KR20240033719A - 복합 절연층을 형성하는 정전척 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복합 절연층을 형성하는 정전척 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상부 절연층을 복층 2중 구조로 제조함으로써 정전척의 척킹력을 향상시키면서도 아킹이 발생되지 않도록 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해 기판층, 기판층의 상부에 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 하부 절연층, 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅된 전극층, 전극층의 상부에 서로 다른 용사 파우더로 용사 코팅됨으로써 절연층이 복합 2층 구조로 분리 형성되는 복합 상부 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척이 개시된다.
Description
본 발명은 복합 절연층을 형성하는 정전척 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 절연층을 복층 2중 구조로 제조함으로써 정전척의 척킹력을 향상시키면서도 아킹이 발생되지 않도록 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척 및 그 제조방법에 관한 것이다.
정전척은 반도체 웨이퍼 또는 디스플레이 제조 공정의 유리 기판(글라스)을 정전기력으로 고정시키는 부품 모듈로서 사용되고 있다. 기존의 정전척에 사용되는 절연성 유전체는 알루미나(Al2O3) 또는 YAG 등이 사용되고 있으며, 더 높은 정전기력을 향상시키기 위해서는 이들 소재만으로는 한계가 있어 왔다.
한편, 유전율이 높은 이산화 티타늄(TiO2)을 첨가하여 더 높은 정전기력을 기대할 수는 있으나 이산화 티타늄(TiO2)은 알루미나(Al2O3)에 비해 정전기력은 높으나 낮은 절연파괴 전압을 나타내는 문제점이 있으며, 이산화 티타늄(TiO2)의 첨가는 불순물의 혼입을 의미하므로 품질의 저하를 초래할 가능성이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 이산화 티타늄(TiO2)과 같은 불순물은 혼합하는 경우에도 정전척의 상부 유전층을 복층 2중 구조로 형성함으로써 척킹력을 향상시키고 아킹이 발생되지 않도록 하는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 기판층, 기판층의 상부에 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 하부 절연층, 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅된 전극층, 전극층의 상부에 서로 다른 용사 파우더로 용사 코팅됨으로써 절연층이 복합 2층 구조로 분리 형성되는 복합 상부 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척을 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 복합 상부 절연층은,
어느 하나의 절연층이 하부 절연층과 동일한 용사 파우더로 용사 코팅되고, 다른 하나의 절연층이 하부 절연층과 동일한 용사 파우더에 불순물이 첨가된 혼합 파우더로 용사 코팅된다.
또한, 복합 상부 절연층은,
하부 절연층과 동일한 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 제1 복합 상부 절연층, 알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더로 용사 코팅된 제2 복합 상부 절연층을 포함한다.
또한, 복합 상부 절연층은,
알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더로 용사 코팅된 제1 복합 상부 절연층, 하부 절연층과 동일한 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 제2 복합 상부 절연층을 포함한다.
또한, 복합 상부 절연층은,
알루미나(Al2O3) 만으로 이루어진 상부 절연층에 비해 상대적으로 척킹력은 증가하고, 알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더만으로 이루어진 상부 절연층에 비해 상대적으로 누설전류는 낮아진다.
또한, 복합 상부 절연층은,
알루미나(Al2O3) 1 ~ 4 중량부와 불순물인 이산화 티타늄(TiO2) 96 ~ 99 중량부를 포함한다.
또한, 복합 상부 절연층의 혼합 파우더는 혼합 후에 기 설정된 크기로 구형 알갱이로 그래뉼화 되어 복합 상부 절연층에 용사 코팅된다.
또한, 그래뉼화된 혼합 파우더의 알갱이의 크기는 20 ~ 30um이다.
한편, 본 발명의 목적은, 정전척의 모재를 가공하는 단계, 정전척의 모재를 표면 처리하는 단계, 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 기판층 상부에 용사 코팅함으로써 하부 절연층이 형성되는 단계, 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅함으로써 전극층이 형성되는 단계, 전극층의 상부에 하부 절연층과 동일한 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 제1 복합 상부 절연층이 형성되는 단계, 하부 절연층의 용사 코팅재에 새로운 첨가물을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더를 이용하여 제1 복합 상부 절연층의 상부에 용사 코팅함으로써 제2 복합 상부 절연층이 형성되고, 제1,2 복합 상부 절연층의 형성에 의해 2층 구조의 복합 상부 절연층이 형성되는 단계, 폴리싱, 건조 및 실링을 단계별로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은, 정전척의 모재를 가공하는 단계, 정전척의 모재를 표면 처리하는 단계, 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 기판층 상부에 용사 코팅함으로써 하부 절연층이 형성되는 단계, 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅함으로써 전극층이 형성되는 단계, 하부 절연층의 용사 코팅재에 새로운 첨가물을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더를 이용하여 전극층의 상부에 용사 코팅함으로써 제1 복합 상부 절연층이 형성되는 단계, 제1 복합 상부 절연층의 상부에 하부 절연층과 동일한 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 제2 복합 상부 절연층이 형성되고, 제1,2 복합 상부 절연층의 형성에 의해 2층 구조의 복합 상부 절연층이 형성되는 단계, 폴리싱, 건조 및 실링을 단계별로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 이산화 티타늄(TiO2)과 같은 불순물은 혼합하는 경우에도 정전척의 상부 유전층을 복층 2중 구조로 형성함으로써 척킹력을 향상시키고 아킹이 발생되지 않도록 하는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 재2 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리된 혼합 파우더의 알갱이 중 어느 하나를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리 여부에 따른 척킹력의 차이를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 불순 첨가물인 이산화 티타늄의 혼합 함량에 따른 유전율의 크기를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 불순 첨가물인 이산화 티타늄의 혼합 함량 및 그래뉼화 처리 여부에 따른 유전율, 누설전류, 절연저항의 변화를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리 여부에 따른 척킹력의 차이점을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리(이산화 티타늄 혼합 함량 4% 일때)에 따라 아킹이 발생하지 않음을 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 재2 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리된 혼합 파우더의 알갱이 중 어느 하나를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리 여부에 따른 척킹력의 차이를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 불순 첨가물인 이산화 티타늄의 혼합 함량에 따른 유전율의 크기를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 불순 첨가물인 이산화 티타늄의 혼합 함량 및 그래뉼화 처리 여부에 따른 유전율, 누설전류, 절연저항의 변화를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리 여부에 따른 척킹력의 차이점을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 그래뉼화 처리(이산화 티타늄 혼합 함량 4% 일때)에 따라 아킹이 발생하지 않음을 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
(복합 절연층을 형성하는 정전척의 구성 및 기능)
본 발명의 일실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부 전극층이 복합층으로 2층 구조로 이루어진다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 일실시예에 따른 제1 정전척 및 도 2에 도시된 다른 실시예에 따른 제2 정전척은 기판층(110), 하부 절연층(120) 및 전극층(130)의 형성이 서로 동일하다. 따라서 어느 하나의 예만 들어 설명하기로 하고 나머지는 이에 갈음하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1,2 정전척의 기판층(110)은 알루미늄 소재로 이루어지나, 필요에 따라 복합 소재로 이루어지거나 다른 소재로 대체될 수도 있다.
제1,2 정전척의 하부 절연층(120)은 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재로 기판층(110)의 상부에 용사 코팅됨으로써 형성된다. 필요에 따라 하부 절연층은 하부 유전층으로 명명될 수 있다.
제1,2 정전척의 전극층(130)은 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 하부 절연층(120)의 상부에 용사 코팅됨으로써 형성된다. 전극층(130)의 패턴은 다양한 패턴으로 이루어질 수 있다. 전극층(130)의 용사 코팅시에는 기 설정된 패턴으로 마스킹 된 마스킹 패턴을 이용하여 전극층을 용사 코팅하고, 이에 따른 전극 패턴이 형성될 수 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 제1 정전척은 상부 절연층(140)이 복합 2층 구조로 이루어진다. 제1 복합 상부 절연층(141)은 전극층(130)의 상부에 하부 절연층(120)의 용사 코팅재와 동일한 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 형성된다.
제2 복합 상부 절연층(142)은 하부 절연층(120)의 용사 코팅재와 동일한 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재에 새로운 불순물 또는 첨가물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더(또는 복합 파우더)를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화된 혼합 파우더를 이용하여 제1 복합 상부 절연층(142)의 상부에 용사 코팅함으로써 형성된다.
제1,2 복합 상부 절연층(141,142)에 의해 복합 2층 구조의 상부 절연층이 형성된다.
도 2를 참고하면, 도 1과 다른 실시예에 따른 제2 정전척은 상부 절연층(140')이 복합 2층 구조로 이루어진다. 제1 복합 상부 절연층(141')은 하부 절연층(120)의 용사 코팅재와 동일한 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재에 새로운 불순물 또는 첨가물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화된 혼합 파우더를 이용하여 전극층(130)의 상부에 용사 코팅함으로써 형성된다.
제2 복합 상부 절연층(142')은 제1 복합 상부 절연층(141')의 상부에 하부 절연층(120)의 용사 코팅재와 동일한 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 형성된다.
제1,2 복합 상부 절연층(141',142')에 의해 복합 2층 구조의 상부 절연층이 형성된다.
도 1 및 도 2와 같은 제1,2 정전척의 복합 상부 절연층(140,140')은 어느 한 층이 순수 단일 용사 코팅재로 용사 코팅되며, 다른 한 층이 불순물 또는 첨가물이 포함된 혼합 파우더를 그래뉼화 한 용사 코팅재로 용사 코팅된다. 다만, 필요에 따라 도 1에 도시된 제1 복합 상부 절연층(141)과 도 2에 도시된 제2 복합 상부 절연층(142')도 그래뉼화 한 용사 코팅재로 용사 코팅될 수 있다.
본 발명에서의 제1,2 정전척은 상술한 바와 같이 상부 절연층이 2층 구조의 복합층으로서 이루어지며, 서로 다른 용사 코팅재로 각각 이루어진다. 이에 따른 특성은 하기 표 1에 보는 바와 같이, 알루미나(Al2O3) 만의 단일층으로 이루어진 상부 절연층에 비해 상대적으로 척킹력은 증가하고, 알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더만의 단일층으로 이루어진 상부 절연층에 비해 상대적으로 누설전류는 낮아지는 결과를 가져온다.
| 알루미나(Al2O3) 만의 단일층으로 이루어진 상부 절연층(제1 비교층) | 알루미나(Al2O3)에 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 단일층으로 이루어진 상부 절연층(제2 비교층) | 본원발명의 복합 상부 절연층 | |
| 누설전류 | 감소 | 증가 | △ |
| 척킹력 | 감소 | 증가 | △ |
- 상기 표에 표시된 "감소/증가/△" 표시는 본원발명의 복합 상부 절연층을 기준으로 상대적인 "감소/증가/△" 표시이다. 따라서, 일예로서 누설전류는 본원발명의 복합 상부 절연층에 비해 제1 비교층이 감소하고, 제2 비교층은 증가하며, 척킹력은 본원발명의 복합 상부 절연층에 비해 제1 비교층이 감소하고, 제2 비교층은 증가하며, 본원발명의 복합 상부 절연층은 제1 비교층과 제2 비교층의 사이에 위치함을 알 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 본원발명의 복합 상부 절연층(140,140') 중 적어도 어느 한 층, 특히 불순물이 첨가된 혼합 파우더로 이루어진 복합 상부 절연층(142,141')은 그래뉼화 처리된 혼합 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 상기 표 1 및 도 6 내지 도 8과 같은 특성을 나타내도록 할 수 있다.
그래뉼화 처리는 혼합된 파우더의 구형 알갱이의 입자 크기가 대략 20 ~ 30um 사이의 값을 가지도록 그래뉼화 처리하는 것이 바람직하나, 용사 코팅 환경에 따라 수치 범위를 조금씩 변경할 수는 있다.
한편, 도 4에 그래뉼화 처리된 용사 코팅재와 그래뉼화 처리가 안 된 용사 코팅재의 정전척의 척킹력의 차이점이 도시되어 있어 그래뉼화 처리에 의해 척킹력이 높아짐을 알 수 있다. 또한, 도 5에 불순 첨가물인 이산화 티타늄(TiO2)의 첨가 함량에 따라 정전척의 유전율이 달라지는 것이 도시되어 있어 이산화 티타늄(TiO2)의 첨가 함량이 많아질수록 정전척의 유전율이 달라지는 것을 알 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 불순 첨가물인 이산화 티타늄(TiO2)은 대략 1 ~ 4 중량부(또는 중량%)가 포함되고, 나머지는 96 ~ 99 중량부(또는 중량%)의 알루미나(Al2O3)가 포함되어 혼합 파우더를 이룬다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 그래뉼화 처리 여부와 이산화 티타늄(TiO2)의 혼합 함량에 따라 유전율, 누설전류 및 절연저항 값이 달라짐을 알 수 있다.
일예로서, 도 6을 참고하면, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더(알루미나(Al2O3) 96 중량%, 이산화 티타늄(TiO2) 4 중량%)가 이산화 티타늄(TiO2)의 혼합 양이 '6 중량%'를 넘어서는 조건에 비해 절연저항이 크고, 누설전류가 낮아 가장 바람직한 혼합 양을 보이고 있다. 이에 따라 웨이퍼 기판과 정전척 사이의 척킹력(또는 흡착력)을 향상시킬 수 있다. 또한, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더 중 이산화 티타늄(TiO2)의 혼합 양이 '3 중량%, 2 중량%, 또는 1 중량%' 일 때에도 사용 가능한 혼합 양을 보이고 있다.
이와 대비적으로, 그래뉼화 처리가 안 된 혼합 파우더(알루미나(Al2O3) 96 중량%, 이산화 티타늄(TiO2) 4 중량%)에 의해 복합 상부 절연층(140)을 도 1과 같이 형성하면 누설전류 및 절연저항이 상대적으로 커져 사용 가능 범위를 벗어남을 알 수 있다. 또한, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더 중 이산화 티타늄(TiO2)의 혼합 양이 '6 중량%'를 넘어서면 유전율은 상대적으로 증가하여 좋아지나 절연저항이 낮아지고 누설전류가 커져 웨이퍼 또는 디스플레이 기판에 아킹이 발생하여 손상을 입힐 수 있어 사용이 부적당함을 알 수 있다.
도 7에 도시된 측정값은 드라이 에처 장비 내부의 정전척 위에 100*100mm2 크기의 유리 판재를 운용전압을 인가한 정전척에 부착 후 push-pull gauge를 이용하여 당겼을 때 유리가 정전척으로부터 떨어져 움직이는 순간의 힘을 단위 면적당 힘으로 환산하여 나타낸 것이다.
그래뉼화 처리가 안 된 혼합 파우더(알루미나(Al2O3) 96 중량%, 이산화 티타늄(TiO2) 4 중량%)의 경우보다 그래뉼화 처리가 된 혼합 파우더(알루미나(Al2O3) 96 중량%, 이산화 티타늄(TiO2) 4 중량%)의 척킹력이 높음을 알 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 측정값은 드라이 에처 장비 내부의 정전척 위에 기판 글라스를 위치하고 전압을 인가하여 기판 글라스를 정전척 표면 위에 척킹하고, 건식 식각 공정을 진행하고 탈착하는 과정을 10회 박복하여 아킹(arcing) 발생 횟수를 모니터링 하여 측정한 값이다. 도 8에 도시된 바와 같이 그래뉼화 처리가 된 혼합 파우더(알루미나(Al2O3) 96 중량%, 이산화 티타늄(TiO2) 4 중량%)를 이용하여 용사 코팅한 경우에 아킹이 발생하지 않음을 알 수 있다.
(복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법)
본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법을 도 9를 참조하여 순차적으로 설명하기로 한다. 다만, 후술하는 제2 실시예와 전극층(130)을 형성하는 단계까지는 서로 동일하므로 제2 실시예에서는 이의 설명을 생략하기로 한다.
제1 실싱예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법은 먼저 정전척의 모재를 가공한다(S11). 모재는 알루미늄 기판으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 정전척의 모재를 표면 처리한다. 표면 처리는 블라스터 장치를 이용하여 표면 처리할 수 있다(S12).
다음으로, 알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 기판층(110) 상부에 용사 코팅함으로써 하부 절연층(120)을 형성한다(S13).
다음으로, 하부 절연층(120)의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅함으로써 전극층(130)을 형성한다(S14).
다음으로, 전극층(130)의 상부에 하부 절연층(120)과 동일한 용사 코팅재인 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅함으로써 제1 복합 상부 절연층(141)이 형성된다(S15).
다음으로, 하부 절연층(120)의 용사 코팅재인 알루미나(Al2O3)에 새로운 첨가물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더를 이용하여 제1 복합 상부 절연층(141)의 상부에 용사 코팅함으로써 제2 복합 상부 절연층(142)이 형성되고, 제1,2 복합 상부 절연층(141,142)의 형성에 의해 2층 구조의 복합 상부 절연층이 형성된다(S16).
다음으로, 폴리싱, 건조 및 실링을 단계별로 수행한다(S17).
한편, 제2 실시예에 따른 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법은 제1 실시예의 S11 단계 ~ S14 단계는 서로 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.
기판층(110), 하부 절연층(120) 및 전극층(130)을 순차적으로 형성한 뒤에(S11' ~ S14'), 하부 절연층(120)의 용사 코팅재인 알루미나(Al2O3)에 새로운 첨가물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더를 이용하여 전극층(130)의 상부에 용사 코팅함으로써 제1 복합 상부 절연층(141')이 형성된다(S15').
다음으로, 제1 복합 상부 절연층(141')의 상부에 하부 절연층과 동일한 용사 코팅재인 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅함으로써 제2 복합 상부 절연층이 (142')형성되고, 제1,2 복합 상부 절연층(141',142')의 형성에 의해 2층 구조의 복합 상부 절연층이 형성된다(S16').
다음으로, 폴리싱, 건조 및 실링을 단계별로 수행한다(S17').
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
110 : 기판층
120 : 하부 절연층
130 : 전극층
140 : 복합 상부 절연층
141 : 제1 복합 상부 절연층
142 : 제2 복합 상부 절연층
140' : 복합 상부 절연층
141' : 제1 복합 상부 절연층
142' : 제2 복합 상부 절연층
120 : 하부 절연층
130 : 전극층
140 : 복합 상부 절연층
141 : 제1 복합 상부 절연층
142 : 제2 복합 상부 절연층
140' : 복합 상부 절연층
141' : 제1 복합 상부 절연층
142' : 제2 복합 상부 절연층
Claims (10)
- 기판층,
상기 기판층의 상부에 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 하부 절연층,
상기 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅된 전극층,
상기 전극층의 상부에 서로 다른 용사 파우더로 용사 코팅됨으로써 절연층이 복합 2층 구조로 분리 형성되는 복합 상부 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복합 상부 절연층은,
어느 하나의 절연층이 상기 하부 절연층과 동일한 용사 파우더로 용사 코팅되고,
다른 하나의 절연층이 상기 하부 절연층과 동일한 용사 파우더에 불순물이 첨가된 혼합 파우더로 용사 코팅되는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 2 항에 있어서,
상기 복합 상부 절연층은,
상기 하부 절연층과 동일한 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 제1 복합 상부 절연층,
상기 알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더로 용사 코팅된 제2 복합 상부 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 2 항에 있어서,
상기 복합 상부 절연층은,
상기 알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더로 용사 코팅된 제1 복합 상부 절연층,
상기 하부 절연층과 동일한 알루미나(Al2O3)를 이용하여 용사 코팅된 제2 복합 상부 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 복합 상부 절연층은,
상기 알루미나(Al2O3) 만으로 이루어진 상부 절연층에 비해 상대적으로 척킹력은 증가하고, 상기 알루미나(Al2O3)에 유전율이 상대적으로 높은 불순물인 이산화 티타늄(TiO2)을 혼합한 혼합 파우더만으로 이루어진 상부 절연층에 비해 상대적으로 누설전류는 낮아지는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 복합 상부 절연층은,
상기 알루미나(Al2O3) 1 ~ 4 중량부와 불순물인 이산화 티타늄(TiO2) 96 ~ 99 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 6 항에 있어서,
상기 복합 상부 절연층의 혼합 파우더는 혼합 후에 기 설정된 크기로 구형 알갱이로 그래뉼화 되어 상기 복합 상부 절연층에 용사 코팅되는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 제 7 항에 있어서,
상기 그래뉼화된 혼합 파우더의 알갱이의 크기는 20 ~ 30um인 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척.
- 정전척의 모재를 가공하는 단계,
상기 정전척의 모재를 표면 처리하는 단계,
알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 기판층 상부에 용사 코팅함으로써 하부 절연층이 형성되는 단계,
상기 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅함으로써 전극층이 형성되는 단계,
상기 전극층의 상부에 하부 절연층과 동일한 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 제1 복합 상부 절연층이 형성되는 단계,
상기 하부 절연층의 용사 코팅재에 새로운 첨가물을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더를 이용하여 제1 복합 상부 절연층의 상부에 용사 코팅함으로써 제2 복합 상부 절연층이 형성되고, 제1,2 복합 상부 절연층의 형성에 의해 2층 구조의 복합 상부 절연층이 형성되는 단계,
폴리싱, 건조 및 실링을 단계별로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법.
- 정전척의 모재를 가공하는 단계,
상기 정전척의 모재를 표면 처리하는 단계,
알루미나(Al2O3) 용사 코팅재를 이용하여 기판층 상부에 용사 코팅함으로써 하부 절연층이 형성되는 단계,
상기 하부 절연층의 상부에 텅스텐 또는 몰리브덴을 이용하여 용사 코팅함으로써 전극층이 형성되는 단계,
상기 하부 절연층의 용사 코팅재에 새로운 첨가물을 혼합한 혼합 파우더를 그래뉼화 처리하고, 그래뉼화 처리된 혼합 파우더를 이용하여 전극층의 상부에 용사 코팅함으로써 제1 복합 상부 절연층이 형성되는 단계,
상기 제1 복합 상부 절연층의 상부에 하부 절연층과 동일한 용사 코팅재를 이용하여 용사 코팅함으로써 제2 복합 상부 절연층이 형성되고, 제1,2 복합 상부 절연층의 형성에 의해 2층 구조의 복합 상부 절연층이 형성되는 단계,
폴리싱, 건조 및 실링을 단계별로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 절연층을 형성하는 정전척 제조 방법.
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| KR20200002184A (ko) | 2018-06-29 | 2020-01-08 | (주)제니스월드 | 상부에 보호층이 구비된 정전척 |
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