KR100977315B1 - 플라즈마 챔버용 캐소드 전극 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼와 같은 반도체 부품의 식각 공정 또는 증착 공정에 이용되는 플라즈마 챔버의 일측에 설치되는 캐소드 전극의 구조를 개선하여 전기 및 열 전도성이 향상되도록 할 뿐만 아니라 그 수명이 길어질 수 있도록 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극에 관한 것이다. 이를 위해 구성되는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극은 챔버 내부로 공급된 반응가스를 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 인가되는 고주파 전압을 통해 여기된 상태의 플라즈마 상태로 변환시키는 플라즈마 챔버에 있어서, 캐소드 전극은 일정 두께를 갖는 원판 상으로 형성된 실리콘 재질의 전극판; 전극판의 외경에 대응하는 직경을 갖는 환형으로 이루어지되 플라즈마 챔버의 일측에 고정되는 그라파이트 재질의 전극링; 전극링의 하부면 상에 일정 깊이를 갖는 환형의 홈 형상으로 형성된 접착제 그루브; 접착제 그루브의 하부면 상에 접착제 그루브의 깊이보다 깊은 환형의 홈으로 형성된 스트랩 그루브; 스트랩 그루브 내측에 안착설치되어 전극판과 전극링의 전기적인 접촉이 되게 하는 금속 재질의 탄성 스트랩; 및 접착제 그루브에 도포되어 상기 전극링의 하부면 상에 전극판을 접착시키는 접착제를 포함하여 이루어진다.
플라즈마 챔버, 캐소드 전극, 전극판, 전극링, 탄성 스트랩, 접착제

Description

플라즈마 챔버용 캐소드 전극 및 그 제조방법{The cathode arc for the plasma chamber and the method for manufacturing the same}
본 발명은 플라즈마 챔버용 캐소드 전극에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼와 같은 반도체 부품의 식각 공정 또는 증착 공정에 이용되는 플라즈마 챔버의 일측에 설치되는 캐소드 전극의 구조를 개선하여 전기 및 열 전도성이 향상되도록 할 뿐만 아니라 그 수명이 길어질 수 있도록 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 챔버(plasma chamber)는 웨이퍼 등의 반도체 부품을 생산하는 과정뿐만 아니라 일반적인 공산품을 제조하는 과정에서 가공 중인 작업대상물(workpiece)에 식각(etching) 또는 플라즈마 화학 증착(plasma chemical vapor deposition) 공정이 수행되도록 하는 데 사용되는 설비들 중의 하나이다.
전술한 바와 같은 플라즈마 챔버는 작업 대상물(workpiece)에 따라서 그 구성 및 크기 등이 다양한 형태로 설비되는 것이 일반적인데, 웨이퍼와 같은 반도체 부품에 식각 또는 증착 공정을 수행하는 데 있어서는 도 1 에 도시된 바와 같은 형태의 플라즈마 챔버가 이용된다.
도 1 은 대한민국 특허청 등록특허공보 10-299975호에 실린 플라즈마 챔버의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 플라즈마 챔버(10)의 상부 및 하부에는 각각 캐소드 전극(20)과 애노드 전극(30)이 설치된다. 플라즈마 챔버(10)의 챔버(12) 일측에는 챔버 내부의 공기를 빼내기 위한 진공펌프(14)가 설치되는 한편 챔버(10)의 다른 일측에는 챔버 내부로 플루오르, 질소 등의 반응가스를 주입시키기 위한 가스주입구(16)가 설치된다. 또한, 고온 고압의 상태에 노출되는 플라즈마 챔버의 지속적인 냉각을 위해서 캐소드 전극(20)에는 냉각수의 순환이 가능한 냉각수 라인(18)이 구비된다.
따라서, 플라즈마 챔버(10)의 운전이 시작되어 챔버(12)의 내부가 진공 상태가 되도록 하면서 가스주입구(16)를 통해서 플루오르나 질소 등의 반응가스를 주입시킴과 동시에 전원(40)으로부터 캐소드 전극(20) 및 애노드 전극(30)에 고전압이 인가되면, 챔버(12) 내부가 플라즈마 상태에 이르게 된다. 이 과정에서 웨이퍼 등의 작업대상물(50)에는 플라즈마 상태의 반응가스에 의해서 식각 또는 증착 공정에 따른 가공이 이루어지게 된다.
한편, 캐소드 전극(20)은 도 2 에 도시된 바와 같이 다수의 가스통과공(22a)들이 형성된 다공판 구조의 전극판(22) 및 그 전극판(22)이 챔버(12)의 일측에 부착된 상태가 유지될 수 있도록 하기 위한 전극링(24)으로 구분된 형태로 이루어지는 것이 일반적이다.
전술한 바와 같이 캐소드 전극(20)을 전극판(22)과 전극링(24)으로 구분된 형태로 제작하는 이유는 캐소드 전극(20) 전체를 단일의 실리콘 부재로 제작하였을 경우에 비하여 제작비용이 절감될 수 있기 때문이다. 즉, 캐소드 전극(20)을 실리콘 재질의 단일의 몸체로 제작할 경우 전기 및 열 전도성 등이 우수하기 때문에 애노드 전극과의 사이에서 최적의 플라즈마 상태를 구현할 수 있으나, 그 가공공정이 복잡할 뿐만 아니라 가공시간이 오래 걸리기 때문에 제조단가가 높게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 일반적인 캐소드 전극(20)은 전술한 바와 같이 서로 다른 재질로 전극판(22) 및 전극링(24)을 분리 가공한 후에, 별도의 접합과정을 통해서 양 부재를 일체화시키는 공정을 통해서 제작되고 있다.
전극판(22)과 전극링(24)의 접합을 위해서 전극링(24) 상에는 접착제(26)인 엘라스토머(elastomer, 탄성중합체)가 도포되기 위한 환형상의 공간을 갖는 접착제 그루브(24a)가 형성된다. 즉, 전극판(22)과 전극링(24)을 접착시키는 과정에서 전극링(24) 상에 형성된 접착제 그루브(24a)에는 접착제(26)인 엘라스토머의 도포가 이루어진 상태에서 전극판(22)과 전극링(24)이 포개져 압착이 이루어진다.
그러나, 종래의 방식으로 캐소드 전극의 전극판과 전극링을 접착시키게 되면 접착제 그루브의 형성에 의해서 전극판과 전극링이 직접 접촉하게 되는 접촉면적이 상대적으로 줄어들 수밖에 없어서 전극판과 전극링 사이의 전기 및 열 전도도가 상대적으로 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 플라즈마 챔버의 가동 중에 발생되는 미세한 입자(particle)들이 캐소드 전극에 흡착이 이루어져 오염이 발생되었을 경우 이들을 세정하는 과정에서 사용되는 화학 세정제로 인하여 접착제인 엘라스토머의 접착력이 저하되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 웨이퍼 등과 같은 반도체 부품의 식각 또는 증착 공정에서 이용되는 플라즈마 챔버에 설치되는 캐소드 전극의 전극판과 전극링을 접착하는 방식을 개선하여 전극판과 전극링 사이의 전기 및 열 전도도가 향상되도록 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 캐소드 전극의 전극판과 전극링 사이를 접착시키기 위해 도포되는 접착제인 엘라스트머의 접착력이 화학 세정 과정에서도 저하되지 않도록 하기 위한 플라즈마 챔버용 캐소드 전극 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다.
본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극은 챔버 내부로 공급된 반응가스를 인가되는 고주파 전압을 통해 여기된 상태의 플라즈마 상태로 변환시킬 수 있도록 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극에 있어서, 캐소드 전극은 일정 두께를 갖는 원판 상으로 형성된 실리콘 재질의 전극판; 전극판의 외경에 대응하는 직경을 갖는 환형으로 이루어지되 플라즈마 챔버의 일측에 고정되는 그라파이트 재질의 전극링; 전극링의 하부면 상에 일정 깊이를 갖는 환형의 홈 형상으로 형성된 접착제 그루브; 접착제 그루브의 하부면 상에 접착제 그루브의 깊이보다 깊은 환형의 홈으로 형성된 스트랩 그루브; 스트랩 그루브 내측에 안착설치되어 전극판과 전극링의 전기적인 접촉이 되게 하는 금속 재질의 탄성 스트랩; 및 접착제 그루브에 도포되어 상기 전극링의 하부면 상에 전극판을 접착시키는 접착제를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 기술에서 전극판은 상하방향으로 다수의 가스통과공들이 관통형성되어 외부로부터 공급되는 반응가스가 가스통과공을 통해 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이로 공급되도록 구성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극에서 탄성 스트랩은 일정 폭을 갖는 스테인레스 박판이 코일 상으로 꼬인 구조로 이루어지는 한편 그 표면에는 주석 도금이 이루어질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극에서 접착제는 15 ~ 50℃의 온도조건하에서 접착이 이루어지되 내열온도가 200 ~ 500℃인 엘라스토머(elastomer, 탄성중합체)로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 제조방법은 챔버 내부로 공급된 반응가스를 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 인가되는 고주파 전압을 통해 여기된 상태의 플라즈마 상태로 변환시키는 플라즈마 챔버의 캐소드 전극을 제조하는 방법에 있어서, 전극링의 하부에 접착제 그루브를 환형의 홈 형상으로 형성하는 한편 접착제 그루브의 하부 상에 탄성 스트랩이 안착설치되도록 하기 위한 스트랩 그루브를 환형의 홈 형상으로 형성하고, 스트랩 그루브 내측에 금속재질로 된 탄성 스트랩을 안착 설치한 상태에서 접착제인 엘라스토머를 도포한 후 원판형 상으로 된 실리콘 재질의 전극판이 전극링의 하부 측에 부착되도록 하되, 탄성 스트랩을 통해 전극링과 전극판이 전기적으로 접촉되도록 하는 공정으로 이루어진다.
본 발명에 의해 구성되는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극은 전극판과 전극링이 서로 다른 재질로 이루어져 접착이 이루어지게 되더라도 전극판과 전극링 사이를 접합시키는 접합층 사이에 금속재질로 된 탄성 스트랩이 끼워지기 때문에 전극판과 전극링 사이의 전기 및 열의 전도성이 향상될 수 있는 커다란 장점이 있다.
또한, 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 전극판과 전극링 사이의 접합층 사이에 끼워진 금속재의 탄성 스트랩이 심의 기능을 하게 되어 캐소드 전극을 화학 약품 등으로 세정하는 과정에서 접착상태가 쉽게 파손되는 것이 방지되는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 구성 및 그 제조방법 등에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 분해 사시도, 도 4 는 본 발명에 따른 전극링의 저면 사시도, 도 5 는 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 단면도이다.
본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극(100)은 종래의 기술을 설명하는 과정에서 이미 설명된 바와 같이 크게 전극판(110)과 전극링(120)으로 그 구성이 이루어진다. 다만, 본 발명에서는 전극판(110)과 전극링(120)을 접합시키는 과 정에서 기존의 기술에서는 적용되지 않았던 탄성 스트랩(130)이 더 추가됨에 따른 구성 및 작용 효과 등에서 큰 차이점을 가진다.
도면에 도시된 바와 같이 다공의 원판형상으로 기제작된 전극판(110)을 플라즈마 챔버의 일측에 고정 장착시키기 위해서 제작되는 전극링(120)의 도면상 하부 일측에 탄성 스트랩(130)이 끼워지기 위한 별도의 스트랩 그루브(124)가 환형의 홈으로 형성되는데, 특히 이 스트랩 그루브(124)는 전극판(110)과 전극링(120)이 접합된 상태가 유지되도록 하는 접착제(140)가 도포되는 접착제 그루브(122)의 하부 내측에 마련되는 것이다. 즉, 스트랩 그루브(124)의 깊이는 접착제 그루브(122)의 깊이보다 깊게 형성되는 한편 그 폭은 좁게 형성된다.
스트랩 그루브(124)에 설치되는 탄성 스트랩(130)은 일정 폭을 갖는 스테인레스 등의 금속재를 박판의 띠형상으로 우선 가공한 후에 일정 피치 간격의 코일 형상으로 말아 제작되는 것이다. 따라서 탄성 스트랩(130)은 금속살(132)과 간극(134)이 연속하여 반복된 구조를 이룬다. 탄성 스트랩(130)의 길이방향뿐만 아니라 원주방향에서 탄성력을 띠도록 이루어져 일반 산업 분야에서 가스켓 스프링 등 다양한 형태로 사용되고 있는 것이다. 또한, 이러한 탄성 스트랩(130)은 코일 스프링 등과 같이 그 길이가 길이방향으로 연속되도록 제작되는데, 본 발명에 적용되는 과정에서는 스트랩 그루브(124)의 원주에 맞춰 그 길이를 절단한 후 양측 끝단을 서로 연결시켜 링 형상을 이루도록 할 수 있다.
도 6 은 탄성 스트랩(130)의 일부를 절단하여 직선 상으로 펼친 후 확대 도시한 도면으로서, 전술한 바와 같이 금속살(132)과 간극(134)이 일정 피치 간격으 로 연속되고 있음을 보이고 있다.
특히, 탄성 스트랩(130)의 표면은 주석 등으로 도금이 이루어진 것이 본 발명에 적용되었을 경우 더욱 나은 효과를 거둘 수 있다. 일반적으로, 스테인레스 재질의 박판에 도금된 주석은 접촉점에서 쉽게 변형될 수 있기 때문에 계면에서 접촉면적을 더욱 크게 하는 것으로 알려져 있다.
이러한 탄성 스트랩(130)을 전극판(110)과 전극링(120) 사이를 접착시키는 접착제(140) 사이에 설치하는 주된 이유는 탄성 스트랩(130)의 원주 표면에 전극판(110)과 전극링(120)이 각각 접촉되도록 하여 전극링(120)과 전극판(110) 사이의 전기 및 열 전도도가 더욱 향상될 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 탄성 스트랩(130)이 설치되지 않았을 경우에는 전극판(110)과 전극링(120) 사이를 접착시키기 위해서 접착제 그루브(122)에 도포되는 접착제(140)에 의해서 전극판(110)과 전극링(120)이 직접 접촉되는 면적이 상대적으로 적어질 수밖에 없지만, 본 발명의 경우와 같이 금속재의 탄성 스트랩(130)이 접착제(140) 사이에 설치되면 전극링(120)과 전극판(110) 사이에서 통전될 수 있는 접촉면적이 그만큼 증대될 수 있는 것이다.
특히, 도 5 에 확대 도시된 부분에서 보이는 바와 같이 탄성 스트랩(130)의 굵기는 스트랩 그루브(122)의 깊이에 비하여 크게 형성되어 전극판(110)과 전극링(120)이 상호 접합되었을 경우 그 가압력에 의해서 찌그러들면서 전기적으로 접촉되는 면적이 더욱 확대되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 전극판(110)과 전극링(120)이 상호 접합되기 전에는 탄성 스트랩(130)의 단면형상이 원형을 이루게 되 지만, 전극판(110)과 전극링(120)의 상호 접합이 이루어진 후에는 도면에 도시된 바와 같이 탄성 스트랩(130)의 단면형상은 대략 타원형상을 이루게 되는 것이다.
한편, 접착제 그루브(122)에 도포하여 전극링(120)과 전극판(110)를 접착시킬 뿐 아니라 그 접착된 상태가 유지되도록 하기 위한 접착제(140)는 엘라스토머(elastomer, 탄성중합체)로 이루어진다. 접착제(140)인 엘라스토머는 50℃ 이하의 상온(가열하거나 냉각하지 않은 자연 그대로의 기온을 말하는 것으로, 보통 15°C를 가리킨다.) 이상에서 접착이 이루어지되 그 내열온도는 200 ~ 500℃ 범위에 있는 것이 선택될 수 있다. 즉, 접착제(140)인 엘라스토머는 15 ~ 50℃의 온도조건하에서 접착이 이루어진다.
전극판(110)과 전극링(120)은 종래 기술의 설명에서 이미 설명이 이루어진 범주에서 크게 벗어나지 않는 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 전극판(110)은 일정 두께의 실리콘 재질로 이루어진 원판 형상에 상하방향으로 다수의 가스통과공(112)들이 관통된 다공판 구조로 이루어진다. 전극판(110)에 관통형성된 가스통과공(112)들은 플라즈마 챔버 내로 주입된 반응가스 등의 유동통로가 될 수 있다.
또한, 전극링(120)은 전극판(110)을 플라즈마 챔버의 일측에 일정 간격을 고정 및 지지하기 위한 것으로, 전극판(110)의 외경에 대응되는 지름을 갖는 링 형상으로 이루어지며, 도면에 도시된 바와 같이 그 일측의 단면구조는 상단부(120a)와 하단부(120b)가 서로 단차진 형태로 이루어질 수 있다. 특히, 전극링(120)은 종래기술의 경우와 같이 그라파이트(graphite) 재질로 이루어질 수 있다.
도 7a 내지 도 7g 는 본 발명의 일 실시 예에 따라서 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 제작과정을 보인 도면들이다.
우선, 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)을 구성하는 각각의 구성요소들 즉, 전극판(110), 전극링(120), 탄성 스트랩(130) 및 접착제(140)는 각각 별도의 제작과정을 통해 따로 제작되거나 시중에서 공급되는 제품으로 준비된다.
이러한 과정들 중에서 전극판(110)에는 도 7a 와 같이 다수의 가스통과공(112)들이 천공될 수 있고, 전극링(120)의 하부면 상에는 도 7b 및 도 7c 에 도시된 바와 같이 접착제 그루브(122) 및 스트랩 그루브(124)가 환형의 홈형상으로 형성된다. 특히, 스트랩 그루브(124)는 접착제 그루브(122)의 깊이보다 더 깊게 형성된다. 단, 전극판(110) 및 전극링(120)은 별도로 제작되는 것이기 때문에 그 제작순서는 중요한 것이 아니며, 전극링(120)의 접착제 그루브(122) 및 스트랩 그루브(124)의 경우에도 그 가공 과정에서의 순서는 바뀔 수 있는 것이다.
전술한 바와 같은 캐소드 전극(100)을 구성하는 부품들의 준비과정이 끝난 후에는, 각각의 부품들을 접합시키는 과정을 수행하게 된다.
우선, 도 7d 에 도시된 바와 같이 기제작된 전극링(120)을 작업대(200) 상에 설치하는데, 이 과정에서 접착제 그루브(122) 및 스트랩 그루브(124)가 상부를 향해 개방된 상태가 되도록 하여 탄성 스트랩(130)의 설치 및 접착제(140)의 도포가 용이하도록 한다.
그리고, 도 7e 와 같이 상부가 개방된 상태의 스트랩 그루브(124)의 내측에는 기제작된 탄성 스트랩(130)을 안착 설치시키게 된다. 이 과정에서 탄성 스트랩(130)은 링 형상으로 제작된 것이 끼워질 수도 있으며, 길이방향으로 길게 형성된 것을 둥글게 돌려 끼울 수도 있다.
그 후, 도 7f 에서와 같이 접착제 그루브(122)에는 접착제(140)를 균일한 두 께로 도포하게 되는데, 이 과정에서 스트랩 그루브(124)에까지 접착제를 도포하여 탄성 스트랩(130)이 접착제에 파묻힌 상태가 되도록 할 수 있다.
접착제(140)의 도포가 이루어진 후, 작업대(200)에 놓여진 전극링(120)의 상부 측에는 기제작된 전극판(110)을 적층시켜 접착제(140) 및 탄성 스트랩(130)을 사이에 두고 전극판(110)과 전극링(120)의 외곽 부분이 서로 맞대어진 상태가 되도록 한다. 이 과정에서 전극판(110)과 전극링(120) 사이가 가압되는 과정에서 전극링(120)의 측단면 형상은 원형에서 대략 타원형으로 변하게 되면서 전극판(110)과 전극링(120) 사이는 탄성 스트랩(130)을 매개체로 전기적인 접촉이 이루어지게 된다.
한편, 전극판(110)과 전극링(120) 사이가 접착제(140)에 의해서 접착되고 그 접착상태가 유지되도록 50℃ 이하의 상온 이상의 온도 조건에서 일정 시간 동안 두어 접착제의 응고가 이루어지도록 한다. 이 과정에서 전극판(110)을 상측에서 하측으로 가압하여 양 부재의 접착이 긴밀히 이루어지도록 할 수 있다.
마지막으로, 전술한 바와 같은 과정들을 통해서 전극판(110)과 전극링(120)이 접착되어 이루어진 캐소드 전극(100)은 작업대(200)로부터 분리시켜 캐소드 전극(100)의 제작을 완료한다.
위의 과정을 통해 제작된 캐소드 전극(100)은 플라즈마 챔버 내부의 일측에 애노드 전극과 대응된 위치에 설치된다. 한편, 플라즈마 챔버는 고온 고압의 상태에 노출되어 있을 뿐만 아니라 공정 과정에서 많은 양의 이물질(particle)들에 노출되기 때문에 캐소드 전극 및 애노드 전극은 일정 사용기간이 지나면 교환하거나 세정하여 사용하여야 한다. 그런데, 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)은 전극판(110)과 전극링(120) 사이의 접착제(140) 구간에 금속재의 탄성 스트랩(130)이 설치됨으로서 보다 긴밀하고 강한 접합상태가 상대적으로 오래 지속하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)을 화학 약품 등으로 세정하는 과정에서도 전극판(110)과 전극링(120) 사이의 접착제(140)가 쉽게 파손되지 않는 효과가 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)의 전극판(110)과 전극링(120) 사이에 설치된 탄성 스트랩(130)은 금속재질로 이루어짐에 따라 전극판(110)과 전극링(120) 사이의 전기 및 열 전도성이 크게 향상될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
도 1 은 종래의 일반적인 플라즈마 챔버의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2 는 종래의 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 분해 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 전극링의 저면 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 탄성 스트랩의 일부를 확대 도시한 도면.
도 7a 내지 도 7g 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 제작과정을 보인 도면.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
100. 캐소드 전극 110. 전극판
112. 가스통과공 120. 전극링
120a. 상단부 120b. 하단부
122. 접착제 그루브 124. 스트랩 그루브
130. 탄성 스트랩 132. 금속살
134. 간극 140. 접착제
200. 작업대

Claims (5)

  1. 챔버 내부로 공급된 반응가스를 인가되는 고주파 전압을 통해 여기된 상태의 플라즈마 상태로 변환시킬 수 있도록 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극에 있어서,
    상기 캐소드 전극은 일정 두께를 갖는 원판 상으로 형성된 실리콘 재질의 전극판;
    상기 전극판의 외경에 대응하는 직경을 갖는 환형으로 이루어지되 상기 플라즈마 챔버의 일측에 고정되는 그라파이트 재질의 전극링;
    상기 전극링의 하부면 상에 일정 깊이를 갖는 환형의 홈 형상으로 형성된 접착제 그루브;
    상기 접착제 그루브의 하부면 상에 상기 접착제 그루브의 깊이보다 깊은 환형의 홈으로 형성된 스트랩 그루브;
    상기 스트랩 그루브 내측에 안착설치되어 상기 전극판과 전극링의 전기적인 접촉이 되게 하는 금속 재질의 탄성 스트랩; 및
    상기 접착제 그루브에 도포되어 상기 전극링의 하부면 상에 상기 전극판을 접착시키는 접착제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극판은 상하방향으로 다수의 가스통과공들이 관통형성되어 외부로부터 공급되는 반응가스가 상기 가스통과공을 통해 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 탄성 스트랩은 일정 폭을 갖는 스테인레스 박판이 코일 상으로 꼬인 구조로 이루어지는 한편 그 표면에는 주석 도금이 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 접착제는 15 ~ 50℃의 온도조건하에서 접착이 이루어지되 내열온도가 200 ~ 500℃인 엘라스토머(elastomer, 탄성중합체)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극.
  5. 챔버 내부로 공급된 반응가스를 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 인가되는 고주파 전압을 통해 여기된 상태의 플라즈마 상태로 변환시키는 플라즈마 챔버의 캐소드 전극을 제조하는 방법에 있어서,
    전극링의 하부에 접착제 그루브를 환형의 홈 형상으로 형성하는 한편 상기 접착제 그루브의 하부 상에 탄성 스트랩이 안착설치되도록 하기 위한 스트랩 그루브를 환형의 홈 형상으로 형성하고, 상기 스트랩 그루브 내측에 금속재질로 된 탄성 스트랩을 안착 설치한 상태에서 접착제인 엘라스토머를 도포한 후 원판형상으로 된 실리콘 재질의 전극판이 전극링의 하부측에 부착되도록 하되, 상기 탄성 스트랩 을 통해 전극링과 전극판이 전기적으로 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 챔버용 캐소드 전극의 제조방법.
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