KR101904275B1 - 기판지지장치의 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판지지장치의 처리방법에 관한 것으로, 상부에 기판이 안착되는 기판지지대와, 상기 기판지지대 내부에 구비되는 발열체를 포함하는 기판지지장치의 처리방법으로서, 상기 발열체에 전원을 공급하는 제1전원공급부재를 제거하는 과정; 상기 기판지지대에서 상기 제1전원공급부재가 제거되면서 형성되는 공간에 상기 발열체를 노출시키는 컨택홀을 형성하는 과정; 상기 컨택홀에 제2전원공급부재를 삽입하여 상기 발열체와 접합시키는 과정;을 포함하고, 기판지지장치의 수명을 연장시켜 그 교체 주기를 연장할 수 있고, 이에 따라 유지 비용을 절감할 수 있다.

Description

기판지지장치의 처리방법{Processing method of substrate supporting apparatus}
본 발명은 기판지지장치의 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수명을 연장시킬 수 있는 기판지지장치의 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자, 평판 표시 소자, 솔라셀 및 발광 다이오드와 같은 전자 소자들은 기판 상에 박막을 증착하고, 이러한 박막을 원하는 패턴으로 식각하여 제작된다. 이때, 전자 소자 제작을 위한 기판은 고온의 진공분위기에서 처리된다. 이를 위해 기판이 처리되는 챔버 내부에는 상부에 기판을 지지하는 기판지지장치가 구비되며, 기판지지장치는 기판을 소정 온도로 가열할 수 있는 발열체를 포함할 수 있다.
기판지지장치는 상부면에 기판을 안착시켜 지지하는 기판지지대와, 기판지지대의 하부에 구비되어 기판지지대를 챔버 내부에 지지시키는 지지축 및 기판지지대 내부에 구비되는 발열체를 포함할 수 있다. 여기에서 발열체는 주로 저항체가 사용될 수 있으며, 기판지지대 내부에 기판지지대 전체 영역을 균일하게 가열할 수 있도록 설계되어 매설되어 있다. 이렇게 설치되는 발열체는 지지축을 통해 전원공급을 위한 로드와 연결될 수 있다. 발열체와 로드는 각각 몰리브덴(Mo)와 니켈(Ni)로 형성될 수 있으며, 이들은 브레이징(brazing)을 통해 상호 연결될 수 있다.
그런데 발열체와 로드는 서로 다른 재질로 형성되기 때문에 공정 중 접촉 저항 증가로 인해 스파크가 발생하여 그 연결부위가 용손되는 결함이 발생할 수 있다. 또한, 대기나 공정 가스 등에 의해 산화되거나, 열팽창률 차이로 인해 발열체와 로드 간에 응력이 발생하여 이들이 서로 분리되어 발열체로의 전원 공급이 불가능해지는 현상이 발생할 수 있다. 이로 인해 고가의 기판지지대를 그대로 폐기할 수 밖에 없어 기판지지대 교체에 따른 공정 중단으로 생산성이 저하될 수 있고, 유지 비용이 증가하는 문제점이 있다.
KR2004-0022580A KR2006-0126408A
본 발명은 수명을 연장시킬 수 있는 기판지지장치의 처리방법을 제공한다.
본 발명은 유지 비용을 절감할 수 있는 기판지지장치의 처리방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판지지장치의 처리방법은, 상부에 기판이 안착되는 기판지지대와, 상기 기판지지대 내부에 구비되는 발열체를 포함하는 기판지지장치의 처리방법으로서, 상기 발열체에 전원을 공급하는 제1전원공급부재를 제거하는 과정; 상기 기판지지대에서 상기 제1전원공급부재가 제거되면서 형성되는 공간에 상기 발열체를 노출시키는 컨택홀을 형성하는 과정; 상기 컨택홀에 제2전원공급부재를 삽입하여 상기 발열체와 접합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 제1전원공급부재는 상기 기판지지대에 매립되어 상기 발열체와 연결되는 제1커넥터와, 상기 제1커넥터와 연결되고 외부로부터 전원을 공급받아 상기 발열체에 인가하는 제1로드를 포함하고, 상기 제1전원공급부재를 제거하는 과정은, 상기 제1로드를 제거하는 과정; 상기 제1커넥터를 제거하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 컨택홀을 형성하는 과정은, 상기 제1커넥터가 제거되고 상기 기판지지대에 형성되는 공간을 수평방향 및 수직방향으로 확장하여 컨택홀을 형성하고, 상기 컨택홀 내에서 상기 발열체를 노출시킬 수 있다.
상기 제1커넥터의 제거와 상기 컨택홀의 형성은 방전가공방법 및 공구를 이용한 절삭가공 중 적어도 어느 한 가지로 수행할 수 있다.
상기 제2전원공급부재와 상기 발열체를 접합시키는 과정은, 상기 컨택홀에 제2커넥터를 삽입하는 과정; 상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시키는 과정; 상기 제2커넥터에 제2로드를 접합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 컨택홀에 상기 제2커넥터를 삽입하기 이전에, 상기 컨택홀에 접합재를 삽입하는 과정을 포함하고, 상기 접합재를 매개로 상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시킬 수 있다.
상기 컨택홀에 상기 제2커넥터를 삽입하기 이전에, 상기 제2커넥터에 제2로드가 삽입되는 삽입홈을 형성할 수 있다.
상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시키는 과정은 열처리 또는 브레이징 가공으로 수행할 수 있다.
상기 제2커넥터에 제2로드를 접합시키는 과정은, 상기 제2커넥터에 삽입홈을 형성하는 과정; 상기 삽입홈에 상기 제2로드를 삽입하는 과정; 및 상기 제2로드와 상기 제2커넥터를 접합하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 삽입홈에 상기 제2로드를 삽입하는 과정 이전에, 상기 삽입홈에 연결부재를 충진하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 제2로드 또는 상기 제2커넥터를 접합하는 과정은 브레이징 가공 또는 열처리공정으로 수행할 수 있다.
상기 제2전원공급부재는 제2로드와 제2커넥터를 연결부재를 이용하여 일체형으로 접합한 후 상기 컨택홀에 삽입할 수 있다.
상기 일체형으로 접합된 상기 제2로드와 상기 제2커넥터를 상기 컨택홀에 삽입하기 이전에 상기 컨택홀에 접합재를 충진할 수 있다.
상기 제2로드는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
상기 제2커넥터는 몰리브덴(Mo), 텅스텐, 코바 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 접합재 또는 상기 연결부재는 금(Au), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 발열체에 전원을 공급하는 전원공급부재를 교체하여 기판지지장치의 수명을 연장시킬 수 있다. 즉, 전원공급재를 구성하는 로드와 커넥터가 손상된 경우, 이를 교체하여 고가의 기판지지장치를 폐기하지 않고 재사용할 수 있다. 또한, 발열체와 로드의 연결부위를 수리한 이후에는 발열체와 로드 간의 접속 면적이 증가하여 공정 중 스파크가 발생하는 것을 억제할 수 있고, 이로 인해 발열체와 로드가 안정적인 접속 상태를 장기간 유지할 수 있다. 따라서 기판지지장치의 수명을 연장시켜 그 교체 주기를 연장할 수 있고, 이에 따라 유지 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 기판 처리 장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 기판 지지 장치의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 기판 지지 장치의 처리 과정을 개략적으로 보여주는 순서도.
도 4는 기판 지지 장치의 처리 과정을 상세하게 보여주는 순서도.
도 5는 기판 지지 장치의 처리 과정 중 손상된 제1전원공급부재를 제거하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면.
도 6은 기판 지지 장치의 처리 과정 중 발열체에 제2전원공급부재를 접합하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면.
도 7은 기판 지지 장치의 처리 과정 중 발열체에 제2전원공급부재를 접합하는 다른 예를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 기판 처리 장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 기판 지지 장치의 구조를 보여주는 도면이고, 도 3은 기판 지지 장치의 처리 과정을 개략적으로 보여주는 순서도이고, 도 4는 기판 지지 장치의 처리 과정을 상세하게 보여주는 순서도이고, 도 5는 기판 지지 장치의 처리 과정 중 손상된 제1전원공급부재를 제거하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 6은 기판 지지 장치의 처리 과정 중 발열체에 제2전원공급부재를 접합하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 7은 기판 지지 장치의 처리 과정 중 발열체에 제2전원공급부재를 접합하는 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 내부공간을 가지는 챔버(110), 챔버(110)의 내부공간에 진공 분위기를 형성하도록 챔버(110)에 설치되는 진공유닛(160), 및 챔버(110)의 내부공간에서 기판(S)을 지지하는 기판 지지 장치(120)를 포함한다. 또한, 기판 처리 장치(100)는 기판 지지 장치(120)를 승하강 및 회전시키도록 기판 지지 장치(120)와 연결되는 구동유닛(140), 및 챔버(110)의 내부로 원료를 공급하는 원료 공급유닛(150)을 포함할 수 있다.
챔버(110)는 기판을 처리할 수 있는 내부공간을 갖는 통 형상으로 제작된다. 챔버(110)의 일측에는 기판(S)이 출입하는 출입구(미도시)가 형성되고, 이러한 출입구를 개폐하는 개폐밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 챔버(110)는 챔버 몸체(미도시)와 챔버 리드(미도시)로 분리되도록 제작될 수 있으며, 챔버 몸체와 챔버 리드는 내부공간을 밀폐시킬 수 있도록 연결될 수 있다. 이에, 챔버(110)와 챔버(110) 내부에 설치된 장치들을 용이하게 유지보수할 수 있다. 그러나 챔버(110)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 잇다.
진공유닛(160)은 챔버(110)의 내부공간과 연통되는 진공 라인(161) 및 진공 라인(161)과 연결되는 진공 펌프(162)를 포함한다. 이에, 진공 펌프(162)가 진공 라인(161)을 통해 챔버(110) 내부의 가스를 흡입하여 챔버(110) 내부의 부산물을 배출하거나 챔버(110) 내부에 진공 분위기를 형성할 수 있다.
원료 공급유닛(150)은 챔버(110)의 내측에 설치되어 원료를 챔버(110)의 내부공간에 분사하는 원료 분사부(151), 원료 분사부(151)에 원료를 공급하는 원료 저장부(152)를 포함한다. 원료 분사부(151)는 기판지지장치(120)에 안착되는 기판(S)을 처리할 수 있도록 기판지지장치(120) 측으로 원료를 공급할 수 있다. 원료 분사부(151)는 챔버(110) 내에서 상부측에 구비될 수 있으며 기판지지장치(120)와 대향하도록 구비될 수 있다. 원료 분사부(151)는 샤워헤드 형태로 형성될 수 있으며, 기판(S)에 원료를 균일하게 공급할 수 있다면, 챔버(110)의 상부 이외에도 측부나 하부 어느 곳에 구비되어도 무방하다. 또한, 원료 분사부(151)는 샤워헤드 형태 이외에도 노즐 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 원료 저장부(152)는 챔버(110)의 외부에 구비될 수 있으며, 별도의 원료 공급 라인을 통해 원료 분사부(151)와 연결되어 원료 분사부(151)로 원료를 공급할 수 있다. 이때, 원료 저장부(152)는 챔버(110) 내에서 수행되는 공정에 따라 원료 분사부(151)에 다양한 원료를 공급할 수 있으며, 원료의 종류에 따라 복수개로 구비될 수도 있다. 원료의 형태는 가스, 액체, 또는 전구체일 수 있다.
기판 지지 장치(120)는 챔버(110) 내부에 구비되어 상부면에 기판(S)을 지지하고, 기판(S)을 공정 온도로 가열할 수 있다. 또한, 기판 지지 장치(120)는 구동유닛(140)과 연결되어 기판(S)을 상승 또는 하강시키고, 필요에 따라 회전시킬 수 있다. 이러한 기판 지지 장치(120)의 구성은 이후에 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
구동유닛(140)은 지지축(123)과 연결되어 지지축(123)에 승하강 및 회전력을 제공할 수 있다. 이에, 구동유닛(140)에 의해 지지축(123)이 승하강 또는 회전하면 지지축(123)에 연결된 기판지지대(121)도 승하강 또는 회전할 수 있다.
도 2를 참조하여 기판 지지 장치(120)의 구조를 상세하게 설명한다.
기판 지지 장치(120)는 상부면에 기판(S)을 안착시키는 기판지지대(121)와, 기판지지대(121) 내부에 구비되는 발열체(122) 및 챔버(110) 내부에서 기판지지대(121)를 지지하는 지지축(123)을 포함할 수 있다. 이때, 지지축(123)은 구동유닛(140)과 연결되어 구동유닛(140)의 동작에 따라 기판지지대(121)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 지지축(123)은 중공형으로 형성되어, 내부에 발열체(122)에 전원을 인가하는 전원공급부재가 구비될 수 있다. 발열체(122)는 전원을 인가받아 열을 발생시키는 저항체일 수 있으며, 여기에서 설명하는 전원공급부재는 기판 지지 장치(120)에 미리 설치되어 있는 구성으로, 제1전원공급부재(131a)라 하고, 이를 구성하는 로드는 제1로드(134a), 커넥터는 제1커넥터(132a)라 한다.
기판지지대(121)는 챔버(110) 내부에서 기판(S)을 지지한다. 기판지지대(121)는 기판(S)이 안착되는 상부면과, 상부면의 가장자리를 따라 하부로 연장되는 측면 및 상부면의 하부에 이격되어 구비되어 측면을 상호 연결하는 하부면을 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해 기판지지대(121)는 면적을 가지면서 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 기판지지대(121)의 상부면은 기판(S)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 예컨대 기판(S)이 원형인 경우 기판지지대(121)의 상부면은 원형으로 형성될 수 있고, 기판(S)이 사각형인 경우 기판지지대(121)의 상부면은 사각형으로 형성될 수 있다. 기판지지대(121)는 전체가 일체형으로 형성될 수도 있고, 복수의 조각이 상호 결합되어 형성될 수도 있다. 또한, 기판지지대(121)는 지지축(123)과 일체형으로 형성될 수도 있고, 분리형으로 형성될 수도 있다. 기판지지대(121)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 기판지지대(121)는 열전도율이 높고, 열변형이 적으며, 내식성이 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 질화알루미늄(AlN) 등으로 형성될 수 있다.
지지축(123)은 기판지지대(121)의 하부, 예컨대 저면에 상하방향으로 연장되도록 형성될 수 있으며, 기판지지대(121)를 챔버(110) 내부에 지지시킨다. 지지축(123)은 중공형으로 형성될 수 있으며, 기판지지대(121)의 하부 중심부에 연결될 수 있다. 지지축(123)은 중공형으로 형성되어 있기 때문에 기판지지대(121)에 매립되는 발열체(122)에 전원을 공급하기 위한 전기 배선 등이 구비될 수 있다. 여기에서 언급하는 전기 배선은 후술하는 제1전원공급부재(131a)나 제2전원공급부재(131b)일 수 있다.
발열체(122)는 기판지지대(121)를 가열하기 위한 구성으로, 전기에너지를 열로 발산하는 라인 형상의 열선일 수 있으며, 몰리브덴(Mo)으로 형성될 수 있다. 발열체(122)는 기판지지대(121)를 균일하게 가열할 수 있도록, 기판지지대(121) 내부에 균일하게, 예컨대 환형이나 방사형 등 다양한 형태로 배치될 수 있다.
발열체(122)는 기판지지대(121) 내부에 매립되어 외부로 노출되지 않으므로, 발열체(122)에 전원을 공급하기 위해서는 기판지지대(121)의 일부를 제거하여 발열체(122)를 노출시킨 후 제1전원공급부재(131a)를 연결할 수 있다.
제1전원공급부재(131a)는 기판지지대(121) 하부에 연결되는 지지축(123)에 구비될 수 있으며, 외부에 구비되는 전원공급기(130)와 연결되는 제1로드(134a)와, 제1로드(134a)와 발열체(122)을 접촉시키는 제1커넥터(132a)를 포함할 수 있다. 제1로드(134a)는 전원공급기(130)와 직접 연결될 수도 있고, 별도의 배선을 통해 전원공급기(130)에 연결될 수도 있다.
제1로드(134a)는 지지축(122) 내부에 삽입되어 지지축(123)의 길이방향으로 배치될 수 있으며, 일단은 제1커넥터(132a)에 연결되고, 타단은 전원부에 연결될 수 있다. 그리고 제1커넥터(132a)는 제1로드(134a)와 발열체(122) 사이에 구비되어 제1로드(134a)와 발열체(122)를 전기적으로 접속시킬 수 있다. 제1커넥터(132a)는 몰리브덴(Mo)으로 형성될 수 있으며, 니켈(Ni)로 형성되는 제1로드(134a)와 몰리브덴(Mo)으로 형성되는 발열체(122) 간의 접속 면적을 증가시킬 수 있다. 제1커넥터(132a)는 일체형으로 형성될 수 있고, 여러 가지 재질을 이용하여 복수의 조각이 결합된 형태로 형성될 수도 있다.
제1로드(134a)와 제1커넥터(132a)는 상호 결합된 후 지지축(123)을 통해 기판지지대(121)에 매설된 발열체(122)와 연결될 수 있다.
이렇게 구성되는 기판지지장치(120)에서 제1로드(134a)와 제1커넥터(132a), 또는 제1로드(134a)와 발열체(122)의 연결구조가 손상되는 경우 제1전원공급부재(131a)를 제거하고, 새로운 제2전원공급부재(131b)로 교체할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판지지장치(120)의 처리방법은, 손상된 제1전원공급부재(131a)를 제거하는 과정(S110)과, 기판지지대(121)에 발열체(122)를 노출시키는 컨택홀(125)을 형성하는 과정(S120)과, 삽입홀(133)에 제2전원공급부재(131b)를 삽입하여 발열체(122)와 접합시키는 과정(S130)을 포함할 수 있다. 이하에서는 기 설치되어 있던 제1전원공급부재(131a)의 손상된 로드는 제1로드(134a)라 하고, 손상된 커넥터는 제1커넥터(132a)라 한다. 그리고 새롭게 교체되는 제2전원공급부재(131b)를 구성하는 로드는 제2로드(134b)라 하고, 커넥터는 제2커넥터(132b)라 한다.
먼저, 기판지지대(121)의 하부에 연결되는 지지축(123)이 상부에 위치하도록 기판지지대(121)를 배치시킨다.
이후, 기판지지대(121)로부터 제1전원공급부재(131a)를 제거한다. 제1전원공급부재(131a)를 제거하는 과정(S110)은 제1로드(134a)를 제거하는 과정(S112)과, 제1커넥터(132a)를 제거하는 과정(S114)을 포함할 수 있다. 제1로드(134a)와 제1커넥터(132a)는 지지축(123)을 통해 제거할 수 있으며, 제1로드(134a)는 다이아몬드 툴을 이용하여 제거할 수 있다. 제1로드(134a)가 제거되면, 삽입되어 있는 제1커넥터(132a)를 제거할 수 있으며, 제1커넥터(132a)는 방전가공이나 다이아몬드 공구, 예컨대 다이아몬드 홀 커터 등을 이용하여 제거될 수 있다. 제1커넥터(132a) 제거 시 기판지지대(121) 내부에 매설되어 있는 발열체(122)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
이와 같이 제1전원공급부재(131a)가 제거되면, 발열체(122)와 직접 연결되어 있던 제1커넥터(132a)가 제거되면서 기판지지대(121)에 형성되는 공간을 확장하여 컨택홀(125)을 형성한다. 이때, 컨택홀(125)은 방전가공이나 다이아몬드 홀 커터 등과 같은 공구을 이용하여 기판지지대(121)를 제거할 수 있다. 컨택홀(125) 형성시 기존에 제1커넥터(132a)가 차지하고 있던 공간보다 넓은 공간을 형성할 수 있도록 제1커넥터(132a)가 제거되고 형성되는 공간을 수평방향 및 수직방향으로 확장할 수 있다. 컨택홀(125)은 제2커넥터(132b)가 충분히 삽입될 수 있을 정도의 크기로 형성될 수 있으며, 컨택홀(125)을 통해 발열체(122)를 노출시킬 수 있다.
여기에서 방전가공은 방전 현상을 이용하여 대상물을 가공하는 방법으로서, 가공액 내에서 대상물과 전극 간에 방전을 반복적 또는 단속적으로 일으켜 대상물을 용융 또는 기화시켜 원하는 형상으로 가공하는 방법으로, 대상물에는 전극과 동일한 형상의 패턴이 형성될 수 있다. 본원발명에서는 제1전원공급부재(131a)의 제거와 컨택홀(125)의 형성이 비교적 좁은 공간, 예컨대 지지축(123)을 통해 이루어지기 때문에 정밀한 가공이 용이한 방전가공을 적용하였다.
컨택홀(125)이 형성된 이후에는 제1전원공급부재(131a)를 대체하여 제2전원공급부재(131b)를 설치하여 발열체(122)와 접합시킬 수 있다. 제2전원공급부재(131b)는 컨택홀(125)에 삽입되어 발열체(122)와 접속되는 제2커넥터(132b)와, 제2커넥터(132b)에 연결되는 제2로드(134b)를 포함할 수 있다.
제2전원공급부재(131b)와 발열체(122)를 접속시키는 공정(S130)은 컨택홀(125)에 제2커넥터(132b)를 삽입(S132)하고, 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 접합하는 과정(S134)과, 제2커넥터(132b)에 삽입홀(133)을 형성하는 과정(S136)과, 삽입홀(133)에 제2로드(134b)를 삽입하여 접합하는 과정(S138)을 포함할 수 있다.
제2커넥터(132b)는 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 코바(kova) 합금 등을 이용하여 형성될 수 있다. 여기에서 코바 합금은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 합금물질이다. 제2커넥터(132b)는 컨택홀(125)에 삽입될 수 있는 크기로 형성될 수 있으며, 구형, 다면체 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
컨택홀(125)에 제2커넥터(132b)를 삽입하기 전에 컨택홀(125) 내부에 접합재(135)를 충진할 수 있다. 접합재(135)는 전기전도도가 높고 제2커넥터(132b)와 발열체(122) 간의 접촉 저항을 완화시켜 줄 수 있는 금(Au), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 등을 포함할 수 있다. 접합재(135)는 파우더 상태로 사용될 수도 있지만, 컨택홀(125) 내부를 충진하여 컨택홀(125), 제2커넥터(132b) 및 발열체(122) 간의 접촉을 용이하게 할 수 있도록 페이스트 상태로 형성되는 것이 좋다.
컨택홀(125) 내부에 접합재(135)와 제2커넥터(132b)가 삽입되면, 브레이징 가공을 통해 접합재(135)와 제2커넥터(132b), 그리고 접합재(135)와 발열체(122)을 접합한다. 브레이징 가공은 10-8 내지 10- 9torr 정도의 고진공 상태에서 800 내지 1000℃ 정도의 온도로 수행될 수 있다. 브레이징 가공을 통해 접합재(135)가 컨택홀(125) 내부에서 확산되어 발열체(122)와 접합될 수 있다.
한편, 접합재(135)가 열경화물질을 포함하고 있는 경우 브레이징 가공 이외에도 열처리 공정을 통해 접합재(135)를 경화시킴으로써 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 접합할 수도 있다.
또는, 컨택홀(125)에 접합재(135)를 충진하지 않고 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 브레이징 가공을 통해 직접 접합할 수도 있다.
발열체(122)와 제2커넥터(132b)가 접합재(135)를 개재하여 상호 접합되면, 제2커넥터(132b)를 가공하여 제2로드(134b)가 삽입될 삽입홈(133)을 형성한다. 삽입홈(133)은 방전가공을 통해 형성될 수 있으며, 제2커넥터(132b)를 통해 그 하부의 기판지지대(121)가 노출되지 않을 정도의 깊이로 형성될 수 있다. 또한, 삽입홈(133)은 제2로드(134b)를 압입할 수 있도록 제2로드(134b)의 외경과 거의 유사한 내경을 갖도록 형성될 수도 있고, 제2로드(134b)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 형성될 수도 있다.
여기에서는 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 접합한 후 삽입홈(133)을 형성하는 것으로 설명하지만, 제2커넥터(132b)에 삽입홈(133)이 미리 형성한 후 컨택홀(125)에 삽입하여 일련의 공정을 수행할 수도 있다.
삽입홈(133)이 형성되면, 미리 준비된 제2로드(134b)의 일단을 삽입홈(133)에 삽입하고, 브레이징 가공을 통해 제2로드(134b)와 제2커넥터(132b)를 상호 접합할 수 있다. 이때, 제2로드(134b)를 삽입홈(133)에 압입한 경우, 그대로 브레이징 가공을 수행하여 제2로드(134b)와 제2커넥터(132b)를 접합할 수 있지만, 삽입홈(133)의 내경이 제2로드(134b)의 외경보다 크게 형성된 경우에는 제2커넥터(132b)와 제2로드(134b) 간의 접합을 용이하게 하도록 삽입홈(133) 내부에 연결부재(137)를 충진한 후 제2로드(134b)를 삽입할 수도 있다. 이와 같이 연결부재(137)를 이용하여 제2로드(134b)와 삽입홈(133) 사이에 형성되는 공간을 충진한 경우 열처리 공정이나 브레이징 가공을 수행함으로써 연결부재(137)를 개재한 상태로 제2로드(134b)와 제2커넥터(132b)를 견고하게 접합시킬 수 있다. 연결부재(137)는 니켈(Ni)을 포함하는 페이스트 상태의 물질일 수 있다. 또는, 연결부재(137)는 전술한 접합재(135)와 동일한 물질이 사용될 수 있다. 브레이징 가공은 10-3 내지 10- 6torr 정도의 고진공 상태의 N2 또는 H2 분위기에서 800 내지 1000℃ 정도의 온도로 수행될 수 있다. 그리고 열처리 공정을 수행하는 경우에는 연결부재(137)에 함유되는 물질에 따라 그 공정 온도는 변경 가능하다.
이상에서는 기판지지대(121)에 컨택홀(125)을 가공한 다음, 제2커넥터(132b)를 발열체(122)에 접합시킨 후 제2커넥터(132b)에 제2로드(134b)를 접합하는 것으로 설명하였으나, 도 7에 도시된 바와 같이 제2커넥터(132b)와 제2로드(134b)를 미리 접합하여 일체형으로 형성한 후 컨택홀(125)에 삽입하여 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 접합시킬 수도 있다. 이 경우, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 제2커넥터(132b)를 컨택홀(125)과 유사한 형상으로 형성하여 컨택홀(125)에 압입하여 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 접속시킬 수도 있다. 이때, 후속 공정으로 브레이징 공정을 추가로 수행할 수도 있다. 또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 컨택홀(125)에 접합재(135)를 미리 충진한 후 제2로드(134b)와 접합된 제2커넥터(132b)를 삽입하고 브레이징 가공이나 열처리 공정을 통해 제2커넥터(132b)와 발열체(122)를 접합할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 발열체에 전원을 공급하는 전원공급부재가 손상된 경우, 기판지지대로부터 손상된 전원공급부재를 제거하고, 발열체에 새로운 전원공급부재를 연결함으로써 고가의 기판지지장치를 그대로 폐기하는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 새로운 전원공급부재는 로드와 커넥터 간의 접합 면적이 증가하여 전계 집중으로 인한 아킹(arcing)의 발생을 줄일 수 있으므로 기판지지장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 기판 처리 장치 110: 챔버
120: 기판 지지 장치 121: 기판지지대
122: 발열체 123: 지지축
125: 컨택홀 130: 전원공급기
131a: 제1전원공급부재 131b: 제2전원공급부재
132a: 제1커넥터 132b: 제2커넥터
134a: 제1로드 134b: 제2로드
133: 삽입홀 135: 접합재
137: 연결부재 140: 구동유닛
150: 원료 공급유닛 160: 진공유닛

Claims (16)

  1. 상부에 기판이 안착되는 기판지지대와, 상기 기판지지대 내부에 구비되는 발열체를 포함하는 기판지지장치의 처리방법으로서,
    상기 기판지지대에 매립되어 상기 발열체와 연결되는 제1커넥터와 상기 제1커넥터와 연결되고 외부로부터 전원을 공급받아 상기 발열체에 인가하는 제1로드를 포함하는 제1전원공급부재를 제거하는 과정;
    상기 기판지지대에서 상기 제1전원공급부재가 제거되면서 형성되는 공간에 상기 발열체를 노출시키는 컨택홀을 형성하는 과정;
    상기 컨택홀에 제2전원공급부재를 삽입하여 상기 발열체와 접합시키는 과정;을 포함하고,
    상기 제1전원공급부재를 제거하는 과정은,
    상기 제1로드를 제거하는 과정;
    상기 제1커넥터를 제거하는 과정;을 포함하고,
    상기 제2전원공급부재와 상기 발열체를 접합시키는 과정은,
    상기 컨택홀에 제2커넥터를 삽입하는 과정;
    상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시키는 과정;을 포함하며,
    상기 컨택홀을 형성하는 과정은, 상기 제1커넥터와 상기 발열체 간의 접합면적보다 상기 제2커넥터와 상기 발열체 간의 접합 면적이 증가하도록 상기 제1커넥터가 제거되고 상기 기판지지대에 형성되는 공간을 수평방향 및 수직방향으로 확장하는 기판지지장치의 처리방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1커넥터의 제거와 상기 컨택홀의 형성은 방전가공방법 및 공구를 이용한 절삭가공 중 적어도 어느 한 가지로 수행하는 기판지지장치의 처리방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시키는 과정 이후에;
    상기 제2커넥터에 제2로드를 접합시키는 과정;을 포함하는 기판지지장치의 처리방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨택홀에 상기 제2커넥터를 삽입하기 이전에,
    상기 컨택홀에 접합재를 삽입하는 과정을 포함하고,
    상기 접합재를 매개로 상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시키는 기판지지장치의 처리방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨택홀에 상기 제2커넥터를 삽입하기 이전에,
    상기 제2커넥터에 제2로드가 삽입되는 삽입홈을 형성하는 기판지지장치의 처리방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2커넥터와 상기 발열체를 접합시키는 과정은 열처리 또는 브레이징 가공으로 수행하는 기판 지지 장치의 처리방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2커넥터에 제2로드를 접합시키는 과정은,
    상기 제2커넥터에 삽입홈을 형성하는 과정;
    상기 삽입홈에 상기 제2로드를 삽입하는 과정; 및
    상기 제2로드와 상기 제2커넥터를 접합하는 과정;을 포함하는 기판지지장치의 처리방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 삽입홈에 상기 제2로드를 삽입하는 과정 이전에,
    상기 삽입홈에 연결부재를 충진하는 과정을 포함하는 기판지지장치의 처리방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2로드와 상기 제2커넥터를 접합하는 과정은 브레이징 가공 또는 열처리공정으로 수행하는 기판지지장치의 처리방법.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2커넥터는 연결부재를 이용하여 제2로드와 일체형으로 접합한 후 상기 컨택홀에 삽입하는 기판지지장치의 처리방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 일체형으로 접합된 상기 제2로드와 상기 제2커넥터를 상기 컨택홀에 삽입하기 이전에 상기 컨택홀에 접합재를 충진하는 기판지지장치의 처리방법.
  14. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 제2로드는 니켈(Ni)을 포함하는 기판지지장치의 처리방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2커넥터는 몰리브덴(Mo), 텅스텐, 코바 합금 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기판지지장치의 처리방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 접합재 또는 상기 연결부재는 금(Au), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기판지지장치의 처리방법.
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