KR101301507B1 - Semiconductor heater manufacturing method and heater thereusing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조장치용 히터 제조방법 및 그에 따라 제조된 히터에 관한 것이다. The present invention relates to a heater manufacturing method for a semiconductor manufacturing apparatus and a heater manufactured accordingly.
본 발명은 특히 반도체 제조장치용 히터의 제조에 적용될 수 있음은 물론, 기사용된 히터의 리페어 방법으로도 이용될 수 있다.In particular, the present invention can be applied to the manufacture of a heater for a semiconductor manufacturing apparatus, and can also be used as a repair method for a used heater.
본 발명은 반도체 제조장치 및 이에 관련된 장치 및, 그 부품에 모두 적용가능하다.
The present invention is applicable to both a semiconductor manufacturing apparatus and a related apparatus and parts thereof.
일반적으로 웨이퍼는 집적회로를 만들기 위한 반도체 물질의 단결정을 성장시킨 기둥 모양의 인곳(Ingot)을 얇게 잘라서 원판 모양으로 만든 것으로서, 표면에 증착, 식각등 여러 가지 공정의 표면처리를 수행하게 된다.In general, a wafer is formed by thinly cutting a column-shaped ingot in which a single crystal of a semiconductor material for forming an integrated circuit is cut into a disk shape, and performing surface treatment of various processes such as deposition and etching on the surface.
이와 같은 웨이퍼나 유리기판상에 박막의 증착이나 식각 등의 공정은 주로 진공 챔버에서 진행되는 것이 일반적으로, 반도체 제조장치에서는, 열 CVD 등에 의해서 실란 가스 등의 원료 가스로 반도체 박막을 제조함에 있어서, 웨이퍼를 가열하기 위한 세라믹 히터가 채용되고 있다.Such a process of depositing or etching a thin film on a wafer or a glass substrate is generally performed in a vacuum chamber. In a semiconductor manufacturing apparatus, in manufacturing a semiconductor thin film from a source gas such as silane gas by thermal CVD or the like, a wafer is used. Ceramic heaters for heating the gas are employed.
이러한 히터는 가열면을 고온으로 유지하면서도 온도 균일성을 확보하도록 하여 반도체 불량을 방지할 필요가 있다.Such a heater needs to ensure temperature uniformity while keeping the heating surface at a high temperature to prevent semiconductor defects.
그러나, 특히 세라믹 히터는 세라믹 기체의 내부에 발열체를 매설한 것으로 가열면에 어느 정도의 온도 변동이 발생한다.However, in particular, the ceramic heater embeds a heating element in the interior of the ceramic base, and a certain temperature fluctuation occurs on the heating surface.
즉 종래의 히터는 표면이 평탄면으로 구성되어 있어 표면의 지역적인 온도편차 발생시 피처리물(예를 들어, 웨이퍼)의 온도편차로 이어지게 되어 불량이 발생하고, 피처리물의 물성이 저하되는 문제를 갖고 있었다.That is, the conventional heater has a flat surface, which leads to a temperature deviation of the workpiece (for example, a wafer) when a local temperature deviation occurs on the surface, resulting in a defect and deterioration of the properties of the workpiece. Had.
특히 히터는 비교적 긴 길이로 구성되는 것으로서, 수회의 벤딩을 거쳐 적절한 형태로 배치되는데, 이때 히터의 배치형태, 발열량의 차이, 히터 조립과정에서 발생되는 용접부위에 의한 재료의 물성변화에 의한 열전도율의 차이 등에 의해 몸체에 국부적인 온도편차가 발생될 우려를 갖게 된다. In particular, the heater is composed of a relatively long length, it is arranged in a suitable form through a number of bending, the difference in thermal conductivity due to the arrangement of the heater, the difference in the amount of heat generated, the change in the physical properties of the material due to the welding site generated during the heater assembly process Etc., there is a fear that a local temperature deviation occurs in the body.
이때 종래와 같이 피처리물이 히터 표면에 밀착한 상태를 유지함에 따라 접촉부위를 통해 해당 온도가 그대로 전달되므로 온도 편차가 거의 그대로 피처리물로 전달되어 불량률을 높이고 제품 물성이 변화하는 요인으로 작용하고 있었다.
At this time, as the object is kept in close contact with the heater surface as in the prior art, the corresponding temperature is transmitted as it is through the contact portion, so that the temperature deviation is almost transmitted to the object as it is, thereby increasing the defective rate and changing the product properties. Was doing.
본 발명은 이러한 종래 히터가 내포하는 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 히터의 표면처리를 통해 반도체 제조효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention has been made to improve the problems of the conventional heater, the object of the present invention is to improve the semiconductor manufacturing efficiency through the surface treatment of the heater.
기타 본 발명의 목적들은 이하에서 상세히 설명되는 내용에 의해 구체적으로 이해될 것이다.
Other objects of the present invention will be specifically understood by the contents described in detail below.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조장치의 히터 제조방법은, 히터의 표면을 평탄하게 하는 제1단계; 평탄하게 된 히터 표면을 소정온도로 가열하는 제2단계; 평탄하게 되어 소정온도로 가열된 히터의 표면에 소정두께의 감광성 필름을 접착하는 제3단계; 감광성 필름 위에 프린트된 패턴 필름을 접착하는 제4단계; 감광성 필름에 자외선(UV)를 조사하여 재질을 딱딱하게 변화시키는 제5단계; 딱딱하게 변화된 감광성 필름을 스트립하는 제6단계; 및 감광성 필름이 스트립되어 마스킹된 히터 표면에 파우더를 고압으로 마이크로 샌드 블라스팅하여 엠보싱이 제각되도록 하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 한다. A heater manufacturing method of a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention for achieving the above object, the first step of flattening the surface of the heater; A second step of heating the flattened heater surface to a predetermined temperature; A third step of flattening and adhering a photosensitive film having a predetermined thickness to a surface of the heater heated to a predetermined temperature; A fourth step of adhering the printed pattern film on the photosensitive film; A fifth step of hardly changing a material by irradiating ultraviolet (UV) light to the photosensitive film; A sixth step of stripping the hardly changed photosensitive film; And a seventh step in which the photosensitive film is stripped and microsandblasted the powder on the masked heater surface at high pressure to emboss the embossing.
본 발명의 공정에 이용되는 감광성 필름은 자외선(UV)이 조사되면 자외선(UV)에 노출된 부위와 노출되지 않은 부위의 재질이 다르게 변하도록 하여 마스킹이 되도록 해야 한다.The photosensitive film used in the process of the present invention should be masked by changing the material of the exposed and unexposed areas when the ultraviolet light is irradiated.
본 발명의 공정에 이용되는 감광성 필름의 자외선(UV) 조사 부위는 프린팅한 패턴 필름의 검정색 부위와 흰색 부위로 설정하도록 한다.The ultraviolet (UV) irradiation part of the photosensitive film used in the process of the present invention is to be set to the black part and the white part of the printed pattern film.
본 발명의 공정에 이용되는 감광성 필름은 자외선(UV)가 조사되지 않은 부위를 케미컬로 제거하는 식으로 스트립된다.The photosensitive film used in the process of the present invention is stripped in such a way as to chemically remove the portion not irradiated with ultraviolet (UV) light.
본 발명의 감광성 필름이 스트립되어 마스킹된 히터 표면에 블라스트 노즐을 통해 공급되어 분사되는 파우더는 Al2O3 #400 파우더이다.
Powder sprayed by spraying the photosensitive film of the present invention is supplied through a blast nozzle to the masked heater surface is Al 2 O 3 # 400 powder.
본 발명의 반도체 제조장치용 히터 제조방법 및 그에 따라 제조된 히터에 따르면, 감광성 필름, 프린트된 패턴 필름에 대한 자외선(UV) 조사 및 감광성 필름으로 마스킹된 히터 표면에 대한 미세 분말을 이용한 마이크로 샌드 블라스팅을 통해 히터의 표면 성질을 개선하여 반도체 제조효율 향상을 도모할 수 있다.
According to a heater manufacturing method for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention and a heater manufactured accordingly, micro sand blasting using fine powder on a photosensitive film, ultraviolet (UV) irradiation on a printed pattern film, and a heater surface masked with the photosensitive film Through the surface properties of the heater can be improved to improve the semiconductor manufacturing efficiency.
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 반도체 제조장치용 히터의 제조공정도.1A to 1H are manufacturing process diagrams of a heater for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
본 발명의 히터 제조공정은 다음과 같다.The heater manufacturing process of this invention is as follows.
도 1a에 도시된 바와 같이 히터의 표면을 소정기계(예를 들어, 샌드 블라스팅기, 연마기 등)를 이용하여 평탄하게 한다. 샌드 블라스팅은 공지된 기술로서 모래를 강하게 내뿜는 분사기를 이용하여 금속재질로 제조된 히터의 면을 다듬는 것이다. 연마기를 이용한 기술 역시 공지된 기술로 금속재질로 제조된 히터의 표면을 매끄럽게 갈아내는 것이다. 샌드 블라스팅 혹은 연마기를 이용한 금속재질의 히터 표면을 다듬는 것은 최적의 평탄도를 유지할 수 있도록 하는 것이 중요하다. As shown in Fig. 1A, the surface of the heater is flattened using a predetermined machine (e.g., sand blasting machine, grinding machine, etc.). Sand blasting is a known technique in which the surface of a heater made of a metal material is polished using an injector that strongly blows out sand. A technique using a polishing machine is also a known technique to smoothly grind the surface of a heater made of a metal material. Polishing the metal heater surface using sandblasting or polishing is important to maintain optimum flatness.
도 1b에 도시된 바와 같이 평탄하게 된 히터 표면을 소정온도로 가열하여 후술하는 필름의 접착이 용이해지도록 한다. 여기서 온도는 필름의 히터표면에 대한 접착이 가장 효과적으로 이루어지도록 설정된 온도로 일정온도로 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 1B, the flattened heater surface is heated to a predetermined temperature to facilitate adhesion of a film to be described later. Here, the temperature is not limited to a predetermined temperature to a temperature set so that adhesion of the film to the heater surface is most effectively performed.
도 1c에 도시된 바와 같이 평탄하게 되어 소정온도로 가열된 히터의 표면에 소정두께의 필름을 접착한다.As shown in FIG. 1C, the film is flattened to adhere a film of a predetermined thickness to the surface of the heater heated to a predetermined temperature.
여기서 필름은 감광성 필름으로서 자외선(UV)이 조사되면 자외선에 노출된 부위와 노출되지 않은 부위의 재질이 변하도록 된 것으로, 최종적으로 마스킹이 될 수 있도록 한다.Here, the film is a photosensitive film, and when the ultraviolet (UV) is irradiated, the material of the exposed and unexposed portions of the ultraviolet rays is changed, so that the film can be finally masked.
도 1d에 도시된 바와 같이 상기 감광성 필름 위에 프린트된 패턴 필름을 접착한다.As shown in FIG. 1D, the printed pattern film is adhered on the photosensitive film.
이러한 상태에서 감광성 필름에 대한 선택적인 자외선 조사 부위는 프린트된 패턴 필름의 흰색 부위와 검정색 부위로 각각 설정한다. The selective ultraviolet irradiation site for the photosensitive film in this state is set to the white area and the black area of the printed pattern film, respectively.
도 1e에 도시된 바와 같이 자외선을 감광성 필름에 조사하여 감광 필름의 재질을 딱딱하게 변화시킨다.As shown in FIG. 1E, ultraviolet rays are irradiated onto the photosensitive film to hardly change the material of the photosensitive film.
즉 자외선이 조사되는 부위는 흰색으로 변하면서 딱딱하게 변하고, 자외선이 조사되지 않는 부위는 검정색으로 변하게 된다.In other words, the part irradiated with ultraviolet light turns to white while being hard, and the part not irradiated with ultraviolet light turns to black.
도 1f에 도시된 바와 같이 필름을 스트립(strip)하는바, 도 1d의 감광성 필름에서 자외선이 조사되지 않아 검정색으로 변한 부위를 케미컬로 제거하는 공정이다.As shown in FIG. 1F, the film is stripped, and the process of removing chemically removed the black part due to the irradiation of ultraviolet rays from the photosensitive film of FIG. 1D.
도 1g에 도시된 바와 같이 미세한 Al2O3 #400 파우더를 정밀한 고압으로 마이크로 샌드 블라스팅을 행하되, 도 1h에 도시된 바와 같이 감광성 필름으로 마스킹된 히터 표면에 분사하여 엠보싱이 제각되도록 한다.As shown in FIG. 1 g, micro sand blasting of the fine Al 2 O 3 # 400 powder is performed at a precise high pressure, but is sprayed onto the heater surface masked with the photosensitive film as shown in FIG. 1h so that the embossing is embossed.
여기서 샌드 블라스팅은 블라스트 노즐을 통해 외부로부터 공급되는 샌드를 공급하는 방식으로 행한다.Sandblasting is performed here by supplying the sand supplied from the outside through a blast nozzle.
이러한 히터 제조공정에 의한 구성을 갖는 본 발명에 따른 히터는 예를 들어 웨이퍼가 상기 엠보싱들의 상부에 안착됨으로써, 히터의 표면과 웨이퍼와의 사이에는 엠보싱의 높이 및 그들 사이의 간격에 의해 유로가 형성되게 된다.In the heater according to the present invention having such a heater manufacturing process, for example, a wafer is seated on top of the embossings, so that a flow path is formed between the surface of the heater and the wafer by the height of the embossing and the gap therebetween. Will be.
따라서 이들 유로를 통해 가스 이동이 가능하게 되어 증착 및 건조 공정시 웨이퍼의 처리가 효과적으로 이루어지게 된다.Therefore, the gas can be moved through these flow paths, thereby effectively processing the wafer during the deposition and drying processes.
특히, 히터의 열이 표면 전체에 걸쳐 다소 차이가 있을 경우 또는 히터에 의해 가열되는 서셉터가 부분적으로 온도 차이가 발생할 경우에도 열에너지가 엠보싱을 통해 웨이퍼로 직접 전달됨과 동시에 유로를 통해 가스가 이동되면서 열분포를 고르게 하여 웨이퍼에 대한 국부적인 온도차이가 방지될 수 있다.In particular, even when the heat of the heater is slightly different over the entire surface or the temperature of the susceptor heated by the heater is partially different, the heat energy is transferred directly to the wafer through embossing and the gas moves through the flow path. By evenly distributing the heat, local temperature differences on the wafer can be prevented.
Claims (6)
상기 평탄하게 된 히터 표면을 가열하는 제2단계;
상기 평탄하게 되어 가열된 히터의 표면에 감광성 필름을 접착하는 제3단계;
상기 감광성 필름 위에 프린트된 패턴 필름을 접착하는 제4단계;
상기 패턴 필름이 접착된 감광성 필름에 자외선을 조사하여 재질을 딱딱하게 변화시키는 제5단계; 상기 패턴 필름을 흰색 부위와 검정색 부위로 구분 설정하여 자외선에 노출되는 흰색 부위와 노출되지 않는 검정색 부위의 재질이 다르게 변하도록 하고,
상기 딱딱하게 변화된 감광성 필름을 스트립하는 제6단계; 상기 감광성 필름 스트립은 자외선에 노출되지 않은 부위를 케미컬로 제거하고; 및
상기 감광성 필름이 스트립되어 마스킹된 히터 표면에 Al2O3 #400 파우더 연마재를 고압으로 마이크로 샌드 블라스팅하여 엠보싱이 제각되도록 하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 히터 제조방법. A first step of leveling the surface of the heater with a sand blasting machine;
A second step of heating the flattened heater surface;
A third step of adhering the photosensitive film to the surface of the heated heater being flattened;
A fourth step of adhering the printed pattern film on the photosensitive film;
A fifth step of hardly changing a material by irradiating ultraviolet rays to the photosensitive film to which the pattern film is attached; The pattern film is divided into a white part and a black part so that the material of the white part exposed to ultraviolet rays and the black part not exposed are changed differently,
A sixth step of stripping the hardly changed photosensitive film; The photosensitive film strip is chemically removed from unexposed areas; And
And a seventh step of micro sand blasting Al 2 O 3 # 400 powder abrasive on the surface of the masked heater to which the photosensitive film is stripped at high pressure to emboss the embossed.
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