WO2015190752A1 - 박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법 - Google Patents

박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법 Download PDF

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장성수
고현철
장경익
최성진
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    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors

Definitions

  • the present invention relates to an internal material for a thin film deposition apparatus and a method for manufacturing the same, and more particularly, to form a circuit pattern on a substrate in a vacuum chamber using a physical vapor deposition apparatus such as a sputtering method.
  • the circuit pattern is a conductive thin film such as aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W) or molybdenum silicide (MoSi2), titanium nitride (TiN), tantalum nitride ( It includes a vacuum deposition process of depositing a metal compound such as TaN) to form a wiring or an electrode.
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • Mo molybdenum
  • W tungsten
  • MoSi2 molybdenum silicide
  • TiN titanium nitride
  • tantalum nitride It includes a vacuum deposition process of depositing a metal compound such as TaN to form a wiring or an electrode.
  • conductive thin films or metal compounds for forming the wiring or the electrode may be deposited or deposited on the respective components of the vacuum deposition apparatus for this process.
  • the deposition or deposit may be unstablely attached according to the structure of the components of the vacuum deposition apparatus to reduce the uniformity of the deposition process and to act as a particle, resulting in a defect in the wiring or the electrode.
  • Separation from the component parts may be mixed into the inside of the film constituting the wiring or the electrode, and in this case, a short circuit or defect of the wiring or the electrode may be caused to reduce the overall yield of the process of manufacturing the semiconductor device. have.
  • an arc wire spray coating may be applied to prevent the durability reduction effect of the vacuum deposition apparatus to some extent.
  • unevenness in the growth direction of deposits deposited due to unevenness of surface roughness and shape is generated, thereby increasing the internal stress between the components and the deposit. Separation may also occur.
  • defects in the coating may be increased to increase surface unstable particles, thereby causing the coated material to function as a particle or to further reduce the bonding force with the deposit. This can cause further process problems.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the above-described internal material for the thin film deposition apparatus.
  • the inner material for a thin film deposition apparatus is an object support for supporting the object on the bottom and a target support for supporting a target made of a first metal material to deposit a thin film on the object on the top
  • a chamber structure for the thin film deposition apparatus having a reaction space therein and formed on an inner surface of the chamber structure so as not to be exposed to the reaction space by covering the inner surface and included in the first metal material.
  • a coating structure comprised of a second metallic material having at least one of the metallic elements.
  • the second metal material includes any one of aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta) and chromium (Cr). can do.
  • the coating structure may have a roughness (roughness) of 10 to 40 ⁇ m.
  • the difference in thermal expansion between the first metal material and the second metal material may be within ⁇ 10%.
  • the coating structure is formed on the inner surface of the chamber structure, is formed on the first thin film and the first thin film having a roughness (roughness) of 10 to 40 ⁇ m, It may include a second thin film made of a second metal material.
  • the inner surface of the chamber structure in contact with the first thin film may have a roughness of 2 to 10 ⁇ m.
  • the first thin film may be smaller than or equal to the chamber structure, and may have a thermal expansion rate higher than or equal to the second thin film.
  • the first thin film may have a porosity higher than or equal to the second thin film.
  • the first thin film may have a porosity of 6 to 12%
  • the second thin film may have a porosity of 2 to 8%.
  • the first thin film may have a thickness of 50 to 500 ⁇ m
  • the second thin film may have a thickness of 20 to 80 ⁇ m.
  • the coating structure is formed on the inner surface and in the assembly area where the parts are assembled together, and includes a third thin film having a roughness of 2 to 10 ⁇ m, wherein the parts are The object supporter and the target supporter may be included.
  • the third thin film may have a thickness of 20 to 300 ⁇ m.
  • a chamber structure for a thin film deposition apparatus having a reaction space therein is prepared. Thereafter, an inner surface exposed from the reaction space of the chamber structure is coated using a second metal material including at least one of the metal elements included in the first metal material.
  • HVOF high velocity oxygen fuel
  • HVAF high velocity air fuel
  • the second metal material includes any one of aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta) and chromium (Cr). can do.
  • the inner surface prior to coating the inner surface, the inner surface exposed from the reaction space of the chamber structure by blasting (blasting) to the inside of the preliminary blast having a roughness (roughness) of 2 to 10 ⁇ m To form a surface.
  • a coating structure is formed on an inner surface of a chamber structure exposed from a reaction space of a thin film deposition apparatus by using a metal material included in a target for forming a conductive thin film on an object.
  • the thin film deposition material deposited on the inner surface in the process of depositing the thin film on the object by using the target can be stably collected through the coating structure with a strong bonding force. Accordingly, since the thin film deposition material deposited on the inner surface of the chamber structure can prevent a process problem of contaminating the object by falling away from the inner surface, the production yield of semiconductor chips or display devices manufactured from the object. Not only can be increased, but also greatly contribute to their quality improvement.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the inner material for a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion B of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an internal material for the thin film deposition apparatus illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a graph for checking the variation of roughness in the state in which only the first thin film is coated in the method illustrated in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a graph for checking the variation of roughness in a state in which the second thin film is coated on the first thin film in the method illustrated in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a graph illustrating roughness distribution of a state in which only the first thin film of FIG. 5 is coated and a state in which the first and second thin films of FIG. 6 are coated.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an inner material for a thin film deposition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of portion A of FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlarged view of portion B of FIG. 1. .
  • an inner material 1000 for a thin film deposition apparatus may include a chamber structure 100 and a coating structure 200 for a thin film deposition apparatus having a reaction space 130. Include. In this case, a vacuum deposition process such as a sputtering method may be performed in the reaction space 130. In this case, by-products such as foreign matter may naturally occur and may be present in a floating state in the reaction space 130.
  • the chamber structure 100 is positioned below and supports a target 20 for supporting the object 10 and a target for supporting the target 20 for forming the conductive thin film 15 on the object 10. And a support 120.
  • the object 10 may include various kinds of substrates requiring a thin film deposition process in a vacuum state, such as a semiconductor substrate for manufacturing semiconductor chips or a glass substrate for manufacturing a display device.
  • the chamber structure 100 may include a sidewall structure 140 coupled in a vertical direction at the end of the object support 110 and the end of the target support 120 so that the reaction space 130 is formed.
  • the chamber structure 100 may have a structure in which a plurality of component parts for performing a specific function such as gas injection are additionally assembled.
  • the chamber structure 100 may be made of stainless steel (SUS) or aluminum (Al), which is a metal having excellent corrosion resistance and heat resistance.
  • the target 20 may be formed of a first metal material including any one of aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), and chromium (Cr). have.
  • a first metal material including any one of aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), and chromium (Cr).
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • Mo molybdenum
  • W tungsten
  • Ta tantalum
  • Cr chromium
  • molybdenum (Mo) and tantalum (Ta) in the target 20 are also reacted with silicon (Si) and nitrogen gas (N 2 ), respectively, to molybdenum silicide (MoSi 2 ) and tantalum nitride (TaN). 10) can be deposited on.
  • tungsten (W) of the target 20 may be deposited on the object 10 as it is.
  • the coating structure 200 includes a second metal material including at least one of metal elements included in the first metal material forming the target 20 on the inner surface exposed from the reaction space 130 of the chamber structure 100.
  • the target 20 may include aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), and chromium (Cr).
  • the metal material may be in the form of a single or compound comprising this target 20.
  • the same metal may be formed on the object 10 from the target 20 through the property that the bonding strength of each other is excellent.
  • a thin film deposition material including the target 20 attached to the inner surface of the chamber structure 100 may basically be collected.
  • the metal material including the target 20 may be formed of the thin film deposition material, substantially the conductive thin film 15 deposited by the target 20, in order to stably maintain the thin film deposition material as it is. It is desirable to have a thermal expansion rate within about ⁇ 10% compared to the thermal expansion rate.
  • the coating structure 200 may have a roughness of about 10 ⁇ m to about 40 ⁇ m to collect the thin film deposition material with strong bonding force. This is not preferable when the surface of the coating structure 200 has a roughness of less than about 10 ⁇ m, since the surface area thereof is too narrow to stably capture the thin film deposition material, and the roughness exceeding about 40 ⁇ m. This is because the coating structure 200 itself is not preferable when the coating structure 200 has a roughness, and thus the bonding force to which the chamber structure 100 is coupled to the inner surface may be degraded, and thus may be peeled off from the inner surface.
  • the coating structure 200 may include two first and second thin films 210 and 220 for more stable capture of the thin film deposition material on the inner surface of the chamber structure 100 directly exposed from the reaction space 130. It can be composed of).
  • the first thin film 210 is coated with an intermediate metal material on the inner surface of the chamber structure 100.
  • the inner surface on which the first thin film 210 of the chamber structure 100 is coated may have a roughness of about 2 to 10 ⁇ m so that the first thin film 210 is coated with a stable bonding force. This is not preferable when the inner surface has a roughness of less than about 2 ⁇ m, since the surface area thereof is too narrow so that it is difficult to coat the first thin film 210 with a stable bonding force. If it has a roughness) is not preferable because it may cause serious damage to the inner surface of the chamber structure 100 in the process of forming it.
  • the first thin film 210 is coated to have a roughness of about 10 to 40 ⁇ m corresponding to the roughness of the entire coating structure 200 to form a roughness of the coating structure 200. do.
  • the first thin film 210 may have a thickness t1 of about 50 to 500 ⁇ m.
  • the thickness t1 of the first thin film 210 is less than about 50 ⁇ m, it is too thin to expose the inner surface of the chamber structure 10, and as the stress is concentrated on the exposed portion, peeling is performed at the exposed portion. It is not preferable because a phenomenon may occur, and it is not preferable because the first thin film 210 may be peeled off from the inner surface of the chamber structure 10 as the residual stress increases when the thickness exceeds about 500 ⁇ m. Because.
  • the second thin film 220 is coated on the first thin film 210 with the metal material including the target 20 while maintaining the roughness formed by the first thin film 210. Accordingly, the thin film deposition material formed from the target 20 is substantially collected in the second thin film 220. That is, the coating structure 200 may not only maximize the collection effect of the thin film deposition material according to the roughness of the first thin film 210, but also maintain the surface roughness by the second thin film 220. As the stress concentration is minimized, the trapped thin film deposition material may be peeled off from the second thin film 220.
  • the second thin film 220 may have a thickness t2 of about 20 to 80 ⁇ m for stable coating. This is not preferable when the second thin film 220 has a thickness t2 of less than about 20 ⁇ m, since the first thin film 210 may be exposed at a portion that is too thin and is not uniformly formed, and is about 80 ⁇ m. This is because it is not preferable because it is relatively thick and may be peeled off from the first thin film 210.
  • the intermediate metal material forming the first thin film 210 has a thermal expansion rate higher than that of the chamber structure 100 so as to thermally stably bond between the inner surface of the chamber structure 100 and the second thin film 220. It is preferably lower than or equal to or higher than the thermal expansion coefficient of the second thin film 220.
  • the intermediate metal material may be made of aluminum (Al). .
  • heat generated during the thin film deposition process performed in the reaction space 130 of the chamber structure 100 may prevent heat transfer while buffering thermal stress through the above-described thermal expansion coefficient. That is, heat generated during the thin film deposition process may be transferred to the inner surface of the chamber structure 100 to prevent the first thin film 210 from being peeled off to the inner surface of the chamber structure 100.
  • the thermal expansion rate is lowered in the order of the inner surface of the chamber structure 100, the first thin film 210, and the second thin film 220, but in some cases, the thermal expansion rate is about 20%. It can be understood that the presence of the inside of the first thin film 210 can be prevented to some extent.
  • the second thin film 220 may have a porosity of about 2 to 8% to serve as a buffer so that heat generated during the thin film deposition process may not be more stably transferred to the inner surface of the chamber structure 100. .
  • the second thin film 220 has a porosity of less than about 2%, it is not preferable because the porosity may be too small to withstand the stress caused by heat, and thus the second thin film 220 may be peeled off from the first thin film 210. This is because when the porosity is exceeded, the porosity is too high, and thus, the interlayer bonding force with the first thin film 210 may be degraded and may be separated from the first thin film 210.
  • the first thin film 210 may also have a porosity of about 6 to 12%. That is, when the first thin film 210 has a porosity of less than about 6%, the first thin film 210 may not withstand the stress caused by heat and may be peeled off from the inner surface of the chamber structure 100. If it exceeds, it is not preferable because the bonding force with the inner surface of the chamber structure 100 may fall off and peel off from the inner surface. In this case, in the porosity of each of the first and second thin films 210 and 220, the porosity of the first thin film 210 is higher than that of the second thin film 220 in order to more effectively perform the buffer function due to heat. Basically higher or equal is preferred.
  • the reason for forming the porosity of the first thin film 210 higher than the porosity of the second thin film 220 is that the second thin film 220 directly exposed from the reaction space 130 improves interlayer bonding strength and intralayer bonding strength. While it is important to have a dense structure in order to make it, it is important for the first thin film 210 to improve thermal durability of the chamber structure 100 by lowering the thermal conductivity by forming pores therein.
  • the structure of the chamber structure 100 such as the object support 110, the target support 120, and the sidewall structure 140, of the coating structure 200 exposed from the reaction space 130 inside the chamber structure 100.
  • One third thin film 230 may be formed in a portion indirectly exposed from the reaction space 130 in which the parts are assembled.
  • the third thin film 230 is preferably formed to have a thickness t3 of about 300 ⁇ m or less so that the assembled portion does not deviate from the minimum gap interval due to its structural characteristics, and the chamber structure 100 in the assembled portion. (T3) is preferably at least about 20 ⁇ m.
  • the third thin film 230 may have a roughness of about 2 ⁇ m to about 10 ⁇ m to stably capture the thin film deposition material at the assembled portion. This is not preferable when the third thin film 230 has a roughness of less than about 2 ⁇ m, and thus the surface area thereof is too narrow, so that it is difficult to stably capture the thin film deposition material. This is because it is not preferable to have a roughness, because it may damage the component parts abutting in the gap.
  • the coating structure may be formed of a metal material including the target 20 for forming the conductive thin film 15 on the object 10 on the inner surface exposed from the reaction space 130 of the chamber structure 100.
  • the thin film deposition material deposited on the inner surface in the process of depositing the thin film 15 on the object 10 using the target 20 through the coating structure 200 Strong binding force makes it possible to collect stably. Accordingly, since the thin film deposition material deposited and deposited on the inner surface of the chamber structure 100 may prevent a process problem of contaminating the object 10 away from the inner surface, the thin film deposition material may be manufactured from the object 10. Not only can the production yield of semiconductor chips or display devices be increased, but can also contribute greatly to their quality improvement.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of manufacturing an inner material for the thin film deposition apparatus illustrated in FIG. 1 step by step.
  • the object support part 110 on which the object 10 is placed first, the object support part 110 on which the object 10 is placed, and the target support part 120 supporting the target 20. And a sidewall structure 140 coupled in a vertical direction at the end of the object support 110 and the end of the target support 120, and having the reaction space 130 therein, the chamber structure 100 for the thin film deposition apparatus.
  • the chamber structure 100 may be made of stainless steel (SUS) or aluminum (Al), which is a metal having excellent corrosion resistance and heat resistance.
  • the inner surface of the chamber structure 100 directly exposed from the reaction space 130 is blasted to have a roughness of about 2 to 10 ⁇ m (S200). This is to ensure that the first thin film 210 to be coated on the inner surface of the chamber structure 100 will be stably coated through a sufficient surface area.
  • an intermediate metal material is coated on the blasted inner surface of the chamber structure 100 by arc spraying or flame spraying to form a first thin film 210 (S300).
  • the intermediate metal material preferably has a coefficient of thermal expansion lower than or equal to the inner surface to thermally stably bond to the inner surface of the chamber structure 100.
  • the target 20 is attached to the exposed inner surface of the chamber structure 100 while the first thin film 210 is formed on the object 10 from the target 20.
  • the surface may be formed to have a roughness of about 10 ⁇ m to about 40 ⁇ m to collect the thin film deposition material including a strong bonding force.
  • the first thin film 210 may be formed to a thickness t1 of about 50 ⁇ m to 500 ⁇ m so that the inner surface of the chamber structure 100 is not peeled off from the inner surface without being damaged according to its roughness. have.
  • the second thin film 220 is formed by coating the metal material including the target 20 on the first thin film 210 coated with the intermediate metal material through a plasma spray method (S400).
  • the metal material may have a thermal expansion rate lower than or equal to that of the intermediate metal material of the first thin film 210 so as to be thermally stably coupled to the first thin film 210.
  • the second thin film 220 is coated while maintaining the roughness formed by the first thin film 210 as it is.
  • the second thin film 220 may be coated with a thickness t2 of about 20 to 80 ⁇ m.
  • the second thin film 220 may be formed to have a porosity of about 2 to 8% to play a buffer role so that heat generated during the thin film deposition process may not be transmitted to the inner surface of the chamber structure 100 more stably. Can be.
  • the first thin film 210 may also have a porosity of about 6 to 8% due to the formation of the second thin film 220, so that the first thin film 210 may perform the buffer function by the heat more effectively.
  • FIG. 5 is a graph for checking the variation of roughness in a state in which only the first thin film is coated in the method shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a graph showing a second thin film on the first thin film in the method shown in FIG. 4.
  • 7 is a graph for checking the variation of roughness in the coated state, and FIG. 7 is a roughness distribution of the state in which only the first thin film of FIG. 5 is coated and the first and second thin films of FIG. 6 are coated. Is a graph.
  • first and second thin films 210 and 220 are sequentially coated on the inner surface of the chamber structure 100, overall roughness is uniformly distributed as shown in the graph of FIG. 7, thereby depositing the thin film. It was confirmed that the material can be captured with a more stable binding force.
  • the growth directions of the thin film deposition materials captured on the second thin film 200 collide with each other.
  • the thin film deposition material collected in the second thin film 220 may be dropped from the second thin film 220 during the deposition process.
  • the thin film deposition material is grown in a uniform direction on the second thin film 220 to prevent concentration of stress. can do.
  • the second thin film 220 using any one of a high velocity oxygen fuel (HVOF) injection method and a high velocity air fuel (HVAF) injection method, including the plasma injection method.
  • HVOF high velocity oxygen fuel
  • HVAC high velocity air fuel
  • the adhesion can be excellent while improving the spreadability of the splat.
  • the size of the splat (splat) preferably has a thickness of about 50 to 200 ⁇ m to allow the thin film deposition material to grow uniformly.
  • the inner material 1000 for the thin film deposition apparatus is described as being manufactured by coating the first and second thin films 210 and 220 together on the inner surface of the chamber structure 100.
  • the parts of the chamber structure 100 such as the object support 110, the target support 120, and the sidewall structure 140, are assembled within the chamber structure 100.
  • the second thin film 220 may be coated on the inner surface of the chamber structure 100 in the form of another third thin film 230 as shown in FIG. 3.
  • the target is used
  • the thin film deposition material deposited on the inner surface may be utilized to collect a strong bonding force through the coating structure to prevent a process problem that may be generated thereby.

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Abstract

박막 증착 장치용 내부재는 내부에 반응 공간을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물 및 코팅 구조물을 포함한다. 상기 챔버 구조물은 대상체가 놓여지는 대상체 지지부 및 상기 대상체에 박막을 증착하기 위한 제1 금속 물질로 이루어진 타겟을 지지하는 타겟 지지부를 포함한다. 상기 코팅 구조물은 상기 챔버 구조물의 상기 반응 공간으로부터 노출된 안쪽 표면 상에 상기 제1 금속 물질을 이루는 금속 원소들 중 적어도 하나의 금속 물질을 갖는 제2 금속 물질로 코팅된다.

Description

박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법
본 발명은 박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 진공 챔버 내에서 기판에 회로 패턴을 스퍼터링(sputtering) 방식과 같은 물리적 기상 증착 장치로 형성하기 위하여 도전성 박막 또는 금속 화합물을 증착하는 장치용 내부재 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 회로 패턴을 형성하여 제조된다. 이때, 상기 회로 패턴은 진공 챔버 내에서 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 도전성 박막 또는 2규화몰리브덴(MoSi2), 질화티타늄(TiN), 질화탄탈륨(TaN)과 같은 금속 화합물을 증착하여 배선이나 전극 등을 형성하는 진공 증착 공정을 포함하여 진행된다.
이러한 진공 증착 공정에서는 상기 배선이나 전극 등을 형성하기 위한 도전성 박막 또는 금속 화합물들이 이 공정을 위한 진공 증착 장치의 각 구성 부품들에도 증착 또는 퇴적될 수 있다. 이때, 상기 증착 또는 퇴적물은 상기 진공 증착 장치의 구성 부품들의 구조에 따라 불안정하게 부착되어 상기 증착 공정의 균일도 저하 및 파티클로 작용하여 배선 또는 전극의 불량을 초래할 수 있다.
이러한 구성 부품들과의 분리는 배선 또는 전극 등을 구성하는 막질 내부로 혼입될 수 있으며, 이 경우 배선 또는 전극의 단락 또는 결함 등을 유발하여 상기 반도체 소자를 제조하는 공정의 수율을 전체적으로 저하시킬 수 있다.
이를 해결하고자, 상기 구성 부품들의 표면 거칠기를 증가시킴으로써 상기 퇴적물과 상기 구성 부품들 간의 결합 면적을 증가시키면서 앵커링 효과(Anchoring effect)를 통해 상기 퇴적물과 상기 구성 부품들 간의 결합력을 증가시킬 수 있다.
그러나, 이 경우에도 상기 구성 부품들 표면의 높은 거칠기 형성 시 모재의 손실이 발생되고 상기 진공 증착 장비의 내구성을 감소시키는 결과가 발생될 수 있다.
이에, 상기 모재의 손실을 최소화하고 높은 표면 거칠기를 형성하기 위해 아크 와이어 스프레이 코팅(arc wire spray coating)을 적용하여 상기의 진공 증착 장치의 내구성 감소 효과를 어느 정도 방지할 수 있다. 하지만, 상기 아크 와이어 스프레이 코팅(arc wire spray coating) 공정의 경우, 표면 거칠기 및 형상의 불균일로 증착되는 퇴적물들의 성장 방향의 불균일이 발생하게 되어 내부 응력의 증가로 인한 상기 구성 부품들과 상기 퇴적물 간의 분리가 또한 발생될 수 있다. 또한, 상기의 높은 표면 거칠기를 형성할 때, 코팅 내부의 결함이 증가되어 표면 불안정 입자들이 증가될 수 있으며, 이로 인해 상기의 코팅된 물질이 파티클로 작용을 하거나, 상기 퇴적물과의 결합력을 더 감소시켜 공정적인 문제를 추가로 발생시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 구성 부품들에 증착 퇴적되는 퇴적물을 안정적으로 포집할 수 있는 박막 증착 장치용 내부재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 박막 증착 장치용 내부재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 박막 증착 장치용 내부재는 하부에 대상체를 지지하는 대상체 지지부 및 상부에 상기 대상체에 박막을 증착하기 위하여 제1 금속 물질로 이루어진 타겟을 지지하는 타겟 지지부를 구비하며, 내부에 반응 공간을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물 및 상기 챔버 구조물의 내부 표면 상에 형성되며 상기 내부 표면을 커버함으로써 상기 반응 공간에 노출되지 않도록 하며, 상기 제1 금속 물질에 포함된 금속 원소 중 적어도 하나를 갖는 제2 금속 물질로 이루어진 코팅 구조물을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 금속 물질은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 탄탈늄(Ta) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코팅 구조물은 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 금속 물질 및 상기 제2 금속 물질 사이의 열팽창률 차이가 ±10% 이내일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코팅 구조물은, 상기 챔버 구조물의 안쪽 표면상에 형성되고, 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 갖는 제1 박막 및 상기 제1 박막 상에 형성되고, 상기 제2 금속 물질로 이루어진 제2 박막을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 박막과 접촉하는 상기 챔버 구조물의 내부 표면은 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 박막은 상기 챔버 구조물보다 작거나 같고, 상기 제2 박막보다 높거나 같은 열팽창율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 박막은 상기 제2 박막보다 높거나 같은 기공율을 가질 수 있다. 한편, 상기 제1 박막은 6 내지 12%의 기공률을 갖고, 상기 제2 박막은 2 내지 8%의 기공률을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 박막은 50 내지 500 ㎛의 두께를 갖고, 상기 제2 박막은 20 내지 80 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코팅 구조물은 상기 안쪽 표면 상 및 부품들이 상호 조립되는 조립 영역 내에 형성되고, 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 가지는 제3 박막을 포함하고, 상기 부품들은 상기 대상체 지지부 및 상기 타겟 지지부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 박막은 20 내지 300㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치용 내부재의 제조 방법에 있어서, 대상체를 지지하는 대상체 지지부 및 상기 대상체에 박막을 증착하기 위한 제1 금속 물질로 이루어진 타겟을 지지하는 타겟 지지부를 포함하며, 내부에 반응 공간을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물을 준비한다. 이후, 상기 챔버 구조물의 상기 반응 공간으로부터 노출된 안쪽 표면을 상기 제1 금속 물질에 포함된 금속 원소 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속 물질을 이용하여 코팅한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안쪽 표면을 코팅하기 위하여, 플라즈마(plasma) 분사 방식, 고속화염(high velocity oxygen fuel; HVOF) 분사 방식 및 고속연소(high velocity air fuel; HVAF) 분사 방식 중 어느 하나가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 금속 물질은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 탄탈늄(Ta) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안쪽 표면을 코팅하기 전, 상기 챔버 구조물의 상기 반응 공간으로부터 노출된 안쪽 표면을 블라스팅(blasting) 처리하여 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 갖는 예비 블라스트 안쪽 표면을 형성한다.
이러한 박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법에 따르면, 박막 증착 장치의 반응 공간으로부터 노출된 챔버 구조물의 안쪽 표면에, 대상체에 도전성 박막을 형성하기 위한 타겟에 포함된 금속 물질을 이용하여 코팅 구조물을 형성함으로써, 상기 타겟을 이용하여 상기 대상체에 상기 박막을 증착하는 과정에서 상기 안쪽 표면에 증착 퇴적되는 박막 증착 물질을 상기 코팅 구조물을 통해 강한 결합력으로 안정하게 포집할 수 있다. 이에 따라, 상기 챔버 구조물의 안쪽 표면에 증착 퇴적되는 박막 증착 물질이 상기 안쪽 표면으로부터 떨어져서 상기 대상체를 오염시키는 공정적인 문제점을 방지할 수 있으므로, 상기 대상체로부터 제조되는 반도체 칩들 또는 디스플레이 소자 등의 생산 수율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이들의 품질 향상에도 크게 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치용 내부재를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 단면도이다.
도 3은 도 1의 B부분을 확대한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 박막 증착 장치용 내부재의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 방법에서 제1 박막만을 코팅한 상태에서 조도(roughness)의 편차를 확인하기 위한 그래프이다.
도 6은 도 4에 도시된 방법에서 제1 박막 상에 제2 박막을 코팅한 상태에서 조도(roughness)의 편차를 확인하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 5의 제1 박막만을 코팅한 상태와 도 6의 제1 및 제2 박막들을 코팅한 상태의 조도(roughness) 분포를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치용 내부재를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이며, 도 3은 도 1의 B부분을 확대한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치용 내부재(1000)는 반응 공간(130)을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물(100) 및 코팅 구조물(200)을 포함한다. 이때, 반응 공간(130)에서는 스퍼터링(sputtering) 방식과 같은 진공 증착 공정이 진행될 수 있으며, 이 경우 이물질과 같은 부산물이 자연스럽게 발생되어 상기 반응 공간(130)에 플로팅한 상태로 존재할 수 있다.
챔버 구조물(100)은 하부에 위치하여 대상체(10)를 지지하는 대상체 지지부(110) 및 상부에 위치하여 상기 대상체(10)에 도전성 박막(15)을 형성시키기 위한 타겟(20)을 지지하는 타겟 지지부(120)를 포함한다. 여기서, 대상체(10)는 반도체 칩들을 제조하기 위한 반도체 기판 또는 디스플레이 소자를 제조하기 위한 유리 기판과 같이 진공 상태에서 박막 증착 공정이 요구되는 다양한 종류의 기판을 포함할 수 있다.
이에, 챔버 구조물(100)은 상기의 반응 공간(130)이 형성되도록 대상체 지지부(110)의 단부와 타겟 지지부(120)의 단부에서 수직 방향으로 결합된 측벽 구조(140)를 포함할 수 있다. 이외에도, 챔버 구조물(100)에는 가스 주입과 같은 특정 기능을 수행하기 위한 다수의 구성 부품들이 추가로 조립된 구조를 가질 수 있다. 이러한 챔버 구조물(100)은 내부식성과 내열성이 우수한 금속인 스테인레스(SUS) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 타겟(20)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 탄탈륨(Ta) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나를 포함하는 제1 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 타겟(20)이 티타늄(Ti)을 포함할 경우에는 반응 공간(130)에 플라즈마화된 질소가스(N2)를 주입하여, 대상체(10) 상에는 티타늄(Ti)과 질소가스(N2)가 반응한 질화티타늄(TiN)이 증착될 수 있다. 이와 유사하게, 상기 타겟(20) 중 몰리브덴(Mo) 및 탄탈륨(Ta)도 각각 규소(Si) 및 질소가스(N2)와 반응시켜 규화몰리브덴(MoSi2) 및 질화탄탈륨(TaN)으로 대상체(10) 상에 증착될 수 있다. 반면, 상기 타겟(20) 중 텅스텐(W)은 그대로 대상체(10) 상에 증착될 수 있다.
코팅 구조물(200)은 챔버 구조물(100)의 반응 공간(130)으로부터 노출된 안쪽 표면에 상기 타겟(20)을 이루는 제1 금속 물질에 포함된 금속 원소들 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속 물질로 이루어질 수 있다.구체적으로, 상기 타겟(20)이 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 탄탈륨(Ta) 및 크롬(Cr) 중 어느 것을 포함하느냐에 따라 상기 금속 물질은 이 타겟(20)을 포함하는 단독 또는 화합물 형태로 이루어질 수 있다.
이렇게 코팅 구조물(200)을 상기 타겟(20)을 포함하는 제2 금속 물질로 형성하면, 동일한 금속은 서로의 결합력이 우수하다는 특성을 통해서 상기 타겟(20)으로부터 대상체(10) 상에 도전성 박막(15)이 형성되는 과정에서 챔버 구조물(100)의 상기 안쪽 표면으로 부착되는 상기 타겟(20)을 포함하는 박막 증착 물질을 기본적으로 포집할 수 있다. 이때, 상기 타겟(20)을 포함하는 금속 물질은 상기 박막 증착 물질을 포집한 상태 그대로 안정하게 유지하기 위하여 상기 박막 증착 물질, 실질적으로는 상기 타겟(20)에 의해서 증착되는 도전성 박막(15)의 열팽창률과 비교하여 약 ±10% 이내의 열팽창률을 갖는 것이 바람직하다.
이에, 코팅 구조물(200)은 상기 박막 증착 물질을 강한 결합력으로 포집하기 위하여 표면이 약 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 가질 수 있다. 이는, 코팅 구조물(200)의 표면이 약 10㎛ 미만의 조도(roughness)를 가질 경우에는 그 표면적이 너무 좁아 상기 박막 증착 물질을 안정적으로 포집하기 어려우므로 바람직하지 않고, 약 40㎛를 초과하는 조도(roughness)를 가질 경우에는 이 코팅 구조물(200) 자체가 챔버 구조물(100)이 안쪽 표면에 결합되는 결합력이 떨어져 상기 안쪽 표면으로부터 박리될 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
또한, 코팅 구조물(200)은 반응 공간(130)으로부터 직접적으로 노출된 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에서 상기 박막 증착 물질의 더 안정적인 포집을 위하여 두 개의 제1 및 제2 박막들(210, 220)로 구성될 수 있다.
제1 박막(210)은 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면 상에 중간 금속 물질로 코팅된다. 이때, 챔버 구조물(100)의 제1 박막(210)이 코팅되는 안쪽 표면은 이 제1 박막(210)이 안정적인 결합력으로 코팅되도록 약 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 가질 수 있다. 이는, 상기 안쪽 표면이 약 2㎛ 미만의 조도(roughness)를 가질 경우에는 그 표면적이 너무 좁아 제1 박막(210)이 안정적인 결합력으로 코팅되기 어려우므로 바람직하지 않고, 약 10㎛를 초과하는 조도(roughness)를 가질 경우에는 이를 형성하는 과정에서 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 심각한 손상을 입힐 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
제1 박막(210)은 코팅 구조물(200) 전체의 조도(roughness)에 해당하는 약 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 갖도록 코팅되어 코팅 구조물(200)의 조도(roughness)를 형성하는 역할을 한다. 이에, 제1 박막(210)은 약 50 내지 500㎛의 두께(t1)를 가질 수 있다. 이는, 제1 박막(210)의 두께(t1)가 약 50㎛ 미만일 경우에는 너무 얇아 챔버 구조물(10)의 안쪽 표면이 노출되어, 이 노출된 부위에 응력이 집중됨에 따라 상기 노출된 부위에서 박리 현상이 발생될 수 있으므로 바람직하지 않고, 약 500㎛를 초과할 경우에는 너무 두꺼워서 잔류 응력이 증가하게 됨에 따라 챔버 구조물(10)의 안쪽 표면으로부터 제1 박막(210)이 박리될 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
제2 박막(220)은 제1 박막(210) 상에 상기 타겟(20)을 포함하는 금속 물질로 제1 박막(210)에 의해서 형성된 조도(roughness)를 그대로 유지한 상태로 코팅된다. 이에, 상기 타겟(20)으로부터 형성된 박막 증착 물질은 실질적으로 제2 박막(220)에 포집된다. 즉, 코팅 구조물(200)은 제1 박막(210)의 조도(roughness)에 따라 상기 박막 증착 물질의 포집 효과를 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제2 박막(220)에 의해 표면 조도가 그대로 유지되면서 응력 집중이 최소화됨에 따라 상기 포집된 박막 증착 물질이 제2 박막(220)으로부터 박리되는 현상을 억제할 수 있다.
이에, 제2 박막(220)은 안정적인 코팅을 위하여 약 20 내지 80㎛의 두께(t2)를 가질 수 있다. 이는, 제2 박막(220)이 약 20㎛ 미만의 두께(t2)를 가질 경우에는 너무 얇아 일부 균일하게 형성되지 않은 부분에서 제1 박막(210)이 노출될 수 있으므로 바람직하지 않고, 약 80㎛를 초과할 경우에는 상대적으로 두꺼워 제1 박막(210)으로부터 박리될 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
한편, 제1 박막(210)을 형성하는 중간 금속 물질은 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면과 제2 박막(220) 사이에서 열적으로 안정하게 결합되도록 열팽창률이 챔버 구조물(100)의 열팽창률보다 낮거나 같으면서 제2 박막(220)의 열팽창률보다 높거나 같은 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 타겟(20)이 티타늄(Ti)이고, 챔버 구조물(100)의 재질이 스테인레스(SUS) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 경우, 상기 중간 금속 물질은 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다. 이러면, 챔버 구조물(100)의 반응 공간(130)에서 진행되는 박막 증착 공정 중 발생되는 열이 상기와 같은 열팽창률의 특성을 통해 열응력을 완충시키면서 열전달을 방지할 수 있다. 즉, 상기 박막 증착 공정 중 발생되는 열이 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면까지 전달되어 제1 박막(210)이 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면으로 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면, 제1 박막(210) 및 제2 박막(220) 순서로 열팽창률이 낮아지는 것으로 설명하였지만, 경우에 따라서는 이 각각의 열팽창률이 약 20% 내에 존재한다면 제1 박막(210)이 박리되는 현상을 어느 정도 방지할 수 있음을 이해할 수 있다.
또한, 제2 박막(220)은 상기 박막 증착 공정 중 발생되는 열이 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면으로 더 안정하게 전달되지 못하도록 완충 역할을 수행하기 위해 약 2 내지 8%의 기공률을 가질 수 있다. 이는, 제2 박막(220)이 약 2% 미만의 기공률을 가질 경우에는 기공률이 너무 적어 상기의 열에 의한 응력을 견디지 못하여 제1 박막(210)으로부터 박리될 수 있으므로 바람직하지 않고, 약 8%의 기공률을 초과할 경우에는 기공률이 너무 높아 제1 박막(210)과의 층간 결합력이 떨어져 제1 박막(210)으로부터 박리될 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
이와 유사한 개념으로, 제1 박막(210)도 약 6 내지 12%의 기공률을 가질 수 있다. 즉, 제1 박막(210)이 약 6% 미만의 기공률을 가질 경우에는 상기의 열에 의한 응력을 견디지 못하여 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면으로부터 박리될 수 있으므로 바람직하지 않고, 약 12%의 기공률을 초과할 경우에는 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면과의 결합력이 떨어져 상기 안쪽 표면으로부터 박리될 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다. 이때, 제1 및 제2 박막들(210, 220) 각각의 기공률에 있어서, 상기의 열에 의한 완충 역할을 보다 효과적으로 수행하기 위하여 제1 박막(210)의 기공률이 제2 박막(220)의 기공률보다 기본적으로 높거나 같은 것이 바람직하다. 구체적으로, 제1 박막(210)의 기공률을 제2 박막(220)의 기공률보다 높게 형성하는 이유는 상기 반응 공간(130)으로부터 직접 노출되는 제2 박막(220)은 층간 결합력 및 층내 결합력을 향상시키기 위해 치밀한 구조를 갖도록 하는 것이 중요한 반면, 제1 박막(210)은 그 내부의 기공 형성으로 열전도도를 낮추어 상기 챔버 구조물(100)의 열내구성을 향상시키는 것이 중요하기 때문이다.
한편, 챔버 구조물(100)의 안쪽에서 반응 공간(130)으로부터 노출된 코팅 구조물(200) 중 대상체 지지부(110), 타겟 지지부(120) 및 측벽 구조(140)와 같이 챔버 구조물(100)의 구성 부품들이 조립되는 반응 공간(130)으로부터 간접적으로 노출된 부분에는 도 3에서와 같이 하나의 제3 박막(230)이 형성될 수 있다.
이에, 제3 박막(230)은 상기 조립되는 부분이 구조적 특성 상 최소한의 틈새 간격을 벗어나지 않도록 약 300㎛ 이하의 두께(t3)로 형성되는 것이 바람직하며, 또한 상기 조립되는 부분에서 챔버 구조물(100)에 영향을 주지 않도록 최소한 약 20㎛ 이상의 두께(t3)로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제3 박막(230)은 상기 조립되는 부분에서 상기 박막 증착 물질을 안정하게 포집하기 위하여 약 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 가질 수 있다. 이는, 제3 박막(230)이 약 2㎛ 미만의 조도(roughness)를 가질 경우에는 그 표면적이 너무 좁아 상기 박막 증착 물질을 안정적으로 포집하기 어려우므로 바람직하지 않고, 약 10㎛를 초과하는 조도(roughness)를 가질 경우에는 상기 틈새에서 맞닿는 구성 부품에 손상을 줄 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
이와 같이, 챔버 구조물(100)의 반응 공간(130)으로부터 노출된 안쪽 표면에 상기 대상체(10)에 상기 도전성 박막(15)을 형성하기 위한 상기 타겟(20)을 포함하는 금속 물질로 코팅 구조물(200)을 형성함으로써, 상기 타겟(20)을 이용하여 상기 대상체(10)에 상기 박막(15)을 증착하는 과정에서 상기 안쪽 표면에 증착 퇴적되는 상기 박막 증착 물질을 상기 코팅 구조물(200)을 통해 강한 결합력으로 안정하게 포집할 수 있다. 이에 따라, 상기 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 증착 퇴적되는 상기 박막 증착 물질이 상기 안쪽 표면으로부터 떨어져서 상기 대상체(10)를 오염시키는 공정적인 문제점을 방지할 수 있으므로, 상기 대상체(10)로부터 제조되는 반도체 칩들 또는 디스플레이 소자의 생산 수율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이들의 품질 향상에도 크게 기여할 수 있다.
이하, 도 4를 추가적으로 참조하여 상기 박막 증착 장치용 내부재(1000)를 제조하는 방법에 대해서 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 도 1에 도시된 박막 증착 장치용 내부재를 제조하는 방법을 단계적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 추가적으로 참조하면, 본 발명의 박막 증착 장치용 내부재(1000)를 제조하기 위하여, 우선 대상체(10)가 놓여지는 대상체 지지부(110), 상기 타겟(20)을 지지하는 타겟 지지부(120) 및 대상체 지지부(110)의 단부와 타겟 지지부(120)의 단부에서 수직 방향으로 결합된 측벽 구조(140)를 포함하면서 내부에 반응 공간(130)을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물(100)을 준비한다(S100). 이때, 챔버 구조물(100)은 내부식성과 내열성이 우수한 금속인 스테인레스(SUS) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다.
이어, 반응 공간(130)으로부터 직접 노출된 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면을 약 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 갖도록 블라스팅(blasting) 처리한다(S200). 이는, 이하에서 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 코팅될 제1 박막(210)이 충분한 표면적을 통하여 안정하게 코팅되도록 하기 위해서이다.
이어, 챔버 구조물(100)의 블라스트 처리된 안쪽 표면에 중간 금속 물질을 아크(arc) 분사 또는 플레임(flame) 분사 방식으로 코팅하여 제1 박막(210)을 형성한다(S300). 여기서, 상기 중간 금속 물질은 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 열적으로 안정하게 결합되도록 상기 안쪽 표면보다 낮거나 같은 열팽창률을 갖는 것이 바람직하다.
이때, 제1 박막(210)을 상기 타겟(20)으로부터 대상체(10) 상에 도전성 박막(15)이 형성되는 과정에서 챔버 구조물(100)의 노출된 안쪽 표면으로 부착되는 상기 타겟(20)을 포함하는 박막 증착 물질을 강한 결합력으로 포집하기 위하여 표면이 약 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 갖도록 형성할 수 있다. 또한, 제1 박막(210)을 그 조도(roughness)에 따라 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면이 손상되지 않으면서 상기 안쪽 표면으로부터 박리되지 않도록 약 50 내지 500㎛의 두께(t1)로 형성할 수 있다.
이어, 상기 중간 금속 물질을 코팅한 제1 박막(210) 상에 상기 타겟(20)을 포함하는 금속 물질을 플라즈마(plasma) 분사 방식을 통해 코팅하여 제2 박막(220)을 형성한다(S400). 여기서, 상기 금속 물질은 제1 박막(210)에 열적으로 안정하게 결합되도록 제1 박막(210)의 중간 금속 물질보다 낮거나 같은 열팽창률을 가질 수 있다.
이때, 제2 박막(220)을 제1 박막(210)에 의해서 형성된 조도(roughness)를 그대로 유지한 상태로 코팅한다. 또한, 제2 박막(220)을 제1 박막(210) 상에 안정하게 코팅되도록 하기 위하여 약 20 내지 80㎛ 두께(t2)로 코팅할 수 있다. 또한, 제2 박막(220)을 상기 박막 증착 공정 중 발생되는 열이 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면으로 더 안정하게 전달되지 못하도록 완충 역할을 수행하기 위해 약 2 내지 8%의 기공률을 갖도록 형성할 수 있다. 이러면, 제1 박막(210)도 제2 박막(220)의 형성으로 인해서 약 6 내지 8%의 기공률을 가질 수 있게 되어 상기의 열에 의한 완충 역할을 보다 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 제2 박막(220)을 제1 박막(210) 상에 코팅하면, 제1 박막(210)의 조도(roughness) 편차가 감소된다. 이하, 도 5 내지 도 7의 그래프들을 추가적으로 참조하여 이를 상세하게 설명하고자 한다.
도 5는 도 4에 도시된 방법에서 제1 박막만을 코팅한 상태에서 조도(roughness)의 편차를 확인하기 위한 그래프이고, 도 6은 도 4에 도시된 방법에서 제1 박막 상에 제2 박막을 코팅한 상태에서 조도(roughness)의 편차를 확인하기 위한 그래프이며, 도 7은 도 5의 제1 박막만 코팅한 상태와 도 6의 제1 및 제2 박막들을 코팅한 상태의 조도(roughness) 분포를 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 도 7을 추가적으로 참조하면, 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 제1 박막(210)만 150㎛의 두께로 알루미늄(Al)을 통한 아크(arc) 코팅한 경우에는 도 5에서와 같이 P-Value가 0.019로 비정규 분포를 나타내면서 그 표준 편차가 98.98로 나타나는데 반하여, 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 제1 박막(210)과 제2 박막(220)을 순서대로 각각 150㎛ 및 40㎛의 두께로 알루미늄(Al)을 통한 아크(arc) 코팅 및 티타늄(Ti)을 통한 플라즈마(plasma) 분사 방식으로 코팅한 경우에는 도 6에서와 같이 P-Value가 0.440으로 정규 분포를 나타내면서 그 표준 편차가 22.40으로 상기의 제1 박막(210)만 코팅한 경우보다 매우 낮게 나타남이 확인되었다.
이를 통해, 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 제1 및 제2 박막(210, 220)들을 순서대로 코팅할 경우에는 도 7의 그래프에서와 같이 전체적인 조도(roughness)가 균일하게 분포되어 상기 박막 증착 물질을 보다 안정적인 결합력으로 포집할 수 있음을 확인할 수 있었다.
구체적으로, 상기에서와 달리 제1 및 제2 박막(210, 220)들의 조도(roughness) 균일도가 떨어지게 되면, 제2 박막(200) 상에 포집되는 상기 박막 증착 물질의 성장 방향이 서로 충돌함에 따라 응력이 집중되어 제2 박막(220)에 포집된 박막 증착 물질이 증착 공정 진행 중 제2 박막(220)으로부터 탈락되는 현상이 발생될 수 있다. 다시 말해, 제1 및 제2 박막(210, 220)들의 전체적인 조도(roughness)가 균일하게 분포되면 제2 박막(220) 상에 상기 박막 증착 물질이 균일한 방향으로 성장되어 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제2 박막(220)을 상기의 플라즈마(plasma) 분사 방식을 포함하여 고속화염(high velocity oxygen fuel; HVOF) 분사 방식 및 고속연소(high velocity air fuel; HVAF) 분사 방식 중 어느 하나를 이용하여 형성할 경우에는 스플랏(splat)의 퍼짐성을 향상시키면서 밀착력이 우수하게 형성할 수 있다. 이때, 상기 스플랏(splat)의 사이즈는 상기 박막 증착 물질이 균일하게 성장할 수 있도록 약 50 내지 200㎛를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 박막 증착 장치용 내부재(1000)가 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 제1 및 제2 박막(210, 220)들이 같이 코팅되어 제조되는 것으로 설명하였지만, 도 3에서와 같이 챔버 구조물(100)의 안쪽에서 대상체 지지부(110), 타겟 지지부(120) 및 측벽 구조(140)와 같이 챔버 구조물(100)의 구성 부품들이 조립되는 부분에 대해서는 제1 박막(210)을 제외한 제2 박막(220)만을 챔버 구조물(100)의 안쪽 표면에 도 3에서와 같이 또 다른 제3 박막(230)의 형태로 코팅할 수 있음을 이해할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 반응 공간으로부터 노출된 챔버 구조물의 안쪽 표면에 대상체에 도전성 박막을 형성하기 위한 타겟을 포함하는 금속 물질로 코팅 구조물을 형성하여 박막 증착 장치용 내부재를 제조함으로써, 상기 타겟을 이용하여 상기 대상체에 상기 박막을 증착하는 과정에서 상기 안쪽 표면에 증착 퇴적되는 박막 증착 물질을 상기 코팅 구조물을 통해 강한 결합력으로 포집하여 이에 의해 발생될 수 있는 공정적인 문제점을 방지하는데 활용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 대상체를 지지하는 대상체 지지부 및 상기 대상체에 박막을 증착하기 위하여 제1 금속 물질로 이루어진 타겟을 지지하는 타겟 지지부를 구비하며, 내부에 반응 공간을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물; 및
    상기 챔버 구조물의 내부 표면 상에 형성되며 상기 내부 표면을 커버함으로써 상기 반응 공간에 노출되지 않도록 하며, 상기 제1 금속 물질에 포함된 금속 원소 중 적어도 하나를 갖는 제2 금속 물질로 이루어진 코팅 구조물을 포함하는 박막 증착 장치용 내부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속 물질은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 탄탈늄(Ta) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코팅 구조물은 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속 물질 및 상기 제2 금속 물질 사이의 열팽창률 차이가 ±10% 이내인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코팅 구조물은,
    상기 챔버 구조물의 안쪽 표면상에 형성되고, 10 내지 40㎛의 조도(roughness)를 갖는 제1 박막; 및
    상기 제1 박막 상에 형성되고, 상기 제2 금속 물질로 이루어진 제2 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 박막과 접촉하는 상기 챔버 구조물의 내부 표면은 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 박막은 상기 챔버 구조물보다 작거나 같고, 상기 제2 박막보다 높거나 같은 열팽창율을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 박막은 상기 제2 박막보다 높거나 같은 기공율을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제1 박막은 6 내지 12%의 기공률을 갖고, 상기 제2 박막은 2 내지 8%의 기공률을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  10. 제5항에 있어서, 상기 제1 박막은 50 내지 500 ㎛의 두께를 갖고, 상기 제2 박막은 20 내지 80 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  11. 제1항에 있어서, 상기 코팅 구조물은 상기 안쪽 표면 상 및 부품들이 상호 조립되는 조립 영역 내에 형성되고, 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 가지는 제3 박막을 포함하고,
    상기 부품들은 상기 대상체 지지부 및 상기 타겟 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 박막은 20 내지 300㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재.
  13. 대상체를 지지하는 대상체 지지부 및 상기 대상체에 박막을 증착하기 위한 제1 금속 물질로 이루어진 타겟을 지지하는 타겟 지지부를 포함하며, 내부에 반응 공간을 갖는 박막 증착 장치용 챔버 구조물을 준비하는 단계; 및
    상기 챔버 구조물의 상기 반응 공간으로부터 노출된 안쪽 표면을 상기 제1 금속 물질에 포함된 금속 원소 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속 물질을 이용하여 코팅하여 코팅 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 코팅 구조물을 형성하는 단계는 플라즈마(plasma) 분사 방식, 고속화염(high velocity oxygen fuel; HVOF) 분사 방식 및 고속연소(high velocity air fuel; HVAF) 분사 방식 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2 금속 물질은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 탄탈늄(Ta) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 코팅 구조물을 형성하기 전에,
    상기 챔버 구조물의 상기 반응 공간으로부터 노출된 안쪽 표면을 블라스팅(blasting) 처리하여 2 내지 10㎛의 조도(roughness)를 갖는 블라스트 처리된 안쪽 표면을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치용 내부재의 제조 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845545A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-03 Applied Materials, Inc. Coated deposition chamber equipment
US20020086554A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 O'donnell Robert J. Boron nitride/yttria composite components of semiconductor processing equipment and method of manufacturing thereof
JP2004072110A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Samsung Electronics Co Ltd 半導体製造設備用プロセスチャンバ
JP2012094645A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Showa Denko Kk 半導体発光素子の製造方法およびスパッタ成膜装置
KR20130018957A (ko) * 2004-11-24 2013-02-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 층을 이룬 코팅을 갖는 공정 챔버 부품 및 상기 공정 챔버 부품 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5114770A (en) * 1989-06-28 1992-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Method for continuously forming functional deposited films with a large area by a microwave plasma cvd method
CN1214129C (zh) * 1999-12-28 2005-08-10 东芝株式会社 真空成膜装置用部件及使用该部件的真空成膜装置及其觇板装置
US7250220B1 (en) * 2002-10-03 2007-07-31 Tosoh Set, Inc. Bond strength of coatings to ceramic components
US20100107982A1 (en) * 2007-03-22 2010-05-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Vacuum deposition apparatus part and vacuum deposition apparatus using the part
KR101790394B1 (ko) * 2014-06-11 2017-10-26 (주)코미코 박막 증착 장치용 내부재 및 이의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845545A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-03 Applied Materials, Inc. Coated deposition chamber equipment
US20020086554A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 O'donnell Robert J. Boron nitride/yttria composite components of semiconductor processing equipment and method of manufacturing thereof
JP2004072110A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Samsung Electronics Co Ltd 半導体製造設備用プロセスチャンバ
KR20130018957A (ko) * 2004-11-24 2013-02-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 층을 이룬 코팅을 갖는 공정 챔버 부품 및 상기 공정 챔버 부품 제조 방법
JP2012094645A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Showa Denko Kk 半導体発光素子の製造方法およびスパッタ成膜装置

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