반도체/DISPLAY용 챔버 및 내부 구조물들은 전기 전도성이 좋고 내부식성이 우수한 Al, Ni 계열을 대부분 사용하고 있음.
Device shrinkage에 따른 고 품질 특성의 요구에 따라 내부식, 내플라즈마, 내화학 특성이 우수한 anodizing, Y2O3, ALD등의 external coating을 적용함.
하지만 200℃ 이상의 공정에서는 열팽창 계수 및 전계강도 분포 차이로 인하여 crack, arcing등의 문제가 발생되어 적용에 한계를 갖고 있음.
고기능성 표면 개질 기술인 PSM은 금속 bulk가 갖고 있는 특성은 유지하되 표면만 고기능성의 특성을 갖는 화합물로 변경함으로써 기존의 코팅이 갖고 있는 문제점들을 해결할 수 있어 차세대 기술로 대두되고 있음.

“고기능성 표면 개질 기술 (Electronic, magnetic, photonic, biological, catalytic, chemical)”

PSM 특성

  • Process gas(F, Cl, O2)에 대한 corrosion 방지
  • 자연 열화(Erosion) 방지
  • 내마모성, 내화학성, 내 plasma 특성 매우 우수.
  • 열적 열화에 대한 모재 변형율 동일하게 유지.
  • 저온 process(<150°C) : 모재 변형 및 표면 손상 없음
  • Particle issue 없음. 기존 coating과 차별화되어 있어 crack 및 delamination 발생하지 않음.
  • 형태 변형 없음 : 모재 형태에 상관없이 균일하게 코팅됨.
  • Showerhead hole등의 내부에도 균일하게 코팅됨.

적용 application

반도체/LCD/OLED 고온 공정용 장비의 챔버내 핵심 부품에 적용.

  • 샤워헤드(가스 분배 장치)
  • Metal heater
  • 각종 bolt류 및 구조물 등

PSM 차별화

Item Al Bare External Coating PSM
종류 6061, 고순도 Y2O3, ALD F, N, O
코팅 두께 > 10㎛ < 1㎛
내부식성 × / ○
내플라즈마성 × / ○
저온 프로세스 ◎ / ×
Life time ×
형상 변화(Hole size) ×(치수 변화)
고온 공정 적용(CVD, ALD) ×(Crack)
Price ◎ / ○ ○ / ×
Remark Etcher등 적합 CVD, ALD등 적합