KR101734129B1

KR101734129B1 - 웨이퍼 히팅장치

Info

Publication number: KR101734129B1
Application number: KR1020150067163A
Authority: KR
Inventors: 김윤진; 조진우; 신권우; 박지선
Original assignee: 주식회사 대화알로이테크
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2017-05-11
Also published as: KR20160133934A; WO2016182191A1

Abstract

본 발명은, 챔버 내부에 위치하는 웨이퍼에 가열된 가스를 공급하는 가스 공급관; 및 상기 가스 공급관을 유동하는 가스를 가열하는 가열수단을 포함하며, 상기 가열수단은 발열 페이스트 조성물을 포함하며, 상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량부, 혼합 바인더 10 내지 30중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부 및 분산제 0.5 내지 5중량부를 포함하며, 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되는 웨이퍼 히팅장치에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 웨이퍼 전면에 대한 균일한 가열을 저전력으로 수행할 수 있다.

Description

웨이퍼 히팅장치{Apparatus for heating wafer}

본 발명의 일 실시예는 웨이퍼 히팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체를 제조하는 공정 중 포토 공정에 적용되고 있는 스피너 설비에서는 웨이퍼에 필요로 하는 패턴을 형성시키기 위해서 포토 레지스트(photo resist)가 도포되도록 하고 있다. 포토 레지스트를 스핀 코팅에 의해 도포한 다음 베이크 설비의 웨이퍼 히팅장치를 통과하면서 도포된 포토 레지스트가 일정한 온도로 가열되면서 경화되도록 하고, 이렇게 경화된 포토 레지스트에 마스크를 이용하여 노광을 수행한 후 현상액을 이용하여 현상을 하도록 하고 있다.

이렇게 웨이퍼에 도포된 포토 레지스트를 소정의 온도로 가열하여 경화시키도록 하는 구성이 베이크 설비의 웨이퍼 히팅장치이다.

이러한 베이크 설비의 웨이퍼 히팅장치는 통상 도 1에서와 같이 크게 챔버(1)와 이 챔버(1)의 일측에서 웨이퍼의 인출입을 단속하는 도어(1a)와 내부에 구비되는 히트 플레이트(2)로 이루어지는 구성이다. 이때 히트 플레이트(2)에는 열선이 내장되게 함으로써 그 상부면에 안착되는 웨이퍼(W)가 히트 플레이트(2)로부터 열전달에 의해서 소정의 온도로 가열되도록 하고 있다.

즉, 상부면으로 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼(W)를 챔버(1)의 내부로 로딩하여 히트 플레이트(2)에 안착시킨 다음 히트 플레이트(2)를 소정의 온도로 가열하게 되면 우선 히트 플레이트(2)가 가열되면서 이 열기가 웨이퍼(W)에 전달되어 포토 레지스트가 경화될 수 있도록 하는 것이다.

이러한 구성에서 웨이퍼(W)를 가열하는 온도는 통상 도 2에서와 같이 히트 플레이트(2)에 내장시킨 열선(2a)에서 발생되는 온도를 센서(미도시)를 통해 감지하여 컨트롤러(미도시)에 의해서 제어되도록 하고 있다.

하지만 이러한 종전의 베이크 설비에서의 웨이퍼 히팅은 히트 플레이트(2)에 구비되는 열선(2a)을 전기적으로 히팅되도록 하여 히트 플레이트(2)를 통해 전달되는 열에 의해서 이루어지게 되므로 히팅 공정의 수행 전후로 웨이퍼(W)를 로딩 또는 언로딩하고자 할 때에는 자연적으로 냉각이 될 때까지 기다려야 하는 불편함이 있고, 특히 히트 플레이트(2)에의 열선(2a) 형성에 구조적 제약이 있을 뿐만 아니라 히트 플레이트(2)의 중심부에 비해 외주연 단부측은 상대적으로 온도가 낮게 형성되면서 전면에 걸쳐 균일한 웨이퍼 가열이 이루어지지 않게 되는 난해한 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 대한민국 등록특허 "베이크 설비의 웨이퍼 히팅장치(등록번호 제10-0488547호)"가 개시된바 있다. 그러나, 상기 등록특허에서 가스를 가열하기 위한 보다 효율적인 가열수단이 요구되고 있다.

(특허문헌 1) KR10-0488547 B1

본 발명의 일 실시예는 상기한 문제점을 해결하고자, 고내열성이며 저전압 및 저전력으로 구동 가능한 가열수단을 통해 가열된 가스로 웨이퍼를 가열하는 웨이퍼 히팅장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치는, 챔버 내부에 위치하는 웨이퍼에 가열된 가스를 공급하는 가스 공급관; 및 상기 가스 공급관을 유동하는 가스를 가열하는 가열수단을 포함하며, 상기 가열수단은 발열 페이스트 조성물을 포함하며, 상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량%에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량%, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량%, 혼합 바인더 10 내지 30중량%, 유기 용매 29 내지 83 중량% 및 분산제 0.5 내지 5중량%를 포함하며, 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합될 수 있다.

상기 챔버는 일측에 웨이퍼의 이송을 단속하는 도어가 구비되고, 바닥면에는 배기구가 형성되며, 상기 챔버 내부에는 웨이퍼가 안치되는 안치판 부재; 상기 안치판 부재의 상부에 구비되며, 하향 관통되는 복수의 가스 통과 구멍을 구비하는 가스 분배판 부재; 및 가스를 저장하는 가스 저장 탱크를 더 포함하며, 상기 가스 공급관은, 상기 가스 저장 탱크로부터 상기 가스 분배판 부재로 가스가 유동되도록 연결하는 냉각 가스관과 가열 가스관을 포함할 수 있다.

상기 냉각 가스관과 상기 가열 가스관에 각각 구비되어 가스의 유동량을 조절하는 가스 유동량 제어수단; 및 상기 가스 유동량 제어수단을 통과한 냉각 가스관과 상기 가열수단을 통과한 가열 가스관에 각각 구비되어 상기 가스 분배판 부재로 공급되는 가스량을 조절하는 가스 공급량 조절수단을 더 포함할 수 있다.

상기 가스 분배판 부재는 저면에 동일한 직경의 가스 통과 구멍이 중앙으로부터 외주연부로 점차 밀도가 증가되게 하여 형성될 수 있다.

상기 가스 분배판 부재에는 저면 중앙에서부터 외주연부측으로 점차 가스 통과 구멍의 직경이 보다 크게 확장되도록 할 수 있다.

상기 가스 분배판 부재의 내부에는 판면에 다수의 관통홀을 형성한 배플 플레이트가 수직의 방향으로 소정의 높이를 이격하여 하나 이상이 적층되도록 할 수 있다.

상기 가스 분배판 부재에서 수직으로 적층되는 상기 배플 플레이트는 각 관통홀이 수직의 방향으로 서로 엇갈리게 위치되도록 하고, 맨 하측에 위치되는 상기 배플 플레이트의 관통홀 또한 상기 가스 분배판 부재 저면의 가스 통과 구멍과는 엇갈리게 형성되도록 할 수 있다.

상기 가스 분배판 부재에는 냉각 가스관을 통해서 상온의 가스가 공급되고, 가열 가스관을 통해서는 약 150∼200℃로 가열된 가스가 공급될 수 있다.

상기 가스는 N₂가스일 수 있다.

상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계수지 100 내지 500 중량부가 혼합될 수 있다.

발열 페이스트 조성물 100 중량%에 대하여 실란 커플링제 0.5 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.

상기 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브 입자일 수 있다.

상기 유기 용매는 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올 및 옥탄올 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.

상기 가열수단은, 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 면상 발열체를 포함할 수 있다.

상기 기판은 폴리이미드 기판, 유리섬유 매트 또는 세라믹 유리일 수 있다.

상기 가열수단은, 상기 면상 발열체의 상부면에 코팅되는 것으로 실리카 또는 카본블랙과 같은 흑색 안료를 구비하는 유기물로 형서되는 보호층을 더 포함할 수 있다.

본 발명을 통해, 웨이퍼 전면에 대한 균일한 가열을 저전력으로 수행할 수 있다.

도 1은 종래의 베이크 설비의 웨이퍼 히팅장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 종래의 히트 플레이트에 열선을 형성한 모습을 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 분배판 부재를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 공급부의 개략적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 분배판 부재를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 공급부의 개략적인 모습을 도시하는 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 발열 페이스트 조성물을 이용한 면상 발열체의 시편의 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 면상 발열체의 발열 안정성 시험 모습의 이미지이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치를 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치를 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 분배판 부재를 도시하는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 공급부의 개략적인 모습을 도시하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치는, 챔버 부재(10)와 안치판 부재(20)와 가스 분배판 부재(30)와 가스 저장 탱크(40)와 가스 공급관(50)과 가스 유동량 제어수단(60)과 가열수단(70)과 가스 공급량 조절수단(80)을 포함할 수 있다.

챔버 부재(10)는 일측으로 도어(11)가 구비되도록 하여 웨이퍼(W)가 로딩 또는 언로딩할 수 있도록 하고, 바닥면으로는 배기구(12)를 형성하여 내부의 반응 가스 및 부유 이물질들이 진공압에 의해서 외부로 배출되도록 한다.

안치판 부재(20)는 챔버 부재(10)의 내부에서 도어(11)를 통해 로딩된 웨이퍼(W)를 안전하게 얹혀지도록 하는 구성으로서, 웨이퍼(W)가 얹혀지는 상부면은 웨이퍼(W)보다는 더욱 큰 직경으로 형성되도록 한다.

이와 같은 챔버 부재(10)와 안치판 부재(20)는 종전의 베이크 설비에서와 대동 소이한 바 다만 종전에 웨이퍼를 안치시키도록 구비한 히트 플레이트가 그 자체에 발열 수단이 구비되도록 하는데 반해 본 발명에서는 안치판 부재(20)가 단순히 웨이퍼(W)를 안전하게 얹혀지도록 하는 안치수단으로서만 구비되도록 하는데 두드러진 차이가 있다.

가스 분배판 부재(30)는 안치판 부재(20)의 직상부에서 챔버 부재(10)의 상부면에 고정되어 가스 분배판 부재(30)에 얹혀지게 되는 웨이퍼(W)의 상부면을 균일하게 가열 및 냉각할 가스가 분사되도록 하는 구성으로, 내부에는 소정량의 가스가 채워질 수 있도록 하는 공간을 형성하고, 저면에는 도 4에서와 같이 하향 관통되도록 한 가스 통과 구멍(31)이 형성되도록 한다.

이러한 가스 분배판 부재(30)의 저면에 형성하는 가스 통과 구멍(31)은 단순히 동일한 직경으로서 형성되게 할 수가 있으나 이 가스 통과 구멍(31)을 통한 가스의 분사에 의한 웨이퍼 가열 및 냉각이 전면에 걸쳐 균일하게 이루어지도록 하기 위해서는 중앙보다는 외주연 단부측으로 보다 많은 수의 가스 통과 구멍(31)이 분포되도록 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 웨이퍼의 균일한 가열 및 냉각을 위해 가스 통과 구멍(31)의 분포 상태 를 변경하는 외에도 분포는 균일하게 이루어지도록 하면서 중앙의 가스 통과 구멍(31)보다는 외주연 단부측으로 가면서 점차 직경이 확장되도록 하는 구성으로 형성할 수가 있다.

특히, 가스 분배판 부재(30)는 내부에 도 5에서와 같이 하나 이상의 배플 플레이트(32)가 수직의 방향으로 소정의 높이가 이격되도록 하여 적층되게 할 수도 있다. 이때의 배플 플레이트(32)에는 평판의 판면에 다수의 관통홀(32a)이 형성되도록 하되 이들 관통홀(32a)은 가스 분배판 부재(30) 저면의 가스 통과 구멍(31)과 같은 방식으로 분포 상태 또는 직경을 달리하는 형상으로 형성되게 할 수가 있으며, 단지 상호 적층되는 상하부측 배플 플레이트(32)의 관통홀(32a)은 수직의 방향으로 서로 동심원상에서 벗어나도록 엇갈리게 형성되도록 하면서 맨 하측에 위치되는 배플 플레이트(32)의 관통홀(32a)과 가스 분배판 부재(30) 저면의 가스 통과 구멍(31)과도 서로 엇갈리게 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 가스 저장 탱크(40)와 가스 공급관(50)과 가스 유동량 제어수단(60)과 히팅 수단(70) 및 가스 공급량 조절수단(80)은 가스 분배판 부재(30)로 가열 및 냉각 가스가 공급되도록 하는 가스 공급부로서, 가스 저장 탱크(40)는 단순히 웨이퍼(W)를 가열 및 냉각하기 위한 가스를 일정량 저장되도록 하는 대량의 가스 저장 용기이다.

가스 저장 탱크(40)에는 챔버 부재(10)의 내부로 공급 시 웨이퍼(W) 및 웨이퍼(W)의 상부면에 도포된 포토 레지스트와는 어떠한 화학적 반응도 유발하지 않는 가스를 사용하도록 하며, 이러한 가스로서는 흔히 반도체 설비에서 반응 챔버의 퍼지 가스로 사용하는 N₂가스를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

가스 저장 탱크(40)로부터 유출되는 가스는 가스 공급관(50)을 통해서 유동하게 되는데 이때 가스 공급관(50)은 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)으로 나누어진다.

가스 공급관(50)의 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)으로 나누어 유동하게 되는 가스는 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)에 구비되는 가스 유동량 제어수단(60)을 통과하면서 일정량이 안정적으로 흐르도록 한다.

이러한 가스 공급관(50) 중 가스 유동량 제어수단(60)을 지난 가열 가스관(52)에는 가열수단(70)이 구비되도록 하여 상기 가열수단(70)을 지나면서 가열 가스관(52)을 지나는 가스를 소정의 온도로서 가열하도록 하는 구성이다.

그리고 가스 유동량 제어수단(60)을 지난 냉각 가스관(51)과 가열수단(70)을 지난 가열 가스관(52)에는 각각 가스 분배판 부재(30)로 공급되는 가스의 량을 조절할 수 있도록 가스 공급량 조절수단(80)이 구비되도록 한다.

한편 2개의 가스 공급관(50)에서 냉각 가스관(51)을 유동하는 가스는 통상 상온의 조건을 유지하고, 가스 가열관(52)의 가열수단(70)을 통해 가열되는 가스는 약 150∼200℃로서 가열되도록 한다. 특히 웨이퍼(W)를 가열하는 공정 시간을 보다 단축되도록 하기 위해서 가열수단(70)에 의해 약 200℃ 이상으로 가스를 가열되게 할 수도 있다. 가열수단(70)은 발열 페이스트 조성물을 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다. 또한, 가열수단(70)은, 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 면상 발열체를 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치를 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치를 도시하는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 분배판 부재를 도시하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치의 가스 공급부의 개략적인 모습을 도시하는 도면이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 히팅장치는, 본 발명의 일 실시예와 비교하여 챔버 부재(10)와 안치판 부재(20)는 동일한 구성으로 이루어지면서 다만 가스 분배판 부재(30)는 내부가 중앙으로부터 반경 방향으로 복수의 공간으로서 나누어지도록 하는데 차이가 있다.

즉, 내부가 빈 가스 분배판 부재(30)에는 직경이 다른 링형상인 복수의 격벽(32)들을 동심원상에 일체로 형성되도록 함으로써 이들 격벽(32)들에 의해 내부가 복수의 공간으로서 나누어지도록 한다.

이렇게 복수로 나누어지는 가스 분배판 부재(30)의 내부 공간에서 저면으로는 하향 관통되게 형성되도록 한 가스 통과 구멍(31)이 전기한 실시예에서와 같이 외주연부측으로 보다 많은 수가 형성되도록 하거나 보다 큰 직경을 갖는 형상으로 형성되도록 한다.

한편, 반경 방향으로 복수의 공간이 구비되도록 하는 가스 분배판 부재(30)에는 도 8에서와 같이 평판의 판면에 다수의 관통홀(32a)을 형성하고, 판면의 상부면 또는 하부면으로는 중심으로부터 동심원상에 서로 다른 직경의 링형상인 격벽(32b)을 일체로 복수층으로 형성되도록 한 배플 플레이트(32)가 수직의 방향으로 다수 적층되게 하는 구성으로도 형성이 가능하다.

이때, 배플 플레이트(32)에 각각 형성되는 관통홀(32a)들 끼리는 수직의 방향으로 서로 엇갈리게 위치되어 형성되도록 하고, 특히 맨 하측에 위치되는 배플 플레이트(32)의 관통홀(32a)은 가스 분배판 부재(30) 저면의 가스 통과 구멍(31)과 엇갈리게 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같은 실시예의 구성 중 또 다른 특징은 도 7에서와 같이 가스 분배판 부재(30)에 연결되는 가스 공급관(50)의 구성에 있다. 즉 가스 공급관(50)은 도 6에서와 같이 가스 저장 탱크(40)로부터 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)으로 나누어지는데 이러한 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)은 가스 분배판 부재(30)측 끝단부가 각각 가스 분배판 부재(30)의 반경 방향으로 나누어지는 내부 공간의 수에 동일한 수의 분기관(53)으로 이루어지도록 하는 것이다.

즉, 가스 분배판 부재(30)에서 반경 방향으로 나누어지는 각 내부 공간에는 각각 하나의 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)이 연결되어야만 하고, 이렇게 복수개로 형성되는 내부 공간으로 각각 냉각 가스관(51)과 가열 가스관(52)이 연결되도록 하기 위해 가스 유동량 제어수단(60)을 지난 냉각 가스관(51)과 가열수단(70)을 지난 가열 가스관(52)으로 각각 가스 분배판 부재(30)에 반경 방향으로 나누어진 내부 공간의 갯수로 나누어지는 분기관(53)이 연결되도록 하여 이 분기관(53)의 끝단부가 각 가스 분배판 부재(30)의 내부 공간으로 연결되도록 한다.

이때, 각 분기관(53)에는 가스 공급량 조절수단(80)이 구비되면서 각 내부 공간으로 공급되는 가스의 양을 적절히 차별화해서 조절하게 되는 것이다.

이와 같은 구성에서 가스 저장 탱크(40)에 저장되는 가스는 전기한 일실시예에서와 마찬가지로 N₂가스를 사용하는 것이 가장 바람직하며, 이때 2개의 가스 공급관(50)을 통해 공급되는 가스 중 냉각 가스관(51)을 통해 유동하는 가스는 상온의 조건으로 공급되고, 가열수단(70)에 의해 가열되는 가열 가스관(52)을 통해 공급되는 가스의 온도는 약 150∼200℃로 형성되도록 한다.

특히, 웨이퍼(W)를 가열하는 공정 시간을 단축시키기 위해서 약 200℃ 이상으로 가스를 가열되게 할 수도 있다.

이와 같은 구성에 따른 본 발명의 작용 및 그 효과에 대해서 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 챔버 부재(10)의 내부로 웨이퍼(W)를 로딩시켜 안치판 부재(20)에 안전하게 얹혀지게 한 상태에서 가스 분배판 부재(30)를 통해 소정의 온도로 형성한 가스를 웨이퍼(W)의 상부면으로 직접 균일하게 분사되게 함으로써 보다 균일하고 신속하게 웨이퍼(W)를 가열 또는 냉각이 되도록 하는 것이다.

이를 위해 우선 가스 유동량 제어수단(60)을 적당하게 세팅시켜 놓은 상태에서 안치판 부재(20)에 웨이퍼(W)가 로딩되도록 하면 가스 공급량 조절수단(80)을 적절히 조절하여 가스 분배판 부재(30)의 내부로 가스가 유입되도록 하고, 이렇게 유입된 가스는 가스 분배판 부재(30)의 가스 통과 구멍(31)을 통해 웨이퍼(W)의 상부면으로 균일하게 분사되도록 한다.

따라서 챔버 부재(10)의 내부로 로딩된 웨이퍼(W)의 상부면을 가열하기 위해서는 가열 공급관(52)측 가스 공급량 조절수단(80)만을 개방시키거나 이와 함께 냉각 공급관(51)측 가스 공급량 조절수단(80)을 미세하게 개방시켜 가스 분배판 부재(30)의 내부에서 적정한 온도로 혼합되도록 한 다음 즉시 웨이퍼(W)에 분사되면서 웨이퍼(W) 상부면에 도포된 포토 레지스트를 경화시키도록 한다.

이러한 웨이퍼(W) 가열은 각 가스 공급관(50)의 가스 공급량 조절수단(80)을 조절하는 양에 따라 온도를 제어할 수가 있는 바 가열수단(70)을 통해 유동하는 가열 공급관(52)측 가스의 공급 유량을 증가시키게 되면 보다 고온의 가스를 챔버 부재(10)의 내부로 공급할 수가 있게 된다.

이렇게 직접 가열된 가스를 웨이퍼(W)의 포토 레지스트 도포면에 분사하게 되면 포토 레지스트를 경화시키는 시간이 보다 빨라지게 되므로 공정 수행 시간을 더욱 단축시킬 수가 있게 된다.

한편, 반대로 포토 레지스트가 경화되고 난 직후 웨이퍼(W)를 언로딩시키고자 하는 경우에는 가열 가스관(52)보다는 냉각 가스관(51)을 통해 공급되는 가스의 공급 유량을 늘리거나 이 냉각 가스관(51)을 통해서만 가스가 공급되도록 하면 가열된 상태인 웨이퍼(W)가 강제적으로 냉각되면서 웨이퍼(W)의 언로딩 주기를 단축시킬 수가 있게 된다.

또한, 가스 분배판 부재(30)에서 가스 통과 구멍(31)은 중심 부위에서 외주연 단부측으로 가스 통과 구멍(31)의 밀도를 증가시키거나 가스 통과 구멍(31)의 직경이 점차 더 커지게 하는 방식으로 가스 통과 구멍(31)이 형성되도록 하여 웨이퍼(W)를 가열하고자 할 때에는 웨이퍼(W)의 센터보다는 외주연 단부측으로 보다 많은 열이 접촉되면서 중앙 부위와 거의 균일한 속도로 포토 레지스트를 경화시킬 수 있도록 한다.

가열 속도를 균일하게 유지시키게 되면 후속 공정에서 현상 등의 공정을 통해 양질의 패턴을 형성할 수가 있게 된다.

한편 본 발명의 실시예들에서 가스 분배판 부재(30)의 내부로 복수의 배플 플레이트(32)를 구비하고, 이들 배플 플레이트(32)에 형성되는 관통홀(32a)을 서로 어긋어나 형성되도록 하는 이유는 가스 공급관(50)을 통해 내부로 유입되는 가스가 너무 빠른 속도로 분사되지 않도록 하기 위한 것인 바 반대로 배플 플레이트(32)가 지나치게 많은 경우에는 가스의 유동 저항이 심해 웨이퍼(W)에의 공급이 원할치 못하게 되므로 적정한 갯수로서 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 웨이퍼(W)의 포토 레지스트 도포면에 직접적으로 소정의 온도로 가열시킨 가스가 접촉되게 함과 동시에 가열된 웨이퍼(W)를 냉각 가스의 직접적인 접촉에 의해 강제적으로 냉각시키도록 함으로써 보다 빠른 공정 수행과 포토 레지스트의 균일한 경화가 기대된다.

한편, 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 챔버 부재(10)의 내부에서 안전하게 안치되어 있는 웨이퍼(W)의 직상부로부터 소정의 온도로 가열 및 냉각시킨 가스를 직접 분사하여 웨이퍼(W)의 상부면으로 도포된 포토 레지스트를 신속하면서 균일하게 경화시킴으로써 제품 생산성과 제품의 대한 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 매우 유용한 효과를 제공한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 페이스트 조성물(이하, 발열 페이스트 조성물)은 탄소나노튜브 입자, 탄소나노입자, 혼합 바인더, 유기 용매 및 분산제를 포함할 수 있다. 상기 발열 페이스트 조성물이 가열수단(70)에 포함될 수 있음은 살핀 바와 같다.

구체적으로 발열 페이스트 조성물 100 중량%에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량%, 탄소나노입자 0.5 내지 30 중량%, 혼합 바인더 10 내지 30 중량%, 유기 용매 29 내지 83 중량%, 분산제 0.5 내지 5 중량%를 포함한다.

상기 탄소나노튜브 입자는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예컨대 상기 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)일 수 있다. 상기 탄소나노튜브 입자가 다중벽 탄소나노튜브일 때, 직경은 5nm 내지 30nm 일 수 있고, 길이는 3㎛ 내지 40㎛일 수 있다.

상기 탄소나노입자는 예컨대 그라파이트 나노입자일 수 있으며, 직경은 1㎛ 내지 25㎛일 수 있다.

혼합 바인더는 발열 페이스트 조성물이 300℃ 가량의 온도 범위에서도 내열성을 가질 수 있도록 하는 기능을 하는 것으로, 에폭시 아크릴레이트(Epocy acrylate) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀계 수지(Phenol resin)가 혼합된 형태를 갖는다. 예컨대 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수 있고, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수도 있다. 본 발명에서는 혼합 바인더의 내열성을 높임으로써, 300℃ 가량의 고온으로 발열시키는 경우에도 물질의 저항 변화나 도막의 파손이 없다는 장점을 갖는다.

여기에서 페놀계 수지는 폐놀 및 페놀 유도체를 포함하는 페놀계 화합물을 의미한다. 예컨대 상기 페놀 유도체는 p-크레졸(p-Cresol), o-구아야콜(o-Guaiacol), 크레오졸(Creosol), 카테콜(Catechol), 3-메톡시-1,2-벤젠디올(3-methoxy-1,2-Benzenediol), 호모카테콜(Homocatechol), 비닐구아야콜(vinylguaiacol), 시링콜(Syringol), 이소-유제놀(Iso-eugenol), 메톡시 유제놀(Methoxyeugenol), o-크레졸(o-Cresol), 3-메틸-1,2-벤젠디올(3-methoxy-1,2-Benzenediol), (z)-2-메톡시-4-(1-프로페닐)-페놀((z)-2-methoxy-4-(1-propenyl)-Phenol), 2,.6-디에톡시-4-(2-프로페닐)-페놀(2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-Phenol), 3,4-디메톡시-페놀(3,4-dimethoxy-Phenol), 4-에틸-1,3-벤젠디올(4ethyl-1,3-Benzenediol), 레졸 페놀(Resole phenol), 4-메틸-1,2-벤젠디올(4-methyl-1,2-Benzenediol), 1,2,4-벤젠트리올(1,2,4-Benzenetriol), 2-메톡시-6-메틸페놀(2-Methoxy-6-methylphenol), 2-메톡시-4-비닐페놀(2-Methoxy-4-vinylphenol) 또는4-에틸-2-메톡시-페놀(4-ethyl-2-methoxy-Phenol) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 혼합 바인더의 혼합 비율은 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈수지 10 내지 150 중량부, 페놀계 수지 100 내지 500 중량부의 비율일 수 있다. 페놀계 수지의 함량이 100 중량부 이하인 경우 발열 페이스트 조성물의 내열 특성이 저하되며, 500 중량부를 초과하는 경우에는 유연성이 저하되는 문제가 있다(취성 증가).

유기 용매는 상기 전도성 입자 및 혼합 바인더를 분산시키기 위한 것으로, 카비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카비톨아세테이트(Butyl carbotol acetate), DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.

한편, 분산을 위한 공정은 통상적으로 사용되는 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 예를 들면 초음파처리(Ultra-sonication),롤밀(Roll mill), 비드밀(Bead mill) 또는 볼밀(Ball mill) 과정을 통해 이루어질 수 있다.

분산제는 상기 분산을 보다 원활하게 하기 위한 것으로, BYK류와 같이 당업계에서 이용되는 통상의 분산제, Triton X-100과 같은 양쪽성 계면활성제, SDS등과 가은 이온성 계면활성제를 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발열 페이스트 조성물은 발열 페이스트 조성물 100 중량%에 대하여 실란 커플링제 0.5 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.

실란커플링제는 발열 페이스트 조성물의 배합시에 수지들간에 접착력을 증진시키는 접착증진제 기능을 한다. 실란 커플링제는 에폭시 함유 실란 또는 머켑토 함유 실란일 수 있다. 이러한 실란 커플링제의 예로는 에폭시가 함유된 것으로 2-(3,4 에폭시 사이클로헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란이 있고, 아민기가 함유된 것으로 N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실, 3-트리에톡시실리-N-(1,2-디메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란이 있으며, 머켑토가 함유된 것으로 3-머켑토프로필메틸디메톡시실란, 3-머켑토프로필트리에톡시실란, 이소시아네이트가 함유된 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등이 있으며, 상기 나열한 것으로 한정되지 않는다.

본 발명은 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발열 페이스트 조성물을 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄(내지 롤투롤 그라비아 인쇄) 또는 콤마코팅(내지 롤투롤 콤마코팅)하여 형성되는 면상 발열체를 추가적으로 제공한다.

여기에서 상기 기판은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 플리이미드, 셀룰로스 에스텔, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로린트릴, 폴리술폰, 폴리에스테르술폰, 폴리비닐리덴플롤라이드, 유리, 유리섬유(매트), 세라믹, SUS, 구리 또는 알루미늄 기판 등이 사용될 수 있으며, 상기 나열된 것들로 한정되는 것은 아니다. 상기 기판은 발열체의 응용 분야나 사용온도에 따라 적절히 선택될 수 있다.

면상 발열체는 상기 기판 상에 본 발명의 실시예들에 따른 발열 페이스트 조성물을 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄를 통해 원하는 패턴으로 인쇄하고, 건조 및 경화한 후에, 상부에 은 페이스트 또는 도전성 페이스트를 인쇄 및 건조/경화 시킴으로써 전극을 형성함으로써 형성될 수 있다. 또는 은 페이스트 또는 도전성 페이스트를 인쇄 및 건조/경화한 후에 상부에 본 발명의 실시예들에 따른 발열 페이스트 조성물을 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄함으로써 형성하는 것도 가능하다.

한편, 상기 면상 발열체는 상부면에 코팅되는 보호층을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 실리카(SiO₂)로 형성될 수 있다. 보호층이 실리카로 형성되는 경우에는 발열면에 코팅되더라도 발열체가 유연성을 유지할 수 있는 장점을 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 후막 형성용 발열 페이스트 조성물 및 이를 이용한 면상 발열체를 시험예를 통하여 상세히 설명한다. 하기 시험예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 하기 시험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

시험예

(1) 실시예 및 비교예의 준비

하기 [표 1]과 같이 실시예(3종류) 및 비교예(3종류)를 준비하였다. [표 1]에 표기된 조성비는 중량%로 기재된 것임을 밝혀둔다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2	비교예 3
CNT 입자	4	5	6	4	5	6
CNP 입자	8	9	15	-	-	-
혼합 바인더	20	15	22	-	-	-
에틸셀룰로오스	-	-	-	10	12	14
유기용매	63	67	52	82	79	76
분산제(BYK)	5	4	5	4	4	4

실시예들의 경우 CNT 입자와, CNP 입자(실시예 1 내지 3)를 [표 1]의 조성에 따라 카비톨아세테이트 용매에 첨가하고 BYK 분산제를 첨가한 후, 60분간 초음파 처리를 통해 분산액 A를 제조하였다. 이후, 혼합 바인더를 카비톨아세테이트 용매에 첨가한 후 기계적 교반을 통해 마스터 배치를 제조하였다. 다음으로 상기 분산액 A 및 마스터배치를 기계적 교반을 통해 1차 혼련한 후에 3-롤-밀 과정을 거쳐 2차 혼련함으로써 발열 페이스트 조성물을 제조하였다.

비교예들의 경우 CNT 입자를 [표 1]의 조성에 따라 카비톨아세테이트 용매에 첨가하고 BYK 분산제를 첨가한 후, 60분간 초음파 처리를 통해 분산액을 제조하였다. 이후, 에틸셀룰로오스를 카비톨아세테이트 용매에 첨가한 후 기계적 교반을 통해 마스터 배치를 제조하였다. 다음으로 상기 분산액 B 및 마스터배치를 기계적 교반을 통해 1차 혼련한 후에 3-롤-밀 과정을 거쳐 2차 혼련함으로써 발열페이스트 조성물을 제조하였다.

(2) 면상발열체 특성 평가

실시예 및 비교예에 따른 발열 페이스트 조성물을 10×10cm 크기로 폴리이미드 기판 위에 스크린 인쇄하고 경화한 후에, 상부 양단에는 은 페이스트 전극을 인쇄하고 경화하여 면상 발열체 샘플을 제조하였다.

관련하여 도 9은 본 발명에 따른 발열 페이스트 조성물을 이용하여 제작한 면상 발열체 시편의 이미지이다. 도 9a는 폴리이미드 기판 위에 발열 페이스트 조성물이 스크린 인쇄되어 형성된 면상 발열체이다. 도 9b는 유리섬유 매트 위에 발열 페이스트 조성물이 스크린 인쇄되어 형성된 면상 발열체이다. 도 9c 및 도 9d는 도 9a의 면상 발열체 상부에 보호층을 코팅한 경우의 이미지이다.(도 9c는 검은색 보호층 코팅, 도 9d는 녹색 보호층 코팅).

도 9a에 나타난 것과 같은 면상 발열체 샘플(실시예) 및 상기 비교예에 따라 제조된 면상 발열체 샘플들의 비저항을 측정하였다인가되는 전압/전류는 [표 2]에 표기됨). 또한, 인가되는 전압/전류에 따른 승온 효과를 확인하기 위해 상기 실시예 및 비교예에 해당하는 면상 발열체를 각각 40℃, 100℃ 및 200℃까지 승온시키고, 상기 온도에 도달하였을 때의 DC 전압 및 전류를 측정하였다.

또한, 각 샘플들에 대하여 200℃에서의 발열안정성을 테스트하였다. 관련하여, 도 10에서는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 면상 발열체 샘플들의 발열안정성 시험 모습의 이미지를 나타내었으며, 시험결과는 하기 [표 2]에 정리하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2	비교예 3
비저항(×10ˇ²Ωcm	1.9	2.55	2.96	9.73	8.52	6.23
40℃ 도달 DC 구동 전압/전류	5V/0.2A	6V/0.2A	7V/0.2A	20V/0.3A	16V/0.2A	12V/0.2A
100℃ 도달 DC 구동 전압/전류	9V/0.5A	12V/0.4A	14V/0.5A	48V/0.7A	40V/0.7A	26V/0.6A
200℃ 도달 DC 구동 전압/전류	20V/0.6A	24V/0.7A	24V/1.0A	-	-	-
발열안정성(day)	20일 이상	20일 이상	20일 이상	불량	불량	불량

상기 [표 2]를 참조하며, 비저항은 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예들에 해당하는 면상 발열체보다 작게 측정되었으며, 이에 따라 각 온도 에 도달하기 위해 필요한 구동 전압/전류 역시 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예들에 해당하는 면상 발열체보다 작게 측정되었다. 즉 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예보다 저전압 및 저전력으로 구동 가능함을 확인할 수 있었다.

또한, 실시예 1 내지 3에 따른 면상 발열체에서는 200℃의 발열 구동하에서도 20일간 안정성이 유지되는 것으로 나타나는 반면에(별도의 보호층없음), 비교예 1 내지 3에서는 200℃의 발열 구동시 2시간 이내에 발열부 표면이 부풀어 오르는 불량 현상이 관찰되었다. 즉 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예보다 200℃이상의 고온에서도 안정적으로 구동 가능함을 확인할 수 있었다.

본 발명은 상술한 면상 발열체와, 상기 면상 발열체에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하는 휴대용 발열히터를 추가적으로 제공한다.

여기에서 전력공급부란 면상 발열체의 좌우측에 도포 형서되는 리드 전극과, 상기 리드 전극에 부착 형성되는 전원접속용 전극을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 전원접속용 전극이 면상 발열체에 직접 연결될 수 있다. 상기리드 전극 또는 전원접속용 전극은 은 페이스트, 구리 페이스트, 구리 테이프 등을 이용하여 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 휴대용 발열 히터는 상기 면상 발열체가 몸체 내부 또는 외면에 부착, 매립 또는 장착되고, 상기 면상 발열체의 구동을 위한 전력공급부를 구비하는 형태를 갖는다. 이러한 휴대용 발열 히터는 유모차용 이너 시트, 발열 양말, 발열 신발, 발열 모자, 휴대용 발열 매트, 휴대용 조리 기구, 차량용 발열 시트 등에 이용될 수 있다.

특히 본 발명에 따른 휴대용 발열 히터에 채용되는 면상 발열체는 상기에서 설명한 바와 같이 저전압 및 저전력으로 구동이 가능하므로 리튬이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 충방전이 가능한 2차 전지로 구동할 수 있는 바, 휴대성이 증진되고 사용시간을 크게 늘릴 수 있다는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

50 : 챔버 부재 52 : 배기구
60 : 안치판 부재 70 : 가스 분배판 부재
71 : 분사홀 81 : 가스 저장 탱크
82 : 가스 공급관 83 : 가스 유량 조절 수단
84 : 히터

Claims

챔버 내부에 위치하는 웨이퍼에 가열된 가스를 공급하는 가스 공급관; 및
상기 가스 공급관을 유동하는 가스를 가열하는 가열수단을 포함하며,
상기 가열수단은 발열 페이스트 조성물에 의해 형성되는 면상 발열체를 포함하며,
상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량%에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량%, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량%, 혼합 바인더 10 내지 30중량%, 유기 용매 29 내지 83 중량% 및 분산제 0.5 내지 5중량%를 포함하며,
상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되는 웨이퍼 히팅장치.
제1항에 있어서,
상기 챔버는 일측에 웨이퍼의 이송을 단속하는 도어가 구비되고, 바닥면에는 배기구가 형성되며,
상기 챔버 내부에는 웨이퍼가 안치되는 안치판 부재;
상기 안치판 부재의 상부에 구비되며, 하향 관통되는 복수의 가스 통과 구멍을 구비하는 가스 분배판 부재; 및
가스를 저장하는 가스 저장 탱크를 더 포함하며,
상기 가스 공급관은, 상기 가스 저장 탱크로부터 상기 가스 분배판 부재로 가스가 유동되도록 연결하는 냉각 가스관과 가열 가스관을 포함하는 웨이퍼 히팅장치.
제2항에 있어서,
상기 냉각 가스관과 상기 가열 가스관에 각각 구비되어 가스의 유동량을 조절하는 가스 유동량 제어수단; 및
상기 가스 유동량 제어수단을 통과한 냉각 가스관과 상기 가열수단을 통과한 가열 가스관에 각각 구비되어 상기 가스 분배판 부재로 공급되는 가스량을 조절하는 가스 공급량 조절수단을 더 포함하는 웨이퍼 히팅장치.
제3항에 있어서,
상기 가스 분배판 부재는 저면에 동일한 직경의 가스 통과 구멍이 중앙으로부터 외주연부로 점차 밀도가 증가되게 하여 형성되도록 하는 웨이퍼 히팅장치.
제3항에 있어서,
상기 가스 분배판 부재에는 저면 중앙에서부터 외주연부측으로 점차 가스 통과 구멍의 직경이 보다 크게 확장되도록 하는 웨이퍼 히팅장치.
제3항에 있어서,
상기 가스 분배판 부재의 내부에는 판면에 다수의 관통홀을 형성한 배플 플레이트가 수직의 방향으로 소정의 높이를 이격하여 하나 이상이 적층되도록 하는 웨이퍼 히팅장치.
제6항에 있어서,
상기 가스 분배판 부재에서 수직으로 적층되는 상기 배플 플레이트는 각 관통홀이 수직의 방향으로 서로 엇갈리게 위치되도록 하고, 맨 하측에 위치되는 상기 배플 플레이트의 관통홀 또한 상기 가스 분배판 부재 저면의 가스 통과 구멍과는 엇갈리게 형성되도록 하는 웨이퍼 히팅장치.
제3항에 있어서,
상기 가스 분배판 부재에는 냉각 가스관을 통해서 상온의 가스가 공급되고, 가열 가스관을 통해서는 150 내지 200℃로 가열된 가스가 공급되는 웨이퍼 히팅장치.
제3항에 있어서,
상기 가스는 N₂가스인 웨이퍼 히팅장치.
제1항에 있어서,
상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계수지 100 내지 500 중량부가 혼합되는 웨이퍼 히팅장치.
제1항에 있어서,
발열 페이스트 조성물 100 중량%에 대하여 실란 커플링제 0.5 내지 5 중량%를 더 포함하는 웨이퍼 히팅장치.
제1항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브 입자인 웨이퍼 히팅장치.
제1항에 있어서,
상기 유기 용매는 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올 및 옥탄올 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매인 웨이퍼 히팅장치.
제1항에 있어서,
상기 면상 발열체는 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 웨이퍼 히팅장치.
제14항에 있어서,
상기 기판은 폴리이미드 기판, 유리섬유 매트 또는 세라믹 유리인 웨이퍼 히팅장치.
제14항에 있어서,
상기 가열수단은, 상기 면상 발열체의 상부면에 코팅되는 것으로 실리카 또는 카본블랙과 같은 흑색 안료를 구비하는 유기물로 형서되는 보호층을 더 포함하는 웨이퍼 히팅장치.