KR20170112338A

KR20170112338A - 금속부품 및 그 제조 방법 및 금속부품을 구비한 공정챔버

Info

Publication number: KR20170112338A
Application number: KR1020160039257A
Authority: KR
Inventors: 안범모; 박승호
Original assignee: 에이비엠 주식회사
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-12
Also published as: US20190144993A1; TWI725145B; CN108884585A; TW201736631A; WO2017171282A1; JP2019512609A; KR102464817B1

Abstract

본 발명은 금속부품 및 이를 구비한 공정챔버에 관한 것으로, 특히, 디스플레이 또는 반도체 제조 공정에 사용되는 금속부품 및 이를 구비한 공정챔버의 표면에 구멍이 없는 양극산화 배리어층을 형성하여, 디스플레이 또는 반도체의 공정 불량 및 생산수율 저하를 방지할 수 있는 금속부품 및 이를 구비한 공정챔버에 관한 것이다.

Description

금속부품 및 그 제조 방법 및 금속부품을 구비한 공정챔버{Metal component and manufacturing method thereof and process chamber having the metal component}

본 발명은 금속부품 및 그 제조 방법 및 금속부품을 구비한 공정챔버에 관한 것으로서, 특히, 디스플레이 또는 반도체 제조 공정에 사용되는 공정챔버 및 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 금속부품 및 그 제조 방법 및 금속부품을 구비한 공정챔버에 관한 것이다.

CVD 장치, PVD 장치, 드라이에칭 장치 등(이하, '공정챔버'라 한다)은 그 공정챔버의 내부에 반응가스, 에칭가스, 또는 클리닝 가스(이하, '공정가스'라 한다)를 이용한다. 이러한 공정가스로는 Cl, F 또는 Br 등의 부식성 가스를 주로 사용하므로, 부식에 따른 내식성이 중요하게 요구되었다.

이로 인하여 공정챔버용 부품으로 스테인레스 강을 사용한 종래기술도 있었으나, 열전도성이 충분하지 않고, 스테인레스 강의 합금성분인 Cr이나 Ni 등의 중금속이 공정 중에 방출되어 오염원이 되는 일도 있었다.

따라서, 스테인레스 강보다 경량이고, 열전도성이 우수하고, 중금속 오염의 우려가 없는 알루미늄 또는 알루미늄합금을 이용한 공정챔버용 부품이 개발되었다. 그러나 알루미늄 또는 알루미늄합금의 표면은 내식성이 좋지 않아 표면처리를 행하는 방법들이 연구되었다.

일례로 도 1에 도시된 바와 같이, 알루미늄(10)의 표면에 양극산화처리를 행하는 것에 의해 표면에 뚫린 구멍(43)을 다수 가지는 다공질층(42)과 구멍(43)이 없는 배리어층(41)으로 이루어진 구멍을 갖는 양극산화피막(20)을 형성함으로써, 알루미늄 또는 알루미늄합금의 내식성 및 내전압성을 향상시키고자 하였다. 구멍을 갖는 양극산화피막(20)의 배리어층(41)은 다공질층(42)과 달리 구멍(43)이 형성되어 있지 않다. 종래의 구멍을 갖는 양극산화피막(20)은 배리어층(41)의 두께가 수십 ㎚ 미만이나, 내전압성을 위해 다공질층(42)은 수십 ㎛ 에서 수백 ㎛ 로 형성되었다.

종래의 구멍을 갖는 양극산화피막(20)은 그 두께의 대부분이 다공질층(42)으로 이루어지게 되고, 이에 따라 내부 응력의 변화 또는 열팽창의 영향에 의해 양극산화 피막에 크랙(Crack)이 발생하거나 구멍을 갖는 양극산화피막(20)이 박리되는 문제가 발생하였고, 노출된 알루미늄 또는 알루미늄합금이 피뢰침과 같은 역할을 하게 되어 순간적으로 노출된 알루미늄 부위로 플라즈마가 몰리는 플라즈마 아킹(Plasma Arcing)이 발생하여 알루미늄 표면이 부분적으로 녹거나 결손되는 문제점이 발생하였다.

또한, 구멍을 갖는 양극산화피막(20)의 다공질층(42)을 형성함에 있어서 다공질층(42)의 구멍(43) 내부에 증착된 이물질이 아웃 가싱(Out-gasing)되어, 기판에 파티클을 형성하거나, 공정 중에 사용되는 플루오르화물이 상기 구멍(43)에 잔류하고 있다가 다음 공정 사용시, 기판 표면으로 떨어져 기판에 파티클이 생성되는 문제가 발생하였고, 이로 인해 공정 불량 및 생산수율 저하와, 공정챔버의 유지보수의 사이클을 단축시키는 문제점을 야기시켰다.

이러한 구멍을 갖는 양극산화피막(20)의 다공질층(42)의 문제점으로 인해, 근래에 알루미늄 또는 알루미늄합금의 부품들에 양극산화 처리를 하지 않은 채 사용하는 방법이 모색되었다(이를, 베어 형태(Bare-type)라 한다). 그러나, 베어 형태의 알루미늄 또는 알루미늄합금의 부품은 공정가스와 알루미늄이 화학반응을 하여, 알루미늄 퓸(Al Fume)이 발생하였으며, 이로 인해, 반도체 소자 또는 액정 표시 소자의 기판에 파티클이 생성되는 문제가 발생하였다.

한국등록특허 제0482862호. 한국공개특허 제2011-0130750호. 한국공개특허 제2008-0000112호.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 금속재질의 모재에 대하여 높은 내식성, 내전압성 및 내플라즈마성을 갖으면서도, 종래의 구멍을 갖는 양극산화 피막의 다공질층의 구멍(43)에 의해 발생되는 문제들이 발생하지 않는 표면 나노산화막(SNO)이 형성된 금속부품 및 그 제조 방법 및 금속부품을 구비한 공정챔버를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따른 금속부품은 공정가스가 내부로 유입되는 공정챔버 내에 설치되는 금속부품에 있어서, 금속재질로 된 모재;와, 상기 모재의 표면에 형성된 표면 나노산화막(SNO)을 포함하되, 상기 표면 나노산화막(SNO)은, 상기 모재를 양극산화시켜 형성되되, 다공질층(porous layer)을 갖는 제1양극산화피막 및 상기 제1양극산화피막의 상기 다공질층의 구멍(pore)에 형성된 제2양극산화피막을 포함하여, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 표면 및 내부에 구멍이 없는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모재의 재질은 알루미늄이고, 상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 알루미늄을 양극산화하여 형성된 양극산화 알루미늄(Al₂O₃)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1양극산화피막의 상기 다공질층의 구멍의 깊이와 상기 제2양극산화피막의 형성 두께는 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 모재의 전체 표면에 형성되며, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 상기 모재의 전체 표면에서 실질적으로 동일한 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 100㎚ 이상 ~ 1㎛ 미만 사이인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정챔버는 CVD 공정챔버이며, 상기 금속부품은 상기 CVD 공정챔버의 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부부품으로 설치되는 금속부품은, 디퓨져, 백킹 플레이트, 쉐도우 프레임, 서셉터 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 제1항에 있어서, 상기 공정챔버는 드라이에칭 공정챔버이며, 상기 금속부품은 상기 드라이에칭 공정챔버의 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부부품으로 설치되는 금속부품은, 하부전극, 하부전극의 정전척, 하부전극의 베플, 상부 전극, 월 라이너 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 금속부품의 제조 방법은 공정가스가 내부로 유입되는 공정챔버 내에 설치되는 금속부품을 제조하는 제조방법에 있어서, 금속재질로 된 모재의 표면을 양극산화시켜 그 표면 및 내부에 구멍이 없는 표면 나노산화막(SNO)을 형성하는 표면 나노산화막(SNO) 형성 단계를 포함하되, 상기 표면 나노산화막(SNO) 형성 단계는, 제1전해액으로 양극산화시켜 다공질층(porous layer)를 갖는 제1양극산화피막을 형성하는 제1양극산화피막 형성 단계; 및 제2전해액으로 재양극산화시켜 상기 제1양극산화피막의 다공질층의 구멍(pore)에 제2양극산화피막을 형성하는 제2양극산화피막 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1전해액은 옥살산(Oxalic Acid)이고, 상기 제2전해액은 시트릭산(Citric Acid)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2양극산화피막을 형성할 때의 전압은 100V 내지 500V의 전압인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 공정챔버는 금속재질로 된 모재와, 상기 모재의 표면에 형성되는 제1양극산화피막 및 상기 제1양극산화 피막의 다공질층의 구멍에 일체로 형성되는 제2양극산화피막을 포함하여 그 표면 및 내부에 구멍이 없는 표면 나노산화막(SNO)을 갖는 금속부품이 챔버의 내부면을 구성하거나 챔버를 구성하는 내부부품으로 설치되며, 그 내부에는 공정가스가 유입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모재에는 상, 하를 관통하는 관통홀이 형성되며, 상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 관통홀에도 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 모재의 전체 표면에 형성되며, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 상기 모재의 전체 표면에서 실질적으로 동일한 두께인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정챔버는 CVD 공정챔버인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 CVD 공정챔버는, 상기 CVD 공정챔버 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 서셉터(Susceptor)와, 상기 CVD 공정챔버 상부에 배치되는 백킹 플레이트(Backing plate)와, 상기 백킹 플레이트 하부에 배치되어 기판(S)으로 공정가스를 공급하는 디퓨저(Diffuser)와, 상기 서셉터와 상기 디퓨저 사이에 배치되어 기판(S)의 가장자리를 커버하는 쉐도우 프레임(Shadow frame)을 포함하며, 상기 서셉터, 백킹플레이트, 디퓨져, 쉐도우 프레임 중 적어도 어느 하나는 금속재질로 된 모재의 표면 및 내부에 구멍이 없는 표면 나노산화막(SNO)이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정챔버는 드라이에칭 공정챔버인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 드라이에칭 공정챔버는, 상기 드라이에칭 공정챔버 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 하부 전극(Bottom electrode)(220)과, 상기 하부 전극 상부에 배치되어 기판(S)으로 공정가스를 공급하는 상부 전극(Upper eletrode)과, 상기 드라이에칭 공정챔버의 내벽에 설치되는 월 라이너(Wall liner)를 포함하되, 상기 상부전극, 하부전극, 월 라이너 중 적어도 어느 하나는 금속재질로 된 모재의 표면 및 내부에 표면 구멍이 없는 나노산화막(SNO)이 형성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 금속부품의 금속 재질의 모재에 구멍(43)이 없는 표면 나노산화막이 형성됨으로써, 내식성, 내전압성 및 내플라즈마성을 갖으면서도 종래의 구멍을 갖는 양극산화 피막의 구멍(43)에 의해 발생되는 문제들이 발생하지 않는 효과가 있다.

도 1은 종래 알루미늄의 구멍을 갖는 양극산화피막을 도시한 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품의 표면 나노산화막을 도시한 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품의 표면 나노산화막이 형성되는 과정을 도시한 도.
도 4는 도 2의 금속부품이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 CVD 공정챔버를 도시한 도.
도 5는 도 2의 금속부품이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 드라이에칭 공정챔버를 도시한 도.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부한 도면들과 함께 상세히 후술된 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명하는 실시 예에 한정된 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 본 명세서에서 사용되는 '표면 나노산화막(SNO, Suface Nano Oxidation)'의 의미는 모재의 표면에 형성된 산화막의 의미로 정의되어 사용된다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시 도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

다양한 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시 예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시 예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.

도 1은 종래 알루미늄의 구멍을 갖는 양극산화피막을 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품의 표면 나노산화막을 도시한 도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품의 표면 나노산화막이 형성되는 과정을 도시한 도이고, 도 4는 도 2의 금속부품이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 CVD 공정챔버를 도시한 도이고, 도 5는 도 2의 금속부품이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 드라이에칭 공정챔버를 도시한 도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)은 금속 재질의 모재와, 상기 모재의 표면에 구멍(43)이 없이 형성된 표면 나노산화막(30)으로 구성된다.

상기 표면 나노산화막(30)은 금속 재질의 모재에 양극산화 처리(anodizing)를 하여 형성되는 양극산화 피막일 수 있다.

상기 금속 재질의 모재는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 아연(Zn) 등일 수 있으나, 경량이고, 가공이 용이하고, 열전도성이 우수하며, 중금속 오염의 우려가 없는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 이를 양극산화시켜 표면에 표면 나노산화막(30)이 형성되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이라면 이 모두를 포함한다. 다만, 이하에서는 일례로서 금속재질의 모재가 알루미늄(10) 재질인 경우에 한하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)은 알루미늄(10)과, 알루미늄(10)의 표면 및 내부에 구멍(pore)(43)이 없이 형성되는 표면 나노산화막(30)을 포함하여 구성된다.

표면 나노산화막(30)은 알루미늄(10)을 양극산화시켜 형성되되, 구멍(43)을 갖는 제1양극산화피막(40)과, 제1양극산화피막(40)의 구멍(43)에 형성되는 제2양극산화피막(50)을 포함하여 구성된다.

제1양극산화피막(40)은 알루미늄(10)을 양극산화 처리하여 생성되며, 산화 알루미늄(Al₂O₃)으로 이루어 진다.

또한, 제1양극산화피막(40)은 알루미늄(10)의 표면에 형성되는 배리어층(41)과, 구멍(43)을 갖는 다공질층(42)을 포함하여 구성된다.

제2양극산화피막(50)은 제1양극산화피막(40)의 다공질층(42)의 구멍(43)을 채우며 성장한다.

따라서, 이 경우, 제2양극산화피막(50)의 형성 두께는 제1양극산화피막(40)의 다공질층(42)의 구멍(43)의 깊이와 동일하다.

이러한 제1양극산화피막(40)과 제2양극산화피막(50)의 구조로 인해, 표면 나노산화막(30)은 모재인 알루미늄(10)의 표면 전체에 걸쳐 동일한 두께(t)를 갖으며, 표면 나노산화막(30)의 표면 및 내부에 구멍(43)이 형성되지 않는다.

즉, 제1양극산화피막(40)의 다공질층(42)의 구멍(43)에 제2양극산화피막(50)이 형성되어 있어, 표면 나노산화막(30)의 표면 및 내부에 구멍(43)이 없는 것이다.

이와 같이, 표면 나노산화막(30)의 표면에 구멍(43)이 형성되어 있지 않으므로, 그 구조가 치밀하여 공정가스가 투과되지 못하며, 이로 인해, 알루미늄(10)의 표면으로 공정가스가 침투할 수 없어 공정가스에 대한 높은 내식성을 갖게 된다.

또한, 표면 나노산화막(30)은 충분한 두께(t)를 갖고, 산화 알루미늄(Al₂O₃)으로 구성되어 있으므로, 산화 알루미늄(Al₂O₃)의 화학적 특성에 의해 높은 내식성 및 내전압성의 특성을 발휘하며, 그 표면 및 내부에 구멍(43)을 갖고 있지 않으므로 종래의 양극산화 피막의 다공질층으로 인해 발생되는 이물질 등의 증착 및 아웃 가싱으로 인한 문제가 발생하지 않는다.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)의 알루미늄(10) 표면에 표면 나노산화막(30)을 형성시키는 금속 부품(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)의 제조 방법은 알루미늄(10)의 표면을 제1전해액으로 양극산화시켜 다공질층(42)을 갖는 제1양극산화피막(40)을 형성하는 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)와, 제2전해액으로 재양극산화시켜 제1양극산화피막(40)의 다공질층(42)의 구멍(43)에 제2양극산화피막(50)을 형성하는 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)와, 다공질층(42)의 구멍(43)에 형성된 제2양극산화피막(50)이 성장하여, 다공질층(42)의 구멍(43)을 채움으로써, 구멍(43)이 없는 표면 나노산화막(30)이 형성되는 표면 나노산화막(30) 형성 단계(S3)를 포함한다.

제1양극산화피막(40) 형성 단계는 모재인 알루미늄(10)을 제1전해액으로 양극산화(Anodizing)시켜, 알루미늄(10)의 표면에 배리어층(41)과 다공질층(42)을 갖는 제1양극산화피막(40)을 형성시킴으로써 실행하게 된다.

이 경우, 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)의 양극산화 처리에 사용되는 제1전해액으로는 황산(Sulfuric Acid, H₂SO₄), 인산(Phosphoric Acid) 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)의 제조 방법의 경우 상기 제1전해액은 옥살산(Oxalic acid, C₂H₂O₄)인 것이 바람직하다.

따라서, 옥살산(C₂H₂O₄) 전해액 조 안에서 알루미늄(10)에 전류를 흘러주게 되면, 알루미늄(10)의 표면에 배리어층(41)이 형성된다.

보다 구체적으로는, 알루미늄(10)에서 이온화된 Al₃ ⁺ 이온들이 알루미늄(10)의 바깥 방향으로 유입되고, 상기 옥살산 전해액에서 이온화된 O₂ ^-과 OH^-이온들 또한 알루미늄(10)의 내부 방향으로 유입됨으로써, 상기 Al₃ ⁺ 이온과 상기 O₂ ^-이온이 화학적으로 결합하여, 배리어층(41)이 형성되게 된다. 이 경우, 배리어층(41)은 그 표면 및 내부에 구멍(43)이 없는 형태로 형성되게 된다.

그 후, 시간이 지남에 따라, 배리어층(41)이 성장하면서, 배리어층(41)의 상부에 다공질층(42)이 형성되게 되며, 이 경우, 다공질층(42)은 배리어층(41)과 달리 구멍(43)을 갖도록 형성되게 된다.

위와 같이, 옥살산(C₂H₂O₄)을 이용한 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)는 0.3M의 옥살산(C₂H₂O₄)을 기준으로 다음과 같은 공정 조건을 갖는다.

0.3M의 옥살산(C₂H₂O₄)을 이용하여 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)를 실행할 경우, 0.3M의 옥살산(C₂H₂O₄) 전해액 조 안에 흘려주는 전류의 전압은 40V인 것이 바람직하며, 5℃ ~ 40℃의 온도에서 실행되는 것이 바람직하다. 또한, 0.3M의 옥살산(C₂H₂O₄)을 이용한 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)의 실행 시간은 10분인 것이 바람직하다.

전술한 바와 달리, 옥살산(C₂H₂O₄)이 아닌 황산(H₂SO₄) 또는 인산을 이용하여 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)를 실행할 경우, 다음과 같은 공정 조건을 갖는다.

1.0M의 황산(H₂SO₄)을 이용하여 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)를 실행할 경우, 1.0M의 황산(H₂SO₄) 전해액 조 안에 흘려주는 전류의 전압은 20V인 것이 바람직하며, 0℃의 온도에서 실행되는 것이 바람직하다. 또한, 1.0M의 황산(H₂SO₄)을 이용한 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)의 실행 시간은 10분인 것이 바람직하다.

1Wt%의 인산을 이용하여 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)를 실행할 경우, 1Wt%의 인산 전해액 조 안에 흘려주는 전류의 전압은 195V인 것이 바람직하며, 10℃의 온도에서 실행되는 것이 바람직하다. 또한, 1Wt%의 인산을 이용한 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)의 실행 시간은 10분인 것이 바람직하다.

제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)를 실행한 후에, 제1양극산화피막(40)이 형성된 알루미늄(10)을 제2전해액으로 재양극산화(Re-Anodizing)시켜, 제1양극산화피막(40)의 다공질층(42)의 구멍(43)에 제2양극산화피막(50)을 형성하는 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)를 실행하게 된다.

이 경우, 제2양극산화피막(50)의 형성 단계(S2)의 재양극산화 처리에 사용되는 제2전해액으로는 암모늄 펜타보레이트 옥타하이드레이트(Ammonium Pentaborate Octahydrate), DL-주석산(DL-Tartaric Acid), 아디프산(Adipic Acid), 텅스텐산나트륨(Sodium Tungstate), 아디픽산암모늄(Ammonium Adipate), 붕산나트륨(Sodium Borate) 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)의 제조 방법의 경우 상기 제2전해약은 시트릭산(Citric Acid, C₆H₈O₇)인 것이 바람직하다.

따라서, 시트릭산(C₆H₈O₇) 전해액 조 안에서 제1양극산화피막(40)이 형성된 알루미늄(10)에 전류를 흘러주게 되면, 제1양극산화피막(40)의 다공질층(42)의 구멍(43)의 하부에서 상부 방향으로, 구멍(43)을 채워가며 제2양극산화피막(50)이 성장하게 된다.

제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)를 실행한 후에, 시간이 지남에 따라, 다공질층(42)의 구멍(43)에 형성된 제2양극산화피막(50)이 성장하여, 다공질층(42)의 구멍(43)을 채움으로써, 구멍(43)이 없는 표면 나노산화막(30)이 형성되는 표면 나노산화막(30) 형성 단계(S3)가 진행되게 된다.

즉, 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S)를 실행한 후, 시간이 지남에 따라 제2양극산화피막(50)이 다공질층(42)의 구멍(43)의 하부에서 상부 방향으로 성장하면서 다공질층(42)의 구멍(43)의 공간을 채우게 되어, 다공질층(42)의 구멍(43)은 제2양극산화피막(50)에 의해 완전하게 막히게 됨으로써, 알루미늄(10)의 표면에 그 표면 및 내부에 구멍(43)이 없는 표면 나노산화막(30)이 형성되게 되는 것이다.

이와 같이, 제2양극산화피막(50)이 다공질층(42)의 구멍(43)을 완전히 채우도록 형성되기 위해, 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)와 표면 나노산화막(30) 형성 단계(S3)의 경우, 상기 시트릭산 전해액 조 안에 흘려주는 전류의 전압은 100V 내지 500V의 전압인 것이 바람직하다.

위와 같이, 시트릭산(C₆H₈O₇)을 이용한 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)는 0.02M의 시트릭산(C₆H₈O₇)을 기준으로 다음과 같은 공정 조건을 갖는다.

0.02M의 시트릭산(C₆H₈O₇)을 이용하여 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)를 실행할 경우, 0.02M의 시트릭산(C₆H₈O₇) 전해액 조 안에 흘려주는 전류의 전압은 300V인 것이 바람직하며, 10℃의 온도에서 실행되는 것이 바람직하다. 또한, 0.02M의 시트릭산(C₆H₈O₇)을 이용한 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)의 실행 시간은 10분인 것이 바람직하다.

전술한 단계들을 통해 형성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)의 표면 나노산화막(30)은 종래 표면에 구멍(43)이 형성된 다공질층이 존재하지 않아, 그 표면 및 내부는 구멍(43)이 없도록 형성된다.

또한, 표면 나노산화막(30)의 두께(t)는 공정가스에 대한 충분한 내식성, 내전압성 및 내플라즈마성을 갖도록 형성된다.

즉, 전술한 단계들을 통해 형성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속부품(1)의 표면 나노산화막(30)의 두께(t)는, 바람직하게는, 수백 ㎚로 형성되며, 보다 바람직하게는 100㎚ 이상 ~ 1㎛ 미만 사이로 형성되게 된다.

전술한 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)와 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2) 사이에는 제1양극산화피막(40) 제거 단계와, 제1양극산화피막(40) 재형성 단계가 더 포함될 수 있다.

제1양극산화피막(40) 제거 단계는 제1양극산화피막(40) 형성 단계(S1)에서 형성된 제1양극산화피막(40)을 제거하는 단계이다. 이러한 제1양극산화피막(40) 제거 단계는 제1양극산화피막(40)를 제거한 후, 제1양극산화피막(40) 재형성 단계에 의해 형성되는 제1양극산화피막(40)의 구멍(43)의 정렬도를 높여, 제2양극산화피막(50) 형성 단계(S2)를 실행할 때, 제1양극산화피막(40)의 구멍(43)에 제2양극산화피막(50)이 용이하게 형성시킬 수 있다는 효과가 있다.

이 경우, 제1양극산화피막(40) 제거 단계에 사용되는 용액은 1.8Wt%의 크롬산(CrO₃)과 6Wt% 인산(H₃PO₄)을 혼합한 혼합용액인 것이 바람직하다.

위와 같이, 1.8Wt%의 크롬산(CrO₃)과 6Wt% 인산(H₃PO₄)을 혼합한 혼합용액을 이용한 제1양극산화피막(40)을 제거 단계는 다음과 같은 공정 조건을 갖는다.

1.8Wt%의 크롬산(CrO₃)과 6Wt% 인산(H₃PO₄)을 혼합한 혼합용액을 이용하여 제1양극산화피막(40) 제거 단계를 실행할 경우, 45℃의 온도에서 실행되는 것이 바람직하며, 제1양극산화피막(40) 제거 단계의 실행 시간은 120분인 것이 바람직하다.

제1양극산화피막(40) 재형성 단계는 전술한 제1양극산화피막(40) 제거 단계 후, 알루미늄(10)에 다시 제1양극산화피막(40)을 형성하는 단계로서, 그 방법 및 공정 조건은 전술한 제1양극산화 피막(40) 형성 단계(S1)와 같다. 다시 말해, 전술한 제1양극산화 피막(40) 형성 단계(S1)에서 사용되는 전해액으로 황산(Sulfuric Acid, H₂SO₄), 인산(Phosphoric Acid), 옥살산(Oxalic acid, C₂H₂O₄)등이 사용될 수 있으며, 제1양극산화 피막(40) 형성 단계(S1)에서 전술한 공정 조건을 이용하여 제1양극산화피막(40) 재형성 단계를 실행할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예의 금속부품(1)이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 CVD 공정챔버(Chemical Vapor Deposition process chamber)(100)에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, CVD 공정챔버(100)는 CVD 공정챔버(100) 외부에 구비되는 기체 유량 장치(MFC. Mass Flow Controller)(110)와, CVD 공정챔버(100) 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 서셉터(Susceptor)(120)와, CVD 공정챔버(100) 상부에 배치되는 백킹 플레이트(Backing plate)(130)와, 백킹 플레이트(130) 하부에 배치되어 기판(S)으로 공정가스를 공급하는 디퓨저(Diffuser)(140)와, 서셉터(120)와 디퓨저(140) 사이에 배치되어 기판(S)의 가장자리를 커버하는 쉐도우 프레임(Shadow frame)(150)을 포함하여 구성된다.

CVD 공정챔버(100)의 내부에는 서셉터(120) 및 백킹 플레이트(130), 디퓨저(140), 쉐도우 프레임(150) 등이 설치되고, 공정가스에 의한 화학적 기상 증착(CVD)이 일어날 수 있도록 반응 공간을 제공한다.

CVD 공정챔버(100) 상부에는 백킹 플레이트(130)와 연통되어, 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부(미도시)가 구비될 수 있으며, CVD 공정챔버(100) 하부에는 화학적 기상 증착 공정을 수행한 공정가스가 배기되는 배기부(160)가 구비될 수 있다.

기체 유량 장치(110)는 CVD 공정챔버(100)의 내부 공간에서 유동하는 기체 즉, 공정가스를 제어하는 역할을 한다.

서셉터(120)는 CVD 공정챔버(100) 내부의 하부 공간에 설치되어, 화학적 기상 증착 공정 중에 기판(S)을 지지하는 역할을 한다.

서셉터(120) 내부에는 공정 조건에 따라 기판(S)을 가열하기 위한 히터(미도시)가 구비될 수 있다.

백킹 플레이트(130)는 상기 공정가스 공급부와 연통되도록 CVD 공정챔버(100) 상부에 배치되며, 상기 공정가스 공급부에서 공급되는 공정가스를 후술할 디퓨저(140)로 유동시킴으로써, 공정가스가 디퓨저(140)를 통해 고르게 분사되는 것을 도와주는 역할을 한다.

디퓨저(140)는 백킹 플레이트(130) 하부에 서셉터(120)와 대향되도록 설치되며, 기판(S)에 공정가스를 균일하게 분사하는 역할을 한다.

또한, 디퓨저(140)에는 디퓨저(140)의 상면과 하면을 관통하는 다수의 관통홀(141)이 형성된다.

관통홀(141)은 상부 지름이 하부 지름보다 큰 오리피스(Orifice) 형상을 갖을 수 있다.

또한, 관통홀(141)은 디퓨져(140)의 전체 면적에 걸쳐 균일한 밀도로 형성될 수 있으며, 이로 인해, 기판(S)의 전체 영역에 일정하게 가스가 분사될 수 있다.

즉, 상기 가스 공급부에서 공급된 공정가스가 백킹 플레이트(130)를 통해 디퓨저(140)로 유입되며, 상기 공정가스는 디퓨저(140)의 관통홀(141)을 통해 기판(S)으로 균일하게 분사되는 것이다.

쉐도우 프레임(150)은 기판(S)의 가장자리 부분에 박막이 증착되는 것을 방지하는 역할을 하며, 서셉터(120)와 디퓨저(140) 사이에 배치된다.

이 경우, 쉐도우 프레임(150)은 CVD 공정챔버(100)의 측면에 고정될 수 있다.

전술한 CVD 공정챔버(100)의 내부면, 서셉터(120), 백킹 플레이트(130), 디퓨저(140), 쉐도우 프레임(150), 배기부(160) 중 적어도 어느 하나의 모재의 재질은 알루미늄(10) 재질인 것이 바람직하다.

또한, CVD 공정챔버(100)에서 사용되는 기판(S)은 웨이퍼(Wafer) 또는 글라스(Glass)일 수 있다.

위와 같은 구성을 갖는 CVD 공정챔버(100)는 상기 공정가스 공급부에서 공급된 공정 가스가 백킹 플레이트(130)로 유입된 후, 디퓨저(140)의 관통홀(141)을 통해 기판(S)으로 분사됨으로써, 기판(S)에 화학적 기상 증착 공정을 수행하게 된다.

상기 공정가스는 플라즈마 상태의 가스로서 강한 부식성과 침식성을 가지고 있고, CVD 공정챔버(100)의 내부면과 CVD 공정챔버(100) 내부에 설치되는 부품들, 즉, 서셉터(120) 및 백킹 플레이트(130), 디퓨저(140), 쉐도우 프레임(150), 배기부(160) 등은 상기 공정가스와 접촉하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, CVD 공정챔버(100)의 내부면 중 적어도 일부면 및/또는 상기 CVD 공정챔버(100)를 이루는 내부부품들의 적어도 어느 하나의 표면에는 구멍(43)이 없는 표면 나노산화막(30)이 형성된다.

CVD 공정챔버(100)는 공정가스가 유동하는 CVD 공정챔버(100)의 내부면에 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있으며, CVD 공정챔버(100)의 하부에 구비되는 배기부(160)의 내면에도 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있다.

디퓨저(140)에는 그 상면과 하면을 관통하는 관통홀(41)이 형성되며, 상기 공정가스는 관통홀을 통과하여 흐르게 되므로, 디퓨저(140)의 표면뿐만 아니라 상기 관통홀(41)에도 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있다.

위와 같이, CVD 공정챔버(100)의 내부면과 상기 부품들의 표면에 구멍이 없는 표면 나노산화막(30)이 충분한 두께로 형성됨으로써, 내식성, 내전압성 및 내플라즈마성을 향상시키면서 동시에 종래 구멍(43)에 따른 아웃가스 및 파티클 생성의 문제가 해소되고, 공정챔버에 의해 제조되는 완제품의 수율이 향상되며, 공정챔버(100)의 공정 효율이 향상되고, 유지 보수 사이클이 높아지게 된다.

이하, 도 5를 참조하여, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예의 금속부품(1)이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 드라이에칭 장비(Dry etching)(200)에 대해 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 드라이에칭 공정챔버(200)는 드라이에칭 공정챔버(200)의 외부에 구비되는 기체 유량 장치(210)와, 드라이에칭 공정챔버(200) 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 하부 전극(Bottom electrode)(220)과, 하부 전극(220) 상부에 배치되어 기판(S)으로 공정가스를 공급하는 상부 전극(Upper eletrode)(230)과, 드라이에칭 공정챔버(200)의 내벽에 설치되는 월 라이너(Wall liner)(240)를 포함하여 구성된다.

드라이에칭 공정챔버(200)에는 하부 전극(220) 및 상부 전극(230), 월 라이너(240)가 설치되고, 공정가스에 의한 드라이에칭이 일어날 수 있도록 반응 공간을 제공한다.

또한, 드라이에칭 공정챔버(200) 상부에는 후술할 상부 전극(230)으로 공정가스를 공급하는 공정가스 공급부(미도시)가 구비될 수 있으며, 드라이에칭 공정챔버(200) 하부에는 드라이에칭 공정을 수행한 공정가스가 배기되는 배기부(250)가 구비될 수 있다.

기체 유량 장치(210)는 드라이에칭 공정챔버(200)의 내부 공간에서 유동하는 기체 즉, 공정가스를 제어하는 역할을 한다.

하부 전극(220)은 드라이에칭 공정챔버(200) 내부의 하부 공간에 설치되어, 드라이에칭 공정 중에 기판(S)을 지지하는 역할을 한다.

또한, 하부 전극(220)에는 기판(S)의 정전기 발생을 최소화시키는 정전 척(ESC, Electrode Static Chuck)(미도시)와, 기판(S) 주위의 공정가스의 흐름을 일정하게 유지시켜 주는 배플(Baffle)(미도시)이 구비될 수 있으며, 이로 인해, 기판(S)에 균일한 에칭이 발생할 수 있다.

상부 전극(230)은 드라이에칭 공정챔버(200) 하부에 서셉터(120)와 대향되도록 설치되며, 기판(S)에 공정가스를 균일하게 분사하는 역할을 한다.

또한, 상부 전극(230)에는 상부 전극(230)의 상면과 하면을 관통하는 다수의 관통홀(231)이 형성된다.

관통홀(231)은 상부 지름이 하부 지름보다 큰 오리피스 형상을 갖을 수 있다.

또한, 관통홀(231)은 상부 전극(230)의 전체 면적에 걸쳐 균일한 밀도로 형성될 수 있으며, 이로 인해, 기판(S)의 전체 영역에 일정하게 가스가 분사될 수 있다.

즉, 상기 가스 공급부에서 공급된 공정가스가 상부 전극(230)으로 유입되며, 상기 공정가스는 상부 전극(230)의 관통홀(231)을 통해 기판(S)으로 균일하게 분사되는 것이다.

월 라이너(240)는 드라이에칭 공정챔버(200)의 내벽에 착탈 가능하게 설치될 수 있으며, 드라이에칭 공정챔버(200)의 오염을 줄여주는 역할을 한다.

즉, 장기간 드라이에칭 공정을 수행함에 따라, 드라이에칭 공정챔버(200) 내부에 오염이 발생하게 되면, 월 라이너(240)를 분리하여 세정하거나, 새로운 월 라이너(240)를 설치함으로써 드라이에칭 공정챔버(200) 내부의 환경을 개선해 줄 수 있는 것이다.

전술한 드라이에칭 공정챔버(200)의 내부면, 하부전극(220), 하부전극(220)의 정전척, 하부전극(220)의 베플, 상부 전극(230), 월 라이너(240), 배기부(250) 중 적어도 어느 하나의 모재의 재질은 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 드라이에칭 공정챔버(200)에 사용되는 기판(S)은 웨이퍼(Wafer) 또는 글라스(Glass)일 수 있다.

위와 같은 구성을 갖는 드라이에칭 공정챔버(220)는 상기 공정가스 공급부에서 공급된 공정가스가 상부 전극(230)으로 유입되어 상부 전극(230)의 관통홀(231)을 통해 기판(S)으로 분사됨으로써, 기판(S)에 드라이에칭 공정을 수행하게 된다.

이 경우, 상기 공정가스는 플라즈마 상태의 가스로서 강한 부식성과 침식성을 가지고 있고, 드라이에칭 공정챔버(200)의 내부면과 드라이에칭 공정챔버(200)의 부품들, 즉, 하부 전극(220), 하부 전극(220)의 정전척, 하부 전극(220)의 베플, 상부 전극(230), 월 라이너(240), 배기부(250) 등은 상기 공정가스와 접촉하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 드라이에칭 공정챔버(200)의 내부면 중 적어도 일부면 및/또는 상기 드라이에칭 공정챔버(200)를 이루는 내부부품들의 적어도 어느 하나의 표면에는 구멍(43)이 없는 표면 나노산화막(30)이 형성된다.

드라이에칭 공정챔버(200)는 공정가스가 유동하는 CVD 공정챔버(100)의 내부면에 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있으며, 드라이에칭 공정챔버(200)의 하부에 구비되는 배기부(250)의 내면에도 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있다.

하부 전극(220) 및 하부 전극(220)의 정전척, 하부 전극(220)의 베플, 월 라이너(240)는 각각 그 표면에 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있으며, 상부 전극(230)은 상부 전극(230)의 표면과 상부 전극(230)의 관통홀(231)에 모두 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있다.

위와 같이, 드라이에칭 공정챔버(200)의 내부면과 상기 부품들의 표면에 구멍이 없는 표면 나노산화막(30)이 충분한 두께로 형성됨으로써, 내식성, 내전압성 및 내플라즈마성을 향상시키면서 동시에 종래 구멍(43)에 따른 아웃가스 및 파티클 생성의 문제가 해소되고, 공정챔버(200)에 의해 제조되는 완제품의 수율이 향상되며, 공정챔버(200)의 공정 효율이 향상되고, 유지 보수 사이클이 높아지게 된다.

한편, 금속부품(1)이 그 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 부품으로서 모재가 알루미늄 재질로 이루어지는 모든 부품들, 예를 들어, 샤워헤드(Shower head) 및 챔버 게이트(Chamber gate), 챔버 포트(Chamber port), 쿨링 플레이트(Cooling plate), 챔버 에어 노즐(Chamber air nozzle) 등의 경우에도 본 발명의 바람직한 실시 예의 표면 나노산화막(30)이 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

1: 금속부품 10: 알루미늄
20: 구멍을 갖는 양극산화피막 30: 표면 나노산화막
40: 제1양극산화피막 41: 배리어층
42: 다공질층 43: 구멍
50: 제2양극산화피막 100: CVD 공정챔버
110, 210: 기체 유량 장치 120: 서셉터
130: 백킹 플레이트 140: 디퓨저
141, 231: 관통홀 150: 쉐도우 프레임
160, 250: 배기부 200: 드라이에칭 공정챔버
220: 하부 전극 230: 상부 전극
240: 월 라이너 S: 기판

Claims

공정가스가 내부로 유입되는 공정챔버 내에 설치되는 금속부품에 있어서,
금속재질로 된 모재;와,
상기 모재의 표면에 형성된 표면 나노산화막(SNO)을 포함하되,
상기 표면 나노산화막(SNO)은,
상기 모재를 양극산화시켜 형성되되, 다공질층(porous layer)을 갖는 제1양극산화피막 및 상기 제1양극산화피막의 상기 다공질층의 구멍(pore)에 형성된 제2양극산화피막을 포함하여, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 표면 및 내부에 구멍이 없는 것을 특징으로 하는 금속부품.
제1항에 있어서,
상기 모재의 재질은 알루미늄이고, 상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 알루미늄을 양극산화하여 형성된 양극산화 알루미늄(Al₂O₃)인 것을 특징으로 하는 금속부품.
제1항에 있어서,
상기 제1양극산화피막의 상기 다공질층의 구멍의 깊이와 상기 제2양극산화피막의 형성 두께는 동일한 것을 특징으로 하는 금속부품.
제1항에 있어서,
상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 모재의 전체 표면에 형성되며, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 상기 모재의 전체 표면에서 실질적으로 동일한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 금속부품.
제1항에 있어서,
상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 100㎚ 이상 ~ 1㎛ 미만 사이인 것을 특징으로 하는 금속부품.
제1항에 있어서,
상기 공정챔버는 CVD 공정챔버이며,
상기 금속부품은 상기 CVD 공정챔버의 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 것을 특징으로 하는 금속부품.
제6항에 있어서,
상기 내부부품으로 설치되는 금속부품은, 디퓨져, 백킹 플레이트, 쉐도우 프레임, 서셉터 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속부품.
제1항에 있어서,
상기 공정챔버는 드라이에칭 공정챔버이며,
상기 금속부품은 상기 드라이에칭 공정챔버의 내부면을 구성하거나 내부부품으로 설치되는 것을 특징으로 하는 금속부품.
제8항에 있어서,
상기 내부부품으로 설치되는 금속부품은, 하부전극, 하부전극의 정전척, 하부전극의 베플, 상부 전극, 월 라이너 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속부품.
공정가스가 내부로 유입되는 공정챔버 내에 설치되는 금속부품을 제조하는 제조방법에 있어서,
금속재질로 된 모재의 표면을 양극산화시켜 그 표면 및 내부에 구멍이 없는 표면 나노산화막(SNO)을 형성하는 표면 나노산화막(SNO) 형성 단계를 포함하되,
상기 표면 나노산화막(SNO) 형성 단계는,
제1전해액으로 양극산화시켜 다공질층(porous layer)를 갖는 제1양극산화피막을 형성하는 제1양극산화피막 형성 단계; 및
제2전해액으로 재양극산화시켜 상기 제1양극산화피막의 다공질층의 구멍(pore)에 제2양극산화피막을 형성하는 제2양극산화피막 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속부품의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1전해액은 옥살산(Oxalic Acid)이고, 상기 제2전해액은 시트릭산(Citric Acid)인 것을 특징으로 하는 금속부품의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 제2양극산화피막을 형성할 때의 전압은 100V 내지 500V의 전압인 것을 특징으로 하는 금속부품의 제조 방법.
금속재질로 된 모재와, 상기 모재의 표면에 형성되는 제1양극산화피막 및 상기 제1양극산화 피막의 다공질층의 구멍에 일체로 형성되는 제2양극산화피막을 포함하여 그 표면 및 내부에 구멍이 없는 표면 나노산화막(SNO)을 갖는 금속부품이 챔버의 내부면을 구성하거나 챔버를 구성하는 내부부품으로 설치되며, 그 내부에는 공정가스가 유입되는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제13항에 있어서,
상기 모재의 재질은 알루미늄이고, 상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 알루미늄을 양극산화하여 형성된 양극산화 알루미늄(Al₂O₃)인 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제13항에 있어서,
상기 모재에는 상, 하를 관통하는 관통홀이 형성되며,
상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 관통홀에도 형성되는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제13항에 있어서,
상기 표면 나노산화막(SNO)은 상기 모재의 전체 표면에 형성되며, 상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 상기 모재의 전체 표면에서 실질적으로 동일한 두께인 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제13항에 있어서,
상기 표면 나노산화막(SNO)의 두께는 100㎚ 이상 ~ 1㎛ 미만 사이인 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제13항에 있어서,
상기 공정챔버는 CVD 공정챔버인 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제18항에 있어서,
상기 CVD 공정챔버는,
상기 CVD 공정챔버 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 서셉터(Susceptor)와, 상기 CVD 공정챔버 상부에 배치되는 백킹 플레이트(Backing plate)와, 상기 백킹 플레이트 하부에 배치되어 기판(S)으로 공정가스를 공급하는 디퓨저(Diffuser)와, 상기 서셉터와 상기 디퓨저 사이에 배치되어 기판(S)의 가장자리를 커버하는 쉐도우 프레임(Shadow frame)을 포함하며,
상기 서셉터, 백킹플레이트, 디퓨져, 쉐도우 프레임 중 적어도 어느 하나는 금속재질로 된 모재의 표면 및 내부에 구멍이 없는 표면 나노산화막(SNO)이 형성된 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제13항에 있어서,
상기 공정챔버는 드라이에칭 공정챔버인 것을 특징으로 하는 공정챔버.
제20항에 있어서,
상기 드라이에칭 공정챔버는,
상기 드라이에칭 공정챔버 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 하부 전극(Bottom electrode)(220)과, 상기 하부 전극 상부에 배치되어 기판(S)으로 공정가스를 공급하는 상부 전극(Upper eletrode)과, 상기 드라이에칭 공정챔버의 내벽에 설치되는 월 라이너(Wall liner)를 포함하되,
상기 상부전극, 하부전극, 월 라이너 중 적어도 어느 하나는 금속재질로 된 모재의 표면 및 내부에 표면 구멍이 없는 나노산화막(SNO)이 형성된 것을 특징으로 하는 공정챔버.