KR101818351B1 - 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법 - Google Patents

전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

플라즈마에 대한 내식성이 우수하고, 플라즈마 분포의 균일성을 확보하며, 구조가 간단한 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법을 제시한다. 그 장치 및 방법은 플라즈마 처리를 위한 반응공간을 형성하는 챔버의 내부에 위치하고 플라즈마와 접촉하는 부품을 포함하고, 부품은 플라즈마 내식성이 있는 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태 또는 금속산화물에의 카본 도핑 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 조합에 의해 이루어지고, 비저항 103~10-6Ωcm을 갖는다.

Description

전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법{Plasma processing apparatus having electro conductive parts and method of manufacturing the parts}
본 발명은 플라즈마 처리장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마에 대한 내식성이 높으며 도전성이 부여된 부품들이 장착된 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리장치는 챔버 내에 상부전극과 하부전극을 배치하고, 하부전극의 위에 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등의 기판을 탑재하여, 양 전극 사이에 전력을 인가한다. 양 전극 사이의 전계에 의해서 가속된 전자, 전극으로부터 방출된 전자, 또는 가열된 전자가 처리가스의 분자와 전리 충돌을 일으켜, 처리가스의 플라즈마가 발생한다. 플라즈마 중의 래디컬이나 이온과 같은 활성종은 기판 표면에 원하는 미세 가공, 예를 들면 에칭 가공을 수행한다. 최근, 미세전자소자 등의 제조에서의 디자인 룰이 점점 미세화되고, 특히 플라즈마 에칭에서는 더욱 높은 치수 정밀도가 요구되고 있어서, 종래보다도 현격히 높은 전력이 이용되고 있다. 이에 따라, 이트리아와 같이 플라즈마 내식성이 높은 금속산화물이 적용되고 있다. 이러한 플라즈마 처리장치에는 플라즈마에 영향을 받는 에지링, 포커스링, 샤워헤드 등의 부품들이 내장되어 있다.
상기 에지링의 경우, 전력이 높아지면, 정재파가 형성되는 파장 효과 및 전극 표면에서 전계가 중심부에 집중하는 표피 효과 등에 의해서, 대체로 기판 상에서 중심부가 극대로 되고 에지링이 가장 낮아져서, 기판 상의 플라즈마 분포의 불균일성이 심화된다. 기판 상에서 플라즈마 분포가 불균일하면, 플라즈마 처리가 일정하지 않게 되어 미세전자소자의 품질이 저하된다. 국내공개특허 제2009-0101129호는 서셉터와 에지링 사이에 유전체를 두어 플라즈마 분포의 균일성을 도모하고자 하였다. 하지만, 상기 특허는 구조가 복잡하고, 유전체 및 에지링 사이의 정밀한 설계가 어려운 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플라즈마에 대한 내식성이 우수하고, 플라즈마 분포의 균일성을 확보하며, 전기전도도 및 열전도도를 개선하고 구조가 간단한 전기도전성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치는 플라즈마 처리를 위한 반응공간을 형성하는 챔버 및 상기 챔버의 내부에 위치하고 상기 플라즈마와 접촉하는 부품을 포함한다. 이때, 상기 부품은 플라즈마 내식성이 있는 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태 또는 상기 금속산화물에의 카본 도핑 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 조합에 의해 이루어지고, 비저항 103~10-6Ωcm을 갖는다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 부품은 에지링, 포커스링 또는 샤워헤드 중에 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 부품은 서셉터에 안치된 기판의 가장자리를 압착하는 에지링이고, 상기 플라즈마의 분포는 상기 기판의 가장자리를 벗어나 확장된다. 상기 금속산화물은 단일의 금속산화물 또는 2종이상의 금속산화물이 혼합될 수 있다. 상기 금속산화물은 이트리아 또는 지르코니아를 포함한 이트리아가 바람직하다. 상기 금속탄화물은 상기 금속산화물의 산소원자가 탄소원자로 치환되거나 상기 금속산화물의 침입형 자리에 도핑될 수 있다.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 플라즈마 처리장치의 전기전도성 부품의 제조방법은 플라즈마 처리를 위한 반응공간을 형성하는 챔버 및 상기 챔버의 내부에 위치하고 상기 플라즈마와 접촉하는 부품을 제조하는 방법에 있어서, 상기 부품은 플라즈마에 내식성이 있는 금속산화물을 진공 또는 불활성기체 분위기와 같이 산소 분압이 대기압보다 낮은 분위기 또는 환원성 가스 분위기에서 800℃~2,000℃의 소결온도에서 소결하여 상기 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태되거나 상기 금속산화물에의 카본 도핑된 것 중에 선택된 어느 하나의 방법 또는 그 방법들의 조합에 의해 형성되고, 상기 부품의 비저항은 103~10-6Ωcm이다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 부품은 에지링, 포커스링 또는 샤워헤드 중에 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 부품은 서셉터에 안치된 기판의 가장자리를 압착하는 에지링이고, 상기 플라즈마의 분포는 상기 기판의 가장자리를 벗어나 확장된다. 상기 금속산화물의 전부가 상변태되어 상기 금속탄화물로 될 수 있다. 상기 불활성 가스는 아르곤, 헬륨, 네온, 질소 중에 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 환원성 분위기는 수소 가스, 암모니아 가스, 일산화탄소 및 이산화탄소 중에 선택된 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
본 발명의 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치 및 그 부품의 제조방법에 의하면, 플라즈마 내식성이 우수한 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태(phase transformation) 또는 금속산화물에의 카본 도핑으로 전기전도성이 부여된 부품을 사용함으로써, 플라즈마에 대한 내식성이 우수하고, 플라즈마 분포의 균일성을 확보하며, 구조가 간단하다. 또한, 금속산화물을 소결하는 조건을 변경하여, 금속산화물의 전기전도도 및 열전도도를 자유롭게 조절할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 에지링이 장착된 플라즈마 처리장치를 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3은 본 발명에 의한 에지링에 적용되는 금속산화물이 금속탄화물로 상변태(phase transformation)되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 에지링에 적용되는 금속산화물의 격자구조에 카본이 도핑되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 에지링에 적용되는 금속산화물이 소결되어 완성된 C-doped Y2O3와 ZrC 복합체의 투과전자현미경 사진 및 성분분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 에지링에 적용되는 금속산화물이 소결되어 완성된 C-doped Y2O3와 ZrC 복합체의 X선 회절 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 금속산화물 소결체와 종래의 CVD 탄화규소(CVD SiC) 소결체 및 반응소결 탄화규소(Reaction Bonded Silicon Carbide; RBSC) 소결체의 플라즈마 식각율(Etching ratio, %)을 중량비로 환산한 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 플라즈마 내식성이 우수한 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태(phase transformation) 또는 금속산화물에의 카본 도핑으로 전기전도성이 부여된 부품을 사용함으로써, 플라즈마에 대한 내식성이 우수하고, 플라즈마 분포의 균일성을 확보하며, 구조가 간단한 플라즈마 처리장치 및 그 전기전도성 부품의 제조방법을 제시한다. 이러한 플라즈마 처리장치에는 플라즈마에 영향을 받는 에지링, 포커스링, 샤워헤드 등의 부품들이 있으며, 여기서는 그 중에서 에지링을 사례로 들어 설명하기로 한다. 이를 위해, 본 발명의 에지링이 적용되는 플라즈마 처리장치에 대하여 구체적으로 알아보고, 상기 금속산화물에 전기전도성을 부여하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다. 한편, 상기 금속산화물의 전기전도도가 커지면, 열전도도도 함께 증가한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 에지링이 장착된 플라즈마 처리장치를 개략적으로 도시한 도면들이다. 본 발명의 범주 내에서 제시된 장치 이외에도 다양한 플라즈마 처리장치에 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 에지링은 기판의 가장자리에 위치하여 상기 기판을 압착하는 것을 모두 포함하며, 여기서는 하나의 예를 제시한 것에 불과하다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 처리장치는 챔버(10), 서셉터(20), 샤워헤드(30) 및 에지링(40)을 포함하여 이루어진다. 챔버(10)는 반응공간을 정의하며, 서셉터(20)는 상면에 기판(50)을 탑재하고 상하운동을 한다. 경우에 따라, 서셉터(20)는 고정되어 움직이지 않을 수 있지만, 여기서는 상하운동을 하는 것을 예로 들었다. 샤워헤드(30)는 서셉터(20)의 상부에 위치하며, 기판(50)으로 공정가스를 분사한다. 샤워헤드(30)는 가스공급관(12)이 챔버(10)를 관통하여 연결되어, 상기 공정가스를 외부로부터 유입시킨다. 샤워헤드(30)는 가스공급관(12)을 통해 유입된 공정가스가 분사되기 전에 샤워헤드(30) 내부에 균일하게 확산하도록 하는 버퍼공간(31)과, 수많은 관통홀로 구성되는 노즐부(32)를 포함한다. 에지링(40)은 챔버(10)의 내벽에 설치되며 링지지대(42) 위에 위치한다.
챔버(10)의 외부에는 플라즈마의 발생을 위해 RF전력을 공급하는 RF 전원(16)이 플라즈마전극이나 안테나에 연결된다. 상기 연결 방식은 다양하게 존재하며, 도시된 바와 같이, 플라즈마 전극을 샤워헤드(30)와 일체로 형성하고, 상기 RF전력이 전극의 중심에 인가되도록 하기 위해 가스공급관(12)에 RF전원(16)을 연결될 수 있다. 기판(50)에 입사하는 플라즈마의 에너지를 제어하기 위하여 서셉터(20)에도 별도의 RF전원을 인가되기도 한다. 도시되지는 않았지만, 서셉터(20)에는 기판(50)을 예열하거나 가열하는 히터, 기판(50)의 탑재를 위한 리프트 핀 등을 포함할 수 있다.
기판(50)이 서셉터(20)에 안치되면, 서셉터(20)가 플라즈마 처리공정의 위치까지 상승한다. 에지링(40)은 기판(50)의 가장자리를 압착하면서 함께 상승한다. 서셉터(20)를 상승시키면, 배기구(14)가 공정균일도에 악영향을 미치는 것을 방지한다. 기판(50)이 공정위치에 놓이면, 샤워헤드(30)를 통해 공정가스를 분사한 후, RF전력을 인가하여 공정가스를 강력한 반응성을 가지는 플라즈마 활성종으로 변환시킨다. 상기 활성종이 기판(50)에 대한 증착, 식각 공정 등을 수행하며, 공정진행 중에 배기구(14)를 통해 공정가스를 일정한 유량으로 배출시킬 수 있다. 소정 시간동안 처리공정을 수행한 후, 배기구(14)로 잔류가스를 배출한다. 이어서, 서셉터(20)를 하강시키고 기판(50)을 챔버(10)로부터 외부로 반출한다.
본 발명의 실시예에 의한 에지링(40)은 플라즈마 내식성이 우수한 금속산화물을 채용한다. 상기 금속산화물은 플라즈마 내식성의 요건을 만족하면, 모든 종류의 산화물이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속산화물은 희토류 산화물, 지르코니아, 알루미나, 실리카, 텅스텐산화물(WO3) 등에서 선택된 어느 하나 또는 그들의 혼합물이 있다. 희토류 원소는 란탄(lanthanum)계열 원자번호 57~71번의 15개 원소(La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)와 Sc, Y을 합친 17개 원소를 지칭하며, 특히 Y, Gd, Er이 바람직하다. 희토류 원소는 2종 이상의 원소를 혼용하여도 무방하다. 예를 들어, 플라즈마 내식성이 좋은 이트리아와 기계적 굽힘강도가 좋은 지르코니아가 혼합된 이트리아를 적용하여, 우수한 내식성 및 기계적 강도를 동시에 얻을 수 있다. 또한, 상기 금속산화물은 LaNiO3와 같이 다원계 금속산화물도 가능하다.
본 발명의 실시예에 의한 에지링(40)의 비저항은 기판(50)과 유사하다. 한편, 플라즈마를 형성하는 전력이 높아지면, 챔버(10) 내에 정재파가 형성되는 파장 효과나 전극 표면에서 전계가 중심부에 집중하는 표피 효과 등에 의해서, 대체로 기판(50)의 중심부가 극대로 되고 가장자리가 가장 낮아져서, 기판(10) 상의 플라즈마의 분포가 불균일하게 된다. 기판(50) 상에서 플라즈마 분포가 불균일하면, 플라즈마 처리가 일정하지 않게 되어 미세전자소자의 품질이 저하된다. 여기서, 플라즈마 분포는 기판(50) 및 에지링(40) 상에 플라즈마가 인가되는 상태를 말하는 것으로, 상기 분포는 기판(50) 및 에지링(40) 각 지점에서의 플라즈마 밀도 및 플라즈마 이온의 기판(50)을 향한 직진성과 연관이 있다.
기판(50)의 가장자리 근처(ED)에서, 에지링(40)과의 비저항 차이는 플라즈마 분포 균일성에 큰 영향을 준다. 여기서, 균일성은 플라즈마 분포의 변화 정도를 말하는 것으로, 균일성이 작으면 플라즈마 분포가 급격하게 변하고, 크면 플라즈마 분포의 변화가 완만하다. 에지링(40)과 기판(50)의 비저항 차이가 크면, 플라즈마 분포는 기판(50)의 가장자리에 한정되므로 기판(50)의 가장자리는 상대적으로 낮은 균일성을 가진다. 에지링(40)과 기판(50)의 비저항 차이가 작으면, 플라즈마 분포는 기판(50)의 가장자리를 벗어나 에지링(40)으로 확장되므로, 기판(50)의 가장자리는 상대적으로 높은 균일성을 가진다. 상기 균일성은 플라즈마 밀도 및 플라즈마 이온의 기판(50)을 향한 직진성이 우수하다는 것을 의미한다. 도면에서는 기판(50)의 가장자리를 벗어나는 상태를 가장자리 근처(ED)로 표현하였다.
소재의 비저항은 다수 자유전하 캐리어(majority free charge carrier)들의 농도 및 이들 캐리어들의 이동도(μ)에 따라 달라지며, 경우에 따라 불순물의 도핑농도에 의해 조절된다. 20℃에서 도핑되지 않은 실리콘의 비저항은 대략 6.40×102Ωcm, 도핑되지 않은 유리의 비저항은 대략 10.0×1010~10.0×1014Ωcm이다. 본 발명의 에지링(40)의 비저항은 103~10- 6Ωcm이 바람직하며, 이에 따라 에지링(40)은 실리콘과 같은 반도체 기판의 플라즈마 처리에 적용되는 것이 좋다. 에지링(40)의 비저항 103~10-6Ωcm은 기판(50)의 가장자리에서 플라즈마 분포를 균일하게 하기 위한 기술적 사상에 근거한다. 이에 따라, 상기 비저항은 상기 기술적 사상을 고려하지 않고, 단순한 반복실험을 통하여 획득할 수 없는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 에지링(40)의 비저항이 기판(50)과 유사하다는 것은 다음과 같은 관점에서 설명될 수 있다. 에지링(40)의 비저항이 기판(50)과 유사하면, 플라즈마 분포는 기판(50)의 가장자리를 벗어나 에지링(40)으로 확장된다. 이에 따라, 본 발명의 에지링(40)의 비저항(ρ)은 기판의 가장자리로부터 에지링(40)으로 확장되어, 기판(50) 전체에 대한 플라즈마 분포가 기판(50)의 가장자리에도 균일하다고 볼 수 있다. 이와 같은 비저항은 플라즈마 분포를 기판(50)의 가장자리를 벗어나 에지링(40)의 확장하는 것이라고 정의할 수 있다.
본 발명의 금속산화물의 전기전도도가 증가하면, 열전도도도 함께 커진다. 열전도도이 커지면, 플라즈마 처리과정에서 기판(50)에서 발생하는 열이 용이하게 제거되어, 기판(50)의 열적 충격을 줄일 수 있다.
본 발명의 에지링(40)은 진공 또는 불활성기체 분위기 같이 산소 분압이 대기압보다 낮은 분위기 또는 환원성 가스분위기에서 소결한다. 상기 불활성 가스는 공지의 불활성 가스이면 모두 가능하며, 바람직하게는 질소, 아르곤 등이 있다. 상기 환원성 가스는 공지의 환원성 가스이면 모두 가능하며, 바람직하게는 수소, 암모니아, 일산화탄소, 이산화탄소 등이 있다. 이때, 상기 소결하는 시간이 늘어나면, 본 발명의 금속산화물의 전기전도도 및 열전도도가 커진다.
이하에서는 열처리 또는 소결을 통하여, 본 발명의 에지링(40)의 비저항을 조절하는 기구(mechanism)를 상세하게 알아보고, 에지링(40)의 비저항을 감소시키는 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다. 에지링(40)의 비저항을 조절하는 기구는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫째, 도 3과 같이, 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로 상변태(phase transformation)되는 것이다. 즉, 금속산화물은 그 일부 또는 전부가 금속탄화물로 상변태(phase transformation)된다. 여기서, M은 금속원자, O는 산소원자, C는 탄소원자를 지칭한다. 둘째, 도 4와 같이, 카본 원자를 도핑하는 것이다. 이때, 플라즈마 처리장치에 적용되는 에지링(40)은 도 1 및 도 2를 참조하기로 한다.
도 3에 의하면, 격자구조에 상기 금속탄화물을 형성하기 위해서, 소결 공정에서 산소(O)가 탄소(C)로 치환되어 금속탄화물(MC)을 형성한다. 금속탄화물(MC)은 에지링(40)의 전기전도도를 증가시키고 비저항은 떨어뜨린다. 금속탄화물(MC)의 분율(금속탄화물/금속산화물)은 금속산화물을 제조하는 분위기, 온도 등의 공정조건을 달리하여 결정할 수 있다. 금속탄화물(MC)의 분율이 클수록 금속산화물의 전기전도도와 함께 열전도도는 상승한다. 금속탄화물(MC)의 분율은 본 발명의 에지링의 지향하는 비저항 103~10-6Ωcm을 구현하는 정도이면 충분하다.
도 4에 의하면, 에지링(40)을 이루는 격자구조의 침입형 자리(interstitial site)에 카본(C)이 도핑된다. 카본(C)은 에지링(40)의 전기전도도를 증가시키고 비저항을 떨어뜨린다. 본 발명의 금속산화물의 전기전도도는 카본(C) 도핑의 함량에 의해 좌우된다고 볼 수 있다. 카본(C) 도핑의 함량은 금속산화물을 제조하는 분위기, 온도 등의 공정조건을 달리하여 결정할 수 있다. 카본(C) 도핑의 함량이 개수가 많을수록 금속산화물의 전기전도도와 함께 열전도도는 상승한다. 이러한 카본 도핑의 함량은 본 발명의 에지링이 지향하는 비저항 103~10-6Ωcm을 구현하는 정도이면 충분하다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 에지링은 금속탄화물로의 상변태(phase transformation) 또는 카본 도핑 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 조합에 의해 비저항이 감소된다. 다시 말해, 진공 또는 환원성 가스분위기에서 소결을 거친 금속산화물은 금속탄화물 및 카본 도핑이 공존할 수 있다.
이하, 본 발명을 아래와 같은 실시예에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다. 단 아래의 예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 이에 한정되지는 않는다.
이트리아 분말과 지르코니아 분말을 혼합하고 탄소를 공급하여 소결함으로써, 탄소에 의하여 지르코니아는 탄화지르코늄으로 상변태하고 이트리아는 탄소가 도핑된 이트리아로 변하여 소결체가 형성되었으며, 이 소결체의 비저항은 4탐침법으로 측정한 결과 10-1Ωcm을 나타내었다. 이를 도 5에서 소결되어 완성된 C-doped Y2O3와 ZrC 복합체의 투과전자현미경 사진 및 성분분석 결과 및 도 6에서 소결되어 완성된 C-doped Y2O3와 ZrC 복합체의 X선 회절 분석 결과로 나타내었다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 금속산화물 소결체와 종래의 CVD 탄화규소(CVD SiC) 소결체 및 반응소결 탄화규소(Reaction Bonded Silicon Carbide; RBSC) 소결체의 플라즈마 식각율(Etching ratio, %)을 중량비로 나타낸 그래프이다. 이때, 전력은 900W, 노출시간은 30분(min), 사용가스는 CF4 50sccm, Ar 100sccm, O2 20sccm, 시편크기는 17×17×2T이었다. 여기서, CVD 탄화규소(CVD SiC) 소결체 및 반응소결 탄화규소(RBSC) 소결체는 기존의 플라즈마 처리장치에 많이 사용하는 물질이다.
도 7에 의하면, CVD 탄화규소의 식각율은 0.64%, RBSC의 식각율은 0.67%이었으나, 본 발명의 실시예에 의한 금속산화물의 식각율은 0.005%이었다. 이에 따라, 본 발명의 금속산화물 식각율은 종래의 VD 탄화규소(CVD SiC) 소결체 및 반응소결 탄화규소(RBSC) 소결체의 식각율에 비해 현저하게 떨어지는 것을 알 수 있었다. 일례로, 본 발명의 금속산화물 식각율은 CVD SiC에 비해 거의 128배 정도로 작았다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 에지링을 중심으로 설명하였으나, 플라즈마에 영향을 받는 다른 부품인 포커스링, 샤워헤드 등에도 적용될 수 있다.
10; 챔버 12; 가스공급관
20; 서셉터 30; 샤워헤드
40; 에지링 42; 링지지대
50; 기판

Claims (14)

  1. 플라즈마 처리를 위한 반응공간을 형성하는 챔버: 및
    상기 챔버의 내부에 위치하고 상기 플라즈마와 접촉하는 부품을 포함하고,
    상기 부품은 플라즈마 내식성이 있는 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태 또는 상기 금속산화물에의 탄소 도핑 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 조합에 의해 이루어지고, 비저항 103~10-6Ωcm을 갖고,
    상기 금속탄화물은 상기 금속산화물의 격자에 위치하는 산소원자의 일부가 탄소원자로 치환되어 이루어지거나, 상기 금속산화물의 침입형 자리에 상기 탄소가 도핑되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부품은 에지링, 포커스링 또는 샤워헤드 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부품은 서셉터에 안치된 기판의 가장자리를 압착하는 에지링이고, 상기 플라즈마의 분포는 상기 기판의 가장자리를 벗어나 확장되는 것을 특징으로 하는 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속산화물은 단일의 금속산화물 또는 2종이상의 금속산화물이 혼합된 것을 특징으로 하는 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 금속산화물은 이트리아인 것을 특징으로 하는 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 금속산화물은 지르코니아를 포함한 이트리아인 것을 특징으로 하는 전기전도성 부품을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 플라즈마 처리를 위한 반응공간을 형성하는 챔버: 및
    상기 챔버의 내부에 위치하고 상기 플라즈마와 접촉하는 부품을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 부품은 플라즈마에 내식성이 있는 금속산화물을 진공 또는 불활성기체 분위기와 같이 산소 분압이 대기압보다 낮은 분위기 또는 환원성 가스 분위기에서 800℃~2,000℃의 소결온도에서 소결하여 상기 금속산화물의 적어도 일부가 금속탄화물로의 상변태되거나 상기 금속산화물에의 탄소 도핑된 것 중에 선택된 어느 하나의 방법 또는 그 방법들의 조합에 의해 형성되고, 상기 부품의 비저항은 103~10-6Ωcm이고,
    상기 금속탄화물은 상기 금속산화물의 격자에 위치하는 산소원자의 일부가 탄소원자로 치환되어 이루어지거나, 상기 금속산화물의 침입형 자리에 상기 탄소가 도핑되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 전기전도성 부품의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 부품은 에지링, 포커스링 또는 샤워헤드 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 전기전도성 부품의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 부품은 서셉터에 안치된 기판의 가장자리를 압착하는 에지링이고, 상기 플라즈마의 분포는 상기 기판의 가장자리를 벗어나 확장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 전기전도성 부품의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서, 상기 불활성 기체는 아르곤, 헬륨, 네온, 질소 중에 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 전기전도성 부품의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 환원성 가스 분위기는 수소 가스, 암모니아 가스, 일산화탄소 및 이산화탄소 중에 선택된 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 전기전도성 부품의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005206402A (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 焼結体及びその製造方法
JP2016511796A (ja) * 2014-01-17 2016-04-21 イオンズ カンパニー リミテッド プラズマ抵抗性が向上したセラミック被膜の形成方法およびこれによるセラミック被膜

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