KR101993425B1 - 반도체 제조에 사용되는 면상 발열체 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
세라믹 기판 상에 니켈계 합금 소재의 발열층 및 보호막을 형성하고, 발열층 소재에 특화된 조건으로 열처리하여 결정성을 향상시킴으로써, 종래의 면상 발열체들이 갖는 문제들을 쉽게 해결할 수 있다. 이에 따라, 상기 면상 발열체는 박형이면서도 고온의 급속 가열 성능이 뛰어나고 열충격성과 같은 내열성이 우수하여, 반도체 제조 공정의 TSV(through-silicon via) 공정이나 패키징 공정에 사용되는 히터에 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 면상 발열체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 발열성 및 열충격성을 갖는 니켈계 합금 면상 발열체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 반도체 제조용 히터에 관한 것이다.
반도체 제품은 일반적으로 실리콘 웨이퍼 상에서 감광성 수지를 식각하여 전자 회로 등을 형성함으로써 제조되고 있다. 이러한 제조 공정에서 액상의 감광성 수지를 실리콘 웨이퍼 표면에 스핀 코터 등으로 도포한 후 히터를 이용해 가열하는 건조 공정이 수행된다.
또한 최근 반도체 제조 공정에는 칩에 미세한 구멍을 뚫어 상단 칩과 하단 칩을 전극으로 연결하는 TSV(through silicon via) 기술이 주목받고 있는데, 이러한 TSV 공정에는 빠른 승온으로 접합이 완료됨과 동시에 냉각시킬 수 있는 성능을 갖춘 히터를 필요로 한다.
이와 같이 반도체 제조 공정에 사용되는 히터들은 세라믹이나 금속제 기판의 이면에 발열체를 형성한 것들이 이용되며, 특히 발열 특성이 우수한 면상 발열체를 이용한 히터들이 많이 이용되고 있다.
일례로 면상 발열체를 이용한 TC 본더(thermo-compression bonder)의 경우 대량 용융 방식에 비해 미세 범프 솔더링(micro bump soldering)과 같은 정밀한 작업이 가능하여 각광받고 있다.
현재 반도체 제조용 히터에 사용되는 면상 발열체로서 다양한 소재의 발열층을 세라믹 기판 상에 형성한 구성들이 알려져 있다.
종래의 면상 발열체들은 주로 발열층의 소재나 조성을 조절함으로써 발열 성능을 향상시키려는 것이 대부분이나, 이와 같은 성분 조절만으로는 발열 성능 향상에 한계가 있었다.
특히, 발열 성능 향상을 위해 많은 성분들을 발열층에 포함시킬 경우 박형화가 어려울 뿐만 아니라, 발열층의 결정성이 약화되어 고온 발열 및 열충격과 같은 내열 특성이 약화될 수 있다.
이에 본 발명자들이 연구한 결과, 세라믹 기판 상에 니켈계 합금 소재의 발열층 및 보호막을 형성하고, 상기 발열층 소재에 특화된 조건으로 열처리하여 결정성을 조절할 경우 종래의 문제점을 해결할 수 있음을 발견하였다.
따라서, 후술하는 실시예를 통해 박형이면서 발열 특성 및 열 충격성이 우수한 면상 발열체, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 반도체 제조용 히터를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따르면, (a) 세라믹 소재의 기판; (b) 상기 기판 상에 형성되고 니켈계 합금으로 구성된 발열층; 및 (c) 상기 발열층 상에 형성되고 세라믹으로 구성된 보호막을 포함하는 면상 발열체로서, 상기 발열층이 X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.15~0.4°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타내는, 면상 발열체가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, (1) 세라믹 소재의 기판을 제조하는 단계; (2) 상기 기판 상에 니켈계 합금으로 구성된 발열층을 형성하는 단계; (3) 상기 발열층 상에 세라믹으로 구성된 보호막을 형성하여 적층체를 얻는 단계; 및 (4) 상기 적층체를 800~1200℃에서 열처리하는 단계를 포함하는, 면상 발열체의 제조방법이 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 면상 발열체를 포함하는 반도체 제조용 히터가 제공된다.
상기 실시예에 따르면 세라믹 기판 상에 니켈계 합금 소재의 발열층 및 보호막을 형성하고, 발열층 소재에 특화된 조건으로 열처리하여 결정성을 향상시킴으로써, 종래의 면상 발열체들이 갖는 문제들을 쉽게 해결할 수 있다.
특히, 상기 실시예에 따르면 발열층의 향상된 결정 특징을 XRD 데이터 상의 결정 피크의 반치폭, 강도 및 결정 크기의 범위로 명확히 확립함으로써 재현성 있고 종래와 차별화되는 구성의 면상 발열체를 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 실시예에 따른 면상 발열체는 박형이면서도 고온의 급속 가열 성능이 뛰어나고 열충격성과 같은 내열성이 우수하여, 반도체 제조 공정의 TSV(through-silicon via) 공정이나 패키징 공정에 사용되는 히터에 적용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 면상 발열체의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 면상 발열체의 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 및 2의 면상 발열체의 XRD 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 3 및 4의 면상 발열체의 XRD 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 면상 발열체의 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 및 2의 면상 발열체의 XRD 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 3 및 4의 면상 발열체의 XRD 분석 결과를 나타낸 것이다.
일 실시예에 따르면, (a) 세라믹 소재의 기판; (b) 상기 기판 상에 형성되고 니켈계 합금으로 구성된 발열층; 및 (c) 상기 발열층 상에 형성되고 세라믹으로 구성된 보호막을 포함하는 면상 발열체로서, 상기 발열층이 X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.15~0.4°의 반치폭(FWHM; full width at half maximum)을 갖는 결정 피크를 나타내는 면상 발열체가 제공된다.
도 1은 일 실시예에 따른 면상 발열체(1)의 단면을 모식적으로 나타낸 것으로서, 기판(10) 상에 발열층(20)이 형성되고, 상기 발열층(20)을 보호막(30)이 덮고 있다. 또한 도 2는 실시예에 따른 면상 발열체의 사진을 나타낸 것이다.
이하 각 구성 성분별로 구체적으로 설명한다.
상기 기판은 세라믹 소재로 구성된다.
예를 들어, 상기 기판은 실리콘나이트라이드(Si3N4) 또는 알루미늄나이트라이드(AlN)로 구성될 수 있다.
상기 기판은 소결 기판일 수 있으며, 즉 세라믹 소결 기판일 수 있다
상기 기판의 두께는 0.3~10 mm일 수 있고, 또는 1~5 mm일 수 있다. 기판의 두께가 상기 바람직한 범위 내일 때, 열 압착 과정에서 강건성을 유지하고 열 충격을 견디는데 보다 유리할 수 있다.
상기 기판은 굴곡 강도가 500 MPa 이상, 600 MPa 이상, 또는 700 MPa 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기판은 열전도도가 40 W/mK 이상, 50 W/mK 이상, 또는 60 W/mK 이상인 것이 바람직하다.
상기 발열층은 상기 기판 상에 형성되고 니켈계 합금으로 구성된다.
예를 들어, 상기 발열층은 니켈-크롬 합금(NiCr)으로 구성되는 것이, 저항 조절이 용이하여 급속가열 특성 면에서 보다 유리하다.
상기 발열층의 두께는 0.1~3.0 ㎛, 0.1~2.0 ㎛, 0.1~1.0 ㎛, 0.1~0.7 ㎛, 0.1~0.5 ㎛, 0.1~0.3 ㎛, 또는 0.3~0.5 ㎛의 범위일 수 있다.
바람직하게는, 상기 발열층은 0.1~1.0 ㎛의 두께를 갖는 것이, 급속 가열에 필요한 면상 발열체의 저항값(예: 3~10 Ω/㎠)을 가지면서, 열충격으로 인한 모재와의 접합력 저하가 발생하지 않아 고온 열충격에 대한 신뢰성 측면에서 유리할 수 있다.
상기 면상 발열체는 다양한 규격과 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어 상기 발열층은 사각형의 평면 형상을 가질 수 있으며, 이때 각 변의 길이는 3~50 mm, 5~25 mm, 또는 7~25 mm인 것이 바람직하다.
발열층의 치수가 상기 바람직한 범위 내일 때, 발열체의 균일한 온도 분포와 승온 안정성 측면에서 보다 유리할 수 있다.
상기 발열층은 이를 구성하는 니켈계 합금이 우수한 결정성을 가짐에 따라, 결정 크기가 크고, XRD 스펙트럼 상에서 결정 피크의 반치폭(FWHM)이 좁으며, 결정 피크의 강도가 클 수 있다.
상기 발열층은 입방정(cubic crystal)계의 결정(Cr1.12Ni2.88) 및/또는 정방정(tetragonal crystal)계의 결정(Cr3Ni2)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 발열층은 XRD 스펙트럼 상에서 입방정(cubic crystal)계 결정(Cr1.12Ni2.88) 피크로서 44.28°, 51.60° 및/또는 75.97°의 회절각(2θ±0.2°)에서 피크를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 발열층은 XRD 스펙트럼 상에서 정방정(tetragonal crystal)계의 결정(Cr3Ni2) 피크로서 44.44°, 45.69° 및/또는 47.92°의 회절각(2θ±0.2°)에서 피크를 나타낼 수 있다.
바람직하게는 상기 발열층은 입방정계의 결정(Cr1.12Ni2.88)을 포함하고, 보다 바람직하게는 상기 발열층은 입방정계의 결정(Cr1.12Ni2.88)만으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 발열층을 구성하는 니켈계 합금은 결정 크기가 350~650 Å일 수 있고, 보다 구체적으로 350~550 Å, 400~600 Å, 450~600 Å, 또는 500~600 Å의 결정 크기를 가질 수 있다.
바람직한 일례로서, 상기 발열층은 입방정계의 결정을 포함하고 350~650 Å의 결정 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 발열층은 X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.15~0.4°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타낸다. 구체적으로, 상기 발열층은 0.15~0.35°, 0.15~0.3°, 0.2~0.3°, 또는 0.15~0.25°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타낼 수 있다.
바람직한 일례로서, 상기 발열층은 400~600 Å의 결정 크기를 갖고, X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.15~0.35°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타낼 수 있다.
바람직한 다른 예로서, 상기 발열층은 0.1~1.0 ㎛의 두께 및 450~600 Å의 결정 크기를 갖고, X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.2~0.3°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타낼 수 있다.
상기 발열층은 열처리된 것일 수 있으며, 예를 들어, 상기 발열층은 800~1200℃, 900~1200℃, 1000~1200℃, 또는 800~1000℃에서 열처리된 것일 수 있다.
실시예에 따른 상기 발열층의 비저항은 100~250 μΩcm일 수 있고, 보다 구체적으로 100~200 μΩcm일 수 있다.
또한, 상기 발열층의 내열온도는 최대 600~1200℃일 수 있고, 보다 구체적으로 850~1050℃일 수 있다.
또한, 상기 발열층의 열팽창계수는 5 x 10-6 내지 20 x 10-6일 수 있고, 보다 구체적으로 10 x 10-6 내지 15 x 10-6일 수 있다.
상기 보호막은 상기 발열층 상에 형성되고 세라믹으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 보호막은 실리콘나이트라이드(Si3N4)로 구성되는 것이, 고온에서 강건성을 유지하고 열 충격을 견디는데 보다 유리할 수 있다.
또한, 상기 보호막의 두께는 0.1~3.0 ㎛, 0.1~2.0 ㎛, 0.1~1.0 ㎛, 0.1~0.7 ㎛, 또는 0.1~0.5 ㎛의 범위일 수 있다.
이와 같은 구성의 상기 면상 발열체는 발열/냉각 성능 및 온도 균일도가 뛰어나다.
예를 들어, 상기 면상 발열체의 최대 발열 온도는 400~700℃, 보다 구체적으로 500~700℃일 수 있다.
또한, 상기 면상 발열체의 승온 속도는 100~250℃/s, 보다 구체적으로 150~250℃/s일 수 있다.
또한, 상기 면상 발열체의 냉각 속도는 50~100℃/s, 보다 구체적으로 60~90℃/s일 수 있다.
또한, 상기 면상 발열체의 온도 균일도(온도 변화 범위)는 약 450℃ 및 5mm2의 조건에서 10℃ 이내, 보다 구체적으로 5℃ 이내일 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 면상 발열체는 박형이면서도 고온의 급속 가열 성능이 뛰어나고 내열성이 우수하다.
다른 실시예에 따르면, (1) 세라믹 소재의 기판을 제조하는 단계; (2) 상기 기판 상에 니켈계 합금으로 구성된 발열층을 형성하는 단계; (3) 상기 발열층 상에 세라믹으로 구성된 보호막을 형성하여 적층체를 얻는 단계; 및 (4) 상기 적층체를 800~1200℃에서 열처리하는 단계를 포함하는, 면상 발열체의 제조방법이 제공된다.
이하 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
상기 단계 (1)에서는 세라믹 소재의 기판을 제조한다.
상기 세라믹 소재는 앞서 예시한 바와 같이 실리콘나이트라이드(Si3N4), 알루미늄나이트라이드(AlN) 등일 수 있다.
이와 같은 세라믹 소재를 소결 조제 등과 혼합하고 소결하여 기판을 제조할 수 있다.
상기 소결 시의 온도는 세라믹 소재에 따라서 조절될 수 있으며, 예를 들어 1600~1800℃ 또는 1700~1900℃일 수 있다.
또한, 상기 소결은 질소 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 단계 (2)에서는 상기 기판 상에 니켈계 합금으로 구성된 발열층을 형성한다. 상기 니켈계 합금은 앞서 예시한 바와 같이 니켈-크롬 합금(NiCr)일 수 있다.
상기 발열층의 형성은 물리적인 증착, 예를 들어 스퍼터링 등으로 수행될 수 있다. 필요한 경우, 치수에 맞게 마스킹 작업을 실시하고 스퍼터링 등을 수행할 수 있다.
또한 발열층의 밀착력 확보를 위해 초음파 방법으로 세정하여 기판의 오염물을 미리 제거하는 것이 좋다.
이와 같이 형성되는 발열층의 두께 및 규격은 앞서 예시한 바와 같으며, 예를 들어 0.1~1.0 ㎛의 두께로 형성할 수 있다.
상기 단계 (3)에서는 상기 발열층 상에 세라믹으로 구성된 보호막을 형성하여 적층체를 얻는다.
상기 보호막을 구성하는 세라믹은 앞서 예시한 바와 같이 실리콘나이트라이드(Si3N4)일 수 있다. 상기 보호막의 형성은 물리적인 증착, 예를 들어 스퍼터링 등으로 수행될 수 있다.
이에 따라 형성되는 보호막 두께 및 규격은 앞서 예시한 바와 같으며, 예를 들어 0.1~1.0 ㎛의 두께로 형성할 수 있다.
상기 단계 (4)에서는 상기 적층체를 800~1200℃에서 열처리한다.
예를 들어, 상기 열처리 온도는 800~1100℃, 800~1000℃, 900~1200℃, 900~1100℃, 또는 1000~1200℃일 수 있다.
또한, 상기 열처리는 진공 중 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 투입하는 분위기에서 수행되는 것이 결정성 향상에 보다 유리하다.
바람직하게, 상기 열처리는 진공 중 아르곤 가스를 투입하는 분위기 하의 1000~1200℃에서 수행될 수 있다.
이때 상기 진공은 1 x 10-2 Torr 이하의 압력으로 조절되는 것이 좋다. 또한, 상기 열처리는 5~60분, 5~30분, 또는 5~20분의 시간 동안 수행될 수 있다.
바람직한 일례에 따르면, 상기 기판이 실리콘나이트라이드 또는 알루미늄나이트라이드를 소결하여 제조되고, 상기 발열층이 니켈-크롬 합금을 상기 기판 상에 스퍼터링하여 제조되고, 상기 보호막이 실리콘나이트라이드를 상기 발열층 상에 스퍼터링하여 제조될 수 있다.
상기 열처리를 통해 발열층의 결정성은 크게 향상될 수 있으며, 이는 XRD 스펙트럼을 통해 확인될 수 있다.
예를 들어, 상기 발열층은 XRD 스펙트럼 상에서, 상기 열처리 이후에, 열처리 이전 대비 2배 내지 6배의 강도를 갖는 결정 피크를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 발열층은 XRD 스펙트럼 상에서, 상기 열처리 이후에, 열처리 이전 대비 30~60%의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타낼 수 있다.
상기 열처리가 완료된 면상 발열체는 전극 형성 공정을 더 거칠 수 있다.
예를 들어, 상기 면상 발열체의 양 가장자리에 은(Ag) 등의 도전체를 코팅하여 산화 방지 등을 도모할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 면상 발열체를 포함하는 반도체 제조용 히터가 제공된다.
이와 같은 반도체 제조용 히터는, 반도체 제조 공정에서 사용되는 히터로서 급격한 발열이 요구되는 히터일 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 제조용 히터는 메모리 제조 공정, 로직 제조 공정, 또는 패키징 공정 등에 사용되는 히터일 수 있다.
구체적으로, 상기 반도체 제조용 히터는 TSV(through-silicon via) 본딩 작업에 사용되는 히터일 수 있다.
바람직한 일례로서, 상기 반도체 제조용 히터는 TC 본더(thermo-compression bonder)일 수 있다.
상기 반도체 제조용 히터는, 상기 면상 발열체에 절연층, 진공 배관, 냉각 배관, 전원 등이 결합되어 구성될 수 있다.
이하 보다 구체적인 실시예들을 예시한다.
실시예 1: 면상 발열체의 제조
Si3N4와 소결조제로 Y2O3, SiO2 및 Al2O3를 혼합하여 시트상으로 성형한 뒤, 1750℃에서 소결하여 두께 0.32 mm의 기판을 제조하였다. 상기 기판 상에 Ni-Cr을 스퍼터링하여 두께 0.2㎛의 발열층을 형성하였다. 발열층 상에 Si3N4을 스퍼터링하여 두께 0.2㎛의 보호막이 형성된 적층체를 얻었다. 상기 적층체를 진공 하의 아르곤 가스 분위기에서 10℃/min 속도로 승온하여 피크 온도 900℃에서 10분 유지하고 7℃/min 속도로 냉각함으로써, 면상 발열체를 완성하였다.
실시예 2: 면상 발열체의 제조
상기 실시예 1의 절차를 반복하여, 기판 상에 발열층 및 보호막이 형성된 적층체를 얻고, 진공 하의 아르곤 가스 분위기에서 10℃/min 속도로 승온하여 피크 온도 1100℃에서 10분 유지하고 7℃/min 속도로 냉각함으로써, 면상 발열체를 완성하였다.
실시예 3: 면상 발열체의 제조
발열층의 두께를 0.4㎛로 형성한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1의 절차를 반복하여 면상 발열체를 제조하였다.
실시예 4: 면상 발열체의 제조
발열층의 두께를 0.4㎛로 형성한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2의 절차를 반복하여 면상 발열체를 제조하였다.
시험예 1: 결정성 평가
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 면상 발열체에 대해 X선회절분석(XRD)를 수행하여 도 3 및 도 4에 나타내었다. 이때 각 도면에는 발열층을 형성하기 이전의 Si3N4 기판의 XRD 곡선, 및 열처리 이전 적층체의 XRD 곡선을 참고로 함께 나타내었다. 도면에서 입방정계(cubic crystal system)의 Cr1.12Ni2.88 결정에 해당하는 피크를 원으로 표시하였다.
또한, 도면의 XRD 곡선의 대표 피크(44.28°)로부터 결정 크기, 반치폭(FWHM) 및 피크 강도를 분석하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
| θ-2θ 스캔 | Si3N4 기판 / NiCr 발열층0.2㎛ / Si3N4 보호막 | ||
| 결정크기 (Å) | FWHM (°) | 강도(counts) | |
| 열처리 이전 | 183 | 0.517 | 127 |
| 실시예 1 (900℃ 열처리) | 359 | 0.296 | 427 |
| 실시예 2 (1100℃ 열처리) | 544 | 0.221 | 646 |
| θ-2θ 스캔 | Si3N4 기판 / NiCr 발열층0.4㎛ / Si3N4 보호막 | ||
| 결정크기 (Å) | FWHM (°) | 강도(counts) | |
| 열처리 이전 | 208 | 0.462 | 360 |
| 실시예 3 (900℃ 열처리) | 406 | 0.271 | 805 |
| 실시예 4 (1100℃ 열처리) | 464 | 0.246 | 1000 |
상기 표 1 및 2, 및 도 3 및 4를 볼 때, 열처리 이전의 적층체와 비교하여, 열처리된 실시예 1 내지 4의 경우에 결정 크기, 반치폭 및 강도 면에서 월등히 향상되었다. 특히, 실시예 2 및 4와 같이 열처리 온도가 1100℃인 경우에 결정성이 가장 우수하였다.
시험예 2: 성능 평가
상기 실시예 1 내지 4의 방식으로 면상 발열체를 각각 제조하고, 전기를 인가하여 발열시키고 열화상 카메라로 온도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 기판/발열층/보호막 | 발열층 두께 |
열처리 온도 |
임피던스 4P측정값 |
전압/전류 | 발열온도 |
| Si3N4/NiCr/Si3N4 | 0.2㎛ | 900℃ | 10.7Ω | 47.4V/2.95A | 447℃ |
| Si3N4/NiCr/Si3N4 | 0.4㎛ | 1100℃ | 4.7Ω | 30.5V/4.67A | 600℃ |
상기 표 3에서 보듯이, 실시예에 따른 면상 발열체는 온도가 최대 600℃까지 상승하여 온도 특성이 양호하였다.
1: 면상 발열체, 10: 기판, 20: 발열층, 30: 보호막.
Claims (15)
- (a) 세라믹 소재의 기판;
(b) 상기 기판 상에 형성되고 니켈계 합금 니켈-크롬 합금(NiCr)으로 구성된 발열층; 및
(c) 상기 발열층 상에 형성되고 세라믹으로 구성된 보호막을 포함하는 면상 발열체로서,
상기 발열층이 X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.15~0.4°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타내는, 면상 발열체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발열층이 입방정계의 결정을 포함하고 350~650 Å의 결정 크기를 갖는, 면상 발열체.
- 제 2 항에 있어서,
상기 발열층이
400~600 Å의 결정 크기를 갖고,
X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.15~0.35°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타내는, 면상 발열체.
- 제 3 항에 있어서,
상기 발열층이 800~1200℃에서 열처리된 것인, 면상 발열체.
- 제 3 항에 있어서,
상기 발열층이 0.1~1.0 ㎛의 두께를 갖는, 면상 발열체.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판이 실리콘나이트라이드(Si3N4) 또는 알루미늄나이트라이드(AlN)로 구성되고, 상기 보호막이 실리콘나이트라이드로 구성된, 면상 발열체.
- 제 7 항에 있어서,
상기 발열층이
0.1~1.0 ㎛의 두께 및 450~600 Å의 결정 크기를 갖고,
X선회절분석(XRD) 스펙트럼 상에서 0.2~0.3°의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타내는, 면상 발열체.
- (1) 세라믹 소재의 기판을 제조하는 단계;
(2) 상기 기판 상에 니켈계 합금니켈-크롬 합금(NiCr)으로 구성된 발열층을 형성하는 단계;
(3) 상기 발열층 상에 세라믹으로 구성된 보호막을 형성하여 적층체를 얻는 단계; 및
(4) 상기 적층체를 800~1200℃에서 열처리하는 단계를 포함하는,
제 1 항의 면상 발열체의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 열처리가 진공 중 아르곤 가스 분위기 하의 1000~1200℃에서 수행되는, 면상 발열체의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 기판이 실리콘나이트라이드 또는 알루미늄나이트라이드를 소결하여 제조되고,
상기 발열층이 니켈-크롬 합금을 상기 기판 상에 스퍼터링하여 제조되고,
상기 보호막이 실리콘나이트라이드를 상기 발열층 상에 스퍼터링하여 제조되는, 면상 발열체의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 발열층이 XRD 스펙트럼 상에서, 상기 열처리 이후에, 열처리 이전 대비 2배 내지 6배의 강도를 갖는 결정 피크를 나타내는, 면상 발열체의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,
상기 발열층이 XRD 스펙트럼 상에서, 상기 열처리 이후에, 열처리 이전 대비 30~60%의 반치폭(FWHM)을 갖는 결정 피크를 나타내는, 면상 발열체의 제조방법.
- 제 1 항에 따른 면상 발열체를 포함하는 반도체 제조용 히터.
- 제 14 항에 있어서,
상기 반도체 제조용 히터가 TC 본더(thermo-compression bonder)인 반도체 제조용 히터.
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