KR101417291B1 - 히터 유닛, 팬 필터 유닛 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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가츠야 야마다
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은 히터 유닛을 통과하는 공기를 균일하게 효율적으로 가열할 수 있고, 히터 유닛의 주위에 배치되는 부품에 대한 히터로부터의 열전달을 억제할 수 있는 히터 유닛, 이 히터 유닛을 이용한 팬 필터 유닛, 이 팬 필터 유닛을 이용한 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시형태에 따른 히터 유닛(15)은, 선형의 발열체(26)를 평면형으로 깔아놓아 형성된 평면형 히터(22)와, 열전도성이 높은 재료로 망형으로 형성되고, 평면형 히터(22)의 적어도 한쪽면측에 이 평면형 히터(22)에 대향시켜 배치된 제1 망상체(23)와, 제1 망상체(23)보다 열전도성이 낮은 재료로 망형으로 형성되고, 제1 망상체(23)에 있어서의 평면형 히터(22)에 대향한 면의 반대측의 면에 대향시켜 배치된 제2 망상체(24, 25)를 구비한다.

Description

히터 유닛, 팬 필터 유닛 및 기판 처리 장치{HEATER UNIT, FAN FILTER UNIT, AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명의 실시형태는, 히터 유닛, 이 히터 유닛을 이용한 팬 필터 유닛, 이 팬 필터 유닛을 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판 처리 공정에서는, 기판 처리시의 불량 발생 방지를 위해 기판 처리 장치 내의 먼지를 억제한 환경에서 기판 처리를 행할 필요가 있다. 기판 처리 장치 내의 먼지의 억제는, 필터를 이용하여 먼지를 포집한 청정한 공기를 기판 처리 장치 내에 공급함으로써 행해지고 있다.
또한, 기판 처리 공정에서는, 처리 환경의 온도를 높임으로써 처리 반응을 활발화시켜 처리 속도를 빠르게 할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 때문에, 온풍을 발생시키는 온풍 발생 장치를 기판 처리 장치와 별개로 설치하고, 온풍 발생 장치에서 발생시킨 온풍을 기판 처리 장치 내에 공급하며, 기판 처리 장치 내에 공급되는 온풍 중의 먼지를 필터를 이용하여 포집하고 있다. 또한, 온풍 발생 장치는, 하우징과, 하우징 내에 수납된 히터와, 하우징 내에 공기를 보내는 팬을 구비하고, 온풍 발생 장치와 기판 처리 장치의 사이에 송풍 덕트가 접속되어 있다. 송풍 덕트의 기판 처리 장치의 입구 부분에는, 먼지를 포집하는 필터가 설치되어 있다.
한편, 온풍 발생 장치와 기판 처리 장치를 별개로 설치하지 않고서, 기판 처리 장치 내에 청정한 온풍을 공급하도록 한 장치로서는, 팬과 히터와 필터를 구비한 팬 필터 유닛을 기판 처리 장치의 상부에 설치한 것이 알려져 있다.
그러나, 온풍 발생 장치와 기판 처리 장치를 별개로 설치하고, 온풍 발생 장치에서 발생시킨 온풍을 송풍 덕트를 통해 기판 처리 장치 내에 공급하는 방식은, 온풍 발생 장치를 설치하는 스페이스가 필요하여, 기판 처리 장치와 온풍 발생 장치를 포함한 장치 전체의 설치 스페이스가 커진다.
또한, 온풍 발생 장치에 접속된 기판 처리 장치가 복수 있는 경우에는, 온풍 발생 장치와 각 기판 처리 장치를 접속하는 송풍 덕트의 길이가 각 기판 처리 장치마다 상이한 경우가 있고, 송풍 덕트의 길이가 상이함에 따라 각 기판 처리 장치에 공급되는 온풍의 온도가 불균일해지기 쉽다. 각 기판 처리 장치에 공급되는 온풍의 온도가 불균일해지면, 각 기판 처리 장치 내에서 처리되는 반도체 웨이퍼 등의 품질이 불균일해진다.
또한, 히터를 포함하는 팬 필터 유닛을 사용한 경우에는, 히터의 열이 필터에 전해지기 쉽다. 필터의 내열 온도는 60℃ 정도이기 때문에, 히터로부터의 열이 필터에 전해짐으로써 필터가 예컨대 변형되어 열화되고, 먼지의 포집 성능이 저하된다.
본 발명은 상기한 바를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 히터 유닛을 통과하는 공기를 균일하게 효율적으로 가열할 수 있고 히터 유닛의 주위에 배치되는 부품에 대한 히터로부터의 열전달을 억제할 수 있는 히터 유닛, 이 히터 유닛을 이용한 팬 필터 유닛, 이 팬 필터 유닛을 이용한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 따른 제1 특징은, 히터 유닛에 있어서, 선형의 발열체를 평면형으로 깔아 형성된 평면형 히터와, 열전도성이 높은 재료로 망형으로 형성되고, 평면형 히터의 적어도 한쪽면측에 이 평면형 히터에 대향시켜 배치된 제1 망상체와, 제1 망상체보다 열전도성이 낮은 재료로 망형으로 형성되고, 제1 망상체에 있어서 평면형 히터에 대향한 면의 반대측의 면에 대향시켜 배치된 제2 망상체를 구비하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 따른 제2 특징은, 팬 필터 유닛에 있어서, 공기를 송풍하는 팬을 갖는 팬 유닛과, 송풍되는 공기 중의 먼지를 포집하는 필터를 갖는 필터 유닛과, 제1 망상체와 제2 망상체가 설치되어 있는 측의 면을 필터 유닛에 대향시켜 팬 유닛과 필터 유닛의 사이에 배치한 제1 특징에 따른 히터 유닛을 구비하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 따른 제3 특징은, 기판 처리 장치에 있어서, 내부에 기판 처리를 위한 기구가 설치된 하우징과, 이 하우징에 부착되어 하우징 내에 공기를 공급하는 제2 특징에 따른 팬 필터 유닛을 구비하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는 팬 필터 유닛을 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 히터 유닛을 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 히터 유닛의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 5(a)는 시즈 히터(sheath heater)를 도시하는 종단측면도이고, (b)는 시즈 히터를 도시하는 종단정면도이다.
도 6은 히터 유닛의 전기적 접속 구조를 도시하는 모식도이다.
도 7은 팬히터 유닛의 전기적 접속 구조를 도시하는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 팬 필터 유닛을 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 팬 필터 유닛을 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 평면형 히터를 도시하는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 평면형 히터의 배선 구성을 도시하는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 평면형 히터의 배선 구성을 도시하는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 리본 히터를 이용한 평면형 히터를 도시하는 평면도이다.
(제1 실시형태)
본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 대해서, 도 1 내지 도 7에 기초하여 설명한다.
기판 처리 장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 내부에 기판 처리를 위한 기구가 설치된 하우징인 처리 박스(2)와, 처리 박스(2) 내에 설치된 컵(3)과, 컵(3) 내에 설치되어 기판(W)을 수평 상태로 유지하는 유지 테이블(4)과, 유지 테이블(4)을 수평면 내에서 회전시키는 회전 기구(5)와, 유지 테이블(4) 상의 기판(W)에 대하여 위쪽으로부터 처리액을 공급하는 공급 노즐(6)과, 공급 노즐(6)을 기판(W)의 표면을 따라서 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구(7)와, 처리 박스(2)의 천장부에 설치된 팬 필터 유닛(8)을 구비하고 있다. 회전 기구(5)는 유지 테이블(4)을 회전시키는 모터(9)를 구비하고, 이동 기구(7)는 공급 노즐(6)을 수평 방향으로 이동시키는 모터(10)를 구비하고 있다. 공급 노즐(6)에는 배관(11, 12)의 일단측이 접속되고, 한쪽의 배관(11)의 타단측은 처리액을 공급하는 처리액 공급부(도시하지 않음)에 접속되며, 다른쪽의 배관(12)의 타단측은 기체를 공급하는 기체 공급부(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 컵(3)은, 회전하는 기판(W) 상에서 비산하는 처리액을 수취하는 역할을 한다.
팬 필터 유닛(8)은 도 2에 도시한 바와 같이, 팬 유닛(13)과, 필터 유닛(14)과, 이들 팬 유닛(13)과 필터 유닛(14)의 사이에 배치된 히터 유닛(15)을 구비하고 있다.
팬 유닛(13)은 케이스(16)를 갖고, 이 케이스(16) 내에 팬인 프로펠러 팬(17)이 수용되어 있다. 또한, 케이스(16)는 히터 유닛(15)과 필터 유닛(14)의 외주부를 덮는 위치까지 연장되어 있다.
필터 유닛(14)은 필터 유지 프레임(18)을 갖고, 이 필터 유지 프레임(18) 내에 주름상자형상으로 절첩된 필터(19)가 유지되어 있다.
히터 유닛(15)은, 히터 프레임(20)과 히터 프레임 덮개(21)를 갖고, 이들 히터 프레임(20)과 히터 프레임 덮개(21)에 의해서 히터 유닛(15)의 구성 부품이 유지되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 평면형 히터(22)와, 열전도성이 높은 재료인 알루미늄으로 망형으로 형성된 제1 망상체인 한 쌍의 알루미늄제 망(23)과, 열전도율이 알루미늄보다 약 1/10으로 낮은 스테인리스를 재료로 하여 망형으로 형성된 첫번째의 제2 망상체인 한 쌍의 스테인리스제 망(24)과, 열전도율이 알루미늄보다 약 1/200으로 낮은 유리 섬유를 재료로 하여 망형으로 형성된 두번째의 제2 망상체인 한 쌍의 유리 섬유제 망(25)이, 히터 유닛(15)에 포함되어 있다.
평면형 히터(22)는, 선형의 발열체, 예컨대, 시즈 히터(26)를 인접하여 위치하는 부분의 간격이 일정해지도록 소용돌이형상으로 깔아놓음으로써 평면형으로 형성되어 있다. 또한, 시즈 히터(26)는 도 5에 도시한 바와 같이, 스테인리스 등의 금속제 파이프(27) 내에 발열선(28)을 통과시키고, 파이프(27)와 발열선(28)과의 사이에 절연물(29)을 충전함으로써 형성되어 있다. 도 3을 다시 참조해 보면, 평면형 히터(22)의 양단에는 통전용 인출선(30)의 일단측이 접속되고, 평면형 히터(22)의 표면에는 평면형 히터(22)의 온도를 측정하는 제1 온도 측정부인 히터 온도 측정용 열전대(31)가 부착되어 있다.
한 쌍의 알루미늄제 망(23)은, 평면형 히터(22)를 양면측으로부터 사이에 끼우는 위치에 배치되고, 알루미늄제 망(23)의 한쪽의 면은 평면형 히터(22)에 대하여 복수 개소에서 점 접촉하고 있다(도 4 참조). 알루미늄제 망(23)의 표면에는, 이 알루미늄제 망(23)의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부인 망 온도 측정용 열전대(32)가 부착되어 있다. 또한, 알루미늄제 망(23)의 외주측의 일부에는 노치부(33)가 형성되고, 이 노치부(33) 내에는 서모스탯(34)이 배치되어 있다.
한 쌍의 스테인리스제 망(24)은, 알루미늄제 망(23)에 있어서의 평면형 히터(22)에 접촉한 면의 반대측의 면에 대향시켜, 평면형 히터(22)와 한 쌍의 알루미늄제 망(23)을 사이에 끼우는 위치에 배치되어 있다. 이 스테인리스제 망(24)에는, 서모스탯(34)에 있어서 열전도성이 높은 부분인 감열면(34a)이 접촉하여, 스테인리스제 망(24)의 온도 상승이 서모스탯(34)에 의해 감시되고 있다.
한 쌍의 유리섬유제 망(25)은, 스테인리스제 망(24)에 있어서 알루미늄제 망(23)에 대향한 면의 반대측의 면에 대향시켜, 평면형 히터(22)와 한 쌍의 알루미늄제 망(23)과 한 쌍의 스테인리스제 망(24)을 사이에 끼우는 위치에 배치되어 있다.
이들 알루미늄제 망(23)과 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25)의 주연부는, 도 4에 도시한 바와 같이 히터 프레임(20)과 히터 프레임 덮개(21)에 의해 협지되고, 히터 프레임(20)과 히터 프레임 덮개(21)는 복수의 고정 나사(35)에 의해 고정되어 있다. 또한, 알루미늄제 망(23)과 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25)의 그물눈 부분에는 고정 나사(36)가 삽통되어 있다. 고정 나사(36)의 선단부에는 너트(37)가 나사 결합되어, 이들 망(23∼25)이 체결 고정되어 있다.
알루미늄제 망(23)과 유리섬유제 망(25)은 가요성을 갖는 강성이 낮은 망이다. 이에 비하여, 스테인리스제 망(24)은 강성이 높은 망이다. 이들 알루미늄제 망(23)과 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25)을 적층하여 고정 나사(35, 36)를 이용하여 고정함으로써, 스테인리스제 망(24)이 보강 부재로서 기능하고, 알루미늄제 망(23)과 유리섬유제 망(25)의 휨이 방지된다.
다음에, 히터 유닛(15)의 전기적 접속 구조를 도 6에 기초하여 설명한다.
일단측이 평면형 히터(22)의 양단에 접속된 통전용 인출선(30)의 타단측은, 평면형 히터(22)에 대한 통전 상태를 제어하는 온도 제어부인 히터 제어 유닛(38)에 접속되어 있다. 또한, 이 히터 제어 유닛(38)에는, 평면형 히터(22)의 온도를 측정하는 히터 온도 측정용 열전대(31)가 접속되어 있다. 그리고, 히터 제어 유닛(38)은, 히터 온도 측정용 열전대(31)의 측정치가 설정치가 되도록 평면형 히터(22)에 대한 통전 상태를 제어하고 있다.
알루미늄제 망(23)의 온도를 측정하는 망 온도 측정용 열전대(32)는, 팬 필터 유닛(8)의 전체를 제어하는 메인 컨트롤러(39)에 접속되어 있다. 이 메인 컨트롤러(39)에는, 히터 제어 유닛(38)과 통지부(40)가 접속되어 있다. 통지부(40)는, 망 온도 측정용 열전대(32)의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에, 경보를 발보한다. 또한, 메인 컨트롤러(39) 내에는 통전 차단부(41)가 설치되고, 이 통전 차단부(41)는, 망 온도 측정용 열전대(32)의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에, 평면형 히터(22)에 대한 통전을 차단하는 신호를 히터 제어 유닛(38)에 대하여 출력한다.
서모스탯(34)은, 히터 제어 유닛(38)에 접속되어 있다. 서모스탯(34)의 내부에는 전기 접점(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 이 전기 접점은 스테인리스제 망(24)의 온도의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에 오프가 된다. 서모스탯(34)의 전기 접점이 오프가 됨으로써, 평면형 히터(22)에 대한 통전이 차단된다.
다음에, 히터 유닛(15)을 포함하는 팬 필터 유닛(8)의 전기적 접속 구조를 도 7에 기초하여 설명한다. 또한, 도 6에서 설명한 부분은 생략한다.
팬 유닛(13)에는, 프로펠러 팬(17)의 회전을 제어하는 팬 컨트롤러(42)가 설치되고, 팬 컨트롤러(42)는 메인 컨트롤러(39)에 접속되어 있다. 팬 컨트롤러(42)로부터 메인 컨트롤러(39)에 대해 프로펠러 팬(17)의 회전 상태를 통지하는 신호가 출력된다. 예컨대, 프로펠러 팬(17)의 회전 상태가 이상 상태인 경우에 신호가 출력된다. 메인 컨트롤러(39)로부터 팬 컨트롤러(42)에 대해 프로펠러 팬(17)에 의한 풍량을 제어하는 신호가 출력된다. 예컨대, 평면형 히터(22)에 대한 통전이 차단된 경우에, 이 차단으로부터 일정 시간 경과 후 또는 망 온도 측정용 열전대(32)의 측정치가 설정치 이하로 저하한 후에 프로펠러 팬(17)의 회전을 정지시키는 신호가 출력된다.
이러한 구성에 있어서, 기판 처리 장치(1)의 처리 박스(2) 내에서는, 유지 테이블(4) 상의 기판(W)에 대하여 공급 노즐(6)로부터 처리액이 공급되고, 기판 처리가 행해진다. 이 처리 박스(2) 내에는, 팬 필터 유닛(8)에 의해 청정화되어 가열된 공기가 공급된다. 이 때문에, 처리 박스(2) 내가 먼지가 없는 환경이 되고, 공기 중의 먼지에 기인하는 기판 처리 시의 불량 발생이 방지된다. 또한, 처리 박스(2) 내에 공급되는 공기가 가열됨으로써, 처리 박스(2) 내에서의 기판 처리가 촉진되어 생산성이 향상된다.
다음에, 처리 박스(2) 내에 공급되는 공기의 가열에 대해서 설명한다. 기판 처리 시에는, 평면형 히터(22)와 프로펠러 팬(17)에 통전된다. 평면형 히터(22)에 통전됨으로써 평면형 히터(22)가 발열하고, 이 열은, 평면형 히터(22)에 접촉하여 배치되어 있는 열전도성이 높은 알루미늄으로 형성된 알루미늄제 망(23)에 열전도되어, 평면형 히터(22)와 알루미늄제 망(23)의 온도가 상승한다. 한편, 프로펠러 팬(17)에 대한 통전에 의해 프로펠러 팬(17)이 회전하고, 프로펠러 팬(17)의 회전에 수반하여 공기가 평면형 히터(22)와 알루미늄제 망(23)을 향하여 송풍된다. 송풍된 공기는 평면형 히터(22)와 알루미늄제 망(23)을 통과할 때에 가열되고, 가열된 공기는 필터(19)를 통과하여 처리 박스(2) 내에 공급된다.
여기서, 평면형 히터(22)는 선형의 시즈 히터(26)를 소용돌이형상으로 깔아 평면형으로 형성되고, 이 평면형 히터(22)에 열전도성이 높은 알루미늄제 망(23)이 접촉하며, 알루미늄제 망(23)이 히터 유닛(15) 내의 전역에서 균일하게 가열된다. 이 때문에, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기가 알루미늄제 망(23)으로부터의 열에 의해 히터 유닛(15) 내의 영역의 전역에서 대략 균일하게 가열되고, 필터(19)를 통과하여 처리 박스(2) 내에 공급된 공기의 온도가 처리 박스(2) 내의 각부에서 균일해진다. 이에 따라, 처리 박스(2) 내에서의 기판 처리 성능을 안정시킬 수 있고, 처리되는 기판(W)의 품질을 안정화시킬 수 있다.
또한, 평면형 히터(22)의 열은 열전도성이 높은 알루미늄제 망(23)에 대하여 양호하게 전해지기 때문에, 평면형 히터(22)의 발열 상태에 변동이 있는 경우라도, 알루미늄제 망(23)은 균일하게 가열되므로, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기를 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 히터 유닛(15)에 있어서는, 평면형 히터(22)와, 한 쌍의 알루미늄제 망(23)이 고온이 되고, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기는 평면형 히터(22)와 한 쌍의 알루미늄제 망(23)에 의해 3회 가열되게 된다. 이 때문에, 평면형 히터(22)의 발열 온도를 억제한 경우라도 히터 유닛(15)을 통과하는 공기의 가열을 촉진할 수 있고, 평면형 히터(22)에 대한 통전량을 낮춰 에너지 절약을 도모할 수 있으며, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기를 효율적으로 가열할 수 있다.
한편, 평면형 히터(22)와 한 쌍의 알루미늄제 망(23)을 사이에 끼우는 위치에는 스테인리스제 망(24)이 배치되어 있고, 이 스테인리스제 망(24)은 열전도율이 알루미늄의 약 1/10으로 낮은 스테인리스로 형성되어 있다. 이 때문에, 알루미늄제 망(23)과 스테인리스제 망(24)이 접촉하고 있는 경우라도, 알루미늄제 망(23)으로부터 스테인리스제 망(24)으로의 열전도가 억제된다. 또한, 한 쌍의 스테인리스제 망(24)을 사이에 끼운 위치에는 유리섬유제 망(25)이 배치되어 있고, 이 유리섬유제 망(25)은 열전도율이 알루미늄의 약 1/200으로 낮은 유리섬유로 형성되어 있다. 따라서, 이들 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25)이 설치되어 있음으로써, 평면형 히터(22)에서 발생한 열이 히터 유닛(15)의 주위에 배치되는 부품인 필터(19)에 열전달되는 것을 억제할 수 있고, 예컨대 필터(19)가 가열되어 변형되는 것에 의해 열화되어 먼지의 포집 성능이 저하된다는 사태의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 히터 유닛(15)은, 선형의 시즈 히터(26)를 소용돌이형상으로 깔아놓은 평면형 히터(22)와, 망형의 부재인 알루미늄제 망(23), 스테인리스제 망(24), 유리섬유제 망(25)이 설치되어 있는 구조이기 때문에, 프로펠러 팬(17)에 의해 송풍된 공기에 대한 저항을 작게 억제할 수 있고, 프로펠러 팬(17)에 의해 송풍된 공기는 히터 유닛(15) 내를 원활하게 통과한다. 이 때문에, 송풍되는 공기가 히터 유닛(15) 내에서 국부적으로 체류하고, 이 체류에 의해서 히터 유닛(15) 내의 공기가 부분적으로 고온이 된다는 사태나, 처리 박스(2) 내의 온도가 국소적으로 높아져 처리 박스(2) 내에서의 기판 처리 성능이 불안정해진다는 사태의 발생을 방지할 수 있다.
이어서, 히터 유닛(15)에서의 온도 제어에 대해서 설명한다. 평면형 히터(22)의 표면에는, 이 평면형 히터(22)의 온도를 측정하는 히터 온도 측정용 열전대(31)가 부착되고, 이 히터 온도 측정용 열전대(31)는 히터 제어 유닛(38)에 접속되어 있다. 그리고, 히터 제어 유닛(38)은, 히터 온도 측정용 열전대(31)의 측정치가 설정치가 되도록 평면형 히터(22)에 대한 통전을 제어하고 있다. 이 때문에, 평면형 히터(22)의 온도가 설정치로 유지되고, 처리 박스(2) 내에 공급되는 공기의 온도를 설정치로 유지할 수 있다.
또한, 알루미늄제 망(23)의 표면에는, 이 알루미늄제 망(23)의 온도를 측정하는 망 온도 측정용 열전대(32)가 부착되어 있다. 이 망 온도 측정용 열전대(32)는, 메인 컨트롤러(39)에 접속되어 있다. 그리고, 이 메인 컨트롤러(39)에는, 망 온도 측정용 열전대(32)의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에 경보를 발보하는 통지부(40)가 접속되어 있다. 이 때문에, 기판 처리 작업의 작업원은 통지부(40)로부터 발보된 경보에 의해 알루미늄제 망(23)의 온도가 설정치 이상으로 상승한 것을 알 수 있고, 필요한 대책을 강구할 수 있다. 또한, 망 온도 측정용 열전대(32)의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에는, 메인 컨트롤러(39)의 통전 차단부(41)로부터 히터 제어 유닛(38)에 대하여, 평면형 히터(22)에 대한 통전을 차단하는 신호가 출력되고, 평면형 히터(22)에 대한 통전이 차단된다. 이에 따라, 알루미늄제 망(23)의 온도가 설정치 이상으로 상승한 상태인 채로 기판 처리 작업을 계속한다는 사태의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 스테인리스제 망(24)의 온도를 측정하는 서모스탯(34)이 설치되고, 스테인리스제 망(24)의 온도가 설정치 이상이 된 경우에 서모스탯(34) 내의 전기 접점이 오프가 되며, 전기 접점이 오프가 됨으로써 평면형 히터(22)에 대한 통전이 차단된다. 이에 따라, 스테인리스제 망(24)의 온도가 설정치 이상이 된 상태인 채로 기판 처리 작업을 계속한다는 사태의 발생을 방지할 수 있다. 특히, 이 서모스탯(34)이 설치되어 있음으로써, 소프트적으로 동작하는 기기에 트러블이 발생했기 때문에 평면형 히터(22)에 대한 통전 차단을 소프트적으로 행할 수 없는 경우라도, 스테인리스제 망(24)의 온도가 설정치 이상으로 상승한 경우에는 평면형 히터(22)에 대한 통전을 자동적으로 차단할 수 있고, 기판 처리 장치(1)의 안전성을 높일 수 있다.
또한, 제1 실시형태에서는, 평면형 히터(22)와 알루미늄제 망(23)을 접촉시켜 배치한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이들을 반드시 접촉시킬 필요는 없고, 평행하게 대향시켜 근접 배치해도 좋다. 평면형 히터(22)와 알루미늄제 망(23)을 접촉시키지 않더라도 평행하게 대향시켜 근접 배치함으로써, 열전도성이 높은 알루미늄제 망(23)은 평면형 히터(22)로부터의 열에 의해 충분히 가열된다.
또한, 제1 실시형태에서는, 제1 망상 부재, 제2 망상 부재로서, 선형 부재를 엮어 형성한 알루미늄제 망(23) 및 스테인리스제 망(24)을 예로 들어 설명했지만, 여기서 말하는 망상 부재란 이것에 한정하지 않고, 평판형상의 부재에 복수의 구멍을 펀칭한 것도 망상 부재에 포함된다.
또한, 제1 실시형태에서는, 평면형 히터(22)의 양면측에 알루미늄제 망(23)과 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25)을 배치한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이들 망(23∼25)은, 평면형 히터(22)의 한쪽면측에 있어서 필터 유닛(14)에 대향하는 측에만 배치해도 좋다.
또한, 제1 실시형태에서는, 제2 망상체로서 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25)을 설치한 경우를 예로 들어 설명했지만, 스테인리스제 망(24)과 유리섬유제 망(25) 중 어느 한쪽만을 설치해도 좋다.
또한, 제1 실시형태에서는, 망 온도 측정용 열전대(32)의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에, 경보를 발하는 통지부(40)와, 평면형 히터(22)에 대한 통전을 차단하는 신호를 히터 제어 유닛(38)에 대하여 출력하는 통전 차단부(41)를 설치한 경우를 예로 들어 설명했지만, 통지부(40)와 통전 차단부(41) 중 어느 한쪽만을 설치해도 좋다.
또한, 제1 실시형태에서는, 히터 제어 유닛(38)과 메인 컨트롤러(39)를 나누었지만, 일체의 컨트롤러이어도 좋다.
또한, 망 온도 측정용 열전대(32)는, 알루미늄제 망(23)의 온도를 측정했지만, 시즈 히터(26)의 히터 온도 측정용 열전대(31)와는 상이한 장소의 표면에 부착하여, 시즈 히터(26)의 표면 온도를 측정해도 좋다.
서모스탯(34)의 설치 위치에 관해서는, 제1 실시형태에서는, 평면형 히터(22)의 외주부에 설치한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이 서모스탯(34)의 설치위치에 관해서는 특별히 제약은 없고, 예컨대 평면형 히터(22)의 중앙부측에 설치해도 좋다. 서모스탯(34)은, 이 서모스탯(34)을 설치한 개소의 온도가 설정치 이상으로 상승한 경우에 평면형 히터(22)에 대한 통전을 차단하는 기능을 가지면 좋고, 서모스탯(34)의 설치 위치에 따라서 통전을 차단하는 온도를 임의로 설정할 수 있다. 또한, 복수의 서모스탯을 사용하여 복수 개소의 온도 상승을 검지하는 경우는, 예컨대 배선을 직렬 배선하여, 어느 하나의 서모스탯이 통전 차단 온도에 도달한 경우에 평면형 히터(22)에 대한 통전을 차단할 수 있는 회로 구성으로 해 두면 좋다.
(제2 실시형태)
본 발명의 제2 실시형태에 따른 팬 필터 유닛(51)을, 도 8에 기초하여 설명한다. 또한, 제2 실시형태 및 이하에 설명하는 다른 실시형태에 있어서는, 선행하여 설명한 실시형태의 구성 요소와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
제2 실시형태에 따른 팬 필터 유닛(51)의 기본적 구성은 도 2 및 도 7에 도시한 팬 필터 유닛(8)과 동일하고, 팬 유닛(52)과 필터 유닛(14)과 히터 유닛(15)을 구비하고 있다.
제2 실시형태의 팬 유닛(52)과 제1 실시형태의 팬 유닛(13)의 차이점은, 사용되는 팬이 프로펠러 팬(17) 대신에 시로코 팬(53)인 점과, 시로코 팬(53)에 의해 송풍되는 공기의 송풍 방향을 따른 히터 유닛(15)의 상류측에, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기의 유속과 풍향을 균일화하는 정류체로서 정류판(54)이 설치되어 있는 점이다. 정류판(54)은, 평판(55)에 복수의 구멍(56)을 개구하는 것에 의해 형성되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 시로코 팬(53)이 구동됨으로써 케이스(16) 밖의 공기가 시로코 팬(53) 내에 흡입되고, 흡입된 공기가 시로코 팬(53)의 외주부에 형성되어 있는 개구부(57)로부터 뿜어져 나온다. 개구부(57)로부터 뿜어져 나온 공기는, 시로코 팬(53)의 케이스(16)와 정류판(54)으로 구획된 공간 내에 일단 저류되어 압력이 상승되고, 구멍(56)을 통과하여 히터 유닛(15)측에 뿜어져 나온다. 구멍(56)으로부터 뿜어져 나온 공기는 유속과 풍향이 균일화되어, 히터 유닛(15)을 통과한다.
이에 따라, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기가 균일하게 가열되고, 또한 필터(19)의 통과 상태도 균일해진다. 그리고, 필터(19)를 통과한 공기가 공급되는 처리 박스(2) 내의 온도가 처리 박스(2) 내의 각부에서 균일해지고, 처리 박스(2) 내에서의 기판 처리 성능을 안정시킬 수 있으며, 처리되는 기판(W)의 품질을 안정화시킬 수 있다.
(제3 실시형태)
본 발명의 제3 실시형태에 따른 팬 필터 유닛(61)을, 도 9에 기초하여 설명한다.
제3 실시형태에 따른 팬 필터 유닛(61)의 기본적 구성은 도 8에 도시한 팬 필터 유닛(51)과 동일하고, 팬 유닛(62)과 필터 유닛(14)과 히터 유닛(15)을 구비하고 있다. 팬 유닛(62)과 팬 유닛(52)의 차이점은, 팬 유닛(52)에서는 정류체로서 정류판(54)을 설치한 데 비하여, 팬 유닛(62)에서는 정류체로서 프로펠러 팬(63)을 설치한 점이다. 프로펠러 팬(63)은, 시로코 팬(53)의 중심측에 있어서 시로코 팬(53)과 히터 유닛(15)의 사이에 배치되고, 프로펠러 팬(63)과 시로코 팬(53)은 모터(64)를 공유하고 있다.
이러한 구성에 있어서, 시로코 팬(53)이 구동됨으로써 히터 유닛(15)측에 송풍되는 공기는, 시로코 팬(53)의 중심측에 있어서 적어진다. 유속이 작아짐으로써 히터 유닛(15)에서 가열된 공기가 시로코 팬(53)의 하부에서 정체되거나, 혹은 히터 유닛(15)으로부터 상승해 오는 경우가 있다. 따라서, 시로코 팬(53)의 중심측에 프로펠러 팬(63)을 설치함으로써, 시로코 팬(53)의 중심측에 있어서 가열된 공기를 히터 유닛(15)측으로 송풍하거나, 혹은 주변부가 가열되어 있지 않은 공기와 교반한다.
이에 따라, 히터 유닛(15)을 통과하는 공기가 균일하게 가열되고, 필터(19)를 통과한 공기가 공급되는 처리 박스(2) 내의 온도가 처리 박스(2) 내의 각부에서 균일해지며, 처리 박스(2) 내에서의 기판 처리 성능을 안정시킬 수 있고, 처리되는 기판(W)의 품질을 안정화시킬 수 있다.
또한, 정류체로서는, 제2 실시형태에서 설명한 정류판(54)과, 제3 실시형태에서 설명한 프로펠러 팬(63) 모두를 설치해도 좋다.
(제4 실시형태)
본 발명의 제4 실시형태에 따른 히터 유닛(71)을 도 10에 기초하여 설명한다. 히터 유닛(71)의 기본적 구조는 도 6에 도시한 히터 유닛(15)과 동일하다. 히터 유닛(71)과 히터 유닛(15)의 차이점은, 히터 유닛(15)이 시즈 히터(26)를 소용돌이형상으로 깔아 평면형으로 형성한 평면형 히터(22)를 갖는 데 비하여, 히터 유닛(71)은 시즈 히터(26)를 지그재그형상으로 깔아 평면형으로 형성한 평면형 히터(72)를 갖는 점이다.
평면형 히터(72)는, 파이프(27)(도 5 참조)에 있어서의 인접하여 위치하는 부분끼리의 간격이 대략 일정하게 되도록 깔려져 있다.
이러한 구성에 있어서, 평면형 히터(72)는 선형의 시즈 히터(26)를 지그재그형상으로 깔아 평면형으로 형성되어 있다. 이 때문에, 히터 유닛(71)을 통과하는 공기가 히터 유닛(71) 내의 영역의 전체에서 대략 균일하게 가열되고, 필터(19)(도 7 참조)를 통과하여 처리 박스(2)(도 1 참조) 내에 공급되는 공기의 온도를 처리 박스(2) 내에서 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 처리 박스(2) 내에서의 기판 처리 성능을 안정시킬 수 있고, 처리되는 기판(W)의 품질을 안정화시킬 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
본 발명의 그 밖의 실시형태에 관해서, 도 11 내지 도 13에 기초하여 설명한다.
도 11은, 시즈 히터(26)(도 5 참조)를 소용돌이형상으로 깔아 평면형으로 형성한 평면형 히터(81)의 일 형태이며, 도 12는, 시즈 히터(26)를 지그재그형상으로 설비하여 평면형으로 형성한 평면형 히터(82)의 일 형태이다. 도 11에 도시한 평면형 히터(81) 및 도 12에 도시한 평면형 히터(82)에서는, 시즈 히터(26)를 두겹으로 접은 상태로 깔고 있고, 한 쌍의 통전용 인출선(30)이 근접하여 위치하기 때문에, 통전용 인출선(30)의 배선 처리를 간단화할 수 있다. 도 13은, 선형의 발열체로서 리본 히터(83)를 이용하고, 리본 히터(83)를 지그재그형상으로 깔아놓음으로써 평면형 히터(84)를 형성하고 있다.
이상 설명한 적어도 하나의 실시형태에 따르면, 히터 유닛이 선형의 발열체를 평면형으로 깔아 형성된 평면형 히터와, 열전도성이 높은 재료로 망형으로 형성되어 평면형 히터의 적어도 한쪽면측에 접촉시켜 배치된 제1 망상체와, 제1 망상체보다 열전도성이 낮은 재료로 망형으로 형성되어 제1 망상체의 평면형 히터에 대향하는 면의 반대측의 면에 대향시켜 배치된 제2 망상체를 갖기 때문에, 히터 유닛 내를 통과하는 공기를 평면형 히터와 제1 망상체에 의해 균일하게 그리고 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 제2 망상체에 의해 히터 유닛으로부터의 열이 히터 유닛의 주위에 배치되는 부품, 예컨대, 필터 유닛 내의 필터에 열전달되는 것을 억제할 수 있고, 히터 유닛의 주위에 배치되는 부품이 히터 유닛으로부터의 열의 영향을 받아 문제점가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 몇 개의 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시형태는, 그 밖의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양하게 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되고, 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (9)

  1. 선형의 발열체를 평면형으로 깔아 형성된 평면형 히터와,
    망형으로 형성되고, 상기 평면형 히터의 적어도 한쪽면측에 이 평면형 히터에 대향시켜 배치된 제1 망상체와,
    상기 제1 망상체보다 열전도성이 낮은 재료로 망형으로 형성되고, 상기 제1 망상체에 있어서 상기 평면형 히터에 대향한 면의 반대측의 면에 대향시켜 배치된 제2 망상체
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 히터 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 망상체는 알루미늄을 재료로 하여 형성된 알루미늄제 망이며,
    상기 제2 망상체는, 스테인리스를 재료로 하여 형성되고 상기 알루미늄제 망에 있어서 상기 평면형 히터에 대향한 면의 반대측의 면에 대향시켜 배치된 스테인리스제 망과, 유리 섬유를 재료로 하여 형성되고 상기 스테인리스제 망에 있어서 상기 알루미늄제 망에 대향한 면의 반대측의 면에 대향시켜 배치된 유리섬유제 망을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 평면형 히터의 온도를 측정하는 제1 온도 측정부와,
    상기 제1 온도 측정부의 측정치가 설정치가 되도록 상기 평면형 히터에 대한 통전을 제어하는 온도 제어부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 히터 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 망상체의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부와,
    상기 제2 온도 측정부의 측정치가 설정치 이상이 된 경우에, 상기 제2 온도 측정부의 측정치가 설정치 이상이 된 것을 통지하는 통지부와 상기 평면형 히터에 대한 통전을 차단하는 통전 차단부 중 적어도 어느 하나
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 히터 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 망상체의 온도를 측정하고, 측정치가 설정치 이상이 된 경우에 상기 평면형 히터에 대한 통전을 차단하는 서모스탯을 구비하는 것을 특징으로 하는 히터 유닛.
  6. 공기를 송풍하는 팬을 갖는 팬 유닛과,
    송풍되는 공기 중의 먼지를 포집하는 필터를 갖는 필터 유닛과,
    제1 망상체와 제2 망상체가 설치되어 있는 측의 면을 상기 필터 유닛에 대향시켜 상기 팬 유닛과 상기 필터 유닛의 사이에 배치된 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 히터 유닛
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 팬에 의해 송풍되는 공기의 송풍 방향을 따른 상기 히터 유닛의 상류측에, 상기 히터 유닛을 통과하는 공기의 유속과 풍향을 균일화하는 정류체를 구비하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛.
  8. 내부에 기판 처리를 위한 기구가 설치된 하우징과,
    이 하우징에 부착되어 이 하우징 내에 공기를 공급하는 제6항에 기재된 팬 필터 유닛
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 팬 필터 유닛은,
    상기 팬에 의해 송풍되는 공기의 송풍 방향을 따른 상기 히터 유닛의 상류측에, 상기 히터 유닛을 통과하는 공기의 유속과 풍향을 균일화하는 정류체를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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