KR20120119068A - 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고 열손실이 적어서 전력사용량이 절감되는 온도 자가조절형(SR: Self-Regulation) 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열장치는 피가공물의 임의의 설정 온도로 가열하는 반도체 제조용 가열장치에 있어서, 베이스와; 상기 베이스 상에 적층되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element) 및; 상기 SR 발열체의 상측에 적층되며 가열 대상 피가공물이 안착되는 열전도성 재질의 시트플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 반도체 제조 공정에 사용하는 가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고 열손실이 적어서 전력사용량이 절감되는 온도 자가조절형(SR: Self-Regulation) 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체를 제조함에 있어서 웨이퍼, 또는 반도체 기판 상에 IC 칩들이 패키지 형태로 배열된 패키지 스트립, 상기 패키지 스트립을 싱귤레이션하여 제작된 개별 반도체 패키지 등을 임의의 설정 온도로 가열하기 위한 다양한 가열장치들을 필요로 한다. 예를 들어, 웨이퍼 표면에 여러 물질을 도포하는 포토공정을 통해 웨이퍼에 미세 회로패턴을 형성하는 공정 등에서 다양한 가열장치가 사용되고 있다.
최근들어 반도체 집적회로가 점차 고집적화됨에 따라 포토공정의 임계선폭(Critical dimension)이 작아지고 있으며, 이에 따라 포토공정을 수행할 때 웨이퍼의 온도가 균일성(Uniformity)을 가질 것이 요구되고 있다. 이는 포토공정 중 설계된 반도체 회로를 웨이퍼에 전사시킬 때 빛의 조사여부에 따라 달리 감응함으로써 미세회로 패턴을 형성할 수 있도록 노광 공정용 포토레지스트(Photoresist: 감광막)를 웨이퍼에 도포(1 ~ 3㎛ 정도)한 후, 이를 에칭이나 디벨로프(Develop)할 때 감광막의 접착력을 증가시키기 위해 웨이퍼 상에 도포 된 감광막을 베이킹(Baking)할 때, 웨이퍼에 고온의 열을 가하게 되는 베이크의 단계가 요구되게 되는데, 이 때 만일 온도가 균일하지 않으면 웨이퍼 상에 접착된 감광막에 예기치 않은 특성의 변화를 줄 수 있기 때문이다.
또한, 웨이퍼 상에 복수개의 반도체 칩들이 형성되면, 각 반도체 칩의 전기적 특성검사를 실시하여 정상적으로 동작하는 반도체 칩들과 불량이 발생된 반도체 칩들을 선별하는 EDS 및 공정이 수행되는데, EDS 공정은 대략 -40℃ 내지 200℃ 정도의 고온에서 반도체 칩의 전기적 특성검사가 수행되며 이 때 웨이퍼의 하부면을 가열하기 위해 가열장치가 사용된다.
이러한 반도체 제조 및 검사에 사용되는 가열장치 역시 기판의 온도 균일성을 유지하는 것이 중요하다.
반도체 제조 공정 시 온도의 균일성을 개선하기 위하여 제안된 기술들은 국내 특허등록번호 제10-0357471호 및 국내 실용신안등록번호 제20-0243530호에 개시되어 있다. 이러한 기술들은 베이크 공정시 핫 플레이트와 커버부재에 내장된 단열 플레이트(또는 단열재) 사이에 형성된 공간에서 대류가 발생되어 온도의 균일성을 용이하게 구현할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 시간에 따른 전력 및 온도의 자기제어가 가능한 SR(Self-Regulation) 발열체를 적용하여 온도를 균일하게 유지할 수 있는 반도체 제조용 가열장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피가공물의 임의의 설정 온도로 가열하는 반도체 제조용 가열장치에 있어서, 베이스와; 상기 베이스 상에 적층되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element) 및; 상기 SR 발열체의 상측에 적층되며 가열 대상 피가공물이 안착되는 열전도성 재질의 시트플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치를 제공한다.
본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 50 내지 75 중량%이고, 절연바인더 성분이 5 내지 16 중량%이며, 온도조절물질 성분이 10 내지 40 중량%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 범주에 따르면, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와; 베이스의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와; 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 반도체 제조용 가열장치를 구성하는 SR 발열체가 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되도록 하므로, 시트플레이트 상에 안착된 피가공물의 가열 온도을 설정 시간동안 균일하게 유지할 수 있으며, 시간에 따른 전력 및 온도의 자기제어가 가능하다. 따라서, 피가공물의 가공 품질을 향상시킬 수 있으며, 전력소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 가열장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 반도체 제조용 가열장치의 SR 발열체의 구조를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열장치의 SR 발열체의 실시예와 비교예에 따른 온도 조절 성능을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 발열체의 전력실험 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 발열체의 임피던스 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 발열체의 온도변화 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 반도체 제조용 가열장치의 SR 발열체의 구조를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열장치의 SR 발열체의 실시예와 비교예에 따른 온도 조절 성능을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 발열체의 전력실험 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 발열체의 임피던스 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 발열체의 온도변화 실험 결과를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 가열장치의 단면도로, 이 실시예의 반도체 제조용 가열장치는 베이스(10)와, 상기 베이스(10) 상에 적층되는 SR 발열체(self regulation heating element)(20)와, 상기 SR 발열체(20) 상에 적층되며 그 상부면에 피가공물(W)(예를 들어 웨이퍼, 또는 반도체 소자, 디스플레이 기판 등)이 안착되는 시트플레이트(30)(seat plate) 등을 포함한 구성으로 이루어진다.
상기 베이스(10)는 내열성의 금속 재질로 이루어지며, 반도체 제조장치의 본체에 고정 또는 이동 가능하게 설치된다.
상기 시트플레이트(30)는 인코넬(inconel), 티타늄(titanium), 니켈(nickel), 스테인레스스틸(SUS), 알루미늄(aluminum) 등과 같은 열전도성이 우수한 금속으로 이루어져 상기 SR 발열체(20)로부터 발생된 열을 피가공물에 전달한다. 상기 시트플레이트(30)에는 웨이퍼 등의 피가공물(W)을 고정시키기 위한 진공척(vacuum chuck) 또는 클램프(clamp) 등이 구성될 수 있다.
상기 SR 발열체(20)는 전원장치(40)로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 이와 같은 SR 발열체(20)는 온도 자가조절 기능을 수행하게 되는 것으로, 피가공물을 설정온도 범위로 가열 처리하기 위하여 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되도록 한다. 즉, SR 발열체(20)는 SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도가 설정된 온도를 지속적으로 유지하도록 하는데, SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도가 외부의 영향 등으로 설정된 온도값보다 낮아지게 되면 고온으로 발열하여 SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도가 설정된 온도로 신속하게 도달하도록 하고, SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도가 높아지면 오프 동작하면서 SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도가 낮추어지도록 한다. 또한, SR 발열체(20)는 SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도와 설정된 온도 간의 차이에 따라 발열상태가 조절되는데, SR 발열체(20) 주위의 정해진 영역 온도와 설정된 온도 간 차이가 클수록 고온으로 발열하여 신속한 온도 상승이 도모되도록 하는 성능을 가지고 있다.
이와 같은 SR 발열체(20)의 자가온도조절(Self-regulation) 기능은 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)를 경화시켜 제작한 일정 두께의 필름 또는 코팅막에 의해 구현된다.
도 2를 참조하면, SR 발열체(20)의 표면에는 전도로(conduction path)(21)가 형성되며, 상기 전원장치(40)의 전원선(41)이 전도로(21)에 위치되어, SR 발열체(20)가 전도로(21)를 통해 전원을 전도받아 발열하게 된다.
전술한 것과 같이, 상기 SR 발열체(20)는 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어지게 된다. 이와 같은 SR 발열체(20)는 스크린 프린트(screen print)에 의한 코팅에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 상기 SR 발열체(20)는 130~160℃에서 8~12분 동안 적외선 광선이 나오는 컨베이어 용광로(conveyor furnace)에서 열처리된 후, 다시 180℃에서 20분간 열처리되어 만들어질 수 있다. 그리고, SR 발열체(20)의 표면에 전도로(21)를 형성하여 전원장치(40)의 전원선(41)이 전도로(21)에 위치되면서 전원을 전도받아 발열하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(20)는 전기저항물질 성분이 50 내지 75 중량%, 절연바인더 성분이 5 내지 16 중량%, 온도조절물질 성분이 10 내지 40 중량%를 가지도록 구성된다.
상기 전기저항물질 성분의 함량이 50 중량% 미만인 경우에는 발열체의 발열 성능을 구현하기에 미흡하기에 바람직하지 못하고, 75 중량%를 초과하는 경우에는 온도조절의 안정성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 절연바인더 성분의 함량이 5 중량% 미만인 경우에는 조성물의 결합력이 저하되기 때문에 바람직하지 못하고, 16 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 조성물의 성분 함량이 적어서 발열성능이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 그리고, 온도조절물질 성분의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 특정 온도로 조절하는 기능을 실현하기에 부족하기에 바람직하지 못하고, 40 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 성분들의 함량이 너무 적게 되어 바람직하지 못하다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(20)는 전기저항물질 성분이 니켈(Ni)과 알루미늄(Al)을 포함하는 분말 혼합물 상태로 페이스트를 이루도록 한다. 이와 같은 전기저항물질 성분은 니켈이 전기저항물질 성분의 50 내지 60 중량%, 알루미늄이 전기저항물질 성분의 40 내지 50 중량%를 가지도록 구성되는데, 니켈이 전기저항물질 성분의 53 중량%, 알루미늄이 전기저항물질 성분의 47 중량%를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, SR 발열체(20)의 전기저항물질 성분은 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등을 교정 성분(corrective ingredients)으로 가질 수 있다. 여기서, 몰리브덴은 페이스트의 0.05 내지 0.2at%, 보론은 페이스트의 0.005 내지 0.02at%로 구성되도록 하는데, 몰리브덴은 페이스트의 0.1at%, 보론은 페이스트의 0.01at%로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 전기저항물질 성분은 니켈, 알루미늄에 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등의 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가하여 산소 유입없이 4~12시간 동안(바람직하게는 6-10시간 동안) 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조될 수 있다. 여기서, SR 발열체(20)의 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산(dispersion)값은 0.1 내지 10㎛ 범위에서 형성되도록 하는데, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5㎛ 범위에서 입자 간 분산(dispersion)값이 형성되도록 한다. 그리고, 비표면적(specific surface area)은 200 ㎡/g 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값은 SR 발열체(20)의 저항온도계수(TCR:temperature coefficient of resistance)와 연동되는 것으로, SR 발열체(20)의 저항온도계수는 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값에 의해 조절된다. 여기서, 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값은 전기저항물질 성분이 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에 머무는 시간에 의해 조절되게 된다.
그리고, 상기 SR 발열체(20)의 절연바인더 성분은 폴리에스테르(polyester), 에폭시(epoxy)수지, 에폭시-페놀 라커(epoxy phenol laquer) 조성물 등에서 선택된 것으로 이루어진다. 상기 절연바인더 성분이 페이스트의 10 내지 16 중량%로 구성될 경우, 안정화 첨가물인 나노구조의 규소(Si) 분말이 절연바인더 성분에 첨가될 수 있다. 여기서, 이와 같은 규소는 페이스트의 0.3 내지 0.7at%로 구성될 수 있는데, 0.4 내지 0.6at%으로 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 규소는 SR 발열체(20) 제조시 SR 발열체(20)의 구조 형성 시간을 단축시키며, 설정되어 구현된 SR 발열체(20)의 저항온도계수가 장기간 유지될 수 있도록 한다.
또한, SR 발열체(20)는 온도조절물질 성분을 통하여 통전된 상태에서 약 150~450℃로 조절하는 역할을 한다. 이와 같이 온도조절물질 성분으로서 특정한 물질이 적절한 함량으로 포함되어야 발열체의 과열을 방지하고, 적절한 전력을 소모하는데 기여하는 것이다. SR 발열체(20)의 온도조절물질 성분으로는 납성분이 없는 유리(lead-free-glass) 분말 혼합물 상태로 페이스트를 이루도록 하는데, 이와 같은 유리 분말 혼합물은 SiO₂, BaO, B₂O₃, Al₂O₃로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 이상의 산화물인 것이 바람직하다.
여기서, SR 발열체(20)의 온도조절물질 성분은 산소 유입없이 4~12시간 동안(바람직하게는 6~10시간 동안) 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조될 수 있다. 한편, SR 발열체(20)의 온도조절물질 성분은 입자 간 분산(dispersion)값이 0.05 내지 2㎛의 범위에서 형성되도록 하는데, 바람직하게는 0.1 내지 1.0㎛의 범위에서 입자 간 분산값이 형성되도록 한다. 온도조절물질 성분을 이루는 입자 간 분산값은 온도조절물질 성분이 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에 머무는 시간에 의해 조절되게 된다.
이와 같은 SR 발열체(20)의 온도조절물질 성분은 ZnO, Al, TiO₂, Bi₂O₃BaTiO 등을 포함하는 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가할 수 있는데, 이와 같은 온도조절물질 성분의 교정 성분을 이루는 입자 간 이산(discretisation)은 0.05 내지 0.4㎛ 범위에서 형성될 수 있는데, 바람직하게는 0.1 내지 0.3㎛ 범위에서 형성되도록 한다. 또한, SR 발열체(20)의 온도조절물질 성분은 나이오븀(Nb), 안티몬(Sb), 이트륨(Y), 란탄(La) 등을 포함하여 이루어진 혼합물을 공여체(donor)로 가지게 된다. 이와 같은 공여체(donor)는 높은 용적 전도도(volume conductivity)를 획득하기 위해 첨가된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(20)는 0.05 내지 1.9 Ω/□(바람직하게는 0.09 내지 0.9 Ω/□)의 저항값을 가지는데, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(20)는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 온도조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 SR 발열체(20)의 저항값을 변경시키게 된다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(20)는 500 ×10-6 내지 50×10-4/℃(바람직하게는 560×10-6 ~ 40×10-4/℃)의 저항온도계수(TCR)를 가지는데, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(20)는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 온도조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 SR 발열체(20)의 저항온도계수를 변경시키게 된다.
상기와 같은 성분들로 이루어진 SR 발열체(20)의 성능을 알아보기 위하여, 에폭시 수지 7g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 70g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 23g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 본 발명의 SR 발열체(20)(실시예 1)를 제조하고, 에폭시 페놀 래커 수지 20g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 60g을 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 비교예 1의 면상발열체을 제조한 다음, 상기 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 전력실험, 임피던스, 온도제어 실험을 실시하였고, 그 결과를 도 3 내지 6에 도시하였다.
먼저, 도 3은 상기 실시예 1과 비교예 1에 따른 온도 조절 성능을 나타낸 그래프로, 선분 1은 비교예 1에 따른 온도 증가 곡선을 나타내고, 선분 2는 본 발명에 따른 SR 발열체(20)의 온도 증가를 나타낸 것으로, 본 발명의 SR 발열체(20)(실시예 1)는 온도가 일정값 이상이 되면 저항값이 급격히 증가하는 것을 볼 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 전력실험 결과와 임피던스 실험 결과, 온도변화 실험 결과를 참조하면, 온도는 실시예 1과 비교예 1이 유사하게 증가하고 있다. 그러나 실시예 1은 시간에 따라 저항값(임피던스)이 증가하여 전력사용량이 감소하는 것을 확인할 수 있고, 비교예 1은 임피던스도 거의 일정하게 나타나고 전력사용량도 거의 일정하게 나타난다. 따라서, 본 발명의 SR 발열체(20)는 시간에 따라 저항값이 증가하여 전력사용량을 감소시킬 수 있고, 저항값의 증가(물질 특성)로 인하여 시간에 따른 전력 및 온도 자기제어(Self-Regulation)이 가능하다는 것을 확인할 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 반도체 제조용 가열장치는 SR 발열체(20)가 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되도록 하므로, 시트플레이트(30) 상에 안착된 피가공물(W)의 가열 온도를 설정 시간동안 균일하게 유지할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열장치에 대한 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제시된 것으로 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위에 기재된 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.
10 : 베이스 20 : SR 발열체
21: 전도로 30 : 시트플레이트
40 : 전원장치 41 : 전원선
W : 피가공물
21: 전도로 30 : 시트플레이트
40 : 전원장치 41 : 전원선
W : 피가공물
Claims (24)
- 피가공물의 임의의 설정 온도로 가열하는 반도체 제조용 가열장치에 있어서,
베이스와;
상기 베이스 상에 적층되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element) 및;
상기 SR 발열체의 상측에 적층되며 가열 대상 피가공물이 안착되는 열전도성 재질의 시트플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 SR 발열체는 일정 두께의 필름으로 이루어져 상기 베이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 SR 발열체는 표면에 전도로(conduction path)가 형성되며, 상기 전도로에는 외부 전원장치의 전원선이 위치되어 전원을 전도받아 발열하게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 50 내지 75 중량%이고, 절연바인더 성분이 5 내지 16 중량%이며, 온도조절물질 성분이 10 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 니켈(Ni)과 알루미늄(Al)을 포함하는 분말 혼합물 상태로 상기 페이스트를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제5항에 있어서,
상기 니켈은 상기 전기저항물질 성분의 50 내지 60 중량%이고, 상기 알루미늄은 상기 전기저항물질 성분의 40 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제5항에 있어서,
상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 군 중에서 하나 이상이 선택되는 교정 성분(corrective ingredients)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제7항에 있어서,
상기 몰리브덴은 상기 페이스트의 0.05 내지 0.2at%이고, 상기 보론은 상기 페이스트의 0.005 내지 0.02at%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산(dispersion)값은 0.1 내지 10㎛이고, 상기 SR 발열체의 저항온도계수(TCR:temperature coefficient of resistance)는 상기 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 절연바인더 성분은 폴리에스테르(polyester), 에폭시(epoxy)수지, 에폭시-페놀 라커(epoxy phenol laquer) 조성물 군 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 절연바인더 성분은 10 내지 16 중량%이되,
상기 SR 발열체의 절연바인더 성분은 안정화 첨가물인 나노구조의 규소(Si) 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제11항에 있어서,
상기 규소는 상기 페이스트의 0.3 내지 0.7at%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 조절물질 성분은 납성분이 없는 유리(lead-free-glass) 분말 혼합물 상태로 상기 페이스트를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제13항에 있어서,
상기 유리 분말 혼합물은 SiO₂, BaO, B₂O₃, Al₂O₃을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 조절물질 성분을 이루는 입자 간 분산(dispersion)값은 0.05 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 조절물질 성분은 ZnO, Al, TiO₂, Bi₂O₃BaTiO 군 중에서 하나 이상이 선택되는 교정 성분(corrective ingredients)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제16항에 있어서,
상기 교정 성분을 이루는 입자 간 이산(discretisation)은 0.05 내지 0.4㎛인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 조절물질 성분은 나이오븀(Nb), 안티몬(Sb), 이트륨(Y), 란탄(La) 군에서 하나 이상이 선택되는 혼합물을 공여체(donor)로 포함하게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 저항값은 0.05 내지 1.0 Ω/□이되,
상기 SR 발열체를 이루는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 상기 SR 발열체의 저항값이 변경되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 SR 발열체의 저항온도계수는 500×10-6 내지 50×10-4/℃이되,
상기 SR 발열체를 이루는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 상기 SR 발열체의 저항온도계수가 변경되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치. - 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와;
베이스의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와;
상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치의 제조방법. - 제21항에 있어서, 상기 SR 발열체 페이스트는 스크린 프린트(screen print) 방식으로 베이스의 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치의 제조방법.
- 제21항에 있어서, SR 발열체 페이스트의 경화 후 SR 발열체의 표면에 전도로(21)를 형성하고, 상기 전도로(21)에 단자부(40)의 전원선(41)을 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치의 제조방법.
- 제21항에 있어서, 상기 전기저항물질 성분은 니켈, 알루미늄에 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등의 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가하여 산소 유입없이 4~12시간 동안 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 반도체 제조용 가열장치의 제조방법.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105753328A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-13 | 武汉理工大学 | 一种汽车挡风玻璃油墨用无铅镉复合玻璃粉及其制备方法 |
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2011
- 2011-04-20 KR KR1020110036815A patent/KR20120119068A/ko not_active Application Discontinuation
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