KR101665246B1 - 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프 - Google Patents
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Abstract
내구성이 우수하고, 접착제가 밀려나오지 않으며, 외관이 미려한 전극판 체결용 클램프를 제시한다. 그 클램프는 상부전극의 보스 삽입홀에 삽입되는 클램프 보스 및 클램프 보스에 끼워지는 클램프 탭을 포함하고, 클램프 탭은 내측 및 외측에 나사산을 가지는 탭 몸체 및 클램프 보스의 단턱부에 고정되며 탭 몸체로부터 확장되면서 원형의 외곽선을 이루는 탭 날개를 포함한다.
Description
본 발명은 전극판 체결용 클램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 발생시키는 역할을 하는 상부전극을 챔버 내에 고정시키기 위하여, 탭 날개를 이용하여 체결하는 전극판 체결용 클램프에 관한 것이다.
반도체 소자는 웨이퍼(wafer) 상부에 미세 패턴을 다양하게 형성하고, 필요에 따라 이러한 패턴을 식각하여 제조한다. 일반적으로 식각 공정은 건식 플라즈마 식각(dry plasma etching), 반응성 이온 식각(reactive ion etching), 이온 밀링(ion milling) 등과 같은 건식식각 기술을 적용한다. 건식식각 기술들은 습식식각에서의 수많은 한계를 극복하기 위하여 발전되어 왔다. 특히, 플라즈마 식각은 종방향 식각속도가 횡방향 식각속도보다 크기 때문에, 이를 활용하여 종횡비(aspect ratio)를 적절하게 조절할 수 있다. 플라즈마 식각공정은 플라즈마 처리 장치의 챔버 내에서 진행된다. 즉, 웨이퍼를 챔버 내에 로딩한 후, 챔버에 반응가스를 공급하고 고주파 전원을 인가하여 반응가스를 플라즈마 상태로 만든다. 플라즈마 상태가 된 반응가스는 물리적인 출동에 의해 웨이퍼의 식각공정을 진행한다.
플라즈마는 웨이퍼가 안착되는 하부전극 및 하부전극의 상측에 위치하며 샤워헤드의 기능을 갖는 상부전극 사이에서 발생한다. 이때, 상부전극을 챔버에 고정시키기 위한 클램프가 사용된다. 국내공개특허 제2009-0041132호는 상부전극의 일측에 형성된 삽입홀에 완충탭 및 완충탭의 내측에 헬리코일탭(helicoil tap)을 구비하여, 상부전극을 체결하는 볼트 체결구를 제시하고 있다. 그런데, 상기 체결방식은 상부전극을 볼트로 체결할 때, 힘이 상기 탭들에 집중되어, 상기 탭들이 쉽게 손상될 수 있다. 또한, 완충탭과 헬리코일탭 또는 헬리코일탭과 삽입홀 사이의 접촉면을 고정시키기 위하여 접착제를 사용하면, 접착제가 상기 탭들의 외부로 밀려나올 수 있다. 나아가, 완충탭 및 헬리코일탭이 상부전극의 외부로 그대로 노출되어 외관이 미려하지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내구성이 우수하고, 접착제가 밀려나오지 않으며, 외관이 미려한 전극판 체결용 클램프를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프는 상부전극의 보스 삽입홀에 삽입되는 클램프 보스 및 상기 클램프 보스에 끼워지는 클램프 탭을 포함한다. 이때, 상기 클램프 탭은 내측 및 외측에 나사산을 가지는 탭 몸체 및 상기 클램프 보스의 단턱부에 고정되며, 상기 탭 몸체로부터 확장되면서 원형의 외곽선을 이루는 탭 날개를 포함한다.
본 발명의 클램프에 있어서, 상기 클램프 보스는 상기 보스 삽입홀에 삽입되는 보스 몸체 및 상기 보스 몸체로부터 확장되어 상기 상부전극의 단턱부에 고정되는 보스 날개로 이루어진다. 상기 탭 날개의 두께는 상기 보스 날개의 두께보다 작은 것이 좋다. 상기 보스 날개에는 상기 클램프 보스를 체결하고 해체하기 위한 비트 삽입홀이 형성되어 있을 수 있다. 상기 클램프 보스는 상기 비트 삽입홀 및 상기 클램프 탭의 중공에 삽입되는 핀을 가진 비트에 의해 체결되고 해체될 수 있다.
본 발명의 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프에 의하면, 클램프 탭에 탭 날개를 구비하고 탭과 보스를 나사결합함으로써, 내구성이 우수하고, 접착제가 밀려나오지 않으며, 외관이 미려하다.
도 1은 본 발명에 의한 전극판 체결용 클램프가 적용되는 플라즈마 챔버의 상부전극 및 하부전극을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 전극판 체결용 클램프를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 전극판 체결용 클램프를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 클램프 보스를 체결하고 해체하기 위한 도구를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 전극판 체결용 클램프를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 전극판 체결용 클램프를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 클램프 보스를 체결하고 해체하기 위한 도구를 설명하기 위한 분해사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 클램프 탭에 탭 날개를 구비하고 탭과 보스를 나사결합함으로써, 내구성이 우수하고, 접착제가 밀려나오지 않으며, 외관이 미려한 클램프를 제시한다. 이를 위해, 탭 날개를 구비한 클램프 탭의 구조를 구체적으로 살펴보고, 클램프 탭에 의해 얻어지는 효과를 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 클램프 탭은 상부전극을 챔버에 고정하기 위한 클램프를 구성하는 하나의 요소이다. 상부전극은 판 형태이므로, 전극판의 일종이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전극판 체결용 클램프(100)가 적용되는 플라즈마 챔버의 상부전극 및 하부전극을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 1에 의하면, 플라즈마 챔버의 내부에 웨이퍼가 탑재되는 하부전극(10) 및 하부전극(10)과 함께 플라즈마를 형성하는 상부전극(20)이 일정한 간격만큼 이격되어 배치된다. 상부전극(20)에는 전면에 걸쳐 하부전극(10) 방향으로 반응가스를 공급하는 복수개의 가스공급공(22)을 구비한다. 가스공급공(22)을 거친 상기 반응가스는 하부전극(10) 및 상부전극(20) 사이에서 플라즈마 형태로 변환된다. 상부전극(20)은 상기 챔버 내부에 장착된 결합부재(30)에 결착된다. 이를 위해, 결합부재(30)에는 복수개의 결합볼트(32)가 삽입되는 볼트체결구(34)를 포함한다. 볼트체결구(34)에 대응하여, 상부전극(20)에는 본 발명의 실시예에 의한 클램프(100)가 배치된다. 결합볼트(32)는 볼트체결구(34)를 관통하여, 상부전극(20)의 제1 클램프(100)에 체결된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 전극판 체결용 클램프(100)를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 전극판 체결용 클램프(100)를 나타내는 분해사시도이다. 이때, 상부전극(20)에 관련된 구조는 도 1을 참조하기로 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 클램프(100)는 상부전극(20)에 형성된 보스 삽입홈(24)에 삽입된다. 클램프(100)는 보스 삽입홈(24)에 체결되는 클램프 보스(40) 및 상기 보스(40)에 나사결합하는 클램프 탭(50)로 구분된다. 클램프 보스(40)는 보스 몸체(40a) 및 보스 날개(40b)로 이루어진다. 보스 몸체(40a)는 보스 삽입홈(24)과 나사결합하며, 보스 날개(40b)는 상부전극(20)에 형성된 제1 단턱부(26)에 걸리도록 구성된다. 보스 날개(40b)는 제1 단턱부(26)에 걸치기 위하여 보스 몸체(40a)로부터 확장된다. 보스 삽입홈(24)은 나사결합이 용이하도록 원통형의 홈이 바람직하며, 보스 날개(40b)는 굳이 이에 한정하는 것은 아니나, 도 2에서와 같이 평면적으로 보아 원형의 외곽선을 가지는 것이 좋다.
보스 날개(40b)가 제1 단턱부(26)에 걸쳐지면, 결합볼트(32)로 인하여 가해지는 힘이 상기 보스(40)를 변형시키려는 힘을 분산시킨다. 만일, 보스 날개(40b)가 없으면 결합볼트(32)에 의한 힘이 보스 몸체(40a)에만 작용하나, 보스 날개(40b)가 있으면 상기 힘이 보스 날개(40b)로 분산된다. 이에 따라, 보스 날개(40b)로 인하여 클램프 보스(40)의 내구성이 향상된다. 상기 보스(40)를 보스 삽입홈(24)에 결합시키는 보스 나사산(46)은 드릴 가공 또는 사출 등을 이용하여 제작될 수 있다. 경우에 따라, 보스 날개(40b)에는 보스 날개(40b)를 상부전극(20)에 고정시키기 위한 복수개의 비트 삽입홀(42)을 별도로 둘 수 있다. 상기 삽입홀(42)에 의해, 클램프 보스(40)는 상부전극(20)에 보다 확실하게 체결하고 해체할 수 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
클램프 보스(40)는 열팽창계수가 작고 외부의 충격에 강한 재질이 바람직하다. 열팽창계수가 크면, 실리콘으로 이루어진 상부전극(20)의 파손을 일으킬 염려가 있다. 클램프 보스(40)는 베스펠 및 세라졸 중에 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 베스펠 또는 세라졸은 삽입되는 결합볼트(32)를 유동적으로 지지할 수 있으며, 내마모성, 전기절연성, 기계적 물성 및 내화학성이 우수한 폴리아미노계 소재이다.
클램프 탭(50)은 탭 몸체(50a) 및 탭 날개(50b)로 이루어지며, 클램프 보스(40)에 결합을 한다. 탭 몸체(50a)의 외측에는 외측 나사산(52) 그리고 내측에는 내측 나사산(54)이 형성된다. 외측 나사산(52)은 보스 몸체(40a)와 나사결합을 하고, 내측 나사산(54)은 결합볼트(32)와 나사결합을 한다. 외측 및 내측 나사산(52, 54)은 드릴 가공 또는 사출 등을 이용하여 제작될 수 있다. 이때, 탭 몸체(50a)의 내부는 중공(56)을 이룬다.
탭 날개(50b)는 클램프 보스(40)에 형성된 제2 단턱부(44)에 걸리도록 구성된다. 탭 날개(50b)는 제2 단턱부(44)에 걸치도록 탭 몸체(50a)로부터 확장된다. 탭 날개(50b)가 제2 단턱부(44)에 걸쳐지면, 결합볼트(32)로 인하여 가해지는 힘이 클램프 탭(50)을 변형시키려는 힘을 분산시킨다. 만일, 탭 날개(50b)가 없으면 결합볼트(32)에 의한 힘이 탭 몸체(50a)에만 작용하나, 탭 날개(50b)가 있으면 상기 힘이 탭 날개(50b)로 분산된다. 이에 따라, 탭 날개(50b)로 인하여 클램프 탭(50)의 내구성이 향상된다.
탭 날개(50b)는 굳이 이에 한정하는 것은 아니나, 도 2에서와 같이 평면적으로 보아 원형의 외곽선을 이루는 형태가 바람직하다. 왜냐하면, 클램프 탭(50)은 클램프 보스(40)에 나사결합을 위하여, 회전을 하기 때문이다. 탭 날개(50b)의 폭(W)은 보스 체결홀(42)을 무리없이 형성할 수 있는 정도이면 충분하다. 한편, 탭 날개(50b)의 두께는 보스 날개(40b)의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 이는 탭 날개(50b)가 안착되는 제2 단턱부(44)를 용이하게 구현하기 위한 것이다. 본 발명의 클램프 탭(50)은 금속 재질이 바람직하며, 여기서는 스테인레스강을 적용하였다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 클램프 보스(40)를 체결하고 해체하기 위한 도구를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 5에 의하면, 상기 도구는 드라이버(60) 및 드라이버(60)에 삽입되는 비트(62)로 이루어진다. 드라이버(60)는 사용자가 시계 방향 또는 반시계 방향을 돌려, 그 힘을 비트(62)에 전달할 수 있다. 비트(72)에는 클램프 탭(50)의 중공(56)에 삽입되는 제1 핀(64) 및 비트 삽입홀(42)에 삽입되는 제2 핀(66)이 형성되어 있다. 사용자가 제1 및 제2 핀(64, 66)을 각각 중공(56) 및 비트 삽입홀(42)에 넣고, 드라이버(60)를 회전시키면, 클램프 보스(40)를 용이하게 체결하고 해체할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 전극판 체결용 클램프는 탭 날개(50a)에 의해 힘을 분산시켜서, 클램프 탭(50)의 내구성을 증가시킨다. 이에 따라, 결합볼트(32)에 의해 상부전극(20)을 체결할 때, 클램프(100)가 파손되는 것을 줄일 수 있다. 또한, 클램프 탭(50) 및 클램프 보스(40) 사이에 접착제를 사용하여 접착한다고 하더라도, 상기 접착제가 클램프 탭(50)의 외부로 유출되는 것을 차단한다. 본 발명의 클램프 탭(50)은 탭 날개(50a)에 의해 탭 몸체(50a)가 외부로 드러나지 않도록 함으로써, 클램프 탭(50)의 외관을 미려하게 할 수 있다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10; 하부전극 20; 상부전극
22; 가스공급공 24; 보스 삽입홈
26, 44; 제1 및 제2 단턱부
30; 결합부재 32; 결합볼트
34; 볼트체결구 40; 클램프 보스
40a; 보스 몸체 40b; 보스 날개
42; 보스 체결홀 50; 클램프 탭
50a; 탭 몸체 50b; 탭 날개
52; 외측 나사산 54; 내측 나사산
60; 드라이버 62; 비트
64, 66; 제1 및 제2 핀
22; 가스공급공 24; 보스 삽입홈
26, 44; 제1 및 제2 단턱부
30; 결합부재 32; 결합볼트
34; 볼트체결구 40; 클램프 보스
40a; 보스 몸체 40b; 보스 날개
42; 보스 체결홀 50; 클램프 탭
50a; 탭 몸체 50b; 탭 날개
52; 외측 나사산 54; 내측 나사산
60; 드라이버 62; 비트
64, 66; 제1 및 제2 핀
Claims (5)
- 플라즈마를 발생시키는 역할을 하는 상부전극을 챔버 내에 고정시키기 위한 클램프에 있어서,
상기 상부전극의 보스 삽입홀에 삽입되는 클램프 보스; 및
상기 클램프 보스에 끼워지는 클램프 탭을 포함하고,
상기 클램프 탭은,
내측 및 외측에 나사산을 가지는 탭 몸체; 및
상기 클램프 보스의 단턱부에 고정되며, 상기 탭 몸체로부터 확장되면서 원형의 외곽선을 이루고, 상기 클램프 보스 및 상기 클램프 탭 사이의 접착제가 외부로 유출되는 것을 차단하는 탭 날개를 포함하고,
상기 클램프 보스는 상기 보스 삽입홀에 삽입되는 보스 몸체 및 상기 보스 몸체로부터 확장되어 상기 상부전극의 단턱부에 고정되는 보스 날개로 이루어지고, 상기 탭 몸체의 외측 나사산과의 나사결합을 하는 보스 나사산을 구비하고,
상기 상부전극은 결합볼트가 상기 클램프 탭의 내측에 형성된 중공을 이루는 상기 클램프 탭의 내측나사와 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 탭 날개의 두께는 상기 보스 날개의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프.
- 제1항에 있어서, 상기 보스 날개에는 상기 클램프 보스를 체결하고 해체하기 위한 비트 삽입홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프.
- 제4항에 있어서, 상기 클램프 보스는 상기 비트 삽입홀 및 상기 클램프 탭의 중공에 삽입되는 핀을 가진 비트에 의해 체결되고 해체되는 것을 특징으로 하는 탭 날개가 구비된 전극판 체결용 클램프.
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