KR101479925B1 - Plane Heater for Heat Treatment Apparatus of Substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 열처리 장치용 평판 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus.
일반적으로 평판 디스플레이 패널에 사용되는 기판은 표면에 박막 및 배선 패턴이 형성된다. 또한, 상기 기판은 통상 유리 기판으로 형성되며, 성막 처리, 에칭 처리 및 레지스트막 소정처리를 위하여 가열되며, 400℃이상으로 가열된다. 상기 기판을 가열하기 위해서는 적어도 기판의 크기를 갖는 평판 히터를 필요로 하게 된다.In general, a substrate used for a flat panel display panel is formed with a thin film and a wiring pattern on its surface. In addition, the substrate is usually formed of a glass substrate, and is heated for film forming, etching, and resist film processing, and heated to 400 DEG C or higher. In order to heat the substrate, a flat plate heater having a size of at least a substrate is required.
상기 평판 히터는 유리 기판을 400℃ 이상으로 안정적으로 가열하며, 기판을 전체적으로 균일하게 가열하는 것이 필요하다. 특히, 상기 유리 기판이 대형화되는 현재의 추세에서 유리 기판을 전체적으로 균일하게 가열하는 것이 더욱 중요하다. 한편, 상기 평판 히터는 크기가 증가함에 따라 고온에서의 열 변형 및 재질 변화에 따른 파손이 발생되지 않는 것이 필요하다. 상기 평판 히터가 파손되는 경우에 기판의 불량을 유발하는 이물질을 발생시키게 된다.The flat plate heater is required to stably heat the glass substrate at 400 DEG C or more and to uniformly heat the substrate as a whole. In particular, it is more important to uniformly heat the glass substrate as a whole in the current trend of increasing the size of the glass substrate. Meanwhile, as the size of the flat plate heater increases, it is required that the flat plate heater does not suffer damage due to thermal deformation at high temperature and material change. If the flat plate heater is broken, a foreign substance which causes a defect of the substrate is generated.
본 발명은 평판 디스플레이 패널에 사용되는 유리 기판과 같은 기판의 열처리 과정에서 기판을 균일하게 가열하며, 열선 튜브를 지지하는 세라믹 애자의 파손이 방지되도록 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터를 제공한다.The present invention provides a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus that uniformly heats a substrate in a heat treatment process of a substrate such as a glass substrate used in a flat panel display panel and prevents breakage of the ceramic insulator supporting the heat ray tube.
본 발명의 기판 열처리 장치용 평판 히터는 독립적으로 제어되는 하나의 열선을 포함하는 단위 발열유닛을 적어도 2개를 포함하는 발열부와 상기 발열부가 안착되는 하판과 상기 발열부의 상부를 감싸는 상판 및 복수 개의 블록으로 형성되어 상기 단위 발열 유닛이 상기 하판 또는 상판과 전기적으로 절연되도록 지지하는 세라믹 애자를 포함하는 것을 특징으로 한다.The flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus of the present invention includes a heating unit including at least two unit heating units including one heat line independently controlled, a lower plate on which the heating unit is placed, a top plate surrounding the upper portion of the heating unit, And a ceramic insulator formed as a block to support the unit heat generating unit so as to be electrically insulated from the lower plate or the upper plate.
또한, 상기 단위 발열 유닛은 상기 열선이 스프링 형상으로 권취되어 상기 열선의 직경보다 큰 직경을 가지는 원통형상으로 형성되고, 추가로 전체가 지그재그 형상으로 절곡되면서 직선 영역과 곡선 영역이 교대로 형성되며, 상기 세라믹 애자는 상기 직선 영역을 지지하는 직선 애자 및 상기 곡선 영역을 지지하는 곡선 애자를 포함할 수 있다.In addition, the unit heat generating unit is formed in a cylindrical shape in which the hot wire is wound in a spring shape and has a diameter larger than the diameter of the heat wire, and further, the entire area is bent in a zigzag shape, The ceramic insulator may include a linear insulator supporting the linear region and a curved insulator supporting the curved region.
또한, 상기 발열부는 하판의 양측에 형성되는 측부 영역과 상기 측부 영역의 사이에 형성되는 상부 영역과 하부 영역으로 구분되어 형성되며, 상기 측부 영역과 상부 영역 및 하부 영역은 각각에 상기 단위 발열 유닛이 위치하여 독립적으로 온도가 제어되도록 형성될 수 있다.The heating unit may be divided into an upper region and a lower region formed between a side region formed on both sides of the lower plate and the side region, and the side region, the upper region, And the temperature can be independently controlled.
또한, 상기 발열부는 복수 개의 영역으로 구분되어 이루어지며, 각각에 상기 단위 발열 유닛이 위치하여 독립적으로 온도가 제어되도록 형성될 수 있다. Also, the heat generating unit may be divided into a plurality of regions, and the unit heat generating units may be positioned in each of the plurality of regions, and the temperature may be independently controlled.
또한, 상기 직선 애자는 블록 형상이며, 일면에서 타면으로 관통되어 상기 단위 발열 유닛의 직선 영역이 삽입되는 직선 관통홀을 구비하여 형성되고, 상기 곡선 애자는 블록 형상이며 일면에 상기 단위 발열 유닛의 곡선 영역이 삽입되는 곡선 홈을 구비하도록 형성될 수 있다. The linear insulator is formed in a block shape and has a straight through hole through which the linear region of the unit heat generating unit is inserted from one surface to the other surface. The curved insulator is block- May be formed to have a curved groove into which a region is inserted.
또한, 상기 세라믹 애자는 상기 직선 애자들 사이에 위치하여 상기 단위 발열 유닛의 인접하는 직선 영역 사이의 간격을 유지하는 간격 애자를 더 포함하며, 상기 간격 애자는 블록 형상이며, 일측에서 일면으로부터 타면으로 관통되는 제 1 관통홀 및 타측에서 일면에서 타면으로 관통되며 타측면으로 개방되는 제 2 관통홀을 포함하며, 상기 제 1 관통홀에는 지지하는 상기 단위 발열 유닛의 직선 영역이 삽입되며, 상기 제 2 관통홀에는 상기 단위 발열 유닛의 인접하는 직선 영역이 삽입되어 간격이 유지되도록 형성될 수 있다. Further, the ceramic insulator further includes a gap insulator which is located between the straight insulators and maintains a gap between adjacent linear regions of the unit heat generating unit, the gap insulator being block-shaped, And a second through-hole penetrating through the other surface from one side at the other side and opening to the other side, wherein a linear region of the unit heating unit supporting the first through-hole is inserted, and the second through- The through holes may be formed in such a manner that the adjacent linear regions of the unit heat generating units are inserted to maintain the interval.
또한, 상기 세라믹 애자는 알루미나(Al2O3), 쿼쯔(Quarts), 실리콘카바이드(SiC), 지르코니아(ZrO2)중에서 선택되는 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. The ceramic insulator may be formed of any one material selected from alumina (Al 2 O 3 ), quarts, silicon carbide (SiC), and zirconia (ZrO 2 ).
또한, 상기 하판은 상기 발열부가 안착되는 하판 본체와 상기 하판 본체의 측면으로부터 하부로 연장되어 형성되는 하판 측벽 및 상기 하부 측벽에 결합되며 상기 발열부의 측면을 감싸도록 소정 높이로 형성되는 측부 보강대를 포함하며, 상기 하판 측벽과 상기 측부 보강대의 하부가 서로 용접되어 결합될 수 있다. The lower plate includes a lower plate main body on which the heating portion is seated, a lower plate side wall formed to extend downward from a side surface of the lower plate main body, and a side reinforcing plate coupled to the lower side wall and formed to have a predetermined height to surround the side surface of the heat generating portion And the lower side wall and the lower portion of the side reinforcement can be welded to each other.
또한, 상기 측부 보강대는 내측면에서 외측면으로 관통되는 측벽관홀 및 상기 측벽관홀에 결합되는 측벽관을 더 포함하여 형성될 수 있다. The side reinforcement strip may further include a side wall pipe hole penetrating from the inner side to the outer side and a side wall pipe coupled to the side wall pipe hole.
또한, 상기 상판과 하판은 스테인레스 스틸, 인코넬(Inconel), 코바(Kovar) 합금, 텅스텐(Tungsten), 티타늄(Titanium), 하스텔로이(Hastelloy)중에서 선택되는 어느 하나의 재질 또는 적어도 두 개가 혼합된 재질로 형성될 수 있다.The upper plate and the lower plate may be made of any one material selected from stainless steel, Inconel, Kovar alloy, tungsten, titanium, and Hastelloy, or a mixture of at least two materials As shown in FIG.
또한, 상기 상판과 하판은 표면에 세라믹 코팅층이 형성될 수 있다.In addition, a ceramic coating layer may be formed on the surface of the upper plate and the lower plate.
본 발명에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터는 하나의 열선으로 이루어지며 독립적으로 제어되는 단위 발열 유닛이 복수 개로 배치되어 안정적인 온도 균일도 확보 및 온도 제어가 가능하며 기판을 전체적으로 균일한 온도로 가열할 수 있는 효과가 있다.The flat plate heater for a substrate thermal processing apparatus according to the present invention is composed of a single heating line and a plurality of independently controlled unit heat generating units are arranged to ensure stable temperature uniformity and temperature control and can heat the substrate to a uniform temperature as a whole It is effective.
본 발명에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터는 열선 튜브를 지지하는 세라믹 애자를 복수 개의 블록으로 형성하여 열 변형 및 파손이 최소화되는 효과가 있다.The flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to the present invention has the effect of minimizing thermal deformation and breakage by forming the ceramic insulator supporting the heat ray tube into a plurality of blocks.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터를 구성하는 상판과 측면 보강대와 하판 및 지지바의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 측면 보강대와 하판이 결합된 상태의 수직 단면도이다.
도 3은 하판에 발열부가 장착된 상태의 평면도이다.
도 4는 발열부의 단위 발열 유닛에 세라믹 애자가 결합된 상태의 평면도이다.
도 5는 단위 발열 유닛의 직선 영역을 지지하는 직선 애자의 사시도이다.
도 6은 단위 발열 유닛의 곡선 영역을 지지하는 곡선 애자의 사시도이다.
도 7은 단위 발열 유닛의 인접한 직선 영역 사이의 간격을 유지하는 간격 애자의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터가 내부에 장착된 기판 열처리 장치의 온도 분포 평가 결과를 나타내는 그래프이다.1 is an exploded perspective view of an upper plate, a side reinforcing bar, a lower plate, and a support bar constituting a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the side reinforcing bar and the lower plate are engaged.
Fig. 3 is a plan view showing a state in which the heat generating portion is mounted on the lower plate.
4 is a plan view of the unit heat generating unit of the heat generating unit in a state in which the ceramic insulator is coupled.
5 is a perspective view of a straight insulator supporting a linear region of the unit heat generating unit.
6 is a perspective view of a curved insulator supporting the curved region of the unit heat generating unit.
7 is a perspective view of a gap insulator that maintains a gap between adjacent rectilinear regions of the unit heat generating unit.
FIG. 8 is a graph showing a result of temperature distribution evaluation of a substrate heat treatment apparatus in which a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is mounted.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터에 대하여 설명을 한다.
First, a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터를 구성하는 상판과 측면 보강대와 하판 및 지지바의 분해 사시도를 나타낸다. 도 2는 측면 보강대와 하판이 결합된 상태의 수직 단면도이다. 도 3은 하판에 발열부가 장착된 상태의 평면도이다. 도 4는 발열부의 단위 발열 유닛에 세라믹 애자가 결합된 상태의 평면도이다. 도 5는 단위 발열 유닛의 직선 영역을 지지하는 직선 애자의 사시도이다. 도 6은 단위 발열 유닛의 곡선 영역을 지지하는 곡선 애자의 사시도이다. 도 7은 단위 발열 유닛의 인접한 직선 영역 사이의 간격을 유지하는 간격 애자의 사시도이다.
1 is an exploded perspective view of an upper plate, a side reinforcing bar, a lower plate, and a support bar constituting a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the side reinforcing bar and the lower plate are engaged. Fig. 3 is a plan view showing a state in which the heat generating portion is mounted on the lower plate. 4 is a plan view of the unit heat generating unit of the heat generating unit in a state in which the ceramic insulator is coupled. 5 is a perspective view of a straight insulator supporting a linear region of the unit heat generating unit. 6 is a perspective view of a curved insulator supporting the curved region of the unit heat generating unit. 7 is a perspective view of a gap insulator that maintains a gap between adjacent rectilinear regions of the unit heat generating unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터는, 도 1 내지 도 7을 참조하면, 하판(100)과 상판(200)과 발열부(300) 및 세라믹 애자(400)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 기판 열처리 장치용 평판 히터는 내부 보강대(500)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
1 to 7, a flat heater for a substrate thermal processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
상기 하판(100)은 하판 본체(110)와 하판 측벽(120) 및 측부 보강대(130)를 포함하여 형성된다.The
상기 하판(100)은 전체적으로 판상을 이루도록 형성되며, 상부에 위치하는 발열부(300)의 하부와 측부를 감싸게 된다. 또한, 상기 하판(100)은 상판(200)과 결합되어 발열부(300)가 위치하는 공간을 형성한다. 상기 하판(100)은 발열부(300)가 안착되도록 한다.The
상기 하판(100)은 스테인레스 스틸, 인코넬(Inconel), 코바(Kovar) 합금, 텅스텐(Tungsten), 티타늄(Titanium), 하스텔로이(Hastelloy) 중에서 선택되는 어느 하나의 재질로 형성된다. The
또한, 상기 하판(100)은 표면에 세라믹 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 세라믹 코팅층은 바람직하게는 방사율이 0.9이상으로 형성되어 발열부(300)에서 발생되는 열이 열처리 장치 내부로 효과적으로 전달될 수 있도록 한다. 상기 세라믹 코팅층은 알루미나, 알루미나-이트리아, 실리카, 지르코니아와 같은 세라믹으로 형성될 수 있다.In addition, a ceramic coating layer may be formed on the surface of the
상기 하판 본체(110)는 판상으로 형성되며, 평판 히터가 장착되는 열처리 장치의 내부 크기에 따라 적정한 면적을 가지도록 형성된다. 상기 하판 본체(110)의 상면에는 발열부(300)가 안착된다. The lower plate
상기 하판 측벽(120)은 하판 본체(110)의 각 측면에서 하부로 소정 높이로 연장되어 형성된다. 상기 하판 측벽(120)은 외측면이 측부 보강대(130)의 내측면과 접촉되면서 결합된다. 상기 하판 측벽(120)은 바람직하게는 하판 본체(110)와 일체로 형성된다. The lower
상기 측부 보강대(130)는 평면 형상이 하판 측벽(120)에 대응되는 형상으로 형성되며, 전체적으로 링 형상을 이루도록 형성된다. 상기 하판 본체(110)가 사각 형상으로 형성되는 경우에, 측부 보강대(130)는 사각 링 형상으로 형성된다. 상기 측부 보강대(130)는 하판 측벽(120)보다 높은 높이로 형성되며, 발열부(300)의 높이보다 높은 높이로 형성된다. 상기 측부 보강대(130)는 내측면이 하판 측벽(120)의 외측면과 접촉되도록 내측으로 하판 본체(110)가 삽입된다. 상기 측부 보강대(130)는 하단이 하판 측벽(120)의 하단과 일치되도록 결합된다. 상기 측부 보강대(130)는 하부가 하부 측벽과 하부와 용접되어 서로 결합된다. 상기 측부 보강대(130)는 내부에 위치하는 발열부(300)를 감싸게 된다. The
상기 측부 보강대(130)는 측벽관홀(132) 및 측벽관(134)을 더 포함하여 형성될 수 있다. The
상기 측벽관홀(132)은 측부 보강대(130)의 내측면에서 외측면으로 관통되어 형성된다. 상기 측벽관홀(132)은 내부에 위치하는 발열부(300)에 전력을 공급하는 전력선이 인출되는 경로를 제공한다. 상기 측벽관홀(132)은 발열부(300)의 배치에 따라 전력선을 인출하는데 적정한 위치에 형성된다. 상기 측벽관홀(132)은 예를 들면, 측부 보강대(130)의 양측에 각각 2개씩 형성될 수 있다. The
상기 측벽관(134)은 양측이 개방된 관 형상으로 형성되며, 전력선을 인출하는데 필요한 소정의 길이로 형성될 수 있다. 상기 측벽관(134)은 측변관홀에 결합되며, 내부로 전력선이 관통하게 된다. The
한편, 미설명 부호인 140은 하판(100)과 상판(200)의 간격을 유지하기 위한 간격 바와 같은 구조물이며, 하판(100)에 용접되거나 볼트 결합되어 고정된다. 또한, 상기 상판(200)은 구조물을 통하여 하판에 볼트 결합되어 고정된다.
A
상기 상판(200)은 상판 본체(210)와 상판 측벽(220)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 상판(200)은 상판 측벽홀(230)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 상판(200)은 하판(100)과 결합되며, 보다 구체적으로는 상판 측벽(220)의 내측면이 하판(100)의 측부 보강대(130)의 외측면과 접촉되도록 결합된다. 상기 상판(200)은 하판(100)과 함께 발열부(300)가 위치하는 공간을 형성한다. 상기 상판(200)은 발열부(300)의 상부와 측부를 감싸도록 형성된다. The
상기 상판(200)은 스테인레스 스틸, 인코넬(Inconel), 코바(Kovar) 합금, 텅스텐(Tungsten), 티타늄(Titanium), 하스텔로이(Hastelloy) 중에서 선택되는 어느 하나의 재질로 형성된다. The
또한, 상기 상판(200)은 표면에 세라믹 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 세라믹 코팅층은 바람직하게는 방사율이 0.9이상으로 형성되어 발열부(300)에서 발생되는 열이 열처리 장치 내부로 효과적으로 전달될 수 있도록 한다.
In addition, a ceramic coating layer may be formed on the surface of the
상기 상판 본체(210)는 판상으로 형성되며, 하판 본체(110)에 대응되는 면적을 가지도록 형성된다. 상기 상판 본체(210)는 발열부(300)의 상부를 감싸게 된다.The
상기 상판 측벽(220)은 상판 본체(210)의 각 측면에서 하부로 소정 높이로 연장되어 형성된다. 상기 상판 측벽(220)은 내측면이 측부 보강대(130)의 외측면과 접촉되면서 결합된다. 상기 상판 측벽(220)은 바람직하게는 상판 본체(210)와 일체로 형성된다. 상기 상판 측벽(220)은 발열부(300)의 측부를 감싸게 된다.The top
상기 상판 측벽홀(230)은 상판 측벽(220)의 내측면에서 외측면으로 관통하여 형성된다. 상기 상판 측벽홀(230)은 하부가 개방된 형태로 형성된다. 상기 상판 측벽홀(230)은 측부 보강대(130)는 측벽관홀(132)에 대응되는 위치에 형성된다. 상기 상판 측벽홀(230)은 측벽관(134)이 지나가는 통로를 제공한다.
The top plate
상기 발열부(300)는 적어도 두 개의 영역, 바람직하게는 4 개의 영역(Zone 01, Zone 02, Zone 03, Zone 04)으로 구분되며, 각각에 단위 발열 유닛(310)이 위치하도록 형성된다. 상기 발열부(300)는 상판(200)과 하판(100)에 의하여 형성되는 내부 공간에 상판(200) 및 하판(100)과 접촉되지 않도록 위치한다. 따라서, 상기 발열부(300)는 전기적으로 절연된 상태를 유지한다. 상기 발열부(300)는 평판 히터가 장착되는 열처리 장치의 내부 면적 및 부피와, 요구되는 위치별 온도 편차 한도에 따라 복수 개의 단위 발열 유닛(310)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 열처리 장치의 내부 부피가 크고, 허용되는 온도 편차가 작은 경우에, 발열부(300)는 더 많은 단위 발열 유닛(310)으로 형성되어 온도 제어가 정밀하게 진행되도록 형성된다.The
예를 들면, 상기 발열부(300)는 도 3에서 보는 바와 같이 4개의 영역으로 구분되며, 각각 단위 발열 유닛(310)이 위치하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 발열부(300)는 하판(100)의 양측에 형성되는 측부 영역과, 측부 영역의 사이에 형성되는 상부 영역 및 하부 영역으로 구분되며, 각각에 단위 발열 유닛(310)으로 구성된다. 상기 단위 발열 유닛(310)은 서로 독립적으로 제어되며, 측부 영역과 상부 영역 및 하부 영역은 서로 독립적으로 온도가 제어되도록 형성될 수 있다.For example, the
또한, 상기 발열부(300)는 N 개의 영역으로 구분되어 형성되고, 각각에 단위 발열 유닛이 위치하여 서로 독립적으로 온도가 제어될 수 있도록 형성될 수 있다.In addition, the
한편, 상기에서 발열부의 영역은 명시적으로 구분되는 영역이 아니며, 단위 발열 유닛이 위치할 때 구분되는 영역을 의미한다.In the meantime, the region of the heat-generating portion is not an explicitly defined region but an area defined when the unit heat-generating unit is located.
상기 단위 발열 유닛(310)은 하나의 열선(312)으로 이루어지며, 바람직하게는 열선(312)이 스프링 형상으로 권취되어 형성된다. 따라서, 상기 단위 발열 유닛(310)은 내부가 중공이며, 열선(312) 자체의 직경보다 큰 외경을 갖는 원통 형상을 이루도록 형성된다. 상기 단위 발열 유닛(310)은 스프링 형상으로 권취된 열선(312)이 추가로 전체적으로 지그재그 형상으로 절곡되면서 직선 영역(310a)과 곡선 영역(310b)이 교대로 형성된다. 상기 단위 발열 유닛(310)은 열선(312)이 일측과 타측이 상판(200)의 외부로 인출되어 전력 공급 유닛(미도시)에 연결된다.
The unit
상기 세라믹 애자(400)는 블록 형상으로 형성되는 직선 애자(410)와 곡선 애자(420)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 세라믹 애자(400)는 간격 애자(430)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 세라믹 애자(400)는 단위 발열 유닛(310)이 하판(100) 또는 상판(200)과 전기적으로 절연되도록 지지한다. 상기 세라믹 애자(400)는 복수 개의 블록으로 형성되므로 열 변형 및 이에 따른 파손이 최소화 된다. 또한, 상기 세라믹 애자(400)는 파손되는 블록만을 제거하게 되므로 유지 비용이 감소된다. The
상기 세라믹 애자(400)는 알루미나(Al2O3), 쿼쯔(Quarts), 실리콘카바이드(SiC), 지르코니아(ZrO2)중에서 선택되는 어느 하나의 재질 또는 2개이상 재질의 조합으로 형성될 수 있다. 상기 세라믹 애자(400)는 바람직하게는 열전도성이 높은 알루미나 또는 쿼쯔로 형성될 수 있다. 또한, 상기 직선 애자(410)와 곡선 애자(420) 및 간격 애자(430)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.The
상기 직선 애자(410)는 육면체 형상의 블록으로 형성되며 내부에 일면에서 타면으로 관통되는 직선 관통홀(412)이 형성된다. 상기 직선 관통홀(412)은 단위 발열 유닛(310)의 외경에 대응되는 내경을 가지도록 형성되며, 단위 발열 유닛(310)이 관통된다. 따라서, 상기 직선 애자(410)는 단위 발열 유닛(310)의 직선 영역을 지지한다. 한편, 상기 직선 애자(410)는 원통 형상, 육각기둥 형상 또는 팔각기둥 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 직선 관통홀(412)은 상부 또는 하부로 개방되어 단위 발열 유닛(310)이 상부 또는 하부에서 결합되도록 형성될 수 있다.
The
상기 곡선 애자(420)는 육면체 형상의 블록으로 형성되며, 일면에 단위 발열 유닛(310)의 곡선 영역에 대응되는 형상의 곡선홈(422)이 형성된다. 상기 곡선홈(422)은 일면에서 내부로 연장되는 홈 형상으로 형성된다. 상기 곡선홈(422)은 내부에 단위 발열 유닛(310)의 곡선 영역이 삽입되어 지지된다. 따라서, 상기 곡선 애자(420)는 단위 발열 유닛(310)의 직선 영역을 지지한다. 한편, 상기 곡선 애자(420)도 원통 형상, 육각기둥 형상 또는 팔각기둥 형상으로 형성될 수 있다.
The
상기 간격 애자(430)는 육면체의 블록으로 형성되며, 제 1 관통홀(432) 및 제 2 관통홀(434)을 포함하여 형성된다. 상기 간격 애자(430)는 직선 애자(410)들 사이에 적정한 간격으로 위치하며, 단위 발열 유닛(310)의 인접하는 직선 영역(310a)들이 일정한 간격을 유지하도록 한다. The
상기 제 1 관통홀(432)은 블록의 일측에서 일면과 타면을 관통하는 홀 형상으로 형성되며, 단위 발열 유닛(310)의 외경에 대응되는 내경을 가지도록 형성된다. 상기 제 1 관통홀(432)은 단위 발열 유닛(310)의 직선 영역이 삽입되어 지지되도록 한다. The first through
상기 제 2 관통홀(434)은 블록의 타측에서 일면과 타면을 관통하는 홀 형상으로 형성되며, 단위 발열 유닛(310)의 외경에 대응되는 내경을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 관통홀(434)은 타측면 방향으로 내경에 대응되는 폭을 개방되도록 형성된다. 상기 제 2 관통홀(434)은 인접하는 단위 발열 유닛(310)의 인접하는 직선 영역이 타측면으로부터 삽입되어 지지되도록 한다.
The second through-
상기 내부 보강대(500)는 바 형상, 사각통 형상 또는 ??자 형상의 관으로 형성된다. 상기 내부 보강대(500)는 하판의 변형을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 내부 보강대(500)는 단위 발열 유닛(310) 사이에서 하판(100)과 상판(200) 사이에 위치하여 하판(100)과 상판(200)의 간격이 유지되도록 한다.
The inner reinforcing
다음은 본 발명의 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터가 내부에 장착된 기판 열처리 장치의 온도 분포 평가 결과에 대하여 설명한다. Next, a temperature distribution evaluation result of the substrate heat treatment apparatus in which the flat plate heater for the substrate heat treatment apparatus according to the embodiment of the present invention is mounted will be described.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 열처리 장치용 평판 히터가 내부에 장착된 기판 열처리 장치의 온도 분포 평가 결과를 나타내는 그래프이다.
FIG. 8 is a graph showing a result of temperature distribution evaluation of a substrate heat treatment apparatus in which a flat plate heater for a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is mounted.
본 온도 분포 평가는 도 3에 도시된 평판히터 3개를 단축 방향으로 병렬 배열하여 하나의 공정 슬롯(slot)으로 구성된 다단 슬롯 챔버에서 진행하였다. 또한, 온도 분포 평가 결과는 챔버 내부에서 각 슬롯별로 병렬 배열된 평판 히터 상부로부터 일정 거리로 이격된 위치에 유리 기판(730mm x 920mm)을 장입하고, 슬롯 챔버의 온도를 최대 450℃까지 승온시키면서 승온 및 유지구간의 온도 분포를 측정한 그래프이다. 상기 온도 측정은 장입된 유리 기판에 각각 17개의 온도 센서를 부착하고, 각 센서별로 온도를 측정하였다. 도 8은 각 센서별로 측정된 측정 온도 및 전체 측정 온도값의 편차를 도시한 그래프이다.This temperature distribution evaluation was performed in a multi-stage slot chamber composed of one process slot by arranging the three flat plate heaters shown in FIG. 3 in parallel in the uniaxial direction. The results of the temperature distribution evaluation were obtained by charging a glass substrate (730 mm x 920 mm) at a position spaced apart from the upper portion of the flat plate heater arranged in parallel in each slot in the chamber, raising the temperature of the slot chamber up to 450 ° C, And a temperature distribution of the maintenance section. In the temperature measurement, 17 temperature sensors were attached to the loaded glass substrates, and the temperature was measured for each sensor. FIG. 8 is a graph showing deviations between the measured temperature and the total measured temperature value for each sensor.
상기 기판 열처리 장치는 도 8에서 보는 바와 같이 내부 공간에서 전체적으로 위치에 관계없이 ±5℃의 온도 균일도를 가지는 것을 볼 수 있다.
As shown in FIG. 8, the substrate thermal processing apparatus has a temperature uniformity of ± 5 ° C. regardless of its position in the entire inner space.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.
100 - 하판 200 - 상판
300 - 발열부 400 - 세라믹 애자
500 - 내부 보강대100 - Lower 200 - Top
300 - Heating part 400 - Ceramic insulator
500 - Internal Reinforcement
Claims (11)
상기 발열부가 안착되는 하판과,
상기 발열부의 상부를 감싸는 상판 및
복수 개의 블록으로 형성되어 상기 단위 발열 유닛이 상기 하판 또는 상판과 전기적으로 절연되도록 지지하는 세라믹 애자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.A heating unit including at least two unit heat generating units including one heat line to be independently controlled;
A lower plate on which the heat generating portion is seated,
An upper plate surrounding the upper portion of the heat generating portion,
And a ceramic insulator formed as a plurality of blocks and supporting the unit heat generating unit so as to be electrically insulated from the lower plate or the upper plate.
상기 단위 발열 유닛은 상기 열선이 스프링 형상으로 권취되어 상기 열선의 직경보다 큰 직경을 가지는 원통형상으로 형성되고, 전체가 지그재그 형상으로 절곡되면서 직선 영역과 곡선 영역이 교대로 형성되며,
상기 세라믹 애자는 상기 직선 영역을 지지하는 직선 애자 및 상기 곡선 영역을 지지하는 곡선 애자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
Wherein the unit heat generating unit is formed in a cylindrical shape having a diameter larger than the diameter of the heat ray, the heat ray being wound in a spring shape, and the linear region and the curved region are alternately formed as the whole is bent in a zigzag shape,
Wherein the ceramic insulator comprises a straight insulator supporting the linear region and a curved insulator supporting the curved region. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 발열부는 하판의 양측에 형성되는 측부 영역과 상기 측부 영역의 사이에 형성되는 상부 영역과 하부 영역으로 구분되어 형성되며,
상기 측부 영역과 상부 영역 및 하부 영역은 각각에 상기 단위 발열 유닛이 위치하여 독립적으로 온도가 제어되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
Wherein the heat generating unit is divided into an upper area and a lower area formed between a side area formed on both sides of the lower plate and the side area,
Wherein the unit area heat generating unit is located in the side area, the upper area and the lower area, respectively, and the temperature is independently controlled.
상기 발열부는 복수 개의 영역으로 구분되어 이루어지며, 각각에 상기 단위 발열 유닛이 위치하여 독립적으로 온도가 제어되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
Wherein the heat generating unit is divided into a plurality of regions, and the unit heat generating units are disposed in the plurality of regions, respectively, so that the temperature is independently controlled.
상기 직선 애자는 블록 형상이며, 일면에서 타면으로 관통되어 상기 단위 발열 유닛의 직선 영역이 삽입되는 직선 관통홀을 구비하며,
상기 곡선 애자는 블록 형상이며 일면에 상기 단위 발열 유닛의 곡선 영역이 삽입되는 곡선 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.3. The method of claim 2,
Wherein the linear insulator is block-shaped, has a straight through-hole penetrating from one face to the other face to insert a linear region of the unit heat generating unit,
Wherein the curved insulator is block-shaped and has a curved groove into which a curved region of the unit heat generating unit is inserted, on one side of the flat heater.
상기 세라믹 애자는 상기 직선 애자들 사이에 위치하여 상기 단위 발열 유닛의 인접하는 직선 영역 사이의 간격을 유지하는 간격 애자를 더 포함하며,
상기 간격 애자는 블록 형상이며, 일측에서 일면으로부터 타면으로 관통되는 제 1 관통홀 및 타측에서 일면에서 타면으로 관통되며 타측면으로 개방되는 제 2 관통홀을 포함하며,
상기 제 1 관통홀에는 지지하는 상기 단위 발열 유닛의 직선 영역이 삽입되며, 상기 제 2 관통홀에는 상기 단위 발열 유닛의 인접하는 직선 영역이 삽입되어 간격이 유지되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.3. The method of claim 2,
Wherein the ceramic insulator further comprises a gap insulator which is located between the straight insulators and maintains a gap between adjacent linear regions of the unit heat generating unit,
Wherein the gap insulator is block-shaped and includes a first through hole penetrating from one surface to the other surface at one side and a second through hole penetrating from the other surface to the other surface at the other side and opened to the other side,
Wherein a linear region of the unit heat generating unit to be supported is inserted into the first through hole and a linear region adjacent to the unit heat generating unit is inserted into the second through hole to maintain a gap therebetween. Flat plate heater.
상기 세라믹 애자는 알루미나(Al2O3), 쿼쯔(Quarts), 실리콘카바이드(SiC), 지르코니아(ZrO2)중에서 선택되는 어느 하나의 재질 또는 적어도 두 개가 혼합된 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
Characterized in that the ceramic insulator is formed of any one material selected from among alumina (Al 2 O 3 ), quarts, silicon carbide (SiC), and zirconia (ZrO 2 ) Plate heaters for heat treatment apparatus.
상기 하판은
상기 발열부가 안착되는 하판 본체와
상기 하판 본체의 측면으로부터 하부로 연장되어 형성되는 하판 측벽 및
상기 하부 측벽에 결합되며 상기 발열부의 측면을 감싸도록 소정 높이로 형성되는 측부 보강대를 포함하며,
상기 하판 측벽과 상기 측부 보강대의 하부가 서로 용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
The lower plate
A lower plate main body on which the heat generating portion is seated,
A lower plate side wall extending downward from a side surface of the lower plate body,
And a side reinforcing plate coupled to the lower side wall and formed to have a predetermined height so as to surround a side surface of the heat generating portion,
Wherein the lower plate side wall and the lower portion of the side reinforcing bar are welded to each other.
상기 측부 보강대는 내측면에서 외측면으로 관통되는 측벽관홀 및 상기 측벽관홀에 결합되는 측벽관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.9. The method of claim 8,
Wherein the side reinforcement strip further comprises a side wall tube which penetrates from the inner side to the outer side and a side wall tube which is coupled to the side wall tube.
상기 상판과 하판은 스테인레스 스틸, 인코넬(Inconel), 코바(Kovar) 합금, 텅스텐(Tungsten), 티타늄(Titanium), 하스텔로이(Hastelloy)중에서 선택되는 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
Wherein the upper plate and the lower plate are made of any one material selected from stainless steel, Inconel, Kovar alloy, tungsten, titanium, Hastelloy, Plate heaters for devices.
상기 상판과 하판은 표면에 세라믹 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치용 평판 히터.The method according to claim 1,
Wherein the upper plate and the lower plate have a ceramic coating layer formed on a surface of the flat plate heater.
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