KR20220121268A - Repair apparatus of AlN heater and method thereof - Google Patents

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KR20220121268A
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Abstract

The present invention relates to a repair device for an aluminum nitride heater and a method thereof in which, after liquid application of a fusion bonding paste to a cracked portion of a plate, an atmosphere for vacuum suction and fusion bonding is formed and then the fusion bonding paste is reacted with a base material to perform fusion bonding. Accordingly, disclosed is the repair device for an aluminum nitride heater which comprises: a heater support unit supporting a lower portion of a plate of an aluminum nitride heater; a mount connection unit connected to a mount unit of the aluminum nitride heater; a vacuum pump pipe having one side connected to the mount connection unit; and a vacuum pump unit connected to the vacuum pump pipe and allowing the fusion bonding paste injected into a cracked portion of the plate to penetrate into the cracked portion by vacuum pumping. Therefore, durability and uniform temperature can be provided in use.

Description

진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어{Repair apparatus of AlN heater and method thereof}Aluminum nitride heater repair through vacuum pump {Repair apparatus of AlN heater and method thereof}

본 발명은 질화알루미늄 히터의 리페어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플레이트의 크랙 부위에 용융접합 페이스트를 액상 도포한 후에 진공 흡입과 용융접합 분위기를 형성하여 용융접합 페이스트를 모재와 반응시켜 용융접합하는 질화알루미늄 히터의 리페어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a repair apparatus for an aluminum nitride heater and a method therefor, and more particularly, by applying a liquid fusion bonding paste to a crack portion of a plate and then forming a vacuum suction and fusion bonding atmosphere to react the fusion bonding paste with a base material It relates to a repair apparatus and method for an aluminum nitride heater to be melt-bonded.

반도체 제조공정에 사용되는 질화알루미늄 히터는 제조공정 중에 몰리 단자 부위에 크랙이 자주 발생된다. 이는 노치가 형성된 단자에 에너지가 집중되어 스트레스를 받기 때문에 크랙이 빈번하게 발생되어 리페어를 요한다. Aluminum nitride heaters used in the semiconductor manufacturing process frequently have cracks in the Moly terminal area during the manufacturing process. This is because energy is concentrated on the notched terminals and subjected to stress, so cracks frequently occur and repair is required.

이때, 대한민국 공개특허공보 KR 10-2016-0000970의 리페어 방법은 크랙 부위를 머시닝 가공하여 소결 본딩물질을 도포하여 소결 본딩온도로 소결하는 방법이 개시되어 있다. 이렇게 머시닝 가공을 하면 불필요하게 크랙 부위 이외의 영역까지 가공하게 되는 문제점이 있으며, 머시닝 가공에 따라 크랙 부위를 넘어서는 넓은 부위를 소결 본딩물질을 이용하여 소결하기 때문에 결국에는 본딩 영역이 원래 모재와 달라져 리페어 후에 사용시에 내구성이 좋지 못하고 균일한 온도를 보장하지 못하는 문제점이 있다. In this case, the repair method of Korean Patent Laid-Open Publication No. KR 10-2016-0000970 discloses a method of machining a crack area, applying a sintering bonding material, and sintering at a sintering bonding temperature. When machining in this way, there is a problem in that areas other than the crack area are unnecessarily processed, and since a wide area beyond the crack area is sintered using a sintering bonding material according to machining, the bonding area is different from the original base material and repair There is a problem in that the durability is not good and a uniform temperature cannot be guaranteed when used later.

대한민국 공개특허공보 KR 10-2016-0000970Korean Patent Publication No. KR 10-2016-0000970

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 종래 기술과 같이 머시닝 가공을 하여 크랙 부위를 잘라내지 않고, 용융접합 부위를 최소화시키면서 크랙 부위에 액상 도포된 페이스트를 크랙 부위의 곳곳까지 침투시켜 용융접합할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above-described problems, and without cutting the crack region by machining as in the prior art, the liquid-applied paste on the crack region while minimizing the fusion junction region is applied to the crack region. An object of the present invention is to provide an invention that can be melt-bonded by penetrating everywhere.

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 본 발명의 목적은, 질화알루미늄 히터의 플레이트 하부를 지지하는 히터 지지부, 질화알루미늄 히터의 마운트부와 연결 접속되는 마운트 접속부, 일측이 마운트 접속부와 연결 접속되는 진공 펌프관, 진공 펌프관과 연결 접속되며, 진공 펌핑에 의해 플레이트의 크랙 부위에 주입된 용융접합 페이스트가 크랙 부위로 침투되도록 하는 진공 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화알루미늄 히터의 리페어 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.The above-described object of the present invention is a heater support for supporting the lower plate of the aluminum nitride heater, a mount connection connected to the mount portion of the aluminum nitride heater, a vacuum pump tube having one side connected to the mount connection portion, a vacuum pump tube and connection This can be achieved by providing a repair apparatus for an aluminum nitride heater, which is connected and includes a vacuum pump unit that allows the molten bonding paste injected into the crack region of the plate by vacuum pumping to penetrate into the crack region.

또한, 진공 펌프부의 진공 펌핑에 의해 샤프트부, 마운트 접속부, 진공 펌프관을 따라 순차적으로 기체분자가 이동되어 진공을 형성하며,In addition, the gas molecules are sequentially moved along the shaft part, the mount connection part, and the vacuum pump tube by the vacuum pumping of the vacuum pump part to form a vacuum,

샤프트부 및 진공 펌프관이 진공이 되면서 플레이트의 크랙 부위에 주입된 용융접합 페이스트가 크랙 부위의 하부로 침투된다.As the shaft part and the vacuum pump tube become vacuum, the molten bonding paste injected into the crack part of the plate penetrates into the lower part of the crack part.

또한, 용융접합 페이스트는 질화알루미늄 히터의 모재와 동일한 질화알루미늄을 포함하며, 용융접합 페이스트에 포함된 질화알루미늄의 분말은 모재의 질화알루미늄 분말보다 더 작은 나노 사이즈의 질화알루미늄 분말로 형성된다.In addition, the fusion bonding paste contains the same aluminum nitride as the base material of the aluminum nitride heater, and the aluminum nitride powder contained in the fusion bonding paste is formed into nano-sized aluminum nitride powder that is smaller than the aluminum nitride powder of the base material.

한편, 본 발명의 목적은 진공 펌핑에 의해 용융접합 페이스트가 크랙 부위에 주입된 질화알루미늄 히터의 플레이트의 상부에 재치되어 용융접합 페이스트를 외부로부터 차폐하거나 또는 용융접합을 위해 크랙 부위에 하중을 가하는 보륨나이트라이드 플레이트부, 플레이트의 하부를 지지하는 히터 지지부, 용융접합 페이스트의 소결을 위해 용융접합 분위기를 형성하는 리페어 진공 챔버부를 포함함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, an object of the present invention is to shield the fusion bonding paste from the outside by being placed on the plate of an aluminum nitride heater in which the fusion bonding paste is injected into the crack area by vacuum pumping, or to apply a load to the crack area for fusion bonding. It can be achieved by including a nitride plate part, a heater support part for supporting the lower part of the plate, and a repair vacuum chamber part for forming a fusion bonding atmosphere for sintering the fusion bonding paste.

또한, 리페어 진공 챔버부는 보륨나이트라이드에 의해 챔버 외부와 차폐되도록 보륨나이트라이드 차폐부를 포함한다.In addition, the repair vacuum chamber unit includes a boron nitride shield to be shielded from the outside of the chamber by the boron nitride.

또한, 용융접합 분위기는 N2 분위기하에서 모재의 소결 온도보다 낮은 기 설정된 용융접합 온도를 유지함으로써 크랙 부위의 융융접합시에 파손을 방지한다.In addition, the fusion bonding atmosphere maintains a preset fusion bonding temperature lower than the sintering temperature of the base material under an N2 atmosphere to prevent damage during fusion bonding of cracks.

또한, 모재의 소결 온도는 1750 ~ 1850도이고, 용융접합 온도는 1410 ~ 1630도이다.In addition, the sintering temperature of the base material is 1750 ~ 1850 degrees, the melting bonding temperature is 1410 ~ 1630 degrees.

한편, 본 발명의 목적은 질화알루미늄 히터의 플레이트에 형성된 크랙 부위를 진단하는 단계, 용융접합 페이스트를 크랙 부위에 주입하는 단계, 진공 펌핑하는 단계, 진공 펌핑에 의해 크랙 부위로 용융접합 페이스트가 침투되는 단계, 용융접합 페이스트가 침투된 플레이트의 상부에 보륨나이트라이드 플레이트부를 재치함으로써 용융접합 페이스트를 외부로부터 차폐하거나 또는 용융접합을 위해 크랙 부위에 하중을 가하는 단계, N2 분위기하에서 모재의 소결 온도보다 낮은 기 설정된 용융접합 온도를 챔버 내에 형성하는 단계, 크랙 부위에 용융접합 페이스트가 용융 접합 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화알루미늄 히터의 리페어 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, an object of the present invention is to diagnose the crack site formed on the plate of the aluminum nitride heater, inject the fusion bonding paste into the crack site, vacuum pumping, vacuum pumping the fusion bonding paste into the crack area by infiltration. Step, shielding the fusion bonding paste from the outside or applying a load to the crack area for fusion bonding by placing the boron nitride plate part on the top of the plate impregnated with the fusion bonding paste, a group lower than the sintering temperature of the base material under N2 atmosphere It can be achieved by providing a repair method of an aluminum nitride heater comprising the steps of forming a set melt-bonding temperature in the chamber, and melt-bonding the melt-bonding paste to the crack region.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 용융접합 부위를 최소화시켜 리페어 후 사용시에 내구성 및 균일한 온도를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, there is an effect that can provide durability and uniform temperature during use after repair by minimizing the fusion bonding site.

또한, 본 발명에 의하면 진공 흡입에 의해 용융접합 페이스트를 크랙 부위 곳곳에 침투시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the fusion bonding paste can be penetrated throughout the crack area by vacuum suction.

그리고, 본 발명에 의하면 보륨 나이트라이드를 이용하여 용융접합 페이스트가 도포된 상부면에 하중을 가함으로써 외부와 차폐 및 모재와 반응 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.And, according to the present invention, there is an effect of increasing the reaction efficiency with the outside and the shielding and the base material by applying a load to the upper surface to which the fusion bonding paste is applied using boron nitride.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 크랙이 형성된 질화알루미늄 히터를 도시한 도면이고,
도 3 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질화알루미늄 히터의 리페어 장치를 대략적으로 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 크랙 부위에 용융접합 페이스트를 액상 도포(또는 주입)한 것을 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 질화알루미늄 히터의 리페어 방법을 대략적으로 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용융접합 페이스트의 리페어 온도와 모재의 소결 온도를 비교하여 도시한 도면이다.
The following drawings attached to this specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in such drawings It should not be construed as being limited.
1 and 2 are views showing a cracked aluminum nitride heater according to an embodiment of the present invention,
3 and 5 are diagrams schematically showing a repair apparatus of an aluminum nitride heater according to an embodiment of the present invention,
4 is a view showing liquid application (or injection) of the fusion bonding paste to the crack area according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram schematically illustrating a repair method of an aluminum nitride heater according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a comparison between the repair temperature of the fusion bonding paste and the sintering temperature of the base material according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, one embodiment described below does not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims, and it cannot be said that the entire configuration described in the present embodiment is essential as a solution for the present invention. In addition, descriptions of the prior art and matters obvious to those skilled in the art may be omitted, and the description of the omitted components (methods) and functions may be sufficiently referenced within the scope not departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 질화알루미늄 히터부(100)는 질화알루미늄(AlN) 분말을 포함하여 소결 제조되는 것으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 플레이트부(110), 발열체부(120), 샤프트부(130)를 포함하여 일예로서 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 증착시에 일정 온도를 제공해 준다. 플레이트부(110)의 내측에는 발열체부(120), RF 그라운드부(101) 및 RF 단자부(102)가 매설된다. 샤프트부(130)는 플레이트부(110)를 하부에서 지지한다. The aluminum nitride heater part 100 according to an embodiment of the present invention is manufactured by sintering including aluminum nitride (AlN) powder, and as shown in FIGS. 1 and 2 , the plate part 110 , the heating element part 120 . ), including the shaft unit 130, as an example, provides a constant temperature during deposition of a wafer in a semiconductor manufacturing process. Inside the plate part 110 , the heating element part 120 , the RF ground part 101 , and the RF terminal part 102 are embedded. The shaft part 130 supports the plate part 110 from the lower part.

이때, 플레이트부(110)의 내측에 매설된 RF 단자부(102)의 노치 영역에 제조공정 중 에너지가 집중되어 도 2와 같은 크랙(103)을 주로 유발한다. 다만, 노치 영역 이외의 영역에서도 크랙이 발생할 수 있다. 이와 같이 크랙(103)의 발생에 따라 질화알루미늄 히터의 리페어가 요구된다. At this time, energy is concentrated in the notch region of the RF terminal unit 102 buried inside the plate unit 110 during the manufacturing process, thereby mainly causing the crack 103 as shown in FIG. 2 . However, cracks may occur in areas other than the notch area. As described above, repair of the aluminum nitride heater is required according to the occurrence of the crack 103 .

본 발명의 일실시예에 따른 질화알루미늄 히터의 리페어 장치는 질화알루미늄 히터의 플레이트부(210)의 내측에 발생된 크랙에 용융접합 페이스트(203)를 주입하여 소결함으로써 질화알루미늄 히터를 리페어 한다. 이를 위해 질화알루미늄 히터의 리페어 장치는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 마운트 접속부(251), 진공관 펌프관(252), 진공 펌프부(260), 리페어 진공 챔버부(271), 보륨나이트라이드 플레이트부(273), 히터 지지부(274)를 포함한다.The aluminum nitride heater repair apparatus according to an embodiment of the present invention repairs the aluminum nitride heater by injecting and sintering the fusion bonding paste 203 into the cracks generated inside the plate portion 210 of the aluminum nitride heater. To this end, the repair apparatus of the aluminum nitride heater is a mount connection part 251, a vacuum tube pump tube 252, a vacuum pump part 260, a repair vacuum chamber part 271, and borium nitride, as shown in FIGS. 3 and 5. It includes a plate part 273 and a heater support part 274 .

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 플레이트부(210)에 형성된 크랙에 용융접합 페이스트를 액상 도포한 질화알루미늄 히터부(200)를 준비한다. 질화알루미늄 히터부(200)의 하부면에 질화알루미늄 히터부(200)를 지지하기 위한 히터 지지부(272)를 배치한다. 히터 지지부(272)는 플레이트부(210)의 하부면을 지지한다.As shown in FIGS. 3 and 4 , an aluminum nitride heater unit 200 in which a liquid fusion bonding paste is applied to cracks formed in the plate unit 210 is prepared. A heater support 272 for supporting the aluminum nitride heater 200 is disposed on the lower surface of the aluminum nitride heater 200 . The heater support part 272 supports the lower surface of the plate part 210 .

한편, 크랙 부위에 주입된 용융접합 페이스트는 상압하에서 크랙 부의의 하부 곳곳까지 깊숙이 침투하기가 어렵다. 이에 따라 본 발명의 일실시예에서는 크랙 부위에 주입된 용융접합 페이스트의 침투를 원활히 하기 위해 진공 흡입부(도면 미도시)를 배치한다. 이를 위해 진공 흡입부는 마운트 접속부(251), 진공관 펌프관(252), 진공 펌프부(260), 진공 측정부(261)를 포함한다.On the other hand, it is difficult for the fusion bonding paste injected into the crack region to penetrate deeply to the lower part of the crack part under normal pressure. Accordingly, in one embodiment of the present invention, a vacuum suction unit (not shown) is disposed to facilitate penetration of the fusion bonding paste injected into the crack area. To this end, the vacuum suction unit includes a mount connection unit 251 , a vacuum tube pump tube 252 , a vacuum pump unit 260 , and a vacuum measurement unit 261 .

마운트 접속부(251)는 질화알루미늄 히터부(200)의 마운트부(240)와 연결 접속한다. 마운트부(240)는 샤프트부(230)와 연결 접속한다. 진공 펌프관(252)은 마운트 접속부(251)와 일측에서 연결 접속되고, 진공 펌프부(260)와 타측에서 연결 접속된다. 진공 펌프관(252)은 벨로 우즈 관으로 구체화될 수 있다. 크랙 부위에 용융접합 페이스트가 주입되면, 제어부(도면 미도시)는 진공 펌프부(260)를 구동시킴으로써 용융접합 페이스트가 크랙 부위의 곳곳에 흡수 주입되도록 한다. The mount connection part 251 is connected and connected to the mount part 240 of the aluminum nitride heater part 200 . The mount unit 240 is connected to the shaft unit 230 . The vacuum pump tube 252 is connected to the mount connection unit 251 at one side and connected to the vacuum pump unit 260 at the other side. The vacuum pump tube 252 may be embodied as a bellows tube. When the fusion bonding paste is injected into the crack region, the control unit (not shown) drives the vacuum pump unit 260 so that the fusion bonding paste is absorbed and injected into various parts of the crack region.

진공 펌프부(260)의 진공 펌핑에 따라 샤프트부(230)와 진공 펌프관(252)의 내측에 존재하는 기체 분자가 진공 펌프부(260)측으로 이동함으로써 진공이 형성된다. 진공 측정부(261)는 진공 정도를 측정한다.According to the vacuum pumping of the vacuum pump unit 260 , the gas molecules present inside the shaft unit 230 and the vacuum pump tube 252 move toward the vacuum pump unit 260 , thereby forming a vacuum. The vacuum measuring unit 261 measures the degree of vacuum.

한편, 용융접합 페이스트는 질화알루미늄(AlN) 및 첨가물을 포함하여 구성된다. 이때, 첨가물은 알루미나(Al2O3)와 산화 칼슘(CaO)을 포함할 수 있으며 용융접합시의 소결 온도를 낮출 수 있는 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 용융접합 페이스트에 사용되는 질화알루미늄 분말과 첨가물은 바람직하게는 나노 입자의 분말로 구성되는 것이 좋다. 질화알루미늄 히터의 모재에 사용되는 질화알루미늄 분말은 마이크로 입자의 분말이 사용되나, 용융접합 페이스트에 사용되는 질화알루미늄 분말은 나노 입자의 분말을 사용하여 용융 접합한다. 즉, 나노 입자의 질화알루미늄 분말을 용융 접합에 의해 원래 모재의 그레인 사이즈와 동일하게 성장시킨다. On the other hand, the fusion bonding paste is composed of aluminum nitride (AlN) and additives. In this case, the additive may include alumina (Al 2 O 3 ) and calcium oxide (CaO), and it is preferable to use a material capable of lowering the sintering temperature during melt bonding. The aluminum nitride powder and additive used in the fusion bonding paste are preferably composed of powder of nanoparticles. The aluminum nitride powder used for the base material of the aluminum nitride heater is micro-particle powder, but the aluminum nitride powder used for the melt-bonding paste is melt-bonded using nano-particle powder. That is, the aluminum nitride powder of nanoparticles is grown to have the same grain size as the original base material by melt bonding.

도 3에 도시된 바와 같이 진공 펌핑에 의해 크랙 부위에 용융접합 페이스트가 주입된 질화알루미늄 히터(200)를 리페어 진공 챔버부(271)에 배치한다. 리페어 진공 챔버부(271)는 그라파이트 또는 카본의 오염을 방지하기 위해 보륨 나이트라이드 차폐부(272)를 통해 외부와 차폐시킨다. 보륨 나이트라이드 차폐부(272)는 리페어 진공 챔버부(271)의 사방 벽을 외부와 차폐한다.As shown in FIG. 3 , the aluminum nitride heater 200 in which the fusion bonding paste is injected into the crack region by vacuum pumping is disposed in the repair vacuum chamber part 271 . The repair vacuum chamber part 271 is shielded from the outside through the boron nitride shielding part 272 in order to prevent contamination of graphite or carbon. The boron nitride shielding part 272 shields the four walls of the repair vacuum chamber part 271 from the outside.

한편, 리페어 진공 챔버부(271)는 N2 분위기하에서 페이스트의 용융접합 온도를 1410 ~ 1630도씨 내외로 유지한다. 이때, 페이스트의 용융접합 온도는 질화알루미늄 히터의 모재 소결시의 온도보다 낮게 설정되는 것이 바람직하다. 모재 소결시의 온도는 대략 1800 ~ 190도씨 사이로 유지되며, 이에 비해 페이스트의 용융접합 온도는 1410 ~ 1630도씨 사이로 유지된다. 페이스트의 용융 접합 온도를 모재의 소결 온도로 올리면 제품의 파손 우려가 있기 때문에 리페어 대상인 질화알루미늄 히터에 스트레스를 최소화하면서 용융접합 페이스트를 원래 모재의 그레인 사이즈까지 성장시키는 것이 중요하다. 이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 용융 접합시의 조건은 챔버 내의 용융접합 분위기를 형성하고 용융접합 페이스트의 질화알루미늄 분말의 사이즈를 나노 사이즈로 설정한다. 이에 따라 리페어 진공 챔버부(271) 내의 용융접합 분위기는 N2 분위기하에서 용융접합 온도를 1410 ~ 1630도씨 내외로 유지한다.On the other hand, the repair vacuum chamber unit 271 maintains the fusion bonding temperature of the paste in the N 2 atmosphere around 1410 ~ 1630 ℃. At this time, it is preferable that the fusion bonding temperature of the paste is set lower than the temperature at the time of sintering the base material of the aluminum nitride heater. The temperature at the time of sintering the base material is maintained between about 1800 ~ 190 degrees Celsius, whereas the melt bonding temperature of the paste is maintained between 1410 ~ 1630 degrees Celsius. If the fusion bonding temperature of the paste is raised to the sintering temperature of the base material, there is a risk of product damage. Therefore, it is important to grow the fusion bonding paste to the grain size of the original base material while minimizing the stress on the aluminum nitride heater to be repaired. To this end, the conditions for fusion bonding according to an embodiment of the present invention are to form a fusion bonding atmosphere in the chamber and set the size of the aluminum nitride powder of the fusion bonding paste to a nano size. Accordingly, the fusion bonding atmosphere in the repair vacuum chamber part 271 maintains the fusion bonding temperature at about 1410 to 1630 degrees Celsius under the N 2 atmosphere.

여기서, 크랙 부위를 외부로부터 차단하거나 또는 하중을 가하기 위해 용융접합 페이스트가 액상 도포된 상부면에 즉, 플레이트부(210)의 상부면에 보륨 나이트라이드 플레이트부(273)를 재치한다. 또한, 보륨 나이트라이드 플레이트부(273)의 재치에 따라 플레이트부(210)의 하부면을 지지하기 위해 보륨 나이트라이드 지지부(274)를 배치한다.Here, in order to block the crack from the outside or apply a load, the boium nitride plate part 273 is placed on the upper surface on which the liquid fusion bonding paste is applied, that is, on the upper surface of the plate part 210 . In addition, the boron nitride support part 274 is disposed to support the lower surface of the plate part 210 according to the placement of the borium nitride plate part 273 .

상술한 질화알루미늄 히터의 리페어 장치를 이용하여 리페어 하는 방법에 대해 도 6을 참고하여 이하에서 설명하도록 한다.A method of repairing using the above-described repair apparatus of the aluminum nitride heater will be described below with reference to FIG. 6 .

먼저, 크랙이 의심되는 질화알루미늄 히터부(200)를 초음파로 진단하여 크랙 부위를 찾아낸다. First, the aluminum nitride heater unit 200 suspected of cracking is diagnosed with ultrasound to find a cracked region.

다음으로, 크랙 부위에 용융접합 페이스트를 액상 도포하여 주입한다. 이때, 상압하에서는 액상 도포된 용융접합 페이스트가 잘 스며들지 않기 때문에 진공 흡입부(도면 미도시)를 질화알루미늄 히터부와 연결 접속하여 진공 펌핑한다. 진공 펌핑에 따라 액상 도포된 용융접합 페이스트가 크랙 부위에 잘 스며들게 된다.Next, the fusion bonding paste is applied in a liquid phase to the crack area and injected. At this time, since the liquid-applied molten bonding paste does not permeate well under normal pressure, a vacuum suction unit (not shown) is connected to the aluminum nitride heater unit and vacuum pumped. By vacuum pumping, the liquid-applied fusion bonding paste permeates the cracks well.

다음으로, 액상 도포된 크랙 부위에 보륨 나이트라이드를 이용하여 외부로부터 차폐시키거나 크랙 부위에 하중을 가한다. Next, the liquid-applied cracks are shielded from the outside using boron nitride or a load is applied to the cracks.

다음으로, 액상 도포된 용융접합 페이스트가 크랙 안에서 반응하도록 리페어 진공 챔버부(271)에 용융접합 분위기를 형성한다. 용융접합 분이기는 N2 분위기하에서 용융접합 온도를 1410 ~ 1630도씨 내외로 유지한다.Next, a melt-bonding atmosphere is formed in the repair vacuum chamber 271 so that the liquid-applied melt-bonding paste reacts in the crack. The melt-bonding machine maintains the melt-bonding temperature at around 1410 to 1630 degrees Celsius under N 2 atmosphere.

다음으로, 용융접합 분위기하에 크랙 내에서 용융접합 페이스트가 모재와 반응하여 용융접합 된다.Next, the melt-bonding paste reacts with the base material in the crack under the melt-bonding atmosphere to be melt-bonded.

도 7에 도시된 바와 같이 용융접합 페이스트의 리페어 온도와 모재의 소결 온도가 서로 다른 경우에도 모재와 동일한 그래인 사이즈를 갖도록 페이스트 접합하여 리페어 할 수 있다.As shown in FIG. 7 , even when the repair temperature of the fusion bonding paste and the sintering temperature of the base material are different from each other, the repair can be performed by bonding the paste to have the same grain size as the base material.

본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다. In the description of the present invention, the description may be omitted for matters obvious to those skilled in the art and those skilled in the art, and the description of these omitted components (methods) and functions will be sufficiently referenced within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. will be able In addition, the above-described components of the present invention have been described for convenience of description of the present invention, and components not described herein may be added within the scope not departing from the technical spirit of the present invention.

상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.The description of the configuration and function of each part described above has been described separately from each other for convenience of description, and if necessary, one configuration and function may be implemented by being integrated into other components, or may be implemented more subdivided.

이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.In the above, although described with reference to one embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible. That is, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible without departing from the gist of the present invention. In addition, it should be noted that, when it is determined that a detailed description of a known function related to the present invention and its configuration or a coupling relationship for each configuration of the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted. something to do.

100 : AlN 히터부
101 : RF 그라운드부
102 : RF 단자부
103 : 크랙
110 : 플레이트부
120 : 발열체부
130 : 샤프트부
200 : AlN 히터부
201 : RF 그라운드부
202 : RF 단자부
203 : 용융접합 페이스트
210 : 플레이트부
220 : 발열체
230 : 샤프트부
240 : 마운트부
251 : 마운트 접속부
252 : 진공 펌프관(또는 벨로우즈관)
260 : 진공 펌프부
261 : 진공 측정부
271 : 리페어 진공 챔버부
272 : 보륨 나이트라이드 차폐부(또는 BN 차폐부)
273 : 보륨 나이트라이드 플레이트부(또는 BN 플레이트부)
274 : 히터 지지부
275 : 보륨 나이트라이드 지지부
100: AlN heater part
101: RF ground unit
102: RF terminal part
103: crack
110: plate part
120: heating element part
130: shaft part
200: AlN heater part
201: RF ground unit
202: RF terminal part
203: melt bonding paste
210: plate part
220: heating element
230: shaft part
240: mount unit
251: mount connection part
252: vacuum pump pipe (or bellows pipe)
260: vacuum pump unit
261: vacuum measurement unit
271: repair vacuum chamber unit
272: Borium nitride shield (or BN shield)
273: Borium nitride plate portion (or BN plate portion)
274: heater support
275: borium nitride support

Claims (8)

질화알루미늄 히터의 플레이트 하부를 지지하는 히터 지지부,
상기 질화알루미늄 히터의 마운트부와 연결 접속되는 마운트 접속부,
일측이 상기 마운트 접속부와 연결 접속되는 진공 펌프관,
상기 진공 펌프관과 연결 접속되며, 진공 펌핑에 의해 상기 플레이트의 크랙 부위에 주입된 용융접합 페이스트가 상기 크랙 부위로 침투되도록 하는 진공 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
A heater support for supporting the lower plate of the aluminum nitride heater,
a mount connection part connected to the mount part of the aluminum nitride heater;
A vacuum pump tube having one side connected to the mount connection part,
and a vacuum pump connected to the vacuum pump pipe and configured to allow the molten bonding paste injected into the crack region of the plate by vacuum pumping to penetrate into the crack region.
제 1 항에 있어서,
상기 진공 펌프부의 진공 펌핑에 의해,
샤프트부, 마운트 접속부, 진공 펌프관을 따라 순차적으로 기체분자가 이동되어 진공을 형성하며,
샤프트부 및 진공 펌프관이 진공이 되면서 상기 플레이트의 크랙 부위에 주입된 용융접합 페이스트가 상기 크랙 부위의 하부로 침투되는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
The method of claim 1,
By the vacuum pumping of the vacuum pump unit,
Gas molecules are sequentially moved along the shaft part, the mount connection part, and the vacuum pump tube to form a vacuum,
Aluminum nitride heater repair through a vacuum pump, characterized in that the molten bonding paste injected into the cracked portion of the plate penetrates into the lower portion of the cracked portion as the shaft portion and the vacuum pump tube become vacuum.
제 1 항에 있어서,
상기 용융접합 페이스트는 질화알루미늄 히터의 모재와 동일한 질화알루미늄을 포함하며,
용융접합 페이스트에 포함된 질화알루미늄의 분말은 모재의 질화알루미늄 분말보다 더 작은 나노 사이즈의 질화알루미늄 분말로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
The method of claim 1,
The fusion bonding paste contains the same aluminum nitride as the base material of the aluminum nitride heater,
Aluminum nitride heater repair through a vacuum pump, characterized in that the aluminum nitride powder contained in the fusion bonding paste is formed as a nano-sized aluminum nitride powder smaller than the aluminum nitride powder of the base material.
진공 펌핑에 의해 용융접합 페이스트가 크랙 부위에 주입된 질화알루미늄 히터의 플레이트의 상부에 재치되어 용융접합 페이스트를 외부로부터 차폐하거나 또는 용융접합을 위해 크랙 부위에 하중을 가하는 보륨나이트라이드 플레이트부,
상기 플레이트의 하부를 지지하는 히터 지지부,
상기 용융접합 페이스트의 소결을 위해 용융접합 분위기를 형성하는 리페어 진공 챔버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
Borium nitride plate portion that is placed on top of the plate of the aluminum nitride heater in which the fusion bonding paste is injected into the crack area by vacuum pumping to shield the fusion bonding paste from the outside or apply a load to the crack area for fusion bonding;
a heater support for supporting the lower portion of the plate;
Aluminum nitride heater repair through a vacuum pump, characterized in that it comprises a repair vacuum chamber for forming a fusion bonding atmosphere for sintering the fusion bonding paste.
제 4 항에 있어서,
상기 리페어 진공 챔버부는,
보륨나이트라이드에 의해 챔버 외부와 차폐되도록 보륨나이트라이드 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
5. The method of claim 4,
The repair vacuum chamber unit,
Aluminum nitride heater repair through a vacuum pump, characterized in that it comprises a boron nitride shield so as to be shielded from the outside of the chamber by the boron nitride.
제 5 항에 있어서,
상기 용융접합 분위기는,
N2 분위기하에서 모재의 소결 온도보다 낮은 기 설정된 용융접합 온도를 유지함으로써 크랙 부위의 융융접합시에 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
6. The method of claim 5,
The fusion bonding atmosphere is
Aluminum nitride heater repair through a vacuum pump, characterized in that by maintaining a preset fusion bonding temperature lower than the sintering temperature of the base material under N 2 atmosphere to prevent damage during fusion bonding of cracks.
제 6 항에 있어서,
상기 모재의 소결 온도는 1750 ~ 1850도이고,
상기 용융접합 온도는 1410 ~ 1630도인 것을 특징으로 하는 진공펌프를 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
7. The method of claim 6,
The sintering temperature of the base material is 1750 ~ 1850 degrees,
The fusion bonding temperature is aluminum nitride heater repair through a vacuum pump, characterized in that 1410 ~ 1630 degrees.
질화알루미늄 히터의 플레이트에 형성된 크랙 부위를 진단하는 단계,
용융접합 페이스트를 상기 크랙 부위에 주입하는 단계,
진공 펌핑하는 단계,
상기 진공 펌핑에 의해 상기 크랙 부위로 용융접합 페이스트가 침투되는 단계,
상기 용융접합 페이스트가 침투된 플레이트의 상부에 보륨나이트라이드 플레이트부를 재치함으로써 용융접합 페이스트를 외부로부터 차폐하거나 또는 용융접합을 위해 크랙 부위에 하중을 가하는 단계,
N2 분위기하에서 모재의 소결 온도보다 낮은 기 설정된 용융접합 온도를 챔버 내에 형성하는 단계,
상기 크랙 부위에 용융접합 페이스트가 용융 접합 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌핑 방법을 통한 질화알루미늄 히터 리페어.
Diagnosing the cracks formed on the plate of the aluminum nitride heater,
injecting the fusion bonding paste into the crack area;
vacuum pumping,
Penetrating the fusion bonding paste into the crack area by the vacuum pumping;
Shielding the fusion bonding paste from the outside by placing a boron nitride plate portion on the upper portion of the plate impregnated with the fusion bonding paste, or applying a load to the crack area for fusion bonding;
Forming a preset melting bonding temperature in the chamber lower than the sintering temperature of the base material under N 2 atmosphere,
Aluminum nitride heater repair through a vacuum pumping method, characterized in that it comprises the step of melting bonding paste to the crack area.
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