KR101463120B1 - 가열기 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

가열기 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 Download PDF

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KR101463120B1
KR101463120B1 KR1020130053867A KR20130053867A KR101463120B1 KR 101463120 B1 KR101463120 B1 KR 101463120B1 KR 1020130053867 A KR1020130053867 A KR 1020130053867A KR 20130053867 A KR20130053867 A KR 20130053867A KR 101463120 B1 KR101463120 B1 KR 101463120B1
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Abstract

본 발명은 가열기 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 면적을 갖는 피처리물을 가열하는 가열기로서, 길이방향으로 연장 형성되는 열선이 상기 면적을 가열하도록 배치되는 발열체를 포함하고, 상기 열선은 상기 길이방향과 교차하는 방향으로 감기거나 굴절되는 복수의 턴을 포함하며, 상기 발열체의 적어도 일 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경이 상기 발열체의 타 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경과 다르게 형성되어, 기판 처리 시 기판을 전체 영역에 걸쳐 균일한 온도로 가열할 수 있다.

Description

가열기 및 이를 구비하는 기판 처리 장치{Heater and substrate processing apparatus having the same}
본 발명은 가열기 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판 처리 시 기판을 전체 영역에 걸쳐 균일한 온도로 가열할 수 있는 가열기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 메모리 등 각종 전자 소자가 기판상에서 제조될 때, 다양한 박막이 필요하다. 즉, 반도체 소자를 제조하는 경우 기판상에 각종 박막을 형성하며, 이처럼 형성된 박막을 사진-식각 공정을 하고 패터닝하여 소자 구조를 형성하게 된다. 이러한 공정을 통해 품질이 좋은 소자를 얻으려면, 기판 처리 공정 시 기판의 전체 영역을 균일한 온도로 가열할 필요가 있다.
하지만 일반적인 발열체를 포함하는 가열기로 기판을 가열하게 되면 기판 처리 장치의 중심부분은 상기 발열체를 매설할 수 있는 공간이 좁기 때문에, 기판의 다른 부분에 비해 발열량이 작다.
또한, 가장자리 부분은 외부와 접촉하기 때문에 열손실이 발생하여 온도가 낮다. 이로 인해, 상기 기판 전체 영역에 균일한 온도 분배가 이루어 지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
이처럼, 온도가 균일하게 유지되지 못하게 되면 최종적으로 기판에 증착되는 박막의 특성이 위치에 따라 변화되거나 막질이 나빠지는 결과를 초래할 수 있다.
종래에는 상기의 문제를 해결하기 위해 길이방향으로 연장 형성되는 코일형 발열체 열선의 권선과 권선 사이의 피치를 조밀하게 하여 기판 가열 시 온도 보상이 필요한 영역에 열선을 더 많이 삽입하였다.
또는, 복수 개의 전원 공급 장치를 사용하여 구간별로 공급하는 열에너지의 양을 다르게 하여 열 손실이 일어나는 부분에 대하여 온도 보상을 하였다.
하지만 상기의 기술을 이용하여 길이방향으로 연장 형성되는 코일형 발열체의 열선 사이의 피치를 조밀하게 하면, 열선 간에 합선 위험이 높아질 수 있다. 또한, 복수 개의 전원 공급 장치를 사용하면 기판 가열기의 제작이 복잡해져 설치 비용이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.
KR 2008-0087702 A KR 2011-0048188 B
본 발명은 기판을 전체적으로 균일하게 가열하여 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 가열기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명은 수명이 길고 구조가 간단하여 유지보수가 쉬운 가열기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 가열기는, 면적을 갖는 피처리물을 가열하는 가열기로서, 길이방향으로 연장 형성되는 열선이 상기 면적을 가열하도록 배치되는 발열체를 포함하고, 상기 열선은 상기 길이방향과 교차하는 방향으로 감기거나 굴절되는 복수의 턴을 포함하며, 상기 발열체의 적어도 일 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경이 상기 발열체의 타 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경과 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 가열기는 상기 발열체의 단부가 위치하는 중심영역, 상기 중심영역을 둘러싸도록 배치되는 외곽영역, 상기 중심영역과 외곽영역 사이에 배치되는 중간영역을 포함하고, 상기 중심영역과 외곽영역에 배치되는 열선의 턴의 직경이 상기 중간영역에 배치되는 열선의 턴의 직경보다 클 수 있다.
상기 중심영역에 구비된 열선의 턴 직경과 상기 외곽영역에 구비된 열선의 턴 직경이 같거나 서로 다를 수 있다.
상기 중심영역 및 상기 외곽영역에 구비된 열선의 턴 직경이 상기 중간영역에 구비된 열선의 턴 직경에 대해 1배 초과 2배 이하일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판처리장치는, 내부에 처리 공간이 형성되는 챔버; 상기 챔버 내부에 구비되는 기판을 지지하는 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트에 구비되고 상기 기판을 가열하는 면적을 형성하는 열선을 포함하고, 상기 열선은 연장 방향과 교차하는 방향으로 감기거나 굴절되는 복수의 턴을 포함하며, 상기 지지플레이트의 적어도 일 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경이 타 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경과 다르게 형성되는 발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 플레이트는 중심영역과, 상기 중심영역을 둘러싸는 외곽영역 및 상기 중심영역과 외곽영역 사이에 배치되는 중간영역을 포함하고, 상기 중심영역 열선의 턴 직경이 상기 중간영역 열선의 턴 직경 보다 클 수 있다.
상기 중심영역 및 상기 외곽영역에 구비된 열선의 턴 직경이 상기 중간영역에 구비된 열선의 턴 직경에 대해 1배 초과 2배 이하일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 가열기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 기판을 전체 영역에 걸쳐 균일한 온도로 가열할 수 있다. 즉, 가열기에 구간을 나누고 그 구간을 따라, 길이 방향으로 연장 형성되는 발열체 열선의 턴 양단부를 가로지르는 직경을 변화시킬 수 있다. 이에, 상대적으로 온도가 낮은 영역과 그렇지 않은 영역 사이의 온도 차이를 감소시킬 수 있다. 따라서, 기판 처리 공정 시 가열 온도가 균일하지 못해 발생할 수 있는 박막의 특성 변화나 박막의 품질 저하 문제를 해결할 수 있다. 이에, 박막의 질이 향상될 수 있다.
본 발명은 길이 방향으로 연장 형성되는 발열체 열선의 턴과 턴 사이의 피치를 조절하는 기술에 비해, 합선의 위험 없이 균일한 온도를 제공할 수 있다. 이에, 종래의 기술보다 가열기의 수명이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 전원 공급 장치를 사용하는 기술에 비해 하나의 전원 공급 장치를 사용하는 기술에도 적용할 수 있어 구조가 간단하고, 설치 및 유지보수가 용이하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열기를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열선을 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 발열체를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 발열체를 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 다른 변형 예에 따른 발열체를 나타내는 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열기를 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열선을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 발열체를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 발열체를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 변형 예에 따른 발열체를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 기판(S)을 처리하는 공간을 가지는 챔버(100), 챔버(100) 내부 하단에서 기판(S)을 지지하고 외부와 연결되어 있는 기판 지지 장치(300), 챔버(100) 내부 상단에 위치하여 기판(S)에 공정 가스를 분사하는 공정 가스 분사장치(200) 및 챔버(100) 내부에 연결되어 챔버(100) 내부에 진공 분위기를 형성하는 진공 형성부(400)를 포함한다. 이때, 기판 처리 장치는 기판 상에 박막을 형성하는 장치, 기판을 열처리하는 장치, 또는 기판 위에 박막을 식각하는 장치일 수 있다.
챔버(100)의 적어도 어느 한 면에는 기판(S)을 챔버(100) 내부로 로딩 또는 언로딩 할 수 있는 한 개 이상의 게이트 밸브(미도시)가 마련될 수 있다. 또한 챔버(100)는 일체형으로 제작되거나, 챔버(100)와 챔버(100) 내부의 장비들을 유지보수하기 위한 작업을 수행할 수 있도록 여러 부분으로 분리될 수 있게 제작될 수도 있다. 이때, 챔버(100)는 내부 공간을 가지는 중공형의 통 형상으로 제작되어 기판(S)을 처리하는 공간을 제공할 수 있다.
공정 가스 분사장치(200)는 챔버(100) 내부 상단에 설치되어 공정 가스를 기판 상에 분사하는 가스 분사기(220)와 가스 분사기(220)에 연결되어 챔버(100) 외부에서 공정 가스를 공급하는 원료 저장부(210) 및 가스 분사기(220)와 가스 저장부(210)를 연결시켜 주는 배관을 포함한다. 또한, 공정 가스 분사 장치(200)에 가스 저장부(210)에서 가스 분사기(220)에 공급되는 공정 가스의 양을 제어하기 위한 분사량 제어기(미도시)가 설치될 수 있다.
이때, 가스 분사기(220)는 샤워헤드 타입으로 기판(S)을 향하여 공정 가스를 분사한다. 물론 가스 분사기(220)는 샤워헤드 타입 외에 인젝터나 노즐 등 다양한 형태로 제작될 수 있다. 또한, 챔버(100) 내에서 수행되는 작업에 따라 기상화된 원료물질, 캐리어 가스, 반응가스, 세정가스 등 다양한 처리가스가 사용될 수 있다. 또한 공정 가스로 단일 원료 가스를 사용할 수도 있고, 복수 개의 원료를 함께 사용할 수도 있다.
챔버(100) 외부에 위치한 진공 형성부(400)는 챔버(100) 내부를 진공 상태로 형성하기 위해 챔버(100) 내부의 가스를 챔버(100) 외부로 배기한다. 이때, 진공 형성부(400)는 배관을 통해 챔버(100)의 내부공간과 연결되어 있고, 챔버(100) 내부의 압력을 일정하게 유지시켜주는 압력유지기(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 진공 형성부(400)는 챔버(100) 내에서 공정 중 발생하는 부산물 및 미반응 물질들을 챔버(100)의 외부로 배기할 수 있다.
기판 지지 장치(300)는 상면에 기판(S)이 안착되며, 상기 안착된 기판(S)을 가열하는 기판 지지 플레이트(310) 및 상기 지지플레이트(310)를 지지하는 구동축(330)을 포함한다. 여기서, 지지플레이트(310)는 챔버(100) 내에 위치하는 구동축(330)의 상부와 결합되어 있다. 이때, 구동축(330)은 지지플레이트(310) 하부의 중앙부분과 연결되어 지지플레이트(310)를 상하로 움직이거나 회전시킬 수 있다.
또한, 기판 지지플레이트(310)의 내부 또는 하부에는 기판(S)을 가열하기 위한 가열기(320)가 구비될 수 있다. 가열기(320)는 기판 지지플레이트(310)의 내부 또는 하부에 구비되는 발열체(322)와, 챔버(100)의 하부를 관통하며 구비되어 외부에서 가열기(320)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치(610)와 전선(620)을 포함한다. 이때, 가열기(320)와 챔버(100) 사이에는 가열기(320)에서 발생한 열을 차단하기 위한 방열판(미도시)이 구비될 수 있다.
상기 가열기(320)를 이용하여 지지플레이트(310)를 가열하므로, 결과적으로 지지플레이트(310) 위에 올려진 기판(S)이나 면적을 갖는 피처리물을 가열할 수 있다.
가열기(320)는 지지플레이트(310)의 내부 또는 하부에 수납될 수 있다. 이때, 가열기(320)는 내부에 발열체(322)를 수납하고 있다. 도 3을 참조하면, 발열체는 소정 길이로 길게 연장형성되는 열선(324)을 포함한다. 이때, 열선(324)은 길이방향으로 연장되면서, 기판(S)을 가열하는 면적이 형성되도록 배치된다. 즉, 열선(324)은 지지 플레이트(310) 형상에 맞추어 지지 플레이트(310) 면적을 전체적으로 커버할 수 있도록 배치된다. 예를 들어, 지지 플레이트(310) 중심영역(i)에 열선(324)의 양단부가 배치되며, 일단부에서 시작하여 복수의 반원을 그리면서 지지 플레이트(310)의 안쪽에서 바깥쪽으로 배치되고, 최외각에서 원형태로 배치되며, 다시 복수의 반원을 그리면서 바깥쪽에서 안쪽으로 배치되어 일단부와 인접되는 위치에 타단부가 배치된다. 물론 열선의 형태는 이에 한정되지 않고 다양한 구조 및 방식으로 이루어질 수 있다. 열선(324)은 양단부에 전원이 인가되는 경우 발열되는 텅스텐으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 구리, 백금, 니크롬선 등 다양한 발열 재질을 사용할 수 있다.
또한, 열선(324)은 도 3과 같이, 열선이 연장되는 길이방향(X)과 교차하는 방향(Y)으로 감기거나 굴절되는 복수의 턴(T)을 포함한다. 이러한 턴(T)은 길이 방향을 따라 복수의 회전하는 스프링 형상이거나 좌우로 굴절되는 지그재그 형상 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 복수의 턴(T)은 열선(324) 전체에 형성될 수도 있고, 열선(324)의 일부에 형성될 수도 있다. 즉, 복수의 턴(T)은 발열체(322) 전체에 형성될 수도 있고, 그 일부에 형성될 수도 있다. 이하의 발열체는 상기 형태의 발열체를 의미한다. 이때, 턴(T) 양단부가 연결되지 않는 열린 원 형태일 수 있고, 단부에서 굴절되는 지그재그 형상일수도 있다. 일 턴(T)의 양단부를 가로질러 연결되는 선이 턴(T)의 직경(L)이며, 본 발명의 실시 예에서는 턴(T)의 직경(L)을 조절한다. 이는 후에 상세히 설명한다.
이때, 도 2에 도시되어 있는 것처럼 가열기(320)는 중심영역(ⅰ), 중간영역(ⅱ), 외곽영역(ⅲ)으로 구간이 나누어질 수 있다. 중심영역(ⅰ)은 전체 영역의 중심점을 포함하는 소정의 면적으로 가열기의 전원 배선 및 여러 배선들이 들어오고, 상기 발열체(322)의 단부가 위치한다. 예를 들면, 중심영역(ⅰ)은 가열기(320)의 중심으로부터 시작하여 발열체(322)가 특정한 형상(실시 예에서는 원 또는 반원)을 따라 배치되는 부분 전까지의 영역이다. 외곽영역(ⅲ)은 중심영역(i)을 둘러싸고 있고, 발열체의 열선(324)이 챔버(100) 벽과 인접하여 가열기(320)의 최외곽에 위치한 부분이다. 중간영역(ⅱ)은 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ) 사이 영역으로, 최외각에 배치된 열선을 제외한 열선(324)이 특정한 형상(실시 예에서는 원 또는 반원)을 따라 배치되는 영역을 가리킨다.
가열기(320)는 기판(S)을 지지해주는 지지플레이트(310)를 가열하여 기판(S)을 가열하기 때문에, 가열기(320) 내의 영역들이 지지플레이트(310)에도 매칭될 수 있다, 따라서, 지지플레이트(310)를 상기 가열기(320)와 유사한 영역으로 나눌 수 있다.
또한, 지지플레이트(310) 및 가열기(320)의 형태는 원모양뿐 아니라 사각형 등 다양한 형태로 제작될 수 있다. 그리고, 상기 영역들도 지지플레이트 및 가열기의 모양과, 가열시 가열기의 온도분포에 따라 다르게 나누어질 수 있다.
가열기(320)를 작동하면 상기에서 구분한 영역별로 온도차이가 발생할 수 있다. 즉, 가열기(320) 내부의 중심영역(ⅰ)은 복수의 배선들이 들어와 열선을 삽입할 수 있는 공간이 좁기 때문에, 다른 영역에 비해 열선의 양이 적다. 또한, 외곽영역(ⅲ)은 가장자리에 있기 때문에 외부에 노출되거나 외기에 영향을 받아, 다른 영역에 비해 열손실이 크게 일어난다. 따라서 기판 전체 영역을 같은 양의 열에너지를 공급해서 가열한다면, 가열할 때 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ)의 온도가 타영역에 비해 낮을 수 있다.
이런 문제를 해결하기 위해서, 일 영역에서의 발열체 열선의 턴(T)의 양단부를 가로지르는 직경(L1)을 타 영역 발열체 열선의 턴 양단부를 가로지르는 직경(L0)과 다르게 형성할 수 있다. 다시 말해, 가열기(320) 내부에 삽입되는 발열체(322) 열선의 턴 직경(L0,L1)을 도 3과 같이, 상기에서 나눈 영역별로 다르게 설계할 수 있다.
이로 인해, 상대적으로 온도가 낮은 영역에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L1)을 크게 하여 해당 영역에 수납되는 열선의 양을 늘릴 수 있다. 이에, 온도가 낮은 부분의 온도 보상을 하게 되어, 균일한 온도로 기판을 가열할 수 있게 된다.
발열체는 도 4과 같이, 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L1)을 동일한 크기로 늘려서 중간영역(ⅱ)에 구비되는 발열체 열선의 턴 직경(L0)보다 크게 설계할 수 있다. 이때, 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L1)은 중간영역(ⅱ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L0)의 1배 초과 2배 이하로 증가시킬 수 있다. 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ)에 구비되는 열선의 직경을 중간영역(ⅱ)에 구비된 열선의 턴 직경(L0)의 2배 이하로 설계하는 이유는, 가열기 내에 발열체가 삽입될 수 있는 공간을 효율적으로 사용하기 위해서다. 즉, 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L1)이 중간영역(ⅱ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L0)보다 2배를 초과하여 커지게 되면, 가열기가 차지하는 공간이 너무 커지게 되고, 지지플레이트가 두꺼워지게 되어, 가열기(320)가 지지플레이트(310)를 가열시키는 것이 어렵게 될 수 있다.
한편, 기판 처리 장치에 따라 중심영역(ⅰ)과 외곽영역(ⅲ)의 부족한 열에너지의 양이 다를 수 있다. 예를 들어, 어떤 기판 처리 장치는 가열기의 중심영역(ⅰ)의 구조가 단순하여 많은 양의 열선을 삽입할 수 있고, 어떤 기판 처리 장치는 가열기의 중심영역(ⅰ)의 구조가 복잡하여 그렇지 못한 경우가 있다. 이처럼 영역별로 열 공급에 차이가 있는 경우, 도 5나 도 6에서 보여주는 것처럼, 중심영역(ⅰ), 중간영역(ⅱ), 외곽영역(ⅲ)에 각각 구비되는 발열체 열선의 턴 직경(L0 , L2, L3)을 모두 다르게 설계할 수 있다.
중심영역(ⅰ)의 구조가 복잡하여 열선을 삽입할 수 있는 공간이 적어, 중심영역(ⅰ)에 필요한 온도보상의 양이 제일 크고, 외곽영역(ⅲ)이 중심영역(ⅰ)보다 온도보상이 덜 필요한 경우가 있다. 이때, 도 5와 같이, 중심영역(ⅰ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L2)을 타영역에 비해, 제일 크게 설계할 수 있다. 또한, 균일한 온도를 맞추기 위해 외곽영역(ⅲ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L3)을 중간영역(ⅱ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L0)보다는 크고 중심영역(ⅰ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L2)보다는 작게 설계할 수 있다. 이때, 중심영역(ⅰ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L2)은 중간영역(ⅱ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L0)의 1배 초과 2배 이하로 증가시킬 수 있다.
또한, 외곽영역(ⅲ)에 필요한 온도보상의 양이 제일 크고, 중심영역(ⅰ)의 구조가 단순하여 많은 열선을 삽입할 수 있는 경우도 있다. 그렇다면, 도 6과 같이, 외곽영역에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L3)을 타영역에 비해, 제일 크게 설계할 수 있다. 또한, 균일한 온도를 맞추기 위해 중심영역(ⅰ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L2)을 중간영역(ⅱ)에 구비된 발열체 열선의 턴의 직경(L0)보다는 크고 외곽영역(ⅲ)에 구비된 발열체 열선의 턴 직경(L3)보다는 작게 설계할 수 있다. 이때, 외곽영역(ⅲ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L3)은 중간영역(ⅱ)에 구비되는 열선의 턴 직경(L0)의 1배 초과 2배 이하로 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 균일한 온도로 기판을 가열할 수 있게 된다.
이때, 발열체(312)를 수납하는 가열기(320)는 발열체(322) 턴의 양단부를 가로지르는 직경(L0,L1,L2,L3)에 따라 발열체(322)를 수납하기 위해 기존 가열기와 다른 수납공간을 형성할 수도 있다. 그러나 그 형상과 모양에 대해서는 제한이 없다.
또한, 본 실시 예에서는 가열기(320)에 1개의 발열체(322)를 구비하는 것으로 나타나 있으나, 발열체(322)의 개수는 이에 한정하지 않고 2개 이상의 복수 개의 발열체를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가열기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치는 기판 전 영역에 걸쳐 균일하게 온도를 공급할 수 있도록 발열체 열선의 형상을 설계함으로써 기판을 균일한 온도로 가열할 수 있다. 즉, 구간별로 발열체의 턴 양단부를 가로지르는 직경을 다르게 하여, 더 많은 열에너지를 필요로 하는 중심영역과 외곽영역에 온도보상을 할 수 있다.
이를 통해, 기판 공정 시 기판의 전체 영역을 동일 혹은 유사한 온도로 가열하게 되면, 최종적으로 기판의 품질이 향상되어 기판의 수율을 증가시킬 수 있다.
또한, 도 4, 5, 6 에서 보여주는 것처럼, 본 발명은 영역에 상관없이 발열체 열선의 턴과 턴 사이의 피치(P)를 변화시키지 않고, 온도보상이 필요한 영역에 열선을 더 많이 삽입할 수 있다. 따라서, 길이 방향으로 연장 형성되는 코일형 발열체 열선의 턴과 턴 사이의 피치를 조밀하게 하여 열선을 더 많이 삽입하는 방법에 비해, 발열체의 합선 위험이 줄어들 수 있다. 이로 인해 가열기의 수명이 향상될 수 있다.
그리고 하나의 전원 공급 장치를 사용하는 경우에도 이 기술을 적용할 수 있어서 복수 개의 전원 공급 장치를 사용하는 종래 기술보다 단순한 구조를 가지게 된다. 이로 인해, 유지보수가 용이한 기판 처리 장치가 될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 챔버 200: 가스 분사부
300: 기판 지지 장치 400: 진공 형성부
320: 가열기 322: 발열체
324: 열선 S: 기판
T: 턴 P: 피치

Claims (7)

  1. 면적을 갖는 피처리물을 가열하는 가열기로서,
    길이방향으로 연장 형성되는 열선이 상기 면적을 가열하도록 배치되는 발열체를 포함하고,
    상기 열선은 상기 길이방향과 교차하는 방향으로 감기거나 굴절되는 복수의 턴을 포함하며,
    상기 발열체의 적어도 일 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경이 상기 발열체의 타 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경과 다르게 형성되고,
    상기 가열기는 상기 발열체의 단부가 위치하는 중심영역, 상기 중심영역을 둘러싸도록 배치되는 외곽영역, 상기 중심영역과 외곽영역 사이에 배치되는 중간영역을 포함하고, 상기 중심영역과 외곽영역에 배치되는 열선의 턴의 직경이 상기 중간영역에 배치되는 열선의 턴의 직경보다 큰 가열기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 중심영역에 구비된 열선의 턴 직경과 상기 외곽영역에 구비된 열선의 턴 직경이 같거나 서로 다른 가열기.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3 에 있어서,
    상기 중심영역 및 상기 외곽영역에 구비된 열선의 턴 직경이 상기 중간영역에 구비된 열선의 턴 직경에 대해 1배 초과 2배 이하인 가열기.
  5. 내부에 처리 공간이 형성되는 챔버;
    상기 챔버 내부에 구비되는 기판을 지지하는 지지플레이트; 및
    상기 지지플레이트에 구비되고 상기 기판을 가열하는 면적을 형성하는 열선을 포함하고,
    상기 열선은 연장 방향과 교차하는 방향으로 감기거나 굴절되는 복수의 턴을 포함하며,
    상기 지지플레이트의 적어도 일 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경이 타 영역 열선의 턴의 양단부를 가로지르는 직경과 다르게 형성되는 발열체를 포함하고,
    상기 지지 플레이트는 중심영역과, 상기 중심영역을 둘러싸는 외곽영역 및 상기 중심영역과 외곽영역 사이에 배치되는 중간영역을 포함하고, 상기 중심영역 열선의 턴 직경이 상기 중간영역 열선의 턴 직경 보다 큰 기판 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 중심영역 및 상기 외곽영역에 구비된 열선의 턴 직경이 상기 중간영역에 구비된 열선의 턴 직경에 대해 1배 초과 2배 이하인 기판 처리 장치.
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