KR102155512B1 - Method for Reducing Arcing Electrostatic Chuck - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조용 정전척의 아킹 현상 개선방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정에 사용되는 정전척 측면의 아노다이징 코팅막이 쉽게 손상되는 방지하는 동시에, 이미 손상된 정전척 측면의 아노다이징 코팅막이 플라즈마 상태의 공정 가스로부터 노출되지 않도록 하여 아킹 현상을 개선시킬 수 있으며, 정전척의 내전압 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조용 정전척의 아킹 현상 개선방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck for semiconductor manufacturing, and more particularly, to prevent the anodizing coating film on the side of the electrostatic chuck used in the semiconductor manufacturing process from being easily damaged, and at the same time, the anodizing coating film on the side of the electrostatic chuck that has already been damaged is in a plasma state. The present invention relates to a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck for semiconductor manufacturing, which can improve the arcing phenomenon by not being exposed to the process gas of, and improve the withstand voltage characteristics of the electrostatic chuck.
Description
본 발명은 반도체 제조용 정전척의 아킹 현상 개선방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조시 플라즈마에 의하여 정전척에 발생하는 아킹 현상을 방지하기 위한 반도체 제조용 정전척의 아킹 현상 개선방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck for semiconductor manufacturing, and more particularly, to a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck for semiconductor manufacturing to prevent the arcing phenomenon that occurs in the electrostatic chuck during semiconductor manufacturing.
통상적으로 반도체장치는, 웨이퍼에 사진, 확산, 식각, 화학기상 증착 및 금속막 증착 등의 공정을 수행함으로써 요구되는 제작되는 극히 정교한 장치로서, 이들 공정 중 빈번히 수행되는 공정의 하나로 식각 공정이 있다.In general, semiconductor devices are extremely sophisticated devices that are required by performing processes such as photographing, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal film deposition on a wafer, and an etching process is one of the frequently performed processes.
이러한 식각 공정은, 밀폐되어 진공압 상태를 이루는 챔버 내부에 웨이퍼를 위치시키고, 이 웨이퍼에 대향하여 요구되는 공정 가스를 투입함과 동시에 RF(radio frequency) 파워를 인가함으로써 플라즈마 상태의 공정 가스로 하여금 웨이퍼 상의 불필요한 부위를 식각 제거하도록 하는 공정이다.In this etching process, the process gas in the plasma state is generated by placing a wafer in a chamber that is sealed and forming a vacuum pressure state, and by injecting a required process gas to face the wafer and simultaneously applying a radio frequency (RF) power. This is a process to remove unnecessary areas on the wafer by etching.
여기서, 상술한 공정 가스에 의한 식각은 특정 방향성을 갖고 있으며, 이에 대응하는 웨이퍼는 정확한 위치에 고정된 상태를 유지시키기 위한 척이 요구된다.Here, etching by the above-described process gas has a specific direction, and a chuck is required for maintaining a fixed state of a wafer corresponding thereto.
이렇게 웨이퍼를 고정하는 종래의 척은, 웨이퍼 에지 부위를 기계적으로 압착 고정하는 방식으로서, 계속적인 공정 수행시 웨이퍼의 무빙 재현성이 부족하고, 웨이퍼 에지 부위가 척에 의해 약 2 ~ 3 ㎜ 정도의 범위를 커버함에 따라 수율이 저하되며, 또 웨이퍼의 휨 현상과 척에 의한 그림자 효과(shadow effect) 등이 발생된다.The conventional chuck that holds the wafer in this way is a method of mechanically pressing and fixing the edge of the wafer, and the moving reproducibility of the wafer is insufficient during continuous processing, and the wafer edge is in the range of about 2 to 3 mm by the chuck. As it covers, the yield decreases, and warpage of the wafer and a shadow effect due to the chuck occur.
그리고 웨이퍼의 온도 제어의 균일성 및 재현성이 부족하고, 기계적 구성에 의한 파티클의 발생 위험이 있으며, 웨이퍼 에지 부위의 패턴이 리프팅되는 등 많은 문제점을 갖고 있었다.In addition, there are many problems such as lack of uniformity and reproducibility of temperature control of the wafer, the risk of generation of particles due to the mechanical configuration, and the pattern of the wafer edge portion being lifted.
상술한 바와 같이, 기계적인 척의 복합적인 문제점을 개선하기 위한 방법으로 커패시턴스(capacitance)와 전압을 이용하여 웨이퍼를 흡착 고정하는 정전척(ESC: electro static chuck)이 개발되었고, 이러한 정전척에 관련한 종래 기술을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.As described above, an electrostatic chuck (ESC) for adsorbing and fixing a wafer using capacitance and voltage as a method to improve the complex problems of a mechanical chuck has been developed. The technology will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에 나타난 바와 같이, 식각 챔버의 하부에 설치되어 RF 파워가 인가되는 정전척의 하측 전극판(12)은, 통상 알루미늄 합금 재질의 것으로 중심 부위가 계단 형식으로 돌출된 형상을 이룬다.As shown in FIG. 1, the
이러한 하측 전극판(12)의 외측 표면에는 통상 공정 가스에 의한 식각 반응을 방지하기 위한 아노다이징(anodizing) 처리된 코팅막이 형성되고, 이 하측 전극판(12)의 중심부 소정 위치에는 웨이퍼를 흡착 고정하기 위한 정전척 조립체(20)가 설치됨으로써 정전척(10)으로 구성된다.On the outer surface of the
여기서, 상술한 정전척 조립체(20)의 구성은 하측 전극판(12)의 소정 부위를 관통 설치되어 하측 전극판과 상호 절연되는 전극단자(22)와 하측 전극판의 상측으로부터 접착필름(24)으로 접착되어 상술한 전극단자(22)와 접속되는 전극필름(26)으로 구성된다.Here, the above-described configuration of the
또한, 상술한 전극필름(26)의 구성은 상· 하층에 폴리이미드 재질이 함유된 절연성 필름(28a, 28b)이 위치되고, 이들 절연성 필름(28a, 28b) 사이에 금속 박막이 형성된 도전성 필름(30)과 이 도전성 필름(30)을 하층 절연성 필름(28b)에 접착시키기 위한 접착필름(32)이 적층 위치되며, 이들 각 필름(28a, 28b, 30, 32)이 열 압착으로 접합됨으로써 전극필름(26)으로 구성된다.In addition, in the configuration of the
또한, 상술한 하층 절연성 필름(28b)과 이에 접합되는 접착필름(32)의 소정 위치에는, 전극단자(22)의 돌출 부위가 삽입 가능한 구멍이 형성되고, 또 상술한 전극필름(26)을 하측 전극판의 상면에 접착시키기 위한 접착필름(24) 상에도 상기 전극단자(22)의 돌출 부위에 대응하는 구멍이 형성된다.In addition, in a predetermined position of the above-described lower insulating film 28b and the adhesive film 32 bonded thereto, a hole into which the protruding portion of the
그리고 이들 전극단자(22)와 전극필름(26)의 접속 관계는, 전극단자(22)의 돌출 부위가 전극필름(26)을 구성하는 도전성 필름(30)과 접속되는 것이고, 상술한 구성의 정전척 조립체(20)와 하측 전극판(12)이 다른 접착필름(24)으로 접착 결합됨으로써 정전척(10)으로 구성되는 것이다.And the connection relationship between these
따라서, 정전척(10)은, 아노다이징 코팅막이 형성된 하측 전극판(12)에 전극단자(22)가 관통 설치되고, 이 하측 전극판(12)의 상측면에 전극필름(20)이 접착필름(24)으로 접착되어 전극단자(22)와 전극필름(26)이 접속된 구성으로 이루어진다.Accordingly, in the
이러한 구성에 있어서, 전극단자(22)를 통해 전원이 인가되면, 웨이퍼는 정전척 조립체(20)에 형성되는 커패시턴스에 의해 상층의 절연성 필름(28a, 28b) 표면에 밀착 고정되고, 이어서 식각 챔버 내부에 공정 가스가 투입되어 상·하측 전극판에 RF 파워가 인가됨으로써 식각 공정을 수행하게 된다.In this configuration, when power is applied through the
그러나, 상술한 정전척의 구성에 의하면, 아노다이징 코팅막만이 형성된 정전척의 경우에는 평면 부위의 내전압이 약 1500 ~ 2000 V 수준이고, 외측 굴곡 부위의 내전압은 800 ~ 1000 V 수준으로, 굴곡 부위의 내전압이 낮은 이유는 아노다이징 코팅막이 수직으로 성장하기 때문에 굴곡 부위에는 균열(crack)의 생성이 불가피하고, 웨이퍼가 안착되는 상측면의 외측 부위에는 공정 수행시 플라즈마 상태의 공정 가스에 노출되어 코팅막을 포함한 하측 전극판의 몸체가 식각되어 아킹 및 그에 따른 파티클 발생을 유발하여 불균일한 식각율을 포함한 공정 불량을 초래하는 문제가 있었다.However, according to the configuration of the electrostatic chuck described above, in the case of the electrostatic chuck in which only the anodizing coating film is formed, the withstand voltage of the plane portion is about 1500 to 2000 V, the withstand voltage of the outer bent portion is 800 to 1000 V, and the withstand voltage of the bent portion is The low reason is that the anodizing coating film grows vertically, so the generation of cracks is inevitable in the bent part, and the outer part of the upper side where the wafer is seated is exposed to the process gas in the plasma state during the process, and the lower electrode including the coating film There is a problem in that the body of the plate is etched, causing arcing and subsequent particle generation, resulting in process defects including non-uniform etch rates.
또한, 하측 전극판 표면의 아노다이징 코팅막은, 견고한 처리 기술에 한계가 있으며, 재현성이 어렵고, 하측 전극판 몸체의 제한적인 재생 회수에 의해 그 수명이 단축되어 비경제적인 문제가 있었다.In addition, the anodizing coating film on the surface of the lower electrode plate has limitations in robust treatment technology, difficult reproducibility, and its life is shortened due to the limited number of times of regeneration of the lower electrode plate body, resulting in uneconomical problems.
그리고 아킹(arcing) 현상은, 상술한 바와 같이, 하측 전극판의 수명을 단축시킬 뿐 아니라, 다른 식각 설비의 수명을 단축시키는 비경제적인 문제가 있었다.In addition, the arcing phenomenon, as described above, not only shortens the life of the lower electrode plate, but also has an uneconomic problem of shortening the life of other etching equipment.
이에, 한국등록특허 제0278180호, 한국등록특허 제0899292호 및 한국등록특허 제1192967호에서는 정전척의 아킹 현상을 방지하기 위해 하측 전극판의 외측 형상에 대응하는 폴리이미드 필름 등과 같은 절연막을 하측 전극판의 외측 부위를 커버하여 하측 전극판이 플라즈마 상태의 공정 가스로부터 노출되는 것을 막는 정전척 조립체에 설치되는 절연막 형성 방법 및 정전척 조립체의 제작방법이 제시된 바 있고, 한국공개특허 제2013-0128810호에서는 스퍼터링의 기법으로 플라즈마 실리 코팅층을 이차로 형성하는 아킹 현상을 개선한 정전척 제조방법을 제시한 바 있다.Accordingly, in Korean Patent No. 0278180, Korean Patent No. 0899292, and Korean Patent No. 11192967, an insulating film such as a polyimide film corresponding to the outer shape of the lower electrode plate is used as the lower electrode plate to prevent arcing of the electrostatic chuck. A method of forming an insulating film installed on an electrostatic chuck assembly and a method of manufacturing the electrostatic chuck assembly to cover the outer portion of the lower electrode plate to prevent exposure from the process gas in the plasma state have been proposed. Korean Patent Publication No. 2013-0128810 discloses sputtering. A method of manufacturing an electrostatic chuck that has improved the arcing phenomenon of secondary formation of a plasma sili coating layer has been proposed.
그러나 이들은 정전척의 제작과정에 대한 기술로 이미 제작이 완료되거나, 사용 중인 정전척의 아킹 현상을 방지하거나 개선할 수 없고, 대부분의 아킹 발생부위인 측면 굴곡 부위에 적용이 어려우며, 정전척의 굴곡 부위에 적용하더라도 폴리이미드 필름을 사용하기 때문에 두께 조절이 용이하지 않는 문제점이 있었다.However, these are technologies for the manufacturing process of the electrostatic chuck that have already been manufactured or cannot prevent or improve the arcing phenomenon of the electrostatic chuck in use, and are difficult to apply to the lateral bends, which are the most arcing areas, and are applied to the bent areas of the electrostatic chuck. Even so, there is a problem in that thickness control is not easy because a polyimide film is used.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 제조공정에 사용되는 정전척 측면의 아노다이징 코팅막이 쉽게 손상되는 방지하는 동시에, 이미 손상된 정전척 측면의 아노다이징 코팅막이 플라즈마 상태의 공정 가스로부터 노출되지 않도록 하여 아킹 현상을 개선시킬 수 있으며, 정전척의 내전압 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조용 정전척의 아킹 현상 개선방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention was conceived to solve the above problems, and at the same time preventing the anodizing coating film on the side of the electrostatic chuck used in the semiconductor manufacturing process from being easily damaged, the anodizing coating film on the side of the electrostatic chuck that has already been damaged is a process gas in a plasma state. It is an object to provide a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck for semiconductor manufacturing that can improve the arcing phenomenon by not being exposed from the electrostatic chuck and improve the withstand voltage characteristics of the electrostatic chuck.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, (a) 하측 전극판에 아노다이징 코팅막이 형성된 정전척을 준비하는 단계; (b) 상기 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막에 액상 폴리이미드를 도포하고, 경화시키는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계를 n회(단, n은 2 이상) 반복 수행하여 두께가 5 ㎛ ~ 200 ㎛인 실링 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 정전척의 아킹 현상 개선방법을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention includes: (a) preparing an electrostatic chuck in which an anodizing coating film is formed on a lower electrode plate; (b) applying and curing liquid polyimide on the anodizing coating film outside the lower electrode plate; And (c) repeating step (b) n times (where n is 2 or more) to form a sealing coating layer having a thickness of 5 µm to 200 µm.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 경화는 80 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행하되, n회 미만에서의 경화는 80 ℃ ~ 140 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행하고, n회 경화는 150 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the curing is performed at 80°C to 800°C for 10 minutes to 10 hours, but the curing at less than n times is performed at 80°C to 140°C for 10 minutes to 10 hours, and n The ash curing may be characterized in that it is performed at 150° C. to 800° C. for 10 minutes to 10 hours.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 n회 미만에서의 경화는 핫 플레이트(hot plate), 베이킹 오븐(baking oven) 및 열처리로(heat treating furnace)로 구성된 군에서 선택되는 것을 사용하고, n회 경화는 열풍기 또는 토치를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the curing at less than n times is selected from the group consisting of a hot plate, a baking oven, and a heat treating furnace, and n times Curing may be characterized by using a hot air fan or a torch.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 (a) 단계 후, 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막에 존재하는 불순물을 제거시키고, 불순물이 제거된 아노다이징 코팅막을 표면 처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, after the step (a), the step of removing impurities present in the anodizing coating film outside the lower electrode plate, and surface-treating the anodizing coating film from which the impurities have been removed is further included. can do.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 (c) 단계 후, 실링 코팅층의 내전압이 1,400 V 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, after the step (c), the withstand voltage of the sealing coating layer may be 1,400 V or more.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 (c) 단계 후, 아노다이징 코팅막 상에 형성된 실링 코팅층을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, after the step (c), it may be characterized in that it further comprises a step of removing the sealing coating layer formed on the anodizing coating film.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 실링 코팅층이 제거된 후, 아노다이징 코팅막의 내전압이 1,400 V ~ 1,600 V인 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, after the sealing coating layer is removed, the withstand voltage of the anodizing coating film may be 1,400 V to 1,600 V.
본 발명에 따르면 액상 폴리이미드를 이용하여 정전척 측면의 아노다이징 코팅막에 실링 코팅층을 형성함으로써, 아킹 현상이 주로 발생되는 정전척 외측면의 굴곡부위에도 적용이 가능하고, 실링 코팅층의 두께 조절이 용이할 뿐만 아니라, 균열이 형성된 정전척에도 적용이 가능하여 이미 제작이 완료되거나, 사용중인 정전척의 아킹 현상을 방지하거나 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by forming the sealing coating layer on the anodizing coating film on the side of the electrostatic chuck using liquid polyimide, it can be applied to the curved portion of the outer surface of the electrostatic chuck where arcing is mainly generated, and it is easy to adjust the thickness of the sealing coating layer. In addition, since it can be applied to an electrostatic chuck in which cracks are formed, there is an effect of preventing or improving the arcing phenomenon of the electrostatic chuck that has already been manufactured or is being used.
도 1은 종래의 정전척의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시예 1에서 처리된 정전척의 SEM 이미지이다.
도 4는 실시예 6에서 처리된 정전척의 EDS 이미지이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional electrostatic chuck.
2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.
3 is an SEM image of the electrostatic chuck processed in Example 1. FIG.
4 is an EDS image of an electrostatic chuck processed in Example 6.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 따른 반도체 제조용 정전척의 아킹 현상 개선방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, to describe in detail a preferred embodiment of a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck for semiconductor manufacturing according to the present invention so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. do.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.In each of the drawings of the present invention, the sizes or dimensions of the structures are shown to be enlarged or reduced compared to the actual size for clarity of the present invention, and the known configurations are omitted so as to reveal the characteristic configuration, so the drawings are not limited thereto. .
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the principles of the preferred embodiments of the present invention in detail, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In addition, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명은 (a) 하측 전극판에 아노다이징 코팅막이 형성된 정전척을 준비하는 단계; (b) 상기 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막에 액상 폴리이미드를 도포하고, 경화시키는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계를 n회(단, n은 2 이상) 반복 수행하여 두께가 5 ㎛ ~ 200 ㎛인 실링 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 정전척의 아킹 현상 개선방법에 관한 것이다. The present invention comprises the steps of: (a) preparing an electrostatic chuck in which an anodizing coating film is formed on a lower electrode plate; (b) applying and curing liquid polyimide on the anodizing coating film outside the lower electrode plate; And (c) repeating the step (b) n times (where n is 2 or more) to form a sealing coating layer having a thickness of 5 µm to 200 µm.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 정전척의 아킹 현상 개선방법은 정전척의 측면 아노다이징 처리된 부위에 액상 폴리이미드를 n회 반복적으로 도포 경화시켜 실링 코팅층을 형성시키되, 실링 코팅층의 형성 두께에 따라 경화 온도를 조절하여 실링 코팅층을 형성함으로써, 고온으로 인한 정전척의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 아노다이징 코팅막의 균열로 인해 아킹 현상이 주로 발생되는 하측 전극판의 외측 굴곡부위에도 종래 필름 형태의 절연막에 비해 밀봉이 용이하여 정전척의 아킹 현상을 효과적으로 개선시킬 수 있다.More specifically, the method for improving the arcing phenomenon of the electrostatic chuck according to the present invention is to form a sealing coating layer by repeatedly applying and curing liquid polyimide n times on the side anodized portion of the electrostatic chuck, but the curing temperature is adjusted according to the thickness of the sealing coating layer. By controlling and forming the sealing coating layer, not only can the electrostatic chuck damage due to high temperature be prevented, but also the outer bent portion of the lower electrode plate where arcing mainly occurs due to the crack of the anodizing coating film is sealed compared to the conventional film-type insulating film. Because it is easy, the arcing phenomenon of the electrostatic chuck can be effectively improved.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 정전척의 아킹 현상 개선방법은 먼저, 하측 전극판(12)에 아노다이징 코팅막(40)이 형성된 정전척(100)을 준비한다[(a) 단계].In the method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck according to the present invention, first, an
준비되는 정전척(100)으로는 반도체 제조설비에 사용되는, 아노다이징 코팅막(40)이 형성된 통상의 정전척이면 제한 없이 적용 가능하고, 이미 반도체 제조설비에 사용하고 있는 정전척 또한, 적용 가능하다. The prepared
상기 정전척의 구성은 일 예로 알루미늄 합금으로 중심 부위가 계단 형상으로 굴곡되어 돌출 형성되고, 외측부 표면에 아노다이징 처리된 하측 전극판(12); 및 상기 하측 전극판(12)과 절연되어 관통 설치되는 전극단자(22)와 상기 하측 전극판(12)의 상면에 접착되어 상기 전극단자(12)와 접속되는 전극필름(26)으로 구성된 정전척 조립체(20)를 포함할 수 있다.The configuration of the electrostatic chuck may include, for example, a
이후, 아노다이징 코팅막(40)이 형성된 정전척의 하측 전극판 외측면에 실링 코팅층을 형성하기 전에 아노다이징 코팅막에 존재하는 유기물 등의 불순물을 제거시키고, 액상 폴리이미드와의 접착력을 향상시키기 위해 불순물이 제거된 아노다이징 코팅막을 표면처리하여 아노다이징 코팅막 표면을 활성화한다. Thereafter, before forming the sealing coating layer on the outer surface of the lower electrode plate of the electrostatic chuck on which the
이때, 아노다이징 코팅막의 불순물 제거 및 표면 처리방법은 물, 용매 등을 이용한 통상의 세정방법을 이용하여 유기물 등의 불순물을 제거한 후, 러빙(rubbing)하거나, 에어 플라즈마(air plasma) 등을 이용할 수 있다.At this time, the method of removing impurities from the anodizing coating film and treating the surface may be performed by removing impurities such as organic substances using a conventional cleaning method using water or a solvent, and then rubbing or air plasma. .
이와 같이 아노다이징 코팅막(40)이 형성된 정전척이 준비되면, 아노다이징 코팅막에 형성된 균열(C)이나 기공 등을 메우고 아노다이징 코팅막이 쉽게 손상되는 것을 방지하여 아킹 현상을 개선시키기 위해 상기 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막(40)에 액상 폴리이미드를 도포하고, 경화시키는 단계를 n회(단, n은 2 이상) 반복 수행하여 두께가 5 ㎛ ~ 200 ㎛인 실링 코팅층(50)을 형성한다[(b) 및 (c) 단계].When the electrostatic chuck on which the
일반적으로 두께가 5 ㎛ 이상으로 도포된 액상 폴리이미드를 경화시키는 방법은 250 ℃ 이상의 고온에 정전척을 노출시켜 정전척에 도포된 액상 폴리이미드를 직접적으로 경화시켜야 하나, 250 ℃ 이상의 고온에 정전척이 직접적으로 노출될 경우에는 정전척이 손상될 위험성을 가지게 되므로, 본 발명에서는 정전척의 아노다이징 코팅막 상에 액상 폴리이미드를 반복적으로 n회 도포 및 저온 경화시켜 소정 범위의 두께(5 ㎛ ~ 200 ㎛)를 가지는 실링 코팅층을 형성시키고, 상기 형성된 실링 코팅층 표면을 히팅 수단을 이용하여 고온 경화를 수행함으로써, 정전척이 직접적으로 고온에 노출되는 것을 방지하여 고온으로부터 정전척의 손상 없이 내전압을 향상시킬 수 있다. In general, the method of curing liquid polyimide coated with a thickness of 5 ㎛ or more requires directly curing the liquid polyimide applied to the electrostatic chuck by exposing the electrostatic chuck to a high temperature of 250 ℃ or higher. In the case of direct exposure, there is a risk of damage to the electrostatic chuck. In the present invention, liquid polyimide is repeatedly applied n times and cured at low temperature on the anodizing coating film of the electrostatic chuck to a predetermined range of thickness (5 μm to 200 μm). By forming a sealing coating layer having a and performing high-temperature curing on the surface of the formed sealing coating layer using a heating means, the electrostatic chuck is prevented from being directly exposed to high temperature, thereby improving the withstand voltage without damaging the electrostatic chuck from high temperature.
상기 액상 폴리이미드는 주쇄에 이미드 결합(-CO-NH-CO-)을 가지는 액상의 열경화성 수지로, 높은 유동성을 가지고 있어 하측 전극판 외측 즉, 굴곡 부위(120)에 도포가 용이하고, 아노다이징 코팅막의 균열(C) 부위에도 채움이 용이하다.The liquid polyimide is a liquid thermosetting resin having an imide bond (-CO-NH-CO-) in the main chain, and has high fluidity, so it is easy to apply to the outside of the lower electrode plate, that is, the
이때, 상기 액상 폴리이미드의 도포방법은 스핀 코팅, 스프레이 코팅 등 다양한 방법으로 아노다이징 코팅막이 형성된 하측 전극판 외측면에 도포할 수 있다.In this case, the method of applying the liquid polyimide may be applied to the outer surface of the lower electrode plate on which the anodizing coating film is formed by various methods such as spin coating and spray coating.
하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막에 도포되는 액상 폴리이미드 총 함량은 경화 후, 형성된 실링 코팅층 두께가 5 ㎛ ~ 200 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛ ~ 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 40 ㎛ ~ 80 ㎛가 될 때까지 반복하여 도포될 수 있다. The total content of the liquid polyimide applied to the anodizing coating film outside the lower electrode plate will be 5 µm to 200 µm, preferably 20 µm to 100 µm, more preferably 40 µm to 80 µm, after curing. Until it can be applied repeatedly.
만일, 상기 실링 코팅층의 두께가 5 ㎛ 미만일 경우, 액상 폴리이미드가 전체적으로 균일하게 도포되었는지 확인하기 어려우며, 내전압 향상의 효과가 크지 않고, 200 ㎛를 초과할 경우에는 시간과 비용적인 측면을 고려해보았을 때 얻을 수 있는 효과가 미미하다.If the thickness of the sealing coating layer is less than 5 μm, it is difficult to check whether the liquid polyimide is uniformly applied as a whole, and the effect of improving the withstand voltage is not significant, and when it exceeds 200 μm, time and cost are considered. The effect that can be obtained is insignificant.
상기 아노다이징 코팅막상에 도포된 액상 폴리이미드는 80 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 경화를 수행하여 실링 코팅층을 형성하되, n회 미만에서의 경화는 80 ℃ ~ 140 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행할 수 있고, n회 경화(마지막 단계의 경화)에서는 150 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안, 바람직하게는 250 ℃ ~ 750 ℃에서 30 분 ~ 7 시간 동안, 더욱 바람직하게는 300 ℃ ~ 650 ℃에서 30 분 ~ 5 시간 동안 수행할 수 있다.The liquid polyimide applied on the anodizing coating film is cured at 80° C. to 800° C. for 10 minutes to 10 hours to form a sealing coating layer, but curing at less than n times is performed at 80° C. to 140° C. for 10 minutes to 10 hours. It can be carried out for a period of time, and n times curing (curing in the last step) at 150° C. to 800° C. for 10 minutes to 10 hours, preferably at 250° C. to 750° C. for 30 minutes to 7 hours, more preferably It can be carried out for 30 minutes to 5 hours at 300 ℃ ~ 650 ℃.
만일, 마지막 경화단계 이전의 n회 미만에서의 경화가 80 ℃ 미만 또는 10 분 미만으로 경화를 수행할 경우에는 n회 경화(마지막 경화)를 수행할 수 있을 정도로 경화가 이루어지지 않아 마지막 경화를 수행할 수 없는 동시에 균일한 실링 코팅층을 형성할 수 없고, 140 ℃ 또는 10 시간을 초과하여 경화를 수행할 경우에는 정전척이 손상되거나, 또는 정전척의 수명이 감소할 수 있는 문제점이 발생될 수 있다. If curing is performed in less than 80°C or less than 10 minutes prior to the last curing step, the curing is not performed enough to perform n curing (last curing) and the final curing is performed. At the same time, it is impossible to form a uniform sealing coating layer, and when curing is performed for more than 140° C. or 10 hours, the electrostatic chuck may be damaged or the life of the electrostatic chuck may be reduced.
또한, 마지막 경화 단계인 n회 경화가 150 ℃ 미만 또는 10 분 미만으로 경화를 수행할 경우에는 전체적으로 충분한 경화가 이루어지지 않아 아킹 현상을 방지하거나 개선할 수 없고, 800 ℃ 또는 10 시간을 초과하여 경화를 수행할 경우에는 정전척이 손상되거나, 또는 정전척의 수명이 감소할 수 있는 문제점이 발생될 수 있다. In addition, if the last curing step, n-times curing is performed in less than 150 ℃ or less than 10 minutes, it is not possible to prevent or improve the arcing phenomenon due to insufficient curing as a whole, and curing exceeding 800 ℃ or 10 hours. In the case of performing the operation, the electrostatic chuck may be damaged or the life of the electrostatic chuck may be reduced.
상기 n회 미만의 경화는 핫 플레이트(hot plate), 베이킹 오븐(baking oven) 및 열처리로(heat treating furnace)로 구성된 군에서 선택되는 히팅 수단을 사용할 수 있고, n회 경화는 실링 코팅층 표면만을 가열시킬 수 있는 열풍기(hot gun), 토치 등의 히팅 수단을 사용할 수 있다.For the curing less than n times, a heating means selected from the group consisting of a hot plate, a baking oven and a heat treating furnace may be used, and the curing n times only heats the surface of the sealing coating layer. Heating means such as a hot gun or a torch can be used.
이하, 액상 폴리이미드가 3회 반복 도포 및 경화시켜 처리된 정전척의 아킹 현상 개선 방법을 일 예로 들어 구체적으로 설명하면, 상기 실링 코팅층(50)은 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막(40)에 1회로 액상 폴리이미드를 스프레이 코팅 방법으로 도포하고, 80 ~ 140 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 핫 플레이트로 열 경화시켜 두께가 2 ~ 10 ㎛인 제1 실링 코팅층을 형성한 다음, 2회로 액상 폴리이미드를 스프레이 코팅 방법으로 도포하고, 80 ℃ ~ 140 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 핫 플레이트로 열 경화시켜 두께가 2 ~ 10 ㎛인 제2 실링 코팅층을 형성한다. 이후 제2 실링 코팅층에 3회로 액상 폴리이미드를 도포하여 실링 코팅층의 총 두께가 5 ㎛ ~ 200 ㎛를 만족하면, 이전 경화 온도보다 높은 온도 즉, 150 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 열풍기 등을 이용하여 3회로 도포된 액상 폴리이미드 표면을 열 경화시켜 실링 코팅층을 형성시킬 수 있다.Hereinafter, a method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck treated by repeatedly applying and curing liquid polyimide three times will be described in detail, as an example, wherein the sealing
전술된 방법으로 처리된 정전척은 고온으로 인한 정전척의 손상 위험 없이 굴곡 부위(120)의 내전압을 평탄 부위(110)의 내전압 수준인 1,400 V 이상으로 유지시킬 수 있어 아킹 현상을 개선시킬 수 있다. The electrostatic chuck treated by the above-described method can maintain the withstand voltage of the
또한, 본 발명에 따른 정전척의 아킹 현상 개선방법은 아노다이징 코팅막 상에 형성된 실링 코팅층(50)을 제거하는 단계를 추가로 포함하여, 아킹 현상이 발생되는 원인인 아노다이징 코팅막(40)의 크랙 부위에만 액상 폴리이미드를 충진시키고, 나머지 실링 코팅층(50)을 제거하여 내전압 특성을 아노다이징 코팅막 평탄면과 동일한 수준으로 만들 수 있다.In addition, the method for improving the arcing phenomenon of the electrostatic chuck according to the present invention further includes the step of removing the sealing
이때, 상기 아노다이징 코팅막 상에 형성된 실링 코팅층은 아노다이징 코팅막의 경도보다 낮은 경도를 가지고 있는 스크레이퍼(scraper)를 사용하여 아노다이징 코팅막상에 형성된 실링 코팅층을 제거할 수 있다. 만약, 아노다이징 코팅막의 경도보다 무르지 않은, 즉 높은 경도 재질의 스크레이퍼를 사용할 경우에는 실링 코팅층을 제거하는 과정에서 아노다이징 코팅막을 손상시킬 수 있다. In this case, the sealing coating layer formed on the anodizing coating layer may be removed using a scraper having a hardness lower than that of the anodizing coating layer to remove the sealing coating layer formed on the anodizing coating layer. If a scraper of a material that is not softer than the hardness of the anodizing coating layer, that is, a material having a high hardness is used, the anodizing coating layer may be damaged in the process of removing the sealing coating layer.
이와 같이 방법으로 처리된 정전척은 아노다이징 코팅막의 내전압이 1,400 V ~ 1,600 V로, 정전척의 평면 부위(110)와 굴곡 부위(120)와의 내전압 차이를 없애 아킹 현상을 개선시킬 수 있다.In the electrostatic chuck treated in this way, the withstand voltage of the anodizing coating film is 1,400 V to 1,600 V, and the arcing phenomenon can be improved by eliminating a difference in withstand voltage between the
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are only examples to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
<< 실시예Example 1> 1>
알루미늄 재질의 아노다이징 코팅막이 형성된 정전척 외측의 액상 폴리이미드 코팅 부위를 물로 세척한 후, 에어 플라즈마(air plasma)로 표면 처리하여 아노다이징 표면 유기물을 제거하는 동시에 표면을 활성화시켰다. 활성화된 정전척 외측면의 아노다이징 코팅막상에 액상 폴리이미드를 스프레이 코팅방법으로 분사하여 도포한 후, 핫 플레이트(Hot Plate)를 이용하여 130 ℃ 에서 1 시간 동안 경화시켜 두께가 10 ㎛인 제1 실링 코팅층을 형성시켰다. 상기 형성된 제1 실링 코팅층에 액상 폴리이미드를 스프레이 코팅방법으로 분사시키고 핫 플레이트를 이용하여 130 ℃ 에서 1시간 동안 경화시켜 두께가 10 ㎛인 제2 실링 코팅층을 형성시킨 다음, 형성된 제2 실링 코팅층 상에 8회 반복적으로 액상 폴리이미드 분사시키고, 핫 플레이트를 이용하여 130 ℃에서 1시간 동안 경화시키는 작업을 반복하여 최종적으로 두께가 80 ㎛인 실링 코팅층을 형성시켰다. 형성된 실링 코팅층의 마지막 경화(n회 경화)를 위해 열풍기(Hot Gun)을 이용하여 액상 폴리이미드 표면을 630 ℃에서 1시간 동안 완전 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 80 ㎛인 정전척을 수득하였다.After washing the liquid polyimide coating part outside the electrostatic chuck on which the aluminum anodizing coating film was formed with water, the surface was treated with air plasma to remove organic substances on the anodizing surface and at the same time activate the surface. After spraying and applying liquid polyimide on the anodizing coating film on the outer surface of the activated electrostatic chuck by spray coating, it is cured at 130°C for 1 hour using a hot plate to make the first sealing with a thickness of 10 μm. A coating layer was formed. The liquid polyimide was sprayed on the formed first sealing coating layer by a spray coating method and cured at 130° C. for 1 hour using a hot plate to have a thickness of 10 μm. After forming the second sealing coating layer, the liquid polyimide was repeatedly sprayed 8 times on the formed second sealing coating layer, and cured at 130° C. for 1 hour using a hot plate, and finally the thickness of 80 μm A sealing coating layer was formed. For the final curing (curing n times) of the formed sealing coating layer, the surface of the liquid polyimide was completely cured at 630° C. for 1 hour using a hot gun to obtain an electrostatic chuck having a thickness of the sealing coating layer of 80 μm.
<< 실시예Example 2> 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 실시예 1과 동일한 조건하에서 액상 폴리이미드를 10 ㎛씩 6회 도포 및 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 60 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but under the same conditions as in Example 1, liquid polyimide was applied and cured 6 times each 10 µm to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer thickness of 60 µm. I did.
<< 실시예Example 3> 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 실시예 1과 동일한 조건하에서 액상 폴리이미드를 10 ㎛씩 4회 도포 및 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 40 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but under the same conditions as in Example 1, liquid polyimide was applied and cured four times each 10 µm to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer thickness of 40 µm. I did.
<< 실시예Example 4> 4>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 실시예 1과 동일한 조건하에서 액상 폴리이미드를 10 ㎛씩 2회 도포 및 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 20 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but under the same conditions as in Example 1, liquid polyimide was applied and cured twice by 10 µm to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer thickness of 20 µm. I did.
<< 실시예Example 5> 5>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 실시예 1과 동일한 조건하에서 액상 폴리이미드를 5 ㎛씩 2회 도포 및 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 10 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but under the same conditions as in Example 1, liquid polyimide was applied and cured twice by 5 µm to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer thickness of 10 µm. I did.
<< 실시예Example 6> 6>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 실시예 1과 동일한 조건하에서 액상 폴리이미드를 2.5 ㎛씩 2회 도포 및 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 5 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but under the same conditions as in Example 1, liquid polyimide was applied and cured twice by 2.5 µm to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer thickness of 5 µm. I did.
<< 실시예Example 7> 7>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 아노다이징 코팅막 상에 형성된 실링 코팅층을 알루미늄 재질의 스크레이퍼를 이용하여 제거시킨 정전척을 수득하였다. An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but an electrostatic chuck was obtained in which the sealing coating layer formed on the anodizing coating film was removed using an aluminum scraper.
<< 비교예Comparative example 1> 1>
실시예 1에서 적용된 것과 동일한 정전척을 준비하되, 실링 코팅층을 형성하지 않았다.The same electrostatic chuck as applied in Example 1 was prepared, but the sealing coating layer was not formed.
<< 비교예Comparative example 2> 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 실시예 1과 동일한 조건하에서 액상 폴리이미드를 10 ㎛씩 25회 도포 및 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 250 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck with improved arcing was obtained in the same manner as in Example 1, but under the same conditions as in Example 1, liquid polyimide was applied and cured 25 times each 10 μm to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer thickness of 250 μm. I did.
<< 비교예Comparative example 3> 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 아킹 현상이 개선된 정전척을 수득하되, 마지막 경화 공정을 거치지 않고 저온에서만 경화시킨 실링 코팅층의 두께가 80 ㎛인 정전척을 수득하였다.An electrostatic chuck having an improved arcing phenomenon was obtained in the same manner as in Example 1, but an electrostatic chuck having a sealing coating layer having a thickness of 80 μm, which was cured only at low temperature without going through the final curing process, was obtained.
[[ 실험예Experimental example 1] One]
실링 코팅층의 형성이 잘 이루어져 아노다이징 굴곡 크랙을 메우고 있는지 확인하기 위해 실시예 1의 정전척 굴곡 부위를 파단하여 SEM(JEOL JSM-6010 Plus) 분석을 진행하였다.In order to check whether the sealing coating layer was formed well to fill the anodizing flexure cracks, the electrostatic chuck bent portion of Example 1 was fractured to perform SEM (JEOL JSM-6010 Plus) analysis.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이 실링 코팅층이 표면 전체에 고르게 도포되어 있는 것을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the sealing coating layer was evenly applied over the entire surface as shown in FIG. 3.
또한, 아노다이징 코팅막의 굴곡 크랙 내부에 폴리이미드가 제대로 충진되어 있는지 확인하기 위해 실시예 6의 정전척을 EDS(ENERGY DISPERSE X-RAY SPECTROMETER, JSM-6010LV_LA EDS)로 측정하였다.In addition, the electrostatic chuck of Example 6 was measured with EDS (ENERGY DISPERSE X-RAY SPECTROMETER, JSM-6010LV_LA EDS) in order to check whether the polyimide was properly filled inside the curved crack of the anodizing coating film.
그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 아노다이징 코팅막 크랙 안에서 폴리이미드의 구성원소인 탄소와 산소 성분이 검출되는 것을 확인할 수 있다. As a result, it can be seen that carbon and oxygen components, which are constituent elements of polyimide, are detected in the crack of the anodizing coating film as shown in FIG. 4.
따라서, 전술된 SEM 및 EDS 분석 결과를 통해 폴리이미드가 균일하게 도포되고 아노다이징 크랙 내부에도 충분히 채워진 것을 확인할 수 있었다.Therefore, through the above-described SEM and EDS analysis results, it was confirmed that the polyimide was uniformly applied and sufficiently filled inside the anodizing crack.
[[ 실험예Experimental example 2] 2]
CSA C22.2 측정법에 준하여 알루미늄 테이프를 사용하여 내전압을 측정하여 표 1에 나타내었다. 상기 내전압은 각 실시예와 비교예의 동일 조건에서 처리된 정전척 2개를 각각 5번씩 측정하여 나온 측정값의 범위를 나타낸 것이다.According to the CSA C22.2 measurement method, the withstand voltage was measured using an aluminum tape and shown in Table 1. The withstand voltage represents a range of measured values obtained by measuring two electrostatic chucks treated under the same conditions of each Example and Comparative Example five times each.
그 결과, 처리되지 않은 비교예 1의 정전척의 경우, 하측 전극판 외측 굴곡부위의 내전압이 800 ~ 1,000 V인 반면, 본 발명의 방법으로 처리된 실시예 1 내지 7의 정전척의 경우에는 하측 전극판 외측 굴곡부위의 내전압이 1,400 V 이상으로, 정전척의 평면 부위의 내전압 수준 이상으로 굴곡부위의 내전압을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.As a result, in the case of the untreated electrostatic chuck of Comparative Example 1, the withstand voltage of the outer bent portion of the lower electrode plate was 800 to 1,000 V, whereas in the case of the electrostatic chuck of Examples 1 to 7 treated by the method of the present invention, the lower electrode plate It was confirmed that the withstand voltage of the outer curved portion was 1,400 V or higher, and the withstand voltage of the curved portion could be improved above the withstand voltage level of the flat portion of the electrostatic chuck.
또한, 비교예 2의 정전척의 경우에는 굴곡부위와 평탄부위의 내전압이 실시예 1과 유사하나, 폴리이미드를 도포하고 경화하는 과정을 수차례 반복해야 하므로 시간과 비용적인 측면을 고려해 보았을 때 얻을 수 있는 효과가 미미함을 확인할 수 있었다.In addition, in the case of the electrostatic chuck of Comparative Example 2, the withstand voltage of the bent portion and the flat portion is similar to that of Example 1, but the process of applying and curing polyimide must be repeated several times, so it can be obtained in consideration of time and cost. It could be confirmed that the effect that was there was insignificant.
한편, 아노다이징 코팅막 상에 형성된 실링 코팅층을 제거시켜 크랙(crack) 부위에만 액상 폴리이미드를 충진시킨 실시예 7의 경우에도 아노다이징 코탕막 평탄면과 굴곡부위(외측면)의 내전압 차이를 없애 정전척의 아킹 현상을 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.On the other hand, even in the case of Example 7, in which the sealing coating layer formed on the anodizing coating layer was removed and liquid polyimide was filled only in the crack area, the difference in the withstand voltage between the flat surface of the anodizing cotang film and the curved portion (outer surface) was eliminated, and thus the electrostatic chuck was arcing. It was confirmed that the phenomenon can be improved.
(하측전극판 외측면)Flexion
(Outer side of lower electrode plate)
(하측전극판 상부면)Flat area
(Top surface of lower electrode plate)
[[ 실험예Experimental example 3] 3]
ASTM E384 측정법에 준하여 실시예 1 및 비교예 3의 경도값을 측정하였다. 이때, 하기 참조예 1은 실시예 1과 동일한 정전척에 실링 코팅층의 두께가 80 ㎛가 되도록 액상 폴리이미드를 8회 도포하며, 매회마다 Hot plate를 이용하여 120 ℃ 에서 10분간 경화시킨 후, 200 ℃ 에서 1시간, 그 후에 250 ℃ 에서 1시간 경화시켜 실링 코팅층의 두께가 80 ㎛인 정전척을 수득하여 측정한 결과값이다.The hardness values of Example 1 and Comparative Example 3 were measured according to ASTM E384 measurement method. At this time, the following Reference Example 1 is applied 8 times to the same electrostatic chuck as in Example 1 so that the sealing coating layer has a thickness of 80 µm, and cured at 120° C. for 10 minutes each time using a hot plate, 200 The results are measured by curing at °C for 1 hour and then at 250°C for 1 hour to obtain an electrostatic chuck having a sealing coating layer having a thickness of 80 µm.
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우, 정전척의 손상 없이 참조예와 유사한 실링 코팅층의 경도를 가짐을 확인할 수 있는 반면, 비교예 3의 경우에는 정전척의 손상은 없었으나, 실링 코팅층의 경도가 매우 낮음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, in the case of Example 1, it was confirmed that the hardness of the sealing coating layer was similar to that of the reference example without damaging the electrostatic chuck, whereas in the case of Comparative Example 3 there was no damage to the electrostatic chuck, but the hardness of the sealing coating layer. Was confirmed to be very low.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. All simple modifications or changes of the present invention can be easily implemented by those of ordinary skill in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
12 : 하측 전극판
22 : 전극단자
26 : 전극필름
20 : 정전척 조립체
40 : 아노다이징 코팅막
50 : 실링 코팅층
100 : 정전척
110 : 평면 부위
120 : 굴곡 부위
C : 균열(crack)12: lower electrode plate
22: electrode terminal
26: electrode film
20: electrostatic chuck assembly
40: anodizing coating film
50: sealing coating layer
100: electrostatic chuck
110: flat area
120: bending portion
C: crack
Claims (7)
(b) 상기 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막에 액상의 열경화성 폴리이미드를 도포하고, 경화시키는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계를 n회(단, n은 2 이상) 반복 수행하여 두께가 5 ㎛ ~ 200 ㎛인 실링 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 경화는 80 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행하되, n회 미만에서의 경화는 80 ℃ ~ 140 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행하고, n회 경화는 150 ℃ ~ 800 ℃에서 10 분 ~ 10 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 정전척의 아킹 현상 개선방법.
(a) preparing an electrostatic chuck in which an anodizing coating film is formed on a lower electrode plate;
(b) applying a liquid thermosetting polyimide to the anodizing coating film outside the lower electrode plate and curing it; And
(c) repeating step (b) n times (where n is 2 or more) to form a sealing coating layer having a thickness of 5 μm to 200 μm,
The curing is performed at 80°C to 800°C for 10 minutes to 10 hours, but the curing at less than n times is performed at 80°C to 140°C for 10 minutes to 10 hours, and n times curing at 150°C to 800°C A method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck, characterized in that performing for 10 minutes to 10 hours.
상기 n회 미만에서의 경화는 핫 플레이트(hot plate), 베이킹 오븐(baking oven) 및 열처리로(heat treating furnace)로 구성된 군에서 선택되는 것을 사용하고, n회 경화는 열풍기 또는 토치를 사용하는 것을 특징으로 하는 정전척의 아킹 현상 개선방법.
The method of claim 1,
The curing at less than n times is selected from the group consisting of a hot plate, a baking oven, and a heat treating furnace, and the curing n times is performed using a hot air fan or a torch. A method for improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck characterized by.
상기 (a) 단계 후, 하측 전극판 외측의 아노다이징 코팅막에 존재하는 불순물을 제거시키고, 불순물이 제거된 아노다이징 코팅막을 표면 처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 아킹 현상 개선방법.
The method of claim 1,
After the step (a), removing impurities present in the anodizing coating film outside the lower electrode plate, and surface-treating the anodizing coating film from which the impurities have been removed.
상기 (c) 단계 후, 실링 코팅층의 내전압이 1,400 V 이상인 것을 특징으로 하는 정전척의 아킹 현상 개선방법.
The method of claim 1,
After the step (c), the method for improving the arcing phenomenon of the electrostatic chuck, characterized in that the withstand voltage of the sealing coating layer is 1,400 V or more.
상기 (c) 단계 후, 아노다이징 코팅막 상에 형성된 실링 코팅층을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 아킹 현상 개선방법.
The method of claim 1,
After the step (c), the method of improving the arcing phenomenon of an electrostatic chuck, further comprising removing the sealing coating layer formed on the anodizing coating layer.
상기 실링 코팅층이 제거된 후, 아노다이징 코팅막의 내전압이 1,400 V ~ 1,600 V인 것을 특징으로 하는 정전척의 아킹 현상 개선방법.The method of claim 6,
After the sealing coating layer is removed, the withstand voltage of the anodizing coating layer is 1,400 V to 1,600 V.
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