KR100932233B1 - Heater manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 지지용 서셉터에 장착되는 히터 블럭을 제조하는 방법에 관한 것이며, 본 발명에 따른 히터 제조방법은, RF 단자 및 RF 단자 체결홈 내에 필러를 장착하는 단계; RF 단자를 몰리브덴 단자와 접촉하도록 히터 블럭에 형성되어 있는 RF 단자 체결홈 내에 삽입 고정하는 단계; 상기 필러를 용해하여 상기 RF 단자와 히터 블럭을 브레이징하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for manufacturing a heater block mounted to a susceptor for supporting a substrate, and the method for manufacturing a heater according to the present invention includes: mounting a filler in an RF terminal and an RF terminal fastening groove; Inserting and fixing the RF terminal into the RF terminal fastening groove formed in the heater block to contact the molybdenum terminal; And melting the filler to braze the RF terminal and the heater block.
히터, 서셉터, 필러, 몰리브덴 단자 Heater, susceptor, filler, molybdenum terminals
Description
본 발명은 기판 지지용 서셉터에 장착되는 히터 블럭을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a heater block mounted to a susceptor for supporting a substrate.
종래의 서셉터(susceptor) 구성을 보면 도 1에 도시된 바와 같다. 이를 참조하면 서셉터는 크게 블럭(10), 메쉬(20), 열선(30), 로드부(40)로 구성된다. A conventional susceptor configuration is shown in FIG. 1. Referring to this, the susceptor is largely composed of a
상기 블럭(10)의 재질은 열선(30)으로부터 공급되는 열이 서셉터 표면에서 균일하게 분포 되도록 하기 위해 일반적으로 열전도율이 우수한 소재를 사용하게 된다. 현재 반도체 장비에서 사용되는 재질은 저온공정(500℃ 이하)에서 알루미늄을 주로 사용하고, 고온공정(500℃ 이상)에서는 인코넬 또는 질화 알루미늄 계열의 세라믹을 사용하고 있다. The material of the
또한 열선(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 블럭(10) 내의 중간 부분에 내장되어 있으면서 블럭(10)에 열을 공급하기 위한 것으로서, 블럭(10)의 크기 또는 요구되는 특성에 따라 여러 개로 구성된다.Also, as shown in FIG. 1, the
다음으로 매쉬(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 블럭(10) 내의 표면 쪽에 내장되어 있으면서 RF 바이어스를 인가받는 구성요소이다. 이 매쉬(20)는 최적의 효 율을 위하여 블럭(10) 내에서 최대한 표면 쪽에 가깝게 내장되는데, 실제로 매쉬와 블럭 표면 사이의 두께(d1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 1mm 정도에 불과하다. Next, as shown in FIG. 1, the
다음으로 로드부(40)는 상기 서셉터를 지지함과 동시에 상기 매쉬(20) 및 열선(30)에 각각 전원을 인가한다. 예를 들어 매쉬(20)에는 RF 전원을 인가하는 RF 전원 공급 단자(42)가 연결되며, 열선(30)에는 히터 파워를 인가하는 히터 전원 공급 단자(44)가 연결된다. 이렇게 전원을 인가하는 배선은 상기 로드부(40)의 내측에 배치되어 블럭(10)으로 인도된다. 그리고 이 로드부(40)가 서셉터 자체를 수직이동시킬 수도 있다. Next, the
RF 전원 공급 단자(42)의 조립 과정을 살펴 보면 다음과 같다. 먼저 RF 전원 공급 단자(42)를 블럭(10)에 형성되어 있는 장착홈에 삽입한다. 이때 장착홈 내에는 매쉬(30)와 연결되어 있는 몰리브덴 단자(22)가 노출되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 몰리브덴 단자(22) 상에 압연된 필러(filler, 50)를 올려 놓은 상태에서 RF 전원 공급 단자(42)를 단단하게 고정한다. 즉, RF 전원 공급 단자(42)가 압연된 필러(50)를 사이에 두고, 몰리브덴 단자(22)와 접촉된 상태에서 장착홈의 나사와 단자의 나사가 견고하게 고정되는 것이다. 이 상태에서 메쉬(20)와 단자(42)가 전기적으로 연결되도록 브레이징을 실시한다. 그러면 도 3에 도시된 바와 같이, 필러(50)가 녹으면서 RF 전원 공급 단자(42)와 장착홈 사이에 충진되고, RF 전원 공급 단자(42)와 몰리브덴 단자(22) 사이에 장애물이 없어져서 양자가 접촉하게 된다. Looking at the assembly process of the RF
그런데 이 과정에서 단단히 고정되었던 RF 전원 공급 단자(42)의 위치가 변 화되어 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우 유격이 발생할 여지가 생긴다. 따라서 외부에서 아주 약한 힘이 가해지더라도 RF 전원 공급 단자(42)가 좌우로 흔들려서 단자와 매쉬(20)가 이격되는 현상이 발생한다. However, the position of the RF
이러한 문제는 RF전원 공급 단자 뿐만아니라, 히터 파워 공급 단자에서도 동일하게 발생할 수 있다. This problem may occur in the heater power supply terminal as well as the RF power supply terminal.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 RF 단자와 몰리브덴 단자를 직접 접촉시킨 상태에서 브레이징하여 접합 강도를 향상시키는 히터 제조방법 및 이 제조방법에 의하여 제조되는 히터를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a heater manufacturing method for improving the bonding strength by brazing in a state of directly contacting the RF terminal and molybdenum terminal and a heater manufactured by the manufacturing method.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 히터 제조방법은, RF 단자 및 RF 단자 체결홈 내에 필러를 장착하는 단계; RF 단자를 몰리브덴 단자와 접촉하도록 히터 블럭에 형성되어 있는 RF 단자 체결홈 내에 삽입 고정하는 단계; 상기 필러를 용해하여 상기 RF 단자와 히터 블럭을 브레이징(brazing)하는 단계;를 포함한다. Heater manufacturing method according to the present invention for achieving the above technical problem, the step of mounting a filler in the RF terminal and the RF terminal fastening groove; Inserting and fixing the RF terminal into the RF terminal fastening groove formed in the heater block to contact the molybdenum terminal; And melting the filler to braze the RF terminal and the heater block.
본 발명에서 상기 RF 단자는 상기 RF 단자 체결홈의 중앙에 삽입되어, 상기 메쉬와 접촉하여 RF 를 공급하는 제1 블럭;과 상기 제1 블럭과 상기 RF 단자 체결홈 사이에 삽입되어 상기 제1 블럭을 상기 메쉬 방향으로 밀면서 상기 제1 블럭을 상기 블럭에 고정하는 제2 블럭;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the RF terminal is inserted into the center of the RF terminal fastening groove, the first block for supplying RF in contact with the mesh; and inserted between the first block and the RF terminal fastening groove and the first block And a second block for fixing the first block to the block while pushing in the mesh direction.
그리고 상기 RF 단자 및 RF 단자 체결홈 내에 필러를 장착하는 단계는, 상기 제2 블럭의 외주면에 선형 필러를 권취하는 단계; 상기 제1 블럭의 외주면 중 상기 제2 블럭의 상단과 만나는 부분에 선형 필러를 권취하는 단계; 상기 RF 단자 체결 홈 내부 중 상기 몰리브덴 단자 측면에 압연 필러를 장착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The mounting of the filler in the RF terminal and the RF terminal fastening groove may include: winding a linear filler on an outer circumferential surface of the second block; Winding a linear filler on a portion of an outer circumferential surface of the first block that meets an upper end of the second block; And mounting a rolling filler on the side of the molybdenum terminal in the RF terminal fastening groove.
여기에서 상기 RF 단자 체결홈 내부 중 상기 몰리브덴 단자 측면에 압연 필러를 장착하는 단계는, 상기 몰리브덴 단자 측면에 3 ~ 4개의 압연 필러를 채우는 것이, RF 단자와 몰리브덴 단자 간의 접합 강도를 향상시킬 수 있어서 바람직하다. Here, the step of mounting a rolling filler on the molybdenum terminal side of the inside of the RF terminal fastening groove, filling the three to four rolling fillers on the molybdenum terminal side, it is possible to improve the bonding strength between the RF terminal and molybdenum terminal desirable.
본 발명은 RF 단자에 대해서만 기술하였지만, 본 발명은 RF 단자 뿐만아니라, 히터 전원 공급단자에도 동일하게 적용될 수 있다. Although the present invention has been described only for the RF terminal, the present invention can be equally applied to not only the RF terminal but also the heater power supply terminal.
본 발명에 따르면 RF 단자를 히터에 고정하는 과정에서 RF 단자와 몰리브덴 단자를 직접 접촉시키므로 브레이징 과정에서 RF 단자의 위치 변화가 없으며, RF 단자와 몰리브덴 단자 사이의 접합 강도가 향상되는 효과가 있다. According to the present invention, since the RF terminal and the molybdenum terminal are directly contacted in the process of fixing the RF terminal to the heater, there is no change in the position of the RF terminal in the brazing process, and the bonding strength between the RF terminal and the molybdenum terminal is improved.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 기판 지지용 서셉터는 도 4에 도시된 바와 같이, 블럭(110), 메쉬(120), 열선(도면에 미도시), RF 단자 체결홈(112), RF 단자(140), 히팅 파워 체결홈(도면에 미도시), 히팅 파워 공급부(도면에 미도시)를 포함하여 구성된다. 여기에서 블럭(110), 메쉬(120), 열선, RF 단자 체결홈(112), 히팅 파워 체결홈, 히팅 파워 공급부는 전술한 그것과 실질적으로 동일하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다. As shown in FIG. 4, the substrate support susceptor according to the present embodiment includes a
따라서 이하에서는 RF 단자(140)를 위주로 설명한다. Therefore, the following description focuses on the
본 실시예에 따른 RF 단자는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 단자(142)와 제2 단자(144) 2 부분으로 이루어진다. As shown in FIG. 4, the RF terminal according to the present exemplary embodiment includes two parts of the
먼저 제1 단자(142)는 상기 RF 단자 체결홈(112)의 중앙에 삽입되어, 상기 메쉬(120)와 직접 접촉하여 RF 전원을 메쉬(120)에 공급하는 구성요소이다. 따라서 이 제1 단자(142)는 서셉터 외부에 배치되는 RF 공급원(도면에 미도시)과 연결되어 있다. First, the
또한 이 제1 단자(142)의 말단은 도 4에 도시된 바와 같이, 외주 방향으로 돌출된 걸림부(142a)를 가진다. 이 걸림부(142a)는 제1 단자(142)의 다른 부분보다 큰 직경을 가져서 외측으로 돌출되어 있으며, 후술하는 제2 단자(144)의 걸림턱(144a)과 접촉하여 제1 단자(142)의 말단이 메쉬(120)와 확실하게 접촉되도록 한다. In addition, the end of the
다음으로 제2 단자(144)는 상기 제1 단자(142)와 상기 RF 단자 체결홈(112) 사이에 삽입되어 상기 제1 단자(142)를 상기 메쉬(120) 방향으로 밀면서 상기 제1 단자(142)를 상기 블럭(110)에 고정하는 구성요소이다. 즉, 이 제2 단자(144) 스스로가 블럭(110)과 견고하게 결합되고, 이 상태에서 제1 단자(142)를 메쉬(120) 방 향으로 밀면서 고정시킨다. 따라서 이 제2 단자(142)에 의하여 제1 단자(144)가 메쉬(120)와 확실하게 접촉할 수 있는 것이다. Next, the
이를 위하여 제2 단자(144)에는 제1 나사면(144b)과 걸림턱(144a)이 형성된다. To this end, a
먼저 제1 나사면(144b)은 제2 단자(144)의 외주면에 형성되며, RF 단자 체결홈(112)의 내주면에 형성되는 제2 나사면과 대응된다. 즉, 제1 나사면이 암나사면이면, 제2 나사면이 숫나사면이고, 반대로 제1 나사면이 숫나사면이면, 제1 나사면이 암나사면으로 형성되는 것이다. 따라서 제1 나사면(144b)과 제2 나사면이 결합되어 제2 단자(144)가 블럭(110)에 견고하게 결합될 수 있는 것이다. First, the
다음으로 걸림턱(144a)은, 전술한 걸림부(142a)와 접촉하여 상기 제1 단자(142)의 말단을 상기 메쉬(120) 방향으로 미는 구성요소이다. 즉, 제2 단자(144)에는 제1 단자(142)가 삽입될 수 있을 정도의 제1 단자 삽입홀(144c)이 형성되는데, 다른 부분은 제1 단자(142)의 직경과 거의 동일한 크기로 형성되는데, 걸림턱(144a) 부분은 제1 단자의 걸림부(144a)가 삽입될 수 있을 정도의 크기로 넓게 형성되는 것이다. Next, the
따라서 제2 단자(144)가 RF 단자 체결홈(112)을 따라 나사 결합하면서 전진하면, 걸림턱(144a)에 제1 단자의 걸림부(142a)가 걸려서 메쉬(120) 방향으로 전진하는 것이다. Therefore, when the
이하에서는 이러한 구조의 RF 단자(140)를 히터(110)에 결합하는 방법을 설 명한다. Hereinafter, a method of coupling the
먼저 RF 단자(140) 및 RF 단자 체결홈(112) 내에 필러(160)를 장착한다. RF 단자(140)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 선형 필러(162)가 감겨서 장착된다. 제1 단자(142)와 제2 단자(144) 사이의 공간에 채워지는 필러(162)는 제1 단자(142)의 외주면에 감기고, 제2 단자(144)와 RF 단자 체결홈(112) 사이에 채워지는 필러(162)는 제2 단자(144)의 외주면에 감긴다. 이때 단자의 외면에 감기는 선형 필러(162)의 회수는 5 ~ 6 회 정도가 바람직하다. First, the
그리고 RF 단자 체결홈(112) 내의 몰리브덴 단자(114) 주위에는 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 압연된 필러(164)가 배치된다. 즉, 몰리브덴 단자(114) 위에는 필러가 배치되지 않고, 그 주위에 3 ~ 4개의 압연 필러(164)가 배치되는 것이다. 이렇게 필러를 장착하면, RF 단자(142)와 몰리브덴 단자(114)가 직접 접촉할 수 있다. 4 and 5, the rolled
다음으로 RF 단자(140)를 RF 단자 체결홈(112) 내에 삽입하여 고정한다. 제2 단자(144)의 제1 나사면(144b)과 RF 단자 체결홈(112)의 제2 나사면을 이용하여 RF 단자(140)를 체결홈(112) 내에 고정하는 것이다. 이때, 제1 단자(142)의 말단이 몰리브덴 단자(114)와 접촉하도록 제2 단자(144)를 회전시켜 RF 단자를 고정시킨다. Next, the
다음으로 필러(160)를 용해하여 상기 RF 단자(140)와 히터(110)를 접합한다. 그러면 몰리브덴 단자(114) 주변에 배치된 필러(164)가 몰리브덴 단자(114) 주변의 빈 공간을 채우면서 제1 단자(142)의 말단과 몰리브덴 단자(114)를 견고하게 접합시킨다. 그리고 제1 단자(142)에 감겨 있던 필러와 제2 단자(144)에 감겨 있던 필 러는 각각 제1 단자(142)와 제2 단자(144) 사이의 공간과, 제2 단자(144)와 체결홈(112) 사이의 공간을 채운다. 따라서 제1 단자(142)와 제2 단자(144)가 견고하게 접합되고, 제2 단자(144)와 체결홈(112)도 견고하게 접합된다. Next, the
이렇게 RF 단자(140)를 체결홈(112)에 접합시키면 RF 단자(140)를 체결홈(112)에 견고하게 고정한 후, 브레이징하는 과정에서 RF 단자(140)의 위치 변화가 발행하지 않으므로, RF 단자(140)는 견고하게 고정된 상태를 유지한다. 따라서 완성된 RF 단자가 외부의 충격에 쉽게 좌우로 흔들리는 문제점이 해결된다. When the
도 1은 종래의 기판 지지용 서셉터의 구조를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional substrate support susceptor.
도 2, 3은 종래의 RF 단자 결합 방법을 설명하는 확대 단면도들이다. 2 and 3 are enlarged cross-sectional views illustrating a conventional RF terminal coupling method.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 제조 방법을 도시하는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing a heater manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 필러 배치 방법을 도시하는 평면도이다. 5 is a plan view illustrating a rolled filler arrangement method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 구조를 도시하는 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing a heater structure according to an embodiment of the present invention.
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