KR102517083B1 - 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법 - Google Patents
반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102517083B1 KR102517083B1 KR1020220145064A KR20220145064A KR102517083B1 KR 102517083 B1 KR102517083 B1 KR 102517083B1 KR 1020220145064 A KR1020220145064 A KR 1020220145064A KR 20220145064 A KR20220145064 A KR 20220145064A KR 102517083 B1 KR102517083 B1 KR 102517083B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coating
- layer
- coating layer
- process equipment
- thickness
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 97
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 63
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 89
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 86
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 27
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 47
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 24
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 12
- 229940105963 yttrium fluoride Drugs 0.000 description 12
- RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K yttrium(iii) fluoride Chemical compound F[Y](F)F RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 12
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 6
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- ULEWOPXGNWLKFY-UHFFFAOYSA-M oxygen(2-) yttrium(3+) fluoride Chemical compound [O--].[F-].[Y+3] ULEWOPXGNWLKFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHBIYWIUHAZZNR-UHFFFAOYSA-N [Y].FOF Chemical compound [Y].FOF CHBIYWIUHAZZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/134—Plasma spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
- C23C4/11—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
- H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
- H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
Abstract
본 발명은 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 관한 것으로, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 적용하여 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅층이 형성된 반도체 Etch 공정장비의 코팅 표면 처리 방법에 있어서, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 이용하여 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅하여 코팅층을 형성하는 제 1단계; 상기 제 1단계를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 측정된 경도값에 따라 코팅층을 Top layer, middle layer, Bottom layer로 각각 분류하는 제 3단계; 상기 제 3단계 후 코팅층을 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계; 상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 상기 코팅층에 대한 Soft layer를 확인하는 제 5단계; 및 상기 제 5단계에서 확인된 Soft layer만을 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 세라믹 코팅 표면 처리 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 APS 코팅 처리된 반도체 장비의 경시성 개선을 위한 표면 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 및/또는 표시 장치의 제조 공정에서 매우 높은 에칭율과 정교한 선폭을 위해, 염소계, 질소계 및/또는 불소계의 높은 부식성을 가진 가스가 사용되고 있다. 이러한 혹독한 환경 속에서 사용되는 제조 공정장비는 가동의 이점과 사용 기간의 연장을 위해 공정장비의 표면에 플라즈마 및/또는 부식 가스에 대한 저항성이 높은 보호 코팅막을 필요로 한다. 초미세 선폭화가 반도체 제조공정에서 널리 보급됨에 따라 플라즈마 공정이 진행되는 챔버에서 주변 소재의 수명이 크게 감소하고 오염 입자가 증가하는 문제가 발생되고 있다.
웨이퍼 또는 기판에 박막을 증착하기 위한 기상화학증착(CVD) 장치에서는 고품질의 박막을 낮은 온도에서 증착하기 위하여 플라즈마를 이용하여 반응가스를 활성화시켜 웨이퍼나 기판에 박막을 증착하도록 하고 있다. 이때, 플라즈마에 의한 손상을 방지하기 위하여 공정 챔버를 포함한 반도체 공정 부품의 표면에는 코팅막이 형성될 수 있다.
이에 따라, 식각 장치의 부식을 방지하기 위해 식각 장치의 내부는 일반적으로 내식성이 높은 물질이 코팅되어 있다. 그러한 물질로서 이트륨으로 대표되는 희토류 원소를 포함하는 재료가 자주 이용되고 있다. 현재 불소계 가스 및 염소계 가스 등의 할로겐계 가스를 이용한 플라즈마에 대해서도 내식성이 뛰어난 내플라즈마 소재로 산화이트륨(Y2O3)이 널리 사용되고 있으며, 주로 물리 기상 증착(PVD), 상온 진공 분사(aerosol deposition) 그리고 서스펜션 플라즈마 스프레이(suspension plasma spray, SPS)와 같은 코팅 기술이 적용되어 제조되고 있다.
일반적으로 플라즈마 공정은 화학적으로 활성이 높은 라디칼을 생성하여 소재와의 화학적 반응을 촉진시킬 뿐 아니라, 플라즈마에 의하여 해리된 양이온이 소재의 표면에 높은 에너지로 입사하여 반응을 촉진시키고 소재의 물리적인 식각을 유발한다. 내플라즈마 특성이 우수한 소재로서 대표적으로 Al2O3를 들 수 있으며, 최근에는 보다 내플라즈마 특성이 우수한 산화이트륨(Y2O3)이 채택되어 널리 사용되고 있는 추세이다.
그러나, Y2O3는 불소를 포함한 분위기에서 플라즈마에 노출시 Y2O3의 표면과 반응하여 불소를 포함한 오염 입자가 형성되고 이 Y2O3가 열사이클을 받는 경우 오염 입자와 Y2O3 사이의 열팽창계수 차이로 인하여 응력이 발생하고 오염 입자가 탈락되는 문제점이 있다. 탈락된 오염 입자는 제품의 수율을 떨어뜨려 기업의 생산성을 감소시키는 문제점을 일으킨다.
상기 희토류 원소를 포함하는 재료를 이용한 희토류 옥시플루오라이드 코팅들 및 층들은 불소 기반 플라즈마들에 의한 침식 및 부식에 의해 고도의 저항성을 갖는다. 또한, 희토류 옥시플루오라이드 코팅들 및 층들은 일반적으로 불소 기반 플라즈마들에 의한 불소화에 저항성이 있다. 이들 성질의 결과로서, 희토류 옥시플루라이드 코팅들 및 층들은 희토류 옥시플루오라이드 코팅으로 제어되지 않은 불소 확산의 현저한 감소, 코팅 및 기판 손상의 감소, 입자 생성, 표면 열화의 감소, 코팅 균열 및 박리의 위험 감소를 제공한다.
한편, 상기 코팅에 사용되는 희토류 옥시플루오라이드 중, 최근 내플라즈마성 및 내식성에 저항성이 높은 소재로서 옥시불화이트륨(YOF) 소재가 기대되고 있다. 기존의 산화이트륨(Y2O3) 코팅층이 불소계 플라즈마 환경에 노출될 경우 표면에 다량의 불화이트륨(YF3) 입자가 형성되어 장치 내의 불소계 가스 농도가 변화되어 공정이 안정되지 않는 문제가 관찰되었기 때문이다. 이 문제를 프로세스 시프트라 칭한다. 따라서 불화이트륨의 성막 부품을 채용하는 것이 검토되고 있다.
YF3는 Y2O3와 비교하여 약간이나마 할로겐계 가스 플라즈마 분위기에서의 내식성이 낮은 경향이 있다. 또한 YF3 용사막은 Y2O3 용사막과 비교하여 표면의 균열이 많고, 파티클의 발생이 많은 문제가 있다.
따라서, Y2O3와 YF3의 양쪽의 성격을 갖는 YOF 코팅이 적용될 경우 불소계 플라즈마에서 향상된 내플라즈마 특성을 가져올 것으로 기대된다. 특히 AlN(Aluminum Nitride) 히터와 같이 400 ∼ 700℃에서 CVD 공정에 사용되는 세라믹 부품은 표면에 많은 불소계 입자를 생성하는 것으로 알려져 있다.
따라서, 플라즈마 저항성이 우수한 소재들이 챔버 부재로 이용되거나 부재의 표면을 내플라즈마성이 우수한 물질로 피막을 형성하여 부재의 수명을 높이는 방안들이 제안되었다. 이 중 기재의 표면을 각종 재료로 피복함으로써 새로운 기능성을 부여하는 기술은, 종래부터 여러 분야에서 이용되고 있다. 이 표면 피복 기술의 하나로서, 예를 들어, 기재의 표면에 세라믹스 등의 재료로 이루어지는 용사 입자를 연소 또는 전기 에너지에 의해 연화 또는 용융 상태로 분사함으로써 이루어지는 용사 피막을 형성하는 용사법이 알려져 있다.
일반적으로, 용사 코팅은 미세한 분말들을 가열하여 용융시키고, 용융된 분말들을 모재의 피코팅면을 향해 분사시킴으로서 수행된다. 상기 분사된 용융 분말이 급냉되면서 용융 분말이 응고되어 주로 기계적 결합력으로 상기 코팅 대상면에 적층된다.
상기 용사 코팅 중 고온의 플라즈마 불꽃을 이용하여 상기 분말들을 용융하는 플라즈마 용사 코팅은 고용융점의 텅스텐이나 몰리브덴과 같은 금속과 세라믹의 코팅에는 필수적으로 사용된다. 상기 용사 코팅은 모재의 재질적 특성을 살려 내마모, 내부식, 내열 및 열장벽, 초경, 내산화, 절연, 마찰 특성, 방열, 생체기능 내방사성의 특성을 나타내는 고기능성 소재를 생산하는 데 유리할 뿐 만 아니라, 화학기상증착이나 물리기상증착 등의 다른 코팅 방법에 비해 넓은 면적의 대상물을 빠른 시간 내에 코팅할 수 있다.
따라서, 종래부터 반도체 디바이스 제조 장치에 있어서는 파티클의 발생을 저감시킬 목적으로 산소 가스나 할로겐 가스 등의 플라즈마에 노출되는 부재에 내플라즈마 침식성을 구비하는 세라믹의 용사 피막을 설치하는 것이 행하여지고 있다.
이 파티클 발생 요인으로서는 진공 챔버 내에 부착된 반응 생성물의 박리 이외에 할로겐 가스 플라즈마나 산소 가스 플라즈마를 사용하는 것에 의한 챔버의 열화를 들 수 있다. 또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 건식 에처 환경 하에서 용사 피막으로부터 발생하는 파티클의 수나 크기는 용사 피막을 구성하는 입자끼리의 결합력의 강약이나 또는 미용융 입자의 존재 또는 높은 기공률로부터 기인하는 것으로 알려져 있다.
특히, 세라믹의 용사 피막내 코팅 내부의 밀도가 높아질수록 건식 에칭 공정에서의 기공 등의 결함에 의한 CFx계열 공정 가스의 흡착되는 정도가 감소하여 플라즈마 이온 충돌에 의한 식각을 줄일 수 있다.
일반적으로 고밀도의 용사 피막을 형성하기 위한 코팅방법으로는 현탁액 플라즈마 용사법(Suspension Plasma Spray, SPS), 에어로졸 증착법(Aerosol Deposition, AD) 또는 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD)이 있으며, 이 세 가지 방법 모두 기존의 대기 플라즈마 용사법(Atmospheric Plasma Spray, APS) 방식에 비해 제조방식이 복잡하며 제조 단가가 높아지는 단점이 있다.
현탁액 플라즈마 용사법(SPS) 기술의 경우 상대적으로 높은 열원에 의하여 반도체 챔버 내 코팅시 높은 공정 온도를 수반하여 제품의 변형 등의 문제가 발생하며, 입자의 크기가 감소함에 따라 입자 비행 거리가 짧아져 플라즈마 장비와 코팅하고자 하는 기판의 작업 거리가 가까워져 작업이 일부 제한된다. 또한 SPS 기술은 물과 입자가 분산되어 있는 현탁액 상태로 동일 부피 주입 시 코팅의 성막 속도가 낮아 추가적인 공정 시간의 발생하여 제조원가가 높다.
또한, 에어로졸 증착법(AD) 및 물리적 기상 증착법(PVD)으로는 수 백 μm 수준의 코팅 두께를 달성하는 것이 기술적으로 한계가 있으며, 실제 코팅시 복잡한 형상의 기판에는 코팅 작업이 제한된다. 따라서, 기존의 대기 플라즈마 용사법(APS)을 이용하여 고밀도의 용사 피막을 구현하는 기술이 산업 현장에 많이 적용되고 있다.
통상의 APS 용사법에 사용하는 용사 재료의 분말은 수 μm 수준의 1차 입자가 모여 20 ~ 40μm의 과립 분말을 형성하는데, 이러한 용사 재료를 구성하는 1차 분말을 1μm 이하로 작게 하여 구성함으로써 용사 피막의 밀도를 높이는 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 방법의 경우에 과립 분말의 비표면적이 증가함에 따라 입자 내부에 있는 1차 분말에 균일하게 열이 전달되지 않아 용사 피막의 표면 또는 내부에 비용융 또는 재 용융 상태를 포함하는 피막이 형성되어 건식 에칭 공정에서 파티클 발생 원인으로 작용하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이 반도체 소자를 제조하는 장비 중 Etch 공정장비는 내플라즈마 저항성을 높여 부품의 수명 증가 및 Particle 발생을 억제하기 위해 내플라즈마 특성에 강한 Y2O3, YAG, YF3, YOF 소재를 APS coating 방식으로 플라즈마에 직접 노출되는 Chamber 부품에 적용하여 장착한다.
코팅품의 사용 경과에 따라 코팅면에 polymer등 부산물이 쌓이면 탈착 후 물리적 or 화학적 세정공정을 거쳐 재사용을 하거나, 기존코팅층을 완전히 제거하고 새롭게 코팅하여 장착하게 되는데, 이때 세정품과 코팅품간의 Etch 공정의 주요 monitoring 항목인 Etch Rate의 경시변화 차이가 심하게 발생하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, APS 코팅에 따른 세정품과 코팅품간의 경시 변화를 최소화하여 결과적으로 경시성을 개선시킬 수 있는 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 표면 처리 기술을 제공하고자 하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 적용하여 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅층이 형성된 반도체 Etch 공정장비의 코팅 표면 처리 방법에 있어서, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 이용하여 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅하여 코팅층을 형성하는 제 1단계; 상기 제 1단계를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 측정된 경도값에 따라 코팅층을 Top layer, middle layer, Bottom layer로 각각 분류하는 제 3단계; 상기 제 3단계 후 코팅층을 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계; 상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 상기 코팅층에 대한 Soft layer를 확인하는 제 5단계; 및 상기 제 5단계에서 확인된 Soft layer만을 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제 6단계는, 상기 코팅층에 대하여 상기 Soft layer는 15 내지 20㎛ 범위의 두께로 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 4단계는, 2 내지 3회 세정 횟수로 1차 두께 변화를 측정하고, 4회 이상 세정 횟수에 대하여 각각 두께 변화를 측정하는 2차 두께 변화 측정을 통해 세정 횟수별 두께 변화량을 측정하여 Soft layer를 확인하는 단계를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제 3단계는, 상기 Top layer와 middle layer의 경도 차이를 70 내지 80%의 범위에 해당되는 구간에서 분류하는 것을 특징으로 한다.
또한, 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅층이 형성된 반도체 Etch 공정장비의 코팅 표면 처리 방법에 있어서, 상기 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 코팅층을 형성하는 제 1단계; 상기 제 1단계를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 측정된 경도값에 따라 코팅층을 Top layer, middle layer, Bottom layer로 분류하는 제 3단계; 상기 제 3단계 후 코팅층을 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계; 상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 Soft layer를 확인하는 제 5단계; 및 상기 제 5단계에서 확인된 Soft layer를 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제 6단계는, 상기 코팅층에 대하여 상기 Soft layer는 15 내지 20㎛ 범위의 두께로 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅층은, Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 적용하여 내플라즈마 저항성 개선을 위해 코팅층이 형성된 다양한 반도체 Etch 공정장비의 표면 처리를 통해 소프트층(soft layer) 제거와 Ra 개선에 따른 경시성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
이와 더불어 본 발명은 Dense Coating Layer 조기 확보를 통해 파티클로 인한 문제를 해소할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 경도 측정과 세정 횟수 공정을 적용함으로써 보다 정확한 Soft Layer 층 확인을 통해 반도체 장비의 경시 변화 차이를 제거할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법의 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 용사코팅 결합 구조의 단면 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 APS 코팅 Depth별 경도 측정의 결과를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 세정 횟수에 따른 Soft Layer측정 결과를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 의한 RA 변화량을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 의한 두께 변화량을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법으로 처리 전, 후의 코팅 표면에 대한 SEM 이미지를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 용사코팅 결합 구조의 단면 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 APS 코팅 Depth별 경도 측정의 결과를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 세정 횟수에 따른 Soft Layer측정 결과를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 의한 RA 변화량을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 의한 두께 변화량을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법으로 처리 전, 후의 코팅 표면에 대한 SEM 이미지를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법은, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 적용하여 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅층이 형성된 반도체 Etch 공정장비의 코팅 표면 처리 방법에 있어서, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 이용하여 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅하여 코팅층을 형성하는 제 1단계; 상기 제 1단계를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 측정된 경도값에 따라 코팅층을 Top layer, middle layer, Bottom layer로 각각 분류하는 제 3단계; 상기 제 3단계 후 코팅층을 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계; 상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 상기 코팅층에 대한 Soft layer를 확인하는 제 5단계; 및 상기 제 5단계에서 확인된 Soft layer만을 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법은, Y2O3, YAG, YF3, YOF 등 다양한 소재를 이용하여 반도체 Etch 공정장비의 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅법에서 공정장비 세정을 위한 세정품과 코팅품간의 주요 모니터링 항목인 Etch Rate의 경시 변화 차이를 제거하기 위한 해당 코팅층의 표면 처리 방법을 개시한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법의 순서도이다.
이트륨 플로라이드(YF3), 이트륨 옥사이드(Y2O3) 및/또는 이트륨 옥사이드 플로라이드(YOF), YAG 등의 소재는 반도체 Etch 장비에 용사법(APS)을 이용하여 코팅층을 형성함으로써, 내플라즈마 저항성을 개선시키기 위한 주요 기술에 해당된다. 이때, 상기 코팅층으로는 반복 공정 과정에서 부산물이 쌓이게 되고, 이를 물리적, 화학적으로 세정하거나 코팅층을 완전히 제거한 후 코팅층을 재형성하여 사용할 때 세정품과 코팅품간의 경시 변화가 심하게 발생함에 따라 이러한 경시 변화를 최소화시킬 수 있도록 코팅층의 표면 처리 기술을 제공한다.
도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명은 우선, APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 이용하여 다양한 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅하여 코팅층을 형성하는 제 1단계(S100)이다.
반도체 에처 장비로는 진공 챔버, 지그, 플라즈마 접촉 부품 등 매우 다양하며, 이러한 에처 장비의 수명 단축이나 파티클과 같은 오염 물질 발생 시 웨이퍼의 불량 발생을 초래함에 따라 이트륨 플로라이드(YF3), 이트륨 옥사이드(Y2O3) 및/또는 이트륨 옥사이드 플로라이드(YOF), YAG 등의 소재를 용사법을 통해 코팅함으로써 내플라즈마 저항성을 개선시키게 된다.
다음으로, 상기 제 1단계(S100)를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계(S200)이다. 본 발명의 주요 기술적 요지에 따라 코팅층 형성 후 해당 코팅층에서 Soft layer을 제거하는 것으로써, 용사법에 따른 코팅층의 표면부측은 후속 코팅 레이어가 없기 때문에 하층부 코팅(후속 코팅 레이어 생성)에서 발생되는 해머링(hammering) 효과가 발생되지 않아 코팅재의 입자가 비산되어 코팅된다. 이에 따라서, 표면부의 경도가 상대적으로 낮기 때문에 이를 제거시키기 위하여 코팅층의 경도를 측정한다.
상기 제 2단계에서 측정된 경도값에 따라 코팅층을 Top layer, middle layer, Bottom layer로 각각 분류하는 제 3단계(S300)를 통해 코팅층의 깊이별 경도를 측정하여 제거 대상 layer에 해당되는 Soft layer을 구분하기 위해 Top layer, middle layer, Bottom layer로 코팅층을 1차적으로 분류한다. 여기서 분류된 깊이에 따라 코팅층의 경도별 layer을 분류하고 경도가 가장 낮은 Top layer이 제거될 수 있도록 표면 처리 공정을 1차적으로 준비한다.
다음으로, 상기 제 3단계 후 코팅층을 실질적인 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계(S400)이다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예로 형성된 코팅층을 1 내지 10회 범위로 세정 과정을 반복 수행하여 표면부의 두께 변화를 검출함으로써 최종적으로 Soft layer 제거 두께를 결정하게 된다.
여기서 본 발명에 따른 바람직할 실시예로 상기 Soft layer의 제거 두께는 15 내지 20㎛ 범위의 두께로 제거하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 상기 코팅층에 대한 Soft layer를 확인하는 제 5단계(S500)를 통해 상기 Soft layer을 확인하게 되고, 상기 제 5단계(S500)에서 확인된 Soft layer만을 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계(S600)를 통해 상기 코팅층의 Soft layer을 제거한다.
즉, 용사법에 따라 다층 layer로 형성되는 코팅층에서 코팅 소재가 불안정하게 코팅된 영역을 Soft layer로 지정하고 이를 조기에 제거함으로써, 경시성을 개선시킬 수 있는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 용사코팅 결합 구조의 단면 설명도이다. 도시된 바와 같이 용사법에 의해 코팅된 표면부측은 후속 코팅 레이어가 없기 때문에 하층부 코팅(후속 코팅 레이어 생성)에서 발생되는 해머링(hammering) 효과가 발생되지 않아 코팅재의 입자가 비산되어 코팅된다. 반면에 초기, 중기 코팅부는(초기, 중기 layer) 해머링 효과에 의해 코팅 입자가 밀도 높게 형성된다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 Soft layer은 초기, 중기 코팅되는 코팅부 다음에 코팅되는 코팅층으로써, 상기 Soft layer을 확인하고 이를 제거하는 표면 처리를 통해 코팅층의 경시 변화를 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 APS 코팅 Depth별 경도 측정의 결과를 나타낸 도면이다. 도 2는 앞서 상기 제 2단계(S200)에 해당되는 코팅층의 경도 측정에 따른 실시예를 나타낸 것으로, 코팅층의 깊이별 경도를 경도 측정계를 통해 측정하였을 경우 표면층에 해당되는 Top layer(335.6Hv)의 경우 중간층(447Hv)에 보다 70% 수준의 해당되는 경도값을 나타내고 있었으며, 경도 측정을 통해 Soft layer를 측정할 수 있는 기준점을 확인할 수 있으며, Top layer은 코팅층의 표면 처리를 완전히 제거되게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에서 세정 횟수에 따른 Soft Layer측정 결과를 나타낸 도면이다. 도 4는 코팅층의 세정 과정을 통해 Soft layer을 완전히 확인하기 위한 과정으로써, 본 발명에 따른 실시예로 코팅층의 세정 횟수에 따라 두께 변화를 검출하여 이로부터 Soft layer을 결정할 수 있다.
세정 횟수를 1 내지 7회로 설정하고 각각의 세정단계에 따라 코팅층의 두께 변화를 검출한 결과 세정 횟수 2 ~ 3회 과정에서는 두께 변화가 각각 1회 9.3㎛, 2회 5.6㎛, 3회 6㎛로 크게 변화하며, 3회 이후의 세정 횟수에서는 두께 변화가 크게 변하지 않음을 확인할 수 있다.
이를 통해 코팅층의 표면 처리를 위하여 두께 변화가 크게 일어나는 2 내지 3회 세정 횟수에 대응하는 두께까지가 Soft layer에 해당되는 것으로, 이것은 앞서 경도 측정에 따른 Top layer 영역에 해당되며 이를 제거하여 dense layer를 노출하는 것으로 경시 제어가 가능하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 의한 RA 변화량을 나타낸 도면, 도 6은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법에 의한 두께 변화량을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 표면 처리 방법을 SLR(Soft Layer Removal)이라고 명명하며, 이 표면 처리 방법을 통해 소프트 레이어 제거 전과 후의 Ra 변화량과 두께 변화량을 각각 측정한 결과이다. 소프트 레이저 제거 전과 후의 Ra 변화량에서는 1.17㎛ Ra 변화를 확인할 수 있었으며, 두께 변화에서도 18.4㎛ 정도로 표면 처리에 따라 코팅층의 두께 변화를 확인할 수 있었다. Soft layer 제거를 통해 조기 dense layer을 확보함에 따라 파티클 개선 효과도 볼 수 있게 되어 오염으로 인한 불량률을 개선시킬 수 있는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법으로 처리 전후의 코팅 표면에 대한 SEM 이미지를 나타낸 도면이다.
다양한 Etch 반도체 공정장비나 부품에 본 발명에 따른 표면 처리 방법을 통해 표면 처리 후 SEM 이미지를 촬영한 것으로, 표면 처리 전과 표면 처리 후에 대하여 각각 X500 배율과 X10k 배율에서 SEM 이미지를 보면, Soft layer 제거를 통해 밀도 높은 레이어(dense layer)를 확보할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 적용하여 내플라즈마 저항성 개선을 위해 코팅층이 형성된 다양한 반도체 Etch 공정장비의 표면 처리를 통해 소프트층 제거와 Ra 개선에 따른 경시성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
이와 더불어 본 발명은 Dense Coating Layer 조기 확보를 통해 파티클로 인한 문제를 해소할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 경도 측정과 세정 횟수 공정을 적용함으로써 보다 정확한 Soft Layer 층 확인을 통해 반도체 장비의 경시 변화 차이를 제거할 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (7)
- APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 적용하여 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅층이 형성된 반도체 Etch 공정장비의 코팅 표면 처리 방법에 있어서,
APS(Atomospheric Plasma Spray) 코팅법을 이용하여 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅하여 코팅층을 형성하는 제 1단계;
상기 제 1단계를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계;
상기 제 2단계에서 측정된 깊이별 경도값에 따라 경도별로 코팅층을 분류하되 경도가 가장 낮은 layer에 해당되는 Top layer를 분류하고, 상기 Top layer 보다 경도 차이가 70 내지 80% 범위에 해당되는 경도값을 middle layer로 분류하고, 나머지를 Bottom layer로 각각 분류하는 제 3단계;
상기 제 3단계 후 코팅층을 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계;
상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 두께 변화가 발생된 코팅층에 해당되는 Soft layer를 확인하는 제 5단계; 및
상기 제 5단계에서 확인된 Soft layer만을 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계;를 포함하여 구성되는 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제 6단계는,
상기 코팅층에 대하여 상기 Soft layer는 15 내지 20㎛ 범위의 두께로 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제 4단계는,
2 내지 3회 세정 횟수로 1차 두께 변화를 측정하고, 4회 이상 세정 횟수에 대하여 각각 두께 변화를 측정하는 2차 두께 변화 측정을 통해 세정 횟수별 두께 변화량을 측정하여 Soft layer를 확인하는 단계를 포함하여 구성되는 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법. - 삭제
- 내플라즈마 저항성 개선을 위한 코팅층이 형성된 반도체 Etch 공정장비의 코팅 표면 처리 방법에 있어서,
상기 반도체 Etch 공정장비의 코팅 대상 표면으로 Y2O3, YAG, YF3, YOF 중 어느 하나 또는 둘 이상의 소재로 코팅층을 형성하는 제 1단계;
상기 제 1단계를 통해 형성된 코팅층에 대하여 깊이별 경도를 측정하는 제 2단계;
상기 제 2단계에서 측정된 경도값에 따라 코팅층을 Top layer, middle layer, Bottom layer로 분류하는 제 3단계;
상기 제 3단계 후 코팅층을 세정단계를 거쳐 세정 횟수에 따른 두께 변화량을 측정하는 제 4단계;
상기 제 4단계에서 측정된 세정 횟수별 두께 변화량에 따라 Soft layer를 확인하는 제 5단계; 및
상기 제 5단계에서 확인된 Soft layer를 상기 코팅층에서 제거하는 제 6단계;를 포함하여 구성되는 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법. - 제 5항에 있어서, 상기 제 6단계는,
상기 코팅층에 대하여 상기 Soft layer는 15 내지 20㎛ 범위의 두께로 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220145064A KR102517083B1 (ko) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220145064A KR102517083B1 (ko) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102517083B1 true KR102517083B1 (ko) | 2023-04-03 |
Family
ID=85936659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220145064A KR102517083B1 (ko) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102517083B1 (ko) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011176243A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Osaka Univ | 難加工材料の精密加工方法及びその装置 |
| JP2013174012A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-09-05 | Sematech Inc | 堆積システムのシールド表面のコーティング |
| KR20140100030A (ko) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | (주)코미코 | 표면 처리 방법 및 이를 이용한 세라믹 구조물 |
| KR20190082119A (ko) | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 아이원스 주식회사 | 코팅막의 형성 방법 및 이에 따른 코팅막 |
| KR102027128B1 (ko) | 2017-08-11 | 2019-10-01 | (주)단단 | Yof계 분말의 제조방법 |
| KR20210069838A (ko) | 2019-12-04 | 2021-06-14 | 한국세라믹기술원 | 고경도를 갖는 반도체 프로세싱 챔버용 부품의 제조방법 |
| KR102266655B1 (ko) | 2020-12-10 | 2021-06-18 | (주)코미코 | 이트륨계 과립 분말을 이용한 용사 피막의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 이트륨계 용사 피막 |
| KR102276661B1 (ko) | 2015-10-23 | 2021-07-13 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 불화이트륨 용사 재료 및 옥시불화이트륨 성막 부품, 및 그들의 제조 방법 |
| KR102277819B1 (ko) | 2019-07-08 | 2021-07-15 | 세메스 주식회사 | 반도체 공정 부품, 상기 반도체 공정 부품을 코팅하는 장치 및 방법 |
| KR20220015004A (ko) | 2020-07-30 | 2022-02-08 | (주)세원하드페이싱 | 옥시불화이트륨(yof)계 용사 코팅용 분말 제조 방법 |
| KR102371936B1 (ko) | 2019-12-04 | 2022-03-08 | 한국세라믹기술원 | 내플라즈마 침식성 및 기계적 특성이 우수한 반도체 부품의 코팅방법 |
-
2022
- 2022-11-03 KR KR1020220145064A patent/KR102517083B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011176243A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Osaka Univ | 難加工材料の精密加工方法及びその装置 |
| JP2013174012A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-09-05 | Sematech Inc | 堆積システムのシールド表面のコーティング |
| KR20140100030A (ko) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | (주)코미코 | 표면 처리 방법 및 이를 이용한 세라믹 구조물 |
| KR102276661B1 (ko) | 2015-10-23 | 2021-07-13 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 불화이트륨 용사 재료 및 옥시불화이트륨 성막 부품, 및 그들의 제조 방법 |
| KR102276663B1 (ko) | 2015-10-23 | 2021-07-13 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 불화이트륨 용사 재료 및 옥시불화이트륨 성막 부품, 및 그들의 제조 방법 |
| KR102027128B1 (ko) | 2017-08-11 | 2019-10-01 | (주)단단 | Yof계 분말의 제조방법 |
| KR20190082119A (ko) | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 아이원스 주식회사 | 코팅막의 형성 방법 및 이에 따른 코팅막 |
| KR102277819B1 (ko) | 2019-07-08 | 2021-07-15 | 세메스 주식회사 | 반도체 공정 부품, 상기 반도체 공정 부품을 코팅하는 장치 및 방법 |
| KR20210069838A (ko) | 2019-12-04 | 2021-06-14 | 한국세라믹기술원 | 고경도를 갖는 반도체 프로세싱 챔버용 부품의 제조방법 |
| KR102371936B1 (ko) | 2019-12-04 | 2022-03-08 | 한국세라믹기술원 | 내플라즈마 침식성 및 기계적 특성이 우수한 반도체 부품의 코팅방법 |
| KR20220015004A (ko) | 2020-07-30 | 2022-02-08 | (주)세원하드페이싱 | 옥시불화이트륨(yof)계 용사 코팅용 분말 제조 방법 |
| KR102266655B1 (ko) | 2020-12-10 | 2021-06-18 | (주)코미코 | 이트륨계 과립 분말을 이용한 용사 피막의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 이트륨계 용사 피막 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7300537B2 (en) | Productivity enhancing thermal sprayed yttria-containing coating for plasma reactor | |
| KR101967971B1 (ko) | 반도체 챔버 구성요소를 위한 방사율 제어된 코팅 | |
| CN108884546B (zh) | 具有耐氯和氟等离子体侵蚀性的涂覆的半导体加工构件及其复合氧化物涂层 | |
| KR100801913B1 (ko) | 내플라즈마 부식성이 우수한 용사 피막 피복 부재 및 그제조 방법 | |
| TWI665322B (zh) | 離子輔助沉積的稀土氧化物之頂部塗層 | |
| US8619406B2 (en) | Substrate supports for semiconductor applications | |
| TWI664073B (zh) | 稀土氧化物系抗電漿腐蝕薄膜塗層 | |
| JP6293064B2 (ja) | セラミックコーティングを有する熱処理されたセラミック基板及びコートされたセラミックスへの熱処理 | |
| JP6082345B2 (ja) | 半導体用途のための溶射コーティング | |
| US20150218700A1 (en) | Chamber component with protective coating suitable for protection against flourine plasma | |
| US20130115418A1 (en) | Multilayer rare-earth oxide coatings and methods of making | |
| KR20150127145A (ko) | 불소 플라즈마에 대한 보호에 적합한 보호 코팅을 갖는 챔버 컴포넌트 | |
| KR101322783B1 (ko) | 고밀도 플라즈마 에칭에 대한 저항성이 우수한 세라믹 보호 피막 및 그 코팅 방법 | |
| KR100859955B1 (ko) | 플라즈마 처리 용기 내부재 및 그 제조 방법 | |
| KR101094725B1 (ko) | 산화이트륨 코팅막 및 산화이트륨 코팅방법 | |
| KR102517083B1 (ko) | 반도체 Etch 공정장비의 경시성 개선을 위한 코팅 표면 처리 방법 | |
| US6027792A (en) | Coating film excellent in resistance to halogen-containing gas corrosion and halogen-containing plasma corrosion, laminated structure coated with the same, and method for producing the same | |
| US20210317572A1 (en) | Yttrium fluoride films and methods of preparing and using yttrium fluoride films | |
| KR102395660B1 (ko) | 용사 재료 및 그 용사 재료로 제조된 용사 피막 | |
| JP2005056925A (ja) | プラズマ処理装置および処理室内壁面安定化方法 | |
| KR100819530B1 (ko) | 플라즈마 에칭장치 및 플라즈마 처리실 내 부재의 형성방법 | |
| US20230197417A1 (en) | Corrosion resistant polymer coatings for manufacturing equipment components | |
| KR20060031136A (ko) | 진공 플라즈마 챔버용 열용사 코팅막 및 그 제조방법 | |
| KR20230027298A (ko) | 내침식성 금속 플루오르화 코팅된 물건들, 이들의 제조 방법 및 사용 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |