 미치는 TiO₂, ZrO₂ 단일/복합 치환 효과 48
제1절 실험 방법 48
제2절 결과 및 고찰 51
제3절 결론 68
제5장 ZnO-Al₂O₃₋CaO₋SiO₂계 결정화유리의 고경도 및 색도변화에 미치는 TiO₂(Rutile/Anatase) 치환 효과 69
제1절 실험 방법 69
제2절 결과 및 고찰 72
제3절 결론 86
참고문헌 87
Abstract 97
〈표 1〉 알루미늄 및 이트륨 관련 화합물의 표준 생성 엔탈피와 끓는점 21
〈표 2〉 선정된 합성 분말 조성 샘플 조성비 30
〈표 3〉 Rietveld법으로 도출된 합성 분말 샘플에 대한 Index refinements 33
〈표 4〉 열간 가압 소결 후 각 소결체 샘플의 소결 조건 37
〈표 5〉 Rietveld법으로 도출된 각 소결체 샘플에 대한 Index refinements 38
〈표 6〉 ICP-Etcher를 이용해 Plasma etching test를 진행한 공정 조건 43
〈표 7〉 Plasma etching test 후 각 샘플의 Etching depth, 표면 조도 분석결과 44
〈표 8〉 출발원료 CAZNK계 유리의 화학조성 비 50
〈표 9〉 CAZNK계 유리의 TiO2, ZrO2 치환에 따른 조성 비 50
〈표 10〉 핵형성제 치환량에 따른 각 샘플의 활성화 에너지 및 Avrami 상수 55
〈표 11〉 1120℃에서 열처리된 각 샘플의 표면 경도, 파괴인성 분석결과 67
〈표 12〉 출발원료 ZACS계 유리의 화학조성 비 71
〈표 13〉 ZACS계 유리의 Rutile TiO2, Anatase TiO2 치환에 따른 조성 비 71
〈표 14〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 표면 색도 분석결과 80
〈그림 1〉 DC 글로우 방전에 따른 I-V curve 19
〈그림 2〉 CCP(좌), ICP(우) 장비의 개략도 19
〈그림 3〉 식각 공정 후 파티클로 인한 웨이퍼 결함 종류 21
〈그림 4〉 불소 기반 플라즈마 환경 내에서 산화물 표면이 식각되는 개략도 22
〈그림 5〉 핵의 반경에 따른 자유에너지 변화 25
〈그림 6〉 표면, 내부 결정화 거동 모식도; a)내부결정화, b)표면 결정화 27
〈그림 7〉 출발 물질 분말 입도 분석 결과; YOF(위), YF₃(아래) 30
〈그림 8〉 합성 온도별 4개 분말 샘플에 대한 XRD 분석결과 32
〈그림 9〉 Rietveld법으로 도출된 합성 분말 샘플에 대한 상분율 분석결과 33
〈그림 10〉 합성된 4개 분말 샘플에 대한 DSC 분석결과 34
〈그림 11〉 합성된 4개 분말 샘플에 대한 입도 분석결과; (a) YF05, (b) YF10, (c) YF15, (d) YF20 35
〈그림 12〉 열간 가압 소결 후 각 소결체 샘플의 XRD 분석결과 37
〈그림 13〉 Rietveld법으로 도출된 각 소결체 샘플에 대한 상분율 분석결과 38
〈그림 14〉 각 소결체 샘플에 대한 표면 경도 분석결과 39
〈그림 15〉 각 소결체 샘플에 대한 XPS 분석결과;Yttrium 41
〈그림 16〉 각 소결체 샘플에 대한 XPS 분석결과;Oxygen 42
〈그림 17〉 각 소결체 샘플에 대한 XPS 분석결과;Fluorine 43
〈그림 18〉 Plasma etching test 후 각 소결체 샘플의 표면 Laser Confocal image 44
〈그림 19〉 Plasma etching test 전 각 샘플의 표면 SEM image 45
〈그림 20〉 Plasma etching test 후 각 소결체 샘플의 표면 SEM image 46
〈그림 21〉 1450℃에서 용융된 PG의 DTA, XRD 분석결과 및 713℃에서 열처리 후 XRD 분석결과 53
〈그림 22〉 핵형성제 치환량에 따른 승온 속도 별 각 샘플의 DTA 분석결과 54
〈그림 23〉 핵형성제 치환량에 따른 각 샘플의 활성화 에너지 Plot graph 55
〈그림 24〉 Tp₁부근 온도에서 열처리 한 (a) TZ3, (b) TZ5 샘플의 XRD 분석결과[이미지참조] 56
〈그림 25〉 1120℃에서 열처리된 각 샘플의 XRD 분석결과 61
〈그림 26〉 1120℃에서 열처리된 각 샘플의 결정화도 분석결과 62
〈그림 27〉 1120℃에서 열처리된 각 샘플 표면 SEM image;(a) T5, (b) T7, (c) T9, (d) TZ1, (e) TZ3 and (f) TZ5 63
〈그림 28〉 1120℃에서 열처리된 각 샘플 파단면 SEM image; (a) T7, (c) TZ5, (b), (d)는 각각 T7, TZ5 BSE mode image 64
〈그림 29〉 1120℃에서 열처리된 T7 표면 SEM/EDS image 65
〈그림 30〉 1120℃에서 열처리된 TZ5 표면 SEM/EDS image 66
〈그림 31〉 1120℃에서 열처리된 각 샘플의 표면 광택도 분석결과 67
〈그림 32〉 PG의 DTA 및 XRD 분석결과 74
〈그림 33〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 XRD 분석결과 74
〈그림 34〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 결정화도 분석결과 75
〈그림 35〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 표면 SEM image; (a)PG, (b) T1, (c) T3, (d) T5, (e) AT1, (f) AT3, (g) AT5 76
〈그림 36〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 (a) T5, (b) AT5 샘플의 표면 SEM/EDS 분석결과 77
〈그림 37〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 표면 광택도 분석결과 80
〈그림 38〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 황색도 분석결과 81
〈그림 39〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 표면 경도 분석결과 81
〈그림 40〉 1050℃에서 90분간 열처리 후 각 샘플의 FT-IR 분석결과; (a) T1, T3, T5, (b) AT1, AT3, AT5 83
〈그림 41〉 각 샘플의 800~1300cm⁻¹ 범위에서 측정된 FT-IR spectra deconvolution 결과; (a) T1, (b) T3, (c) T5, (d) AT1, (e) AT3, (f) AT5 84
〈그림 42〉 각 샘플의 800~1300cm⁻¹ 범위에서 측정된 FT-IR spectra deconvolution 면적 분율 85
〈그림 43〉 각 샘플의 FT-IR spectra (800~1300cm⁻¹) Q₃/Q₁+Q₂ 면적 분율 85