KR101016058B1 - Heater For Heat Treatment Apparatus - Google Patents

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Abstract

소정의 막이 형성되어있는 기판을 열처리하는 열처리 장치에서 기판에 인가되는 열을 공급하는 히터가 개시된다. 본 발명에 따른 히터(100)는 제1 관(120); 제1 관(120)의 외주면에 감기면서 설치되는 코일형 열선(170); 및 제1 관(120)과 일정한 간격을 가지면서 제1 관(120)을 둘러싸는 제2 관(140) 및 제2 관(140)과 일정한 간격을 가지면서 제2 관(140)을 둘러싸는 제3 관(160)을 포함하며, 제1 관(120)의 중앙 공간(130) 및 제2 관(140)과 제3 관(160) 사이의 공간(150) 중 적어도 하나의 공간을 통하여 냉각용 가스가 흐르도록 하는 것을 특징으로 한다. A heater for supplying heat applied to a substrate is disclosed in a heat treatment apparatus for heat treating a substrate on which a predetermined film is formed. The heater 100 according to the present invention includes a first pipe 120; A coil-type hot wire 170 installed while being wound around the outer circumferential surface of the first pipe 120; And a second tube 140 surrounding the first tube 120 and a second tube 140 having a constant distance from the first tube 120 and having a constant distance from the second tube 140. And a third tube 160 and cooled through at least one of the central space 130 of the first tube 120 and the space 150 between the second tube 140 and the third tube 160. It is characterized in that the gas flows.

열처리, 기판, 히터, 냉각 Heat treatment, substrate, heater, cooling

Description

열처리 장치용 히터{Heater For Heat Treatment Apparatus}Heater For Heat Treatment Apparatus

본 발명은 열처리 장치용 히터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 열처리 공정이 종료된 후 열처리 장치의 챔버 내부를 신속하게 냉각시키기 위하여 냉각용 가스가 흐를 수 있는 공간이 마련된 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a heater for a heat treatment apparatus. More particularly, the present invention relates to a heater provided with a space through which a cooling gas can flow in order to quickly cool the inside of the chamber of the heat treatment apparatus after the heat treatment process is completed.

반도체, 평판 디스플레이 및 태양전지 제조에 사용되는 어닐링(annealing) 장치는 실리콘 웨이퍼나 글래스와 같은 기판 상에 증착되어 있는 소정의 박막에 대하여 결정화, 상 변화 등의 공정을 위하여 필수적인 열처리 단계를 담당하는 장치이다. Annealing devices used in the manufacture of semiconductors, flat panel displays, and solar cells are responsible for the heat treatment steps necessary for processes such as crystallization and phase change for a predetermined thin film deposited on a substrate such as a silicon wafer or glass. to be.

대표적인 어닐링 장치로는 액정 디스플레이 또는 박막형 결정질 실리콘 태양전지를 제조하는 경우 글래스 기판 상에 증착된 비정질 실리콘을 폴리 실리콘으로 결정화시키는 실리콘 결정화 장치가 있다. Representative annealing apparatus is a silicon crystallization apparatus for crystallizing amorphous silicon deposited on a glass substrate with polysilicon when manufacturing a liquid crystal display or thin film crystalline silicon solar cell.

이와 같은 결정화 공정(열처리 공정)을 수행하기 위해서는 소정의 박막이 형성되어 있는 기판의 히팅이 가능한 열처리 장치가 있어야 한다. 예를 들어, 비정질 실리콘의 결정화를 위해서는 최소한 550 내지 600℃의 온도가 필요하다.In order to perform such a crystallization process (heat treatment process), a heat treatment apparatus capable of heating a substrate on which a predetermined thin film is formed should be provided. For example, at least 550 to 600 ° C. temperature is required for the crystallization of amorphous silicon.

통상적으로 열처리 장치에는 하나의 기판에 대하여 열처리를 수행할 수 있는 매엽식과 복수개의 기판에 대하여 열처리를 수행할 수 있는 배치식이 있다. 매엽식은 장치의 구성이 간단한 이점이 있으나 생산성이 떨어지는 단점이 있어서 최근의 대량 생산용으로는 배치식이 각광을 받고 있다. Typically, the heat treatment apparatus includes a sheet type that can perform heat treatment on one substrate and a batch type that can perform heat treatment on a plurality of substrates. Single leaf type has the advantage of simple configuration of the device, but the disadvantage of low productivity has been in the spotlight for the recent mass production.

그러나, 종래의 열처리 장치는 열처리 공정을 종료한 후 기판을 열처리 장치에서 언로딩하는 단계에서 많은 시간이 소요되어 열처리 공정의 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다. 이와 같은 생산성이 저하되는 현상은 열 충격에 의한 기판 손상을 방지하기 위하여 열처리 공정이 끝나고 챔버 내부를 일정 온도 미만으로 냉각시킨 후 기판을 언로딩시켜야 하는 관계로 챔버 내부의 온도를 떨어뜨리는 과정에서 시간이 많이 걸리기 때문에 발생한다.However, the conventional heat treatment apparatus takes a lot of time in the step of unloading the substrate in the heat treatment apparatus after finishing the heat treatment process, thereby lowering the productivity of the heat treatment process. This decrease in productivity is due to the time that the temperature inside the chamber is lowered due to the need to unload the substrate after the heat treatment process is completed and the chamber is cooled below a certain temperature in order to prevent damage to the substrate due to thermal shock. It happens because it takes a lot.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열처리 공정의 종료 후에 챔버 내부를 신속하게 냉각시켜서 평판 디스플레이 또는 태양전지 등의 제조에 필요한 열처리 공정의 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 열처리 장치용 히터를 제공하는 데에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by rapidly cooling the interior of the chamber after the end of the heat treatment process to significantly improve the productivity of the heat treatment process required for manufacturing flat panel display or solar cell, etc. It is an object to provide a heater for a heat treatment apparatus that can be made.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 히터는 소정의 막이 형성되어있는 기판을 열처리하는 열처리 장치에서 상기 기판에 인가되는 열을 공급하는 히터로서, 상기 히터는 상기 히터 내부로 냉각용 가스가 흐를 수 있는 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the heater according to the present invention is a heater for supplying heat applied to the substrate in a heat treatment apparatus for heat treating a substrate on which a predetermined film is formed, the heater is a gas for cooling into the heater Characterized in that it comprises a space that can flow.

그리고, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 히터는 제1 관; 상기 제1 관의 외주면에 감기면서 설치되는 코일형 열선; 및 상기 제1 관과 일정한 간격을 가지면서 상기 제1 관을 둘러싸는 제2 관을 포함하며, 상기 제1 관의 중앙 공간을 통하여 냉각용 가스가 흐르도록 하는 것을 특징으로 한다. And, in order to achieve the above object, the heater according to the present invention comprises a first tube; A coil-type hot wire installed while being wound around the outer circumferential surface of the first tube; And a second tube surrounding the first tube at regular intervals from the first tube, wherein the cooling gas flows through the central space of the first tube.

그리고, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 히터는 제1 관; 상기 제1 관의 외주면에 감기면서 설치되는 코일형 열선; 상기 제1 관과 일정한 간격을 가지면서 상기 제1 관을 둘러싸는 제2 관; 및 상기 제2 관과 일정한 간격을 가지면서 상기 제2 관을 둘러싸는 제3 관을 포함하며, 상기 제1 관의 중앙 공간 및 상기 제2 관과 상기 제3 관 사이의 공간 중 적어도 하나의 공간을 통하여 냉각용 가스가 흐르도록 하는 것을 특징으로 한다. And, in order to achieve the above object, the heater according to the present invention comprises a first tube; A coil-type hot wire installed while being wound around the outer circumferential surface of the first tube; A second tube surrounding the first tube at regular intervals from the first tube; And a third tube surrounding the second tube with a predetermined distance from the second tube, wherein at least one of a central space of the first tube and a space between the second tube and the third tube It characterized in that the cooling gas flows through.

상기 열선의 재질은 니크롬 또는 칸탈 중 어느 하나일 수 있다. The material of the heating wire may be any one of nichrome and cantal.

상기 열선의 피치는 상기 제1 관 상의 위치에 관계없이 동일하거나 상기 제1 관 상의 위치에 따라 변경될 수 있다.The pitch of the heating wire may be the same or change depending on the position on the first tube regardless of the position on the first tube.

상기 제1 관 및 상기 제2 관의 재질은 석영일 수 있다. The material of the first tube and the second tube may be quartz.

상기 제1 관, 상기 제2 및 상기 제3 관의 재질은 석영일 수 있다. The material of the first tube, the second and the third tube may be quartz.

상기 코일형 열선이 감겨져 있는 제1 관은 상기 제2관 또는 상기 제3 관으로부터 분리 가능할 수 있다. The first tube around which the coiled heating wire is wound may be detachable from the second tube or the third tube.

상기 열처리 장치는 복수개의 기판을 동시에 열처리할 수 있는 배치형 열처리 장치로서, 상기 복수개의 기판에 대하여 열처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 복수개의 기판이 로딩되어 지지되는 보트; 및 상기 기판의 적층 방향을 따라 일정 간 격을 가지면서 배치되는 복수개의 히터 유닛 - 상기 히터 유닛은 상기 복수개의 히터를 포함함 -; 을 포함하고, 상기 기판은 상기 복수개의 히터 유닛 사이에 배치될 수 있다. The heat treatment apparatus includes a batch heat treatment apparatus capable of simultaneously heat treating a plurality of substrates, the chamber providing a heat treatment space for the plurality of substrates; A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported; And a plurality of heater units disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate, wherein the heater unit includes the plurality of heaters; The substrate may be disposed between the plurality of heater units.

본 발명에 따르면, 히터 내부에 냉각용 가스가 흐를 수 있는 공간이 마련되어 열처리 공정이 종료된 후 열처리 장치의 챔버 내부를 신속하게 냉각시킬 수 있음으로써 기판의 언로딩 과정에 소요되는 시간이 단축되어 평판 디스플레이 또는 태양전지 등의 제조에 필요한 열처리 공정의 생산성을 획기적으로 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, a space in which a cooling gas flows is provided inside the heater to quickly cool the inside of the chamber of the heat treatment apparatus after the heat treatment process is completed, thereby reducing the time required for the unloading process of the substrate. There is an effect to dramatically improve the productivity of the heat treatment process required for the manufacture of a display or a solar cell.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치용 히터(100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도시한 바와 같이, 히터(100)는 전체적으로 길이가 긴 봉 형상을 가지고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 히터가 적용되는 열처리 장치의 사양에 따라 다양하게 변경할 수 있다.1 is a perspective view showing the configuration of a heater 100 for a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown, the heater 100 has a long rod shape as a whole, but is not necessarily limited thereto, and may be variously changed according to specifications of the heat treatment apparatus to which the heater is applied.

도 2 및 도 3은 도 1의 a 부분을 상세하게 나타내는 단면 사시도 및 단면도이다. 도 1에서 a 부분의 반대측 부분은 a 부분과 동일하므로 이하에서는 a 부분에 대해서만 설명한다.2 and 3 are cross-sectional perspective and cross-sectional views showing a portion a of FIG. 1 in detail. In FIG. 1, the opposite side of the a part is the same as the a part, so only the a part will be described below.

도 2를 참조하면, 히터(100)는 소정의 길이를 갖는 제1 관(120), 제1 관(120)의 외주면에 일정한 간격으로 감겨서 설치되는 코일형 열선(170), 소정의 길이를 가지면서 제1 관(120)의 외부를 둘러싸는 제2 관(140), 소정의 길이를 가지면서 제2 관(140)의 외부를 둘러싸는 제3 관(160)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the heater 100 includes a coil-type hot wire 170 wound around a first tube 120 having a predetermined length, and an outer circumferential surface of the first tube 120 at a predetermined interval, and a predetermined length. It comprises a second tube 140 having a predetermined length surrounding the outside of the first tube 120, and a third tube 160 having a predetermined length surrounding the outside of the second tube 140.

제1 관(120), 제2 관(140) 및 제3 관(160)의 재질은 제1 관(120), 제2 관(140) 및 제3 관(160) 모두 열처리 장치에 적용되기 때문에 융점이 높은 재질, 예를 들어 석영인 것이 바람직하다.Since the material of the first tube 120, the second tube 140, and the third tube 160 is that the first tube 120, the second tube 140, and the third tube 160 are all applied to the heat treatment apparatus. It is preferable that it is a material with high melting point, for example, quartz.

제1 관(120), 제2 관(140) 및 제3 관(160)의 길이는 모두 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 다만, 도시한 바와 같이, 후술할 단자(180)의 연결을 위하여 제1 관(120)의 길이는 제2 관(140) 및 제3 관(160)의 길이보다 단자(180)의 길이만큼 더 클 수도 있다. 또한, 제1 관(120), 제2 관(140) 및 제3 관(160)은 모두 동축을 갖도록 하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 제1 관(120)과 제2 관(140)은 서로 동축을 가지지만 제3 관(160)은 제1 관(120)과 제2 관(140)에 대하여 동축을 가지지 않도록 히터를 구성할 수도 있다. It is preferable that the lengths of the first tube 120, the second tube 140, and the third tube 160 are all substantially the same. However, as illustrated, the length of the first tube 120 is greater than the length of the second tube 140 and the third tube 160 by the length of the terminal 180 to connect the terminal 180 to be described later. It may be large. In addition, the first tube 120, the second tube 140 and the third tube 160 is preferably all coaxial, but if necessary, the first tube 120 and the second tube 140 is Although coaxial with each other, the third tube 160 may configure the heater so as not to have a coaxial with respect to the first tube 120 and the second tube 140.

제1 관(120)은 외경이 대략 10mm, 내경은 대략 6mm, 두께는 2mm 정도인 것이 바람직하다. 제1 관(120)은 그 자체로 중앙에 빈 공간(130)을 갖는다.The first tube 120 has an outer diameter of about 10 mm, an inner diameter of about 6 mm, and a thickness of about 2 mm. The first tube 120 itself has an empty space 130 in the center.

제1 관(120)의 외주면에는 발열체에 해당하는 열선(170)이 코일 형태로 감겨져 있다. 열선(170)의 재질은 니크롬 또는 칸탈(Kanthal) 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 열선(180)의 직경은 0.6mm 내지 0.8mm의 범위를 갖는 것이 바람직하다.The heating wire 170 corresponding to the heating element is wound in the form of a coil on the outer circumferential surface of the first tube 120. The material of the hot wire 170 is preferably any one of nichrome and Kanthal. The diameter of the hot wire 180 preferably has a range of 0.6 mm to 0.8 mm.

열선(170)을 제1 관(120) 상에 감을 때 열선(170)의 피치는 발열량과 관계가 있다. 즉, 열선(120)의 피치가 작은 영역은 피치가 큰 영역과 비교할 때 발열량이 크다. 따라서, 기판을 균일하게 가열하기 위해서는 히터(100)의 전 면적에 걸쳐서 발열량이 일정해야 하며 이를 위해서는 제1 관(120) 상의 위치에 관계없이 열선(170)이 피치는 동일한 것이 좋다. 다만, 필요에 따라서는 열선(170)의 피치를 제1 관(120) 상의 위치에 따라 변경할 수도 있다. 예를 들어, 제1 관(120)의 중심부측보다 단부측에서 열선(170)의 피치를 적게 하여(즉, 단부측에서 발열량을 많게 하여) 히터(100)의 단부측이 외부 환경과 접함으로써 발생하는 열 손실을 보충할 수 있다.When the heating wire 170 is wound on the first tube 120, the pitch of the heating wire 170 is related to the amount of heat generated. In other words, the heat generation amount of the heating wire 120 is small when compared to the area having a large pitch. Therefore, in order to uniformly heat the substrate, the heat generation amount must be constant over the entire area of the heater 100. For this purpose, the heating wire 170 has the same pitch regardless of the position on the first tube 120. However, if necessary, the pitch of the heating wire 170 may be changed according to the position on the first pipe 120. For example, the end side of the heater 100 is in contact with the external environment by making the pitch of the heating wire 170 smaller on the end side than the center side of the first tube 120 (that is, by increasing the amount of heat generated at the end side). It can compensate for the heat loss that occurs.

제2 관(140)은 제1 관(120)과 일정한 간격을 가지면서 제1 관(120)을 둘러싸는 형태로 설치된다. 제2 관(140)은 외경이 대략 18mm, 내경은 대략 14mm, 두께는 2mm 정도인 것이 바람직하다.The second tube 140 is installed in a form surrounding the first tube 120 while having a predetermined distance from the first tube 120. The second tube 140 has an outer diameter of about 18 mm, an inner diameter of about 14 mm, and a thickness of about 2 mm.

제3 관(160)은 제2 관(140)과 일정한 간격을 가지면서 제2 관(140)을 둘러싸는 형태로 설치된다. 제3 관(160)은 외경이 대략 30mm, 내경은 대략 22mm, 두께는 4mm 정도로 구성되는 것이 바람직하다. 제2 관(140)과 제3 관(160) 사이에는 대략 2mm 정도의 간격을 갖는 빈 공간(150)이 형성된다.The third tube 160 is installed in a form surrounding the second tube 140 at regular intervals from the second tube 140. The third pipe 160 preferably has an outer diameter of about 30 mm, an inner diameter of about 22 mm, and a thickness of about 4 mm. An empty space 150 having an interval of about 2 mm is formed between the second tube 140 and the third tube 160.

제1 관(120)의 단부에는 제1 관(120)의 외주면에 감겨있는 열선(170)으로 전원을 인가할 수 있도록 단자(180)가 설치된다. 단자(180)를 통하여 열선(170)과 외부 전원(미도시)간의 연결 방식은 특별하게 제한되지 않으며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The end 180 of the first tube 120 is provided with a terminal 180 to apply power to the heating wire 170 wound around the outer circumferential surface of the first tube 120. The connection method between the heating wire 170 and the external power source (not shown) through the terminal 180 is not particularly limited and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 히터(100)는 히터(100)의 내부를 냉각용 가스가 흐를 수 있도록 하는 공간을 갖는 것을 특징적 구성으로 한다. 상기 공간은 제1 관(120)의 중앙 공간(130)과 제2 관(140)과 제3 관(160) 사이의 공간(150)을 포함하며, 2개의 공간(130, 150) 중 최소한 어느 하나의 공간을 통하여 냉각용 가스가 흐르게 된다. 이때, 히터(100)의 냉각 효과를 극대화 하기 위해서는 2 공간(130, 150) 모두를 통하여 냉각용 가스가 흐르도록 하는 것이 바람직하다. 공간(130, 150)을 통하여 냉각용 가스가 흐르도록 하는 방식은 특별하게 제한되지 않으며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The heater 100 according to the present invention is characterized in that it has a space to allow the gas for cooling flows inside the heater 100. The space includes a central space 130 of the first pipe 120 and a space 150 between the second pipe 140 and the third pipe 160, and at least any of the two spaces 130 and 150. Cooling gas flows through one space. At this time, in order to maximize the cooling effect of the heater 100, it is preferable to allow the gas for cooling to flow through both spaces 130 and 150. The manner in which the cooling gas flows through the spaces 130 and 150 is not particularly limited, and a detailed description thereof will be omitted.

냉각용 가스로는 공기, 헬륨, 질소, 아르곤을 사용할 수 있다. 냉각용 가스의 온도는 대략 상온인 것이 바람직하나 필요에 따라서는 상온 미만의 온도로 냉각된 가스를 사용할 수도 있다.As the cooling gas, air, helium, nitrogen, argon may be used. The temperature of the gas for cooling is preferably about room temperature, but if necessary, a gas cooled to a temperature below room temperature may be used.

한편, 히터(100)는 열선(170)이 감겨져 있는 제1 관(120)이 제2 관(140) 또는 제3 관(160)으로부터 용이하게 탈착이 가능하도록 구현되는 것이 바람직하다. 이는 히터(100)의 사용 도중에 열선(170)이 끊어지는 등의 문제점이 발생한 경우에 열처리 장치에 장착되어 있는 히터(100)에서 열선(170)이 감겨져 있는 제1 관(120)만을 분리시켜 이를 수리 또는 교체함으로써 불량이 난 히터(100)를 간단하게 수리 또는 교체할 수 있는 이점이 있다.On the other hand, the heater 100 is preferably implemented so that the first tube 120 is wound around the heating wire 170 can be easily removable from the second tube 140 or the third tube (160). This is to separate only the first pipe (120) in which the heating wire 170 is wound from the heater 100 mounted on the heat treatment apparatus when the problem occurs such that the heating wire 170 is broken during the use of the heater (100). By repairing or replacing, there is an advantage of simply repairing or replacing the defective heater 100.

또한, 히터(100)는 제1 관(120), 제2 관 (140) 및 제3 관(160)을 기본적인 구성으로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 전체적인 구성의 간략화를 위해 제3 관(160)을 생략하여 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 제1 관(120)의 중앙 공간(130)을 통해서만 냉각용 가스가 흐르게 된다.In addition, the heater 100 has a basic configuration of the first tube 120, the second tube 140 and the third tube 160, but is not necessarily limited to this, and the third tube 160 to simplify the overall configuration. May be omitted. In this case, the cooling gas flows only through the central space 130 of the first pipe 120.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터(100)가 적용된 열처리 장치(300)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4의 열처리 장치(300)에서 기판(10)과 히 터(100)의 배열 상태를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing the configuration of a heat treatment apparatus 300 to which the heater 100 is applied according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view illustrating an arrangement state of the substrate 10 and the heater 100 in the heat treatment apparatus 300 of FIG. 4.

열처리 장치(300)는 복수개의 기판(10)을 동시에 열처리할 수 있으며 기판(10)은 기판(10)에 대응하는 복수개의 히터(100)에 의해 가열됨으로써 기판(10)의 전면적에 걸쳐 균일한 열처리를 수행할 수 있는 배치식 열처리 장치이다.The heat treatment apparatus 300 may simultaneously heat-treat the plurality of substrates 10, and the substrate 10 is heated by the plurality of heaters 100 corresponding to the substrate 10, thereby uniforming the entire surface of the substrate 10. It is a batch heat treatment apparatus capable of performing heat treatment.

먼저, 도 4를 참조하면, 열처리 장치(300)는 열처리 공간을 제공하는 직육면체 형상의 챔버(310)와, 챔버(320)를 지지하는 프레임(320)을 포함하여 구성된다.First, referring to FIG. 4, the heat treatment apparatus 300 includes a cuboid-shaped chamber 310 that provides a heat treatment space, and a frame 320 that supports the chamber 320.

챔버(310)의 일측에는 챔버(320)에 기판을 로딩하기 위하여 소정의 방향으로 슬라이딩 하면서 개폐되는 도어(330)가 설치된다. 도어(330)가 개방된 상태에서 트랜스퍼 암과 같은 기판 로딩 장치(미도시)를 이용하여 기판(10)을 챔버(320)로 로딩할 수 있다. 한편, 열처리가 종료된 후 도어(340)를 통하여 챔버(320)로부터 기판(10)을 언로딩할 수도 있다.One side of the chamber 310 is provided with a door 330 that opens and closes while sliding in a predetermined direction in order to load the substrate into the chamber 320. In the state in which the door 330 is opened, the substrate 10 may be loaded into the chamber 320 using a substrate loading device (not shown) such as a transfer arm. Meanwhile, after the heat treatment is completed, the substrate 10 may be unloaded from the chamber 320 through the door 340.

챔버(310)의 상측에는 챔버(310)의 내부에 설치되는 다양한 구성요소의 수리 및 교체를 위하여 커버(340)가 개폐 가능하도록 설치된다.The upper side of the chamber 310 is installed to open and close the cover 340 for repair and replacement of various components installed in the interior of the chamber 310.

챔버(310)의 내부에는 기판(10)에 열을 인가하기 위한 복수개의 히터(100)가 설치된다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 챔버(310) 내부에 14개의 히터로 구성되는 히터 유닛이 4개가 설치된다. 이때, 1개의 히터 유닛을 구성하는 14개의 히터(100)는 기판(10)의 장변 방향으로 일정한 간격을 가지면서 배치되고, 4개의 히터 유닛은 기판(10)의 적층 방향으로 일정한 간격을 가지면서 배치된다. 1개의 히터 유닛을 구성하는 히터(100)의 개수 및 챔버(310) 내부에 배치되는 히터 유닛의 개수는 챔버(100)에 로딩되는 기판(10)의 크기 및 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있다. A plurality of heaters 100 for applying heat to the substrate 10 are installed in the chamber 310. Referring to FIG. 5, four heater units including 14 heaters are installed in the chamber 310. At this time, the 14 heaters 100 constituting one heater unit are arranged at regular intervals in the long side direction of the substrate 10, and the four heater units have a constant interval in the stacking direction of the substrate 10 Is placed. The number of heaters 100 constituting one heater unit and the number of heater units disposed in the chamber 310 may be variously changed according to the size and number of substrates 10 loaded in the chamber 100. .

이때, 기판(10)은 4개의 히터 유닛 사이에 배치된다. 따라서, 본 실시예에서는 3개의 기판(10)이 4개의 히터 유닛 사이에 배치되어 동시에 열처리가 진행된다. 기판(10)은 히터 유닛 사이의 중앙에 배치하는 것이 바람직하다. At this time, the substrate 10 is disposed between the four heater units. Therefore, in this embodiment, three substrates 10 are disposed between four heater units, and heat treatment proceeds at the same time. It is preferable to arrange | position the board | substrate 10 in the center between heater units.

이와 같이, 기판(10)의 상부측 및 하부측에 기판(10)의 전면적을 커버할 수 있는 14개의 히터(100)로 구성되는 히터 유닛이 각각 설치됨으로써, 열처리 장치(300)는 기판(10)이 28개의 히터(100)로부터 전면적에 걸쳐서 균일하게 열을 인가 받아 열처리가 균일하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.In this way, the heater unit composed of fourteen heaters 100 capable of covering the entire area of the substrate 10 is provided on the upper side and the lower side of the substrate 10, so that the heat treatment apparatus 300 includes the substrate 10. ) Is uniformly applied heat across the entire area from the 28 heaters 100 has the advantage that the heat treatment can be made uniform.

또한, 도 5를 참조하면, 챔버(310)의 내부에는 챔버(310)로 로딩된 기판(10)을 지지하기 위한 복수개의 보트(350)가 설치된다. 보트(350)는 기판(10)의 장변측을 지지하도록 설치되는 것이 바람직하다. In addition, referring to FIG. 5, a plurality of boats 350 are installed in the chamber 310 to support the substrate 10 loaded into the chamber 310. The boat 350 is preferably installed to support the long side of the substrate 10.

또한, 도 5를 참조하면, 기판(10)은 홀더(12)에 탑재된 상태로 보트(350)에 로딩되는 것이 바람직하다. 열처리 과정 중에 열처리 온도가 기판(10)의 연화(softening) 온도에 도달하면 기판(10) 자체의 무게 때문에 기판(10)의 아래 방향으로의 휨 현상이 발생하는데, 특히 이러한 휨 현상은 기판(10)이 대면적화 됨에 따라 더 큰 문제가 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기판(10)을 홀더(12)에 탑재한 상태로 열처리를 진행한다.In addition, referring to FIG. 5, the substrate 10 may be loaded in the boat 350 in a state in which the substrate 10 is mounted on the holder 12. When the heat treatment temperature reaches the softening temperature of the substrate 10 during the heat treatment process, warpage occurs in the downward direction of the substrate 10 due to the weight of the substrate 10 itself. ) Becomes a bigger problem as it becomes larger. In order to solve this problem, heat treatment is performed while the substrate 10 is mounted on the holder 12.

한편, 상술한 바와 같이, 히터(100)는 히터(100) 내부로 냉각용 가스가 흐를 수 있는 공간(130, 150)을 포함하고 있다. 따라서, 열처리 장치(300)에서 열처리 공정이 종료된 후에 히터(100)의 공간(130, 150)을 통하여 냉각용 가스를 흘려 주 면 히터(100) 자체의 온도를 신속하게 떨어뜨리고 나아가 챔버(310) 내부의 온도를 신속하게 떨어뜨릴 수 있다. 그 결과, 열처리 공정 종료 후에 기판(10)의 언로딩을 위하여 챔버(310) 내부의 온도를 소정의 온도 미만으로 떨어뜨리는 데에 걸리는 시간을 단축할 수가 있어서 평판 디스플레이 및 태양전지의 제조에 필요한 열처리 공정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.Meanwhile, as described above, the heater 100 includes spaces 130 and 150 through which the gas for cooling flows into the heater 100. Therefore, if the cooling gas flows through the spaces 130 and 150 of the heater 100 after the heat treatment process is completed in the heat treatment apparatus 300, the temperature of the heater 100 itself is rapidly lowered and the chamber 310 is further expanded. ) The temperature inside can be dropped quickly. As a result, the time required for the temperature inside the chamber 310 to be lowered below a predetermined temperature for unloading the substrate 10 after completion of the heat treatment process can be shortened. The productivity of the process can be greatly improved.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치용 히터의 구성을 나타내는 사시도. 1 is a perspective view showing the configuration of a heater for a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 a 부분을 상세하게 나타내는 단면 사시도.FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing portion a of FIG. 1 in detail. FIG.

도 3은 도 1의 a 부분을 상세하게 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing a portion a of FIG. 1 in detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터가 적용된 열처리 장치의 구성을 나타내는 사시도. Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a heat treatment apparatus to which a heater is applied according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 열처리 장치에서 기판과 히터의 배열 상태를 나타내는 사시도. 5 is a perspective view illustrating an arrangement state of a substrate and a heater in the heat treatment apparatus of FIG. 4.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 기판10: Substrate

12: 홀더12: holder

100: 히터 100: heater

120: 제1 관120: the first tube

140: 제2 관140: second tube

160: 제3 관160: third tube

170: 열선170: heating wire

180: 단자180: terminal

300: 열처리 장치300: heat treatment device

310: 챔버310: chamber

320: 프레임320: frame

330: 도어330: door

340: 커버340: cover

350: 보트350: boat

Claims (9)

삭제delete 소정의 막이 형성되어있는 기판을 열처리하는 열처리 장치에서 상기 기판에 인가되는 열을 공급하는 히터로서,A heater for supplying heat applied to the substrate in a heat treatment apparatus for heat-treating a substrate on which a predetermined film is formed, 상기 히터는,The heater, 제1 관;First tube; 상기 제1 관의 외주면에 감기면서 설치되는 코일형 열선; 및 A coil-type hot wire installed while being wound around the outer circumferential surface of the first tube; And 상기 제1 관과 일정한 간격을 가지면서 상기 제1 관을 둘러싸는 제2 관A second tube surrounding the first tube with a predetermined distance from the first tube; 을 포함하며,Including; 상기 제1 관의 중앙 공간을 통하여 상기 기판에 대하여 열처리 공간을 제공하는 챔버 내부를 냉각하기 위한 냉각용 가스가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 히터.And a cooling gas for cooling the inside of the chamber that provides the heat treatment space with respect to the substrate through the central space of the first pipe. 소정의 막이 형성되어있는 기판을 열처리하는 열처리 장치에서 상기 기판에 인가되는 열을 공급하는 히터로서,A heater for supplying heat applied to the substrate in a heat treatment apparatus for heat-treating a substrate on which a predetermined film is formed, 상기 히터는,The heater, 제1 관;First tube; 상기 제1 관의 외주면에 감기면서 설치되는 코일형 열선; A coil-type hot wire installed while being wound around the outer circumferential surface of the first tube; 상기 제1 관과 일정한 간격을 가지면서 상기 제1 관을 둘러싸는 제2 관; 및 상기 제2 관과 일정한 간격을 가지면서 상기 제2 관을 둘러싸는 제3 관A second tube surrounding the first tube at regular intervals from the first tube; And a third tube surrounding the second tube at regular intervals from the second tube. 을 포함하며,Including; 상기 제1 관의 중앙 공간 및 상기 제2 관과 상기 제3 관 사이의 공간 중 적어도 하나의 공간을 통하여 상기 기판에 대하여 열처리 공간을 제공하는 챔버 내부를 냉각하기 위한 냉각용 가스가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 히터.Through the at least one of the central space of the first tube and the space between the second tube and the third tube to allow the cooling gas for cooling the inside of the chamber that provides the heat treatment space for the substrate flows. Heater characterized by the above-mentioned. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 열선의 재질은 니크롬 또는 칸탈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 히터.The material of the heating wire is a heater, characterized in that any one of nichrome or cantal. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 열선의 피치는 상기 제1 관 상의 위치에 관계없이 동일하거나 상기 제1 관 상의 위치에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 히터.And the pitch of the heating wire is the same or is changed according to the position on the first tube regardless of the position on the first tube. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 관 및 상기 제2 관의 재질은 석영인 것을 특징으로 하는 히터.Heater, characterized in that the material of the first tube and the second tube is quartz. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1 관, 상기 제2 및 상기 제3 관의 재질은 석영인 것을 특징으로 하는 히터.Heater, characterized in that the material of the first tube, the second and the third tube is quartz. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 코일형 열선이 감겨져 있는 제1 관은 상기 제2 관 또는 상기 제3 관으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 히터.And the first pipe wound around the coiled heating wire is detachable from the second pipe or the third pipe. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 열처리 장치는 복수개의 기판을 동시에 열처리할 수 있는 배치형 열처리 장치로서,The heat treatment apparatus is a batch heat treatment apparatus capable of simultaneously heat treating a plurality of substrates, 상기 복수개의 기판에 대하여 열처리 공간을 제공하는 챔버; A chamber providing a heat treatment space for the plurality of substrates; 상기 복수개의 기판이 로딩되어 지지되는 보트; 및A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported; And 상기 기판의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 히터 유닛 - 상기 히터 유닛은 상기 복수개의 히터를 포함함 -;A plurality of heater units disposed at regular intervals along the stacking direction of the substrate, wherein the heater unit includes the plurality of heaters; 을 포함하고,Including, 상기 기판은 상기 복수개의 히터 유닛 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 히터.And the substrate is disposed between the plurality of heater units.
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