KR102171058B1 - 엠보싱 구조 정전척의 제조방법 - Google Patents

엠보싱 구조 정전척의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엠보싱 구조 정전척의 제조방법에 관한 것으로, 정전척을 제조하는 단계(단계 1); Glass 면에 Al2O3 Bead Blast 처리하는 단계(단계 2); 다수의 홀이 행과 열로 연속되어 구비된 패턴 레이어층이 서스 메쉬층 상부에 결합되어 Screen Mask를 제조하는 단계(단계 3); 상기 Screen Mask를 상기 정전척 표면에 부착하는 단계(단계 4); 상기 엠보싱 Pattern을 코팅하는 단계(단계 5); 및 상기 Screen Mask를 상기 정전척 표면에서 탈착하는 단계(단계 6);를 포함하며, 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 좁게 할 수 있어 Chuck Force가 상승하며 온도편차를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

엠보싱 구조 정전척의 제조방법{Manufacturing method of Electrostatic chuck include Embossing Structure}
본 발명은 엠보싱 구조 정전척의 제조방법에 관한 것으로, 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 좁게 할 수 있어 Chuck Force가 상승하며 온도편차를 감소시킬 수 있는, 엠보싱 구조 정전척의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 또는 평판 디스플레이장치 제조 공정에서는 반도체 기판, 디스플레이 패널의 제조를 위한 다양한 종류의 척(chuck)들이 이용된다. 공정에 이용되는 척은 제조대상인 기판을 이송 및 거치하는 역할 외에도 챔버 내부에 기판과 함께 투입되어 기판에 대한 전극, 공정 진행을 위한 거치대의 역할을 하는 중요한 구성이다.
이러한 반도체 공정에 이용되는 다양한 척 중에서 디스플레이 패널의 위해 사용되는 척은 정전척을 주로 이용한다. 정전척은 디스플레이 패널 특히, LCD 패널의 생산시 패널을 구성하는 유리기판을 거치 및 이송하는 역할과 함께 유리기판 상에 전극, 필름 층 등응 형성하는 공정장비로 이용된다. 구체적으로 디스플레이 패널의 생산에 이용되는 정전척은 유리기판을 거치한 채로 증착 챔버 등에 투입되어 하부 전극의 역할을 하게 된다.
대한민국등록특허공보 제10-0994476호(2010.11.16.)에 정전척 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 상기 정전척은 유리기판과의 접촉 면적을 줄이기 위해 유리기판이 거치되는 표면에 도드라진 엠보싱 구조를 가지는 형태가 사용된다.
하지만, 상기 엠보싱 구조 정전척은 공정에 투입시 엠보싱 구조와 유리기판이 접촉하는 부분이 고열에 노출되면서, 유리기판 상에 얼룩이 형성되도록 하여 제조된 패널의 불량을 야기하고, 화질을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 엠보싱에 의해 유리기판 상에 스크래치 등을 형성함으로써 이 역시 불량을 야기하고 화질을 저하시키는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 대한민국등록특허공보 제10-1286724호(2013.07.18.)에 분할 엠보싱 구조 정전척이 개시되어 있다.
상기 분할 엠보싱 구조 정전척은 엠보싱을 다수개의 조각으로 분할하여 유리기판과의 접촉부의 면적은 감소시키면서도 종래와 동등하게 유리기판은 지지하도록 함과 아울러, 분할된 엠보싱 부위로 냉각가스의 공급이 이루어지게 하여 열불균형에 의한 얼룩 발생 및 이에 의한 품질저하, 불량 발생율을 저감하도록 하는 장점이 있지만, 엠보싱과 엠보싱의 간격이 짧은 정전척을 제조하기 어려운 단점이 있다.
KR 10-0994476 B1 2010.11.16. KR 10-1286724 B1 2013.07.18.
본 발명의 목적은 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 좁게하면서 엠보싱 개수를 증가시켜 Chuck Force가 상승하며 온도편차를 감소시킬 수 있는, 엠보싱 구조 정전척의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 엠보싱 중심의 간격이 좁아지더라도 엠보싱 조각의 파괴가 발생하지 않는, 엠보싱 구조 정전척의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 정전척을 제조하는 단계(단계 1); Glass 면에 Al2O3 Bead Blast 처리하는 단계(단계 2); 다수의 홀이 행과 열로 연속되어 구비된 패턴 레이어층이 서스 메쉬층 상부에 결합되어 스크린 마스크(Screen Mask)를 제조하는 단계(단계 3); 상기 스크린 마스크(Screen Mask)를 상기 정전척 표면에 부착하는 단계(단계 4); 상기 엠보싱 Pattern을 코팅하는 단계(단계 5); 및 상기 스크린 마스크(Screen Mask)를 상기 정전척 표면에서 탈착하는 단계(단계 6); 를 포함하는, 엠보싱 구조 정전척의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 3에서, 상기 패턴 레이어층는 상기 홀의 폭(D)이 홀과 홀 사이의 간격(L) 보다 크다.
상기 서스 메쉬(SUS Mesh)의 크기는 100~400mesh 이다.
상기 스크린 마스크를 형성하는 방법은, 상기 서스 메쉬층 위에 내열성 고분자물질을 도포하고 150℃에서 20~60분 동안 경화시켜 이루어진다.
상기 홀의 중심과 근접한 홀의 중심의 거리는 1~10㎜이다.
상기 패턴 레이어층의 홀의 폭이 서스 메쉬층의 오픈 공간 간격보다 크다.
상기 패턴 레이어층에 의하여 엠보싱이 구비되고, 상기 서스 메쉬층에 의하여 엠보싱 조각이 구비된다.
상기 엠보싱 조각은 직사각형 형상이다.
상기 단계 3에서, 상기 패턴 레이어층은 내열성 고분자물질, Nickel Foil 또는 Polyimide Film 중 어느 하나이다.
본 발명에 따른 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 좁게 하면서 엠보싱 개수를 증가시켜 Chuck Force가 상승하며 온도편차를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은 엠보싱 중심의 간격이 좁아지더라도 엠보싱 조각의 일부에서 파괴가 발생하지 않는 장점이 있다.
도 1은 종래 분할 엠보싱 구조 정천척의 설명도이다.
도 2는 종래 분할 엠보싱 구조 정전척의 제조방법으로 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 1㎜로 하는 경우의 문제점을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 SUS Mesh의 사진과 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 SUS Mesh층 위에 내열성 고분자물질을 통하여 엠보싱 패턴 레이어층을 형성하여 스크린 마스크를 형성한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 스크린 마스크를 형성하기 위해 엠보싱 패턴 홀을 형성시킨 Nickel Foil 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 Polyimide Film을 Plotter를 이용하여 Emboss Pattern 형성 후 Screen Mesh에 부착하는 방법의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7은 실시예 1에서 제조한 스크린 마스크의 사진이다.
도 8은 실시예 1에서 제조한 엠보싱 구조 정전척의 상면 사진과 고온의 Plasma 환경에서 안정성 테스트를 실시한 결과를 보여주는 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 출원인은 분할 엠보싱 구조 정전척(대한민국등록특허공보 10-1286724호 2013.07.18.)을 출원하여 등록된 바 있다.
도 1은 본 출원인이 출원하여 등록된 분할 엠보싱 구조 정천척의 설명도이다.
본 출원인이 출원한 분할 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은,
정전척을 제조하는 단계;
SUS Mask에 양면접착 테이프를 부착하는 단계;
상기 SUS Mask를 상기 정전척 표면에 부착하는 단계;
엠보싱 부위만 Al2O3 Bead Blast 처리하는 단계;
엠보싱 코팅하는 단계; 및
상기 SUS Mask를 상기 정전척 표면에서 탈착하는 단계;
를 포함한다.
본 출원인이 출원한 분할 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 10㎜ 이상으로 하는 것이 가능하였다.
반도체 기술이 발전하면서 정밀제어의 필요성이 높아지고, 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 줄여 달라는 요구가 있다. 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 1㎜로 하면 표 1과 같이 엠보싱 개수를 증가시킬 수 있어 Chuck Force가 상승하며 온도편차를 감소시킬 수 있으며, 이러한 온도편차의 감소는 열불균형에 따른 얼룩발생을 감소시켜 품질상승을 제공하는 장점이 있다.
Emboss Pitch(㎜) 2.0 1.5 1.0
Emboss 개수(ea) 586,640 1,178,704 2,645,722
ESC와 SUS Mask 간의 양면접착 테이프를 통한 접착 면적 분율(%)
56
50
9
하지만, 본 출원인이 출원한 분할 엠보싱 구조 정전척의 제조방법으로 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 10㎜ 이하로 할 수 없다. 종래 특허는 도 1과 같이 양면 접착 테이프를 SUS Mask에 부착하는 과정으로 달성되나, 엠보싱 중심부 사이의 간격이 좁아져 양면 접착 테이프를 SUS Mask에 부착하는 난이도 증가로 재작업 횟수가 증가하는 문제가 있다. 양면 접착 테이프를 SUS Mask에 직접 부착하는 작업은 엠보싱 중심부 사이의 간격이 좁아지면서 매우 높은 정교함을 요구하며, 이러한 정교함의 상승은 재작업의 횟수를 증가시켜 작업 속도가 늦어진다. 무엇보다도 엠보싱 간격이 2㎜ 이하에서는 실질적으로 작업 조차 하기 어렵다.
또한, 엠보싱 중심부 사이의 간격이 좁아지면 접착 면적의 급격한 감소로 인해 정전척과 SUS Mask 사이의 양면접착 테이프를 통합 접착 면적비율이 낮아지면서 3.5kgf/㎠ 고압의 Bead Blast 공정에서 SUS Mask가 들뜸 현상으로 불량율이 높아져 적용하기 어려운 문제가 있다(표 1 참조).
또한, 엠보싱 조각이 부채꼴 형상으로 이루어지면서 엠보싱 중심 간격이 좁아질수록 엠보싱 조각의 중심부의 면적이 급격히 작아서 조그마한 충격에도 쉽게 파괴되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 서스 마스크(SUS Mask)와 정전척 간의 양면 접착 테이프의 접착 면적의 급격한 감소를 해결하기 위한 방안으로, 양면 접착 테이프 접착 방식을 배제하면서 서스 메쉬층(160) 상부에 엠보싱 패턴 레이어층(110)를 형성하는 방식을 적용하였다.
다음은, 본 발명에 따른 엠보싱 구조 정전척의 제조방법에 대해 설명한다.
본 발명의 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은,
정전척을 제조하는 단계(단계 1);
Glass 면에 Al2O3 Bead Blast 처리하는 단계(단계 2);
다수의 홀이 행과 열로 연속되어 구비된 패턴 레이어층(110)이 SUS Mesh(서스 메쉬)층(160) 상부에 형성되는 스크린 마스크(Screen Mask, 100)를 제조하는 단계(단계 3);
상기 스크린 마스크(Screen Mask, 100)를 상기 정전척 표면에 부착하는 단계(단계 4);
상기 엠보싱 패턴을 형성하기 위하여 코팅하는 단계(단계 5); 및
상기 스크린 마스크(Screen Mask, 100)를 상기 정전척 표면에서 탈착하는 단계(단계 6);
를 포함한다.
상기 단계 1의 정전척 제조방법은 특별히 한정되지 아니하며, 일 실시예로 아래와 같이 제조할 수 있다.
상기 정전척의 제조방법은,
모재를 형성하는 단계(S1);
상기 모재의 표면을 비드 블라스팅(bead blasting) 처리하는 단계(S2);
상기 비드 블라스팅 처리된 모재 상면에 절연층을 형성하는 단계(S3);
상기 절연층의 표면을 연마하는 단계(S4);
상기 연마된 절연층의 표면을 비드 블라스팅(bead blasting) 처리하는 단계(S5);
상기 비드 블라스팅 처리된 절연층 상면에 전극 패턴을 형성하는 단계(S6); 및
상기 전극 패턴 상면에 유전층을 형성하는 단계(S7);
를 포함한다.
상기 단계 2는 유전층 Glass 면에 Al2O3 Bead Blast 처리하는 단계이다. 이때 Al2O3 Bead Blast 처리하는 단계에서 상기 Glass 면 중 댐(DAM)을 제외한다.
상기 댐은 유전층 전면 가장 자리를 따라 일정한 폭으로 형성된다. 이 댐은 기판이 유전층 상에 거치되면, 기판의 가장자리와 정전력에 의해 밀착하여 기판과 유전층 전면 사이에 공급되는 냉각 가스가 외부로 배출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해 댐은 엠보싱과 거의 같은 높이로 형성되어, 기판과 유전층이 효과적으로 밀착될 수 있게 한다.
한편, 본 출원인이 출원했던 종래의 특허와 달리 본 발명에는 Screen Mask를 부착하기 전에 Al2O3 Bead Blast 처리를 하고 있으며, 이는 통하여 Screen Mask의 손상을 방지할 수 있다.
상기 단계 3은 다수의 홀이 행과 열로 연속되어 구비된 패턴(Pattern) 레이어층(110)이 SUS Mesh층(160) 상부에 형성되는 Screen Mask(100)를 제조하는 단계이다. 본 발명에서 엠보싱(150)은 패턴 레이어층(110)에 의하여, 엠보싱(150) 안에서 분리된 조각인 엠보싱 조각(151)은 서스 메쉬층(160)에 의하여 형성된다. 즉, 본 발명의 스크린 마스크(100)는 간격이 넓은 상부층과 간격이 좁은 하부층으로 된 이중층으로 이루어진다. 엠보싱 조각(151)은 엠보싱(150) 내에 형성된 조각들로, 본 발명에서는 서스 메쉬에 의하여 형성되어 직사각형의 형상이고, 엠보싱(150)은 직사각형 또는 원형의 형상을 취한다.
상기 엠보싱(150)은 기판을 유전층과 일정거리 이격시켜 지지하는 역할을 한다. 이러한 엠보싱은 정전척 상에 거치되는 기판을 유전층과 일정거리 이격시켜 지지함으로써, 유전층과 기판 사이에 냉각가스가 공급될 수 있는 공간을 형성한다.
서스 메쉬(SUS Mesh)층(160)을 형성하는 서스 메쉬는 100~400 메쉬로 와이어 사이의 오픈 공간의 간격이 35 ~ 140μm 간격이다. 본 발명에 따른 엠보싱 중심부 사이의 간격은 1~10mm 사이이며, 1mm로 계산하면 다음과 같다.
엠보싱(150) 중심부와 중심부 사이의 간격은 1mm로, 엠보싱의 폭(엠보싱이 도 7과 같이 원형이면 직경, 엠보싱이 도 4와 5와 같이 사각형이면 1변의 길이, 이하에서는 '폭'으로 표기, D)이 600μm이고, 엠보싱 사이의 간격(L)은 400μm가 된다. 즉, 엠보싱이 형성되는 엠보싱 패턴 레이어층(110)에서 엠보싱(150)이 형성되는 홀의 폭이 600μm 이고, 홀과 홀 사이의 간격(L)이 400μm가 된다. 엠보싱의 홀의 폭(D)이 엠보싱과 엠보싱 사이의 간격(L)보다 크다. 이를 통하여 보다 많은 엠보싱을 제조할 수 있다. 엠보싱(150) 중심부 사이의 간격은 폭(D)과 간격(L)의 합이 된다.
또한, 200 메쉬는 오픈 공간 사이의 간격이 74μm가 되며, 600μm 의 폭을 갖는 엠보싱 내에서의 오픈 메쉬(엠보싱 코팅에 의하여 엠보싱 조각(151)이 됨)가 8개 포함된다. 100 메쉬는 오픈 공간 사이의 간격이 140 μm가 되며, 600μm의 폭을 갖는 하나의 엠보싱 내에서 4개의 오픈 메쉬가 포함된다. 즉, 하나의 엠보싱(150)내에서 엠보싱 조각(151)의 수는 폭(D)이 가장 큰 곳에서 4~8개가 된다. 따라서, 엠보싱이 직사각형으로 이루어지면 16 ~ 64 개의 엠보싱 조각(151)이 포함될 수 있고, 엠보싱이 원형으로 이루어지면 12 ~ 52 개의 엠보싱 조각(151)이 포함될 수 있다.
엠보싱 조각(151)은 서스 메쉬층(160)의 오픈 공간의 형상을 따라 상부에서 보았을 때에 직사각형 형상이 된다. 이는 스크린 마스크(100)의 하부를 서스 메쉬층(160)이 형성하기 때문이다.
본 발명에 따른 스크린 메쉬는 100 ~ 400 메쉬이며, 오픈 공간 수가 많을수록, 메쉬 와이어의 직경이 작을수록 바람직하다.
본 발명에서 스크린 마스크(100)를 형성하는 서스 메쉬층(160)과 패턴 레이어층(110)을 결합하는 방법은 아래와 같다.
먼저 패턴 레이어층(110)은 내열성 고분자물질, Nickel Foil 또는 Polyimide Film에 다수의 홀이 열과 행으로 구비된 패턴을 갖도록 구비된 것이다.
서스 메쉬층(160)과 그 상부의 패턴 레이어층(110)을 결합하는 방법은 내열성 고분자물질을 150℃에서 20~60분 동안 경화시켜 스크린 마스크(100)로 형성하거나, SUS Mesh층(160) 상부에 Nickel Foil을 에칭을 통하여 패턴형태로 구비하고 기계적으로 결합시켜 스크린 마스크(100)를 형성하거나 또는 Polyimide Film을 Plotter를 이용하여 Emboss Pattern 형성 후 SUS Mesh 상면에 부착하는 방법 중 어느 하나의 방법을 선택하여 사용할 수 있다. 이때 Polyimide Film은 접착력이 있는 필름으로 서스 메쉬층(160)과 접착 가능하다.
상기 내열성 고분자물질을 150℃에서 20~60분 동안 경화시키며, 이때 경화시간이 20분 이내이면 경화가 이루어지지 않고, 60분이 초과되면 고분자 형상에 변화가 발생된다.
상기 SUS Mesh의 사진과 도면을 도 3에 나타내었다.
상기 SUS Mesh의 크기는 100~400mesh 인 것이 바람직하다.
상기 SUS Mesh의 크기가 100mesh 미만이면 하나의 엠보싱 내에서의 엠보싱 조각의 수가 적어져 냉각가스인 헬륨의 이동이 자유롭지 못하는 문제가 있고, 400mesh 초과되면 엠보싱 조각들의 면적이 작아져 작은 충격에도 쉽게 파괴되고, 단계 5에서 진행되는 엠보싱 코팅시에 코팅이 균일하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.
상기 SUS Mesh층(160) 위에 결합되는 패턴 레이어층(110)이 결합된 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 도 4(b)와 같이 서스 메쉬층(160) 위에 패턴 레이어층(110)이 부착되어 있다. 도 4(a)에는 패턴 레이어층(110) 중 내열성 고분자물질이 부착된 형태의 평면도이다. 패턴 홀의 폭(D)이 패턴 홀 사이의 간격(L)보다 크게 도시되어 있으며, 패턴 홀 내에 엠보싱 조각(151)을 형성할 서스 메쉬의 오픈 공간이 복수개 들어간다. 패턴 레이어층(110)이 서스 메쉬층(160)보다 상부에 있으므로, 위에서 보았을 때에 고분자 물질에 의하여 서스 메쉬층의 와이어가 보이지 않고, 패턴 홀이 형성된 위치에서 서스 메쉬층의 와이어와 와이어로 이루어진 오픈 공간이 보인다.
도 7에는 스크린 마스크(100)의 일 실시예가 도시되어 있다. 여기에서 패턴레이어층(110)에서 패턴 홀의 형상이 원형이며, 패턴 홀의 폭(D)이 홀과 홀 사이의 간격(L)보다 크게 형성되고, 패턴 홀 내에서 서스 메쉬층(160)이 보인다. 서스 메쉬층이 보이지 않는 부분은 홀과 홀 사이의 간격(L)으로 내열성 고분자 물질, Nickel Foil 또는 Polyimide Film이 배치된 곳이다.
상기 내열성 고분자 수지로는 액정고분자(LCP), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드(PA) 등에서 1종을 선택하여 사용할 수 있으나, 200℃ 이상의 고온에서 기계적, 전기적 성질 등의 물리적 성질을 유지할 수 있는 내열성 고분자 수지라면 이에 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 내열성 고분자 수지 중 액정고분자(LCP)는 용융시 액정상을 나타내는 고분자이다. 액정고분자는 내열성, 강성, 안정성과 같은 물성이 뛰어나, 전자부품 또는 정밀성형 부품 제조시 사용되며, 액정고분자로는 주로 아로마틱 구조를 포함하는 폴리에스터계 수지가 사용된다. 액정고분자가 나타내는 특징으로서, 상기 액정상이란, 고체가 액체로 용융되었을 때, 고체상에서의 입자가 갖는 위치질서는 없어지지만, 액체상에서의 입자가 갖는 방향질서가 남아있는 것을 말한다. 따라서, 고체인 액정고분자를 용융시켜 액체로 만들고, 이를 일정한 방향으로 흘리면서 굳히면, 고분자 사슬이 일정 방향으로 배향된 고체상의 액정고분자를 얻을 수 있다.
도 4(b)에서 고분자 수지(110)가 서스 메쉬(160) 상부에 놓여져 있음을 확인할 수 있으며, 엠보싱(150)이 형성될 고분자 수지와 고분자 수지의 사이 간격에 의하여 엠보싱 패턴이 형성되고, 그 하부에서 엠보싱 조각이 형성될 서스 메쉬(160)에 의하여 전체적인 엠보싱 패턴이 구비되는 스크린 마스크(100)가 완성된다.
스크린 마스크(100)는 2층 구조로 하부에 좁은 간격의 서스 메쉬층(160)이 형성되고, 상부에 넓은 간격의 엠보싱 패턴 레이어층(110)이 형성된다.
상기 서스메쉬(160) 위에 홀 패턴이 구비되는 Nickel Foil은 기계적인 결합으로 엠보싱 패턴 레이어층(110)이 서스 메쉬층(160)과 결합되며, 이때 패턴이 구비된 니켈 포일을 도 5에 나타내었다. 상기 도 5에서 패턴 내의 홀은 정사각형으로 형성되어 있으나, 홀의 형상은 사각형, 원형 등에 관계없이 구비될 수 있다.
상기 Screen Mask는, 내열성 고분자물질, Nickel Foil 또는 Polyimide Film 에 다수의 홀을 구비하되, 1mm 피치에서의 상기 홀의 폭(D)은 600㎛이며, 내열성 고분자물질, Nickel Foil 또는 Polyimide Film 홀의 간격(L)은 400㎛이다.
상기 Polyimide Film을 Plotter를 이용하여 Emboss Pattern 을 형성한 실시예를 도 6에 나타내었다.
상기 단계 4는 상기 Screen Mask를 상기 정전척 표면에 부착하는 단계이다.
상기 정전척 표면은 전극 패턴 상면에 형성된 유전층을 의미하며, 단계 2에서 Al2O3 Bead Blast 처리가 된 상태이다.
상기 단계 5는 상기 엠보싱 Pattern을 코팅하는 단계이다.
상기 단계 6은 상기 Screen Mask를 상기 정전척 표면에서 탈착하는 단계이다.
상기 단계 6이후에, 엠보싱 형상 및 치수 검사하는 단계가 추가될 수 있다.
도 8은 엠보싱이 형성된 정전척의 전면 사진으로 원형의 엠보싱(150) 및 엠보싱 내에서 조각난 엠보싱 조각(151)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 8의 우측 그래프는 엠보싱(150)의 높이를 나타낸다. 엠보싱(150)의 높이는 그 간격과 높이가 일정한 패턴을 갖고 있음을 알 수 있다. 이때 패턴 사이에서의 작은 굴곡은 비드 블라스트(Bead Blast) 처리로 인하여 발생된 것으로, 엠보싱(150) 코팅이 원하는 대로 형성되었음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은 엠보싱의 중심부와 근접한 엠보싱의 중심부의 간격을 1 ~ 10㎜ 로 좁게하여 엠보싱 개수를 증가시킬 수 있고 Chuck Force가 상승하며 온도편차를 감소시켜 열불균형을 해소하여 얼굴(?)발생을 억제할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 엠보싱 구조 정전척의 제조방법은 엠보싱 개수가 증가되어도 엠보싱 조각의 형상이 직사각형으로 되어 어느 정도의 큰 충격에도 파괴되지 않는 장점이 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
정전척 모재는 알루미늄으로 형성하였다. 상기 정전척 모재의 상면에 정전척용 세라믹 페이스트 조성물을 스크린 프린팅 한 후 150℃에서 60분 동안 소결하여 500㎛ 두께의 절연층을 형성하였다. 상기 정전척용 세라믹 페이스트 조성물은, 에폭시 수지 40중량%, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 40중량%, 이산화규소(SiO2) 5중량% 및 첨가제 15중량%를 볼밀을 이용하여 혼합 및 분산하여 제조하였다. 상기 첨가제는 헥사하이드로프탈릭산(HHPA)를 사용하였다. 상기 절연층 상부면에 설정된 패턴에 따라 돌출된 요철 형상으로 전극 Pattern을 15㎛의 두께로 형성하였다. 상기 전극 Pattern은 텅스텐을 스크린 프린팅하여 형성하였다. 상기 전극 Pattern 상면에 정전척용 세라믹 페이스트 조성물을 스크린 프린팅 한 후 150℃에서 60분 동안 소결하여 200㎛ 두께의 유전층을 형성하였다. 상기 정전척용 세라믹 페이스트 조성물은, 에폭시 수지 40중량%, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 40중량%, 이산화규소(SiO2) 5중량% 및 첨가제 15중량%를 볼밀을 이용하여 혼합 및 분산하여 제조하였다. 상기 첨가제는 헥사하이드로프탈릭산(HHPA)를 사용하였다. 상기 유전층 형성시, 스크린 인쇄의 인쇄 압력을 0.3 bar로 하며, 인쇄 속도를 0.5m/min로 하였다.
댐을 제외한 상기 유전층 Glass 면에 Al2O3 Bead Blast 처리하였다. 200mesh 크기의 SUS Mesh층에 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 도포하고 150℃에서 40분 동안 경화시켜 Pattern 레이어층을 갖는 Screen Mask를 제조하였다. 상기 Screen Mask를 상기 유전층 표면에 부착하고, 상기 엠보싱 Pattern을 코팅하였다. 상기 Screen Mask를 상기 정전척 표면에서 탈착하여 엠보싱 구조 정전척을 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1에서 제조한 엠보싱 구조 정전척의 상기 엠보싱에 대해 고온의 Plasma 환경에서 안정성 테스트를 실시하였으며 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에 의하면, 본 발명에 따른 엠보싱 구조 정전척의 엠보싱은 그 간격과 높이가 일정한 것을 확인할 수 있다.
100 : 스크린 마스크 110 : 패턴 레이어층
160 : 서스 메쉬층 150 : 엠보싱
151 : 엠보싱 조각

Claims (9)

  1. 정전척을 제조하는 단계(단계 1);
    글라스(Glass) 면에 Al2O3 비드블라스트(Bead Blast) 처리하는 단계(단계 2);
    다수의 홀이 행과 열로 연속되어 구비된 패턴 레이어층이 서스 메쉬층 상부에 결합되어 스크린 마스크(Screen Mask)를 제조하는 단계(단계 3);
    상기 스크린 마스크(Screen Mask)를 상기 정전척 표면에 부착하는 단계(단계 4);
    엠보싱 패턴을 코팅하는 단계(단계 5); 및
    상기 스크린 마스크(Screen Mask)를 상기 정전척 표면에서 탈착하는 단계(단계 6);
    를 포함하는,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 3에서,
    상기 패턴 레이어층은 상기 홀의 폭(D)이 홀과 홀 사이의 간격(L) 보다 큰,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 서스 메쉬(SUS Mesh)의 크기는 100~400mesh 인,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단계 3에서,
    상기 스크린 마스크를 형성하는 방법은,
    상기 서스 메쉬층 위에 내열성 고분자물질을 도포하고 150℃에서 20~60분 동안 경화시켜 이루어지는,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 홀의 중심과 근접한 홀의 중심의 거리는 1~10㎜인,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 레이어층의 홀의 폭이 서스 메쉬층의 오픈 공간 간격보다 큰,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 레이어층에 의하여 엠보싱이 구비되고,
    상기 서스 메쉬층에 의하여 엠보싱 조각이 구비되는,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 엠보싱 조각은 직사각형 형상인,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 3에서,
    상기 패턴 레이어층은 내열성 고분자물질, Nickel Foil 또는 Polyimide Film 중 어느 하나인,
    엠보싱 구조 정전척의 제조방법.
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