KR101452335B1 - 히터 및 이를 사용한 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

히터 및 이를 사용한 기판처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 히터 및 이를 사용한 기판처리장치는, 히터의 케이스와 커버플레이트 사이에 케이스와 커버플레이트를 지지하는 지지부재가 형성된다. 그러므로, 지지부재로 인하여 히터의 내열성이 향상되므로, 고온에서 히터가 변형되는 것이 방지되는 효과가 있다.

Description

히터 및 이를 사용한 기판처리장치 {HEATER AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 내열성을 향상시킨 히터 및 이를 사용한 기판처리장치에 관한 것이다.
기판처리장치는, 평판 디스플레이의 제조시 사용되며, 증착(Vapor Deposition)장치와 어닐링(Annealing)장치로 대별된다.
증착장치는 평판 디스플레이의 핵심 구성을 이루는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 장치로써, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 또는 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등과 같은 화학기상 증착장치와 스퍼터링(Sputtering) 등과 같은 물리기상 증착장치가 있다.
그리고, 어닐링장치는 기판에 막을 증착한 후, 증착된 막의 특성을 향상시키는 장치로써, 증착된 막을 결정화 또는 상변화 시키기 위하여 열처리하는 장치이다.
일반적으로, 기판처리장치는 기판이 로딩되어 처리되는 공간인 챔버를 형성하는 본체와 상기 본체의 내부에 설치되며 상기 기판을 처리하는데 필요한 열을 발생하는 히터를 포함한다.
종래의 히터는 박판과 상기 박판에 형성된 패턴형 열선을 포함한다. 이로 인해, 상기 히터가 고온에서 변형되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 내열성을 향상시킨 히터 및 이를 사용한 기판처리장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히터는, 일면이 개방된 케이스; 상기 케이스의 개방된 일면에 결합된 커버플레이트; 상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 설치되어 상기 케이스와 상기 커버플레이트를 지지하는 복수의 지지부재; 상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 배치된 열선을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 내부에는 기판이 투입되는 공간인 챔버가 형성되고 전면에는 상기 기판이 출입하는 출입구가 형성된 본체, 상기 본체에 설치된 히터를 포함하는 기판처리장치로서, 상기 히터는, 일면이 개방된 케이스; 상기 케이스의 개방된 일면에 결합된 커버플레이트; 상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 설치되어 상기 케이스와 상기 커버플레이트를 지지하는 복수의 지지부재; 상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 배치된 열선을 포함한다.
본 발명에 따른 히터 및 이를 사용한 기판처리장치는, 히터의 케이스와 커버플레이트 사이에 케이스와 커버플레이트를 지지하는 지지부재가 형성된다. 그러므로, 지지부재로 인하여 히터의 내열성이 향상되므로, 고온에서 히터가 변형되는 것이 방지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 히터의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히터의 분해 사시도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 기판의 처리라 함은 기판을 가열 및 냉각하는 공정, 기판에 소정의 막을 증착하기 위한 모든 공정, 기판에 증착된 소정의 막을 어닐링, 결정화 또는 상변화 하기 위한 모든 열처리 공정 등을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 히터 및 이를 사용한 기판처리장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 히터의 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일시예에 따른 기판처리장치는 대략 직육면체 형상으로 형성된 본체(110)를 포함한다. 본체(110)의 내부에는 기판(미도시)이 투입되어 처리되는 밀폐된 공간인 챔버(110a)가 형성되고, 전면에는 상기 기판이 출입하는 출입구(110b)가 형성된다.
본체(110)는 상면은 개방되고 전면(前面)에는 출입구(110b)가 형성된 하우징(111)과 하우징(111)의 상단면(上端面)에 결합된 커버(113)를 가지며, 하우징(111)과 커버(113)에 의하여 형성되는 공간이 챔버(110a)이다.
본체(110)의 일측에는 챔버(110a)를 진공상태로 만들고, 진공상태가 된 챔버(110a)의 진공을 유지하기 위한 진공펌프(미도시)측과 연통되는 연통공(110c)이 형성될 수 있다. 그리고, 본체(110)의 다른 일측에는 상기 기판의 처리에 필요한 가스를 챔버(110a)로 공급하기 위한 가스공급부(미도시) 및 사용된 가스를 배출하기 위한 가스배출부(미도시)가 설치될 수 있다.
본체(110)의 외면에는 열 또는 압력에 의하여 본체(110)가 변형되는 것을 방지하기 위한 강성(剛性) 보강용 리브(115)가 형성될 수 있다. 그리고, 본체(110)가 열에 의하여 변형되는 것을 더욱 방지하기 위하여, 본체(110)의 상면 및 하면에는 냉각관(117)이 각각 설치될 수 있다.
하우징(111)의 전면에는 출입구(110b)를 개폐하는 도어(120)가 설치될 수 있다. 로봇(미도시)으로 상기 기판을 지지하여, 상기 기판을 챔버(110a)에 인입하거나 챔버(110a)로부터 인출할 때에는 도어(120)에 의하여 출입구(110b)는 개방된다. 그리고, 상기 기판을 챔버(110a)에 인입하여 상기 기판을 처리할 때에는 도어(120)에 의하여 출입구(110b)는 폐쇄된다. 출입구(110b)가 개폐되면, 챔버(110a)가 개폐됨은 당연하다.
챔버(110a)의 진공이 누설되는 것을 방지하기 위하여, 하우징(111)와 도어(120) 사이에는 실링부재(미도시)가 개재될 수 있다.
본체(110)의 내부에는 상기 기판을 가열하기 위한 히터(130) 및 히터(130)에서 발생된 열을 반사하는 반사판(140)이 설치된다.
먼저, 반사판(140)에 대하여 설명한다.
반사판(140)은 본체(110)의 내부 전후면, 상하면 및 양측면에 설치되어, 히터(130)를 감싸는 형태로 될 수 있다. 즉, 반사판(140)은 상호 연결되어 본체(110)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 적외선을 반사하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
반사판(140)이 본체(110)와 대응되는 형상으로 형성되므로, 반사판(140)의 내부에도 챔버(140a)가 형성된다. 그리고, 상기 기판은 반사판(140)의 챔버(140a)에 로딩되어 처리된다.
본체(110)의 내부 하면에는 반사판(140)을 본체(110)의 하면과 이격시켜 지지하는 복수의 제1 지지돌기(118)가 형성될 수 있고, 반사판(140)의 내부 하면에는 히터(130)를 반사판(140)의 하면과 이격시켜 지지하는 복수의 제2 지지돌기(142)가 형성될 수 있다.
반사판(140)을 본체(110)와 이격시키고 히터(130)를 반사판(140)과 이격시키는 이유는 히터(130)에 의하여 가열된 반사판(140)의 열이 본체(110)를 통하여 외부로 방출되는 것을 방지하기 위함이다.
그리고, 본체(110)의 내부 전면, 후면, 양측면 및 상면에는 반사판(140)을 본체(110)로부터 이격시켜 지지하는 복수의 지지너트(119)가 각각 형성되고, 지지너트(119)에는 반사판(140)을 지지너트(119)에 밀착시키는 지지볼트(미도시)가 반사판(140)을 관통하여 체결된다.
본체(110)의 전면에는 출입구(110b)가 형성되므로, 출입구(110b)에는 반사판(140)이 설치되지 못한다. 이를 위하여, 출입구(110b)측의 열을 반사하기 위한 반사판(140)은 도어(120)의 내면에 설치될 수 있다.
히터(130)에 대하여 설명한다.
히터(130)는 상면이 개방된 케이스(131), 케이스(131)의 개방된 상면에 결합된 커버플레이트(133), 케이스(131)와 커버플레이트(133) 사이에 설치되어 케이스(131)와 커버플레이트(133)를 지지하는 복수의 지지부재(135), 케이스(131)와 커버플레이트(133) 사이에 배치된 열선(137)을 포함한다.
지지부재(135)는 케이스(131)의 내부 하면 또는 커버플레이트(133)에 일체로 형성될 수 있고, 직선 형상의 복수의 리브가 상호 교차하는 형태로 형성되어 격자 형태를 이룰 수 있다.
피복을 포함하며 전류를 통하여 열을 발생하는 도선인 열선(137)은 지지부재(135)의 일부를 관통하여 지지 설치될 수 있다. 그리고, 열선(137)이 위치된 영역별로 챔버(110b)의 온도를 조절할 수 있도록, 열선(137)은 복수의 영역으로 구획되어 독립적으로 전원을 공급받을 수 있다.
케이스(131)의 일측면에는 열선이 접속되는 단자판(132)이 형성될 수 있다. 단자판(132)은 본체(110)의 외부로 노출되며, 외부의 전원측이 접속된다. 단자판(132)이 외부로 노출되는 것을 허용하기 위하여, 단자판(132)이 위치되는 본체(110)의 하우징(111)의 부위 및 반사판(140)의 부위에는 단자판(132)이 관통하는 제1 연통홈(111a) 및 제2 연통홈(140a)이 상호 대응되게 형성된다.
케이스(131)의 밀폐된 하면 또는 케이스(131)의 하면과 대향하는 커버플레이트(133)의 상면에는 상기 기판을 지지하는 복수의 지지핀(139)이 형성될 수 있다.
히터(130)는 500℃ 이상의 고온에서 사용되므로, 케이스(131)와 커버플레이트(133)와 지지부재(135)는 스테인레스 스틸재 또는 알루미늄재로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 고온에서 히터(130)가 변형되는 것을 방지하기 위하여, 지지부재(135)는 케이스(131)와 커버플레이트(133)에 의하여 형성되는 공간의 30％를 차지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 히터 및 이를 사용한 기판처리장치는, 히터(130)가 스테인레스 스틸 또는 알루미늄으로 형성되고, 히터(130)의 케이스(131)와 커버플레이트(133) 사이에 케이스(131)와 커버플레이트(133)를 지지하는 지지부재(135)가 형성된다. 그러므로, 지지부재(135)로 인하여 히터(130)의 내열성이 향상된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히터의 분해 사시도로서, 도 3과의 차이점만을 설명한다.
도 4에 도시된 히터(230)는 곡선 형상의 복수의 리브가 상호 교차하는 형태로 지지부재(235)가 형성된 것을 보이고, 도 5에 도시된 히터(330)는 벌집(Honey Comb) 형상의 기둥으로 지지부재(335)가 형성된 것을 보인다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 도면은 자세한 윤곽 라인을 생략하여, 본 발명의 기술사상에 속하는 부분을 쉽게 알 수 있도록 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 상기 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 기준이 될 수 없으며, 본 발명의 청구범위에 포함된 기술사항을 이해하기 위한 참조적인 사항에 불과하다.
110: 본체
130: 히터
131: 케이스
132: 단자판
133: 커버플레이트
135: 지지부재
137: 열선
139: 지지핀

Claims (20)

  1. 일면이 개방된 케이스;
    상기 케이스의 개방된 일면에 결합된 커버플레이트;
    상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 설치되어 상기 케이스와 상기 커버플레이트를 지지하는 복수의 지지부재;
    상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 배치된 열선을 포함하며,
    상기 열선은 상기 지지부재의 일부를 관통하여 지지된 것을 특징으로 하는 히터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 직선 형상의 복수의 리브가 상호 교차하는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 히터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 곡선 형상의 복수의 리브가 상호 교차하는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 히터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 벌집(Honey Comb) 형상의 기둥으로 형성된 것을 특징으로 하는 히터.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 케이스 또는 상기 커버플레이트에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 히터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 밀폐된 타면 또는 상기 케이스의 밀폐된 타면과 대향하는 상기 커버플레이트의 면에는 기판을 지지하는 복수의 지지핀이 형성된 것을 특징으로 하는 히터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 커버플레이트와 상기 지지부재는 스테인레스 스틸재 또는 알루미늄재로 형성되고,
    상기 지지부재는 상기 케이스와 상기 커버플레이트에 의하여 형성되는 공간의 30％를 차지하는 것을 특징으로 하는 히터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열선은 복수의 영역으로 구획되어 독립적으로 전원을 공급받고,
    상기 케이스의 일측면에는 상기 열선이 접속되는 단자판이 형성된 것을 특징으로 하는 히터.
  10. 내부에는 기판이 투입되는 공간인 챔버가 형성되고 전면에는 상기 기판이 출입하는 출입구가 형성된 본체, 상기 본체에 설치된 히터를 포함하는 기판처리장치로서,
    상기 히터는,
    일면이 개방된 케이스;
    상기 케이스의 개방된 일면에 결합된 커버플레이트;
    상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 설치되어 상기 케이스와 상기 커버플레이트를 지지하는 복수의 지지부재;
    상기 케이스와 상기 커버플레이트 사이에 배치된 열선을 포함하며,
    상기 열선은 상기 지지부재의 일부를 관통하여 지지된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부재는 직선 형상의 복수의 리브가 상호 교차하는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 지지부재는 곡선 형상의 복수의 리브가 상호 교차하는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 지지부재는 벌집(Honey Comb) 형상의 기둥으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 케이스 또는 상기 커버플레이트에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 케이스의 밀폐된 타면 또는 상기 케이스의 밀폐된 타면과 대향하는 상기 커버플레이트의 면에는 상기 기판이 지지되는 복수의 지지핀이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 커버플레이트와 상기 지지부재는 스테인레스 스틸재 또는 알루미늄재로 형성되고,
    상기 지지부재는 상기 케이스와 상기 커버플레이트에 의하여 형성되는 공간의 30％를 차지하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 본체의 내부에는 상기 본체와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 히터를 감싸며, 상기 히터에서 발생된 열을 반사하는 반사판이 설치되고,
    상기 반사판의 내부에는 상기 기판이 처리되는 공간인 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 열선은 복수의 영역으로 구획되어 독립적으로 전원을 공급받고,
    상기 케이스의 일측면에는 상기 열선이 접속되는 단자판이 형성되며,
    상기 단자판이 위치되는 상기 본체 및 상기 반사판의 부위에는 상기 단자판이 관통하는 제1 연통홈 및 제2 연통홈이 상호 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 본체의 내부 하면에는 상기 반사판을 상기 본체로부터 이격시켜 지지하는 복수의 제1 지지돌기가 형성되고,
    상기 반사판의 내부 하면에는 상기 히터를 상기 반사판으로부터 이격시켜 지지하는 복수의 제2 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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