KR20060031135A - 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 플라즈마 챔버 또는 그 내부에 장착되는 부품을 모재로 하여, 상기 모재를 전해액에 침지하고, 상기 모재에 고전압의 직류 전류를 가하여 모재 표면에 지속적으로 마이크로 아크 또는 플라즈마를 형성하면서 산화물 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법 및 이에 따른 코팅막을 제공한다. 본 발명에 따르면, 기존의 아노다이징 표면 코팅에 비해 경도가 2-3배 이상 향상되고 내부 기공이 감소되며, 내구성이 향상된 코팅막을 형성할 수 있다.

마이크로 방전, 아노다이징, 플라즈마 챔버

Description

진공 플라즈마 챔버용 코팅막 및 그 제조방법{COATING LAYER FOR VACUUM PLASMA CHAMBER AND FABRICATION METHOD THEREOF}

도 1은 반도체/LCD 제조 장비의 하나인 플라즈마 식각 장비의 챔버 및 그 내부의 수직 단면도이다.

도 2a 및 2b는 아노다이징에 의해 형성된 산화물 피막의 내부 기공을 관찰한 사진이다.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 방전 산화 피막법에 의해 형성된 고밀도 산화물 코팅막의 단면 사진이다.

본 발명은 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 및 그 제조방법에 관한 것이다.

반도체/LCD 제조 또는 기타 초미세 형상 구현을 위한 공정 분야에서 진공 플라즈마 챔버들이 사용되고 있다. 그 예로서 기판 위에 플라즈마를 이용한 화학적 증착법으로 증착막을 형성하는 PECVD(plasma enhanced chemical vapour deposition) 장비, 물리적인 방법으로 증착막을 형성하는 스퍼터링 장비 그리고 기판 또는 기판 위의 코팅된 물질을 원하는 패턴으로 식각하기 위한 건식 식각 장 비 등에 진공 플라즈마 챔버 등이 있다.

플라즈마 진공 챔버 내에서는 고온의 플라즈마가 발생하여 챔버 및 그 내부 부품의 수명이 단축될 뿐만 아니라, 챔버 및 그 부품의 표면으로부터 특정 원소 및 오염 입자가 발생하여 챔버를 오염시킬 소지가 높다. 특히, 플라즈마 식각 장비의 경우 플라즈마 분위기에 F, Cl를 포함하는 반응성 가스를 주입하므로 챔버 내벽 및 그 내부 부품은 매우 심각한 부식성 환경에 놓이게 된다. 이러한 부식은 챔버 및 그 내부 부품의 수명 단축, 오염 물질 및 입자 발생에 의한 최종 제품의 불량률 증가에 의한 제품의 품질 저하, 부품 교체/세정을 위한 조업 중단에 따른 생산단가 상승 등의 심각한 문제를 야기한다.

도 1에 도시한 플라즈마 건식 식각 장비를 예로 들어 플라즈마 진공 챔버의 부식 문제에 대하여 구체적으로 설명한다.

플라즈마 건식 식각 장비는 예를 들어 반도체 웨이퍼 또는 LCD용 유리 등의 기판 또는 그 기판 위해 형성된 박막의 특정 위치를 식각하여 기판위에 원하는 회로 또는 형상을 구현하는데 사용된다.

상기 장비의 구성 부품 및 그 운용 원리를 살펴보면 다음과 같다. 식각 가스는 가스 분산판(13)에 설치된 구멍(14)을 통해 챔버 내부로 유입된다. 상부 전극(2)과 하부 전극(9)에 RF 전류를 가하여 플라즈마를 발생시켜 유입된 식각 가스의 반응성을 증가시킨 후, 이를 기판 지지대(8) 위에 놓인 기판(15)에 충돌 시켜 기판 또는 그 위에 입혀진 막의 일부를 식각하게 된다. 상기 식각 가스의 예로는 C4F₈, C₅H₈, CH₂F₂, CF, CF₂, CF₃, CF₄ , SF₆, NF₃, F₂, CH₂F₂, CHF₃, C₂F₆ 등 F를 포함하는 가스와 Cl₂, BCl₃, SiCl₄, HCl 등 Cl를 포함하는 가스, HBr, Br₂, CF₃Br 등 Br를 포함하는 가스 및 기타 SiN₄, O₂, Ar, H₂ 등의 가스 중 하나 또는 그 이상을 혼합한 가스 등이 있다.

상기 상부 전극(2)은 평판 또는 코일 형태를 취할 수 있으며, 절연창(3) 윗면에 설치되는 것이 바람직하지만 진공 챔버 내부에 설치될 수도 있다. 상기 가스 분산판(13)은 식각 가스를 챔버 내로 고루 분산시키기 위해 가스 노즐, 가스 링 등이 일체형으로 형성되거나 이종 몸체로 부가될 수 있으며, 경우에 따라서는 기판 지지대(8)에 구비될 수도 있다.

또한, 챔버 벽체(1)가 식각 가스 및 플라즈마 분위기에 직접 노출되는 것을 방지하기 위하여 원통형 또는 일정한 각도로 기울어진 원뿔형 등의 라이너(11)를 구비할 수 있다. 또한 상기 라이너(11)는 상부 챔버와 하부 챔버를 각각 보호하기 위해 별도의 2개 부품으로 나누어져 제작될 수 있다. 상기 라이너의 표면 온도를 상온 이상의 온도(바람직하게는 상온에서 300℃ 사이)로 일정하게 유지하기 위해 라이너 가열 장치(12)를 구비하여 라이너(11)를 가열함으로써 식각 시 발생한 오염물질이 라이너에 부착되지 않고 가스 상태로 챔버 하부의 연결 포터(7) 또는 챔버 하부에 별도로 제공된 통로(도면에 미 도시)를 통해 진공 펌프로 제거되도록 할 수 있다. 상기 챔버에는 상기 라이너(11)를 고정 시키기 위해 별도의 내부 지지대(5)와 외부 지지대(6)가 설치될 수 있다.

상기 라이너(11)와 기판 지지대(8) 사이의 빈 공간을 통해 플라즈마가 유출되는 것을 막기 위해 플라즈마 스크린(10)이 구비될 수 있다. 상기 스크린(10)에는 식각 가스 및 에칭 반응물 등이 진공 펌프 쪽으로 이동할 수 있도록 다수의 구멍이 설치될 수 있다.

반도체 웨이퍼 및 LCD용 유리 기판 등 식각 대상물인 기판(15)을 챔버 내부로 이송하기 위한 기판 이송 통로(도면 미 도시)가 챔버 벽체(1), 내외부 지지대(5,6) 및 라이너(11) 중 하나 또는 그 이상의 측면을 관통하여 설치되어 기판(15)의 투입 및 제거에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

상기 기판(15)은 고정척(16)에 의해 기판 지지대에 고정되는데, 최근에는 정전기력을 이용한 고정척이 널리 이용되고 있다. 상기 기판(15)을 둘러싸고 있는 포커스 링(17)은 챔버 내부에서 발생한 플라즈마가 기판(15) 전체에 걸쳐 균일하게 조사되도록 하는 역할을 한다.

이상의 플라즈마 식각 장치의 운용 원리 및 그 구성부에 대한 설명은 일례일 뿐이며, 상기 장비의 구조 및 그 구성 부품은 다양하게 변형될 수 있을 뿐만 아니라 그 종류도 상기한 부품에 한정되지 않는다는 것은 주지의 사실이다. 실례로 도 1에는 도시되지 않았으나 진공 플라즈마 챔버 내에 구비되는 부품으로 기판 전송 모듈, 리프트 시스템, 로드락, 도어 시스템, 로봇 아암, 패스너 등이 있다.

상기 식각 장비의 챔버 및 그 내부 부품은 반도체/LCD 제조 공정 중 챔버 내부의 극한적인 분위기에 의해 화학적/물리적 손상을 입게 된다. 기판의 일부 또는 전면에 식각 공정에 의하여 물리-화학적 충격을 가하여 손상을 입힌 후 손상된 부 분을 제거되는 것과 마찬가지로 챔버 내부 벽면 및 내부 부품도 동일한 과정에 의해 손상을 입게 된다. 즉, 챔버 및 내부 부품은 플라즈마에 의해 활성화된 반응 가스에 의해 화학적 공격(chemical attack)을 받게 된다. 동시에 이온화된 가스 입자가 RF 전자기장에 의해 가속되어 부품의 표면을 폭격(Ion bombardment)하는 물리적 공격(phyical attack)에 의해 손상된다.

이와 같이, 챔버 및 내부 부품이 상기한 과정에 의해 손상될 경우 일차적으로 식각 장비의 일부를 교체 또는 세정/보수하여야 하므로 추가 비용이 소요되며, 추가적으로 교체 또는 세정/보수를 위해 공정 라인을 정지하여야 하므로 제품의 공정 시간이 증가하게 된다. 뿐만 아니라 손상된 챔버 및 내부 부품의 표면에서 발생한 오염 물질이 식각하고자 하는 웨이퍼 또는 LCD 유리 기판을 오염시킬 경우 반도체 및 LCD의 불량률이 증가하게 된다.

종래의 플라즈마 진공 챔버 및 그 내부 부품의 부식을 막기 위한 대표적인 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

플라즈마 진공 챔버 및 내부 부품은 내식성, 가공성, 제작 용이성, 가격, 절연성 등 많은 특성을 고려하여 선택되며, 일반적으로 챔버 소재로는 스텐레스 합금이나 알루미늄 합금이 사용된다. 챔버는 주조 등에 의해 일체형으로 제작한 후 내부를 가공하여 일체형으로 제작하는 것이 바람직하나 생산성 및 제조 단가를 고려하여 여러 개의 부분으로 가공된 후 조립될 수 있다. 챔버용 소재인 금속은 일반적으로 내식성이 낮으므로 플라즈마 및 화학성 가스에 대해 내구성을 갖도록 하기 위 하여 종래에는 금속 소재 표면에 아노다이징(anodizing)에 의해 알루미나(Al₂O₃) 코팅 막을 형성하는 경우가 있다.

아노다이징은 양극 산화법으로도 불리우며 전해액내에 코팅 대상물을 담근 후 대상물에 양극 전류를 가하여 표면을 산화시키는 방법이다. 이 방법은 저가의 비용으로 용이하게 경도가 높고 내식성이 양호한 Al₂O₃ 코팅 막을 형성할 수 있어 널리 채택되고 있다. 챔버 내부에 설치되는 가스 분산판(가스 링 포함), 라이너, 기판 지지대, 스크린, 절연창, 포커스 링, 상하부 전극 등의 부품은 전도성 금속(Al, Fe 또는 그 합금) 또는 절연성 세라믹(대표적으로는 Al₂O₃, SiO₂, SiC, BN 등)으로 제작될 수 있으며, 이들 부품은 표면에 아노다이징에 의해 금속산화물(예를 들어 Al₂O₃) 보호 코팅막을 형성함으로써 부품의 수명을 연장하고 내식성을 증가시킬 수 있다.

이와 같이 금속 소재의 표면 보호 코팅막 형성을 위해 아노다이징 기술을 널리 채택하고 있으나 아노다이징 코팅막의 내구성이 약해 표면 코팅막이 쉽게 손상되어 자주 재생을 하거나, 손상된 표면에서 발생한 이탈 입자가 챔버를 오염시키는 문제가 있다. 또한 아노다이징 Al₂O₃ 코팅막을 통해 F, Cl 이온 입자가 쉽게 금속 모재 또는 하부 코팅 막으로 확산하여 상기 모재 또는 하부 코팅막의 구성원소와 반응하여 반응생성물을 형성하는 문제점이 있다. 이와 같이 아노다이징 코팅막이 반응성 가스 및 금속 원자의 확산을 효과적으로 차단하지 못하고, 동시에 외부의 물리적/화학적 충격에 쉽게 손상되는 것은 아노다이징 법으로 형성되는 Al₂O₃ 코팅막이 모재 표면에서 수 마이크로-수십 마이크로 두께까지는 치밀한 구조를 유지하지만 그 이상의 두께에서는 코팅 층 내부에 수직한 방향으로 기공이 형성되기 때문이다. 도 2a 및 2b는 아노다이징한 Al₂O₃ 코팅막을 확대하여 관찰한 사진으로 반응가스와 금속 원소(예 Al)의 확산이 용이하고, 외부의 충격에 쉽게 손상될 수 있는 구조임을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 오염 유발 원소 및 입자의 발생률을 현저히 감소시킨 챔버 및 그 부품의 수명을 연장하고, 진공 플라즈마 챔버 및 그 내부 부품을 제공하는데 있다.

특히, 본 발명은 아노다이징 코팅막을 고밀도, 고경도, 고내식성 소재로 대체하여 플라즈마 진공 장비의 챔버 및 그 내부 부품의 표면 보호막 형성에 적용함으로써 내식성과 수명이 대폭 향상되고 오염 물질 발생률을 대폭 줄인 플라즈마 진공 장비의 챔버 및 그 내부 부품을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 진공 플라즈마 챔버 또는 그 내부에 장착되는 부품을 모재로 하여, 상기 모재를 전해액에 침지하고, 상기 모재에 고전압의 직류 전류를 가하여 모재 표면에 지속적으로 마이크로 아크 또는 플라즈마를 형성하면서 산화물 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법 및 이에 따른 코팅막을 제공한다.

진공 플라즈마 공정 장비에 사용되는 금속 소재의 최외곽 보호막 또는 두개 이상의 다층 보호막 중 일부를 구성하는 아노다이징 Al₂O₃ 코팅막을 고밀도/고경도/고내식 세라믹(예를 들어, 모재의 구성 원소를 포함하는 금속의 산화물(Al₂O₃, ZrO₂, MgO, TiO₂) 또는 이들을 포함하는 복합체) 코팅막으로 대체하는 기술에 대해 상술하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고밀도/고경도/고내식 세라믹 코팅막 형성 방법은 코팅하고자 하는 진공 플라즈마 챔버 또는 그 내부에 장착되는 부품을 전해액에 침지한 후 코팅 대상물에 고전압의 양극 전류를 흘려주는 것이다.

이 때 코팅 대상 물질의 표면에는 가해진 고전압 전류에 의해 미세한 아크(또는 플라즈마)가 발생하므로 이 코팅 방법은 양극 스파크 증착(arc spark deposition), 스파크 방전에 의한 양극 산화 처리(anodic oxidation by spark discharge), 미세방전 전해산화 피막기술(plasma electrolytic oxidation) 등 다양한 명칭으로 불리어지고 있다.

상기 미세방전 전해산화 코팅기술의 핵심은 금속 소재의 표면에 산화물 코팅막을 형성하는 동안 고전압의 직류 전류를 가하여 모재의 표면에 지속적인 마이크로 아크(또는 플라즈마)를 형성하는 것이다. 이때 발생한 마이크로 아크(또는 플라즈마)에 의해 기존의 아노다이징 코팅 시 코팅 두께가 증가함에 따라 필연적으로 형성되는 모재 수직 방향의 미세 기공이 제거되어 고밀도의 산화피막을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 산화피막은 단일 화학식의 산화물일 수도 있으나 모재가 여러 원소를 포함하는 합금일 경우 그 구성원소를 포함하는 산화물들의 복합체 일 수 있다. 경우에 따라서는 전해액의 구성 원소 또는 이로부터 합성된 화합물을 포함하는 복합체 일 수도 있다.

본 발명에 따른 산화피막 형성 방법에 있어서, 전해액으로는 수산화 칼륨 또는 수산화 나트륨과 같은 수산화 알칼리 금속의 수용액과 알칼리 금속의 산소산염을 포함하거나, 또는 Na₂SiO₃, NaAl₂, H₂SO₄, NaF-Na ₂CO₃ 등을 포함하는 용액이 사용될 수 있으며, 이들 전해액의 구성 물질 및 구성비는 코팅하고자 하는 대상 금속소재의 종류에 의해 조정/변경 될 수 있다.

또한 코팅하고자 하는 대상 소재에 흘려주는 전류는 목적하는 코팅층의 두께, 모재의 종류(내지는 조성) 및 모재 형성 방법(예를 들어, 주조, 단조, 압연, 기계 가공, 열처리 여부 등)에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게는 200V 이상의 직류 전류를 흘려주는 것이다. 직류 전류는 완전 직류 전류, 반파 정류한 직류 전류, 직류와 교류를 결합하여 형성된 변형 직류 전류일 수 있으며, 이들의 조합에 의해 시간에 따라 전압 신호가 상승 또는 하강하는 단계를 갖는 직류 전류를 공급할 수도 있다. 경우에 따라 전압 신호가 하강하여 모재에 일정 시간 동안 (-) 전류를 흘려 줄 수도 있는데, 이는 피막 층의 성장을 위해 필요한 Al 원자를 피막 층으로 공급하는 데 그 목적이 있다. 일반적으로 저전압 직류 전류를 가할 경우 표면 마이크로 아크(또는 플라즈마) 발생이 불충분하여 두꺼운 치밀 코팅막을 형성하는 것이 어렵다. 반대로 고전압 직류 전류를 가할 경우 두껍고 치밀한 보호막을 형성할 수는 있으나 대형 부품의 코팅을 위해서는 고전력 장비가 소요되어 산업적 규모로의 적용이 곤란한 단점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 코팅막 형성시 모재에 인가되는 고전압의 상한을 1500 V로 한정한다.

도 3에 본 발명의 일실시예에 따라 알루미늄 7075 합금의 표면(41)에 Al₂O₃ 금속산화물(40)을 코팅한 사진을 나타내었다. 도 2a에서와 같은 아노다이징 산화막에서 관찰되는 모재에 수직한 방향으로의 기공이 형성되지 않았음을 알 수 있다. 도 3과 도 2a의 코팅막 형상으로부터 당연히 유추할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 형성된 산화피막의 경도는 1200 Hv ~ 1600 Hv 로서 아노다이징 피막에 비해 2 ~ 3배 증가하였고, ASTM B117-97 규정에 의해 염수분무법으로 코팅막의 내식성을 평가한 결과 내구시간(endurance time)이 2000 ~ 5000 시간으로 아노다이징 피막의 내구시간인 1000시간에 비해 2 ~ 5 배 증가하였다. 이러한 결과로부터 본 발명에 따른 마이크로 방전 전해산화 피막기술에 의해 형성된 금속 산화물 피막은 기존의 진공 플라즈마 공정 장비의 챔버 및 그 내부 부품에 적용된 아노다이징 산화물 피막을 대체할 수 있는 매우 우수한 보호막이 될 수 있다는 것을 알 수 있다.

한편, 상기한 미세방전 전해산화 피막기술은 200V이상의 고전압을 사용하므로 코팅 대상 모재의 표면적이 증가할수록 사용되는 전력량이 비례하여 증가하게 된다. 따라서, 대면적의 금속 소재 표면에 보호막을 형성하기 위해서는 고전력이 소요됨으로써 산업적 측면에서 제한이 있을 수 있다. 따라서 본 발명에서는 진공 플라즈마 챔버, 라이너, 평판 전극, 하부 기판 지지대, 가스 분산판 등 표면적이 넓은 부품의 표면에 미세 방전 산화 피막을 형성하는 방법을 추가로 제시한다.

즉, 본 발명에서는 대면적의 부품은 두 개 이상의 부분으로 나누어 제작하여 각각의 표면에 보호막을 형성한 후 재조립한다. 또는 하나로 제작된 부품의 표면 일부를 마스킹(masking)하여 특정 부위를 우선적으로 코팅한 후 마스킹의 위치를 변경하여 기 코팅되지 않은 표면을 전해액에 노출한 후 그 표면에 코팅막을 형성하는 순차적 코팅법을 사용할 수도 있다. 이러한 방법으로 본 발명에서는 저전력의 코팅 장비를 이용하면서도 대면적의 플라즈마 진공 챔버 및 그 내부 부품 표면에 고밀도 산화물 보호막을 형성할 수 있다.

대면적 부품을 2개 이상의 부분으로 나누어 제작-코팅한 후 조립할 경우 이음매 부분은 서로 부합하는 단차를 주거나, 키홀(key hole)을 형성하거나, 홈을 파거나 또는 플라즈마 및 반응가스와 접하는 내측면에 제3의 보조물을 구비하여 반응가스 및 플라즈마에 의해 이음매 부분이 손상되는 것을 방지 할 수 있다.

본 발명에서 제안한 미세방전 산화피막은 기존의 모든 아노다이징 산화물 피막을 대체하여 적용될 수 있다. 즉, 금속 모재 표면의 단층 최외곽 보호막으로 사용될 수 있고, 한 개 이상의 중간층 위에 형성될 수 있으며, 2개 이상의 다층 보호막 중 중간층 코팅소재로 적용될 수도 있다.

바람직하게는 미세방전 산화물 피막의 두께는 10 마이크로미터 내지 200마이크로미터로 하는 것이 좋다.

아울러 미세방전 산화 피막과 모재의 접착 강도를 증가시키기 위한 전처리(물리/화학적 세정, 표면 거칠기 형성 등) 및 피막의 표면 조도 제어 및 피막 표면의 결함 제거를 위한 후처리(연마, 블라스팅(blasting)) 공정이 적용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 마이크로 방전 산화 피막으로 모재의 최외곽 보호막을 형성하였다 하더라도 피막 내부의 기공을 완전히 제거하는 것이 어려울 경우가 있다. 따라서 마이크로 방전 산화 피막 형성 후 그 내부의 기공을 이종의 물질(예를 들면, 불화금속염, 유기산염, Si, SiO₂, 폴리머 등)을 이용하여 충진 할 수도 있다. 만약 내부 피막의 일부로 마이크로 방전 산화 피막을 형성하고, 그 위에 열용사 코팅 등의 방법으로 최외곽 피막으로 형성하였을 경우에는 최외곽 보호 피막을 봉공처리하는 것이 바람직하며, 필요하다면 각 층에 대해 구별 없이 봉공 처리하는 것도 가능하다. 바람직하게는 Si 또는 SiO₂로 보호 피막 기공을 충진하는 것이 좋으며, 이는 Si 또는 SiO₂가 반응가스에 의해 SiF₂, SiF₄, SiCl₂, SiCl₄ 등의 휘발성 생성물을 형성하여 쉽게 챔버 내부로부터 쉽게 제거될 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명에서 제안한 보호 피막 형성 방법은 신규로 제작하는 진공 플라즈마 챔버 및 그 내부 부품 뿐만 아니라 사용 중 손상 받았거나 주기적 세정 후 부품의 신뢰성 확보 차원에서 실행되는 재생 과정에도 동일하게 적용 될 수 있다.

이상에서 구체적인 실시예를 중심으로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위안에서 당업자에게 다양한 변형 및 개량이 가능할 것이다.

본 발명에 따르면, 금속 소재로 제조된 진공 플라즈마 챔버 및 내부 부품의 보호막으로 종래의 기술에서 적용되던 아노다이징 세라믹 코팅을 상기 아노다이징 세라믹 코팅에 비해 내부 기공률이 대폭 감소되어 경도가 2-3배 이상 증가하고, 염수 분무시 내구시간이 2-5배 이상 향상된 고밀도/고내식/고경도의 마이크로 방전 산화 피막을 제공한다. 따라서, 챔버 및 내부 부품의 보호피막이 내/외부의 기계적/열적/화학적 충격에 의해 박리되거나 표면 손상에 의해 형성된 입자가 방출되어 챔버를 오염시키는 현상을 방지하고, F, Cl 이온 등이 모재 또는 하부 코팅 막으로 확산되거나 반대로 모재 또는 하부 코팅의 금속 원자가 상부 코팅측으로 확산하는 것을 방지하여 금속 염화물이나 불화물의 형성을 방지할 수 있으며, 이를 통해 최종적으로는 진공 플라즈마 부품의 교체 주기 및 세정 주기를 연장하고, 내부 오염원의 발생률을 감소시켜 반도체/ LCD의 품질과 신뢰성을 향상시키고 제조 단가를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (11)

1. 진공 플라즈마 챔버 또는 그 내부에 장착되는 부품을 모재로 하여, 상기 모재를 전해액에 침지하고,

   상기 모재에 고전압의 직류 전류를 가하여 모재 표면에 지속적으로 마이크로 아크 또는 플라즈마를 형성하면서 산화물 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하는

   진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 모재에 인가되는 고전압은 200V 이상인 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전해액은 수산화 칼륨 또는 수산화 나트륨과 같은 수산화 알칼리 금속의 수용액, 알칼리 금속의 산소산염을 포함하는 용액, 또는 Na₂SiO₃, NaAl₂, H₂SO₄, NaF-Na₂CO₃ 등을 포함하는 용액 중에서 선택되는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 코팅막은 Al₂O₃, ZrO₂, MgO, TiO₂ 또는 이들을 포함하는 복합체인 것을 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 모재에 코팅막을 형성하기 전에 물리적/화학적 세정(cleaning), 표면 거칠기 형성 등의 전처리 공정을 수행하거나, 코팅막 형성후 연마 또는 표면 거칠기 형성 등의 후처리 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 고전압의 직류 전류는 완전 직류, 반파 정류한 직류, 직류와 교류를 결합하여 형성된 변형 직류 전류를 포함하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 모재가 대면적인 경우, 둘 이상의 부분으로 나누어 각각에 코팅막을 형성한 후, 각 부분을 결합하는 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 각 부분은 코팅층 형성 후 체결이 용이하도록 결합부에 단차, 홈, 키홀을 구비하거나 이음매 부분에 제3의 보호물을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 코팅막 형성 후, 코팅막 내부의 기공을 불화금속염, 유기산염, Si, SiO₂, 폴리머 등의 이종 물질로 충진하는 단계를 추가로 포함하는 진공 플 라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 모재가 대면적인 경우, 모재의 일부분을 마스킹하여 1차로 코팅하고, 마스킹된 부분을 2차로 코팅하는 순차적인 방법에 의하여 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 플라즈마 챔버용 코팅막 제조방법.
11. 제1항에 의하여 제조된 진공 플라즈마 챔버용 코팅막.

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