KR101945763B1 - 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치 - Google Patents

히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일하게 열전달되고 열팽창 및 수축으로 인한 파손을 방지할 수 있도록 구성된 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 히터 블록은, 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되는 발열 부재 및 상기 몸체부를 고정시키는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 대응할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 탄성 고정부를 포함한다.

Description

히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치{HEATER BLOCK AND SUBSTRATE SUPPORTING DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일하게 열전달되고 열팽창 및 수축으로 인한 파손을 방지할 수 있도록 구성된 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치에 관한 것이다.
반도체 및 디스플레이 장치는 기판 상에 박막 적층, 이온 주입 및 열처리 등의 단위 공정을 반복 실시하여 기판 상에 원하는 회로의 동작 특성을 가지는 소자를 형성하는 방식으로 제조된다.
이러한 공정들 중에는 기판을 열처리하는 공정이 포함된다. 기판을 열처리하기 위해 다양한 방법 중 하나로서, 기판을 지지하는 기판 지지 장치의 내부에 설치되어 기판으로 열을 전달하는 히터 블록이 이용될 수 있다.
이러한 히터 블록은 내부에 열을 발생시키는 발열 부재가 배치되어 있고, 발열 부재의 위치에 따라 히터 블록의 위치에 따라 상이한 열팽창 및 수축이 발생할 수 있다. 또한, 히터 블록을 결합시키는 결합 부위에 열팽창 및 수축으로 인하여 히터 블록이 파손되거나 휨 현상이 발생하여 기판의 전 부분으로 일정한 열을 전달하지 못하는 원인이 될 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2003-0076455호(2003.09.26 공개) 대한민국 공개특허 제10-2006-0071379호(2006.06.26 공개)
본 발명의 실시예들은 열전달 효율이 향상되도록 개선된 구성을 가지는 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 기판으로 균일하게 열전달 될 수 있도록 개선된 구성을 가지는 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 열팽창 및 수축으로 인한 파손이나 휨 현상을 방지할 수 있도록 개선된 구성을 가지는 히터 블록 및 이를 포함하는 기판 지지 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 히터 블록은, 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되는 발열 부재 및 상기 몸체부를 고정시키는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 대응할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 탄성 고정부를 포함한다.
상기 몸체부의 상부에 접촉되는 버퍼부를 더 포함하고, 상기 버퍼부는 저면에 상기 발열 부재와 마주하는 위치에 형성된 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 탄성 고정부는 상기 몸체부를 고정시키는 고정 부재와, 상기 고정 부재를 둘러싼 형상으로 마련되고, 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 형상이 변형 가능하도록 마련되는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
상기 탄성 부재는 판 스프링으로 제공될 수 있다.
상기 고정부는 제1 고정 부재를 더 포함하고, 상기 제1 고정 부재는 상기 몸체부의 중앙 부분에 결합되고, 상기 탄성 고정부는 상기 몸체부의 엣지 부분에 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 장치는, 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 상부에 형성되는 히터 블록 및 상기 히터 블록의 상면과 접촉되고, 상면에 기판을 지지하도록 마련되는 기판 지지부를 포함하고, 상기 히터 블록은 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되는 발열 부재 및 상기 몸체부를 고정시키는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 대응할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 탄성 고정부를 포함한다.
상기 몸체부의 상부에 접촉되는 버퍼부를 더 포함하고, 상기 버퍼부는 저면에 상기 발열 부재와 마주하는 위치에 형성된 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 탄성 고정부는 상기 몸체부를 고정시키는 고정 부재와, 상기 고정 부재를 둘러싼 형상으로 마련되고, 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 형상이 변형 가능하도록 마련되는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
상기 고정부는 제1 고정 부재를 더 포함하고, 상기 제1 고정 부재는 상기 몸체부의 중앙 부분에 결합되고, 상기 탄성 고정부는 상기 몸체부의 엣지 부분에 결합될 수 있다.
상기 히터 블록의 측면 및 저면을 둘러싸는 형상으로 마련되는 단열 부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 버퍼부를 포함한 히터 블록이 기판으로 균일하게 열전달할 수 있도록 구성되고, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 히터 블록이 열팽창 및 수축에도 파손되거나 휨 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 블록을 포함하는 기판 지지 장치의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 선 A-A'에서 바라본 기판 지지 장치의 단면을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 지지 장치의 저면을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 버퍼부의 저면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 선 B-B'에서 바라본 탄성 고정부의 구성을 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 블록을 포함하는 기판 지지 장치의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 선 A-A'에서 바라본 기판 지지 장치의 단면을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 지지 장치의 저면을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 1의 버퍼부의 저면을 보여주는 도면이고, 도 5는 도 3의 선 B-B'에서 바라본 탄성 고정부의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치(1)는 베이스 플레이트(10)와, 기판 지지부(20) 그리고 히터 블록(30)을 포함한다.
베이스 플레이트(10)는 기판 지지 장치(1)의 저면을 형성할 수 있다. 베이스 플레이트(10)는 상부에 히터 블록(30)이 결합되도록 구성될 수 있다.
기판 지지부(20)는 기판 지지 장치(1)의 상면을 형성할 수 있다. 기판 지지부(20)는 상부에 기판이 놓여지는 안착부가 형성될 수 있다. 기판 지지부(20)는 히터 블록(30)으로부터 열을 전달받아 기판으로 열을 전달할 수 있도록 구성될 수 있다.
히터 블록(30)은 기판 지지 장치(1)의 내부에 마련될 수 있다. 히터 블록(30)은 베이스 플레이트(10)와 기판 지지부(20) 사이에 배치될 수 있다. 히터 블록(30)은 발생된 열이 기판 지지부(20)의 전 영역으로 균일하게 전달되도록 구성될 수 있다. 히터 블록(30)은 발생된 열이 기판 지지부(20)를 통해 기판으로 균일하게 전달되도록 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 히터 블록(30)은 몸체부(31), 발열 부재(미도시) 그리고 고정부(37)를 포함할 수 있다.
몸체부(31)는 내부에 발열 부재가 배치될 수 있도록 마련될 수 있다. 몸체부(31)는 일측에 발열 부재가 출입할 수 있도록 적어도 하나의 발열 부재 출입구(31a)가 형성될 수 있다. 발열 부재는 발열 부재 출입구(31a)를 통해 몸체부(31)의 내부에 설치될 수 있다.
일 예에 의하면, 몸체부(31)는 황동 또는 알루미늄 소재로 마련될 수 있다. 기존의 히터 블록이 노비나이트나 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 고가의 소재로 구성된 것과 달리, 본 발명의 실시예들에서는 황동 또는 알루미늄을 사용하여도 열전달의 균일성을 향상시키고 열팽창 및 수축으로 인한 히터 블록의 파손을 방지할 수 있다.
몸체부(31)는 적어도 하나의 고정부(37)를 통해 베이스 플레이트(10)에 결합될 수 있다. 일 예에 의하면, 몸체부(31)는 저면에 복수개의 결합 홈(31b)이 형성될 수 있다. 결합 홈(31b)은 고정 부재(38, 39a)가 결합되면서 베이스 플레이트(10)와 몸체부(31)를 고정시킬 수 있다. 고정 부재(38, 39a)는 나사로 제공될 수 있다.
고정부(37)는 복수개로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 고정부(37)는 제1 고정 부재(38)와 탄성 고정부(39)를 포함할 수 있다.
제1 고정 부재(38)는 베이스 플레이트(10)와 몸체부(31)를 결합시킬 수 있다. 제1 고정 부재(38)는 몸체부(31)의 중앙 부분에 결합될 수 있다. 제1 고정 부재(38)는 몸체부(31)의 중앙 부분 일측에 적어도 하나 결합되어 몸체부(31)가 열팽창 및 수축에도 고정되도록 구성될 수 있다.
탄성 고정부(39)는 베이스 플레이트(10)와 몸체부(31)를 결합시킬 수 있다. 탄성 고정부(39)는 몸체부(31)의 엣지 부분에 결합될 수 있다. 탄성 고정부(39)는 몸체부(31)의 열팽창 및 수축에 대응하여 형상이 변형 가능하도록 마련될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 고정부(39)는 결합 홈(31b)에 결합되는 고정 부재(39a)와 고정 부재(39a)를 둘러싼 형상으로 마련되는 탄성 부재(39b)를 포함할 수 있다. 탄성 부재(39b)는 몸체부(31)의 열팽창 및 수축에 대응하여 그 형상이 변할 수 있도록 구성될 수 있다. 탄성 부재(39b)는 몸체부(31)의 열팽창 및 수축에 형상이 변형되면서 내부에 배치된 고정 부재(39a)가 일정한 위치에 배치되도록 마련될 수 있다. 이로 인하여, 탄성 고정부(39)는 몸체부(31)의 열팽창 및 수축에도 파손되거나 휨 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 이와 함께 몸체부(31)와 베이스 플레이트(10)를 안정적으로 결합할 수 있다. 탄성 부재(39b)는 판 스프링으로 제공될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고정부(37)는 제1 고정 부재(38)가 몸체부(31)의 중앙부 일측에 결합되고, 탄성 고정부(39)가 몸체부(31)의 엣지 부분을 둘러싸며 결합될 수 있다. 이로 인해, 고정부(37)는 몸체부(31)의 열팽창 및 수축에도 몸체부(31)와 베이스 플레이트(10)를 안정적으로 결합할 수 있다. 이로 인하여, 히터 블록(30)의 열전달 효율과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
히터 블록(30)은 버퍼부(35)를 더 포함할 수 있다. 버퍼부(35)는 히터 블록(30)의 상부에 배치될 수 있다. 버퍼부(35)는 발열 부재와 기판 지지부(20) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼부(35)는 발열 부재로부터 전달되는 열이 기판 지지부(20)에 보다 균일하게 전달되도록 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 버퍼부(35)는 저면에 돌출부(35a)를 포함할 수 있다. 돌출부(35a)는 발열 부재와 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 돌출부(35a)는 발열 부재와 마주하는 위치에 마련되어 발열 부재에서 발생되는 열을 보다 균일하게 기판 지지부(20)로 전달되도록 구성될 수 있다. 돌출부(35a)는 발열 부재의 개수에 대응하는 개수로 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 기판 지지 장치(1)는 단열 부재(90)를 더 포함할 수 있다. 단열 부재(90)는 히터 블록(30)을 둘러싸는 형상으로 마련될 수 있다. 단열 부재(90)는 상면이 개방되고, 히터 블록(30)의 측면과 저면을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 이로 인하여, 단열 부재(90)는 히터 블록(30)에서 발생된 열이 상부에 위치한 기판 지지부(20)를 통해 기판으로 손실없이 전달되도록 제공될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1 : 기판 지지 장치
10 : 베이스 플레이트
20 : 기판 지지부
30 : 히터 블록
31 : 몸체부
35 : 버퍼부
37 : 고정부
39 : 탄성 고정부
90 : 단열 부재

Claims (10)

  1. 몸체부;
    상기 몸체부 내부에 배치되는 발열 부재; 및
    상기 몸체부를 고정시키는 고정부를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 몸체부의 중앙 부분에 결합되어 상기 몸체부의 팽창 또는 수축과 관계없이 고정되도록 구성되는 제1 고정 부재; 및
    상기 몸체부의 엣지 부분에 결합되어 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 대응할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 탄성 고정부를 포함하고,
    상기 몸체부는 일측에 상기 발열 부재가 출입할 수 있도록 적어도 하나의 발열 부재 출입구가 형성되는 히터 블록.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부의 상부에 접촉되는 버퍼부;를 더 포함하고,
    상기 버퍼부는 저면에 상기 발열 부재와 마주하는 위치에 형성된 돌출부를 포함하는 히터 블록.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 고정부는
    상기 몸체부를 고정시키는 고정 부재와,
    상기 고정 부재를 둘러싼 형상으로 마련되고, 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 형상이 변형 가능하도록 마련되는 탄성 부재를 포함하는 히터 블록.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 판 스프링으로 제공되는 히터 블록.
  5. 삭제
  6. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상부에 형성되는 히터 블록; 및
    상기 히터 블록의 상면과 접촉되고, 상면에 기판을 지지하도록 마련되는 기판 지지부를 포함하고,
    상기 히터 블록은
    몸체부;
    상기 몸체부 내부에 배치되는 발열 부재; 및
    상기 몸체부를 상기 베이스 플레이트에 고정시키는 고정부를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 몸체부의 중앙 부분에 결합되어 상기 몸체부의 팽창 또는 수축과 관계없이 고정되도록 구성되는 제1 고정 부재; 및
    상기 몸체부의 엣지 부분에 결합되어 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 대응할 수 있도록 마련된 적어도 하나의 탄성 고정부를 포함하고,
    상기 몸체부는 일측에 상기 발열 부재가 출입할 수 있도록 적어도 하나의 발열 부재 출입구가 형성되는 기판 지지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체부의 상부에 접촉되는 버퍼부;를 더 포함하고,
    상기 버퍼부는 저면에 상기 발열 부재와 마주하는 위치에 형성된 돌출부를 포함하는 기판 지지 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 고정부는
    상기 몸체부를 고정시키는 고정 부재와,
    상기 고정 부재를 둘러싼 형상으로 마련되고, 상기 몸체부의 팽창 또는 수축에 형상이 변형 가능하도록 마련되는 탄성 부재를 포함하는 기판 지지 장치.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 히터 블록의 측면 및 저면을 둘러싸는 형상으로 마련되는 단열 부재;를 더 포함하는 기판 지지 장치.
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JP2004146646A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置

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