WO2023075280A1 - 서셉터 - Google Patents

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WO2023075280A1
WO2023075280A1 PCT/KR2022/015938 KR2022015938W WO2023075280A1 WO 2023075280 A1 WO2023075280 A1 WO 2023075280A1 KR 2022015938 W KR2022015938 W KR 2022015938W WO 2023075280 A1 WO2023075280 A1 WO 2023075280A1
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WO
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susceptor
post
planar heater
plates
present
Prior art date
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PCT/KR2022/015938
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English (en)
French (fr)
Inventor
안범모
엄영흠
최준영
Original Assignee
(주)포인트엔지니어링
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Publication date
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Priority to CN202280071530.8A priority Critical patent/CN118160083A/zh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/683—Apparatus 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
    • H01L21/687—Apparatus 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material

Definitions

  • the present invention relates to a susceptor for seating a substrate on an upper surface.
  • CVD chemical vapor deposition
  • a deposition process on a substrate is performed inside a vacuum chamber.
  • the susceptor is installed inside the vacuum chamber.
  • the susceptor has a heater therein.
  • the substrate seated on the upper surface of the susceptor can be heated to a temperature suitable for deposition.
  • the susceptor may include a pipe-shaped sheath heater as a heater.
  • the sheath heater is accommodated in a buried groove formed in the body of the susceptor.
  • the sheath heater is inserted into the buried groove and then sealed in an inserted form by a sealing cover corresponding to the buried groove.
  • the sheath heater is installed in a buried groove sealed by a sealing cover, and welding may be performed by at least one of welding methods such as conventional argon welding, electron beam or brazing method in the buried groove.
  • the sheath heater is installed inside the susceptor by sealing the buried groove with a sealing cover and then welding.
  • the sheath heater is provided only in the buried groove formed in a limited area of the entire area of the susceptor.
  • a temperature difference between the susceptor at a location provided with the sheath heater and a location far from the sheath heater without the sheath heater occurs.
  • the temperature of the entire area corresponding to the entire area of the susceptor becomes non-uniform.
  • the non-uniformity of temperature may be resolved to some extent over time, it takes a long time to resolve the non-uniformity of temperature.
  • the sheath heater Since the sheath heater has a tubular shape and is installed in the buried groove of the susceptor, it has a relatively smaller area than the entire area of the susceptor. Therefore, the sheath heater has limitations in uniformly raising the temperature of the susceptor as a whole.
  • the sheath heater may cause a risk of disconnection by having a tubular shape of a heating wire.
  • the buried grooves corresponding to the shape of the sheath heater, it may be cumbersome in that the buried grooves must be processed individually corresponding to the bending direction of the sheath heater at the position where the sheath heater is to be provided.
  • An object of the present invention is to provide a susceptor in which the temperature of the entire area is uniformly formed without the risk of disconnection.
  • an object of the present invention is to provide an internal space in which a heater can be installed regardless of the bending direction of the heater and to prevent deterioration in flatness of the surface of the susceptor.
  • the susceptor according to the present invention includes a first plate; a second plate provided under the first plate; and a planar heater provided between the first and second plates, wherein the planar heater is formed in a plane and has a heating pattern corresponding to an area of the plane.
  • the planar heater may include a first film; a second film provided under the first film; and a heating pattern formed on at least one of the first and second films and provided between the first and second films.
  • the heating pattern is formed corresponding to the area of at least one plane of the first and second films.
  • planar heater may include at least one post hole; and a terminal unit provided on one side of the planar heater.
  • planar heater is divided, and the divided planar heater is disposed so that the terminal portion of the planar heater corresponds to the hollow shaft of the second plate.
  • At least one of the first and second plates includes a post and the other includes a post insertion portion, and the first and second plates are welded to an insertion portion where the post is inserted into the post insertion portion.
  • the post hole of the planar heater corresponds to the post and the post insertion part, and includes a lift pin hole in a welding area provided to correspond to the post hole, the post, and the post insertion part.
  • the post hole is provided with a relatively large size and the rest is provided with a relatively small size, and the lift pin hole is provided in the large post hole.
  • the second plate has a hollow shaft extending in a bottom surface direction at a central portion, and the planar heater is disposed so that the terminal portion corresponds to the hollow shaft.
  • a heater seating groove is provided on at least one of the first and second plates.
  • the susceptor in the susceptor provided by joining the first plate and the second plate, at least one of the first and second plates has a post and the other one has a post insertion portion.
  • An inner space provided with a heater is provided inside the edge of at least one of the first and second plates, the post is provided in the inner space, and the edge parts of the first and second plates are welded to each other to be integrated.
  • the insertion portion into which the post is inserted into the post insertion portion is welded to each other to be integrated.
  • the insertion site is joined by friction stir welding.
  • the heater is provided with a planar heater, the planar heater, a first film; a second film provided under the first film; and a heating pattern formed on at least one of the first and second films and provided between the first and second films, wherein the heating pattern corresponds to an area of a plane of at least one of the first and second films. is formed
  • planar heater may include at least one post hole; and a terminal unit provided on one side of the planar heater.
  • the post hole corresponds to a post provided in at least one of the first and second plates and a post insertion part provided in the other plate, and a welding area provided corresponding to the post hole, the post, and the post insertion part.
  • a lift pin hole is provided.
  • the second plate has a hollow shaft extending in a bottom surface direction at a central portion, and the terminal portion of the planar heater is disposed to correspond to the hollow shaft.
  • the susceptor of the present invention includes a planar heater that is in contact with the first and second plates of the susceptor in a surface-to-surface manner and has a heating pattern corresponding to the area of the contact surface. Due to this, the entire area of the susceptor of the present invention can be uniformly heated.
  • the susceptor of the present invention has a heating pattern formed in a large area corresponding to the area of the flat surface of the planar heater, so that even when the temperature is raised to a high temperature, it is compared to a heater (eg, sheath heater) provided with a heating wire only in a part area The risk of disconnection can be minimized because the amount of heat generated per unit area of the heating pattern is low.
  • a heater eg, sheath heater
  • the susceptor of the present invention has an internal space having a bottom surface of a large area, so that the heater can be easily installed regardless of the shape of the heater. As a result, the heater installation efficiency can be increased.
  • the susceptor of the present invention may have a mechanical coupling portion between the post and the post insertion portion at the outer portion and the central portion of the susceptor, and weld the mechanical coupling portion to be integrated. For this reason, when the susceptor is heated by providing a heater in the internal space of the susceptor, a difference in flatness between the outer portion of the susceptor and the central portion of the susceptor may occur, preventing the flatness of the susceptor surface from deteriorating. there is.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing semiconductor manufacturing process equipment or display manufacturing process equipment including a susceptor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a susceptor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a partial cross-sectional perspective view of a susceptor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing a planar heater according to a preferred embodiment of the present invention as viewed from above.
  • FIG. 5 is a diagram showing a divided unit form by dividing a planar heater according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded side cross-sectional view of a susceptor according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 schematically shows a plane of a susceptor according to a preferred embodiment of the present invention cut along A-A' in FIG. 4;
  • FIG. 8 is a diagram showing a process of fastening and integrating the first and second plates
  • FIG. 9 is a view showing a state in which welding is performed on the first and second plates as viewed from above;
  • FIG. 10 is a view showing a plane of a susceptor according to a preferred embodiment of the present invention cut along line BB' of FIG. 4;
  • Embodiments described in this specification will be described with reference to sectional views and/or perspective views, which are ideal exemplary views of the present invention. Films and thicknesses of regions shown in these drawings are exaggerated for effective description of technical content.
  • the shape of the illustrative drawings may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to manufacturing processes.
  • Technical terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating semiconductor manufacturing process equipment or display manufacturing process equipment 1000 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the semiconductor manufacturing process equipment or display manufacturing process equipment 1000 includes etching equipment, cleaning equipment, heat treatment equipment, ion implantation equipment, sputtering equipment, or CVD equipment.
  • the semiconductor manufacturing process equipment or the display manufacturing process equipment 1000 may be CVD equipment as an example.
  • CVD equipment excites a reactive process fluid composed of elements with energy such as a thermal plasma discharge photo to deposit a thin film on the surface of a wafer or glass by a chemical reaction occurring in electrons or gas phase.
  • CVD equipment includes atmospheric pressure CVD equipment, reduced pressure CVD equipment, plasma CVD equipment, optical CVD equipment, and MO-CVD equipment.
  • semiconductor manufacturing process equipment or display manufacturing process equipment 1000 includes a supply means 10 for supplying a reaction process fluid or gas, and a semiconductor manufacturing process or display It includes a susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention for seating a substrate WP made of a wafer or glass according to a manufacturing process.
  • the supply means 10 is composed of a showerhead for supplying a reactive process fluid onto the substrate WP when provided in the CVD equipment as the semiconductor manufacturing process equipment 1000 .
  • the supply means 10 is composed of a diffuser (diffuser) for injecting gas when provided in the CVD equipment as the display manufacturing process equipment (1000).
  • the susceptor 20 lifts the substrate WP through lift pins provided in the susceptor 20 when the thin film process for the substrate WP seated on the upper surface is completed. Accordingly, the substrate WP on which the film quality is formed may be moved to another position.
  • FIG 2 is an exploded perspective view of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the susceptor 20 includes a first plate P1, a second plate P2 provided under the first plate P1, and first and second plates P1 and P2. It includes a planar heater 24 provided between them.
  • the first plate P1 has a flat surface.
  • the first plate P1 is made of aluminum or a ceramic material, and when the first plate P1 is made of aluminum or an aluminum alloy material, its surface may be treated with an anodized film.
  • the first plate P1 provides a surface that directly contacts the substrate WP through its upper surface.
  • the second plate P2 is provided below the first plate P1.
  • the second plate P2 is made of aluminum or a ceramic material, and when the second plate P2 is made of aluminum or an aluminum alloy material, its surface may be anodized.
  • the second plate P2 includes a body BD, a post 22 protruding from the body BD in a direction including the first plate P1, and a hollow shaft 23 extending toward the bottom surface at the central portion. to provide The hollow shaft 23 has an empty space therein to accommodate various power cables connected to the planar heater 24 .
  • the hollow shaft 23 is connected to the bottom support (FS).
  • the bottom support part FS is connected to the hollow shaft 23 and includes a second plate P2, a first plate P1 provided on top of the second plate P2, and first and second plates P1 and P2.
  • the planar heater 24 provided between them can be supported in a form supported from the bottom surface.
  • the susceptor 20 may have a heater seating groove 33 in at least one of the first and second plates P1 and P2.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention includes a heater seating groove 33 having a concave shape on the lower surface of the first plate P1.
  • the heater seating groove 33 serves to accommodate the planar heater 24 . Accordingly, the heater seating groove 33 may be formed equal to or larger than the entire area of the planar heater 24 .
  • the planar heater 24 is provided in the heater seating groove 33 and positioned inside the first plate P1.
  • the susceptor 20 couples the first and second plates P1 and P2 in a state in which the heater seating groove 33 is provided with the planar heater 24 .
  • the planar heater 24 is in a state in which one side surface is exposed in a direction including the second plate P2 in a state before the first and second plates P1 and P2 are coupled.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention combines the first and second plates P1 and P2 to seal the heater seating groove 33 through the second plate P2. Due to this, the planar heater 24 may be provided between the first and second plates P1 and P2 so as not to be exposed to the outside.
  • the first and second plates P1 and P2 are joined by welding.
  • the first and second plates P1 and P2 are preferably joined by friction stir welding.
  • the planar heater 24 is formed as a plane and has a heating pattern HP corresponding to the area of the plane therein. Accordingly, the planar heater can uniformly heat the first and second plates P1 and P2 between the first and second plates P1 and P2 as a whole.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the planar heater 24 between the first and second plates P1 and P2 is in a disassembled state.
  • the planar heater 24 includes a first film 24b, a second film 24c provided under the first film 24b, and a first film 24b. , and includes a heating pattern HP provided between the two films 24b and 24c.
  • the planar heater 24 may additionally include a cover to increase durability inside the heater seating groove 33 .
  • a first cover 24d is provided above the first film 24b and a second cover 24e is provided below the second film 24c.
  • the surface of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention may be formed through the first and second covers 24d and 24e.
  • the first and second covers 24d and 24e are preferably provided with a thin thickness of 1.0 mm.
  • the first and second covers 24d and 24e may be adhered to the first and second films 24b and 24c corresponding to the first and second films 24b and 24c, respectively.
  • the first film 24b is preferably provided with a very thin thickness of 0.5 mm.
  • the first film 24b is made of an insulating material.
  • the first film 24b is made of mica, which is an insulating material, and has advantages of heat resistance and excellent thermal shock absorption.
  • the second film 24c is made of the same material and thickness as the first film 24b. Specifically, the second film 24c is made of mica, which is an insulating material, and has a very thin thickness of 0.5 mm.
  • the planar heater 24 includes the first and second films 24b and 24c having a thickness of 0.5 mm, and the first and second films 24b and 24c are respectively adhered to each other. 1 and 2 covers 24d and 24e are provided with a thickness of 1.0 mm. Accordingly, the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention is formed to a thin thickness of 3mm.
  • the heating pattern HP is formed on at least one of the first and second films 24b and 24c, corresponding to the area of the plane.
  • a heating pattern HP is formed on the upper surface of the second film 24c. Accordingly, the heating pattern HP is formed corresponding to the area of the plane of the second film 24c.
  • FIG. 4 is a diagram showing a planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram showing only a divided portion of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. is an exploded side cross-sectional view of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a view taken along A-A' in FIG. 8
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a process of fastening and integrating the first and second plates P1 and P2, and FIG. 9 and FIG. 5 are welded to the first and second plates P1 and P2.
  • 10 is a view schematically illustrating a plane of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention cut along line BB' in FIG. 4 .
  • the planar heater 24 forms a heating pattern HP on a second film 24c and a first film 24b formed thereon.
  • a heating pattern HP
  • the heating pattern HP is formed by the heating line L.
  • the heating line (L) is made of SUS series. Accordingly, the heating pattern HP is made of a SUS-based material.
  • One end of the heating line (L) is connected to at least one of the positive terminal and the negative terminal, and the other end is connected to the other one.
  • the heating line (L) has one end connected to a positive terminal and the other end connected to a negative terminal.
  • One end of the heating line (L) is connected to the first terminal portion (26a) composed of the positive terminal of the terminal portion (26) provided on the second film (24c), the other end is composed of the negative terminal of the terminal portion (26) It is connected to the second terminal part 26b.
  • the terminal portion 26 is exposed to the outside through the opening of the first terminal portion provided in the first film 24b.
  • the opening of the first terminal unit is provided at a position corresponding to the terminal unit 26 .
  • the first cover 24d may have a second terminal opening at a position corresponding to the first terminal opening. As a result, the terminal portion 26 is exposed to the outside of the planar heater 24 .
  • the heating line (L) is composed of one continuous line to form a certain pattern on the second film (24c).
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention includes at least one post hole 25 and a terminal portion 26 provided on one side. At this time, the heating lines L are arranged in the remaining area of the entire upper surface of the second film 24c except for the area where the post hole 25 and the terminal portion 26 are formed to form the heating pattern HP.
  • the heating pattern HP is formed on the upper surface of the non-hole formation area NH in which the post hole 25 and the terminal portion 26 are not formed among the entire upper surface of the second film 24c.
  • the non-hole formation region NH is a region in which the post hole 25 or the terminal portion 26 is not formed and has a flat shape. As the heating pattern HP is formed in the non-hole formation region NH, it is formed corresponding to the area of the plane of the second film 24c.
  • the heating pattern HP is formed to cover the non-hole forming area NH with the heating line L.
  • the heating lines (L) cover the non-hole forming area (NH) while leaving a fine separation distance so that the heating lines (L) do not overlap each other from one end connected to the positive electrode terminal.
  • the density of the heating pattern HP may be relatively high or low by adjusting the separation distance between the heating lines L. Due to this, it is possible to more uniformly match the temperature of the area of the plane of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention is divided.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention may be divided into four units and include four unit planar heaters 24a.
  • Each unit surface heater 24a is disposed so that the terminal portion 26 corresponds to the hollow shaft 23 of the second plate P2. Accordingly, the unit surface heaters 24a are disposed by placing the terminal portions 26 of each unit surface heater 24a close to each other so as to face each other.
  • the terminal part 26 of each unit surface heater 24a is located at the center of the second plate P2 by being positioned to correspond to the inner hollow part of the hollow shaft 23. Accordingly, in the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention, the terminal portion 26 is disposed to correspond to the hollow shaft 23 of the second plate P2.
  • the planar heater 24 includes a central region 28 positioned close to the terminal region 26 based on the central terminal region 26 and an outer region 29 surrounding the central region 28. to provide At this time, the central region 28 and the outer region 29 are discontinuously provided with a division boundary 30 by the divided form of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Each unit planar heater 24a includes a unit center region 28a constituting the central region 28 and a unit outer region 29a constituting the outer region.
  • the central region 28 has terminal portions 26 .
  • the heating line (L) is provided in the form of covering the unit center area 28a from the terminal part 26 and then covering the unit outer area 29a.
  • the heating lines (L) cover the unit center area (28a) while being wound so that the heating lines (L) do not overlap each other from one end corresponding to the first terminal portion (26a).
  • the heating line (L) is disposed while being wound in a form to cover the non-hole formation region (NH) located around the first terminal portion (26a) as much as possible.
  • the heating line L covers the entire unit central region 28a and covers the unit outer region 29a while surrounding the unit central region 28a from the other end.
  • the separation distance of the heating lines L in the unit center area 28a can be relatively increased to make the density relatively low.
  • the separation distance of the heating lines L in the unit outer area 29a can be relatively small, so that the density can be relatively high.
  • planar heater 24 when the density of at least one heating line L of the unit center region 28a and the unit outer region 29a is increased, the density of the other one is low. can do. Therefore, the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention controls the temperature of the central region 28 and the outer region 29 including the unit central region 28a and the unit outer region 29a, respectively. can be made even more effective.
  • the planar heater 24 forms a structure in which the first and second plates P1 and P2 are in surface-to-surface contact between the first and second plates P1 and P2. This is done by attaching the first and second films 24b and 24c to the top and bottom of the heating pattern HP to form a heating surface in the form of a surface, and forming the heating pattern HP corresponding to the area of the heating surface. It may be possible by having a heating element of the form. At this time, the heating pattern HP improves temperature uniformity by increasing the density of at least a part of the entire area (specifically, the outer region 29) and lowering the density of the remaining part (specifically, the central region 28). can make it
  • the sheath heater since the sheath heater has a tubular shape, it does not have a structure in which it contacts in a plane-to-plane form when contacting the first and second plates P1 and P2. Therefore, it takes a long time to uniformize the temperature of the entire area of the susceptor.
  • planar heater 24 is formed as a planar heating element by forming a heating pattern HP corresponding to the area of the first and second films 24b and 24c functioning as a heating surface. do. Due to this, when provided between the first and second plates P1 and P2, a structure in which surface contact is made parallel to and parallel to the first and second plates P1 and P2 is possible.
  • the planar heater 24 is in contact with the first and second plates P1 and P2 in a face-to-face manner and has a heating pattern HP corresponding to the area of the contact surface. do. Accordingly, the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention can uniformly heat the entire area of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention includes a heating pattern HP corresponding to the area of the plane of the planar heater 24 . Accordingly, the area of the heating pattern present area HA provided as the heating pattern HP is formed is large. Since the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention has a heating pattern HP in a form covering a large area, even if the amount of heat generated per unit area is low, the entire surface of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention The temperature can be raised evenly.
  • the amount of heat per unit area of the heating pattern HP is lower than that of a heater (eg, a sheath heater) having a heating wire only in a part area. Therefore, the risk of disconnection can be minimized.
  • the planar heater 24 covers all of the remaining area (the area corresponding to the non-hole formation area NH) except for the post hole 25 among the areas of the plane of the planar heater 24. It is a form covered with a heating pattern (HP). Accordingly, the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention includes a heating pattern HP that covers a wide area of the plane. Accordingly, the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention has a tubular shape even when the temperature is raised to 400 ° C. or higher, so that the amount of heat generated per unit area is lower than that of a sheath heater that heats only a part of the flat area.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention can maintain high temperature uniformity without the risk of disconnection.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention can raise the temperature to 400° C. or more, preferably, up to 470° C., without a problem of product damage due to disconnection.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention can effectively reach the target temperature of the first plate P1 that transfers heat by directly contacting the substrate WP.
  • the planar heater 24 includes a plurality of post holes 25 . At this time, at least some of the post holes 25 are provided with a relatively large size and the rest are provided with a relatively small size.
  • the post hole 25 provided in the outer region 29 is provided with a relatively large size. Meanwhile, the post hole 25 provided in the central region 28 is provided with a relatively small size.
  • the unit outer region 29a constituting the outer region 29 has a relatively large post hole 25, and the unit central region 28a including the central region 28 has a relatively small size.
  • a post hole 25 is provided.
  • the susceptor 20 may include an inner space 33 for providing a heater HT inside the edge of at least one of the first and second plates P1 and P2. .
  • the susceptor 20 may have an inner space 33 in the first plate P1.
  • the inner space 33 is concavely formed under the first plate P1.
  • the bottom surface 33a of the inner space 33 has a flat shape and is smaller than the flat area of the first plate P1 but has a large area.
  • the first plate (P1) has a stepped portion (JW) in the lower portion by the inner space (33).
  • the stepped portion JW may function as a side wall portion of the inner space 33 .
  • the heater HT is provided in the inner space 33, but preferably, the planar heater 24 having a flat shape is provided, the stepped portion JW guides the seating position of the planar heater 24. can do.
  • the inner space 33 communicates with the post insertion part 21 .
  • the inner space 33 may be provided in the second plate P2.
  • the inner space 33 is concavely formed on the top of the second plate P2.
  • the second plate P2 may have a stepped portion at an upper portion formed by the inner space 33 .
  • the post 22 protrudes from the bottom surface of the inner space 33 beyond the body BD of the second plate P2.
  • the susceptor 20 includes a post 22 on at least one of the first and second plates P1 and P2, and a post insertion part 21 on the other one. ) is provided.
  • the post insertion part 21 may be in the form of a groove or may be in the form of a hole passing through the top and bottom.
  • the post insertion part 21 is provided in the form of a groove, the upper portion of the first plate P1 may be provided in a closed form.
  • the susceptor 20 may include the post insertion portion 21 on the first plate P1 and the post 22 on the second plate P2.
  • the susceptor 20 connects the first and second plates P1 and P2 by inserting the post 22 provided at a position corresponding to the post insertion part 21 .
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention is fastened by a post 22 and a post insertion part 21 provided on the first and second plates P1 and P2, respectively.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention provided between the first and second plates P1 and P2 has a post hole at a position corresponding to the post 22 and the post insertion part 21 (25) is provided.
  • the post 22 provided on the second plate P2 is inserted into the post insertion part 21 provided on the first plate P1.
  • the inner space 33 may be provided in the first plate P1. Accordingly, the second plate (P2) is fastened to the first plate (P1) in the form of positioning at least a portion of the post 22 in the inner space 33 and positioning the rest in the post insertion portion (21). Accordingly, the post 22 is inserted into the post insertion part 21 through the post hole 25 according to the preferred embodiment of the present invention.
  • the post hole 25 has different sizes depending on the area provided (specifically, the central area 28 including the unit central area 28a or the outer area 29 including the unit outer area 29a). may be provided.
  • the susceptor 20 includes lift pins 32 for lifting the substrate WP seated on the upper surface of the susceptor 20 at the outer portion.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention provided between the first and second plates P1 and P2 and the first and second plates P1 and P2 includes a lift pin 32 for A lift pin hole 31 is provided.
  • the first and second plates P1 and P2 have lift pin holes 31 at positions corresponding to each other.
  • the planar heater 24 has lift pin holes 31 at positions corresponding to the lift pin holes 31 provided in the first and second plates P1 and P2.
  • the outer region 29 of the planar heater 24 corresponding to the outer portion of the susceptor 20 is used to form the lift pin hole 31 more efficiently.
  • the post hole 25 provided in is provided with a relatively large size.
  • FIG. 7 schematically shows a cross-sectional side view of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention, and the first and second covers 24d and 24e are omitted.
  • the outer portion of the susceptor 20 corresponds to the outer portion area 29 of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention, and more specifically corresponds to the unit outer portion area 29a.
  • the post 22 is inserted into the post insertion part 21 at a position corresponding to the post hole 25 provided in the unit outer area 29a.
  • FIG. 7 is a cross-sectional side view of at least a portion of the outer portion of the susceptor 20 subjected to friction stir welding.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention inserts the post 22 into the post insertion part 21 and then performs friction stir welding on the insertion site.
  • the insertion site may be a site where an interface is formed by contact between an outer surface of the post 22 and an inner surface forming the post insertion part 21 .
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention has a wide welding area W so that all interfaces present in the insertion site included in the outer portion of the susceptor 20 are removed. Performs friction stir welding in the form of forming. Accordingly, the insertion site in the outer portion of the susceptor 20 is in a state in which the interface between the first and second plates P1 and P2 does not exist, and includes an integrated welding region W.
  • the lift pin hole 31 is provided in the welding area W provided to correspond to the post hole 25 and the post and the post insertion part 21 by friction stir welding. to provide The repeat pin hole 31 may be implemented through a hole processing method after performing friction stir welding on the insertion site.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention has a relatively large post hole 25 provided in the outer region 29 corresponding to the outer portion of the susceptor 20 .
  • a welding area W by friction stir welding is formed at the insertion site included in the outer portion of the susceptor 20, and then hole processing for the lift pin hole 31 is performed in the welding area W. can be done efficiently.
  • the size of the post hole provided in the outer area is relatively small, when performing hole processing after forming the welding area (W) It may cause problems of damaging the post hole periphery. In other words, it may cause a problem of lowering the efficiency of performing hole processing.
  • planar heater 24 considers that the lift pins are provided on the outer portion of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention to process the lift pin holes 31.
  • the size of the post hole 25 provided in the outer region 29 is relatively large.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention is provided in advance with a structure for preventing efficiency deterioration during hole processing of the lift pin hole 31 .
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention can efficiently include the lift pins 32 by including the planar heater 24 according to the preferred embodiment of the present invention.
  • the susceptor 20 uses friction stir welding to join the first and second plates P1 and P2.
  • Friction stir welding is a method of welding without melting the material. Therefore, the generation of defects such as pores, solidification cracks, and residual stress due to the transformation from liquid phase to solid phase is small compared to conventional fusion welding or bonding methods. In addition, there is little deformation, so the mechanical properties are excellent.
  • the weld region W formed by such friction stir welding has high strength and weldability. Also, the welding region W does not include the interface between the first and second plates P1 and P2.
  • efficiency of hole processing may be increased through the planar heater 24 having a relatively large post hole 25 in the outer region 29 .
  • friction stir welding may be performed not only on the outer portion of the susceptor 20 but also on the insertion portion included in the central portion of the susceptor 20 .
  • the susceptor 20 does not have an additional component (for example, the lift pin 32) in the central portion of the susceptor 20. Accordingly, the post hole 25 provided in the central region 28 of the planar heater 24 is provided only for bonding the first and second plates P1 and P2. Accordingly, the post hole 25 provided in the central region 28 is provided with a relatively small size.
  • FIG. 8 The upper view of FIG. 8 is a view showing the fastening state of the first and second plates P1 and P2 before welding to the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention, and the lower view of FIG. It is a diagram showing the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention. In Figure 4, the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention is schematically shown.
  • the susceptor 20 includes a post 22 and a post insertion part 21 provided on the first and second plates P1 and P2, respectively. is concluded by
  • the edge portion of the first plate P1 is formed by fastening the first and second plates P1 and P2 by the post 22 and the post insertion part 21. (B1) is in contact with the edge portion B2 of the second plate P2. As a result, an interface between the first and second plates P1 and P2 exists in the edge portion SB of the susceptor 20 .
  • the edge portion B1 of the first plate P1 is a portion surrounding the post insertion portion existence region IF where the inner space 33 and the post insertion portion 21 exist.
  • the edge portion B2 of the second plate P2 is a portion surrounding the post presence area PF where the post 22 exists.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention includes one side of the edge portion B1 of the first plate P1 and a second plate corresponding to one side of the edge portion B1 of the first plate P1. An interface between the first and second plates P1 and P2 exists on the edge SB of the susceptor 20 as one surface of the edge portion B2 of P2 contacts.
  • welding is performed between the edge portion SB and the insertion portion IP of the susceptor 20 .
  • friction stir welding may be performed.
  • the edge portions B1 and B2 of the first and second plates P1 and P2 are welded together to be integrated. Specifically, as one surface of the edge portion B1 of the first plate P1 and one surface of the edge portion B2 of the second plate P2 at a position corresponding thereto come into contact with each other, the first and second plates P1 and P2 The interface between the first and second plates P1 and P2 existing at the edge portions B1 and B2 of ) is removed by welding. In this case, at least a part of the interface between the first and second plates P1 and P2 may be removed by welding, or the entire interface between the first and second plates P1 and P2 may be removed. In the lower drawing of FIG. 8 , at least some of the interfaces of the first and second plates P1 and P2 existing at the edge portions B1 and B2 of the first and second plates P1 and P2 are removed by welding. is shown
  • the edge portion (SB) of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention including the edge portions (B1, B2) of the first and second plates (P1, P2) is provided with a welding area (W) to the outside It is possible to prevent the inflow of particles such as dust from the inflow.
  • the welding area (W) provided on the edge portion (SB) of the susceptor 20 is the first and second welding regions existing on the edge portion (SB) of the susceptor 20. It is formed while removing the interface of the plates P1 and P2.
  • the welding area W in the edge portion SB of the susceptor 20 is formed by removing at least a part of the interface between the first and second plates P1 and P2. Accordingly, interfaces between the remaining first and second plates P1 and P2 may exist on both sides of the welding region W of the edge portion SB of the susceptor 20 .
  • the welding area W provided on the edge portion SB of the susceptor 20 includes the first and second plates P1, P2) may be in the form of removing the interface.
  • the welding area W of the edge portion SB of the susceptor 20 is formed by removing at least a part of the interface between the first and second plates P1 and P2 of the edge portion SB of the susceptor 20. Interfaces of the remaining first and second plates P1 and P2 may exist on both sides thereof. Accordingly, interfaces of the first and second plates P1 and P2 provided in the inward direction of the welding region W may be connected to the insertion site. Interfaces of the first and second plates P1 and P2 provided in the outer direction of the welding region W are not connected to the insertion site IP.
  • the welding area W of the edge portion SB of the susceptor 20 is in the form of cutting off the interface between the first and second plates P1 and P2 existing in the edge portion SB of the susceptor 20. are provided Accordingly, the welding area (W) of the edge portion (SB) of the susceptor 20 is the interface between the first and second plates (P1, P2) provided in the inward direction of the welding area (W) and the welding area (W). It is provided between the interfaces of the first and second plates (P1, P2) provided in the outer direction of the.
  • the rim portion SB of the susceptor 20 including the rim portions B1 and B2 of the first and second plates P1 and P2 is the rim portion of the susceptor 20 ( Welding is performed as a whole along SB). Accordingly, a continuous welding area W is provided on the edge portion SB of the susceptor 20 .
  • the first and second plates P1 and P2 come into contact with the insertion site IP where the post 22 is inserted into the post insertion part 21. An interface exists between the first and second plates P1 and P2.
  • the susceptor 20 performs welding on the interface existing at the insertion site IP.
  • the insertion site IP is a site where the post 22 is inserted into the post insertion part 21 . Accordingly, an interface between the first and second plates P1 and P2 due to contact between the post insertion portion 21 and the post 22 may exist in the insertion site IP.
  • the post 22 and the post insertion part 21 of the insertion site IP are welded together and integrated.
  • both the outer portion of the susceptor 20 and the central portion of the susceptor 20 are integrated by welding. Therefore, when the susceptor 20 according to the preferred embodiment of the present invention is heated, only the central portion of the susceptor 20 expands, thereby preventing the flatness of the surface of the susceptor 20 from deteriorating.
  • the interface between the first and second plates P1 and P2 exists in the central portion of the susceptor as it is and contains air. can do.
  • the susceptor is heated by the heater HT provided in the inner space 33, only the central portion of the susceptor may expand. This may cause a problem in that the flatness of the surface of the susceptor is lowered and the flatness of the substrate WP seated on the upper surface of the susceptor is different. This may lead to product defect problems.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention is provided with a post 22 and a post insertion part 21 in both the outer portion of the susceptor 20 and the central portion of the susceptor 20, temporarily bonded Then, a welding region (W) is provided at the insertion site (IP), which is a mechanical coupling site.
  • the post 22 and the post insertion part 21 are completely integrated through the welding area W. Due to this, the susceptor 20 according to the preferred embodiment of the present invention may not cause an expansion problem in the center of the susceptor 20 due to heating of the heater HT. Accordingly, the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention can maintain good flatness on the surface. Furthermore, it is possible to prevent deterioration of the flatness of the substrate WP and to minimize product defects.
  • the post insertion part 21 is provided in the form of a hole as an example.
  • the upper surface of the post 22 is exposed through the opening of the post insertion part 21, and both surfaces are in contact with the inner surface of the post insertion part 21.
  • the interface of the insertion site IP exists at the site where the opening of the post insertion part 21 is formed.
  • the interface of the insertion site IP can be easily checked with the naked eye. Accordingly, it is possible to more easily grasp the welding position at the insertion site IP.
  • the susceptor 20 performs welding on the interface existing at the insertion site IP. Accordingly, a welding region W is provided at a position corresponding to the insertion site IP.
  • the welding area W provided on the insertion site IP is provided separately from the welding area W of the edge portion SB of the susceptor 20 .
  • the welding area W of the insertion site IP is provided in an independent form by performing welding corresponding to each insertion site IP. Continuous welding may be performed so that the welding regions W corresponding to each insertion site IP are continuously formed with each other, but this may reduce the efficiency of welding by welding to parts other than the insertion site IP. . Therefore, preferably, the welding at the insertion site IP is performed such that an independent welding area W is formed corresponding to each insertion site IP.
  • a projected area of the post 22 relative to the welding area W of the insertion site IP may be located inside the welding area W of the insertion site IP. This may be implemented by performing welding including both the interface of the post 22 and the insertion site IP when performing welding on the insertion site IP.
  • the welding area W is provided to have a larger width than the width of the opening of the post insertion part 21 . In this case, the upper portion of the post 22 may be removed by the welding area W and integrated with the first plate P1.
  • the susceptor 20 may perform welding in consideration of the width and depth so as not to damage the heater HT provided in the internal space 33 .
  • the susceptor 20 includes a lift pin 32 .
  • the lift pin 32 is provided at a position corresponding to the outer region of the heater HT provided in the inner space 33 and is located on the outer side of the inner space 33 .
  • the susceptor 20 is located in the welding region W of the insertion site IP at a position corresponding to the outer side in the inner space 33.
  • a lift pin hole 31 is provided.
  • the post insertion portion 21 is formed to correspond to the width of the post 22 . Accordingly, when the width of the post 22 is increased, the width of the post insertion portion 21 is increased.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention may include a post 22 having a relatively large width on the outer side of the second plate P2 in consideration of having the lift pin hole 31. there is. Accordingly, when machining the lift pin hole 31 by providing the welding region W at the insertion site IP corresponding to the post 22 having the large width, hole machining efficiency can be increased.
  • FIG. 10 schematically shows a cross-sectional side view of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention, and the first and second covers 24d and 24e are omitted.
  • FIG. 10 the upper part of FIG. 10 is a cross-sectional side view of at least a portion of the central portion of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention, and is in a state before friction stir welding is performed on the insertion site.
  • the central portion of the susceptor 20 is a position corresponding to the central region 28 of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention, more specifically, the unit central region 28a It may be a position corresponding to .
  • FIG. 10 The figure shown in the lower part of FIG. 10 is a side cross-sectional view of at least a part of the central part of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention, and the state in which friction stir welding is performed on the insertion site. am.
  • friction stir welding is performed on the insertion site.
  • friction stir welding may be performed on an interface between an inner wall surface of the post insertion portion 21 and an outer wall surface of the post 22 that is in contact with the inner wall surface.
  • the interface between the inner wall surface of the post insertion portion 21 and the outer wall surface of the post 22 is bonded to each other to form a welding region W.
  • at least a part of the interface between the inner bottom surface of the post insertion part 21 and the outer upper surface of the post 22 may be in a non-bonded state.
  • the insertion site included in the central portion of the susceptor 20 is a site where only the first and second plates P1 and P2 are joined. In other words, after bonding the first and second plates P1 and P2 through friction stir welding, a separate process such as hole processing is not performed.
  • friction stir welding may be performed on the interface between the entire inner surface of the post insertion portion 21 and the entire outer surface of the post 22 in contact with the entire inner surface.
  • the post hole 25 in the central region 28 is used to pass the post 22 inserted into the post insertion part 21 and join the first and second plates P1 and P2 through friction stir welding. do. Accordingly, the post hole 25 in the central area 28 is provided with a relatively smaller size than the post hole 25 in the outer area 29 .
  • friction stir welding is performed not only on the outer portion of the susceptor 20 but also on the central portion of the susceptor 20 to bond the first and second plates P1 and P2. do.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention is heated by the planar heater 24, only the central portion of the susceptor 20 expands, thereby preventing the flatness of the substrate from changing.
  • the interface between the first and second plates P1 and P2 exists in the central portion of the susceptor as it is and contains air. can do.
  • the susceptor is heated by the planar heater, only the central portion of the susceptor expands. This may change the flatness of the substrate seated on the upper surface of the susceptor and further cause a problem of product defects.
  • the susceptor 20 joins the first and second plates P1 and P2 by performing friction stir welding also on the insertion part included in the central portion of the susceptor 20.
  • friction stir welding is performed on the outer portion of the susceptor 20 and the central portion of the susceptor 20 to join the first and second plates P1 and P2. . Therefore, even when heated by the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to prevent a problem in which only a portion of the entire area including the outer portion and the central portion of the susceptor 20 expands. Accordingly, it may be possible to maintain good flatness of the substrate WP. Therefore, the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention may be advantageous in minimizing product defects.
  • planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention further includes a boundary post hole 27 positioned on the same horizontal line as the terminal portion 26 in the center.
  • Border post holes 27 pass posts 22 through.
  • the insertion portion including the post 22 is integrated by welding and has a welding area W.
  • a lift pin hole 31 is provided in the welding region W.
  • the boundary post hole 27 may preferably have a relatively large width. This may be to prevent damage or damage to the planar heater 24 during processing of the lift pin hole 31 .
  • planar heater 24 may be divided into four by a vertical division boundary 30a and a horizontal division boundary 30b.
  • the unit surface heater 24a is provided by a division boundary 30 including a vertical division boundary 30a and a horizontal division boundary 30b.
  • the unit surface heater 24a has a recessed portion DT having a semicircular cross section on one side located in the direction of the horizontal division boundary 30b.
  • the terminal portion 26 is positioned so as to correspond to the hollow shaft 23, so that the depressions DT of each unit planar heater 24a are matched to face each other. place
  • the depressions DT of each unit surface heater 24a have a semicircular cross section, they may be positioned to face each other to form a single circular hole. As a result, boundary post holes 27 are formed.
  • the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention includes a boundary post hole 27 through which the post 22 passes through the depression DT of the unit planar heater 24a.
  • the post 22 passes through the boundary post hole 27 and is inserted into the post insertion part 21 at a position corresponding thereto.
  • the post 22 is provided around the hollow shaft 23 provided at the center of the second plate P2. Therefore, the post 22 can be inserted into the corresponding post insertion part 21 to form a mechanical coupling structure at the center of the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the boundary post hole 27 is formed by a recessed portion DT formed on the outside of the unit planar heater 24a, and is provided in the central region 28 of the planar heater 24 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the susceptor 20 according to a preferred embodiment of the present invention performs welding on the insertion portion including the boundary post hole 27, but preferably performs friction stir welding. Accordingly, the post 22 and the post insertion portion 21 are bonded to each other, so that a problem in which the central portion of the susceptor 20 expands due to heating can be prevented.

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Abstract

본 발명은 기판에 대한 증착 공정 시 상면에 기판을 안착시키는 서셉터에 관한 것으로서, 제1플레이트, 상기 제1플레이트의 하부에 구비되는 제2플레이트 및 상기 제1, 2플레이트 사이에 구비되는 면상 히터를 포함하고, 상기 면상 히터는, 평면으로 형성되고 내부에 상기 평면의 면적에 대응하여 넓은 면적으로 형성되는 히팅 패턴을 구비함으로써, 단선의 위험없이 전체 면적의 온도가 균일하게 형성되는 서셉터를 제공한다.

Description

서셉터
본 발명은 상면에 기판을 안착시키는 서셉터에 관한 것이다.
반도체 기판이나 디스플레이 글라스 등에 박막을 증착하는 기술에는 화학 반응을 이용하여 증착하는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등을 사용하고 있다.
기판에 대한 증착 공정은 진공 챔버 내부에서 이루어진다. 이 때, 서셉터는 진공 챔버 내부에 설치된다. 서셉터는 그 내부에 히터를 구비한다. 이로 인해 서셉터의 상면에 안착된 기판은 증착에 적절한 온도로 가열될 수 있다.
서셉터는 히터로서 관(pipe) 형태의 시스 히터(Sheath heater)를 구비할 수 있다. 시스 히터는 서셉터의 바디에 형성된 매설홈에 수용된다. 시스 히터는 매설홈에 내삽된 다음 매설홈에 대응하는 밀봉 커버에 의해 내삽된 형태로 밀폐된다. 시스 히터는 밀봉 커버에 의해 밀폐된 매설홈에 설치된 상태이고, 매설홈에 통상적인 아르곤 용접, 전자빔 또는 브레이징 방식 등의 용접 방법 중 적어도 하나의 방법으로 용접이 수행될 수 있다. 시스 히터는 매설홈을 밀봉 커버로 밀폐한 다음 용접하는 것에 의해 서셉터의 내부에 설치 완료된다.
그런데, 시스 히터는 서셉터의 전체 면적 중 국한된 일부 면적에 형성된 매설홈에만 구비된다. 이로 인해 서셉터는 시스 히터를 구비하는 위치와, 시스 히터를 구비하지 않고 시스 히터와 먼 위치에서의 온도 차이가 발생한다. 다시 말해, 서셉터는 전체 면적에 대응하는 전체 영역의 온도가 불균일하게 된다. 다만, 시간이 지나면 어느 정도 온도의 불균일도가 해소될 수 있으나, 온도의 불균일도 해소까지 오랜 시간이 걸린다.
시스 히터는 관 형태를 가짐으로써 서셉터의 매설홈에 설치되므로 서셉터의 전체 면적보다 상대적으로 작은 면적을 갖는다. 따라서, 시스 히터는 서셉터의 온도를 전체적으로 균일하게 올리는데에 한계가 있다.
시스 히터의 단위 면적당 발열량을 높이는 것을 고려해 볼 수 있으나, 이 경우, 시스 히터는 열선형의 관 형태를 가짐으로써 단선의 위험을 야기할 수 있다.
또한, 시스 히터의 형상에 대응하는 매설홈의 경우, 시스 히터를 구비하려고 하는 위치에 시스 히터의 굴곡 방향에 일일이 대응하여 매설홈을 가공해야 한다는 점에서 번거로울 수 있다.
또한, 시스 히터의 규격이나 사양에 따라 매번 매설홈의 가공 디자인을 새롭게 해야 한다는 문제가 있다.
본 발명은 단선의 위험없이 전체 면적의 온도가 균일하게 형성되는 서셉터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 히터의 굴곡 방향과 상관없이 히터가 설치 가능한 내부 공간을 마련함과 동시에 서셉터의 표면의 평탄도 저하를 방지하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 서셉터는, 제1플레이트; 상기 제1플레이트의 하부에 구비되는 제2플레이트; 및 상기 제1, 2플레이트 사이에 구비되는 면상 히터;를 포함하고, 상기 면상 히터는, 평면으로 형성되고 내부에 상기 평면의 면적에 대응하는 히팅 패턴을 구비한다.
또한, 상기 면상 히터는, 제1필름; 상기 제1필름의 하부에 구비되는 제2필름; 및 상기 제1, 2필름 중 적어도 하나에 형성되어 상기 제1, 2필름 사이에 구비되는 히팅 패턴;을 포함한다.
또한, 상기 히팅 패턴은 상기 제1, 2필름 중 적어도 하나의 평면의 면적에 대응하여 형성된다.
또한, 상기 면상 히터는, 적어도 하나 이상의 포스트 홀; 및 상기 면상 히터의 일측에 구비되는 단자부;를 포함한다.
또한, 상기 면상 히터는 분할되고, 분할된 상기 면상 히터는 상기 면상 히터의 단자부를 상기 제2플레이트의 중공 샤프트에 대응시켜 배치된다.
또한, 상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나는 포스트를 구비하고 나머지 하나는 포스트 삽입부를 구비하고, 상기 제1, 2플레이트는 상기 포스트 삽입부에 상기 포스트를 삽입한 삽입 부위가 용접된다.
또한, 상기 면상 히터의 포스트 홀은 상기 포스트 및 상기 포스트 삽입부에 대응하고, 상기 포스트홀과 상기 포스트 및 상기 포스트 삽입부에 대응하여 구비되는 용접 영역에 리프트 핀 홀을 구비한다.
또한, 상기 포스트홀의 적어도 일부는 상대적으로 큰 사이즈로 구비되고 나머지는 상대적으로 작은 사이즈로 구비되고, 상기 리프트 핀 홀은 상기 큰 사이즈의 포스트 홀에 구비된다.
또한, 제2플레이트는 중앙부에 바닥면 방향으로 연장되는 중공 샤프트를 구비하고, 상기 면상 히터는 상기 단자부를 상기 중공 샤프트에 대응시켜 배치된다.
또한, 상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나에 히터 안착홈을 구비한다.
한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 서셉터는, 제1플레이트와 제2플레이트가 접합되어 구비되는 서셉터에 있어서, 상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나는 포스트를 구비하고 나머지 하나는 포스트 삽입부를 구비하고, 상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나의 테두리부 내측으로 히터가 구비되는 내부 공간이 마련되고, 상기 내부 공간에 상기 포스트가 구비되고, 상기 제1, 2플레이트의 테두리부가 서로 용접되어 일체화되고, 상기 포스트 삽입부에 상기 포스트가 삽입된 삽입 부위가 서로 용접되어 일체화된다.
또한, 상기 삽입 부위는 마찰교반용접에 의해 접합된다.
또한, 상기 히터는 면상 히터로 구비되고, 상기 면상 히터는, 제1필름; 상기 제1필름의 하부에 구비되는 제2필름; 및 상기 제1, 2필름 중 적어도 하나에 형성되어 상기 제1, 2필름 사이에 구비되는 히팅 패턴;을 포함하고, 상기 히팅 패턴은 상기 제1, 2필름 중 적어도 하나의 평면의 면적에 대응하여 형성된다.
또한, 상기 면상 히터는, 적어도 하나 이상의 포스트 홀; 및 상기 면상 히터의 일측에 구비되는 단자부;를 포함한다.
또한, 상기 포스트 홀은 상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나에 구비되는 포스트 및 나머지 하나에 구비되는 포스트 삽입부에 대응하고, 상기 포스트 홀과 상기 포스트 및 상기 포스트 삽입부에 대응하여 구비되는 용접 영역에 리프트 핀 홀을 구비한다.
또한, 상기 제2플레이트는 중앙부에 바닥면 방향으로 연장되는 중공 샤프트를 구비하고, 상기 면상 히터는 상기 단자부를 상기 중공 샤프트에 대응시켜 배치한다.
본 발명의 서셉터는, 서셉터의 제1, 2플레이트와 면 대 면으로 접촉되고 접촉면의 면적에 대응하는 히팅 패턴을 갖는 면상 히터를 구비한다. 이로 인해 본 발명의 서셉터는 전체 면적이 균일하게 가열될 수 있다.
또한, 본 발명의 서셉터는 면상 히터의 평면의 면적에 대응하여 넓은 면적으로 형성되는 히팅 패턴을 구비함으로써, 고온으로 승온하여도 일부 영역에만 열선을 구비하는 히터(예를 들어, 시스 히터) 대비 히팅 패턴의 단위 면적당 발열량이 낮아 단선의 위험을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 서셉터는, 광대한 면적의 바닥면을 갖는 내부 공간을 구비하여 히터의 형상과 관계없이 히터를 쉽게 설치할 수 있다. 이로 인해 히터 설치 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 서셉터는, 서셉터의 외곽부 및 중앙부에 포스트 및 포스트 삽입부 간의 기구적 결합 부위를 구비하고, 기구적 결합 부위를 용접하여 일체화 시킬 수 있다. 이로 인해 서셉터의 내부 공간에 히터를 구비하여 서셉터를 가열하였을 때 서셉터의 외곽부와 서셉터의 중앙부와의 평탄도의 차이가 발생하여 서셉터 표면의 평탄도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터를 포함하는 반도체 제조 공정 장비 또는 디스플레이 제조 공정 장비를 개략적으로 도시한 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터의 부분 단면 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터를 분할하여 분할된 단위 형태를 도시한 도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터의 분해 측단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터를 도 4의 A-A'를 따라 절단한 면을 개략적으로 도시한 도.
도 8은 제1, 2플레이트의 체결 및 일체화 과정을 도시한 도.
도 9는 제1, 2플레이트에 용접을 수행한 상태를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터를 도 4의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다"등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 제조 공정 장비 또는 디스플레이 제조 공정 장비(1000)를 개략적으로 도시한 도이다.
반도체 제조 공정 장비 또는 디스플레이 제조 공정 장비(1000)는 에칭 장비, 세정 장비, 열처리 장비, 이온 주입 장비, 스퍼터링 장비 또는 CVD 장비 등을 포함한다. 이하에서, 반도체 제조 공정 장비 또는 디스플레이 제조 공정 장비(1000)는 일 예로서 CVD 장비일 수 있다.
CVD 장비는 원소로 구성된 반응 프로세스 유체를 열플라즈마 방전 포토 등의 에너지로 여기시켜 웨이퍼 또는 글라스 표면에 박막하는 전자 또는 기상 중에서 일어나는 화학 반응에 의해 박막을 증착한다. CVD 장비는, 상압 CVD 장비, 감압 CVD 장비, 플라즈마 CVD 장비, 광 CVD 장비, MO-CVD 장비를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 제조 공정 장비 또는 디스플레이 제조 공정 장비(1000)는 반응 프로세스 유체 또는 가스를 공급하기 위한 공급 수단(10)과, 반도체 제조 공정 또는 디스플레이 제조 공정에 따라 웨이퍼 또는 글라스로 구성되는 기판(WP)을 안착시키는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)를 포함한다.
공급 수단(10)은 반도체 제조 공정 장비(1000)로서의 CVD 장비에 구비될 경우, 기판(WP)상에 반응 프로세스 유체를 공급하는 샤워헤드로 구성된다. 한편, 공급 수단(10)은 디스플레이 제조 공정 장비(1000)로서의 CVD 장비에 구비될 경우 가스를 분사하는 디퓨져(diffuser)로 구성된다.
서셉터(20)는 상면에 안착된 기판(WP)에 대한 박막 공정이 완료되면 서셉터(20)에 구비된 리프트 핀을 통해 기판(WP)을 들어올린다. 이에 따라 막질이 형성된 기판(WP)은 다른 위치로 이동 가능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 분해 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 제1플레이트(P1), 제1플레이트(P1)의 하부에 구비되는 제2플레이트(P2) 및 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에 구비되는 면상 히터(24)를 포함한다.
제1플레이트(P1)는 평평한 표면을 갖는 형태로 구비된다. 제1플레이트(P1)는 알루미늄 또는 세라믹 재질로 구성되고, 제1플레이트(P1)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 구성될 경우 그 표면이 양극산화막 처리될 수도 있다. 제1플레이트(P1)는 상면을 통해 기판(WP)과 직접적으로 접촉되는 면을 제공한다.
제2플레이트(P2)는 제1플레이트(P1)의 하부에 구비된다. 제2플레이트(P2)는 알루미늄 또는 세라믹 재질로 구성되고, 제2플레이트(P2)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 구성될 경우 그 표면이 양극산화막 처리될 수도 있다. 제2플레이트(P2)는 바디(BD)와, 바디(BD)로부터 제1플레이트(P1)를 구비하는 방향으로 돌출되는 포스트(22)와, 중앙부에 바닥면 방향으로 연장되는 중공 샤프트(23)를 구비한다. 중공 샤프트(23)는 내부에 빈 공간을 구비하여 면상 히터(24)와 연결되는 각종 전원 케이블을 수용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 중공 샤프트(23)는 바닥 지지부(FS)와 연결된다. 바닥 지지부(FS)는 중공 샤프트(23)에 연결되어 제2플레이트(P2)와, 제2플레이트(P2)의 상부에 구비되는 제1플레이트(P1) 및 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에 구비되는 면상 히터(24)를 바닥면으로부터 떠받드는 형태로 지지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2) 중 적어도 하나에 히터 안착홈(33)을 구비할 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1플레이트(P1)의 하면에 오목한 형태의 히터 안착홈(33)을 구비한다.
히터 안착홈(33)은 면상 히터(24)를 수용하는 기능을 한다. 따라서, 히터 안착홈(33)은 면상 히터(24)의 전체 면적과 동일하거나 소정만큼 크게 형성될 수 있다.
면상 히터(24)는 히터 안착홈(33)에 구비되어 제1플레이트(P1)의 내측에 위치하는 형태로 구비된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 히터 안착홈(33)에 면상 히터(24)를 구비한 상태로 제1, 2플레이트(P1, P2)를 결합한다. 면상 히터(24)는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 결합 전 상태에서 제2플레이트(P2)를 구비하는 방향으로 일측 표면을 노출한 상태이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2)를 결합하여 제2플레이트(P2)를 통해 히터 안착홈(33)을 밀폐한다. 이로 인해 면상 히터(24)는 외측으로 노출되지 않도록 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에 구비될 수 있다. 제1, 2플레이트(P1, P2)는 용접에 의해 접합된다. 제1, 2플레이트(P1, P2)는, 바람직하게는, 마찰교반용접에 의해 접합된다.
면상 히터(24)는 평면으로 형성되고 그 내부에 평면의 면적에 대응하는 히팅 패턴(HP)을 구비한다. 이에 따라 면상 히터는 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에서 제1, 2플레이트(P1, P2)를 전체적으로 균일하게 가열할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 부분 단면 사시도이다. 도 3에서 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이의 면상 히터(24)는 분해된 상태이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 제1필름(24b)과, 제1필름(24b)의 하부에 구비되는 제2필름(24c) 및 제1, 2필름(24b, 24c) 사이에 구비되는 히팅 패턴(HP)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 히터 안착홈(33)의 내부에서 내구성을 높이기 위해 커버를 추가적으로 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1필름(24b)의 상부에 제1커버(24d)가 구비되고, 제2필름(24c)의 하부에 제2커버(24e)가 구비된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 제1, 2커버(24d, 24e)을 통해 그 표면을 구성할 수 있다.
제1, 2커버(24d, 24e)는, 바람직하게는, 1.0mm의 얇은 두께로 구비된다. 제1, 2커버(24d, 24e)는 각각 제1, 2필름(24b, 24c)에 대응하여 제1, 2필름(24b, 24c)에 접착될 수 있다.
제1필름(24b)은, 바람직하게는, 0.5mm의 매우 얇은 두께로 구비된다. 제1필름(24b)은 절연 재료로 구성된다. 구체적으로, 제1필름(24b)은 절연 재료인 운모로 구성되어 내열성 및 우수한 열 충격 흡수력의 장점을 갖는다.
제2필름(24c)은, 제1필름(24b)과 동일한 재질 및 두께로 구비된다. 구체적으로, 제2필름(24c)은 절연 재료인 운모로 구성되고, 0.5mm의 매우 얇은 두께를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 제1, 2필름(24b, 24c)을 0.5mm의 두께로 구비하고, 제1, 2필름(24b, 24c)에 각각 대응하여 접착되는 제1, 2커버(24d, 24e)를 1.0mm의 두께로 구비한다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 3mm의 얇은 두께로 형성된다.
히팅 패턴(HP)은 제1, 2필름(24b, 24c) 중 적어도 하나에 형성되되, 그 평면의 면적에 대응하여 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 제2필름(24c)의 상면에 히팅 패턴(HP)을 형성한다. 따라서 히팅 패턴(HP)은 제2필름(24c)의 평면의 면적에 대응하여 형성된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)를 도시한 도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)의 분할된 일부분만을 도시한 도이고, 도 6은 분해된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 측단면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)를 도 4의 A-A'를 따라 절단한 면을 개략적으로 도시한 도이고, 도 8은 제1, 2플레이트(P1, P2)의 체결 및 일체화 과정을 도시한 도이고, 도 9는 도 5는 제1, 2플레이트(P1, P2)에 용접을 수행한 상태를 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)를 도 4의 B-B'를 따라 절단한 면을 개략적으로 도시한 도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 제2필름(24c)상에 히팅 패턴(HP)을 형성하고 그 상부에 제1필름(24b)을 구비함으로써 내부에 히팅 패턴(HP)을 구비한다.
히팅 패턴(HP)은 히팅 라인(L)에 의해 형성된다. 히팅 라인(L)은 SUS 계열로 이루어진다. 따라서 히팅 패턴(HP)은 SUS 계열의 재질로 이루어진다.
히팅 라인(L)의 일단은 양극 단자 및 음극 단자 중 적어도 하나에 연결되고 타단은 나머지 하나에 연결된다. 일 예로서, 히팅 라인(L)은, 일단이 양극 단자에 연결되고 타단이 음극 단자에 연결된다.
히팅 라인(L)의 일단은 제2필름(24c)상에 구비되는 단자부(26) 중 양극 단자로 구성되는 제1단자부(26a)와 연결되고, 타단은 단자부(26) 중 음극 단자로 구성되는 제2단자부(26b)와 연결된다. 이 때, 단자부(26)는, 제1필름(24b)에 구비되는 제1단자부 개구를 통해 외측으로 노출된다. 제1단자부 개구는 단자부(26)와 대응되는 위치에 구비된다. 제1필름(24b)의 상부에 제1커버(24d)를 구비할 경우, 제1커버(24d)는 제1단자부 개구와 대응되는 위치에 제2단자부 개구를 구비할 수 있다. 이로 인해 단자부(26)가 면상 히터(24)의 외측으로 노출된다.
히팅 라인(L)은 연속된 하나의 라인으로 구성되어 제2필름(24c)상에 일정한 패턴을 형성한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 적어도 하나 이상의 포스트 홀(25) 및 일측에 구비되는 단자부(26)를 포함한다. 이 때 히팅 라인(L)은 제2필름(24c)의 상면의 전체 영역 중 포스트 홀(25) 및 단자부(26)를 형성한 영역을 제외한 나머지 영역에 배열되어 히팅 패턴(HP)을 형성한다.
다시 말해, 히팅 패턴(HP)은 제2필름(24c)의 상면의 전체 영역 중 포스트 홀(25) 및 단자부(26)를 형성하지 않은 비홀형성영역(NH)의 상면에 형성된다.
비홀형성영역(NH)은 포스트 홀(25) 또는 단자부(26)가 형성되지 않는 영역으로서, 평면의 형태이다. 히팅 패턴(HP)은 비홀형성영역(NH)에 형성됨에 따라 제2필름(24c)의 평면의 면적에 대응하여 형성된다.
히팅 패턴(HP)은 히팅 라인(L)으로 비홀형성영역(NH)을 커버하는 형태로 형성된다. 구체적으로, 히팅 라인(L)은 양극 단자와 연결되는 일단에서부터 히팅 라인(L)간이 겹치지 않도록 미세한 이격 거리를 두면서 비홀형성영역(NH)을 커버한다. 히팅 패턴(HP)은 히팅 라인(L) 간의 이격 거리를 조절하여 히팅 패턴(HP)의 밀집도를 상대적으로 높게 하거나, 상대적으로 낮게할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)의 평면의 면적의 온도를 보다 균일하게 맞출 수 있다.
도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 분할된다. 일 예로서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 4분할되어 4개의 단위 면상 히터(24a)를 포함할 수 있다.
각각의 단위 면상 히터(24a)는 단자부(26)를 제2플레이트(P2)의 중공 샤프트(23)에 대응시켜 배치된다. 이에 따라 단위 면상 히터(24a)는 각각의 단위 면상 히터(24a)의 단자부(26)를 가깝게 위치시키되 서로 마주보도록 위치시켜 배치되는 형태이다. 각각의 단위 면상 히터(24a)의 단자부(26)는 중공 샤프트(23)의 내부 중공부에 대응되게 위치함으로써 제2플레이트(P2)의 중앙에 위치한다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 단자부(26)를 제2플레이트(P2)의 중공 샤프트(23)에 대응되게 위치시키는 형태로 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 중앙의 단자부(26)를 기준으로 단자부(26)와 가깝게 위치하는 중앙부 영역(28) 및 중앙부 영역(28)을 감싸는 외곽부 영역(29)을 구비한다. 이 때, 중앙부 영역(28) 및 외곽부 영역(29)은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)의 분할된 형태에 의해 분할 경계(30)를 두고 불연속적으로 구비된다.
각각의 단위 면상 히터(24a)는 중앙부 영역(28)을 구성하는 단위 중앙부 영역(28a)과, 외곽부 영역을 구성하는 단위 외곽부 영역(29a)을 포함한다.
중앙부 영역(28)은 단자부(26)를 구비한다.
히팅 라인(L)은 단자부(26)에서부터 단위 중앙부 영역(28a)을 커버한 다음, 단위 외곽부 영역(29a)을 커버하는 형태로 구비된다.
구체적으로, 히팅 라인(L)은 제1단자부(26a)에 대응되는 일단에서부터 히팅 라인(L)간이 겹치지 않도록 감기면서 단위 중앙부 영역(28a)을 커버한다. 히팅 라인(L)은 제1단자부(26a) 주변에 위치하는 비홀형성영역(NH)을 최대한 커버하는 형태로 감기면서 배치된다.
히팅 라인(L)은 단위 중앙부 영역(28a)을 모두 커버하고, 타단에서부터 단위 중앙부 영역(28a)을 감싸면서 단위 외곽부 영역(29a)을 커버한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 단위 중앙부 영역(28a)에서의 히팅 라인(L)의 이격 거리를 상대적으로 크게 하여 밀집도를 상대적으로 낮게 할 수 있다. 이 경우, 단위 외곽부 영역(29a)에서의 히팅 라인(L)의 이격 거리는 상대적으로 작게 하여 밀집도를 상대적으로 높게 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 단위 중앙부 영역(28a) 및 단위 외곽부 영역(29a) 중 적어도 하나의 히팅 라인(L)의 밀집도를 높게 할 경우, 나머지 하나의 밀집도를 낮게 할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 각각의 단위 중앙부 영역(28a) 및 단위 외곽부 영역(29a)을 포함하는 중앙부 영역(28)과 외곽부 영역(29)의 온도를 보다 효과적으로 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 사이에서 제1, 2플레이트(P1, P2) 각각과 면 대 면으로 접촉되는 구조를 형성한다. 이는 히팅 패턴(HP)의 상, 하부에 각각 제1, 2필름(24b, 24c)을 부착하여 면 형태의 발열면을 형성하고, 발열면의 면적에 대응하여 히팅 패턴(HP)을 형성함으로써 면 형태의 발열체를 구비하는 것에 의해 가능할 수 있다. 이 때, 히팅 패턴(HP)은 전체 영역 중 적어도 일부(구체적으로 외곽부 영역(29))의 밀집도를 높게 하고 나머지 일부(구체적으로 중앙부 영역(28))의 밀집도를 낮게함으로써 온도의 균일도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)와 달리, 시스 히터는 관 형태이므로 제1, 2플레이트(P1, P2)와의 접촉시 평면 대 평면의 형태로 접촉되는 구조가 아니다. 따라서, 서셉터의 전체 면적의 온도를 균일하게 하는데에 장시간이 소요된다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 발열면으로서 기능하는 제1, 2필름(24b, 24c)의 면적에 대응하여 히팅 패턴(HP)을 형성하여 면 형태의 발열체로서 형성된다. 이로 인해 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에 구비할 경우, 제1, 2플레이트(P1, P2)와 나란하게 평행한 형태로 면 접촉되는 구조를 가능하게 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 면상 히터(24)는 제1, 2플레이트(P1, P2)와 면 대 면으로 접촉되고 접촉면의 면적에 대응하는 히팅 패턴(HP)을 구비한다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 전체 면적을 균일하게 가열할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 면상 히터(24)의 평면의 면적에 대응하여 히팅 패턴(HP)을 구비한다. 따라서 히팅 패턴(HP)을 형성함에 따라 구비되는 히팅 패턴 존재 영역(HA)의 면적이 넓다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 넓은 면적을 커버하는 형태로 히팅 패턴(HP)을 구비함에 따라 단위 면적당 발열량이 낮아도 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 전체적인 온도를 균일하게 올릴 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 고온으로 승온하여도 일부 영역에만 열선을 구비하는 히터(예를 들어, 시스 히터) 대비 히팅 패턴(HP)의 단위 면적당 발열량이 낮다. 따라서 단선의 위험이 최소화될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 면상 히터(24)의 평면의 면적 중 포스트 홀(25)을 제외한 나머지 면적(비홀형성영역(NH)에 대응하는 면적)을 모두 히팅 패턴(HP)으로 커버하는 형태이다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 평면의 면적을 커버하여 넓은 면적을 차지하는 히팅 패턴(HP)을 구비한다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는, 400℃이상으로 승온하여도 관 형태를 가짐에 따라 평면의 면적 중 일부 면적에만 국한되어 가열하는 시스 히터 대비 단위 면적당 발열량이 낮다. 그러므로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 단선의 위험없이 온도의 균일도를 높게 유지할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 단선에 따른 제품 손상의 문제없이 400℃이상, 바람직하게는, 470℃까지 승온할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 기판(WP)과 직접적으로 접촉되어 열을 전달하는 제1플레이트(P1)를 목표 온도에 효과적으로 도달시킬 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 복수개의 포스트 홀(25)을 구비한다. 이 때, 포스트 홀(25)의 적어도 일부는 상대적으로 큰 사이즈로 구비되고 나머지는 상대적으로 작은 사이즈로 구비된다.
구체적으로, 외곽부 영역(29)에 구비되는 포스트 홀(25)은 상대적으로 큰 사이즈로 구비된다. 한편, 중앙부 영역(28)에 구비되는 포스트 홀(25)은 상대적으로 작은 사이즈로 구비된다.
외곽부 영역(29)을 구성하는 단위 외곽부 영역(29a)은 상대적으로 큰 사이즈의 포스트 홀(25)을 구비하고, 중앙부 영역(28)을 구비하는 단위 중앙부 영역(28a)은 상대적으로 작은 사이즈의 포스트 홀(25)을 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2) 중 적어도 하나의 테두리부의 내측으로 히터(HT)를 구비하기 위한 내부 공간(33)을 구비할 수 있다. 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1플레이트(P1)에 내부 공간(33)을 구비할 수 있다.
내부 공간(33)은 제1플레이트(P1)의 하부에 오목하게 형성된다. 도 2를 참조하면, 내부 공간(33)의 바닥면(33a)은 평면의 형태를 갖고 제1플레이트(P1)의 평면의 면적보다는 작되, 광대한 면적을 갖도록 형성된다. 제1플레이트(P1)는 내부 공간(33)에 의해 하부에 단차진 부위(JW)를 갖는다. 단차진 부위(JW)는 내부 공간(33)의 측벽부로서 기능할 수 있다. 내부 공간(33)에 히터(HT)를 구비하되, 바람직하게는, 평면의 형태를 갖는 면상 히터(24)를 구비할 경우, 단차진 부위(JW)는 면상 히터(24)의 안착 위치를 가이드할 수 있다. 내부 공간(33)은 포스트 삽입부(21)와 연통된다.
한편, 내부 공간(33)은 제2플레이트(P2)에 구비될 수도 있다. 이 경우, 내부 공간(33)은 제2플레이트(P2)의 상부에 오목하게 형성된다. 제2플레이트(P2)는 내부 공간(33)에 의해 상부에 단차진 부위를 가질 수 있다. 제2플레이트(P2)가 포스트(22)를 구비할 경우, 포스트(22)는 내부 공간(33)의 바닥면에서부터 제2플레이트(P2)의 바디(BD)보다 돌출되게 구비된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2) 중 적어도 하나에 포스트(22)를 구비하고, 나머지 하나에 포스트 삽입부(21)를 구비한다. 포스트 삽입부(21)는 홈의 형태일 수 있고, 상, 하를 관통하는 홀의 형태일 수도 있다. 포스트 삽입부(21)가 홈의 형태로 구비될 경우, 제1플레이트(P1)의 상부는 막힌 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1플레이트(P1)에 포스트 삽입부(21)를 구비하고, 제2플레이트(P2)에 포스트(22)를 구비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 포스트 삽입부(21)에 대응되는 위치에 구비되는 포스트(22)를 삽입하여 제1, 2플레이트(P1, P2)를 결합한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2)에 각각 구비되는 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)에 의해 체결된다.
이 때, 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에 구비되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는, 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)과 대응되는 위치에 포스트 홀(25)을 구비한다. 제2플레이트(P2)에 구비된 포스트(22)는 제1플레이트(P1)에 구비된 포스트 삽입부(21)에 삽입된다. 내부 공간(33)은 제1플레이트(P1)에 구비될 수 있다. 이에 따라 제2플레이트(P2)는 포스트(22)의 적어도 일부를 내부 공간(33)에 위치시키고 나머지를 포스트 삽입부(21)에 위치시키는 형태로 제1플레이트(P1)와 체결된다. 따라서, 포스트(22)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 포스트 홀(25)을 통과하여 포스트 삽입부(21)으로 삽입된다.
포스트 홀(25)은 구비되는 영역(구체적으로, 단위 중앙부 영역(28a)을 포함하는 중앙부 영역(28) 또는 단위 외곽부 영역(29a)을 포함하는 외곽부 영역(29))에 따라 다른 사이즈로 구비될 수 있다.
상세히 설명하면, 도 2를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 외곽부에 서셉터(20)의 상면에 안착된 기판(WP)을 들어올리기 위한 리프트 핀(32)을 포함한다. 따라서, 제1, 2플레이트(P1, P2) 및 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이에 구비되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 리프트 핀(32)을 구비하기 위한 리프트 핀 홀(31)을 구비한다. 제1, 2플레이트(P1, P2)는 서로 대응되는 위치에 리프트 핀 홀(31)을 구비한다. 또한, 면상 히터(24)는 제1, 2플레이트(P1, P2)에 구비되는 리프트 핀 홀(31)과 대응되는 위치에 리프트 핀 홀(31)을 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 리프트 핀 홀(31)을 보다 효율적으로 형성하기 위해 서셉터(20)의 외곽부와 대응되는 면상 히터(24)의 외곽부 영역(29)에 구비되는 포스트 홀(25)을 상대적으로 큰 사이즈로 구비한다.
도 7을 참조하여 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 측단면도를 개략적으로 도시하여 제1, 2커버(24d, 24e)가 생략된 상태로 도시된다.
도 7의 상부에 도시된 도면은 마찰교반용접을 수행하기 전의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 외곽부의 적어도 일부의 측단면도이다. 이 경우, 서셉터(20)의 외곽부는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)의 외곽부 영역(29)에 대응되고, 보다 구체적으로 단위 외곽부 영역(29a)에 대응된다.
도 7의 상부 도면을 참조하면, 포스트(22)는 단위 외곽부 영역(29a)에 구비된 포스트 홀(25)과 대응되는 위치의 포스트 삽입부(21)에 삽입된다.
도 7의 하부 도면은 마찰교반용접을 수행한 서셉터(20)의 외곽부의 적어도 일부의 측단면도이다. 도 7의 하부에 도시된 도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 포스트 삽입부(21)에 포스트(22)를 삽입한 다음 삽입 부위에 마찰교반용접을 수행한다. 삽입 부위는 포스트(22)의 외측 표면과 포스트 삽입부(21)를 형성하는 내측 표면간이 접촉하여 계면을 형성하는 부위일 수 있다.
도 7의 하부 도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 외곽부에 포함된 삽입 부위에 존재하는 계면이 모두 제거되도록 넓은 용접 영역(W)을 형성하는 형태로 마찰교반용접을 수행한다. 이에 따라 서셉터(20)의 외곽부에서 삽입 부위는 제1, 2플레이트(P1, P2)간의 계면이 존재하지 않는 상태이고, 일체화된 용접 영역(W)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 마찰교반용접에 의해 포스트 홀(25)과 포스트 및 포스트 삽입부(21)에 대응하여 구비되는 용접 영역(W)에 리프트 핀 홀(31)을 구비한다. 리피트 핀 홀(31)은, 삽입 부위에 마찰교반용접을 수행한 다음, 홀 가공 방법을 통해 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 서셉터(20)의 외곽부에 대응되는 외곽부 영역(29)에 구비되는 포스트 홀(25)을 상대적으로 큰 사이즈로 구비한다. 이로 인해 서셉터(20)의 외곽부에 포함된 삽입 부위에 마찰교반용접에 의한 용접 영역(W)을 형성한 다음 용접 영역(W)에 리프트 핀 홀(31)을 위한 홀 가공의 수행을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)와 달리, 외곽부 영역에 구비되는 포스트 홀의 크기를 상대적으로 작게 할 경우, 용접 영역(W)을 형성한 다음 홀 가공을 수행할 때 포스트 홀 주변을 손상시키는 문제를 야기할 수 있다. 다시 말해, 홀 가공 수행의 효율 저하의 문제를 초래할 수 있다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 외곽부에 리프트 핀을 구비할 것을 고려하여 리프트 핀 홀(31) 가공을 위해 외곽부 영역(29)에 구비되는 포스트 홀(25)의 크기를 상대적으로 크게 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 리프트 핀 홀(31)의 홀 가공 시 효율 저하를 방지하기 위한 구조로 미리 구비된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 이러한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)를 구비함으로써 효율적으로 리프트 핀(32)을 구비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 접합을 위해 마찰교반용접을 이용한다. 마찰교반용접은 소재를 용융시키지 않고 용접하는 방식이다. 따라서 기존 용융 용접 또는 접합 방식에 비해 액상에서 고상으로의 변태에 따른 기공, 응고 균열, 잔류 응력 등과 같은 결함 생성이 작다. 또한, 변형이 거의 없어서 기계적인 성질이 우수하다.
이러한 마찰교반용접에 의해 형성된 용접 영역(W)은 높은 강도 및 용접성을 갖는다. 또한, 용접 영역(W)은 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면을 포함하지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 외곽부 영역(29)에 상대적으로 큰 사이즈의 포스트 홀(25)을 갖는 면상 히터(24)를 통해 홀 가공의 효율을 높일 수 있다. 또한, 계면을 포함하지 않는 용접 영역(W)을 통해 홀 가공 중 발생하는 파티클이 계면을 따라 이동하여 면상 히터(24)를 손상시키거나 간섭하는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 외곽부 뿐만 아니라 서셉터(20)의 중앙부에 포함된 삽입 부위에도 마찰교반용접을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 외곽부와 달리 서셉터(20)의 중앙부에 추가 구성(예를 들어, 리프트 핀(32))을 구비하지 않는다. 따라서, 면상 히터(24)의 중앙부 영역(28)에 구비되는 포스트 홀(25)은 제1, 2플레이트(P1, P2)의 접합만을 위해 구비된다. 이에 따라 중앙부 영역(28)에 구비되는 포스트 홀(25)은 상대적으로 작은 사이즈로 구비된다.
도 8의 상부 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)에 용접을 수행하기 전의 제1, 2플레이트(P1, P2)의 체결 상태를 도시한 도이고, 도 4의 하부 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)를 도시한 도이다. 도 4에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 개략적으로 도시된다.
도 8의 상부 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2)에 각각 구비되는 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)에 의해 체결된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)에 의한 제1, 2플레이트(P1, P2)의 체결에 의해 제1플레이트(P1)의 테두리부(B1)와 제2플레이트(P2)의 테두리부(B2)가 접촉된다. 이로 인해 서셉터(20)의 테두리부(SB)에 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이의 계면이 존재한다.
제1플레이트(P1)의 테두리부(B1)는 내부 공간(33) 및 포스트 삽입부(21)가 존재하는 포스트 삽입부 존재 영역(IF)을 감싸는 부분이다. 제2플레이트(P2)의 테두리부(B2)는 포스트(22)가 존재하는 포스트 존재 영역(PF)을 감싸는 부분이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 제1플레이트(P1)의 테두리부(B1)의 일면 및 제1플레이트(P1)의 테두리부(B1)의 일면과 대응되는 제2플레이트(P2)의 테두리부(B2)의 일면이 접촉함에 따라 서셉터(20)의 테두리부(SB)에 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이의 계면이 존재한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 테두리부(SB)와 삽입 부위(IP)에 용접을 수행한다. 바람직하게는, 마찰교반용접이 수행될 수 있다.
도 8의 하부 도면은 참조하면, 제1, 2플레이트(P1, P2)의 테두리부(B1, B2)는 서로 용접되어 일체화된다. 구체적으로, 제1플레이트(P1)의 테두리부(B1)의 일면과 이에 대응되는 위치의 제2플레이트(P2)의 테두리부(B2)의 일면이 접촉됨에 따라 제1, 2플레이트(P1, P2)의 테두리부(B1, B2)에 존재하는 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이의 계면이 용접에 의해 제거된다. 이 때, 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면 중 적어도 일부가 용접에 의해 제거될 수 있고, 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면 전체가 제거될 수도 있다. 도 8의 하부 도면에서, 제1, 2플레이트(P1, P2)의 테두리부(B1, B2)에 존재하는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면 중 적어도 일부가 용접에 의해 제거되는 것으로 도시된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 테두리부(B1, B2)에 용접을 수행하여 용접 영역(W)을 형성한다. 제1, 2플레이트(P1, P2)의 테두리부(B1, B2)를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 테두리부(SB)는 용접 영역(W)을 구비함으로써 외부로부터 유입되는 먼지 등의 파티클의 유입을 방지할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 테두리부(SB)에 구비된 용접 영역(W)은, 서셉터(20)의 테두리부(SB)에 존재하던 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면을 제거하면서 형성된다. 서셉터(20)의 테두리부(SB)에서 용접 영역(W)은, 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면 중 적어도 일부를 제거하며 형성된다. 이에 따라 서셉터(20)의 테두리부(SB)의 용접 영역(W)의 양측에 나머지 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면이 존재할 수 있다.
서셉터(20)의 테두리부(SB)에 구비된 용접 영역(W)은, 삽입 부위(IP)와 연결되는 서셉터(20)의 테두리부(SB)에서의 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면을 제거하는 형태일 수 있다. 다만, 서셉터(20)의 테두리부(SB)의 용접 영역(W)은 서셉터(20)의 테두리부(SB)의 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면 중 적어도 일부를 제거하여 그 양측에 나머지 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면이 존재할 수 있다. 이에 따라 용접 영역(W)의 내측 방향으로 구비되는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면은 삽입 부위와 연결될 수 있다. 용접 영역(W)의 외측 방향으로 구비되는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면은 삽입 부위(IP)와 연결되지 않는다.
서셉터(20)의 테두리부(SB)의 용접 영역(W)은, 서셉터(20)의 테두리부(SB)에 존재하는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면을 끊어내는 형태로 구비된다. 이에 따라 서셉터(20)의 테두리부(SB)의 용접 영역(W)은, 용접 영역(W)의 내측 방향으로 구비되는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면과 용접 영역(W)의 외측 방향으로 구비되는 제1, 2플레이트(P1, P2) 계면 사이에 구비된다. 따라서 서셉터(20)의 테두리부(SB)의 용접 영역(W)은, 용접 영역(W)의 외측 방향의 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면을 통해 유입된 먼지 등의 파티클이 용접 영역(W)의 내측 방향의 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해 내부 공간(33)으로의 파티클의 유입이 방지될 수 있다. 나아가 내부 공간(33)으로 유입된 파티클이 내부 공간(33)에 마련된 히터(HT)에 부정적인 영향을 미치는 것을 미연에 차단할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1, 2플레이트(P1, P2)의 테두리부(B1, B2)를 포함하는 서셉터(20)의 테두리부(SB)는 서셉터(20)의 테두리부(SB)를 따라 전체적으로 용접이 수행된다. 이에 따라 서셉터(20)의 테두리부(SB)에 연속적인 형태의 용접 영역(W)이 구비된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 포스트 삽입부(21)에 포스트(22)를 삽입한 삽입 부위(IP)에 제1, 2플레이트(P1, P2)간이 접촉되는 것에 의해 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이의 계면이 존재한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 삽입 부위(IP)에 존재하는 계면에 용접을 수행한다. 삽입 부위(IP)는 포스트 삽입부(21)에 포스트(22)를 삽입한 부위이다. 따라서, 삽입 부위(IP)에는 포스트 삽입부(21)와 포스트(22)가 접촉하는 것에 의한 제1, 2플레이트(P1, P2) 사이의 계면이 존재할 수 있다. 삽입 부위(IP)의 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)는 서로 용접되어 일체화된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 외곽부 및 서셉터(20)의 중앙부 모두를 용접하여 일체화 시킨다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 가열 시, 서셉터(20)의 중앙부만 팽창하여 서셉터(20)의 표면에서의 평탄도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)와 달리, 서셉터의 외곽부만을 접합할 경우, 서셉터의 중앙부는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면이 그대로 존재하며 공기를 포함할 수 있다. 이 경우, 내부 공간(33)에 마련된 히터(HT)에 의해 서셉터가 가열되면 서셉터의 중앙부만 팽창할 수 있다. 이로 인해 서셉터의 표면에서의 평탄도가 저하되고 나아가 서셉터의 상면에 안착되는 기판(WP)의 평탄도가 달라지는 문제가 발생할 수 있다. 이는 제품 불량 문제를 초래할 수 있다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 서셉터(20)의 외곽부 및 서셉터(20)의 중앙부 모두에 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)를 구비하여 기구적으로 임시 결합한다. 그런 다음, 기구적 결합 부위인 삽입 부위(IP)에 용접 영역(W)을 구비한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 용접 영역(W)을 통해 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)를 완전히 일체화 시킨다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 히터(HT)의 가열에 의한 서셉터(20)의 중앙부에서의 팽창 문제를 발생시키지 않을 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 표면에서의 평탄도를 좋게 유지할 수 있다. 나아가 기판(WP)의 평탄도 저하를 방지하고 제품 불량 문제를 최소화할 수 있다.
도 8의 상부 도면을 참조하면, 포스트 삽입부(21)는 일 예로서 홀의 형태로 구비된다. 포스트(22)는 상부 표면이 포스트 삽입부(21)의 개구에 의해 노출되고, 양측 표면이 포스트 삽입부(21)의 내측면에 접촉된다. 도 9를 참조하면, 포스트 삽입부(21)의 개구를 형성하는 부위에 삽입 부위(IP)의 계면이 존재한다. 포스트 삽입부(21)를 홀의 형태로 구비할 경우, 삽입 부위(IP)의 계면을 육안으로 쉽게 확인할 수 있다. 이에 따라 삽입 부위(IP)에서의 용접 위치를 보다 쉽게 파악할 수 있다.
도 8의 하부 도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 삽입 부위(IP)에 존재하는 계면에 용접을 수행한다. 이에 따라 삽입 부위(IP)에 대응하는 위치에 용접 영역(W)이 구비된다.
도 9를 참조하면, 삽입 부위(IP)에 구비되는 용접 영역(W)은 서셉터(20)의 테두리부(SB)의 용접 영역(W)과 별도로 이격되어 구비된다. 삽입 부위(IP)의 용접 영역(W)은 각각의 삽입 부위(IP)에 대응하여 용접을 수행하여 독립된 형태로 구비된다. 각각의 삽입 부위(IP)에 대응하는 용접 영역(W)이 서로 연속적으로 형성되도록 연속적인 용접을 수행할 수도 있으나, 이는 삽입 부위(IP)가 아닌 부분까지 용접함으로써 용접의 효율을 저하시킬 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 삽입 부위(IP)에서의 용접은 각각의 삽입 부위(IP)에 대응하여 독립된 용접 영역(W)이 형성되도록 이루어진다.
도 9를 참조하면, 삽입 부위(IP)의 용접 영역(W)에 대한 포스트(22)의 투영 영역은, 삽입 부위(IP)의 용접 영역(W)의 내측에 위치할 수 있다. 이는 삽입 부위(IP)에 용접을 수행할 때 포스트(22) 및 삽입 부위(IP)의 계면을 모두 포함하여 용접을 수행함으로써 구현될 수 있다. 용접 영역(W)은 포스트 삽입부(21)의 개구의 폭보다 큰 폭을 갖도록 구비된다. 이 경우, 포스트(22)의 상부는 용접 영역(W)에 의해 제거되어 제1플레이트(P1)와 일체화될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 내부 공간(33)에 마련된 히터(HT)를 손상시키지 않도록 폭 및 깊이를 고려하여 용접을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 리프트 핀(32)을 구비한다. 리프트 핀(32)은 내부 공간(33)에 마련된 히터(HT)의 외곽부 영역과 대응되는 위치에 구비되어 내부 공간(33)에서의 외곽측에 위치한다.
도 8의 하부 도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는, 내부 공간(33)에서의 외곽측과 대응되는 위치의 삽입 부위(IP)의 용접 영역(W)에 리프트 핀 홀(31)을 구비한다. 포스트 삽입부(21)는 포스트(22)의 폭에 대응하여 형성된다. 따라서, 포스트(22)의 폭을 크게 할 경우, 포스트 삽입부(21)의 폭이 크게 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 리프트 핀 홀(31)을 구비할 것을 고려하여 제2플레이트(P2)의 외곽측에 상대적으로 큰 폭을 갖는 포스트(22)를 구비할 수 있다. 이에 따라 상기 큰 폭을 갖는 포스트(22)와 대응되는 삽입 부위(IP)에 용접 영역(W)을 구비하여 리프트 핀 홀(31)을 가공할 때, 홀 가공 효율을 높일 수 있다.
도 10을 참조하여 상세히 설명한다. 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 측단면도를 개략적으로 도시하여 제1, 2커버(24d, 24e)가 생략된 상태로 도시된다.
도 10을 참조하면, 도 10의 상부에 도시된 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 중앙부의 적어도 일부의 측단면도이고 삽입 부위에 마찰교반용접을 수행하기 전 상태이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 중앙부는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)의 중앙부 영역(28)에 대응하는 위치이고, 보다 구체적으로 단위 중앙부 영역(28a)에 대응하는 위치일 수 있다.
도 10의 하부에 도시된 도면은 도 10의 상부에 도시된 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 중앙부의 적어도 일부의 측단면도이고 삽입 부위에 마찰교반용접을 수행한 상태이다.
도 10의 하부 도면을 참조하면, 삽입 부위에 마찰교반용접이 수행된다. 이 때, 마찰교반용접은, 포스트 삽입부(21)의 내측 벽면 및 상기 내측 벽면과 접촉되는 포스트(22)의 외측 벽면 간의 계면에 수행될 수 있다. 이로 인해 포스트 삽입부(21)의 내측 벽면과 포스트(22)의 외측 벽면 간의 계면이 서로 접합되어 용접 영역(W)이 형성될 수 있다. 이 경우, 포스트 삽입부(21)의 내측 바닥면과 포스트(22)의 외측 상부 표면 간의 계면의 적어도 일부는 비접합된 상태일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 중앙부에 포함된 삽입 부위는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 접합만이 이루어지는 부위이다. 다시 말해, 마찰교반용접을 통해 제1, 2플레이트(P1, P2)을 접합한 다음 홀 가공과 같은 별도의 공정이 수행되지 않는다.
따라서, 포스트 삽입부(21)의 내측 벽면과 포스트(22)의 외측 벽면이 접촉하는 삽입 부위의 외곽 계면만을 마찰교반용접을 통해 제거하여도 삽입 부위와 면상 히터(24)간의 간섭을 방지하기에 충분하다.
이와는 달리, 마찰교반용접은 포스트 삽입부(21)의 내측 표면 전체와 상기 내측 표면 전체와 접촉되는 포스트(22)의 외측 표면 전체 간의 계면에 수행될 수도 있다.
중앙부 영역(28)의 포스트 홀(25)은 포스트 삽입부(21)에 삽입되는 포스트(22)를 통과시키고, 마찰교반용접을 통해 제1, 2플레이트(P1, P2)를 접합하는 데에 이용된다. 따라서, 중앙부 영역(28)의 포스트 홀(25)은 외곽부 영역(29)의 포스트 홀(25)보다 상대적으로 작은 사이즈로 구비된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 외곽부 뿐만 아니라 서셉터(20)의 중앙부에도 마찰교반용접을 수행하여 제1, 2플레이트(P1, P2)를 접합한다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 면상 히터(24)에 의해 가열됐을 때 서셉터(20)의 중앙부만 팽창하여 기판의 평탄도가 달라지는 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)와 달리, 서셉터의 외곽부만을 접합할 경우, 서셉터의 중앙부는 제1, 2플레이트(P1, P2)의 계면이 그대로 존재하고 공기를 포함할 수 있다. 이 경우, 면상 히터에 의해 서셉터가 가열되면 서셉터의 중앙부만 팽창하는 문제가 발생할 수 있다. 이는 서셉터의 상면에 안착되는 기판의 평탄도를 달라지게 하고 나아가 제품의 불량 문제를 초래할 수 있다.
하지만 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 중앙부에 포함된 삽입 부위에도 마찰교반용접을 수행하여 제1, 2플레이트(P1, P2)를 접합한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 서셉터(20)의 외곽부 및 서셉터(20)의 중앙부에 마찰교반용접을 수행하여 제1, 2플레이트(P1, P2)를 접합시킨다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)에 의해 가열되더라도 서셉터(20)의 외곽부 및 중앙부를 포함하는 전체 영역 중 어느 일부의 영역만이 팽창하는 문제를 방지할 수 있다. 이에 따라 기판(WP)의 평탄도를 좋게 유지하는 것이 가능할 수 있다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 제품 불량 문제를 최소화하기에 유리할 수 있다.
다시, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 중앙의 단자부(26)와 동일 수평선상에 위치하는 경계 포스트 홀(27)을 더 포함한다.
경계 포스트 홀(27)은 포스트(22)를 통과시킨다. 상기 포스트(22)를 포함하는 삽입 부위는 용접에 의해 일체화되어 용접 영역(W)을 구비한다. 상기 용접 영역(W)에는 리프트 핀 홀(31)이 구비된다. 이에 따라, 경계 포스트 홀(27)은 바람직하게는, 상대적으로 큰 폭을 갖도록 구비될 수 있다. 이는 리프트 핀 홀(31) 가공시 면상 히터(24)를 파손 및 손상시키지 않기 위함일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 수직 분할 경계(30a) 및 수평 분할 경계(30b)에 의해 4분할될 수 있다. 단위 면상 히터(24a)는 수직 분할 경계(30a) 및 수평 분할 경계(30b)를 포함하는 분할 경계(30)에 의해 구비된다.
단위 면상 히터(24a)는 수평 분할 경계(30b) 방향으로 위치하는 일측에 반원형 단면을 갖는 함몰부(DT)를 구비한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 중공 샤프트(23)에 대응되도록 단자부(26)를 위치시켜 배치됨으로써 각각의 단위 면상 히터(24a)의 함몰부(DT)를 대응시켜 마주보게 배치한다. 각각의 단위 면상 히터(24a)의 함몰부(DT)는 반원형 단면을 가짐에 따라 마주보게 위치하여 하나의 원형의 홀의 형태를 형성할 수 있다. 이에 따라 경계 포스트 홀(27)이 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)는 단위 면상 히터(24a)의 함몰부(DT)를 통해 포스트(22)를 통과시키는 경계 포스트 홀(27)을 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 포스트(22)를 경계 포스트 홀(27)을 통해 통과시켜 이에 대응하는 위치의 포스트 삽입부(21)에 삽입한다. 포스트(22)는 제2플레이트(P2)의 중앙에 구비되는 중공 샤프트(23)의 주변에 구비되는 형태이다. 따라서, 상기 포스트(22)는 대응되는 포스트 삽입부(21)에 삽입되어 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)의 중앙부에서 기구적 결합 구조를 형성할 수 있다.
그런 다음, 경계 포스트 홀(27)을 포함하는 삽입 부위에 마찰교반용접을 수행한다. 경계 포스트 홀(27)은 단위 면상 히터(24a)의 외곽에 형성된 함몰부(DT)에 의해 형성되되, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면상 히터(24)의 중앙부 영역(28)에 구비된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서셉터(20)는 이러한 경계 포스트 홀(27)을 포함하는 삽입 부위에 용접을 수행하되 바람직하게는 마찰교반용접을 수행한다. 이에 따라 포스트(22) 및 포스트 삽입부(21)가 접합되어 가열에 의해 서셉터(20)의 중앙부가 팽창되는 문제를 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1플레이트;
    상기 제1플레이트의 하부에 구비되는 제2플레이트; 및
    상기 제1, 2플레이트 사이에 구비되는 면상 히터;를 포함하고,
    상기 면상 히터는, 평면으로 형성되고 내부에 상기 평면의 면적에 대응하는 히팅 패턴을 구비하는, 서셉터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면상 히터는,
    제1필름;
    상기 제1필름의 하부에 구비되는 제2필름; 및
    상기 제1, 2필름 중 적어도 하나에 형성되어 상기 제1, 2필름 사이에 구비되는 히팅 패턴;을 포함하는, 서셉터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히팅 패턴은 상기 제1, 2필름 중 적어도 하나의 평면의 면적에 대응하여 형성되는, 서셉터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 면상 히터는,
    적어도 하나 이상의 포스트 홀; 및
    상기 면상 히터의 일측에 구비되는 단자부;을 포함하는, 서셉터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 면상 히터는 분할되고, 분할된 상기 면상 히터는 상기 면상 히터의 단자부를 상기 제2플레이트의 중공 샤프트에 대응시켜 배치되는, 서셉터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나는 포스트를 구비하고 나머지 하나는 포스트 삽입부을 구비하고,
    상기 제1, 2플레이트는 상기 포스트 삽입부에 상기 포스트를 삽입한 삽입 부위가 용접되는, 서셉터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 면상 히터의 포스트 홀은 상기 포스트 및 상기 포스트 삽입부에 대응하고,
    상기 포스트홀과 상기 포스트 및 상기 포스트 삽입부에 대응하여 구비되는 용접 영역에 리프트 핀 홀을 구비하는, 서셉터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포스트 홀의 적어도 일부는 상대적으로 큰 사이즈로 구비되고 나머지는 상대적으로 작은 사이즈로 구비되고,
    상기 리프트 핀 홀은 상기 큰 사이즈의 포스트 홀에 구비되는, 서셉터.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제2플레이트는 중앙부에 바닥면 방향으로 연장되는 중공 샤프트를 구비하고,
    상기 면상 히터는 상기 단자부를 상기 중공 샤프트에 대응시켜 배치되는, 서셉터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나에 히터 안착홈을 구비하는, 서셉터.
  11. 제1플레이트와 제2플레이트가 접합되어 구비되는 서셉터에 있어서,
    상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나는 포스트를 구비하고 나머지 하나는 포스트 삽입부를 구비하고,
    상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나의 테두리부 내측으로 히터가 구비되는 내부 공간이 마련되고, 상기 내부 공간에 상기 포스트가 구비되고,
    상기 제1, 2플레이트의 테두리부가 서로 용접되어 일체화되고, 상기 포스트 삽입부에 상기 포스트가 삽입된 삽입 부위가 서로 용접되어 일체화된, 서셉터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 삽입 부위는 마찰교반용접에 의해 접합된, 서셉터.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 히터는 면상 히터로 구비되고,
    상기 면상 히터는,
    제1필름;
    상기 제1필름의 하부에 구비되는 제2필름; 및
    상기 제1, 2필름 중 적어도 하나에 형성되어 상기 제1, 2필름 사이에 구비되는 히팅 패턴;을 포함하고,
    상기 히팅 패턴은 상기 제1, 2필름 중 적어도 하나의 평면의 면적에 대응하여 형성되는, 서셉터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 면상 히터는,
    적어도 하나 이상의 포스트 홀; 및
    상기 면상 히터의 일측에 구비되는 단자부;를 포함하는, 서셉터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포스트 홀은 상기 제1, 2플레이트 중 적어도 하나에 구비되는 포스트 및 나머지 하나에 구비되는 포스트 삽입부에 대응하고,
    상기 포스트 홀과 상기 포스트 및 상기 포스트 삽입부에 대응하여 구비되는 용접 영역에 리프트 핀 홀을 구비하는, 서셉터.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2플레이트는 중앙부에 바닥면 방향으로 연장되는 중공 샤프트를 구비하고,
    상기 면상 히터는 상기 단자부를 상기 중공 샤프트에 대응시켜 배치되는, 서셉터.
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