KR102649810B1 - 증착 공정용 챔버의 코팅방법 - Google Patents

증착 공정용 챔버의 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 증착 공정용 챔버의 코팅방법은 (a) 코팅 대상물 상에 알루미늄 와이어를 사용하여 아크 용사 공정을 수행하여 하부 코팅층을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 형성된 하부 코팅층 상에 금속 화합물 분말을 물리기상증착 공정을 수행하여 상부 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계에서의 금속 화합물은 PVD 공정 부산물과 동일한 성분을 가짐으로써, 챔버 내 부품의 유지 및 관리 주기를 연장시켜 반도체 생산에 대한 수율을 증가시킬 수 있다.

Description

증착 공정용 챔버의 코팅방법{Method of Coating for Chamber of Deposition Process}
본 발명은 증착 공정용 챔버의 코팅방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정에 적용되는 증착 공정용 챔버의 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 코팅막에 관한 것이다.
일반적으로, PVD(Physical Vapor Deposition) 코팅 장치는 반도체, 디스플레이, 회로기판 등의 분야에서 금속 배선, 배리어층, 투명전극, 광학막 등의 다양한 박막 형성에 사용되고 있다.
이러한 PVD 코팅 공정은 기판상에 증착될 박막과 동일한 재질의 입자를 진공 중에서 여러 가지 물리적인 방법에 의해 증착시키는 물리적 기상 증착법을 말하는 것으로, 진공 상태에서 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스를 주입한 상태에서 금속 또는 금속 화합물로 이루어진 타켓에 고전압을 가하여 타겟 주위에 플라즈마 방전을 발생시켜 플라즈마 방전 영역 내의 양이온들이 전기적인 힘에 의해 타겟 표면을 가격하여 원자들을 방출시켜 그 원자들을 기판 상에 코팅시키는 것이다. 이러한 PVD 코팅에 의해 표면에 스퍼터링된 입자의 박막을 형성함으로써, 표면의 기계적 물성이 향상된다.
한편, 일반적으로 반도체 제조를 위한 증착 공정은 기판 표면에 드레인 전극, 게이트 전극과 같은 소정의 박막들을 형성하는 작업으로서, 대부분 스퍼터링(sputtering) 방식으로 진행된다.
이러한 스퍼터링 방식에 의한 증착 작업은 진공 상태의 챔버 내부에 아르곤 등의 공정가스를 공급한 상태에서 RF전압 또는 DC전압을 인가하여 챔버 내에 플라즈마 방전을 발생시키고, 플라즈마 방전에 의해 공정가스의 이온화된 입자가 타겟과 충돌하면서 충돌에너지에 의해 상기 타겟으로부터 박막 형성을 위한 스퍼터링 입자(박막물질이라고도 함)들이 방출되고, 이 스퍼터링 입자들이 상기 챔버 내부에 배치된 기판 쪽으로 확산되면서 기판 일면에 증착되는 상태로 박막이 형성되게 하는 것이다.
이와 같은 스퍼터링 방식에 의한 증착 작업에는 스퍼터링 장치(때론 스퍼터라 함)가 사용되며, 이 스퍼터링 장치는 챔버 내에서 스퍼터링 수행에 의한 성막 작업이 진행될 수 있도록 형성된다.
이때, 상기 챔버내 부품의 코팅층은 챔버의 내벽으로 분산되는 스퍼터링 입자(박막물질)의 증착력을 높여서 이들이 비(非)정상적으로 박리(剝離)되는 것을 억제할 수 있는 표면 구조를 갖도록 형성하는 것이 매우 중요하며, 이를 통해 스퍼터링시 기판의 일면에 증착되어 형성되는 박막 측 오염 및 불량을 방지할 수 있도록 한다.
부연하여, 상기 코팅층은 반도체 제조공정의 스퍼터링 작업을 위한 챔버의 내벽에 코팅 형성하는 것으로서, 그 작업효율성을 위해 주로 Bead blasting을 통해 모재의 비표면적을 증가시키거나, 아크용사 코팅방식을 사용하고 있다.
이러한 아크용사 코팅방식은 금속와이어를 공급하되 아크 방전을 통해 용융 처리한 후 이를 스프레이 분사함에 의해 챔버의 내벽에 부착시켜 코팅하는 방식인데, 비표면적을 증대시켜 공정 부산물 포집 능력을 향상시킬 수 있다.
상기 아크용사 코팅방식은 가격이 저렴하고 타 용사 코팅에 비해 공정 제어가 용이하나, 아크용사 코팅막은 반도체 공정의 타겟이 되는 물질 (Ti, Ta, W, etc.)과 이종 물질로써 초기 공정 부산물이 증착 할 시 물질적 특성의 상이함에 따라 초기 공정 부산물의 균일한 성장을 저해하며, Hill-Lock 등의 구조적 결함의 발생을 유발하여 반도체 초기 공정에서는 큰 문제로 발생하지 않지만 공정 후기 공정 부산물의 비대칭 성장 및 불 균일 성장을 유도해 챔버내 부품의 유지 및 관리 주기가 짧아지면 반도체 생산에 대한 수율 저하되는 문제점이 발생한다.
다음으로 본 발명의 기술이 속하는 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간략하게 설명하고, 이어서 본 발명이 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해 설명하도록 한다.
한국공개특허 제10-2021-0106216호(2021.08.30.)는 단일 또는 2종의 금속 분말을 이용하여 반도체 장비를 구성하는 피대상물에 형성되는 코팅층의 표면에 대해 파티클 소스(source) 자체를 감소시킬 수 있도록 하여 파티클 발생을 제거하거나 최소화할 수 있도록 하고, 코팅작업에 따른 공정수율을 향상시킬 수 있도록 하며, 반도체 제조를 위한 스퍼터링 또는 PVD 등의 공정에 반도체 장비를 활용시 증착효율을 향상시킬 수 있도록 한 금속 분말을 이용한 반도체 장비용 코팅 기술에 대하여 기재되어 있다.
하지만, 상기 선행문헌에 의해 제조된 코팅막에서는 PVD 공정 중 초기 공정 부산물이 증착 할 시 물질적 특성의 상이함에 따라 초기 공정 부산물의 균일한 성장을 저해하며, 구조적 결함의 발생 문제가 여전히 남아 있으므로 이러한 문제점이 해결하기 위한 증착 공정용 챔버용 코팅막의 제조기술이 필요한 실정이다.
따라서, 발명자는 이러한 증착 공정용 챔버의 코팅방법에 한계성을 느끼고 PVD 공정 부산물의 불균일한 성장을 저해하여 구조적 결함의 발생 문제를 해결할 수 있는 코팅막의 제조방법에 대한 연구를 거듭한 결과 본 발명에 이르게 되었다.
한국공개특허 제10-2021-0106216호(2021년08월30일)
본 발명의 주된 목적은 공정 부산물의 비대칭 성장 및 불균일 성장을 유도해 챔버 내 부품의 유지 및 관리 주기가 짧아지면 반도체 생산에 대한 수율 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 증착 공정용 챔버의 코팅방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 또한 상기 증착 공정용 챔버의 코팅방법을 이용하여 제조된 코팅막이 형성된 부재를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, (a) 코팅 대상물 상에 알루미늄 와이어를 사용하여 아크 용사 공정을 수행하여 하부 코팅층을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 형성된 하부 코팅층 상에 금속 화합물 분말을 물리기상증착 공정을 수행하여 상부 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계에서의 금속 화합물은 PVD 공정 부산물과 동일한 성분인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 알루미늄 와이어의 직경은 1 내지 5 mm일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 하부 코팅층의 두께는 0.1 내지 10 μm일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 금속 화합물 분말은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 이들의 질화물 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 물리기상증착은 열증착법, 전자빔증발법 및 스퍼터링법 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 상부 코팅층의 두께는 0.1 내지 10 μm일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 하부 코팅층의 표면 거칠기는 10 내지 40 um일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는, 상기 증착 공정용 챔버의 코팅방법에 의하여 제조되는 코팅막을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 코팅막내 상부 코팅층의 기공율이 0.01~1 vol% 일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 코팅막의 경도는 700 Hv 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 증착 공정용 챔버의 코팅방법은 알루미늄 와이어를 사용하여 아크 용사 공정으로 하부 코팅층을 적용함으로써, 물리기상증착 공정에 의해 형성되는 상부 코팅층의 표면 거칠기를 증가시켜 반도체 공정 부산물의 포집 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 코팅막은 PVD 공정 부산물과 동일한 성분을 사용함으로써, PVD 공정의 초기 부산물이 증착할 시 물질적 특성의 상이함에 따라 발생하는 공정 부산물 층의 비균일한 성장 및 Hill-Lock 등의 구조적 결함을 억제할 수 있다.
도 1은　알루미늄 아크 용사 공정에 따라 제조한 코팅막(비교예1）을 적용한 부품에서 PVD 공정 초기에 증착된 TiN 부산물의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 2는 알루미늄 아크 용사 공정에 따라 제조한 코팅막(비교예1）을 적용한 부품에서 PVD 공정 중/후기에 증착된 TiN 부산물의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 3은 대기 플라즈마 용사 공정에 따라 제조한 코팅막(비교예2）의 측면의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 4는 대기 플라즈마 용사 공정에 따라 제조한 코팅막(비교예2）의 표면의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 5는 실시예 1에 따라 제조한 코팅막을 적용한 부품에서 PVD 공정 중 증착된 TiN 부산물의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 6은 비교예 1 및 실시예 1에 따라 제조한 코팅막을 적용한 부품의 PVD 공정 중 증착된 TiN 부산물의 표면의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
다른 식으로 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
반도체 공정 부품내 코팅층을 형성하기 위한, 아크용사 코팅방식은 가격이 저렴하고 타 용사 코팅에 비해 공정 제어가 용이하나, 아크용사 코팅막은 반도체 공정의 타겟이 되는 물질 (Ti, Ta, W, etc.)과 이종 물질로써 초기 공정 부산물이 증착 할 시 물질적 특성의 상이함에 따라 초기 공정 부산물의 균일한 성장을 저해하며, Hill-Lock 등의 구조적 결함의 발생을 유발하여 공정 부산물의 비대칭 성장 및 불균일 성장의 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 극복하고자, 본 발명은 반도체 공정의 타겟이 되는 물질 (Ti, Ta, W, etc.)과 동종 물질로써 치밀한 PVD 박막을 상부 코팅층으로 형성하고, 아크 용사 공정으로 하부 코팅층을 형성하여 상부 코팅층의 표면거칠기를 증가시켜 반도체 공정 부산물의 포집 능력을 향상시킬 수 있는 증착 공정용 챔버에 적용될 수 있는 코팅막의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 관점에서, 증착 공정용 챔버의 코팅방법은 (a) 코팅 대상물 상에 알루미늄 와이어를 사용하여 아크 용사 공정을 수행하여 하부 코팅층을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 형성된 하부 코팅층 상에 금속 화합물 분말을 물리기상증착 공정을 수행하여 상부 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계에서의 금속 화합물은 PVD 공정 부산물과 동일한 성분인 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 증착 공정용 챔버의 코팅방법은 코팅 대상물 상에 알루미늄 와이어를 사용하여 아크 용사 공정을 수행하여 하부 코팅층을 형성한다[(a) 단계].
상기 하부 코팅층이 형성되는 코팅 대상물은 플라즈마 장치 내부에 적용되는 정전 척(electro static chuck), 히터, 챔버 라이너(chamber liner), CVD & MOCVD용 샤워 헤드, PVD용 쉴드(Shield), 커버링 (Cover Ring), 데포링(Depo Ring), 셔터디스크(Shutter Disk) 등의 플라즈마 장치 부품일 수 있으며, 코팅 대상물의 재질로는 철, 티타늄, 알루미늄, 마그네슘, 크롬 이들의 합금 등의 금속; Al2O3, Y2O3, SiO2, Si 등의 세라믹; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌아디페이트, 폴리아이소시아네이트 등의 고분자 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 아크 용사 공정은 2개의 금속선(용사 재료)을 (+)전극과 (-)전극으로 사용하고, 아크(arc) 열을 발생시켜서 아크 열에 의해 용융된 금속선의 선단을 압축공기로 불어서 소재 표면을 향하여 날려보내면서 충돌 적층 방식으로 코팅이 이루어지도록 한 것으로서, 금속막을 형성하는 작업을 간단하고 신속하게 진행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 알루미늄 와이어의 직경은 1 내지 4 mm인 것을 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 하부 코팅층을 형성하기 위해서는 알루미늄에 대해 1 ~ 20 g/s 용량으로 용융되도록 공급함이 바람직하며, 아크 방전을 위한 아크 전압은 25 ~ 35 V로 하고 아크 전류는 100 ~ 350 A가 바람직하며, 가스는 압축공기를 사용하되 1 ~ 8 kgf/㎠의 압력조건으로 공급하며, 분사거리는 50 ~ 250 mm를 유지하도록 처리함이 바람직하다.
이때, 본 발명에서는 알루미늄(Al) 산화물 생성에 의한 취성이 저하됨을 방지하기 위해 압축공기를 사용하되 1 ~ 8kgf/㎠의 압력조건으로 공급하며, 알루미늄의 분사거리는 코팅대상물과 50 ~ 250 mm를 유지하도록 처리함이 바람직하다.
여기에서, 압축공기의 분사를 제어함에 있어 1 kgf/㎠ 미만으로 공급하는 경우에는 코팅층의 접착강도가 좋지 않고 분사되는 용융 입자의 크기가 커서 많은 기공이 형성되므로 내구성이 저하되는 문제점을 갖게 되며, 8 kgf/㎠를 초과하는 경우에는 용융 입자의 충돌에너지가 증가하므로 용융 입자가 파괴되어 접착상태가 좋지 못하고 코팅층 내에 미소균열이 발생되는 문제점을 갖게 되며, 40 um 이상의 Roughness (Ra) 형성에 제한이 된다.
여기에서, 알루미늄의 분사거리를 제어함에 있어 50 mm 미만으로 하는 경우에는 용융 입자의 표면을 과열 및 산화시킴은 물론 용융 입자의 충돌에너지가 증가하므로 용융 입자가 파괴되어 접착상태가 좋지 못하고 많은 기공이 형성되므로 취성 등 전반적인 내구성을 저하시키는 문제점을 갖게 되며, 250 mm를 초과하는 경우에는 용융 입자들의 표면온도와 분사속도가 감소되므로 접촉각이 커져 퍼짐성이 좋지 않고 치밀한 조직을 갖게 하는데 어려움이 존재하며 대기중에 과다 노출되므로 역시 코팅층 내 많은 기공과 산화물이 생성되는 문제점을 갖게 된다.
상기 아크 용사 공정에서 알루미늄 와이어를 사용함으로써, 하부 코팅층의 밀착도가 우수하며, 하부 코팅층의 표면 거칠기를 10 내지 40 μm 범위로 제조할 수 있다.
상기 하부 코팅층은 아크 용사 공정에 의해 코팅 대상물의 외부면에서 대략 30 내지 300 ㎛ 범위 내의 코팅 두께를 갖도록 형성할 수 있다.
상기 하부 코칭층은 상기한 코팅 두께 범위보다 더 얇으면, 아크 용사 코팅에 의해 알루미늄 원료를 코팅 대상물의 외부면에 융착 시킬 때 불규칙한 표면을 갖도록 금속 코팅층을 형성하기 어렵다. 또한, 상기한 코팅 두께의 상한치보다 더 두꺼우면, 재료비가 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 상기 코팅 대상물의 부피 및 무게가 비정상으로 커질 수 있다.
이후, (a) 단계에서 형성된 하부 코팅층 상에 금속 화합물 분말을 물리기상증착 공정을 수행하여 상부 코팅층을 형성한다. [(b) 단계].
상기 상부 코팅층은 반도체 공정의 타겟이 되는 물질 (Ti, Ta, W, etc.)과 동종 물질을 사용함으로써, 반도체 장비 부품에 적용시 공정 부산물의 포집 능력을 향상시켜 챔버내 부품의 유지 및 관리 주기를 증가시키고, 반도체 생산에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.
상기 (b) 단계의 물리기상증착 공정에서 사용되는 금속 화합물 분말은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 이들의 질화물, 산화물 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다.
상기 상부 코팅층은 상기 하부 코팅층 간의 강한 결합력과 내식성 등의 요건을 만족할 정도의 코팅층을 형성하기 위한 물리기상증착법이라면 제한 없이 적용가능하고, 구체적으로 상기 물리기상증착은 열증착법, 전자빔증발법 및 스퍼터링법 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 스퍼터링법일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상부 코팅층의 두께는 0.1 내지 10 ㎛인 것이 바람직하며, 만일 상부 코팅층 두께가 0.1 ㎛ 미만인 경우, 그 두께가 지나치게 얇아 공정부산물과의 접합력이 저하될 수 있으며, 상기 상부 코팅층의 두께가 10 ㎛를 초과하는 경우에는 기대하는 효과에 비해 금속 화합물이 과도하게 사용됨에 따라 경제적인 손실이 생길 수 있다.
상기 상부 코팅층의 표면 거칠기는 상기 하부 코팅층의 표면 거칠기와 유사한 값을 나타내며, 구체적으로 1 내지 40 μm 범위로 제조할 수 있다.
상기 상부 코팅층은 기공함량이 증가할수록, 최종적으로 형성되는 코팅막의 기계적 강도가 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 금속 화합물을 포함하는 상부 코팅층은 코팅막의 기계적 강도 확보를 위해 기공률이 낮고 치밀한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 증착 공정용 챔버의 코팅방법에 의하여 제조되는 코팅막을 제공하며, 상기 코팅막은 기공률이 낮으며, 향상된 물리적 강도를 나타낸다.
일 실시예에 있어서, 상기 코팅막내 상부 코팅층의 기공 함량이 1.0 vol% 미만일 수 있으며, 바람직하게는 0.01 ~ 1.0 vol% 일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 코팅막의 경도는 코팅을 하고자하는 물질에 따라 500 Hv 이상일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
비교예1
먼저 Al, SUS, Ti 등의 Metal 모재 및 Al2O3 등의 세라믹 모재의 비드 블라스트(Bead blast) 공정을 진행하며, Al arc 코팅을 위한 캐리어 가스(Carrier gas)는 CDA 또는 비활성 가스인 Ar을 사용한다. 전압의 범위는 25~35 V 범위이며, 아크 전류는 100~350 A 범위에서 분사를 진행한다. 최종 코팅층의 두께가 30~300 ㎛ 가 되도록 코팅시간을 조절하여 코팅을 진행한다.
상기 비교예 1에서 제조한 Al 아크 코팅막을 적용한 부품에서 PVD 공정 초기에 증착된 부산물의 전자주사현미경(SEM) 사진을 도 1 및 도2 에 도시하였으며, 그 결과 표면에서 TiN 부산물층이 불균일하게 성장한 것을 확인하였다.
비교예2
상기 비교예 1에서 Arc coating과 동일한 방법으로 하부 코팅층으로 Al 박막을 제조하였다.
이어서, 상부 코팅층으로, 상기 40~160㎛ 크기의 티타늄 파우더 및 플라즈마 건을 이용하여 열원 가스로 아르곤과 수소 가스를 흘려 용사건을 이동시키면서 20 kW의 파워에서 플라즈마를 생성하여 생성된 플라즈마를 이용하여 원료 분말을 용융시켜 20 g/min 의 속도로 모재에 코팅막을 형성했다. 코팅막의 두께는 30~70 ㎛로 가지도록 형성하였다.
상기 비교예 2에서 제조한 Ti 코팅막의 전자주사현미경(SEM) 사진을 도 3 및 도4에 도시하였으며, 그 결과 Ti 코팅막에 크랙 등의 구조적 결함이 다량으로 발생한 것을 확인하였다.
실시예１
상기 비교예 1에서 Arc coating과 동일한 방법으로 하부 코팅층으로 Al 박막을 제조하였다.
하부 코팅층이 형성된 모재와 원재료인 티타늄(Ti)와 함께 코팅 챔버에 장입하여 고진공 상태의 분위기를 유지한다.
챔버가 고진공에 도달하면 티타늄(Ti)을 Al Arc coating에 증착시킨다.
상기 실시예 1에서 제조한 Ti 코팅막을 적용한 부품에서 PVD 공정 초기에 증착된 부산물의 전자주사현미경(SEM) 사진을 도 5 및 도 6에 도시하였으며, 그 결과 표면에서 TiN 부산물층이 균일하게 성장한 것을 확인하였다.
구분 비교예 2 실시예 1
하부층 코팅방법 Al Arc Coating Al Arc Coating
상부층 코팅방법 APS Coating - Ti PVD Coating - Ti
Substrate Bead Bead
(Bead Sample Sa :5.603 μm)
Surface Roughness (Sa) 11.333 μm 5.436
Skewness (Ssk*) 0.242 - 0.175
Kurtosis (Sku**) 523.895 3.522
Hardness 3.8 HV 772.4 HV
Area 192.92 mm2 32.75 mm2
Thickness 36.86 μm 448.5 nm
Porosity 4.41 % 0.07 %
* Ssk ≒ 0, Peak 높이 분포 정규 분포와 유사
** Sku ≒ 3, Peak 모양이 정규 분포와 유사
상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, PVD 공정을 통해 형성된 성막(실시예 1)의 강도가 APS 용사법에 의해 형성된 성막(비교예 1) 보다 강도가 우수하며, 기공률이 낮은 것을 확인하였다.
한편, 하기 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 코팅막인 실시예 1은 종래에 사용되는 알루미늄 아크 공정에 의해 형성된 코팅막인 비교예 2에 비하여 공정 부산물 층의 비균일한 성장 및 Hill-Lock 등의 구조적 결함을 억제된 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적은 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. (a) 코팅 대상물 상에 알루미늄 와이어를 사용하여 아크 용사 공정을 수행하여 하부 코팅층을 형성하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계에서 형성된 하부 코팅층 상에 금속 화합물 분말을 물리기상증착 공정을 수행하여 상부 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 (b) 단계에서의 금속 화합물은 PVD 공정 부산물과 동일한 성분이며,
    상기 상부 코팅층은 반도체 공정 부산물의 포집 능력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 와이어의 직경은 1 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 코팅층의 두께는 0.1 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 화합물 분말은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 이들의 질화물 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 물리기상증착은 열증착법, 전자빔증발법 및 스퍼터링법 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 코팅층의 두께는 0.1 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부 코팅층의 표면 거칠기는 10 내지 40 μm인 것을 특징으로 하는 증착 공정용 챔버의 코팅방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중에서 어느 하나의 증착 공정용 챔버의 코팅방법에 의하여 제조되는 코팅막.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코팅막내 상부 코팅층의 기공율이 0.01 ~ 1 vol% 인 것을 특징으로 하는 코팅막.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 코팅막의 경도는 700 Hv 이상인 것을 특징으로 하는 코팅막.
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