KR101950499B1 - Substrate thermal processing device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히터의 열방사율을 높여 기판의 열처리 효율을 향상시킴과 아울러 열팽창에 의한 부품의 처짐 및 변형을 방지할 수 있는 구조로 이루어진 기판 열처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 기판 열처리 장치는, 히터의 발열에 의해 기판을 가열하는 기판 열처리 장치에 있어서, 상기 히터는, 알루미늄 합금으로 이루어지고 외측면에는 원적외선 방사층이 형성된 열판과, 상기 열판의 내측에 수납되어 상기 기판을 가열하는 열원을 제공하며 외측면은 알루미늄 합금으로 이루어진 발열체를 포함하고, 상기 히터는 상하 간격을 두고 평행하게 다단으로 배치되고, 상기 다단으로 배치된 히터 사이에는 상기 기판이 거치되는 기판지지부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
An object of the present invention is to provide a substrate heat treatment apparatus having a structure capable of improving heat treatment efficiency of a substrate by raising the heat emissivity of a heater and preventing sagging and deformation of parts due to thermal expansion.
In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate heating apparatus for heating a substrate by heat generated by a heater, the heater comprising a heating plate made of an aluminum alloy and having a far- And the heater is arranged in multiple stages in parallel with the top and bottom of the heater, and the heater is arranged between the heaters arranged in the multi-stage, And a substrate supporting member to be mounted thereon is provided.

Description

기판 열처리 장치{Substrate thermal processing device}[0001] Substrate thermal processing device [0002]

본 발명은 기판 열처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다단으로 배치된 히터 사이에 기판을 배치하고 히터의 발열에 의해 기판의 열처리를 수행하는 기판 열처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus, and more particularly, to a substrate heat treatment apparatus in which a substrate is disposed between heaters arranged in multiple stages and heat treatment of the substrate is performed by heat generation of the heater.

종래 평판 패널 디스플레이용 기판에 열처리를 실시하기 위해서 기판마다 히터를 구비한 다단식의 열처리 장치가 사용되고 있다.Conventionally, a multi-stage heat treatment apparatus having a heater for each substrate has been used for heat treatment on a substrate for a flat panel display.

종래에는 각 단의 히터는 열처리대상 기판의 온도분포를 고려하여, 마이카 히터(Mica Heater) 등의 면상 히터를 알루미늄 합금제의 열판에 삽입한 구성이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 마이카 히터는 구조가 복잡하여 생산성이 떨어져 납기 기한이 지연되며, 제조 단가가 높은 단점이 있다.Conventionally, in the heater of each stage, in consideration of the temperature distribution of the substrate to be heat-treated, a configuration in which a surface heater such as a Mica heater is inserted into a heat plate made of an aluminum alloy is generally used. However, such a mica heater has a disadvantage in that it has a complicated structure, which leads to a decrease in productivity, a delay in the deadline, and a high manufacturing cost.

상기와 같은 면상 히터를 알루미늄 합금제의 열판에 삽입한 구조의 경우, 히터의 열에 의해서 열판이 휘어져 아래로 처지거나 변형이 발생하는 단점이 있다. 이러한 처짐 현상을 방지하기 위한 목적으로, 열판의 열강성을 높이기 위해서 열판의 두께를 증가시킬 경우에는 열판의 증가된 두께 만큼 열처리 장치의 제작 비용이 상승하게 되고, 중량과 부피가 증가하게 되며, 열처리 장치의 전체 가열 효율도 저하됨과 동시에 열의 균일성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.In the case of a structure in which the above-mentioned flat heater is inserted into a hot plate made of an aluminum alloy, there is a disadvantage that the hot plate is bent by the heat of the heater and is deformed downward or deformed. In order to prevent such a sagging phenomenon, when the thickness of the heat plate is increased to increase the toughness of the heat plate, the manufacturing cost of the heat treatment apparatus increases by an increased thickness of the heat plate, the weight and the volume increase, The overall heating efficiency of the apparatus is lowered and the uniformity of heat can not be ensured.

또한, 열처리 장치에서 발생하는 고온의 열에 의해 히터를 비롯한 부품들이 열팽창하게 되는데, 이러한 열팽창에 의해 부품의 파손이 초래되는 문제점이 있다.In addition, the components including the heater are thermally expanded due to the high-temperature heat generated in the heat treatment apparatus, and the thermal expansion causes the components to be damaged.

따라서, 히터의 열방사율을 높여 히터의 과열을 방지함과 아울러 히터의 처짐 현상을 방지하고, 열팽창을 흡수하여 부품의 파손을 방지할 수 있는 기판 열처리 장치의 개발이 요구된다.Accordingly, there is a need to develop a substrate heat treatment apparatus capable of preventing overheating of the heater by increasing the heat emissivity of the heater, preventing deflection of the heater, absorbing thermal expansion, and preventing breakage of the component.

이와 같은 기판 열처리 장치와 관련된 선행기술은, 등록특허 제10-1593493호, 등록특허 제10-1716735호 등에 개시되어 있다.Prior art related to such a substrate heat treatment apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 10-1593493 and Japanese Patent Application No. 10-1716735.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 히터의 열방사율을 높여 기판의 열처리 효율을 향상시킴과 아울러 열팽창에 의한 부품의 처짐 및 변형을 방지할 수 있는 구조로 이루어진 기판 열처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a substrate heat treatment apparatus having a structure capable of improving the heat treatment efficiency of a substrate by raising the thermal emissivity of the heater and preventing deflection and deformation of the component due to thermal expansion The purpose is to provide.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판 열처리 장치는, 히터의 발열에 의해 기판을 가열하는 기판 열처리 장치에 있어서, 상기 히터는, 알루미늄 합금으로 이루어지고 외측면에는 원적외선 방사층이 형성된 열판과, 상기 열판의 내측에 수납되어 상기 기판을 가열하는 열원을 제공하며 외측면은 알루미늄 합금으로 이루어진 발열체를 포함하고, 상기 히터는 상하 간격을 두고 평행하게 다단으로 배치되고, 상기 다단으로 배치된 히터 사이에는 상기 기판이 거치되는 기판지지부재가 구비되되, 상기 기판지지부재는, 양측으로 이격되어 수직방향으로 배치되며 판형으로 이루어진 한 쌍의 지지프레임과, 상기 지지프레임 상에 길이방향을 따라 이격된 위치에 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지핀으로 구성되고, 상기 지지프레임에는 유체 소통을 위한 다수개의 통공이 일정 간격으로 형성되며, 상기 발열체는, 전원의 인가에 따라 발열하는 열선과, 상기 열선을 피복하는 절연재와, 상기 절연재의 외측면에 순차로 적층되는 스테인리스강 및 알루미늄 합금으로 이루어진 원형 히터이고, 상기 열판의 내부에는 상기 발열체가 삽입되어 수납되도록 발열체 삽입구가 형성되고, 상기 발열체의 외측면과 상기 발열체 삽입구의 내측면 사이에는, 상기 발열체의 원심방향으로의 열팽창을 흡수하기 위해 소정의 유격이 형성된 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate heating apparatus for heating a substrate by heat generated by a heater, the apparatus comprising: a heating plate having an outer surface formed with a far- And a heat source which is housed in the inside of the heat plate and heats the substrate, the external surface of which is made of an aluminum alloy, the heaters are arranged in multiple tiers in parallel with each other at upper and lower intervals, Wherein the substrate support member includes a pair of support frames spaced apart from each other and arranged in a vertical direction and formed in a plate shape, and a pair of support frames spaced apart from each other in the longitudinal direction And a plurality of support pins protruding from the support pins to support the substrate, And a plurality of through holes for fluid communication are formed in the frame at predetermined intervals, the heating element including a heating wire that generates heat according to application of power, an insulating material that covers the heating wire, and a stainless steel And a heating element insertion port is formed in the heating plate so that the heating element is inserted and accommodated therein. The heating element is provided with a thermal expansion in the centrifugal direction of the heating element between the outer surface of the heating element and the inner surface of the heating element insertion opening. A predetermined clearance is formed for absorbing the magnetic field.

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상기 열선은, 상기 발열체의 양측단부에 위치하는 열선의 권밀도가 상기 발열체의 중간부에 위치하는 열선의 권밀도에 비해 조밀하게 권선된 것일 수 있다.The hot wire may be one in which the winding density of the hot wire located at both side ends of the heating element is tightly wound relative to the winding density of the hot wire located in the middle portion of the heating element.

상기 열판은 직육면체의 틀 형태로 이루어져 열처리대상 기판의 크기에 대응하여 복개수의 열판을 측방향으로 조립 가능하도록 구성될 수 있다.The heat plate may have a rectangular parallelepiped shape and may be constructed so that a number of overlapping heat plates can be laterally assembled corresponding to the size of the substrate to be heat-treated.

상기 열판에는 상기 열판의 열변형에 의한 처짐을 방지하기 위한 보강부재가 삽입될 수 있다.A reinforcing member for preventing sagging due to thermal deformation of the heat plate may be inserted into the heat plate.

상기 열판에는 급기관으로부터 공급되는 기체를 상기 기판을 향하여 균일한 유량으로 분산시켜 공급하기 위해 다수개의 급기공이 일정 간격으로 형성된 정류판이 구비될 수 있다.The heat plate may be provided with a rectifying plate in which a plurality of air vents are formed at regular intervals in order to disperse the gas supplied from the air supply unit toward the substrate at a uniform flow rate.

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상기 열판의 일측단은 제1지지부재에 의해 지지되되, 상기 열판의 일측단과 상기 제1지지부재 사이에는 상기 열판의 열팽창을 흡수하기 위한 여유공간이 마련될 수 있다.One end of the heat plate is supported by a first support member, and a clearance space for absorbing thermal expansion of the heat plate may be provided between one end of the heat plate and the first support member.

상기 기판지지부재의 일측단은 제2지지부재에 의해 지지되되, 상기 기판지지부재의 일측단에는 슬라이드봉이 결합되고, 상기 제2지지부재에는 상기 슬라이드봉이 안착되어 이동 가능하도록 슬라이드 레일이 형성되어 상기 기판지지부재의 열팽창을 흡수할 수 있다.Wherein one end of the substrate support member is supported by a second support member, a slide bar is coupled to one end of the substrate support member, a slide rail is formed on the second support member so that the slide bar is seated and movable, The thermal expansion of the substrate supporting member can be absorbed.

상기 보강부재의 일측단은 제3지지부재에 결합 고정되고, 상기 보강부재의 타측단은 체결부재에 의해 제4지지부재에 결합되되, 상기 보강부재에는 상기 보강부재의 열팽창을 흡수하기 위해 상기 체결부재가 여유공간을 가지며 삽입되는 장공이 형성될 수 있다.Wherein one end of the reinforcing member is fixedly coupled to the third support member and the other end of the reinforcing member is coupled to the fourth support member by a fastening member, A long hole may be formed in which the member has a clearance and is inserted.

상기 기판지지부재의 양측에는 상기 기판지지부재에 거치된 기판의 양측면을 가열하기 위한 측면 히터가 추가로 구비될 수 있다.Side heaters may be further provided on both sides of the substrate supporting member to heat both side surfaces of the substrate held by the substrate supporting member.

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본 발명에 따른 기판 열처리 장치에 의하면, 발열체의 외측면와 열판을 동일 재질의 알루미늄 합금제로 형성하여 발열체와 열판 간의 열전도 효율을 높이고, 열판의 외측면에는 원적외선 방사층을 형성하여 열 방사율을 높임으로써, 기판의 열처리 효율을 향상시킬 수 있다.According to the substrate heat treatment apparatus of the present invention, the outer surface of the heating element and the heating plate are made of the same material of an aluminum alloy so as to increase the heat conduction efficiency between the heating element and the heating plate, and the far infrared ray emitting layer is formed on the outer surface of the heating plate, The heat treatment efficiency of the substrate can be improved.

또한 발열체를 원형 히터로 구성함으로써 열전도율을 높이고, 절연재가 고밀도로 압축되어 열선의 산화를 방지할 수 있어 히터의 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, the heat generating element is formed of a circular heater to increase the thermal conductivity, and the insulating material can be compressed at a high density to prevent the oxidation of the heat rays, thereby improving the durability of the heater.

또한 발열체의 양측단부에 위치하는 열선의 권밀도를 발열체의 중간부에 위치하는 열선의 권밀도에 비해 조밀하게 권선되도록 구성함으로써, 발열체의 중간부에서의 과열을 방지하여 발열체의 전체 영역에 걸쳐 균일한 온도분포를 얻을 수 있다.And the winding density of the heat wires located at both side ends of the heat generating element is densely wound relative to the winding density of the heat wires located at the middle portion of the heat generating element, thereby preventing overheat at the middle portion of the heat generating element, A temperature distribution can be obtained.

또한 열판을 직육면체의 틀 형태로 구성하고, 상하 간격을 두고 다단 구조로 적층함으로써, 기판 열처리 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있어, 기판의 처리 용량을 증대시킬 수 있다.Further, the heat plate is formed in the form of a rectangular parallelepiped and laminated in a multi-layered structure with vertically spaced intervals, so that the substrate heat treatment apparatus can be made compact and the processing capacity of the substrate can be increased.

또한 열판을 직육면체의 틀 형태로 구성하고, 열처리대상 기판의 크기에 대응하여 복개수의 열판을 측방향으로 조립함으로써, 열처리대상 기판의 크기가 달라지더라도 히터의 크기를 가변시켜 적용할 수 있다.Also, the size of the heater can be varied and applied even if the size of the substrate to be heat-treated is changed by constructing the heat plate into a rectangular parallelepiped shape and assemble the heat plates of the number of the heaters to correspond to the size of the substrate to be heat-treated.

또한 열판의 내측에 보강부재를 삽입함으로써 열판의 열변형에 의한 처짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.Further, by inserting the reinforcing member in the inside of the heat plate, it is possible to effectively prevent the heat plate from sagging due to thermal deformation.

또한 열판에는 다수개의 급기공이 일정 간격으로 형성된 정류판을 구비하여, 급기관을 통하여 유입되는 기체를 균일하게 분산시켜 기판처리공간에 공급함으로써 기판의 전체 영역에 걸쳐 기판이 균일한 온도분포로 가열될 수 있다.Further, the heat plate is provided with a rectifying plate formed with a plurality of feed pores at regular intervals, so that the gas introduced through the turbocharger is uniformly dispersed and supplied to the substrate processing space to heat the substrate to a uniform temperature distribution over the entire area of the substrate .

또한 열판에 형성된 발열체 삽입구에 발열체가 소정의 유격을 가지며 삽입되도록 구성함으로써, 발열체의 원심방향으로의 열팽창을 흡수할 수 있다.In addition, by configuring the heating element to be inserted into the heating element insertion port formed in the heating plate with a predetermined clearance, the thermal expansion in the centrifugal direction of the heating element can be absorbed.

또한 열판의 일측단을 측방향으로 여유공간을 갖는 제1지지부재에 의해 지지되도록 구성함으로써 열판의 열팽창을 흡수할 수 있다.And the one end of the heat plate is supported by the first support member having the clearance space in the lateral direction, so that the thermal expansion of the heat plate can be absorbed.

또한 기판지지부재와 그 일측단을 지지하는 제2지지부재의 연결부가 슬라이드봉과 슬라이드레일에 의해 연결되도록 구성함으로써 기판지지부재의 열팽창을 흡수할 수 있다.And the connection portion of the substrate support member and the second support member for supporting the one end of the substrate support member is connected by the slide bar and the slide rail, so that the thermal expansion of the substrate support member can be absorbed.

또한 보강부재의 일측단은 제3지지부재에 의해 결합 고정되도록 하고, 보강부재의 타측단은 체결부재에 의해 제4지지부재에 결합되되, 보강부재에는 체결부재가 여유공간을 가지며 삽입되는 장공을 형성함으로써 부강부재의 열팽창을 흡수할 수 있다.The other end of the reinforcing member is coupled to the fourth support member by a fastening member, and the reinforcing member is provided with a fastening member having a free space, The thermal expansion of the pneumatic component can be absorbed.

또한 기판지지부재의 양측에는 측면 히터를 추가로 구비함으로써, 기판의 양측부가 열손실에 의해 냉각되는 것을 방지할 수 있다.Further, by providing side heaters on both sides of the substrate supporting member, it is possible to prevent both sides of the substrate from being cooled by heat loss.

또한 기판지지부재의 지지프레임에 일정 간격으로 통공을 형성함으로써, 기판처리공간에서의 유체 소통이 원활해져 기판의 열처리 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming the through holes in the support frame of the substrate support member at regular intervals, the fluid communication in the substrate processing space becomes smooth, and the heat treatment efficiency of the substrate can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치 내부에 히터가 적층된 모습을 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치에 구비되는 히터와 기판지지부재의 배치 구조를 보여주는 사시도,
도 4는 히터의 부분 확대 사시도,
도 5는 히터의 분해 사시도,
도 6은 히터의 종단면도,
도 7은 히터에 구비되는 열판의 부분 확대 사시도,
도 8은 히터에 구비되는 발열체의 부분 확대 사시도,
도 9는 히터에 구비되는 발열체의 단면도,
도 10은 히터에 구비되는 보강부재의 부분 확대 사시도,
도 11은 히터의 일측단의 결합 구조를 보여주는 단면도,
도 12는 히터의 타측단의 결합 구조를 보여주는 단면도,
도 13은 히터의 저면부측 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치에서 급기 흐름과 열전달을 설명하기 위한 도면.
1 is a perspective view of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a heater is laminated inside a substrate heat treatment apparatus according to the present invention, FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a layout structure of a heater and a substrate supporting member provided in the substrate heat treatment apparatus according to the present invention, FIG.
4 is a partially enlarged perspective view of the heater,
5 is an exploded perspective view of the heater,
6 is a longitudinal sectional view of the heater,
7 is a partially enlarged perspective view of a heat plate provided in a heater,
8 is a partially enlarged perspective view of a heating element provided in a heater,
9 is a cross-sectional view of a heating element provided in a heater,
10 is a partially enlarged perspective view of a reinforcing member provided in a heater,
11 is a cross-sectional view showing a coupling structure at one end of the heater,
12 is a cross-sectional view showing a coupling structure at the other end of the heater,
13 is a bottom perspective view of the heater,
14 is a view for explaining the supply flow and the heat transfer in the substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 열처리 장치(1)는, 장치의 전체 지지구조를 형성하는 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 내부에 상하로 이격되며 다단으로 배치되는 히터(200)와, 상기 상하로 배치되는 히터(200)의 사이사이에 마련되는 열처리 공간에 수납되는 기판(W)을 지지하기 위한 기판지지부재(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a substrate heating apparatus 1 according to the present invention includes a body 100 forming an overall supporting structure of the apparatus, And a substrate support member 300 for supporting a substrate W accommodated in a heat treatment space provided between the heater 200 and the heater 200 disposed above and below.

상기 몸체(100)의 전면에는 기판(W)의 출납을 위해 개폐되는 셔터(110)가 구비되고, 몸체(100)의 상,하면과 양측면 및 후면에는 열손실을 방지하기 위한 단열재(120)가 구비된다. A shutter 110 opened and closed for loading and unloading the substrate W is provided on the front surface of the body 100 and a heat insulating material 120 for preventing heat loss is formed on the upper and lower surfaces of the body 100, Respectively.

도 2와 도 3을 참조하면, 상기 히터(200)는 상하 일정 간격 이격되어 다단으로 배치되고, 측방향으로 접하도록 다수개의 히터(200-1,200-2,200-n)가 조립된 구조로 이루어진다. 따라서, 측방향으로 조립되는 히터(200)의 개수를 조정함으로써 열처리대상 기판(W)의 크기에 대응하여 히터(200) 조립체의 크기를 가변시켜 적용할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the heater 200 has a plurality of heaters 200-1, 200-2, and 200-n arranged in a multi-stage structure spaced apart from each other by a predetermined distance. Therefore, by adjusting the number of the heaters 200 assembled laterally, the size of the assembly of the heater 200 can be varied according to the size of the substrate W to be heat-treated.

또한 상기 히터(200)를 구성하는 열판(210)은 직육면체의 틀 형태로 구성되고, 상하 간격을 두고 다단 구조로 적층함으로써, 기판 열처리 장치(1)를 컴팩트하게 구성할 수 있어, 기판의 처리 용량을 증대시킬 수 있다.Further, the heat plate 210 constituting the heater 200 is formed in the form of a rectangular parallelepiped, and the substrate heat treatment apparatus 1 can be constructed in a compact structure by stacking the upper and lower portions in a multi- Can be increased.

상기 열판(210)의 일측단은 몸체(100)에 고정된 제1지지부재(130)에 의해 지지된다. 상기 제1지지부재(130)는 그 단면이 대략‘ㄷ’자 형태로 이루어져 열판(210)의 일측단을 감싸며 지지하되, 상기 열판(210)의 일측단과 상기 제1지지부재(130) 사이에는 열판(210)의 열팽창을 흡수하기 위한 여유공간(130a)이 마련되어 있다.One end of the heat plate 210 is supported by a first support member 130 fixed to the body 100. The first support member 130 has a substantially U-shaped cross-section and surrounds and supports one end of the heat plate 210. The first support member 130 is disposed between one end of the heat plate 210 and the first support member 130 A clearance space 130a for absorbing thermal expansion of the heat plate 210 is provided.

상기 히터(200)의 상면에는 열처리대상 기판(W)을 거치하기 위한 기판지지부재(300)가 일정 간격으로 이격되어 나란하게 배치되어 있다. On the upper surface of the heater 200, a substrate supporting member 300 for mounting a substrate W to be heat-treated is arranged at regular intervals.

도 3을 참조하면, 상기 기판지지부재(300)는, 양측으로 이격되어 수직방향으로 배치되며 판형으로 이루어진 한 쌍의 지지프레임(310)과, 상기 지지프레임(310) 상에 길이방향을 따라 이격된 위치에 돌출 형성되어 기판(W)을 지지하는 복수의 지지핀(320)으로 구성된다. 상기 지지프레임(310)에는 열처리공간 내부에서의 원활한 유체 소통을 위하여 다수개의 통공(311)이 형성되어 있다.3, the substrate support member 300 includes a pair of support frames 310 spaced apart from each other in a vertical direction and formed in a plate shape, and a pair of support frames 310 spaced apart from each other in the longitudinal direction And a plurality of support pins 320 protruding from the substrate W to support the substrate W. A plurality of through holes 311 are formed in the support frame 310 for smooth fluid communication within the heat treatment space.

상기 기판지지부재(300)의 일측단은 몸체(100)에 고정된 제2지지부재(140)에 의해 지지된다. 상기 기판지지부재(300)의 일측단에는 슬라이드봉(312)이 결합되고, 상기 제2지지부재(140)에는 상기 슬라이드봉(312)이 안착되어 이동 가능하도록 슬라이드 레일(141)이 형성되어 기판지지부재(300)의 열팽창을 흡수할 수 있다.One end of the substrate support member 300 is supported by a second support member 140 fixed to the body 100. A slide bar 312 is coupled to one end of the substrate support member 300 and a slide rail 141 is mounted on the second support member 140 so that the slide bar 312 can be moved and moved, The thermal expansion of the support member 300 can be absorbed.

그리고, 상기 양측에 위치하는 기판지지부재(300)의 외측에는 측면 히터(200')가 추가로 구비되어 기판(W)의 양측부가 열손실에 의해 냉각되는 것을 방지하도록 구성되어 있다. 상기 측면 히터(200')는 열판(210')과 발열체(220')로 구성된다. In addition, lateral heaters 200 'are additionally provided on the outer sides of the substrate support members 300 positioned on both sides to prevent both sides of the substrate W from being cooled by heat loss. The side heater 200 'is composed of a heating plate 210' and a heating element 220 '.

도 4 내지 도 10을 함께 참조하면, 상기 히터(200)는 알루미늄 합금으로 이루어진 열판(210)과, 상기 열판(210)의 내측에 수납되고 기판(W)을 가열하는 열원을 제공하는 발열체(220)를 포함하여 구성되고, 열판(210)의 전면에는 덮개판(250)이 결합된다.4 to 10, the heater 200 includes a heat plate 210 made of an aluminum alloy, a heater 220 housed inside the heat plate 210 and providing a heat source for heating the substrate W And a cover plate 250 is coupled to the front surface of the heat plate 210.

상기 열판(210)의 외측면에는 원적외선 방사층(214)이 형성된다. 상기 원적외선 방사층(210)은 규소, 티탄, 탄소 등을 주성분으로 하는 세라믹계 재료로 이루어져, 알루미늄 합금 재질을 통하여 전도된 열을 열판(210)의 외측 공간으로 더욱 원활하게 방사하는 기능을 한다.A far-infrared ray emitting layer 214 is formed on the outer surface of the heat plate 210. The far infrared ray emitting layer 210 is made of a ceramic material containing silicon, titanium, carbon, or the like as a main component. The far infrared ray emitting layer 210 radiates heat conducted through the aluminum alloy material to the outer space of the heat plate 210 more smoothly.

도 7을 참조하면, 상기 열판(210)은 직사각형 틀 형태로 구성되고, 내부에는 발열체 삽입구(211)와, 보강부재 삽입구(212)가 형성되며, 열판(210)의 강도 유지를 위한 보강벽(213)이 소정 간격을 두고 형성되어 있다.7, the heating plate 210 is formed in a rectangular frame shape, and a heating element insertion port 211 and a reinforcing member insertion port 212 are formed therein, and a reinforcing wall (not shown) for maintaining the strength of the heat plate 210 213 are formed at predetermined intervals.

상기 발열체 삽입구(211)에는 기판(W)의 가열을 위한 열원을 제공하는 발열체(220)가 삽입되어 수납되고, 상기 보강부재 삽입구(212)에는 열판(210)의 처짐을 방지하기 위한 보강부재(230)가 삽입되어 수납된다.A heating element 220 for providing a heat source for heating the substrate W is inserted into the heating element insertion port 211 and inserted into the reinforcing member insertion port 212. The reinforcing member insertion hole 212 is formed with a reinforcing member 230 are inserted and housed.

도 6과 도 8을 참조하면, 상기 발열체(220)는, 전원의 인가에 따른 저항에 의해 발열하는 열선(221)과, 상기 열선(221)을 둘러싸며 피복하는 절연재(222, MgO)와, 상기 절연재(222)의 외측면을 감싸는 스테인리스강(223, SUS), 및 상기 스테인리스강(223)의 외측면을 감싸는 알루미늄 합금(224)으로 이루어진 원형 히터로 구성될 수 있다.6 and 8, the heating element 220 includes a heating wire 221 that generates heat due to a resistance applied by a power source, an insulating material 222 that covers the heating wire 221 and surrounds the heating wire 221, A stainless steel 223 surrounding the outer surface of the insulating material 222 and an aluminum alloy 224 surrounding the outer surface of the stainless steel 223.

이와 같이 발열체(220)를 원형 히터로 구성함으로써 열전도율을 높이고, 절연재(222)가 고밀도로 압축되어 열선(221)의 산화를 방지할 수 있어 히터(200)의 내구성을 향상시키고, 제조 비용 절감 및 납기 기한을 단축 가능한 효과가 있다.The heating member 220 is formed of a circular heater to increase the thermal conductivity and the insulating member 222 can be compressed at a high density to prevent oxidation of the heating wire 221 to improve the durability of the heater 200, There is an effect that the deadline can be shortened.

도 9를 참조하면, 상기 열선(221)은, 발열체(220)의 양측단에 구비되어 전원이 인가되는 터미널핀(221a)과, 상기 양측단의 터미널핀(221a)에 전기적으로 연결되는 저항선(221b)으로 구성된다. 9, the heat line 221 includes terminal pins 221a provided at both side ends of the heating element 220 to which power is applied, and resistance lines (not shown) electrically connected to the terminal pins 221a at both side ends 221b.

상기 저항선(221b)은 발열체(220)의 양측단부(A)에서의 권밀도가 발열체(220)의 중간부(B)에서의 권밀도에 비해 더욱 조밀하게 권선되도록 구성되어 있다. 이에 따라, 발열체(220)의 양측단부(A)가 중간부(B)에 비하여 자연 열손실량이 많더라도, 양측단부(A)와 중간부(B)의 권밀도에 차등을 두어 열손실량의 차이를 보상함으로써, 발열체(220)의 중간부(B)에서의 과열을 방지할 수 있고, 발열체(220)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 온도분포를 얻을 수 있다.The resistance wire 221b is configured such that the winding density at both side ends A of the heating element 220 is more tightly wound than the winding density at the intermediate portion B of the heating element 220. [ Thus, even if both side ends A of the heat generating element 220 have a larger amount of natural heat loss than the intermediate portion B, the difference in the winding density between the both end portions A and the intermediate portion B makes the difference It is possible to prevent overheating in the intermediate portion B of the heating element 220 and obtain a uniform temperature distribution over the entire region of the heating element 220. [

한편, 도 6을 참조하면, 발열체(220)의 외측부를 알루미늄 합금(224)으로 구성하고, 이와 접촉하는 열판(210) 또한 동일 종류의 알루미늄 합금으로 구성함으로써, 발열체(220)와 열판(210) 간의 열전도율을 현저하게 높일 수 있다.6, the heating element 220 and the heating plate 210 are made of aluminum alloy 224 and the heating plate 210 contacting the heating element 220 is made of the same kind of aluminum alloy. It is possible to remarkably increase the thermal conductivity between the electrodes.

그리고, 상기 발열체(220)의 외측면과 열판(210)의 발열체 삽입구(211)의 내측면 사이에는 소정의 유격(211a)이 형성되도록 하여, 발열체(220)의 원심방향으로의 열팽창을 흡수할 수 있도록 구성되어 있다.A predetermined clearance 211a is formed between the outer surface of the heating element 220 and the inner surface of the heating element insertion port 211 of the heating plate 210 to absorb the thermal expansion in the centrifugal direction of the heating element 220 .

도 5, 도 6 및 도 10을 참조하면, 상기 보강부재(230)는 열판(210)의 열변형에 의한 처짐을 방지하기 위한 구성으로, 열판(210)에 형성된 보강부재 삽입구(212)에 대응되는 사각틀 형태로 구성된 보강부재 몸체(231)와, 상기 보강부재 몸체(231)를 몸체(100)에 결합하기 위한 체결부재(232) 및 보강부재 몸체(231)를 몸체(100)에 지지하기 위한 스페이서(233)를 포함하여 구성된다.5, 6, and 10, the reinforcing member 230 is configured to prevent sagging due to thermal deformation of the heat plate 210, and corresponds to the reinforcing member insertion port 212 formed in the heat plate 210 For fastening the body 100 with the fastening member 232 and the reinforcing member body 231 for fastening the reinforcing member body 231 to the body 100, And a spacer 233.

도 11을 참조하면, 상기 보강부재(230)의 일측단은 체결부재(232)에 의해 제3지지부재(150)에 결합 고정된다. Referring to FIG. 11, one end of the reinforcing member 230 is fixedly coupled to the third support member 150 by a fastening member 232.

도 12를 참조하면, 상기 보강부재(230)의 타측단은 체결부재(232)에 의해 제4지지부재(160)에 결합되되, 상기 보강부재(230)에는 보강부재(230)의 열팽창을 흡수하기 위해 상기 체결부재(230)가 여유공간을 가지며 삽입되는 장공(231a)이 형성되어 있다. 따라서, 보강부재(230)가 열에 의해 측방향으로 팽창되어 이동하더라도 상기 장공(231a)에 의해 여유공간이 확보되므로 보강부재 몸체(231)는 체결부재(232)와의 간섭없이 팽창 이동될 수 있다.12, the other end of the reinforcing member 230 is coupled to the fourth support member 160 by the coupling member 232, and the reinforcing member 230 is absorbed by the thermal expansion of the reinforcing member 230 A long hole 231a is formed in which the fastening member 230 is inserted with a clearance. Therefore, even if the reinforcing member 230 is laterally expanded by the heat, the reinforcing member body 231 can be expanded and moved without interfering with the fastening member 232 since a clearance is ensured by the long hole 231a.

도 5와 도 13을 참조하면, 상기 열판(210)에는 외부 기체가 유입되는 급기관(240)이 관통되도록 연결되고, 상기 열판(210)의 저면에는 상기 급기관(240)을 통해 공급되는 기체를 기판(W)을 향하여 균일한 유량으로 분산되도록 공급하기 위해 다수개의 급기공(261)이 일정 간격으로 형성된 정류판(260)이 구비되어 있다.5 and 13, the heating plate 210 is connected to the air supply duct 240 through which the external gas flows, and the bottom of the heating plate 210 is connected to the air supply unit 240, A plurality of feed holes 261 are formed at regular intervals to feed the substrate W to be dispersed toward the substrate W at a uniform flow rate.

따라서, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 정류판(260)을 통과하여 공급되는 기체는 실선 화살표로 표시된 바와 같이 기판(W)을 향하여 균일하게 분산되어 유동하고, 히터(200)에서 발생된 열은 상방향과 하방향으로 열전달되어 기판(W)의 상하 양면을 향하여 동시에 전달된다. 이에 따라, 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐서 균일하고 신속한 열전달이 이루어질 수 있어 기판(W)의 열처리 효율이 향상된다.14, the gas supplied through the rectifying plate 260 is uniformly dispersed and flows toward the substrate W as indicated by a solid line arrow, and the heat generated in the heater 200 flows And are simultaneously transferred toward the upper and lower surfaces of the substrate W. Accordingly, uniform and rapid heat transfer can be achieved over the entire area of the substrate W, and the heat treatment efficiency of the substrate W is improved.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. And such modifications are within the scope of the present invention.

1 : 기판 열처리 장치 100 : 몸체
110 : 셔터 120 : 단열재
130 : 제1지지부재 130a : 여유공간
140 : 제2지지부재 141 : 슬라이드레일
150 : 제3지지부재 160 : 제4지지부재
200 : 히터 200' : 측면 히터
210,210' : 열판 211 : 발열체 삽입구
211a : 유격 212 : 보강부재 삽입구
213 : 보강벽 214 : 원적외선 방사층
220,220' : 발열체 221 : 열선
221a : 터미널핀 221b : 저항선
222 : 절연재 223 : 스테인리스강(SUS)
224 : 알루미늄 합금 230 : 보강부재
231 : 보강부재 몸체 231a : 장공
232 : 체결부재 233 : 스페이서
240 : 급기관 250 : 덮개판
260 : 정류판 261 : 급기공
300 : 기판지지부재 310 : 지지프레임
311 : 통공 312 : 슬라이드봉
320 : 지지핀 W : 기판
1: substrate heat treatment apparatus 100: body
110: Shutter 120: Insulation
130: first supporting member 130a: free space
140: second support member 141: slide rail
150: third supporting member 160: fourth supporting member
200: heater 200 ': side heater
210, 210 ': heat plate 211:
211a: clearance 212: reinforcing member insertion hole
213: reinforcement wall 214: far-infrared radiation layer
220, 220 ': Heating element 221: Heating element
221a: terminal pin 221b: resistance wire
222: Insulating material 223: Stainless steel (SUS)
224: aluminum alloy 230: reinforcing member
231: reinforcing member body 231a: elongated hole
232: fastening member 233: spacer
240: power supply unit 250: cover plate
260: rectification plate 261:
300: substrate support member 310: support frame
311: through hole 312: slide bar
320: support pin W: substrate

Claims (13)

히터의 발열에 의해 기판을 가열하는 기판 열처리 장치에 있어서,
상기 히터는, 알루미늄 합금으로 이루어지고 외측면에는 원적외선 방사층이 형성된 열판과, 상기 열판의 내측에 수납되어 상기 기판을 가열하는 열원을 제공하며 외측면은 알루미늄 합금으로 이루어진 발열체를 포함하고,
상기 히터는 상하 간격을 두고 평행하게 다단으로 배치되고, 상기 다단으로 배치된 히터 사이에는 상기 기판이 거치되는 기판지지부재가 구비되되,
상기 기판지지부재는, 양측으로 이격되어 수직방향으로 배치되며 판형으로 이루어진 한 쌍의 지지프레임과, 상기 지지프레임 상에 길이방향을 따라 이격된 위치에 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지핀으로 구성되고, 상기 지지프레임에는 유체 소통을 위한 다수개의 통공이 일정 간격으로 형성되며,
상기 발열체는, 전원의 인가에 따라 발열하는 열선과, 상기 열선을 피복하는 절연재와, 상기 절연재의 외측면에 순차로 적층되는 스테인리스강 및 알루미늄 합금으로 이루어진 원형 히터이고,
상기 열판의 내부에는 상기 발열체가 삽입되어 수납되도록 발열체 삽입구가 형성되고, 상기 발열체의 외측면과 상기 발열체 삽입구의 내측면 사이에는, 상기 발열체의 원심방향으로의 열팽창을 흡수하기 위해 소정의 유격이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
A substrate heating apparatus for heating a substrate by heat generation of a heater,
Wherein the heater includes a heating plate formed of an aluminum alloy and having a far infrared ray emitting layer formed on an outer side thereof and a heat source housed inside the heating plate to provide a heat source for heating the substrate,
The plurality of heaters are disposed in parallel at a plurality of intervals in the vertical direction, and a substrate support member, on which the substrate is mounted, is provided between the plurality of heaters,
The substrate support member includes a pair of support frames spaced apart from each other in a vertical direction and spaced apart from each other in a planar shape, a plurality of support pins protruding from the support frame at positions spaced apart from each other in the longitudinal direction, Wherein a plurality of through holes for fluid communication are formed at predetermined intervals in the support frame,
Wherein the heating element is a circular heater made of stainless steel and an aluminum alloy which are sequentially stacked on the outer surface of the insulating material,
A heating element insertion opening is formed in the heating plate so that the heating element is inserted therein and a predetermined clearance is formed between the outer surface of the heating element and the inner surface of the heating element insertion opening to absorb thermal expansion in the centrifugal direction of the heating element And the substrate is heated.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열선은, 상기 발열체의 양측단부에 위치하는 열선의 권밀도가 상기 발열체의 중간부에 위치하는 열선의 권밀도에 비해 조밀하게 권선된 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heating wire is wound so that the winding density of the heating wire located at both side ends of the heating element is denser than the winding density of the heating wire located at the middle portion of the heating element.
제1항에 있어서,
상기 열판은 직육면체의 틀 형태로 이루어져 열처리대상 기판의 크기에 대응하여 복개수의 열판을 측방향으로 조립 가능한 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat plate has a rectangular parallelepiped shape and is capable of laterally assembling the heat plate of the number of sheets corresponding to the size of the substrate to be heat-treated.
제1항에 있어서,
상기 열판에는 상기 열판의 열변형에 의한 처짐을 방지하기 위한 보강부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
And a reinforcing member for preventing deflection of the heat plate due to thermal deformation is inserted into the heat plate.
제1항에 있어서,
상기 열판에는 급기관으로부터 공급되는 기체를 상기 기판을 향하여 균일한 유량으로 분산시켜 공급하기 위해 다수개의 급기공이 일정 간격으로 형성된 정류판이 구비된 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat plate is provided with a rectifying plate in which a plurality of air vents are formed at regular intervals in order to disperse and supply a gas supplied from an air supply source to the substrate at a uniform flow rate.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열판의 일측단은 제1지지부재에 의해 지지되되,
상기 열판의 일측단과 상기 제1지지부재 사이에는 상기 열판의 열팽창을 흡수하기 위한 여유공간이 마련된 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
One end of the heat plate is supported by a first support member,
Wherein a space for absorbing thermal expansion of the heat plate is provided between one end of the heat plate and the first support member.
제1항에 있어서,
상기 기판지지부재의 일측단은 제2지지부재에 의해 지지되되,
상기 기판지지부재의 일측단에는 슬라이드봉이 결합되고,
상기 제2지지부재에는 상기 슬라이드봉이 안착되어 이동 가능하도록 슬라이드 레일이 형성되어 상기 기판지지부재의 열팽창을 흡수하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein one end of the substrate support member is supported by a second support member,
A slide bar is coupled to one end of the substrate support member,
Wherein the slide rail is formed on the second support member so that the slide bar is seated and movable to absorb thermal expansion of the substrate support member.
제6항에 있어서,
상기 보강부재의 일측단은 제3지지부재에 결합 고정되고,
상기 보강부재의 타측단은 체결부재에 의해 제4지지부재에 결합되되, 상기 보강부재에는 상기 보강부재의 열팽창을 흡수하기 위해 상기 체결부재가 여유공간을 가지며 삽입되는 장공이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 6,
One end of the reinforcing member is fixed to the third support member,
Wherein the other end of the reinforcing member is coupled to the fourth support member by a fastening member, and the reinforcing member is formed with a slot through which the fastening member has a clearance for absorbing thermal expansion of the reinforcing member. Heat treatment apparatus.
제1항에 있어서,
상기 기판지지부재의 양측에는 상기 기판지지부재에 거치된 기판의 양측면을 가열하기 위한 측면 히터가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a side heater is further provided on both sides of the substrate supporting member to heat both side surfaces of the substrate held by the substrate supporting member.
삭제delete
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