KR20110117830A - Plasma resistant member and manufacturing method of the same - Google Patents

Plasma resistant member and manufacturing method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20110117830A
KR20110117830A KR1020100037282A KR20100037282A KR20110117830A KR 20110117830 A KR20110117830 A KR 20110117830A KR 1020100037282 A KR1020100037282 A KR 1020100037282A KR 20100037282 A KR20100037282 A KR 20100037282A KR 20110117830 A KR20110117830 A KR 20110117830A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
coating film
evaporation source
range
plasma
Prior art date
Application number
KR1020100037282A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101183021B1 (en
Inventor
이성민
오윤석
김대민
김형태
Original Assignee
한국세라믹기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국세라믹기술원 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR20100037282A priority Critical patent/KR101183021B1/en
Publication of KR20110117830A publication Critical patent/KR20110117830A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101183021B1 publication Critical patent/KR101183021B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4505Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
    • C04B41/4529Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application applied from the gas phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/083Oxides of refractory metals or yttrium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/243Crucibles for source material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • C23C14/505Substrate holders for rotation of the substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate

Abstract

본 발명은, 기판과 상기 기판 상에 형성된 Y2O3 코팅막을 포함하며, 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 내플라즈마 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 내플라즈마 특성이 우수하고, 오염입자 발생이 억제되며, 균열이 없고, 플라즈마에서 생성되어 가속화된 입자에 의한 선택적 식각이 되지 않도록 충분히 낮은 표면조도를 가지며, 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 플라즈마에서 발생한 반응가스가 내부로 유입되지 않는 치밀하고 안정한 세라믹 코팅막이 형성될 수 있다.The present invention includes a substrate and a Y 2 O 3 coating film formed on the substrate, wherein the Y 2 O 3 coating film is X-ray diffraction at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate X-ray diffraction peak due to the peak and the (222) plane of Y 2 O 3 is a film of columnar structure, X-ray at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate the intensity of the diffraction peak relates to a plasma-forming member and a method of manufacturing the intensity of the diffraction peak over the range 0.03 to 4.7 a X- ray due to surface 222 of the Y 2 O 3. According to the present invention, the plasma characteristics are excellent, contaminant generation is suppressed, there is no crack, and the surface roughness is sufficiently low so as not to be selectively etched by the accelerated particles generated in the plasma, and large pores of 0.1 μm or more And a dense and stable ceramic coating film which does not flow into the reaction gas generated in the plasma may be formed.

Description

내플라즈마 부재 및 그 제조방법{Plasma resistant member and manufacturing method of the same}Plasma resistant member and manufacturing method of the same

본 발명은 내플라즈마 부재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내플라즈마 특성이 우수하고, 오염입자 발생이 억제되며, 균열이 없고, 플라즈마에서 생성되어 가속화된 입자에 의한 선택적 식각이 되지 않도록 충분히 낮은 표면조도를 가지며, 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 플라즈마에서 발생한 반응가스가 내부로 유입되지 않는 치밀하고 안정한 세라믹 코팅막이 형성된 내플라즈마 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a plasma member and a method for manufacturing the same, and more particularly, to excellent plasma resistance, suppressed generation of contaminated particles, no cracking, and selective etching by accelerated particles generated in plasma. The present invention relates to a plasma member and a method of manufacturing the same, having a sufficiently low surface roughness, no large pores of 0.1 µm or more, and a dense and stable ceramic coating film in which the reaction gas generated in the plasma does not flow into the interior.

반도체소자 및 디스플레이 공정의 플라즈마 환경에서 사용되는 정전척(Electro static chuck), 히터(Heater), 챔버 라이너(Chamber liner), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD)용 보트(boat), 포커스링(Focus ring), 월라이너(Wall liner) 등의 부재에는 녹는점이 높고 내구성이 우수한 세라믹 소재가 적용되고 있다. 하지만 고집적화의 요구에 의해 플라즈마의 밀도가 증가하고 있으며, 이에 따라 플라즈마 환경에서 사용되는 세라믹 부재들은 플라즈마 내식각 특성이 뛰어나고, 오염입자 발생이 적은 세라믹 부재의 개발의 필요성이 대두 되고 있다.Electrostatic chuck, heater, chamber liner, chemical vapor deposition (CVD) boat and focus ring used in plasma environment of semiconductor device and display process Ceramic materials with high melting point and excellent durability are applied to members such as focus rings and wall liners. However, due to the demand for high integration, the density of plasma is increasing. Accordingly, ceramic members used in the plasma environment have excellent plasma corrosion characteristics and the need for development of ceramic members with low generation of contaminants is on the rise.

기존의 세라믹 부재는 주로 쿼츠(SiO2), 알루미나(Al2O3)가 많이 이용되었으며, 세라믹 부재의 입자탈락으로 인한 공정불량과 플라즈마 저항성이 낮아 짧은 수명을 갖는 한계를 가지고 있었다. 이에 내식각 특성이 뛰어난 이트리아(Y2O3)나 희토류계 세라믹 물질들이 사용되고 있는데, 제조의 편의성과 높은 가격으로 인해 쿼츠나 알루미나 기판에 이트리아나 희토류계 물질을 피복하여 내플라즈마 부재로 사용되고 있다. The conventional ceramic member mainly used quartz (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and had a short lifespan due to low process defects and plasma resistance due to particle dropping of the ceramic member. Yttria (Y 2 O 3 ) or rare earth-based ceramic materials, which are excellent in corrosion resistance, are used.They are made of plasma-resistant materials by coating yttria or rare earth-based materials on quartz or alumina substrates for ease of manufacture and high price. have.

일반적으로 코팅막을 형성하는 방법으로 고온의 플라즈마를 활용하여 분말의 용사에 의해 코팅막을 형성하는 플라즈마 용사(Plasma spray)법이 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법으로 형성된 세라믹 코팅막은 용사가 갖는 고유한 적층형상의 미세구조로 인해 높은 기공율과 거친 표면조도를 갖는다. 따라서 플라즈마 환경에서 생성된 반응가스들이 기공을 통해 세라믹 코팅막 내부로 침투하여 반응이 촉진되고, 거친 표면으로 인해 플라즈마에서 가속된 입자들의 선택적 식각에 의해 수명의 단축을 초래한다. In general, a plasma spray method is used in which a coating film is formed by spraying powder using a high temperature plasma as a method of forming a coating film. However, the ceramic coating film formed by this method has a high porosity and rough surface roughness due to the unique laminated microstructure of the thermal spraying. Therefore, the reaction gases generated in the plasma environment penetrate into the ceramic coating layer through the pores, thereby promoting the reaction, and shortening the lifespan by selective etching of the particles accelerated in the plasma due to the rough surface.

이온빔으로 증착된 세라믹 코팅막은 고유의 주상구조의 미세구조로 인해 치밀한 막과 매우 평탄한 표면조도를 갖는다. 하지만 기판과 세라믹 코팅막의 열팽창계수 차이 등의 원인으로 일정 두께 이상에서 균열이 형성되어 기판에 두꺼운 코팅막을 형성하는데 한계를 가지고 있다. 따라서 코팅막과 기판과의 응력을 완화하여 균열이 없는 치밀하고 낮은 표면조도를 갖는 두꺼운 코팅막을 형성하는 기술이 필요하다.
The ceramic coating film deposited by the ion beam has a dense film and a very flat surface roughness due to the intrinsic columnar microstructure. However, due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the ceramic coating film, cracks are formed at a predetermined thickness or more, and thus there is a limit to forming a thick coating film on the substrate. Therefore, there is a need for a technique for forming a thick coating film having a low surface roughness without cracking by relieving stress between the coating film and the substrate.

본 발명이 해결하려는 과제는 내플라즈마 특성이 우수하고, 오염입자 발생이 억제되며, 균열이 없고, 플라즈마에서 생성되어 가속화된 입자에 의한 선택적 식각이 되지 않도록 충분히 낮은 표면조도를 가지며, 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 플라즈마에서 발생한 반응가스가 내부로 유입되지 않는 치밀하고 안정한 세라믹 코팅막이 형성된 내플라즈마 부재를 제공함에 있다. The problem to be solved by the present invention is excellent plasma resistance, contaminated particle generation is suppressed, there is no crack, has a sufficiently low surface roughness so as not to be selective etching by the accelerated particles generated in the plasma, and larger than 0.1㎛ The present invention provides a plasma member having a dense and stable ceramic coating film having no pores and in which a reaction gas generated in a plasma does not flow into the inside.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 내플라즈마 특성이 우수하고, 오염입자 발생이 억제되며, 균열이 없고, 플라즈마에서 생성되어 가속화된 입자에 의한 선택적 식각이 되지 않도록 충분히 낮은 표면조도를 가지며, 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 플라즈마에서 발생한 반응가스가 내부로 유입되지 않는 치밀하고 안정한 세라믹 코팅막을 형성하는 내플라즈마 부재의 제조방법을 제공함에 있다.
Another problem to be solved by the present invention is excellent plasma resistance, contaminated particle generation is suppressed, there is no crack, has a sufficiently low surface roughness so as not to be selective etching by accelerated particles generated in the plasma, 0.1 ㎛ or more The present invention provides a method for manufacturing a plasma member that forms a dense and stable ceramic coating film in which no large pores and no reaction gas generated in a plasma do not flow into the inside.

본 발명은, 기판과 상기 기판 상에 형성된 Y2O3 코팅막을 포함하며, 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 내플라즈마 부재를 제공한다.The present invention includes a substrate and a Y 2 O 3 coating film formed on the substrate, wherein the Y 2 O 3 coating film is X-ray diffraction at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate X-ray diffraction peak due to the peak and the (222) plane of Y 2 O 3 is a film of columnar structure, X-ray at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate A plasma member is provided in which the intensity of diffraction peaks ranges from 0.03 to 4.7 with respect to the intensity of X-ray diffraction peaks due to the (222) plane of Y 2 O 3 .

상기 Y2O3 코팅막은 두께가 0.5∼50㎛ 범위이고, 상기 Y2O3 코팅막을 이루는 입자 크기는 5∼50㎚인 것이 바람직하다. The Y 2 O 3 coating film has a thickness in the range of 0.5 to 50㎛, the particle size of the Y 2 O 3 coating film is preferably from 5 to 50nm.

상기 Y2O3 코팅막은 평균 표면조도가 1∼500㎚ 범위를 이루는 치밀한 막이다. The Y 2 O 3 coating film is a dense film having an average surface roughness in the range of 1 to 500 nm.

상기 기판은 실리콘계, 산화물계, 질화물계, 탄화물계 또는 비산화물계 세라믹스 소결체 재료로 이루어진 것일 수 있다. The substrate may be made of a silicon-based, oxide-based, nitride-based, carbide-based, or non-oxide-based ceramic sintered material.

상기 내플라즈마 부재는 할로겐 화합물을 포함하는 가스 분위기에서 발생되는 플라즈마 환경에 노출되는 케소드, 포커스링, 인슐레이터링, 실드링, 벨로우즈커버 또는 데포실드로 이용될 수 있다. The plasma member may be used as a cathode, a focus ring, an insulator ring, a shield ring, a bellows cover, or a depot shield exposed to a plasma environment generated in a gas atmosphere containing a halogen compound.

또한, 본 발명은, 기판을 전자빔 증착장치의 챔버 내에 구비된 기판 홀더에 장착하고, 상기 기판의 온도는 400∼800℃ 범위로 설정하는 단계와, 상기 전자빔 증착장치의 전자총으로부터 주사된 전자빔이 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하는 단계와, 상기 전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 상기 증발소스는 가열·용융되는 단계 및 상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 상기 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행되게 하고, 상기 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 Y2O3가 증착되게 하는 단계를 포함하며, 전원공급장치를 통해 상기 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼10kW 범위로 설정하고, 상기 기판 홀더는 1∼100rpm 범위의 속도로 회전되게 설정하여 상기 기판 상에 Y2O3 코팅막을 형성하며, 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 내플라즈마 부재의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention, mounting the substrate to the substrate holder provided in the chamber of the electron beam deposition apparatus, setting the temperature of the substrate in the range of 400 ~ 800 ℃, and the electron beam scanned from the electron gun of the electron beam deposition apparatus crucible Incident to an evaporation source consisting of Y 2 O 3 contained therein; the evaporation source being heated and melted as the electron beam is incident on the evaporation source; and opening the shutter located above the evaporation source to open the evaporation source. Causing the evaporated particles of to proceed upward along the evaporation path and depositing Y 2 O 3 on one surface of the substrate mounted on the lower surface of the substrate holder, wherein the power applied to the electron gun through a power supply is set to 1.9~10kW range, and wherein the substrate holder is the type Y 2 O 3 coating film on the substrate to be rotated at a speed setting of the range 1~100rpm And, the Y 2 O 3 coating layer is a diffraction line attributed to the X- 222 of the X- ray diffraction peak and the Y 2 O 3 surface at the 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane of the substrate surface and the horizontal It is a film of columnar structure in which the peak exists, and the intensity of the X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate is due to the (222) plane of Y 2 O 3 . Provided is a method for producing a plasma member having a range of 0.03 to 4.7 relative to the intensity of the X-ray diffraction peak.

또한, 본 발명은, 기판을 전자빔 증착장치의 챔버 내에 구비된 기판 홀더에 장착하고, 상기 기판의 온도는 50∼800℃ 범위로 설정하는 단계와, 상기 전자빔 증착장치의 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하는 단계와, 상기 전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 상기 증발소스는 가열·용융되는 단계 및 상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 상기 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행되게 하고, 상기 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 Y2O3가 증착되게 하되, Y2O3 코팅막이 0.2∼5㎛ 범위의 두께로 코팅되면 코팅을 중단하여 10∼300분 동안 휴지하고, 다시 상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 Y2O3가 증착되게 하여 Y2O3 코팅막이 0.2∼5㎛ 범위의 두께로 코팅되면 코팅을 중단하여 10∼300분 동안 휴지하는 단계를 반복하여 원하는 두께의 Y2O3 코팅막을 형성하는 단계를 포함하며, 전원공급장치를 통해 상기 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼10kW 범위로 설정하고, 상기 기판 홀더는 1∼100rpm 범위의 속도로 회전되게 설정하여 상기 기판 상에 Y2O3 코팅막을 형성하며, 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 내플라즈마 부재의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of mounting the substrate to the substrate holder provided in the chamber of the electron beam deposition apparatus, the temperature of the substrate is set in the range of 50 ~ 800 ℃, and the electron beam scanned from the electron gun of the electron beam deposition apparatus is permanent Incident to an evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible and deflected by a magnet; the evaporation source is heated and melted as the electron beam is incident on the evaporation source; and a shutter located above the evaporation source. Open to allow the evaporated particles of the evaporation source to proceed upward along the evaporation path, Y 2 O 3 is deposited on one surface of the substrate mounted on the lower surface of the substrate holder, the Y 2 O 3 coating film is 0.2 to 5 When the coating is in the thickness range of 탆, the coating is stopped and rested for 10 to 300 minutes, and then the shutter located at the top of the evaporation source is opened to allow Y 2 O 3 to be deposited. When the Y 2 O 3 coating film is coated with a thickness of 0.2 ~ 5㎛ range to repeat the step of stopping the coating for 10 to 300 minutes to form a Y 2 O 3 coating film of the desired thickness, power supply The power applied to the electron gun through the device is set in the range of 1.9 to 10 kW, and the substrate holder is set to rotate at a speed in the range of 1 to 100 rpm to form a Y 2 O 3 coating film on the substrate, wherein the Y 2 O 3 The coating film has a columnar structure in which the X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate and the X-ray diffraction peak due to the (222) plane of Y 2 O 3 are present. Film, wherein the intensity of the X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate is due to the (222) plane of the Y 2 O 3 Provided is a method for producing a plasma member having a range of 0.03 to 4.7 relative to strength.

상기 증발소스가 증발되는 동안에 가스공급수단을 통해 상기 챔버 내에 산소가 공급되게 하고, 공급되는 산소의 유량이 0.01∼20sccm 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다. While the evaporation source is evaporated, it is preferable to allow oxygen to be supplied into the chamber through a gas supply means, and to control the flow rate of the supplied oxygen to be in the range of 0.01 to 20 sccm.

상기 증발소스가 증발되는 동안에 상기 챔버의 진공도가 0.01∼1mTorr 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다.While the evaporation source is evaporated, it is preferable to control the vacuum of the chamber to be in the range of 0.01 to 1 mTorr.

상기 Y2O3 코팅막이 증착되는 속도는 30∼120㎚/min 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다.The rate at which the Y 2 O 3 coating film is deposited is preferably controlled to achieve a range of 30 to 120 nm / min.

상기 Y2O3 코팅막을 이루는 입자 크기는 5∼50㎚이고, 상기 Y2O3 코팅막의 두께는 0.5∼50㎛ 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다.The Y 2 O 3 coating film and particle size 5~50㎚ forming the thickness of the Y 2 O 3 coating layer is preferably formed to control the 0.5~50㎛ range.

상기 Y2O3 코팅막은 평균 표면조도가 1∼500㎚ 범위를 이루는 치밀한 막이다.The Y 2 O 3 coating film is a dense film having an average surface roughness in the range of 1 to 500 nm.

상기 기판은 실리콘계, 산화물계, 질화물계, 탄화물계 또는 비산화물계 세라믹스 소결체 재료로 이루어진 것일 수 있다. The substrate may be made of a silicon-based, oxide-based, nitride-based, carbide-based, or non-oxide-based ceramic sintered material.

상기 내플라즈마 부재는 할로겐 화합물을 포함하는 가스 분위기에서 발생되는 플라즈마 환경에 노출되는 케소드, 포커스링, 인슐레이터링, 실드링, 벨로우즈커버 또는 데포실드로 이용될 수 있다. The plasma member may be used as a cathode, a focus ring, an insulator ring, a shield ring, a bellows cover, or a depot shield exposed to a plasma environment generated in a gas atmosphere containing a halogen compound.

상기 코팅을 중단하는 경우에 상기 전자총에 인가되는 파워의 공급을 차단하거나, 상기 증발소스의 증발 경로를 셔터로 차폐하며, 상기 코팅을 중단하는 동안에도 상기 기판의 온도는 50∼800℃ 범위로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
When the coating is stopped, the supply of power applied to the electron gun is cut off, or the evaporation path of the evaporation source is blocked with a shutter, and the temperature of the substrate is constant in the range of 50 to 800 ° C. while the coating is stopped. It is desirable to remain.

본 발명에 의하면, 기판과 Y2O3 코팅막의 수축·팽창 차이를 완화하여 균열이 발생하지 않으면서도 0.5~50㎛의 두꺼운 코팅막을 형성할 수 있다. According to the present invention, a shrinkage and expansion difference between the substrate and the Y 2 O 3 coating film can be alleviated to form a thick coating film having a thickness of 0.5 to 50 µm without cracking.

또한, 세라믹 피막의 일정 두께 이상에서 균열이 발생되는 임계두께를 극복하기 위해 0.2~5㎛의 세라믹 피막을 반복해서 증착하는 방법을 통해 균열이 없이 임계 두께 이상으로 피막을 형성하여 고밀도 플라즈마 환경에서 고내구성 및 장시간 사용할 수 있는 내플라즈마 부재를 실현할 수 있다.Also, in order to overcome the critical thickness at which a crack occurs over a certain thickness of the ceramic film, a method of repeatedly depositing a 0.2 to 5 μm ceramic film to form a film at a critical thickness or more without cracking is performed in a high density plasma environment. It is possible to realize a plasma member that is durable and can be used for a long time.

본 발명에 따라 전자빔 증발법으로 형성한 주상구조의 Y2O3 코팅막은 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 500㎚ 이하의 평균 표면조도를 가지며, 플라즈마 환경에서 표면에 Y-F계 반응층이 형성되고 이 반응층이 화학적 반응에 안정적이므로 플라즈마 부식 환경에서 안정된 상태를 유지하여 우수한 내 식각 특성을 나타내며, 따라서 오염 입자가 발생되지 않을 뿐만 아니라 내플라즈마 부재로 사용되더라도 수명이 향상될 수 있다. 상기 Y2O3 코팅막은 균열이 없고, 플라즈마에서 생성되어 가속화된 입자에 의한 선택적 식각이 되지 않도록 충분히 낮은 표면조도를 가지며, 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 플라즈마에서 발생한 반응가스가 내부로 유입되지 않는 치밀하고 안정한 막을 이룬다.
The Y 2 O 3 coating film having a columnar structure formed by electron beam evaporation according to the present invention has no large pores of 0.1 μm or more and has an average surface roughness of 500 nm or less, and a YF-based reaction layer is formed on the surface in a plasma environment. Since the layer is stable to chemical reaction, it maintains a stable state in a plasma corrosive environment and thus exhibits excellent etching resistance. Therefore, contaminant particles are not generated and life can be improved even when used as a plasma member. The Y 2 O 3 coating film has no crack, has a sufficiently low surface roughness so as not to be selectively etched by the accelerated particles generated in the plasma, does not have large pores larger than 0.1 μm, and the reaction gas generated in the plasma does not flow into the interior. A dense and stable membrane is formed.

도 1은 전자빔 증착장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 실시예 1, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절(X-ray diffraction; XRD) 패턴을 도시한 그래프이다.
도 3은 실시예 1 내지 실시예 4에 따라 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절(XRD) 패턴을 도시한 그래프이다.
도 4는 실시예 4에 따라 600℃의 기판에 8㎛의 두께로 Y2O3 코팅막을 형성한 경우의 단면을 보여주는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 사진과 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope; TEM) 사진이다.
도 5는 비교예 1에 따라 300℃의 기판에 4㎛의 두께로 Y2O3 코팅막을 형성한 경우의 단면을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 6은 비교예 1에 따라 300℃의 기판에 4㎛의 두께로 Y2O3 코팅막을 형성한 경우의 단면을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 7은 Y2O3 코팅막의 두께에 따른 각 X-선 회절 피크에 기여하는 입자 분포를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 실시예 5에 따라 300℃의 기판에 Y2O3 코팅막을 0.5㎛ 두께로 피복한 후 30분을 휴지하고, 다시 같은 방법으로 Y2O3 코팅막을 0.5㎛ 두께로 피복하고 30분을 휴지하는 방식을 반복하여 최종 2㎛의 두께로 형성한 Y2O3 코팅막 표면을 관찰한 광학현미경 사진이다.
도 9는 비교예 5에 따라 300℃의 기판에 연속적으로 중간에 휴지함이 없이 2㎛의 두께로 형성한 Y2O3 코팅막 표면을 관찰한 광학현미경 사진이다.
1 is a view schematically showing an electron beam deposition apparatus.
FIG. 2 is a graph showing X-ray diffraction (XRD) patterns of Y 2 O 3 coating films formed according to Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. FIG.
3 is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of the Y 2 O 3 coating film formed according to Examples 1 to 4.
FIG. 4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph and a transmission electron microscope (SEM) photograph showing a cross section when a Y 2 O 3 coating film is formed on a substrate at 600 ° C. in a thickness of 8 μm according to Example 4. FIG. ; TEM) picture.
FIG. 5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a cross section when a Y 2 O 3 coating film is formed on a substrate at 300 ° C. in a thickness of 4 μm according to Comparative Example 1. FIG.
FIG. 6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a cross section when a Y 2 O 3 coating film is formed on a substrate at 300 ° C. in a thickness of 4 μm according to Comparative Example 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram schematically showing particle distributions that contribute to each X-ray diffraction peak according to the thickness of a Y 2 O 3 coating film.
8 is a 30-minute rest after coating the Y 2 O 3 coating film to the substrate at 300 ℃ 0.5 ㎛ thickness in accordance with Example 5, again coating the Y 2 O 3 coating film to 0.5 ㎛ thickness in 30 minutes The optical microscope photograph of the surface of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of the final 2㎛ by repeating the method of rest.
9 is an optical microscope photograph of the surface of the Y 2 O 3 coating film formed in a thickness of 2㎛ continuously without rest in the middle of the substrate at 300 ℃ according to Comparative Example 5.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen. Like numbers refer to like elements in the figures.

본 발명은, 기판과 상기 기판 상에 형성된 Y2O3 코팅막을 포함하며, 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 내플라즈마 부재를 제시한다. 상기 Y2O3 코팅막은 두께가 0.5∼50㎛ 범위이고, 상기 Y2O3 코팅막을 이루는 입자 크기는 5∼50㎚인 것이 바람직하다. 상기 Y2O3 코팅막은 평균 표면조도가 1∼500㎚ 범위를 이루는 치밀한 막이다. 상기 기판은 실리콘계, 산화물계, 질화물계, 탄화물계 또는 비산화물계 세라믹스 소결체 재료로 이루어진 것일 수 있다. 상기 내플라즈마 부재는 할로겐 화합물을 포함하는 가스 분위기에서 발생되는 플라즈마 환경에 노출되는 케소드, 포커스링, 인슐레이터링, 실드링, 벨로우즈커버 또는 데포실드로 이용될 수 있다. The present invention includes a substrate and a Y 2 O 3 coating film formed on the substrate, wherein the Y 2 O 3 coating film is X-ray diffraction at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate X-ray diffraction peak due to the peak and the (222) plane of Y 2 O 3 is a film of columnar structure, X-ray at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate Presenting a plasma member in which the intensity of the diffraction peak ranges from 0.03 to 4.7 relative to the intensity of the X-ray diffraction peak due to the (222) plane of Y 2 O 3 . The Y 2 O 3 coating film has a thickness in the range of 0.5 to 50㎛, the particle size of the Y 2 O 3 coating film is preferably from 5 to 50nm. The Y 2 O 3 coating film is a dense film having an average surface roughness in the range of 1 to 500 nm. The substrate may be made of a silicon-based, oxide-based, nitride-based, carbide-based, or non-oxide-based ceramic sintered material. The plasma member may be used as a cathode, a focus ring, an insulator ring, a shield ring, a bellows cover, or a depot shield exposed to a plasma environment generated in a gas atmosphere containing a halogen compound.

상기 Y2O3 코팅막은 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 500㎚ 이하의 평균 표면조도를 가지며, 플라즈마 환경에서 표면에 Y-F계 반응층이 형성되고 이 반응층이 화학적 반응에 안정적이므로 플라즈마 부식 환경에서 안정된 상태를 유지하며, 따라서 오염 입자가 발생되지 않을 뿐만 아니라 내플라즈마 부재로 사용되더라도 수명이 향상될 수 있다.The Y 2 O 3 coating film has no large pores of 0.1 μm or more and has an average surface roughness of 500 nm or less, and a YF-based reaction layer is formed on the surface in a plasma environment, and the reaction layer is stable in a chemical reaction, and thus is stable in a plasma corrosion environment. It maintains the state, and thus, contaminant particles are not generated and life can be improved even when used as a plasma member.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전자빔 증발법을 이용하여 내플라즈마 부재를 제조하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the plasma member using the electron beam evaporation method according to a preferred embodiment of the present invention.

전자빔 증착법은 고진공을 유지하는 진공 챔버 내부에 코팅막을 증착시킬 기판을 장착하고, 이 기판에 증착하고자 하는 대상물(증발소스)이 담긴 도가니로부터 대상물을 증발시켜서 증착시키는 방법으로 수행된다.The electron beam evaporation method is performed by mounting a substrate on which a coating film is to be deposited in a vacuum chamber maintaining high vacuum, and depositing the object by evaporation from a crucible containing an object (evaporation source) to be deposited on the substrate.

도 1은 전자빔 증착장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an electron beam deposition apparatus.

도 1을 참조하면, 전자빔 증착 장치에는 진공을 유지하는 진공 챔버(10)가 구비되고, 진공 챔버(10)의 하부에는 전자총(20)이 설치되어 있고, 전자총(20)과 인접한 위치에는 증발소스(evaporation source)를 수용하는 도가니(30)(crucible)가 설치되어 있다. 전자총(20)과 도가니(30) 사이에는 전자총(20)으로부터 조사된 전자빔을 자장에 의하여 편향시켜 도가니(30) 내에 수용된 증발소스에 입사시키기 위한 영구 자석(미도시)이 배치된다. 상기 증발소스와 대향되는 진공 챔버(10)의 상부에는 기판 홀더(40)가 설치되어 있고, 기판 홀더(40)의 아랫면에는 증발소스가 용융되어 증착되는 기판(50)이 설치된다. 기판 홀더(40)는 균일한 증착을 위해 회전가능하게 구비될 수 있다. 증발소스의 상부에는 증발소스가 가열·용융될 때까지 기판(50)으로의 증발 경로를 차단하는 셔터(60)가 설치되어 있다. 상기 증발소스와 기판(50) 사이에는 전자빔 증착시에 발생하는 2차 전자에 의한 기판(50)의 손상을 최소화하기 위하여 차단판(70)이 설치되어 있다. 차단판(70)은 구리판과 같은 도전성 재료로 이루어져 있고, 직류 전원에 연결되어 있다. 또한, 전자빔 증착장치에는 기판(50)에 증착되는 막의 두께를 감지하기 위한 센서(80)가 구비되어 있고, 진공 챔버(10) 내에 산소(O2) 가스를 공급하기 위한 가스공급수단(90)과 밸브(95)가 구비되어 있다. 도 1에서 P/S는 전원공급장치(Power Supply)를 의미한다. Referring to FIG. 1, the electron beam deposition apparatus includes a vacuum chamber 10 for maintaining a vacuum, an electron gun 20 is installed below the vacuum chamber 10, and an evaporation source in a position adjacent to the electron gun 20. A crucible 30 (crucible) containing an evaporation source is installed. Between the electron gun 20 and the crucible 30 is disposed a permanent magnet (not shown) for deflecting the electron beam irradiated from the electron gun 20 by the magnetic field to enter the evaporation source contained in the crucible 30. The substrate holder 40 is installed on the upper side of the vacuum chamber 10 opposite to the evaporation source, and the substrate 50 on which the evaporation source is melted and deposited is installed on the lower surface of the substrate holder 40. The substrate holder 40 may be rotatably provided for uniform deposition. A shutter 60 is provided on the evaporation source to block the evaporation path to the substrate 50 until the evaporation source is heated and melted. A blocking plate 70 is provided between the evaporation source and the substrate 50 to minimize the damage of the substrate 50 by the secondary electrons generated during the electron beam deposition. The blocking plate 70 is made of a conductive material such as a copper plate and is connected to a direct current power source. In addition, the electron beam deposition apparatus is provided with a sensor 80 for detecting the thickness of the film deposited on the substrate 50, the gas supply means 90 for supplying oxygen (O 2 ) gas into the vacuum chamber 10 And a valve 95 is provided. In FIG. 1, P / S means a power supply.

상기와 같은 구조를 갖는 전자빔 증착 장치는 전자총(20)으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니(30) 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사하게 되고, 이에 따라 증발소스는 가열·용융된다. 이때 셔터(60)가 증발소스의 상부에 위치하므로 증발 입자의 증발 경로를 차단하게 된다. 셔터(60)가 증발 경로를 개방하게 되고, 증발소스의 증발 입자는 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더(40)의 아랫면에 장착된 기판(50)의 일면에 증착되게 된다.
In the electron beam deposition apparatus having the structure as described above, the electron beam scanned from the electron gun 20 is deflected by the permanent magnet and is incident on the evaporation source made of Y 2 O 3 contained in the crucible 30, and thus the evaporation source is heated. Melting In this case, since the shutter 60 is positioned above the evaporation source, the evaporation path of the evaporation particles is blocked. The shutter 60 opens the evaporation path, and the evaporated particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path and are deposited on one surface of the substrate 50 mounted on the lower surface of the substrate holder 40.

이하에서, 전자빔 증발법을 이용하여 내플라즈마 부재를 제조하는 방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the plasma member using the electron beam evaporation method will be described in detail.

전자빔 증발법을 이용하여 세라믹 코팅막을 형성하기 위한 기판으로 적합한 것은 실리콘, 산화물계, 질화물계 탄화물계, 비산화물계 세라믹스 소결체 등이다. 또한, 반도체 소자 또는 디스플레이 제조를 위한 플라즈마 공정용 내부재의 경우 챔버 라이너(Chamber liner), CVD용 보트(boat), 포커스링(Focus ring), 월라이너(Wall liner) 등의 부재에 널리 사용되는 쿼츠(SiO2) 및 실리콘(Si) 등의 재질이 될 수 있으며, 이외에도 정전척(Electro static chuck), 히터(Heater) 등에 사용되는 알루미나(Al2O3), 알루미늄나이트라이드(AlN) 등의 세라믹 소재가 적용될 수 있다.Suitable substrates for forming the ceramic coating film using the electron beam evaporation method are silicon, oxide-based, nitride-based carbide, non-oxide-based ceramic sintered bodies, and the like. In addition, in the case of the plasma material for manufacturing a semiconductor device or display, quartz, which is widely used for members such as a chamber liner, a CVD boat, a focus ring, and a wall liner (SiO 2 ) and silicon (Si), and the like, and ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ) and aluminum nitride (AlN) used in electrostatic chucks and heaters. Material may be applied.

세라믹 코팅막을 형성하기 위해 상기 기판 표면을 경면 연마를 통해 평균 표면조도 Ra가 100㎚ 이하의 표면조도를 갖도록 처리한 후 Y2O3를 피복하는 것이 바람직하다. 기판의 평균 표면조도 Ra가 100㎚ 이상의 경우 표면조도에 의해 Y2O3 코팅막의 미세구조와 표면조도에 악영향을 미치기 때문이다. 기판 위에 코팅되는 Y2O3 코팅막은 0.5~50㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 0.5㎛ 이하의 경우 내플라즈마 부재의 수명이 짧고 50㎛ 이상의 경우 기판과 코팅막의 열응력 차이에 의해 발생되는 균열에 의해 코팅막이 떨어져 나가 플라즈마 공정중 심각한 문제를 야기할 수 있기 때문이다.In order to form a ceramic coating film, it is preferable that the surface of the substrate is subjected to mirror polishing to treat Y 2 O 3 after the average surface roughness Ra has a surface roughness of 100 nm or less. This is because when the average surface roughness Ra of the substrate is 100 nm or more, the surface roughness adversely affects the microstructure and surface roughness of the Y 2 O 3 coating film. The Y 2 O 3 coating film coated on the substrate is preferably formed to a thickness of 0.5 ~ 50㎛. The reason is that the life of the plasma member is short in the case of 0.5 μm or less, and the coating film may fall off due to cracks caused by the thermal stress difference between the substrate and the coating layer in the case of 50 μm or more, which may cause serious problems during the plasma process.

상기 내플라즈마 부재로 사용하기 위해 기판에 피복된 Y2O3 코팅막은 할로겐 가스를 함유하는 플라즈마 환경에서 우수한 내식각 특성을 보인다. 본 발명자들의 연구에 의하면 Y2O3는 산소와의 결합력이 강한 불소계 플라즈마 환경에서 표면에 Y-F계 반응층이 형성되고 이 반응층이 화학적 반응에 안정적이므로 플라즈마 부식 환경에서 안정된 상태를 유지한다. The Y 2 O 3 coating film coated on the substrate for use as the plasma member exhibits excellent etching resistance in a plasma environment containing halogen gas. According to the researches of the present inventors, Y 2 O 3 maintains a stable state in a plasma corrosion environment because a YF-based reaction layer is formed on the surface in a fluorine-based plasma environment having strong bonding force with oxygen and the reaction layer is stable to chemical reaction.

종래 방법인 용사법에 의해 형성된 Y2O3 코팅막은 표면조도가 5000㎚ 이상이고 내부에 기공을 많이 포함하고 있기 때문에 기공을 통해 코팅막의 내부로 반응가스가 침투하여 오염입자의 발생 빈도가 높아지고 높은 표면조도로 인해 선택적인 식각을 초래해 내플라즈마 부재의 수명을 단축하는 주요한 원인이 된다. Since the Y 2 O 3 coating film formed by the conventional spraying method has a surface roughness of 5000 nm or more and contains a lot of pores therein, the reaction gas penetrates into the coating film through the pores, thereby increasing the frequency of contaminating particles and increasing the surface. The roughness causes selective etching, which is a major cause of shortening the life of the plasma member.

이하에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 내플라즈마 부재의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the plasma member according to a preferred embodiment of the present invention.

기판을 전자빔 증착장치의 챔버 내에 구비된 기판 홀더에 장착하고, 상기 기판의 온도를 400∼800℃ 범위로 설정한다. 상기 기판 홀더는 1∼100rpm 범위의 속도로 회전되게 설정한다. The substrate is mounted on a substrate holder provided in the chamber of the electron beam evaporation apparatus, and the temperature of the substrate is set in the range of 400 to 800 ° C. The substrate holder is set to rotate at a speed in the range of 1 to 100 rpm.

상기 전자빔 증착장치의 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 한다. 전원공급장치를 통해 상기 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼10kW 범위로 설정한다.The electron beam scanned from the electron gun of the electron beam deposition apparatus is deflected by the permanent magnet to be incident to the evaporation source consisting of Y 2 O 3 contained in the crucible. The power applied to the electron gun through the power supply is set in the range of 1.9 to 10 kW.

상기 전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 상기 증발소스는 가열·용융되게 된다. As the electron beam is incident on the evaporation source, the evaporation source is heated and melted.

상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 상기 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행되게 하고, 상기 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 Y2O3가 증착되게 한다. 상기 증발소스가 증발되는 동안에 가스공급수단을 통해 상기 챔버 내에 산소가 공급되게 하고, 공급되는 산소의 유량이 0.01∼20sccm 범위를 이루게 제어한다. 상기 증발소스가 증발되는 동안에 상기 챔버의 진공도가 0.01∼1mTorr 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다. 상기 Y2O3 코팅막이 증착되는 속도는 30∼120㎚/min 범위를 이루게 제어하고, 상기 Y2O3 코팅막의 두께는 0.5∼50㎛ 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다.
The shutter positioned above the evaporation source is opened to allow evaporated particles of the evaporation source to proceed upward along the evaporation path and to deposit Y 2 O 3 on one surface of the substrate mounted on the lower surface of the substrate holder. While the evaporation source is evaporated, oxygen is supplied into the chamber through a gas supply means, and the flow rate of the supplied oxygen is controlled to be in a range of 0.01 to 20 sccm. While the evaporation source is evaporated, it is preferable to control the vacuum of the chamber to be in the range of 0.01 to 1 mTorr. The rate at which the Y 2 O 3 coating film is deposited is controlled to achieve a range of 30 to 120 nm / min, and the thickness of the Y 2 O 3 coating film is controlled to achieve a range of 0.5 to 50 μm.

이하에서, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 내플라즈마 부재의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the plasma member according to another preferred embodiment of the present invention.

기판을 전자빔 증착장치의 챔버 내에 구비된 기판 홀더에 장착하고, 상기 기판의 온도를 50∼800℃ 범위로 설정한다. 상기 기판 홀더는 1∼100rpm 범위의 속도로 회전되게 설정한다.The substrate is mounted on a substrate holder provided in the chamber of the electron beam evaporation apparatus, and the temperature of the substrate is set in the range of 50 to 800 ° C. The substrate holder is set to rotate at a speed in the range of 1 to 100 rpm.

상기 전자빔 증착장치의 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 한다. 전원공급장치를 통해 상기 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼10kW 범위로 설정한다.The electron beam scanned from the electron gun of the electron beam deposition apparatus is deflected by the permanent magnet to be incident to the evaporation source consisting of Y 2 O 3 contained in the crucible. The power applied to the electron gun through the power supply is set in the range of 1.9 to 10 kW.

상기 전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 상기 증발소스는 가열·용융되게 된다. As the electron beam is incident on the evaporation source, the evaporation source is heated and melted.

상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 상기 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행되게 하고, 상기 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 Y2O3가 증착되게 하되, Y2O3 코팅막이 0.2∼5㎛ 범위의 두께로 코팅되면 코팅을 중단하여 10∼300분 동안 휴지하고, 다시 상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 Y2O3가 증착되게 하여 Y2O3 코팅막이 0.2∼5㎛ 범위의 두께로 코팅되면 코팅을 중단하여 10∼300분 동안 휴지하는 단계를 반복하여 원하는 두께의 Y2O3 코팅막을 형성한다. 상기 증발소스가 증발되는 동안에 가스공급수단을 통해 상기 챔버 내에 산소가 공급되게 하고, 공급되는 산소의 유량이 0.01∼20sccm 범위를 이루게 제어한다. 상기 증발소스가 증발되는 동안에 상기 챔버의 진공도가 0.01∼1mTorr 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다. 상기 Y2O3 코팅막이 증착되는 속도는 30∼120㎚/min 범위를 이루게 제어하고, 상기 Y2O3 코팅막의 두께는 0.5∼50㎛ 범위를 이루게 제어하는 것이 바람직하다.By opening the shutter located above the evaporation source to allow the evaporation particles of the evaporation source to proceed upward along the evaporation path, Y 2 O 3 is deposited on one surface of the substrate mounted on the lower surface of the substrate holder, Y 2 O 3 coating film when coated to a thickness of 0.2~5㎛ range to stop the coating to be 10-300 minutes at rest, and again opening the shutter is located at an upper side of the evaporation source, Y 2 O 3 is deposited for Y 2 O 3 When the coating film is coated to a thickness of 0.2 ~ 5㎛ range to stop the coating and repeat for 10 to 300 minutes to form a Y 2 O 3 coating film of the desired thickness. While the evaporation source is evaporated, oxygen is supplied into the chamber through a gas supply means, and the flow rate of the supplied oxygen is controlled to be in a range of 0.01 to 20 sccm. While the evaporation source is evaporated, it is preferable to control the vacuum of the chamber to be in the range of 0.01 to 1 mTorr. The rate at which the Y 2 O 3 coating film is deposited is controlled to achieve a range of 30 to 120 nm / min, and the thickness of the Y 2 O 3 coating film is controlled to achieve a range of 0.5 to 50 μm.

상기 코팅을 중단하는 경우에 상기 전자총에 인가되는 파워의 공급을 차단하거나, 상기 증발소스의 증발 경로를 셔터로 차폐하며, 상기 코팅을 중단하는 동안에도 상기 기판의 온도는 50∼800℃ 범위로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.When the coating is stopped, the supply of power applied to the electron gun is cut off or the evaporation path of the evaporation source is shuttered, and the temperature of the substrate is constant in the range of 50 to 800 ° C. while the coating is stopped. It is desirable to remain.

이렇게 형성된 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루고, 상기 Y2O3 코팅막을 이루는 입자 크기는 5∼50㎚ 정도이다. 상기 Y2O3 코팅막은 평균 표면조도가 1∼500㎚ 범위를 이루는 치밀한 막이다.The thus formed Y 2 O 3 coating film had an X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to a crystal plane parallel to the surface of the substrate and an X-ray diffraction due to the (222) plane of Y 2 O 3 . It is a film of columnar structure in which the peak exists, and the intensity of the X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate is due to the (222) plane of Y 2 O 3 . The intensity of the X-ray diffraction peak ranges from 0.03 to 4.7, and the particle size of the Y 2 O 3 coating layer is about 5 to 50 nm. The Y 2 O 3 coating film is a dense film having an average surface roughness in the range of 1 to 500 nm.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법으로 형성된 Y2O3 코팅막은 0.1㎛ 이상의 큰 기공이 없고 500㎚ 이하의 표면조도를 가지며, 플라즈마 환경에서 표면에 Y-F계 반응층이 형성되고 이 반응층이 화학적 반응에 안정적이므로 플라즈마 부식 환경에서 안정된 상태를 유지하며, 따라서 오염 입자가 발생되지 않을 뿐만 아니라 내플라즈마 부재로 사용되더라도 수명이 향상될 수 있다.
The Y 2 O 3 coating film formed by the method according to the preferred embodiment of the present invention has no large pores of 0.1 μm or more and has a surface roughness of 500 nm or less, and a YF-based reaction layer is formed on the surface in a plasma environment and the reaction layer is chemically formed. Since it is stable to the reaction, it maintains a stable state in a plasma corrosive environment, so that contaminant particles are not generated and life can be improved even when used as a plasma member.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in more detail, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 600℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 600 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 58㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 4㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source move upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source, and the substrate mounted on the bottom surface of the substrate holder. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 58nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 4㎛.

<실시예 2><Example 2>

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 600℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 600 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 60㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 1㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 60nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 1㎛.

<실시예 3><Example 3>

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 600℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 600 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 61㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 2㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source move upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source, and the substrate mounted on the bottom surface of the substrate holder. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 61nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 2㎛.

<실시예 4><Example 4>

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 600℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 600 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 60㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 8㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 60nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 8㎛.

상기의 실시예 1 내지 실시예 4의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시한다.In order to more easily understand the characteristics of the above Examples 1 to 4 are presented comparative examples that can be compared with the embodiments of the present invention.

<비교예 1>Comparative Example 1

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 300℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 300 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 63㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 4㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source move upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source, and the substrate mounted on the bottom surface of the substrate holder. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 63nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 4㎛.

<비교예 2>Comparative Example 2

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 80℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 80 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 60㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 4㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 60nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 4㎛.

<비교예 3>Comparative Example 3

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 300℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 300 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 59㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 2㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 59nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 2㎛.

<비교예 4><Comparative Example 4>

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 80℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 80 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 62㎚/min 정도였다. 기판에 증착된 Y2O3 코팅막은 2㎛의 두께로 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source move upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source, and the substrate mounted on the bottom surface of the substrate holder. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 62nm / min. The Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate was formed to a thickness of 2㎛.

상기 실시예 1 내지 실시예 4와 상기 비교예 1 내지 비교예 2에 따라 형성된 Y2O3 코팅막에 대하여 X-선 회절법을 이용하여 X-선 회절(X-ray diffraction) 패턴을 관찰하여 도 2 및 도 3에 나타내었다. 도 2에서 (a)는 실시예 1에 따라 600℃의 기판에 4㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이고, (b)는 비교예 1에 따라 300℃의 기판에 4㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이며, (c)는 비교예 2에 따라 80℃의 기판에 4㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이다. 도 3에서 (a)는 실시예 4에 따라 600℃의 기판에 8㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이고, (b)는 실시예 1에 따라 600℃의 기판에 4㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이며, (c)는 실시예 3에 따라 600℃의 기판에 2㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이고, (d)는 실시예 2에 따라 600℃의 기판에 1㎛의 두께로 형성된 Y2O3 코팅막의 X-선 회절 패턴이다. An X-ray diffraction pattern was observed for the Y 2 O 3 coating film formed according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 using the X-ray diffraction method. 2 and FIG. 3. In Figure 2 (a) is an X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed in a thickness of 4㎛ on a substrate of 600 ℃ in accordance with Example 1, (b) is a substrate at 300 ℃ according to Comparative Example 1 X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of 4㎛, (c) is X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of 4㎛ on a substrate of 80 ℃ according to Comparative Example 2 to be. In Figure 3 (a) is an X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed in a thickness of 8㎛ on a substrate of 600 ℃ according to Example 4, (b) is a substrate of 600 ℃ according to Example 1 X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of 4㎛, (c) is X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of 2㎛ on a substrate at 600 ℃ according to Example 3 (D) is an X-ray diffraction pattern of the Y 2 O 3 coating film formed on the substrate at 600 ° C. in a thickness of 1 μm according to Example 2.

도 2에서 보이는 것처럼 비교예 1과 비교예 2에서는 각각 (400), (222) 방향으로 텍스쳐링이 발생되고 2θ=52.2±0.5°에서의 회절피크가 거의 관찰되지 않는데 비하여 실시예1의 Y2O3 코팅막의 경우 2θ=52.2±0.5°에서 강한 회절피크가 발견되었다. Comparative Example 1, as also shown in 2 and Comparative Example 2, 400, 222, direction texturing is generated 2θ = 52.2 ± at 0.5 ° in the first embodiment than the diffraction peak does not substantially observed Y 2 O, respectively In the case of 3 coating film, strong diffraction peak was found at 2θ = 52.2 ± 0.5 °.

또한, 도 3에서 보인 것처럼 실시예 1 내지 실시예 4에 따라 600℃에서 형성한 Y2O3 코팅막의 경우 두께가 1~8㎛로 증가함에 따라 2θ=52.2±0.5°에서의 회절피크와 Y2O3 (222)면의 회절피크 강도의 비가 증가하는 경향을 보인다. In addition, in the case of the Y 2 O 3 coating film formed at 600 ℃ according to Examples 1 to 4 as shown in Figure 3 as the thickness increases to 1 ~ 8㎛ diffraction peak and Y at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° The ratio of diffraction peak intensity on the 2 0 3 (222) plane tends to increase.

도 4는 실시예 4에 따라 600℃의 기판에 8㎛의 두께로 Y2O3 코팅막을 형성한 경우의 단면을 보여주는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 사진과 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope; TEM) 사진이다. 도 5는 비교예 1에 따라 300℃의 기판에 4㎛의 두께로 Y2O3 코팅막을 형성한 경우의 단면을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 6은 비교예 2에 따라 300℃의 기판에 4㎛의 두께로 Y2O3 코팅막을 형성한 경우의 단면을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.FIG. 4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph and a transmission electron microscope (SEM) photograph showing a cross section when a Y 2 O 3 coating film is formed on a substrate at 600 ° C. in a thickness of 8 μm according to Example 4. FIG. ; TEM) picture. FIG. 5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a cross section when a Y 2 O 3 coating film is formed on a substrate at 300 ° C. in a thickness of 4 μm according to Comparative Example 1, and FIG. 6 is 300 ° C. according to Comparative Example 2. Scanning electron microscope (SEM) photograph showing a cross section of the case where the Y 2 O 3 coating film is formed on the substrate of 4㎛ thickness.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 주사전자현미경을 통해 단면의 미세구조를 관찰한 결과 실시예 4의 경우 도 4에서 보이는 것처럼 기둥구조의 치밀한 막이 8㎛ 까지 균열 없이 형성되는 것을 확인 할 수 있었다. 반면 비교예 1의 경우와 같이 기판 온도 300℃에서 피복한 경우와 비교예 2에서와 같이 기판 온도 80℃에서 피복한 경우에는 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이 4㎛ 이하에서 표면에서부터 기판의 계면까지 깊은 균열이 형성되는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 차이는 실시예 4의 경우는 2θ=52.2±0.5°에서 나타나는 강한 회절피크가 기판상에 피복된 Y2O3의 내구성을 향상시키는 것으로 파악된다. 4 to 6, when the microstructure of the cross section was observed through the scanning electron microscope, it was confirmed that the dense film of the columnar structure was formed without cracking as shown in FIG. On the other hand, when coated at a substrate temperature of 300 ° C. as in Comparative Example 1 and at a substrate temperature of 80 ° C. as in Comparative Example 2, the interface of the substrate from the surface was 4 μm or less as shown in FIGS. 5 and 6. Deep cracks were formed until. This difference is understood to be the case in Example 4 that the strong diffraction peaks appearing at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° improve the durability of Y 2 O 3 coated on the substrate.

또한, 도 4에서 나타낸 투과전자현미경(TEM) 분석을 통해 Y2O3 코팅막의 입자크기를 확인할 수 있었다. In addition, through the transmission electron microscope (TEM) analysis shown in Figure 4 it was confirmed the particle size of the Y 2 O 3 coating membrane.

알파스텝을 이용하여 프로파일 길이 10mm의 조건으로 Y2O3 코팅막의 평균표면조도 Ra를 구하였다. 전자빔 증착법으로 상기와 같은 공정조건으로 형성한 Y2O3 코팅막은 5~20㎚의 작은 입자크기와 4~64㎚의 낮은 평균 표면조도를 얻을 수 있었다. Using the alpha step, the average surface roughness Ra of the Y 2 O 3 coating film was determined under the condition of a profile length of 10 mm. The Y 2 O 3 coating film formed under the same process conditions by the electron beam deposition method was able to obtain a small particle size of 5 ~ 20nm and a low average surface roughness of 4 ~ 64nm.

아래의 표 1에 실시예들 및 비교예들의 온도, 증착속도, 두께에 따른 평균 표면조도, 회절피크 강도비, 균열유무를 나타내었다. Table 1 below shows the average surface roughness, diffraction peak intensity ratio, and presence of cracks according to temperature, deposition rate, and thickness of the Examples and Comparative Examples.

기판온도(℃)Substrate temperature (℃) 코팅막두께(㎛)Coating film thickness (㎛) 증착속도(㎚/min)Deposition rate (nm / min) 평균표면조도 Ra (㎚)Average Surface Roughness Ra (nm) I2θ=52.2±0.5°/IY2O3(222) I 2θ = 52.2 ± 0.5 ° / I Y2O3 (222) 균열 유무Crack presence 실시예1Example 1 600600 44 5858 1010 2.72.7 radish 실시예2Example 2 600600 1One 6060 55 0.030.03 radish 실시예3Example 3 600600 22 6161 1111 0.40.4 radish 실시예4Example 4 600600 88 6060 1414 4.74.7 radish 비교예1Comparative Example 1 300300 44 6363 44 0.000.00 U 비교예2Comparative Example 2 8080 44 6060 6464 0.000.00 U 비교예3Comparative Example 3 300300 22 5959 55 0.000.00 U 비교예4Comparative Example 4 8080 22 6262 2424 0.000.00 U

표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 4의 경우에 Y2O3 코팅막의 두께가 1, 2, 4, 8㎛로 증가함에 따라 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비(I2θ=52.2±0.5°/IY2O3(222)) 0.03에서 4.7로 증가하는 것을 볼 수 있으며, 이는 도 7에 도시된 바와 같이 Y2O3 코팅막의 두께에 따라 각 X-선 회절 피크에 기여하는 입자 분포가 달라진다는 것을 추측할 수 있다. 즉, Y2O3 코팅막의 두께가 1㎛ 이하일 경우에는 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크에 기여하는 입자가 주로 분포하고, Y2O3 코팅막의 두께가 2, 4, 8㎛로 증가함에 따라 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크에 기여하는 입자가 점점 더 많이 분포하는 것으로 파악된다.
Referring to Table 1, in the case of Examples 1 to 4, as the thickness of the Y 2 O 3 coating film increased to 1, 2, 4, and 8 μm, 2θ = 52.2 ± The intensity of the X-ray diffraction peak at 0.5 ° is compared to the intensity of the X-ray diffraction peak due to the (222) plane of Y 2 O 3 (I 2θ = 52.2 ± 0.5 ° / I Y 2 O 3 (222) ) from 0.03 to 4.7 As shown in FIG. 7, it can be inferred that the particle distribution contributing to each X-ray diffraction peak varies depending on the thickness of the Y 2 O 3 coating film as shown in FIG. 7. That is, Y 2 O 3 when the thickness of the coating film 1㎛ or less, a Y 2 O 3 (222) thickness of the X- ray is mainly distributed particles that contribute to the diffraction peak, and Y 2 O 3 coating film due to the surface of the second As it increases to 4, 8 μm, it is found that more and more particles contribute to the X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal plane parallel to the surface of the substrate.

이하에서, 본 발명에 따른 다른 실시예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described in detail, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 5>Example 5

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 300℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 300 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 60㎚/min 정도였다. Y2O3 코팅막의 두께를 0.5㎛로 하여 피복한 후 코팅을 중단하여 30분을 휴지하고, 다시 같은 방법으로 Y2O3 코팅막의 두께를 0.5㎛로 하여 피복하고 30분을 휴지하는 방식을 반복하여 Y2O3 코팅막의 최종 두께가 2㎛가 되도록 하였다. 코팅을 중단하여 30분을 휴지하는 과정은 전자총에 인가되는 파워의 공급을 차단하거나, 증발소스의 증발 경로를 셔터로 차폐하는 방식으로 이루어졌다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 60nm / min. After coating the Y 2 O 3 coating film with a thickness of 0.5 μm, the coating was stopped for 30 minutes, and again, the same method was used to coat the Y 2 O 3 coating film with a thickness of 0.5 μm for 30 minutes. Repeatedly, the final thickness of the Y 2 O 3 coating film was 2㎛. The process of stopping the coating for 30 minutes by stopping the coating was performed by shutting off the supply of power applied to the electron gun or by shuttering the evaporation path of the evaporation source.

<실시예 6><Example 6>

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 300℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 300 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 61㎚/min 정도였다. Y2O3 코팅막의 두께를 0.5㎛로 하여 피복한 후 30분을 휴지하고, 다시 같은 방법으로 Y2O3 코팅막의 두께를 0.5㎛로 하여 피복하고 30분을 휴지하는 방식을 반복하여 Y2O3 코팅막의 최종 두께가 4㎛가 되도록 하였다. 코팅을 중단하여 30분을 휴지하는 과정은 전자총에 인가되는 파워의 공급을 차단하거나, 증발소스의 증발 경로를 셔터로 차폐하는 방식으로 이루어졌다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source move upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source, and the substrate mounted on the bottom surface of the substrate holder. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 61nm / min. Y 2 O at rest for 30 minutes and then coated to a thickness of the coating film 3 to 0.5㎛ and coated to a thickness of Y 2 O 3 coating film by the same method as 0.5㎛ again and repeat the method of tissue for 30 minutes and Y 2 The final thickness of the O 3 coating film was 4 μm. The process of stopping the coating for 30 minutes by stopping the coating was performed by shutting off the supply of power applied to the electron gun or by shuttering the evaporation path of the evaporation source.

<비교예 5>Comparative Example 5

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 300℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 300 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 59㎚/min 정도였다. 실시예 5 및 실시예 6과는 다르게 기판에 Y2O3 코팅막이 연속적으로 증착되도록 하여 2㎛ 두께의 Y2O3 코팅막을 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source move upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source, and the substrate mounted on the bottom surface of the substrate holder. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 59nm / min. Unlike Example 5 and Example 6, a Y 2 O 3 coating film was continuously deposited on the substrate to form a 2 μm thick Y 2 O 3 coating film.

<비교예 6>Comparative Example 6

평균 표면조도 10㎚ 이하로 경면 폴리싱된 50㎜ 직경의 실리콘 기판을 전자빔 증착장치의 기판 홀더에 장착하고, 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하였다. 이때, 전원공급장치를 통해 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼2.9kW로 설정하였다. 기판과 증발소스의 거리는 480㎜ 정도였다. 기판의 온도는 300℃로 설정하였고, 기판 홀더는 5rpm 정도의 속도로 회전되게 설정하였다. 가스공급수단을 통해 진공 챔버 내에 유입되는 산소의 유량은 1sccm 정도로 설정하였다. 진공 챔버의 진공도는 0.1mTorr 범위로 설정하였다. An evaporation source consisting of Y 2 O 3 housed in a crucible by mounting a 50 mm diameter silicon substrate mirror-polished to an average surface roughness of 10 nm or less on a substrate holder of an electron beam deposition apparatus, and the electron beam scanned from the electron gun is deflected by a permanent magnet. It was made to enter. At this time, the power applied to the electron gun through the power supply was set to 1.9 ~ 2.9kW. The distance between the substrate and the evaporation source was about 480 mm. The temperature of the substrate was set to 300 ° C., and the substrate holder was set to rotate at a speed of about 5 rpm. The flow rate of oxygen introduced into the vacuum chamber through the gas supply means was set to about 1 sccm. The vacuum degree of the vacuum chamber was set in the range of 0.1 mTorr.

전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 증발소스는 가열·용융되고, 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행하게 되고, 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 증착되게 하였다. 기판 표면에 증착되는 Y2O3 코팅막의 증착속도는 센서를 통해 감지하였으며, 센서를 통해 측정된 증착속도는 63㎚/min 정도였다. 실시예 5 및 실시예 6과는 다르게 기판에 Y2O3 코팅막이 연속적으로 증착되도록 하여 4㎛ 두께의 Y2O3 코팅막을 형성하였다.
As the electron beam enters the evaporation source, the evaporation source is heated and melted, and the evaporation particles of the evaporation source travel upward along the evaporation path by opening the shutter located above the evaporation source. It was to be deposited on one side of. The deposition rate of the Y 2 O 3 coating film deposited on the substrate surface was detected by the sensor, the deposition rate measured by the sensor was about 63nm / min. Examples 5 and 6 and is different in that Y 2 O 3 coating layer is continuously deposited on the substrate to form a coating film of a Y 2 O 3 4㎛ thickness.

도 8은 실시예 5에 따라 300℃의 기판에 Y2O3 코팅막을 0.5㎛ 두께로 피복한 후 30분을 휴지하고, 다시 같은 방법으로 Y2O3 코팅막을 0.5㎛ 두께로 피복하고 30분을 휴지하는 방식을 반복하여 최종 2㎛의 두께로 형성한 Y2O3 코팅막 표면을 관찰한 광학현미경 사진이고, 도 9는 비교예 5에 따라 300℃의 기판에 연속적으로 중간에 휴지함이 없이 2㎛의 두께로 형성한 Y2O3 코팅막 표면을 관찰한 광학현미경 사진이다. 8 is a 30-minute rest after coating the Y 2 O 3 coating film to the substrate at 300 ℃ 0.5 ㎛ thickness in accordance with Example 5, again coating the Y 2 O 3 coating film to 0.5 ㎛ thickness in 30 minutes The optical microscope photograph of the surface of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of the final 2㎛ by repeating the manner of rest, the optical microscope picture, Figure 9 is continuously without rest in the middle of the substrate at 300 ℃ according to Comparative Example 5 It is an optical microscope photograph of the surface of the Y 2 O 3 coating film formed to a thickness of 2㎛.

도 8 및 도 9를 참조하면, 광학현미경을 통해 표면의 미세구조를 관찰한 결과 도 8에서와 같이 균열이 존재하지 않았다. 그러나, 비교예 5에서와 같이 300℃ 기판에서 연속적으로 2㎛ 두께로 형성한 Y2O3 코팅막은 도 9에서와 같이 표면에 균열이 형성되는 것을 알 수 있으며, 비교예 6에서와 같이 300℃ 기판에서 연속적으로 4㎛ 두께로 형성한 Y2O3 코팅막도 표면에 균열이 형성되었다. 8 and 9, when the microstructure of the surface was observed through an optical microscope, cracks did not exist as shown in FIG. 8. However, as in Comparative Example 5, the Y 2 O 3 coating film continuously formed at a thickness of 2 μm on a 300 ° C. substrate can be seen that cracks are formed on the surface as shown in FIG. 9, and 300 ° C. as in Comparative Example 6 Cracks were also formed on the surface of the Y 2 O 3 coating film formed continuously on the substrate with a thickness of 4 μm.

이것으로 소정 두께로 Y2O3를 코팅한 후 소정 시간(예컨대, 10∼300분) 동안 코팅을 중단하여 휴지한 다음, 다시 코팅하고 휴지하는 공정을 반복하는 방법은 기판상에 피복된 Y2O3의 임계 두께 이상으로 균열 없이 코팅막을 형성하는데 주요한 역할을 수행하는 것을 알 수 있다.After coating the Y 2 O 3 to a predetermined thickness by which a tissue to freeze the coating for a predetermined time (e.g., 10-300 minutes), then, a method of repeating the step of coating and the rest is again the Y 2 coated on the substrate It can be seen that it plays a major role in forming the coating film without cracking beyond the critical thickness of O 3 .

아래의 표 2에 실시예들과 비교예들의 기판 온도, 증착속도, 두께에 따른 평균 표면조도 Ra, 균열유무를 나타내었다. Table 2 below shows the average surface roughness Ra and crack presence according to the substrate temperature, deposition rate, and thickness of the Examples and Comparative Examples.

기판온도(℃)Substrate temperature (℃) 코팅막두께(㎛)Coating film thickness (㎛) 증착속도
(㎚/min)
Deposition rate
(Nm / min)
평균표면조도 (㎚)Average surface roughness (nm) 균열 유무Crack presence
실시예5Example 5 300300 22 6060 55 radish 실시예6Example 6 300300 44 6161 66 radish 비교예5Comparative Example 5 300300 22 5959 55 U 비교예6Comparative Example 6 300300 44 6363 44 U

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation by a person of ordinary skill in the art within the scope of the technical idea of this invention is carried out. This is possible.

10: 진공 챔버 20: 전자총
30: 도가니 40: 기판 홀더
50: 기판 60: 셔터
70: 차단판 80: 센서
90: 가스공급수단 95: 밸브
10: vacuum chamber 20: electron gun
30: crucible 40: substrate holder
50: substrate 60: shutter
70: blocking plate 80: sensor
90: gas supply means 95: valve

Claims (15)

기판과 상기 기판 상에 형성된 Y2O3 코팅막을 포함하며, 상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재.
A substrate and a Y 2 O 3 coating film formed on the substrate, wherein the Y 2 O 3 coating film has a X-ray diffraction peak and Y 2 at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to a crystal plane parallel to the surface of the substrate. A film of columnar structure in which an X-ray diffraction peak due to the (222) plane of O 3 exists, and the intensity of the X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to a crystal plane parallel to the surface of the substrate. The plasma member is characterized in that the range of 0.03 to 4.7 compared to the intensity of the X-ray diffraction peak due to the (222) plane of Y 2 O 3 .
제1항에 있어서, 상기 Y2O3 코팅막은 두께가 0.5∼50㎛ 범위이고, 상기 Y2O3 코팅막을 이루는 입자 크기는 5∼50㎚인 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재.
The method of claim 1 wherein said Y 2 O 3 coating layer is a plasma member, characterized in that a thickness of 0.5~50㎛ range, and wherein the particle size forming the Y 2 O 3 coating layer is 5~50㎚.
제1항에 있어서, 상기 Y2O3 코팅막은 평균 표면조도가 1∼500㎚ 범위를 이루는 치밀한 막인 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재.
The plasma member of claim 1, wherein the Y 2 O 3 coating film is a dense film having an average surface roughness of 1 to 500 nm.
제1항에 있어서, 상기 기판은 실리콘계, 산화물계, 질화물계, 탄화물계 또는 비산화물계 세라믹스 소결체 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재.
The plasma member of claim 1, wherein the substrate is made of a silicon-based, oxide-based, nitride-based, carbide-based, or non-oxide-based ceramic sintered material.
제1항에 있어서, 상기 내플라즈마 부재는 할로겐 화합물을 포함하는 가스 분위기에서 발생되는 플라즈마 환경에 노출되는 케소드, 포커스링, 인슐레이터링, 실드링, 벨로우즈커버 또는 데포실드로 이용되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재.
The method of claim 1, wherein the plasma member is used as a cathode, a focus ring, an insulator ring, a shield ring, a bellows cover, or a depot shield exposed to a plasma environment generated in a gas atmosphere containing a halogen compound. No plasma resistance.
기판을 전자빔 증착장치의 챔버 내에 구비된 기판 홀더에 장착하고, 상기 기판의 온도는 400∼800℃ 범위로 설정하는 단계;
상기 전자빔 증착장치의 전자총으로부터 주사된 전자빔이 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하는 단계;
상기 전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 상기 증발소스는 가열·용융되는 단계; 및
상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 상기 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행되게 하고, 상기 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 Y2O3가 증착되게 하는 단계를 포함하며,
전원공급장치를 통해 상기 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼10kW 범위로 설정하고, 상기 기판 홀더는 1∼100rpm 범위의 속도로 회전되게 설정하여 상기 기판 상에 Y2O3 코팅막을 형성하며,
상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
Mounting a substrate to a substrate holder provided in a chamber of an electron beam deposition apparatus, and setting a temperature of the substrate to a range of 400 to 800 ° C;
Causing the electron beam scanned from the electron gun of the electron beam deposition apparatus to be incident on an evaporation source consisting of Y 2 O 3 contained in the crucible;
Heating and melting the evaporation source as the electron beam is incident on the evaporation source; And
Opening the shutter located above the evaporation source to allow evaporated particles of the evaporation source to proceed upward along the evaporation path, and depositing Y 2 O 3 on one surface of the substrate mounted on the lower surface of the substrate holder. Include,
The power applied to the electron gun through the power supply is set in the range of 1.9 ~ 10kW, the substrate holder is set to rotate at a speed of 1 ~ 100rpm to form a Y 2 O 3 coating film on the substrate,
The Y 2 O 3 coating film has an X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to a crystal plane parallel to the surface of the substrate and an X-ray diffraction peak attributable to the (222) plane of Y 2 O 3 . X-ray diffraction peak intensity at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal phase parallel to the surface of the substrate, which is a film of columnar structure present, due to the (222) plane of Y 2 O 3 A method for producing a plasma member comprising a range of 0.03 to 4.7 relative to the intensity of the line diffraction peak.
기판을 전자빔 증착장치의 챔버 내에 구비된 기판 홀더에 장착하고, 상기 기판의 온도는 50∼800℃ 범위로 설정하는 단계;
상기 전자빔 증착장치의 전자총으로부터 주사된 전자빔이 영구 자석에 의하여 편향되어 도가니 내에 수용된 Y2O3로 이루어진 증발소스로 입사되게 하는 단계;
상기 전자빔이 증발소스에 입사됨에 따라 상기 증발소스는 가열·용융되는 단계; 및
상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 상기 증발소스의 증발 입자가 증발 경로를 따라서 상방으로 진행되게 하고, 상기 기판 홀더의 아랫면에 장착된 기판의 일면에 Y2O3가 증착되게 하되, Y2O3 코팅막이 0.2∼5㎛ 범위의 두께로 코팅되면 코팅을 중단하여 10∼300분 동안 휴지하고, 다시 상기 증발소스의 상부에 위치한 셔터를 개방하여 Y2O3가 증착되게 하여 Y2O3 코팅막이 0.2∼5㎛ 범위의 두께로 코팅되면 코팅을 중단하여 10∼300분 동안 휴지하는 단계를 반복하여 원하는 두께의 Y2O3 코팅막을 형성하는 단계를 포함하며,
전원공급장치를 통해 상기 전자총에 인가되는 파워는 1.9∼10kW 범위로 설정하고, 상기 기판 홀더는 1∼100rpm 범위의 속도로 회전되게 설정하여 상기 기판 상에 Y2O3 코팅막을 형성하며,
상기 Y2O3 코팅막은 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크와 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크가 존재하는 주상 구조의 막이며, 상기 기판의 표면과 수평한 결정면에 기인한 2θ=52.2±0.5°에서의 X-선 회절 피크의 강도가 상기 Y2O3의 (222)면에 기인한 X-선 회절 피크의 강도 대비 0.03∼4.7 범위를 이루는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
Mounting a substrate to a substrate holder provided in a chamber of an electron beam deposition apparatus, wherein the temperature of the substrate is set in a range of 50 to 800 ° C;
Causing the electron beam scanned from the electron gun of the electron beam deposition apparatus to be deflected by the permanent magnet and incident to an evaporation source consisting of Y 2 O 3 contained in the crucible;
Heating and melting the evaporation source as the electron beam is incident on the evaporation source; And
By opening the shutter located above the evaporation source to allow the evaporation particles of the evaporation source to proceed upward along the evaporation path, Y 2 O 3 is deposited on one surface of the substrate mounted on the lower surface of the substrate holder, Y 2 O 3 coating film when coated to a thickness of 0.2~5㎛ range to stop the coating to be 10-300 minutes at rest, and again opening the shutter is located at an upper side of the evaporation source, Y 2 O 3 is deposited for Y 2 O When the coating film is coated with a thickness of 0.2 ~ 5㎛ range to stop the coating to repeat for 10 to 300 minutes to repeat the step of forming a Y 2 O 3 coating film of the desired thickness,
The power applied to the electron gun through the power supply is set in the range of 1.9 ~ 10kW, the substrate holder is set to rotate at a speed of 1 ~ 100rpm to form a Y 2 O 3 coating film on the substrate,
The Y 2 O 3 coating film has an X-ray diffraction peak at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to a crystal plane parallel to the surface of the substrate and an X-ray diffraction peak attributable to the (222) plane of Y 2 O 3 . X-ray diffraction peak intensity at 2θ = 52.2 ± 0.5 ° due to the crystal phase parallel to the surface of the substrate, which is a film of columnar structure present, due to the (222) plane of Y 2 O 3 A method for producing a plasma member comprising a range of 0.03 to 4.7 relative to the intensity of the line diffraction peak.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 증발소스가 증발되는 동안에 가스공급수단을 통해 상기 챔버 내에 산소가 공급되게 하고, 공급되는 산소의 유량이 0.01∼20sccm 범위를 이루게 제어하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
The method according to claim 6 or 7, wherein the oxygen is supplied into the chamber through a gas supply means while the evaporation source is evaporated, and the flow rate of the supplied oxygen is controlled to be in the range of 0.01 to 20 sccm. Method of manufacturing a plasma member.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 증발소스가 증발되는 동안에 상기 챔버의 진공도가 0.01∼1mTorr 범위를 이루게 제어하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
The method of claim 6 or 7, wherein the vacuum degree of the chamber is controlled to be in a range of 0.01 to 1 mTorr while the evaporation source is evaporated.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 Y2O3 코팅막이 증착되는 속도는 30∼120㎚/min 범위를 이루게 제어하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
The method of claim 6 or 7, wherein the deposition rate of the Y 2 O 3 coating film is controlled to achieve a range of 30 to 120nm / min.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 Y2O3 코팅막을 이루는 입자 크기는 5∼50㎚이고, 상기 Y2O3 코팅막의 두께는 0.5∼50㎛ 범위를 이루게 제어하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
In the sixth or claim 7, wherein the Y 2 O 3 particle size forming the coating film is 5~50㎚, in characterized in that the control is formed to a thickness 0.5~50㎛ range of the Y 2 O 3 coating film Method of manufacturing a plasma member.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 Y2O3 코팅막은 평균 표면조도가 1∼500㎚ 범위를 이루는 치밀한 막인 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
The method of claim 6 or 7, wherein the Y 2 O 3 coating film is a dense film having an average surface roughness in the range of 1 to 500 nm.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 기판은 실리콘계, 산화물계, 질화물계, 탄화물계 또는 비산화물계 세라믹스 소결체 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
The method of manufacturing a plasma member according to claim 6 or 7, wherein the substrate is made of a silicon-based, oxide-based, nitride-based, carbide-based, or non-oxide-based ceramic sintered material.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 내플라즈마 부재는 할로겐 화합물을 포함하는 가스 분위기에서 발생되는 플라즈마 환경에 노출되는 케소드, 포커스링, 인슐레이터링, 실드링, 벨로우즈커버 또는 데포실드로 이용되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.
The method of claim 6 or 7, wherein the plasma member is used as a cathode, a focus ring, an insulator ring, a shield ring, a bellows cover, or a depot shield exposed to a plasma environment generated in a gas atmosphere containing a halogen compound. Method for producing a plasma member, characterized in that.
제7항에 있어서, 상기 코팅을 중단하는 경우에 상기 전자총에 인가되는 파워의 공급을 차단하거나, 상기 증발소스의 증발 경로를 셔터로 차폐하며, 상기 코팅을 중단하는 동안에도 상기 기판의 온도는 50∼800℃ 범위로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마 부재의 제조방법.The method of claim 7, wherein the supply of power applied to the electron gun is interrupted when the coating is stopped, or the evaporation path of the evaporation source is shuttered, and the temperature of the substrate is 50 while the coating is stopped. A method for producing a plasma member, which is kept constant in the range of -800 ° C.
KR20100037282A 2010-04-22 2010-04-22 Manufacturing method of plasma resistant member KR101183021B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100037282A KR101183021B1 (en) 2010-04-22 2010-04-22 Manufacturing method of plasma resistant member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100037282A KR101183021B1 (en) 2010-04-22 2010-04-22 Manufacturing method of plasma resistant member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110117830A true KR20110117830A (en) 2011-10-28
KR101183021B1 KR101183021B1 (en) 2012-09-14

Family

ID=45031595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100037282A KR101183021B1 (en) 2010-04-22 2010-04-22 Manufacturing method of plasma resistant member

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101183021B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102016615B1 (en) 2017-09-14 2019-08-30 (주)코미코 Member Having Exellent Resistance Against Plasmacorrosion for Plasma Etching device and Method for Producing the Same
KR102248000B1 (en) 2019-10-24 2021-05-04 권순영 Method of forming coating layer having plasma resistance
KR102349212B1 (en) 2021-04-28 2022-01-07 권순영 Method of forming coating layer with the different composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR101183021B1 (en) 2012-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6956774B2 (en) Ion-assisted vapor deposition topcoat of rare earth oxides
US20230167540A1 (en) Ion beam sputtering with ion assisted deposition for coatings on chamber components
US9869012B2 (en) Ion assisted deposition for rare-earth oxide based coatings
TWI754243B (en) Slurry plasma spray of plasma resistant ceramic coating and chamber component comprising plasma resistant ceramic coating
CN107978507B (en) Chamber component for a processing chamber and method of manufacturing an article
US20150311043A1 (en) Chamber component with fluorinated thin film coating
KR101183021B1 (en) Manufacturing method of plasma resistant member
JP2023533712A (en) Yttrium oxide-based coatings and bulk compositions
US20230215701A1 (en) Forming method of plasma resistant oxyfluoride coating layer
US20240026521A1 (en) Plasma-resistant member having stacked structure and method for fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160902

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170911

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190909

Year of fee payment: 8