KR101327380B1 - 실리콘카바이드 코팅 방지 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리콘카바이드 코팅 방지 지그에 관한 것으로, 표면에 SiC가 코팅되어지는 부품의 관통형 체결부에 결합되는 지그로서, 상기 체결부의 일측에 삽입되는 제1직경의 원통형 제1지그부재와, 상기 체결부의 타측에 삽입되는 제2직경의 원통형 제2지그부재와, 상기 제1지그부재와 제2지그부재를 결합하는 볼트와 너트를 포함한다. 본 발명은 그라파이트 또는 석영 재질의 부품의 관통형 체결부에 삽입되는 지그를 제공하여, 그 부품의 표면에 SiC를 코팅할 때 체결부에 SiC가 코팅되는 것을 방지함으로써, SiC의 제거 및 세정공정이 요구되지 않으며, 따라서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

실리콘카바이드 코팅 방지 지그{Jig for preventing silicon carbide coating}

본 발명은 실리콘카바이드 코팅 방지 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘카바이드가 표면에 코팅된 부품의 타부품과 접하는 부분에서 응력에 의해 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있는 실리콘카바이드 코팅 방지 지그에 관한 것이다.

일반적으로, 엘이디 유기금속화학증착 장비의 내에는 석영재질의 부품이나 그라파이트 재질의 부품들이 사용되고 있다.

그러나 석영이나 그라파이트 재질은 유기금속화학증착 장비의 증착온도에서 이물이 발생되어 수율을 저하시키는 원인이 되거나, 증착물인 GaN이 표면에 부착되어 잦은 세정이 요구되어 공정 중단이 빈번하게 이루어짐으로써, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

최근에는 이러한 석영 재질 또는 그라파이트 재질의 부품들의 문제점을 해결하기 위하여 그 석영이나 그라파이트 재질의 부품 표면에 실리콘카바이드를 코팅하여 사용하는 기술들이 제안되었다.

이러한 기술들의 예로는 등록특허 10-0951633호, 공개특허 10-2011-0041920호를 예로 들 수 있다. 이러한 예에서 알 수 있듯이 그라파이트 등의 재료의 전체에 SiC를 증착하여 코팅하는 방법이 알려져 있으며, 내화학성, 내열성을 높이고 강도를 증가시키는 등의 많은 장점이 있다.

그러나 이와 같이 그라파이트 또는 석영의 표면에 이종 재료인 실리콘카바이드를 증착하게 되면, 그 증착 후 냉각하는 과정에서 응력이 생기게 되며, 특히 타부품과의 체결부분에서는 응력이 해소되지 못하고 집중되어, 그 체결부분에서 크랙이 발생하게 된다.

이 크랙은 체결부분에서 발생하기는 하지만 점차 주변으로 확장되며, 내부의 그라파이트나 석영이 외부로 노출되어 역시 이물이 발생하는 등의 문제점이 재현된다.

이와 같은 SiC 코팅층의 체결부분에서의 크랙의 발생과 크랙의 확장 문제를 해소하기 위하여, 현재는 체결부분의 SiC 코팅층을 제거하고, 세정하는 후공정을 수행하고 있다.

알려진 바와 같이 경도가 높은 SiC 코팅층의 일부를 제거하는 것이 용이하지 않아 제거공정에 시간이 많이 소요되며, 따라서 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, SiC 코팅 부품을 제조하기 위한 SiC 증착공정에서, 해당 부품의 체결부에 SiC가 코팅되는 것을 방지할 수 있는 실리콘카바이드 코팅 방지 지그를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 부품의 두께에 무관하게 적용함이 가능한 실리콘 카바이드 코팅 방지 지그를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 실리콘 카바이드 코팅 방지 지그는, 표면에 SiC가 코팅되어지는 부품의 관통형 체결부에 결합되는 지그로서, 상기 체결부의 일측에 삽입되는 제1직경의 원통형 제1지그부재와, 상기 체결부의 타측에 삽입되는 제2직경의 원통형 제2지그부재와, 상기 제1지그부재와 제2지그부재를 결합하는 볼트와 너트를 포함한다.

본 발명은 그라파이트 또는 석영 재질의 부품의 관통형 체결부에 삽입되는 지그를 제공하여, 그 부품의 표면에 SiC를 코팅할 때 체결부에 SiC가 코팅되는 것을 방지함으로써, SiC의 제거 및 세정공정이 요구되지 않으며, 따라서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 일실시 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 체결상태 단면 구성도이다.
도 3은 체결부의 깊이에 따라 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 두께를 조절할 수 있음을 보인 설명도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 다른 실시예의 결합상태 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 다른 실시예의 결합상태 단면 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 체결상태 단면 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그는, 상하 관통된 관통공(11)이 마련된, 제1직경의 원판형 제1지그부재(10)와, 상기 제1지그부재(10)와 상하로 배치되었을 때 상기 관통공(11)의 위치에 관통공(21)이 마련된 제2직경의 원판형 제2지그부재(20)와, 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)가 적층된 상태에서 관통공(11,21)의 일측에서 삽입되는 볼트(31)와, 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)의 타측에서 상기 볼트(31)에 결합되는 너트(32)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 그라파이트 또는 석영 재질의 부품(1)에는 타부품과의 체결을 위하여 관통형의 체결부가 마련되어 있다.

이때 체결부는 볼트로 결합되는 것이 보통이며, 따라서 체결부의 상부와 하부의 직경은 서로 상이할 수 있다.

상기 체결부의 직경이 더 큰 상부측에 상기 제1직경을 가지는 원판형의 제1지그부재(10)를 삽입하고, 체결부의 직경이 더 작은 하부측에 상기 제2직경의 제2지그부재(20)를 삽입한다.

상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)는 그라파이트, 석영, 또는 SiC 재질을 사용할 수 있다.

그러나 SiC의 증착공정에서 가해지는 공정온도에 의한 열팽창계수의 차이에 의해 상기 부품(1)의 체결부에 손상이 발생될 수 있다는 점을 고려하여, 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)의 재질은 상기 부품(1)과 동일한 재질인 것이 바람직하다.

상기와 같은 결합으로 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)는 상호 적층된 상태가 되며, 그 적층 위치를 조절하여 제1지그부재(20)와 제2지그부재(20)에 마련된 관통공(11,21)을 상호 일치시킨다.

그 다음, 상기 제1지그부재(10)의 관통공(11) 측에 볼트(31)를 삽입하여 제2지그부재(20)의 배면측으로 그 볼트(31)의 끝단이 노출되도록 한 상태에서, 그 볼트(31)의 끝단에 너트(32)를 체결하여 상기의 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)를 결합한다.

이때 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20) 각각의 측면부는 부품(1)의 체결부 가장자리에 접하게 되며, 이와 같은 상태에서 부품(1)에 SiC를 증착하면 부품의 체결부에는 SiC가 증착되지 않게 된다.

상기 SiC의 증착이 완료되면 결합과는 역순으로 상기 볼트(31)와 너트(32)의 결합을 해제하고, 그 체결부로부터 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)를 분리한다.

이와 같이 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)를 분리하면, 부품(1)의 체결부에는 SiC가 코팅되지 않기 때문에 이후에 타 부품과의 체결시 응력에 의한 크랙발생이 없기 때문에 그라파이트 또는 석영소재가 MOCVD 장치의 내에서 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 SiC 코팅을 수행한 후 후속 가공 및 세정공정이 요구되지 않아 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 3은 체결부의 깊이에 따라 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 두께를 조절할 수 있음을 보인 설명도이다.

도 3을 참조하면 상기 볼트(31)의 길이를 충분히 길게하여 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)의 사이 간격을 조절할 수 있으며, 최소 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)가 서로 접할 때의 두께로부터 최대 상기 볼트(31)의 머리를 제외한 길이에서 상기 너트(32)의 두께를 제외한 두께까지 조절할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 다른 실시예의 결합상태 단면 구성도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그는, 상기 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20) 각각의 측면 둘레에서 소정의 두께로 마련된 돌출단(12,22)이 마련되어 있다.

상기 돌출단(12,22)들은 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20) 각각의 제1직경과 제2직경보다 좀 더 큰 체결부에 결합할 수 있으며, 부품(1)의 구경이 상이한 체결부에도 동일한 구조의 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)를 사용할 수 있어, 지그의 범용성이 확대된다.

또한 상기 돌출단(12,22)들은 각각 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)가 부품(1)의 체결부 내로 인입되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 상기 제1지그부재(10) 또는 제2지그부재(20)가 체결부 내부로 인입되는 경우, 그 체결부의 양측단에는 SiC가 증착될 수 있어, 크랙을 방지하기 위해서는 종래와 같은 후속공정이 필요하기 때문이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘카바이드 코팅 방지 지그의 다른 실시예의 결합상태 단면 구성도이다.

도 5에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 예는 체결부의 양단 구경이 동일한 부품(1)에 적용될 수 있는 것으로, 제1지그부재(10)의 직경과 제2지그부재(20)의 직경이 상호 동일하다.

즉 제1직경과 제2직경이 동일하다.

이처럼 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)는 설계상 각 부품(1)의 체결부 구경에 대응하는 다수의 지그부재중 선택되어진 것으로 이해될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 부품(1)의 체결부의 양측에서 각각 결합되는 제1지그부재(10)와 제2지그부재(20)를 볼트(31)와 너트(32)를 사용하여 고정함으로써, 부품(1)의 표면에 SiC 코팅을 수행하는 경우 그 체결부에는 SiC 코팅이 이루어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

10:제1지그부재 11,21:관통공
20:제2지그부재 31:볼트
32:너트

Claims (5)

1. 표면에 SiC가 코팅되어지는 부품의 관통형 체결부에 결합되는 지그로서,
   상기 체결부의 일측에 삽입되며, 상기 부품의 재료와 동일 재료인 제1직경의 원통형 제1지그부재;
   상기 체결부의 타측에 삽입되며, 상기 부품의 재료와 동일 재료인 제2직경의 원통형 제2지그부재; 및
   상기 제1지그부재와 제2지그부재를 결합하는 볼트와 너트를 포함하는 실리콘카바이드 코팅 방지 지그.
   
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1지그부재와 제2지그부재의 각각의 둘레 일부에서 돌출되는 돌출단을 더 포함하는 실리콘카바이드 코팅 방지 지그.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1지그부재와 제2지그부재는,
   상기 볼트의 길이 내에서 그 사이 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 실리콘카바이드 코팅 방지 지그.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1직경과 제2직경은 상호 동일하거나, 제1직경이 제2직경에 비하여 더 큰 것을 특징으로 하는 실리콘 카바이드코팅 방지 지그.

Images