KR101070605B1 - Ceramic heater for semiconductor wafer and a manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101070605B1 KR1020100098078A KR20100098078A KR101070605B1 KR 101070605 B1 KR101070605 B1 KR 101070605B1 KR 1020100098078 A KR1020100098078 A KR 1020100098078A KR 20100098078 A KR20100098078 A KR 20100098078A KR 101070605 B1 KR101070605 B1 KR 101070605B1
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김봉수
서병주
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(주)보부하이테크
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Abstract

본 발명은 히터 플레이트와 샤프트를 복합재료를 이용하여 접합함으로 인해, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 내구성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(220), 상기 히터 플레이트(220)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(220)를 지지하는 샤프트(230) 및 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(290)를 포함하여 구성되되, 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)는 질화 알루미늄 소결체이며, 상기 접합플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료인, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200)를 제조하면, 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료를 이용하여 히터 플레이트와 샤프트를 접합함으로 인해, 종래의 1,700~1,800℃의 온도에서 접합하는 대신, 700~1,000℃의 온도에서 접합이 가능하므로, 세라믹 히터의 내구성을 향상시킨 효과가 있으며, 샤프트를 열전도율이 낮은 알루미나를 사용함으로 인해, 세라믹 히터에서 나온 열이 샤프트 방향으로 전도되는 것을 완화함으로써, 샤프트와 히터 플레이트의 접합 부위가 균열되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater for a semiconductor wafer and a method of manufacturing the same, by which the heater plate and the shaft are bonded using a composite material, thereby improving the durability of the ceramic heater for the semiconductor wafer. A heater plate 220, a shaft 230 positioned on a lower surface of the heater plate 220 to support the heater plate 220, and a junction positioned between the heater plate 220 and the shaft 230. It is configured to include a plate 290, wherein the heater plate 220 and the shaft 230 is an aluminum nitride sintered body, the bonding plate 290 is a ceramic wafer ceramic heater for a composite material mixed with ceramic and aluminum When manufacturing the 200, by joining the heater plate and the shaft using a composite material mixed with ceramic and aluminum, Instead of bonding at a temperature of 1,700 ~ 1,800 ℃, it is possible to bond at a temperature of 700 ~ 1,000 ℃, which has the effect of improving the durability of the ceramic heater. By mitigating conduction in this shaft direction, there is an effect of preventing the joining portion of the shaft and the heater plate from cracking and improving durability.

Description

반도체 웨이퍼용 세라믹 히터 및 그 제조방법{Ceramic Heater for semiconductor wafer and a manufacturing method thereof}Ceramic heater and semiconductor manufacturing method for semiconductor wafer

본 발명은 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히터 플레이트와 샤프트를 복합재료를 이용하여 접합함으로 인해, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 내구성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater for a semiconductor wafer and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor wafer ceramic that can improve durability of a ceramic heater for a semiconductor wafer by joining a heater plate and a shaft using a composite material. A heater and a method of manufacturing the same.

반도체 제조장치의 제조공정에 있어서, 반도체 박막의 성막 처리, 에칭 처리, 레지스트막의 소성처리 등에 반도체 웨이퍼를 가열하기 위해 히터가 이용되고 있다.In the manufacturing process of a semiconductor manufacturing apparatus, a heater is used to heat a semiconductor wafer for film formation processing, etching processing, baking process of a resist film, etc. of a semiconductor thin film.

온도 제어성이 뛰어나고, 반도체소자의 배선의 미세화와 웨이퍼 열처리 온도의 정밀도 향상이 요구됨에 따라 세라믹 히터가 널리 사용되고 있다.Ceramic heaters have been widely used due to excellent temperature controllability, finer wiring of semiconductor devices, and improved precision of wafer heat treatment temperature.

대한민국공개특허 제10-2008-0037879호(2008.05.02.)에는 세라믹 히터 및 이의 제조방법이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 10-2008-0037879 (2008.05.02.) Discloses a ceramic heater and a method of manufacturing the same.

상기 세라믹 히터는 세라믹 재질의 절연 기판(히터 플레이트)과 지지대(샤프트)를 1,700~1,800℃의 온도에서 접합하는데, 고온에서의 접합으로 인해 제품의 수명이 저하되는 문제가 있다. The ceramic heater bonds an insulating substrate (heater plate) and a support (shaft) made of a ceramic material at a temperature of 1,700 to 1,800 ° C. However, the ceramic heater has a problem in that the lifetime of the product is reduced.

또한, 히터 플레이트 상단에 위치한 웨이퍼를 세라믹 히터가 가열하는 동안에, 일부 열이 히터 플레이트와 접합된 샤프트에 전달되는데, 히터 플레이트와 샤프트의 접합 부위에 열응력이 누적되면 균열이 발생하게 되어 수명을 단축시키는 문제가 있다.
In addition, while the ceramic heater heats the wafer located on the top of the heater plate, some heat is transferred to the shaft bonded to the heater plate. When heat stress accumulates at the junction of the heater plate and the shaft, cracks occur and shorten the lifespan. There is a problem.

본 발명자는 복합재료를 이용하여 히터 플레이트와 샤프트를 접합하므로 인해, 고온에서의 접합 문제와 샤프트로 열이 전달되는 문제를 해결하여, 내구성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터를 개발하였다.
The present inventors have developed a ceramic heater for a semiconductor wafer that can improve durability by solving the problem of heat transfer to the shaft and the problem of bonding at high temperature due to bonding the heater plate and the shaft using a composite material.

KR 10-2008-0106177 (공개번호) 2008.12.04.KR 10-2008-0106177 (publication number) 2008.12.04.

본 발명의 목적은 히터 플레이트와 샤프트를 복합재료를 이용하여 접합함으로 인해, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 내구성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ceramic wafer ceramic heater and a method for manufacturing the same, which can improve the durability of the ceramic heater for the semiconductor wafer by bonding the heater plate and the shaft using a composite material.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

본 발명은, 상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(220), 상기 히터 플레이트(220)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(220)를 지지하는 샤프트(230) 및 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(290)를 포함하여 구성되되, 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)는 질화 알루미늄 소결체이며, 상기 접합플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료인, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200)를 제공한다.The present invention, the heater plate 220 for heating the semiconductor wafer seated on the upper surface, the shaft 230 and the heater plate 220 which is located on the lower surface of the heater plate 220 to support the heater plate 220. And a bonding plate 290 positioned between the shaft 230, wherein the heater plate 220 and the shaft 230 are aluminum nitride sintered bodies, and the bonding plate 290 is made of ceramic and aluminum. The ceramic heater 200 for a semiconductor wafer which is a composite material which mixed these is provided.

상기 접합 플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료로 이루어지되, 상기 세라믹은 규소(Si), 탄화규소(SiC), 탄소섬유(Carbon Fiber) 및 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The junction plate 290 is made of a composite material mixed with ceramic and aluminum, the ceramic is composed of silicon (Si), silicon carbide (SiC), carbon fiber (Carbon Fiber) and carbon nanotube (Carbon Nano Tube) It is characterized in that any one selected from the group.

상기 접합 플레이트(290)는 탄화규소(SiC) 80~83부피%와 알루미늄 17~20부피%를 혼합하거나, 탄소섬유(Carbon Fiber) 37~40부피%와 알루미늄 60~63부피%를 혼합하거나, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 37~40부피%와 알루미늄 60~63부피%를 혼합하거나, 규소(Si) 17~25부피%와 알루미늄 75~83부피%를 혼합하는 것을 특징으로 한다.The bonding plate 290 may be mixed 80 to 83% by volume of silicon carbide (SiC) and 17 to 20% by volume of aluminum, or 37 to 40% by volume of carbon fiber and 60 to 63% by weight of aluminum, Carbon nano tube 37 to 40% by volume and 60 to 63% by volume of aluminum, or silicon (Si) 17 to 25% by volume and 75 to 83% by volume of aluminum.

또한, 본 발명은, 상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(320), 상기 히터 플레이트(320)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(320)를 지지하는 샤프트(330) 및 상기 히터 플레이트(320)와 상기 샤프트(330)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(390)를 포함하여 구성되되, 상기 히터 플레이트(320)는 질화 알루미늄 소결체이고, 상기 샤프트(330)는 알루미나이며, 상기 접합 플레이트(390)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료인, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300)를 제공한다.In addition, the present invention, the heater plate 320 for heating the semiconductor wafer seated on the upper surface, the shaft 330 and the heater plate (located on the lower surface of the heater plate 320 to support the heater plate 320) And a junction plate 390 positioned between 320 and the shaft 330, wherein the heater plate 320 is an aluminum nitride sintered body, the shaft 330 is alumina, and the junction plate 390. ) Provides a ceramic wafer 300 for a semiconductor wafer, which is a composite material mixed with ceramic and aluminum.

상기 접합 플레이트(390)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료로 이루어지되, 상기 세라믹은 탄화규소(SiC) 또는 탄소섬유(Carbon Fiber) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. The junction plate 390 is made of a composite material mixed with ceramic and aluminum, the ceramic is characterized in that any one of silicon carbide (SiC) or carbon fiber (Carbon Fiber).

상기 접합 플레이트(390)는 접합 플레이트A(390a), 접합 플레이트B(390b) 및 접합 플레이트C(390c)로 이루어지되, 상기 접합 플레이트A(390a)는 탄화규소(SiC) 80~83부피%와 알루미늄 17~20부피%를 혼합하고, 상기 접합 플레이트B(390b)는 탄화규소(SiC) 76~79부피%와 알루미늄 21~24부피%를 혼합하며, 상기 접합 플레이트C(390c)는 탄화규소(SiC) 72~75부피%와 알루미늄 25~28부피%를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The junction plate 390 is made of a junction plate A (390a), a junction plate B (390b) and a junction plate C (390c), the junction plate A (390a) is 80 to 83% by volume of silicon carbide (SiC) and 17 to 20% by volume of aluminum is mixed, and the junction plate B (390b) is mixed with 76 to 79% by volume of silicon carbide (SiC) and 21 to 24% by volume of aluminum, and the junction plate C (390c) is made of silicon carbide ( SiC) 72 to 75% by volume and 25 to 28% by volume of aluminum.

한편, 본 발명은, 히터 플레이트를 제조하는 단계(S210); 샤프트를 제조하는 단계(S220); 상기 히터 플레이트에 매립된 단자와 인입선을 브레이징하는 단계(S230); 및 상기 접합 플레이트를 이용하여 상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 단계(S240); 를 포함하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 제조방법을 제공한다.On the other hand, the present invention, the step of manufacturing a heater plate (S210); Manufacturing a shaft (S220); Brazing a terminal and a lead wire embedded in the heater plate (S230); And bonding the heater plate and the shaft using the bonding plate (S240). It provides a method of manufacturing a ceramic heater for a semiconductor wafer comprising a.

또한, 본 발명은, 히터 플레이트를 제조하는 단계(S310); 샤프트를 제조하는 단계(S320); 및 상기 히터 플레이트에 매립된 단자와 인입선을 브레이징하는 공정과 상기 접합 플레이트를 이용하여 상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 공정을 동시에 수행하는 단계(S330); 를 포함하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 제조방법을 제공한다.
In addition, the present invention, the step of manufacturing a heater plate (S310); Manufacturing a shaft (S320); And simultaneously performing a step of brazing a terminal and a lead wire embedded in the heater plate and a step of bonding the heater plate and the shaft by using the joining plate (S330). It provides a method of manufacturing a ceramic heater for a semiconductor wafer comprising a.

본 발명에 따른 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터는, 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료를 이용하여 히터 플레이트와 샤프트를 접합함으로 인해, 종래의 1,700~1,800℃의 온도에서 접합하는 대신, 700~1,000℃의 온도에서 접합이 가능하므로, 세라믹 히터의 내구성을 향상시킨 효과가 있으며, 샤프트를 열전도율이 낮은 알루미나를 사용함으로 인해, 세라믹 히터에서 나온 열이 샤프트 방향으로 전도되는 것을 완화함으로써, 샤프트와 히터 플레이트의 접합 부위가 균열되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키는 효과가 있다.The ceramic heater for a semiconductor wafer according to the present invention is bonded to a heater plate and a shaft by using a composite material mixed with ceramic and aluminum, so that the temperature is 700 to 1,000 ° C. instead of the conventional 1,700 to 1,800 ° C. Since it can be bonded at, it has the effect of improving the durability of the ceramic heater, and by using alumina having a low thermal conductivity of the shaft, by reducing the conduction of heat from the ceramic heater in the shaft direction, the joint portion of the shaft and the heater plate There is an effect of preventing the cracks to improve durability.

또한, 복합재료를 이용하여 히터 플레이트와 샤프트를 700~1,000℃의 온도에서 접합할 수 있으므로, 접합하는 단계와 브레이징하는 단계의 순서를 바꾸거나 동시에 수행하므로 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, since the heater plate and the shaft can be bonded using a composite material at a temperature of 700 to 1,000 ° C., the order of bonding and brazing may be changed or performed simultaneously, thereby improving productivity.

도 1은 종래의 반도체 웨이퍼용 히터(100)를 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200)를 나타낸 구성도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300)를 나타낸 구성도이고,
도 4는 종래의 세라믹 히터 제조방법에 대한 순서도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 히터 제조방법에 대한 순서도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터 제조방법에 대한 순서도이다.
1 is a block diagram showing a conventional heater 100 for a semiconductor wafer,
2 is a block diagram showing a ceramic wafer 200 for a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention,
3 is a block diagram showing a ceramic heater 300 for a semiconductor wafer according to another embodiment of the present invention,
Figure 4 is a flow chart for a conventional ceramic heater manufacturing method,
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a ceramic heater according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a ceramic heater according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

먼저, 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.First, it will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 종래의 반도체 웨이퍼용 히터(100)를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional heater 100 for a semiconductor wafer.

상기 반도체 웨이퍼용 히터(100)는 상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(120)와 상기 히터 플레이트(120)의 하면에 접합되어 인입선(150)을 보호하는 샤프트(130)를 포함하여 구성된다. 상기 히터 플레이트(120)에는 RF전극(170)과 히터 엘리먼트(140)가 매립되어 있으며, 상기 히터 엘리먼트(140)에 붙어있는 단자(160)와 인입선(150)을 브레이징에 의해서 접합시켜 외부 전원에 연결되어 있다.The semiconductor wafer heater 100 includes a heater plate 120 for heating a semiconductor wafer seated on an upper surface and a shaft 130 bonded to a lower surface of the heater plate 120 to protect a lead wire 150. do. An RF electrode 170 and a heater element 140 are embedded in the heater plate 120, and the terminal 160, which is attached to the heater element 140, and the lead wire 150 are joined to each other by brazing to an external power source. It is connected.

세라믹 재질의 히터 플레이트(120)와 세라믹 재질의 샤프트(130)는, 히터 플레이트의 하면과 샤프트(130)의 상면 사이에 유리접착제를 도포한 후, 일정 압력을 가하면서 소결 온도인 1,700~1,800℃ 온도까지 가열하여 접합한다. 고온에서 접합하므로 인해, 소재 특성에 영향을 주어 제품 수명이 저하되는 문제가 있고, 접합 온도에 이르는 동안 열 충격에 의해 히터 플레이트(120)가 균열될 수 있으며, 균열을 방지하기 위해 가열시간이 길어지므로 생산성이 저하되는 문제가 있다.
The ceramic heater plate 120 and the ceramic shaft 130 apply a glass adhesive between the lower surface of the heater plate and the upper surface of the shaft 130, and then apply a constant pressure to the sintering temperature of 1,700 to 1,800 ° C. It is bonded by heating to the temperature. Due to the bonding at a high temperature, there is a problem that the product life is affected by affecting the material properties, and the heater plate 120 may be cracked by thermal shock during the junction temperature, and the heating time is long to prevent cracking There is a problem that productivity is lowered.

다음은, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200)를 설명한다.Next, a ceramic wafer 200 for a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

본 발명의 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200)는, 상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(220)와 상기 히터 플레이트(220)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(220)를 지지하는 샤프트(230) 및 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(290)를 포함하여 구성된다. The ceramic heater 200 for a semiconductor wafer of the present invention includes a heater plate 220 for heating a semiconductor wafer seated on an upper surface and a shaft for supporting the heater plate 220 on a lower surface of the heater plate 220 ( 230 and a junction plate 290 positioned between the heater plate 220 and the shaft 230.

상기 히터 플레이트(220)는 원판 형태이며, RF전극과 히터 엘리먼트가 내장되어 있다. The heater plate 220 is in the form of a disc, the RF electrode and the heater element is built.

상기 샤프트(230)는 튜브 형태이며, 인입선을 공정가스 및 플라즈마로부터 보호하는 역할을 한다.The shaft 230 is in the form of a tube, and serves to protect the lead wire from the process gas and plasma.

상기 접합 플레이트(290)는 튜브 형태이고, 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합소재로서, 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230) 사이에 위치하게 된다. The junction plate 290 is in the form of a tube, a composite material mixed with ceramic and aluminum, is located between the heater plate 220 and the shaft 230.

브레이징 필러(blazing filler)를 상기 히터 플레이트(220)와 상기 접합 플레이트(290)의 사이, 상기 접합 플레이트(290)와 상기 샤프트(230)의 사이에 도포한 후, 700~1,000℃의 온도에서 5~40Kg/㎠의 압력을 가해, 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)을 접합하는 것이 바람직하며, 40Kg/㎠ 이상의 압력을 가하면 제품에 변형을 가져올 수도 있다.
After applying a brazing filler (blazing filler) between the heater plate 220 and the junction plate 290, between the junction plate 290 and the shaft 230, 5 at a temperature of 700 ~ 1,000 ℃ It is preferable to apply a pressure of ˜40 Kg / cm 2 to bond the heater plate 220 and the shaft 230, and when a pressure of 40 Kg / cm 2 or more is applied, deformation may be caused to the product.

상기 히터 플레이트(220) 및 상기 샤프트(230)는 질화알루미늄 소결체로서 열팽창계수가 4.5×10-6/K 정도이다.The heater plate 220 and the shaft 230 are aluminum nitride sintered bodies having a coefficient of thermal expansion of about 4.5 × 10 −6 / K.

상기 접합 플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료로서, 상기 세라믹은 규소(Si), 탄화규소(SiC), 탄소섬유(Carbon Fiber), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 접합 플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 후, 핫 프레스(Hot Press)나 펄스 플라즈마 소결법(Pulse Plasma Sintering) 을 사용하여 소결하여 만들 수 있다.The junction plate 290 is a composite material mixed with ceramic and aluminum, and the ceramic may be any one of silicon (Si), silicon carbide (SiC), carbon fiber, and carbon nanotube. Can be used. The junction plate 290 may be made by mixing a ceramic and aluminum, and then sintering using a hot press or pulse plasma sintering.

상기 접합 플레이트(290)의 열팽창계수가 상기 히터 플레이트(220), 상기 샤프트(230) 열팽창계수인 4.5×10-6/K 와 동일하도록, 세라믹과 알루미늄의 혼합비율을 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.Preferably, the mixing ratio of ceramic and aluminum is appropriately adjusted so that the thermal expansion coefficient of the bonding plate 290 is equal to 4.5 × 10 −6 / K, which is the thermal expansion coefficient of the heater plate 220 and the shaft 230. .

탄화규소(SiC)의 열팽창계수는 4.0×10-6/K 이며, 알루미늄의 열팽창계수는 23.5×10-6/K 이므로, 탄화규소(SiC) 80~83부피%와 알루미늄 17~20부피%를 혼합하면, 열팽창계수 4.5×10-6/K 인 복합재료를 만들수 있다. The coefficient of thermal expansion of silicon carbide (SiC) is 4.0 × 10 -6 / K, and the coefficient of thermal expansion of aluminum is 23.5 × 10 -6 / K, so 80 to 83% by volume of silicon carbide (SiC) and 17 to 20% by volume of aluminum When mixed, composites with a coefficient of thermal expansion of 4.5 × 10 -6 / K can be produced.

또한, 탄소섬유(Carbon Fiber) 37~40부피%와 알루미늄 60~63부피%를 혼합하거나, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 37~40부피%와 알루미늄 60~63부피%를 혼합하거나, 규소(Si) 17~25부피%와 알루미늄 75~83부피%를 혼합하여도, 열팽창계수 4.5×10-6/K 인 복합재료를 만들수 있다.
In addition, 37-40% by volume of carbon fiber and 60-63% by volume of aluminum, or 37-40% by volume of carbon nanotube and 60-63% by volume of aluminum, or silicon ( Si) 17 to 25% by volume and 75 to 83% by volume of aluminum can be used to produce composites with a coefficient of thermal expansion of 4.5 × 10 -6 / K.

상기 접합 플레이트(290)의 두께는 1.0~2.2㎜인 것이 바람직하며, 1.0㎜ 미만이면 물리적 특성유지가 어려울 수 있고 접합 중 균열이 발생할 수 있다.
It is preferable that the thickness of the bonding plate 290 is 1.0 to 2.2 mm. If the thickness of the bonding plate 290 is less than 1.0 mm, physical properties may be difficult to maintain and cracking may occur during the bonding.

상기 브레이징 필러(blazing filler)는 접합제로서 AlSi, AlSiGe, AlSiMg, AlSiGeHg, CuNiTi 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
The brazing filler may be any one of AlSi, AlSiGe, AlSiMg, AlSiGeHg, CuNiTi as a binder.

본 발명의 일실시예에서는 종래의 1,700~1,800℃의 온도에서 접합하는 것과는 달리, 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료를 이용하여 700~1,000℃의 온도에서 히터 플레이트(220)와 샤프트(230)를 접합하므로 인해, 세라믹 히터(200)의 내구성을 향상시킨 효과가 있다.
In one embodiment of the present invention, unlike the conventional bonding at a temperature of 1,700 ~ 1,800 ℃, using a composite material mixed with a ceramic and a heater plate 220 and the shaft 230 at a temperature of 700 ~ 1,000 ℃ Due to the bonding, the durability of the ceramic heater 200 is improved.

한편, 종래의 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(100)에 있어서, On the other hand, in the ceramic heater 100 for a conventional semiconductor wafer,

세라믹 히터로부터 나온 열은 히터 플레이트(120)의 상면에 안착된 반도체 웨이퍼를 가열하지만, 일부 열은 히터 플레이트(120)의 하면에 접합된 샤프트(130)로 전달된다. 샤프트(130)와 접합된 히터 플레이트(120) 중앙 부분은 다른 부분과 같은 온도 분포를 가지려면 더 많은 열을 공급받아야 한다. 샤프트(130)와 접합 부분인 히터 플레이트(120) 중심부에는 열응력이 다른 부위에 비해 많이 축적되어 사용기간이 길어짐에 따라 균열이 생기는 문제가 있다.
Heat from the ceramic heater heats the semiconductor wafer seated on the top surface of the heater plate 120, but some heat is transferred to the shaft 130 bonded to the bottom surface of the heater plate 120. The central portion of the heater plate 120 bonded to the shaft 130 should receive more heat to have the same temperature distribution as the other portions. In the center of the heater plate 120, which is a joint portion of the shaft 130, there is a problem in that thermal stress is accumulated more than other parts, and thus cracks occur as the service life becomes longer.

다음은, 도 3를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300)를 설명한다.
Next, a ceramic heater 300 for a semiconductor wafer according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

본 발명의 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300)는, 상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(320)와 상기 히터 플레이트(320)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(320)를 지지하는 샤프트(330) 및 상기 히터 플레이트(320)와 상기 샤프트(330)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(390)를 포함하여 구성된다. The ceramic heater 300 for semiconductor wafers of the present invention includes a heater plate 320 for heating a semiconductor wafer seated on an upper surface and a shaft for supporting the heater plate 320 on a lower surface of the heater plate 320 ( 330 and a junction plate 390 positioned between the heater plate 320 and the shaft 330.

상기 히터 플레이트(320)는 원판 형태이며, RF전극과 히터 엘리먼트가 내장되어 있다. The heater plate 320 is in the form of a disc, and has a built-in RF electrode and a heater element.

상기 샤프트(330)는 튜브 형태이며, 인입선을 공정가스 및 플라즈마로부터 보호하는 역할을 한다.The shaft 330 has a tube shape and serves to protect the lead wire from the process gas and the plasma.

상기 접합 플레이트(390)는 튜브 형태이고, 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합소재로서, 상기 히터 플레이트(320)와 상기 샤프트(330) 사이에 위치하게 된다.
The junction plate 390 is in the form of a tube and is a composite material mixed with ceramic and aluminum, and is located between the heater plate 320 and the shaft 330.

상기 히터 플레이트(320)는 질화알루미늄 소결체로서 열팽창계수가 4.5×10-6/K 정도이며, 열전도율이 160~170W/mK 이다.The heater plate 320 is an aluminum nitride sintered body having a thermal expansion coefficient of about 4.5 × 10 −6 / K and a thermal conductivity of 160 to 170 W / mK.

상기 샤프트(330)는 질화알루미늄보다 열전도율이 낮은 알루미나(Al2O3)를 사용하는 것이 바람직하며, 알루미나의 열전도율은 20~30W/mK 이다. 알루미나의 열전도율이 낮아 열이 샤프트(330)로 전도되지 않는 장점이 있지만, 알루미나의 열팽창계수는 7.8×10-6/K 정도로서, 질화알루미늄의 열팽창계수와 차이가 나는 문제가 있다.The shaft 330 preferably uses alumina (Al 2 O 3 ) having a lower thermal conductivity than aluminum nitride, and the thermal conductivity of the alumina is 20 to 30 W / mK. Although the thermal conductivity of the alumina is low, the heat is not conducted to the shaft 330, but the thermal expansion coefficient of the alumina is about 7.8 × 10 -6 / K, there is a problem that is different from the thermal expansion coefficient of aluminum nitride.

본 발명에서는 접합 플레이트(390)를 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료를 사용하되, 3층으로 적층하여 상기와 같은 문제를 해결하였다.In the present invention, the bonding plate 390 using a composite material of a mixture of ceramic and aluminum, but laminated in three layers solved the above problems.

상기 접합 플레이트(390)는 상기 히터 플레이트(320)와 접합되는 접합 플레이트A(390a), 상기 샤프트(330)와 접합되는 접합 플레이트C(390c) 및 그 사이에 위치하는 접합 플레이트B(390b) 로 구성되며, The junction plate 390 is a junction plate A (390a) to be bonded to the heater plate 320, a junction plate C (390c) to be bonded to the shaft 330 and a junction plate B (390b) located therebetween. Is composed,

상기 접합 플레이트A(390a)는 탄화규소(SiC) 80~83부피%와 알루미늄 17~20부피%를 혼합하여, 열팽창계수 4.5×10-6/K 인 복합재료를 사용하며, 상기 접합 플레이트C(390c)는 탄화규소(SiC) 72~75부피%와 알루미늄 25~28부피%를 혼합하여, 열팽창계수 7.8×10-6/K 인 복합재료를 사용하며, 상기 접합 플레이트B(390b)는 탄화규소(SiC) 76~79부피%와 알루미늄 21~24부피%를 혼합하여, 열팽창계수 5.9×10-6/K 인 복합재료를 사용하는 것이 바람직하다. The bonding plate A (390a) is a composite material having a coefficient of thermal expansion of 4.5 × 10 -6 / K by mixing 80 to 83% by volume of silicon carbide (SiC) and 17 to 20% by volume of aluminum, the junction plate C ( 390c) is a composite material having a thermal expansion coefficient of 7.8 × 10 −6 / K by mixing 72 to 75% by volume of silicon carbide (SiC) with 25 to 28% by volume of aluminum, and the bonding plate B (390b) is made of silicon carbide. It is preferable to use a composite material having a coefficient of thermal expansion of 5.9 × 10 −6 / K by mixing (SiC) 76 to 79% by volume and 21 to 24% by volume of aluminum.

상기 접합 플레이트A(390a) 복합재료의 열팽창계수와 상기 히터 플레이트(320)의 열팽창계수는 4.5×10-6/K 로 동일하고, 상기 접합 플레이트C(390c) 복합재료의 열팽창계수와 상기 샤프트(330)의 열팽창계수는 7.8×10-6/K 로 동일하며, 상기 접합 플레이트B(390b) 복합재료의 열팽창계수는 5.9×10-6/K 로서, 열팽창 차이로 인한 문제를 해결할 수 있다.The coefficient of thermal expansion of the joint plate A 390a composite material and the coefficient of thermal expansion of the heater plate 320 are equal to 4.5 × 10 −6 / K, and the coefficient of thermal expansion of the joint plate C 390c composite material and the shaft ( The thermal expansion coefficient of 330 is equal to 7.8 × 10 −6 / K, and the thermal expansion coefficient of the bonding plate B 390b composite material is 5.9 × 10 −6 / K, which may solve a problem due to thermal expansion difference.

상기 접합 플레이트A, B, C(390a, 390b, 390c)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 후, 핫 프레스(Hot Press)나 펄스 플라즈마 소결법(Pulse Plasma Sintering) 을 사용하여 소결하여 만들 수 있다.
The bonding plates A, B, and C (390a, 390b, and 390c) may be made by mixing ceramic and aluminum, followed by sintering using a hot press or pulse plasma sintering.

상기 접합 플레이트A, B, C(390a, 390b, 390c)의 두께는 각각 1.0~1.5㎜인 것이 바람직하며, 1.0㎜ 미만이면 물리적 특성유지가 어려울 수 있고 접합 중 균열이 발생할 수 있다.
The bonding plates A, B, and C (390a, 390b, 390c) are preferably 1.0 to 1.5 mm in thickness, and less than 1.0 mm may be difficult to maintain physical properties and cracking may occur during bonding.

상기 접합 플레이트A, B, C(390a, 390b, 390c)에서 상기 탄화규소(SiC)와 알루미늄을 혼합하는 대신, 탄소섬유(Carbon Fiber)와 알루미늄을 혼합한 복합재료를 사용하는 것도 가능하다.
Instead of mixing the silicon carbide (SiC) and aluminum in the bonding plates A, B, and C (390a, 390b, 390c), it is also possible to use a composite material in which carbon fiber and aluminum are mixed.

브레이징 필러(blazing filler)를 상기 히터 플레이트(320)와 상기 접합 플레이트A(390a)의 사이, 상기 접합 플레이트C(390c)와 상기 샤프트(330)의 사이에 도포한 후, 700~1,000℃의 온도에서 5~40Kg/㎠의 압력을 가해, 상기 히터 플레이트(320)와 상기 샤프트(330)을 접합하는 것이 바람직하며, 40Kg/㎠ 이상의 압력을 가하면 제품에 변형을 가져올 수도 있다.
After applying a brazing filler (blazing filler) between the heater plate 320 and the bonding plate A (390a), between the bonding plate C (390c) and the shaft 330, a temperature of 700 ~ 1,000 ℃ It is preferable to apply a pressure of 5 ~ 40Kg / ㎠ to bond the heater plate 320 and the shaft 330, the pressure of 40Kg / ㎠ or more may bring a deformation to the product.

상기 브레이징 필러(blazing filler)는 접합제로서 AlSi, AlSiGe, AlSiMg, AlSiGeHg, CuNiTi 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
The brazing filler may be any one of AlSi, AlSiGe, AlSiMg, AlSiGeHg, CuNiTi as a binder.

본 발명의 다른 실시예에서는 샤프트(330)를 열전도율이 낮은 알루미나를 사용함으로 인해, 세라믹 히터에서 나온 열이 샤프트(330) 방향으로 전도되는 것을 완화함으로써, 열응력이 누적됨으로 샤프트(330)와 히터 플레이트(320)의 접합 부위가 균열되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
In another embodiment of the present invention by using alumina having a low thermal conductivity of the shaft 330, by mitigating the heat from the ceramic heater in the direction of the shaft 330, the thermal stress is accumulated, the shaft 330 and the heater There is an effect of preventing durability of the bonding portion of the plate 320 is improved.

다음은, 세라믹 히터의 제조방법에 대해 설명한다.
Next, the manufacturing method of a ceramic heater is demonstrated.

도 4는 종래의 세라믹 히터 제조방법에 대한 순서도이다.Figure 4 is a flow chart for a conventional ceramic heater manufacturing method.

도 1 및 도 4를 참조하여 종래의 세라믹 히터 제조방법에 대해 설명한다.A conventional ceramic heater manufacturing method will be described with reference to FIGS. 1 and 4.

종래의 세라믹 히터 제조방법은, 히터 플레이트(120)를 제조하는 단계(S110); 샤프트(130)를 제조하는 단계(S120); 상기 히터 플레이트(120)와 상기 샤프트(130)를 접합하는 단계(S130); 및 상기 히터 플레이트(120)에 매립된 단자(160)와 인입선(150)을 브레이징하는 단계(S140); 를 포함하여 이루어진다.
Conventional ceramic heater manufacturing method, the step of manufacturing the heater plate 120 (S110); Manufacturing a shaft 130 (S120); Bonding the heater plate (120) to the shaft (130); And brazing the terminal 160 and the lead wire 150 embedded in the heater plate 120 (S140). It is made, including.

종래에는, 브레이징하는 단계(S140)가 접합하는 단계(S130)이후에 수행되는데, 상기 히터 플레이트(120)와 상기 샤프트(1340)이 접합된 이후에, 좁은 공간에서 단자(160)에 인입선(150)을 브레이징하는 공정은 생산성이 낮은 문제가 있다. 하지만, 접합하는 단계(S130)는 1,700~1,800℃의 온도에서 이루어지고, 브레이징하는 단계(S140)는 900~1,200℃의 온도에서 이루어지므로, 순서를 바꾸거나 동시에 수행할 수 없었다.
Conventionally, the brazing step S140 is performed after the bonding step S130, and after the heater plate 120 and the shaft 1340 are bonded, the lead wire 150 to the terminal 160 in a narrow space. The brazing process has a problem of low productivity. However, the bonding step (S130) is made at a temperature of 1,700 ~ 1,800 ℃, and the brazing step (S140) is made at a temperature of 900 ~ 1,200 ℃, it was not possible to change the order or at the same time.

본 발명에서는 복합재료를 이용하여 히터 플레이트와 샤프트를 700~1,000℃의 온도에서 접합할 수 있으므로, 접합하는 단계와 브레이징하는 단계의 순서를 바꾸거나 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.
In the present invention, since the heater plate and the shaft may be bonded at a temperature of 700 to 1,000 ° C. using the composite material, there is an advantage in that the order of bonding and brazing may be changed or performed simultaneously.

본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 히터의 제조방법은, 히터 플레이트를 제조하는 단계(S210); 샤프트를 제조하는 단계(S220); 상기 히터 플레이트에 매립된 단자와 인입선을 브레이징하는 단계(S230); 및 상기 접합 플레이트를 이용하여 상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 단계(S240); 를 포함하여 이루어진다.
Method of manufacturing a ceramic heater according to an embodiment of the present invention, manufacturing a heater plate (S210); Manufacturing a shaft (S220); Brazing a terminal and a lead wire embedded in the heater plate (S230); And bonding the heater plate and the shaft using the bonding plate (S240). It is made, including.

본 발명에서는 브레이징하는 단계(S230)가 접합하는 단계(S240) 보다 앞서 수행되어, 종래의 샤프트 내에서 좁은 공간에서 브레이징하는 것과 달리, 공간 제약을 받지 않고 단자에 인입선을 브레이징할 수 있으므로, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
In the present invention, the step of brazing (S230) is performed before the step of bonding (S240), unlike brazing in a narrow space in the conventional shaft, it is possible to braze the lead wire to the terminal without space constraints, productivity is There is an effect to be improved.

본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터의 제조방법은, 브레이징하는 단계와 접합하는 단계를 동시에 수행할 수도 있다.
In the method of manufacturing a ceramic heater according to another embodiment of the present invention, the brazing step and the bonding step may be simultaneously performed.

본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터의 제조방법은, 히터 플레이트를 제조하는 단계(S310); 샤프트를 제조하는 단계(S320); 상기 히터 플레이트에 매립된 단자와 인입선을 브레이징하는 공정과 상기 접합 플레이트를 이용하여 상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 공정을 동시에 수행하는 단계(S330); 를 포함하여 이루어진다.
Method of manufacturing a ceramic heater according to another embodiment of the present invention, manufacturing a heater plate (S310); Manufacturing a shaft (S320); Performing a step of brazing a terminal and a lead wire embedded in the heater plate and a process of joining the heater plate and the shaft by using the joining plate (S330); It is made, including.

상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 공정에서 사용하는 브레이징 필러를 단자와 인입선을 브레이징하는 공정에서도 동일하게 사용하는 경우에는, 브레이징 공정과 접합 공정을 동시에 수행하는 것이 가능해지므로, 생산성을 더욱 극대화할 수 있게 된다.
When the same brazing filler used in the process of joining the heater plate and the shaft is also used in the process of brazing the terminal and the lead wire, the brazing process and the joining process can be performed simultaneously, thereby further maximizing productivity. Will be.

100 : 종래의 세라믹 히터
120 : 히터 플레이트 130 : 샤프트
140 : 히터 엘리먼트 150 : 인입선
160 : 단자
200 : 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 히터
220 : 히터 플레이트 230 : 샤프트
290 : 접합 플레이트
300 : 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터
320 : 히터 플레이트 330 : 샤프트
390 : 접합 플레이트
390a : 접합플레이트A 390b : 접합플레이트B
390c : 접합플레이트C
100: conventional ceramic heater
120: heater plate 130: shaft
140: heater element 150: lead wire
160: terminal
200: ceramic heater according to an embodiment of the present invention
220: heater plate 230: shaft
290: junction plate
300: a ceramic heater according to another embodiment of the present invention
320: heater plate 330: shaft
390: junction plate
390a: Bonding plate A 390b: Bonding plate B
390c: Bonding Plate C

Claims (8)

상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(220), 상기 히터 플레이트(220)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(220)를 지지하는 샤프트(230) 및 상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(290)를 포함하여 구성되되,
상기 히터 플레이트(220)와 상기 샤프트(230)는 질화 알루미늄 소결체이며, 상기 접합플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 후, 핫 프레스(Hot Press)나 펄스 플라즈마 소결법(Pulse Plasma Sintering)을 사용하여 소결하여 만든 복합재료인 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200).

A heater plate 220 for heating a semiconductor wafer seated on an upper surface, a shaft 230 positioned on a lower surface of the heater plate 220 to support the heater plate 220, the heater plate 220 and the shaft ( It is configured to include a junction plate 290 positioned between 230,
The heater plate 220 and the shaft 230 is an aluminum nitride sintered body, and the bonding plate 290 is mixed with ceramic and aluminum, and then hot pressing or pulse plasma sintering is used. Ceramic heater 200 for a semiconductor wafer, characterized in that the composite material made by sintering.

제 1항에 있어서, 상기 접합 플레이트(290)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료로 이루어지되,
상기 세라믹은 규소(Si), 탄화규소(SiC), 탄소섬유(Carbon Fiber) 및 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200).
The method of claim 1, wherein the bonding plate 290 is made of a composite material mixed with ceramic and aluminum,
The ceramic is any one selected from the group consisting of silicon (Si), silicon carbide (SiC), carbon fiber (Carbon Fiber) and carbon nanotubes (Carbon Nano Tube), the ceramic heater 200 for semiconductor wafers .
제 2항에 있어서,
상기 접합 플레이트(290)는 탄화규소(SiC) 80~83부피%와 알루미늄 17~20부피%를 혼합하거나, 탄소섬유(Carbon Fiber) 37~40부피%와 알루미늄 60~63부피%를 혼합하거나, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 37~40부피%와 알루미늄 60~63부피%를 혼합하거나, 규소(Si) 17~25부피%와 알루미늄 75~83부피%를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(200).
The method of claim 2,
The bonding plate 290 may be mixed 80 to 83% by volume of silicon carbide (SiC) and 17 to 20% by volume of aluminum, or 37 to 40% by volume of carbon fiber and 60 to 63% by weight of aluminum, A semiconductor wafer, comprising 37 to 40% by volume of carbon nanotubes and 60 to 63% by volume of aluminum, or 17 to 25% by volume of silicon (Si) and 75 to 83% by volume of aluminum. Ceramic heater (200).
상면에 안착되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터 플레이트(320), 상기 히터 플레이트(320)의 하면에 위치하여 상기 히터 플레이트(320)를 지지하는 샤프트(330) 및 상기 히터 플레이트(320)와 상기 샤프트(330)의 사이에 위치하는 접합 플레이트(390)를 포함하여 구성되되,
상기 히터 플레이트(320)는 질화 알루미늄 소결체이고, 상기 샤프트(330)는 알루미나이며, 상기 접합플레이트(390)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 후, 핫 프레스(Hot Press)나 펄스 플라즈마 소결법(Pulse Plasma Sintering)을 사용하여 소결하여 만든 복합재료인 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300).
A heater plate 320 for heating a semiconductor wafer seated on an upper surface, a shaft 330 positioned on a lower surface of the heater plate 320 to support the heater plate 320, and the heater plate 320 and the shaft ( It is configured to include a junction plate 390 located between the 330,
The heater plate 320 is an aluminum nitride sintered body, the shaft 330 is alumina, and the bonding plate 390 is mixed with ceramic and aluminum, and then hot press or pulse plasma sintering is performed. Ceramic heater 300 for a semiconductor wafer, characterized in that the composite material made by sintering.
제 4항에 있어서, 상기 접합 플레이트(390)는 세라믹과 알루미늄을 혼합한 복합재료로 이루어지되,
상기 세라믹은 탄화규소(SiC) 또는 탄소섬유(Carbon Fiber) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300).
The method of claim 4, wherein the bonding plate 390 is made of a composite material mixed with ceramic and aluminum,
The ceramic is a ceramic wafer (300) for the semiconductor wafer, characterized in that any one of silicon carbide (SiC) or carbon fiber (Carbon Fiber).
제 5항에 있어서,
상기 접합 플레이트(390)는 접합 플레이트A(390a), 접합 플레이트B(390b) 및 접합 플레이트C(390c)로 이루어지되,
상기 접합 플레이트A(390a)는 탄화규소(SiC) 80~83부피%와 알루미늄 17~20부피%를 혼합하고, 상기 접합 플레이트B(390b)는 탄화규소(SiC) 76~79부피%와 알루미늄 21~24부피%를 혼합하며, 상기 접합 플레이트C(390c)는 탄화규소(SiC) 72~75부피%와 알루미늄 25~28부피%를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터(300).
6. The method of claim 5,
The junction plate 390 is composed of a junction plate A (390a), a junction plate B (390b) and a junction plate C (390c),
The bonding plate A (390a) is 80 to 83% by volume of silicon carbide (SiC) and 17 to 20% by volume of aluminum, the junction plate B (390b) is 76 to 79% by volume of silicon carbide (SiC) and aluminum 21 And ~ 24% by volume, the junction plate C (390c) is a ceramic wafer (300) for the semiconductor wafer, characterized in that the mixture of silicon carbide (SiC) 72-75% by volume and 25-28% by volume of aluminum. .
히터 플레이트를 제조하는 단계(S210);
샤프트를 제조하는 단계(S220);
상기 히터 플레이트에 매립된 단자와 인입선을 브레이징하는 단계(S230); 및
제 2항 또는 제 5항의 접합 플레이트를 이용하여 상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 단계(S240); 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 제조방법.
Manufacturing a heater plate (S210);
Manufacturing a shaft (S220);
Brazing a terminal and a lead wire embedded in the heater plate (S230); And
Bonding the heater plate and the shaft using the bonding plate of claim 2 or 5 (S240); Method for producing a ceramic heater for a semiconductor wafer, comprising a.
히터 플레이트를 제조하는 단계(S310);
샤프트를 제조하는 단계(S320); 및
상기 히터 플레이트에 매립된 단자와 인입선을 브레이징하는 공정과 제 2항 또는 제 5항의 접합 플레이트를 이용하여 상기 히터 플레이트와 상기 샤프트를 접합하는 공정을 동시에 수행하는 단계(S330); 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 웨이퍼용 세라믹 히터의 제조방법.
Manufacturing a heater plate (S310);
Manufacturing a shaft (S320); And
Performing a step of brazing the terminal embedded in the heater plate and a lead wire and a process of joining the heater plate and the shaft using the joining plate of claim 2 or 5 (S330); Method for producing a ceramic heater for a semiconductor wafer, comprising a.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237529B1 (en) * 2012-05-31 2013-02-26 (주)씨엠코리아 Heater surface damage portion treating method and shaft bonding method of semiconductor manufacturing apparatus
KR102252979B1 (en) * 2020-11-27 2021-05-20 신성전자정밀 주식회사 Terminal connecting method of ceramic heater for semiconductor
KR102442892B1 (en) * 2021-12-28 2022-09-15 신성전자정밀 주식회사 Method for bonding RTD sensor on ceramic heater for semiconductor
CN115446407A (en) * 2022-09-02 2022-12-09 中国航发北京航空材料研究院 Brazing method of high-volume-fraction SiCp/Al-based composite material and AlN ceramic

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001326181A (en) 2000-05-12 2001-11-22 Nhk Spring Co Ltd Heater
JP2003007432A (en) 2001-06-21 2003-01-10 Nhk Spring Co Ltd Ceramics heater
JP2006108011A (en) 2004-10-08 2006-04-20 Furukawa Sky Kk Heater plate and method of fabricating heater plate
KR100702756B1 (en) 2000-08-21 2007-04-03 닛폰 하츠죠 가부시키가이샤 Heater unit for semiconductor processing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001326181A (en) 2000-05-12 2001-11-22 Nhk Spring Co Ltd Heater
KR100702756B1 (en) 2000-08-21 2007-04-03 닛폰 하츠죠 가부시키가이샤 Heater unit for semiconductor processing
JP2003007432A (en) 2001-06-21 2003-01-10 Nhk Spring Co Ltd Ceramics heater
JP2006108011A (en) 2004-10-08 2006-04-20 Furukawa Sky Kk Heater plate and method of fabricating heater plate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237529B1 (en) * 2012-05-31 2013-02-26 (주)씨엠코리아 Heater surface damage portion treating method and shaft bonding method of semiconductor manufacturing apparatus
KR102252979B1 (en) * 2020-11-27 2021-05-20 신성전자정밀 주식회사 Terminal connecting method of ceramic heater for semiconductor
KR102442892B1 (en) * 2021-12-28 2022-09-15 신성전자정밀 주식회사 Method for bonding RTD sensor on ceramic heater for semiconductor
CN115446407A (en) * 2022-09-02 2022-12-09 中国航发北京航空材料研究院 Brazing method of high-volume-fraction SiCp/Al-based composite material and AlN ceramic

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