KR20140142548A - 기판 지지 유닛 - Google Patents

기판 지지 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20140142548A
KR20140142548A KR1020130064124A KR20130064124A KR20140142548A KR 20140142548 A KR20140142548 A KR 20140142548A KR 1020130064124 A KR1020130064124 A KR 1020130064124A KR 20130064124 A KR20130064124 A KR 20130064124A KR 20140142548 A KR20140142548 A KR 20140142548A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rod
support body
protrusion
substrate
connection
Prior art date
Application number
KR1020130064124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101488806B1 (ko
Inventor
고성근
Original Assignee
(주)티티에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)티티에스 filed Critical (주)티티에스
Priority to KR20130064124A priority Critical patent/KR101488806B1/ko
Publication of KR20140142548A publication Critical patent/KR20140142548A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101488806B1 publication Critical patent/KR101488806B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/06Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • H05B3/08Heater elements structurally combined with coupling elements or holders having electric connections specially adapted for high temperatures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • H05B3/143Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds applied to semiconductors, e.g. wafers heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 기판 지지 유닛은 상부에 기판이 안착되는 지지 바디, 지지 바디 내에 삽입 설치된 삽입 부재, 일부가 지지 바디 내로 삽입되어, 삽입 부재와 전기적으로 연결된 로드, 일측이 로드의 상부와 연결되며, 타측이 삽입 부재가 위치한 방향으로 돌출된 돌기가 마련된 완충 부재, 일측에 완충 부재의 돌기가 삽입되는 홈이 마련되며, 타측이 삽입 부재와 접속되는 접속 부재를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면, 돌기를 가지는 완충 부재를 마련하고, 돌기를 접속 부재에 삽입하는 구조로 상기 완충 부재와 돌기를 접합 체결한다. 따라서, 완충 부재 및 접속 부재 간의 접속 부위의 면적이 종래에 비해 넓으며, 삽입 구조에 의해 기구적으로도 안정적인 결합 구조를 가진다. 따라서, 완충 부재와 접속 부재 간의 접합이 떨어지는 또는 분리되는 문제를 종래에 비해 줄일 수 있다.

Description

기판 지지 유닛{Substrate holder unit}
본 발명은 기판 지지 유닛에 관한 것으로, 기판이 안치되는 지지 바디 내에 설치된 삽입 부재와, 상기 삽입 부재에 전원을 공급하는 로드 간의 접합 불량 문제를 줄일 수 있는 기판 지지 유닛에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 사용되는 기판 처리 장치의 챔버 내부에는 상부에 기판을 안착시키고, 상기 기판을 가열하는 히터가 설치된다. 일반적인 히터는 한국공개특허 제2007-0096892호에도 개시된 바와 같이, 상부에 기판이 안착, 지지되는 지지 바디, 지지 바디 내부에 설치되어 상기 지지 바디를 가열하는 발열체, 일단이 발열체와 접속되어, 전원을 공급하는 로드(또는 급전재)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 지지 바디의 하부를 지지하도록 샤프트가 설치되며, 로드는 샤프트 내부를 관통하여 지지 바디 내에 설치된 발열체와 접합 된다. 이때, 일반적으로 로드는 니켈(Ni)로 이루어지고, 발열체는 몰리브덴(Mo)으로 이루어지며, 로드와 발열체는 브레이징(brazing) 방법으로 상호 접합된다.
한편, 로드로 사용되는 니켈과 발열체로 사용되는 몰리브덴 간의 열팽창 계수의 차이가 커, 복수번의 공정 이후 로드와 발열체 간의 접합이 떨어지는 문제가 발생 된다. 즉, 기판의 가열을 위해 로드에 전력을 공급하거나, 다시 전력 공급을 종료하면, 로드 및 발열체가 가열되거나 냉각되며, 이로 인해 상기 로드 및 발열체가 팽창하거나 수축하는 일이 발생한다. 그런데, 로드와 발열체 간의 열팽창 계수의 차이가 커, 상기 로드 및 발열체 각각이 팽창 또는 수축되는 정도의 차이가 크며, 이는 로드와 발열체 사이에서 응력을 발생시키는 원인이 된다. 따라서, 일정 횟수의 공정이 진행되면 로드와 발열체 사이의 접합부에 응력에 의한 충격이 가중되어, 상기 로드와 발열체가 분리되는 문제가 발생 된다. 이에, 일정 횟수의 공정 이후, 로드와 발열체를 다시 접합시키는 보수 작업을 실시해야 하며, 이는 장비 가동율 및 생산율을 저하시키는 요인으로 작용한다.
이러한 열팽창 계수 차이로 인한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 로드와 발열체를 직접 연결하지 않고, 상기 로드와 발열체 사이에 열팽창 계수 차이를 완충할 수 있는 별도의 부재를 설치하여 접속하는 방법이 사용되었다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 로드(42a)와 발열체(41b) 사이에 코바(kovar)로 이루어진 완충 부재(42b)와, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 접속 부재(42c)를 배치시켰다. 보다 상세하게는 로드(42a)의 상부에 코바(kovar)로 이루어지며, 블록 형상의 완충 부재(42b)를 접합시키고, 완충 부재(42b) 상부에 몰리브덴(Mo)으로 이루어지며 블록 형상의 접속 부재(42c)를 접합시켰다. 이때, 로드(42a)와 완충 부재(42b) 사이와, 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c) 사이는 브레이징(brazing) 방법으로 접합되는 접합부(42e, 42f)이다.
그런데, 완충 부재(42b)의 상부면과 접속 부재(42c)의 하부면이 접합되는 데 있어서, 면과 면의 단순한 접합 구조로 인해, 상기 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c) 간의 접합이 떨어지는 또는 분리되는 접합 불량 문제가 빈번히 발생한다. 또한, 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c) 간의 접합 불량 면적이 어느 정도 수준으로 즉, 허용치를 벗어난 상태에서, 로드(42a)로 전원이 공급되면, 상기 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c) 간의 접합 불량에 의해 아킹(arcing)이 발생된다. 그런데, 종래의 경우 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c) 간이 접합되는 접속 면적(또는 접합 표면적)이 작기 때문에, 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c) 간의 접합 불량 면적이 작더라도, 쉽게 아킹(arcing)이 발생된다. 따라서, 로드(42a)와 완충 부재(42b), 완충 부재(42b)와 접속 부재(42c), 접속 부재(42c)와 발열체(41b) 간을 접합시키는 보수 작업을 실시해야 하며, 이는 장비 가동율 및 생산율을 저하시키는 요인으로 작용한다.
한국공개특허 제2007-0096892호
본 발명은 기판 지지 유닛에 관한 것으로, 기판이 안치되는 지지 바디 내에 설치된 삽입 부재와, 상기 삽입 부재에 전원을 공급하는 로드 간의 접합 불량 문제를 줄일 수 있는 기판 지지 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 삽입 부재와 로드 사이를 안정적으로 결합시킬 수 있는 기판 지지 유닛을 제공한다.
본 발명에 따른 기판 지지 유닛은 상부에 기판이 안착되는 지지 바디; 상기 지지 바디 내에 삽입 설치된 삽입 부재; 일부가 상기 지지 바디 내로 삽입되어, 상기 삽입 부재와 전기적으로 연결된 로드; 일측이 상기 로드의 상부와 연결되며, 타측이 상기 삽입 부재가 위치한 방향으로 돌출된 돌기가 마련된 완충 부재; 일측에 상기 완충 부재의 돌기가 삽입되는 홈이 마련되며, 타측이 상기 삽입 부재와 접속되는 접속 부재;를 포함한다.
상기 삽입 부재는 상기 지지 바디를 가열하는 발열체 및 플라즈마 발생을 위한 전극 중 어느 하나이다.
상기 완충 부재는 일측이 상기 로드와 접합되는 몸체 및 상기 몸체의 타측으로부터 접속 부재가 위치한 방향으로 연장되어 돌출된 돌기를 포함하고, 상기 돌기는 상기 접속 부재에 마련된 홈으로 삽입되어, 상기 접속 부재의 내벽과 접속된다.
상기 돌기가 복수개로 마련되어, 상기 몸체의 폭 방향으로 나열되어 상호 이격 배치되며, 상기 접속 부재에는 상기 복수의 돌기가 각기 삽입되는 복수의 홈이 마련된다.
상기 돌기의 상면 및 측면, 상기 돌기 하부의 주위 영역인 상기 몸체의 상부면이 상기 접속 부재와 브레이징(brazing)에 의해 접합된다.
상기 삽입 부재는 몰리브덴(Mo)으로 이루어지고, 상기 로드는 니켈(Ni)로 이루어진다.
상기 완충 부재는 코바(kovar)로 이루어지고, 상기 접속 부재는 몰리브덴(Mo)으로 이루어진다.
상기 지지 바디 내에 삽입되어, 적어도 상기 로드, 완충 부재의 외측면을 둘러싸도록 설치되는 결합 부재를 포함하고, 상기 지지 바디의 내벽 및 상기 결합 부재의 외측면 각각에는 나사홈 및 나사산을 가지는 체결 수단이 마련되어, 상기 지지 바디와 결합 부재가 상호 체결, 결합된다.
본 발명의 실시형태들에 의하면, 돌기를 가지는 완충 부재를 마련하고, 돌기를 접속 부재에 삽입하는 구조로 상기 완충 부재와 돌기를 접합 체결한다. 따라서, 완충 부재 및 접속 부재 간의 접속 부위의 면적이 종래에 비해 넓으며, 삽입 구조에 의해 기구적으로도 안정적인 결합 구조를 가진다. 따라서, 완충 부재와 접속 부재 간의 접합이 떨어지는 또는 분리되는 문제를 종래에 비해 줄일 수 있다. 또한, 일부 영역에 접합이 떨어지는 문제가 발생하더라도, 종래에 비해 접속 면적이 넓기 때문에, 종래와 같이 완충 부재와 접속 부재 간의 접속 면적이 적어 아킹(arcing)이 발생하는 문제를 줄일 수 있다. 이로 인해 삽입 부재와 전원 공급부 간의 전기적 접속 수명이 종래에 비해 연장되며, 기판 지지 유닛을 보수하는 작업 횟수 및 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛이 설치된 기판 처리 장치를 도시한 단면도
도 2는 도 1의 'A'부분의 확대도로서, 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 유닛과 삽입 부재가 연결된 모습을 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 완충 부재와 접속 부재를 도시한 단면도
도 4는 실시예의 변형예에 따른 완충 부재 및 접속 부재를 분리하여 도시한 단면도
도 5는 종래의 로드, 완충 부재, 접속 부재 및 삽입 부재(발열체) 간의 접합 구조를 도시한 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛이 설치된 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 'A'부분의 확대도로서, 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 유닛과 삽입 부재가 연결된 모습을 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 완충 부재와 접속 부재를 도시한 단면도로서, 도 3a는 완충 부재와 접속 부재를 분리하여 도시한 단면도이고, 도 3b는 완충 부재와 접속 부재가 접합된 상태를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판(S) 상에 박막을 형성하거나, 기판 또는 박막을 식각하는 장치일 수 있다. 이러한 기판 처리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 공간을 가지는 챔버(100)와, 챔버(100) 내에 배치되어 기판(S)을 지지하며, 내부에 전원 공급에 의해 동작하는 삽입 부재(412)가 설치된 기판 지지대(410) 및 적어도 일부가 기판 지지대(410) 내부로 삽입 설치되어, 삽입 부재(412)에 전원을 공급하는 전원 공급부(420)를 구비하는 기판 지지 유닛(400), 전원 공급부(420)로 전원을 제공하는 전원부(700), 챔버(100) 내에서 기판 지지대(410) 상측에 대향 배치되어 기판(S)을 향해 원료를 분사하는 원료 분사부(500) 및 원료 분사부(500)로 공정 원료를 공급하는 원료 공급부(600)를 포함한다.
챔버(100)는 내부가 비어있는 사각통 형상으로 제작되며, 내부에는 기판(S)을 처리할 수 있는 소정의 반응 공간이 마련된다. 실시예에서는 챔버(100)를 사각 통 형상으로 제작하였으나, 이에 한정되지 않고, 기판(S)의 형상에 대응되는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 챔버(100)의 일측에는 기판(S)이 출입하는 출입구(미도시)가 마련되며, 챔버(100) 내부의 압력을 조절하는 압력 조절 수단(미도시) 및 챔버(100)의 내부를 배기하는 배기 수단(미도시)을 구비할 수도 있다. 그리고 챔버(100) 내부에서 기판 지지 모듈(200)과 대향 배치되어 기판(S)을 처리하는 소정의 원료 물질 예를 들어, 식각 가스를 분사하는 원료 분사부(500)가 마련된다. 여기서, 원료 분사부(500)는 복수의 분사홀(미도시)을 가지는 샤워 헤드(shower head)일 수 있다.
기판 지지 유닛(400)은 원료 분사부(500)의 하측에 대향 배치되며, 그 상부에 기판(S)이 안착 지지되며, 내부에 삽입 부재(412)가 설치되는 기판 지지대(410), 일단이 챔버(100) 내로 삽입되어 기판 지지대(410)의 하부를 지지하는 샤프트(430), 샤프트(430)의 내부에 설치되어, 상부의 적어도 일부가 기판 지지대(410) 내로 삽입되도록 설치되어, 삽입 부재(412)와 접속되는 전원 공급부(420), 챔버(100) 외부에서 샤프트(430)의 하부와 연결되어, 상기 샤프트(430)를 승하강 및 회전시키는 구동부(440)를 포함한다.
실시예에 따른 기판 지지대(410)는 상부에 기판(S)이 지지 바디(411)와, 지지 바디(411) 내에 설치된 삽입 부재(412)를 포함한다. 지지 바디(411)는 세라믹스 재료 중 하나인 질화알루미늄(AlN)으로 이루어지며, 그 단면이 원형인 플레이트 형상으로 제작된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 질화알루미늄(AlN) 이외에 다양한 세라믹스 재료를 이용하여, 기판(S) 형상에 대응되는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 이러한 지지 바디(411)의 내부에는 전원 공급부(420)의 적어도 일부가 삽입되는데, 상기 전원 공급부(420)가 삽입되는 홈의 주위의 내벽에는 나사산 및 나사홈으로 이루어진 체결 수단(이하, 제 1 체결 수단)이 마련된다. 지지 바디(411) 내에 마련된 제 1 체결 수단은 후술되는 전원 공급부(420)의 결합 부재(424)와 체결되는 부분이다.
또한, 지지 바디(411) 내에는 가열된 지지 바디(411)을 냉각시키는 냉각 수단(미도시)이 설치될 수 있으며, 냉각 수단은 내부로 냉매가 흐르는 배관 형태일 수 있다.
상기에서는 지지 바디(411)이 질화알루미늄(AlN)으로 이루어지는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 지지 바디(411)은 다양한 재료로 제작될 수 있는데, 예컨대, 지지 바디(411)가 정전기력으로 기판(s)을 지지하는 정전척일 경우, 알루미나(Al2O3)를 이용하여 지지 바디(411)를 형성할 수 있다.
삽입 부재(412)는 예컨대 지지 바디(411)를 가열하는 발열체로서, 전기 에너지를 열로 발산하는 라인(line) 형상의 열선일 수 있으며, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진다. 그리고 열선이 지지 바디(411)를 균일하게 가열하도록, 상기 지지 바디(411)의 전체에 결쳐 환형 라인으로 설치될 수 있다. 물론, 열선이 지지 바디(411)에 설치되는 형상은, 환형 라인 형상에 한정되지 않고, 지지 바디(411)를 가열할 수 있는 다양한 형상으로 설치될 수 있다. 또한, 열선이 지지 바디(411)에 균일한 분포를 가지도록 설치되지 않고, 공정 상의 특성, 기판(S)의 가열 목적 등에 따라 다양한 분포로 설치될 수 있다. 즉, 예컨대, 지지 바디(411)의 중심 영역에 비해 가장자리 영역에 발열체가 집중 배치되도록 설치되거나, 그 반대의 경우가 되도록 설치될 수 있다.
또한, 삽입 부재(412)는 플라즈마 발생을 위한 전극일 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 플라즈마 발생을 위한 전극으로 사용되는 삽입 부재(412)는 몰리브덴(Mo)으로 이루어지고, 메쉬(mesh) 형상으로 제작된다. 보다 구체적으로는, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 약 0.4 파이의 복수의 와이어(Wire)가 상호 교차하도록 엮인 격자 형상이다. 이때, 삽입 부재(412)는 지지 바디(411) 상측에 플라즈마가 형성될 수 있도록, 상기 지지 바디(411)의 상부면에 가깝게 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이는, 세라믹제로 이루어진 지지 바디(411)의 상부면과 삽입 부재(412) 간의 거리가 멀면, 상기 지지 바디(411)의 상측에 유전층이 형성되지 않거나, 유전층이 너무 얇은 문제가 발생되며, 이는 플라즈마 발생의 문제로 이어진다. 이에, 실시예에서는 지지 바디(411)의 상부면으로부터 0.5mm 내지 2mm 내 하측에 삽입 부재(412)가 위치하도록 설치된다.
전원 공급부(420)는 일단이 지지 바디(411) 내로 삽입되며, 타단이 전원부(700)와 연결되는 로드(421), 일측이 로드(421)의 상부와 연결되며, 타측이 삽입 부재(412)가 위치한 방향으로 돌출된 돌기(422b)가 마련된 완충 부재(422), 일측에 완충 부재(422)의 돌기(422b)가 삽입되는 홈(423a)이 마련되며, 타측이 상기 삽입 부재(412)와 접속되는 접속 부재(423)를 포함한다. 이때, 로드(421)와 전원부(700) 사이를 연결하도록 전원 공급 라인(710)이 마련되어, 전원부(700)의 전원을 로드(421)로 제공한다.
상기에서는 지지 바디(411) 내에 설치된 삽입 부재(412)가 히터의 역할을 수행하는 발열체를 예를 들어 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 삽입 부재(412)가 플라즈마 발생을 위한 전극인 경우, 로드가 접지(ground) 되고, 원료 분사부(500)에는 RF 전원이 인가될 수 있다. 또 다른 예로, 지지 바디(411)이 정전기력을 이용하여 기판(s)을 지지하는 정전척일 경우, 전원부(700)는 DC 바이어스 전원을 인가하는 수단일 수 있다.
로드(421)는 삽입 부재(412)로 전원을 공급하기 위한 급전 단자로서, 니켈(Ni)로 이루어지며, 길이 방향으로 연장 형성된다. 이러한 로드(421)는 상부가 지지 바디(411) 내에 위치하고, 나머지가 샤프트(430) 내부에 위치하도록 설치된다. 본 실시예에 따른 로드(421)의 표면에는 코팅막이 형성될 수 있는데, 이는 로드(421)의 산화를 방지하기 위함이다. 실시예에서는 코팅막으로 니켈산화막(NiO)를 형성하며, 이는 니켈(Ni)로 이루어진 로드(421)를 산화 분위기에 노출시킴으로써, 상기 로드(421) 표면에 형성할 수 있다. 코팅막은 니켈산화막(NiO)에 한정되지 않고, 로드(421)의 산화를 방지할 수 있는 다양한 재료의 코팅막이 가능하다.
완충 부재(422)는 니켈(Ni)로 이루어진 로드(421)와 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 접속 부재(423) 및 삽입 부재(412) 간의 열팽창 계수 차이로 인한 응력을 줄이는 역할을 한다. 이러한 완충 부재(422)는 삽입 부재(412)가 위치한 방향으로 돌출된 돌기(422b)를 가진다. 보다 상세히 설명하면, 완충 부재(422)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 로드(421)의 폭 방향으로 대응되도록 연장되어, 일측 즉, 하부면이 로드(421)와 접속되는 몸체(422a), 몸체(422a)의 상부로부터 접속 부재(423)가 위치한 방향으로 연장 형성된 돌기(422b)를 포함한다. 이때 돌기(422b)의 폭은 몸체(422a)의 폭에 비해 짧고, 상기 몸체(422a) 상부의 중앙에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
접속 부재(423)는 완충 부재(422)와 삽입 부재(412) 사이에 위치하여, 일측이 완충 부재(422)와 접속되고, 타측이 삽입 부재(412)와 접속된다. 이러한 접속 부재(423)는 몰리브덴(Mo)으로 이루어지며, 도 3a에 도시된 바와 같이, 완충 부재(422)의 돌기(422b)가 삽입되어 수용될 수 있는 홈(423a)을 가진다. 이때, 접속 부재(423)에 마련된 홈(423a)은 완충 부재(422)의 돌기(422b)의 상측에 대응 위치하며, 돌기(422b)가 삽입될 수 있도록 상기 돌기(422b)에 부합하는 형상을 가진다. 또한, 돌기(422b)가 접속 부재(423)의 홈에 삽입되었을 때, 적어도 상기 돌기(422b)의 상부면 및 측면이 홈(423a) 주위의 내벽과 접속될 수 있도록 하는 크기로 제작된다.
실시예에 따른 완충 부재(422)의 돌기(422b)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 접속 부재(423)의 하부면으로부터 그 상측으로 연장되되, 그 높이가 접속 부재(423)의 약 1/2(절반) 높이가 되도록 연장 형성된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 완충 부재(422)의 돌기(422b)가 접속 부재(423)의 상부면과 보다 가깝도록 삽입 부재(412) 방향으로 보다 더 연장될 수 있다. 이때, 돌기(422b)의 측면과 접속 부재(423) 간의 접속 면적이 확장되며, 보다 기구적으로 안정되는 효과가 있다.
완충 부재(422)의 돌기(422b)가 접속 부재(423)의 홈(423a)에 삽입되도록 체결되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 돌기(422b)의 상부면, 측면이 접속 부재(423)의 내벽과 접속되고, 돌기(422b) 하부의 주위 영역인 몸체(422a)의 상부면이 접속 부재(423)의 하부면과 접속된다. 다시 설명하면, 돌기(422b)의 상부면, 측면, 돌기(422b) 하부의 주위 영역이 몸체(422a)의 상부면이 접속 부재(423)와 접속되는 접속 부위이며, 접속 부위의 면적 즉, 접속 면적은 종래와 같이 완충 부재(42b)의 상부면과 접속 부재(42c)의 하부면이 접속하는 것에 비해 접속 면적이 넓다. 이때 상술한 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 간의 접속 부위에는 브레이징(brazing)에 의해 접합되는데, 이하에서는 이를 접합부(425a)라 명명한다. 이에, 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 간의 일부 영역의 접속이 떨어지는 또는 접합이 불량인 경우가 발생하더라도, 본 발명의 경우 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 간의 접속 면적 또는 접합부(425a) 면적이 종래에 비해 상대적으로 넓기 때문에, 접합 불량에 의한 아킹(arcing) 발생을 줄일 수 있다. 또한, 완충 부재(422)의 돌기(422b)가 접속 부재(423)의 홈(423a)에 삽입되는 구조로, 완충 부재(422)와 접속 부재(423)가 기구적으로 결합되어 있어, 종래와 같이 완충 부재(42b)의 상부면과 접속 부재(42c)의 하부면이 브레이징(brazing)에 의해 면대 면으로 단순 접합되어 있는 구조에 비해 결합력 또는 접합 강도가 강하다. 따라서, 본 발명의 경우, 종래에 비해 기구적으로 안정되어 있어, 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 간의 접합이 기구적으로 안정되는 효과가 있으며, 이에 따라 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 간의 접합이 떨어지는 문제를 줄일 수 있다.
도 4는 실시예의 변형예에 따른 완충 부재 및 접속 부재를 분리하여 도시한 단면도이다. 여기서, 도 4a는 완충 부재와 접속 부재를 분리하여 도시한 단면도이고, 도 4b는 완충 부재와 접속 부재가 접합된 상태를 도시한 단면도이다.
실시예에서는 완충 부재(422)에 하나의 돌기(422b)가 마련되고, 접속 부재(423)에 하나의 홈(423a)이 마련되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 변형예에서와 같이, 완충 부재(422)에 복수의 돌기(422b)가 마련되고, 접속 부재(423)에 복수의 돌기(422b)가 각기 삽입되는 복수의 홈(423a)이 마련된다. 즉, 몸체(422a)의 상부로부터 접속 부재(423)가 위치한 방향으로 복수의 돌기(422b)가 형성되며, 상기 복수의 돌기(422b)는 몸체(422a)의 폭 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된다. 또한, 접속 부재(423)에는 상술한 바와 같이 완충 부재(422)의 복수의 돌기(422b)가 각기 삽입되어 수용될 수 있는 복수의 홈(423a)이 마련되며, 상기 홈(423a)은 복수의 돌기(422b)와 대응하는 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된다.
따라서, 변형예에 따른 완충 부재(422)의 복수의 돌기(422b)가 접속 부재(423)에 마련된 각각의 홈(423a)에 삽입되도록 체결되면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 돌기(422b)의 상부면 및 각각의 측면이 접속 부재(423)의 내벽과 접속되고, 돌기(422b) 하부의 주위 영역인 몸체(422a)의 상부면이 접속 부재(423)의 하부면과 브레이징(brazing) 접합에 의해 접속된다. 즉, 복수의 돌기(422b) 각각의 상부면, 측면과, 돌기(422b)와 돌기(422b) 사이의 하부면, 최외각 돌기(422b) 하부의 주위 영역인 몸체(422a)의 상부면이 접속 부재(423)와 접속되는 접속 부위 즉, 접합부(426b)이며, 접합부(425b)의 면적은 종래와 같이 완충 부재(422)의 상부면과 접속 부재(423)의 하부면이 접속하는 것에 비해 넓다. 또한, 변형예에 따른 완충 부재(422) 및 접속 부재(423)의 구조의 경우, 도 3에 도시된 실시예에 비해 접속 면적이 넓으며, 기구적인 안정 효과도 더욱 증가될 수 있다.
결합 부재(424)는 지지 바디(411) 내에 삽입되어, 적어도 지지 바디(411) 내로 삽입되는 로드(421), 완충 부재(422)의 외주면을 둘러싸도록 설치된다. 즉, 결합 부재(424)는 지지 바디(411) 내로 삽입되는 로드(421) 및 완충 부재(422)가 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지는 수단 예컨대, 아일릿(eyelet)으로서, 외측면 적어도 일부에는 지지 바디(411)에 마련된 제 1 체결 수단과 체결되는 제 2 체결 수단이 마련된다. 여기서 제 2 체결 수단은 제 1 체결 수단과 상호 체결될 수 있도록 나사산 및 나사홈으로 이루어질 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부의 체결 구조 및 방법을 설명한다.
지지 바디(411) 내에 삽입 부재(412) 예컨대, 열선으로 이루어진 발열체와, 몰리브덴(Mo)로 이루어진 접속 부재(423)를 삽입한다. 이때, 삽입 부재(412)의 하부에 접속 부재(423)가 접속되도록 설치하며, 이후 소결 공정을 진행하여 삽입 부재(412)와 접속 부재(423)을 접합한다. 그리고, 지지 바디(411)의 하부를 가공하여, 전원 공급부(420)가 삽입 설치될 수 있는 개구 및 공간을 마련한다. 이때, 지지 바디(411)에 마련되는 개구 및 공간은 이후 전원 공급부(420)가 삽입되었을 때, 폐쇄될 수 있도록, 그에 부합하는 크기로 마련된다.
그리고, 지지 바디(411) 내로 삽입될 전원 공급부(420)를 마련하는데, 접속 부재(423)를 제외한 나머지 구성들을 상호 접합 및 결합시킨다. 이를 위해, 로드(421)의 상부에 코바(kovar)로 이루어지며, 돌기(422b)를 가지는 완충 부재(422)를 배치시킨다. 이어서, 로드(421)의 상부면과 완충 부재(422)의 하부면 사이와, 완충 부재(422)의 상부면에 브레이징(brazing) 접합을 위한 필러(filler)를 도포한다. 이때 필러는 예컨대, 금(gold)일 수 있다. 다음으로, 결합 부재(424) 내로 로드(421)와 완충 부재(422)를 삽입하고, 이를 지지 바디(411) 내로 삽입하여 상호 체결하는데, 결합 부재(425)의 외주면 및 지지 바디(411)의 내벽에 마련된 나사산 및 나사홈으로 이루어진 체결 수단에 의해 결합 부재(425)와 지지 바디(411)가 상호 체결된다. 이때, 완충 부재(423)의 돌기(422b) 접속 부재(423O)에 마련된 홈(423a)에 삽입될 수 있도록 한다.
이어서, 필러가 도포된 로드(421)와 완충 부재(422) 사이, 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 사이를 방법으로 접합시킨다. 이를 위해, 전원 공급부(420)가 삽입된 지지 바디(411)를 H2 및 진공 분위기의 처리 챔버 내에 위치시키고, 약 1000℃의 온도로 열처리하면, 로드(421)와 완충 부재(422) 사이 및 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 사이에 도포된 필러가 경화되면서, 상호 접합된다. 여기서, 로드(411)의 상부면과 완충 부재(422)의 하부면 사이가 제 1 접합부(425a)이며, 완충 부재(422)의 상부면과 접속 부재(423)의 하부면이 제 2 접합부(425b)이다.
이러한 브레이징 접합에 의해, 로드(421)의 상부와 완충 부재(422)의 하부, 완충 부재(422)의 돌기(422b)의 상부면과 측면, 돌기(422b) 하부의 주위 영역인 몸체(422a)의 상부면과 접속 부재(423)의 하부면이 접합된다.
상기에서는 실시예에 따른 완충 부재(422) 및 접속 부재(423) 간의 접합 및 체결 방법을 설명하였으나, 도 4에 도시된 변형예에 따른 완충 부재(422) 및 접속 부재(423) 간의 접합 및 체결 방법 역시 상술한 방법과 동일하다.
이와 같이, 본 발명에서는 돌기(422b)를 가지도록 완충 부재(422)를 마련하고, 상기 돌기(422b)를 접속 부재(423)에 삽입하는 구조로 상기 완충 부재(422)와 돌기(422b)를 접합 체결한다. 따라서, 본 발명의 실시예 및 변형예에 의하면, 완충 부재(422) 및 접속 부재(423) 간의 접속 부위 또는 접합부(425b)의 면적이 종래에 비해 넓으며, 삽입 구조에 의해 기구적으로도 안정적인 접합 구조를 가진다. 따라서, 종래에 비해 완충 부재(422)와 접속 부재(423) 간의 접합이 떨어지는 또는 분리되는 문제를 줄일 수 있다. 또한, 일부 영역에 접합이 떨어지는 문제가 발생하더라도, 종래에 비해 접합 면적이 넓기 때문에, 종래와 같이 완충 부재와 접속 부재 간의 접합 표면적이 적어 아킹(arcing)이 발생하는 문제를 줄일 수 있다. 이로 인해 삽입 부재(412)와 전원 공급부(420) 간의 전기적 접속 수명이 종래에 비해 연장되며, 기판 지지 유닛(400)을 보수하는 작업 횟수 및 시간을 줄일 수 있다.
411: 지지 바디 412: 삽입 부재
420: 전원 공급부 421: 로드
422: 완충 부재 422b: 돌기
423: 접속 부재

Claims (8)

  1. 상부에 기판이 안착되는 지지 바디;
    상기 지지 바디 내에 삽입 설치된 삽입 부재;
    일부가 상기 지지 바디 내로 삽입되어, 상기 삽입 부재와 전기적으로 연결된 로드;
    일측이 상기 로드의 상부와 연결되며, 타측이 상기 삽입 부재가 위치한 방향으로 돌출된 돌기가 마련된 완충 부재;
    일측에 상기 완충 부재의 돌기가 삽입되는 홈이 마련되며, 타측이 상기 삽입 부재와 접속되는 접속 부재;
    를 포함하는 기판 지지 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입 부재는 상기 지지 바디를 가열하는 발열체 및 플라즈마 발생을 위한 전극 중 어느 하나인 기판 지지 유닛.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 완충 부재는 일측이 상기 로드와 접합되는 몸체 및 상기 몸체의 타측으로부터 접속 부재가 위치한 방향으로 연장되어 돌출된 돌기를 포함하고,
    상기 돌기는 상기 접속 부재에 마련된 홈으로 삽입되어, 상기 접속 부재의 내벽과 접속되는 기판 지지 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌기가 복수개로 마련되어, 상기 몸체의 폭 방향으로 나열되어 상호 이격 배치되며,
    상기 접속 부재에는 상기 복수의 돌기가 각기 삽입되는 복수의 홈이 마련되는 기판 지지 유닛.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 돌기의 상면 및 측면, 상기 돌기 하부의 주위 영역인 상기 몸체의 상부면이 상기 접속 부재와 브레이징(brazing)에 의해 접합되는 기판 지지 유닛.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 몰리브덴(Mo)으로 이루어지고, 상기 로드는 니켈(Ni)로 이루어진 기판 지지 유닛.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 완충 부재는 코바(kovar)로 이루어지고, 상기 접속 부재는 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 기판 지지 유닛.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 바디 내에 삽입되어, 적어도 상기 로드, 완충 부재의 외측면을 둘러싸도록 설치되는 결합 부재를 포함하고,
    상기 지지 바디의 내벽 및 상기 결합 부재의 외측면 각각에는 나사홈 및 나사산을 가지는 체결 수단이 마련되어, 상기 지지 바디와 결합 부재가 상호 체결, 결합되는 기판 지지 유닛.
KR20130064124A 2013-06-04 2013-06-04 기판 지지 유닛 KR101488806B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130064124A KR101488806B1 (ko) 2013-06-04 2013-06-04 기판 지지 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130064124A KR101488806B1 (ko) 2013-06-04 2013-06-04 기판 지지 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140142548A true KR20140142548A (ko) 2014-12-12
KR101488806B1 KR101488806B1 (ko) 2015-02-04

Family

ID=52460003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130064124A KR101488806B1 (ko) 2013-06-04 2013-06-04 기판 지지 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101488806B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194254A1 (ko) * 2017-04-19 2018-10-25 주식회사 미코 내구성이 개선된 세라믹 히터
US11374251B2 (en) 2018-05-30 2022-06-28 Lg Energy Solution, Ltd. Device and method for mounting battery cell
WO2023027525A1 (ko) * 2021-08-27 2023-03-02 주식회사 미코세라믹스 세라믹 서셉터

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6497248B2 (ja) 2015-07-13 2019-04-10 住友電気工業株式会社 ウェハ保持体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6151203A (en) * 1998-12-14 2000-11-21 Applied Materials, Inc. Connectors for an electrostatic chuck and combination thereof
JP2005197391A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Ibiden Co Ltd プラズマ発生装置用電極埋設部材
JP4421595B2 (ja) * 2006-11-16 2010-02-24 日本碍子株式会社 加熱装置
KR101214796B1 (ko) * 2010-10-26 2012-12-24 주성엔지니어링(주) 정전 흡착 장치와 이를 포함하는 기판 처리 장치, 및 정전 흡착 장치의 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194254A1 (ko) * 2017-04-19 2018-10-25 주식회사 미코 내구성이 개선된 세라믹 히터
US11395377B2 (en) 2017-04-19 2022-07-19 Mico Ceramics Ltd. Ceramic heater having improved durability
US11374251B2 (en) 2018-05-30 2022-06-28 Lg Energy Solution, Ltd. Device and method for mounting battery cell
US11626612B2 (en) 2018-05-30 2023-04-11 Lg Energy Solution, Ltd. Device and method for mounting battery cell
US11881551B2 (en) 2018-05-30 2024-01-23 Lg Energy Solution, Ltd. Device and method for mounting battery cell
WO2023027525A1 (ko) * 2021-08-27 2023-03-02 주식회사 미코세라믹스 세라믹 서셉터

Also Published As

Publication number Publication date
KR101488806B1 (ko) 2015-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI591751B (zh) 靜電夾頭及製造靜電夾頭之方法
US12033880B2 (en) Wafer holding body
KR101488806B1 (ko) 기판 지지 유닛
JP6389181B2 (ja) 基板を結合する方法
US7800029B2 (en) Heating device
CN105359265A (zh) 原位可移除式静电夹盘
US10497597B2 (en) Electrostatic chuck assembly and substrate processing apparatus including the same
KR20100103611A (ko) 반도체 진공 프로세싱 장치용 필름 점착제
CN102422410A (zh) 升降销及包括所述升降销的晶片处理装置
JP2009182139A (ja) 載置台構造及び処理装置
US20240136214A1 (en) Long-life extended temperature range embedded diode design for electrostatic chuck with multiplexed heaters array
JP6475054B2 (ja) 半導体製造装置用部材
KR100534209B1 (ko) 반도체소자 제조용 화학기상증착 공정설비
KR101345693B1 (ko) 기판 지지 모듈
KR100542583B1 (ko) 화학기상증착 장비의 글라스 지지용 서셉터
US20210242046A1 (en) Ceramic heater
KR102352837B1 (ko) 세라믹 히터용 접속 부재
US11499229B2 (en) Substrate supports including metal-ceramic interfaces
KR101904490B1 (ko) 세라믹 히터 접합구조
JP2013089850A (ja) 半導体製造装置用ウエハ保持体
KR200492187Y1 (ko) 세라믹히터의 열선케이블 결합용 연결볼트
KR100759952B1 (ko) 히터부가 분리가능한 정전척
TWI623246B (zh) Electrode element for plasma etching and method of manufacturing same
KR102140366B1 (ko) 압축스프링이 결합된 알에프 로드를 갖는 세라믹히터
KR100845508B1 (ko) 웨이퍼 고정용 정전척의 알에프전극 로드 연결 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181210

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200121

Year of fee payment: 6