KR101951737B1 - 할로겐램프 히터 - Google Patents

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KR101951737B1
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Abstract

실시예는 포함하는 할로겐램프 히터에 있어서, 램프 몸체; 상기 램프 몸체 내측에 배치되는 코일; 상기 코일과 결합하여 상기 코일의 처짐을 방지하는 지지대; 및 상기 지지대를 고정하도록 상기 코일의 외측 가장자리에 배치되며, 내측에 열 방출통로가 형성된 고정부를 포함할 수 있다.

Description

할로겐램프 히터{halogen lamp heater}
실시예는, 실리콘 단결정 구조의 웨이퍼에 에피층을 증착하는 공정에 사용되는 반도체 장비 내의 할로겐램프 히터 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 경면 가공된 실리콘 웨이퍼에 에피택셜 성장(Epitaxial growth) 공정을 거쳐 실리콘 단결정의 에피택셜 박막(에피층)을 성장시킨 것을 에피택셜 실리콘 웨이퍼(Epitaxial silicon wafer) 또는 에피택셜 웨이퍼(EPI Wafer)라고 한다.
일반적인 할로겐 히터 램프 유닛에 의하면, 할로겐램프의 코일과 램프 몸체의 사이에 간극이 있고, 상기 할로겐램프에 의한 방사열을 램프 몸체 내에 체류시키지 않고 통과시킬 수 있다. 따라서, 열처리 장치의 히터로써 이용한 경우에, 장기간에 걸쳐 사용해도 램프의 파손이 발생하지 않고, 긴 수명이 얻을 수 있다.
실시예는 램프 내부에 배치되는 고정부를 도넛 형태로 하여 방사열 차단을 통해 웨이퍼 표면 온도 분포를 균일하게 하고자 한다.
실시예는 램프 몸체, 상기 램프 몸체 내측에 배치되는 코일, 상기 코일과 결합하여 상기 코일의 처짐을 방지하는 지지대; 및 상기 지지대를 고정하도록 상기 코일의 외측 가장자리에 배치되며, 내측에 열 방출통로가 형성된 고정부를 포함하는 할로겐램프 히터를 제공한다.
상기 고정부는 상기 램프 몸체의 일단에 배치되는 제1 고정부 및 상기 램프 몸체의 다른 일단에 배치되는 제 2 고정부를 포함할 수 있다.
상기 지지대는 상기 코일의 상부를 고정하는 제1 내지 제3 지지대를 포함하고, 상기 제1 지지대는 상기 제1 고정부에 연결되고, 상기 제2 지지대는 일단이 상기 제1 고정부에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부에 연결되고, 상기 제3 지지대는 상기 제2 고정부에 연결될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 지지대 각각은 상기 코일의 상부를 고리 형태로 잡아주는 와이어를 각각 포함할 수 있다.
상기 지지대는 상기 코일의 하부를 고정하는 제4 내지 제6 지지대를 포함하고, 상기 제4 지지대는 상기 제1 고정부에 연결되고, 상기 제5 지지대는 일단이 상기 제1 고정부에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부에 연결되고, 상기 제6 지지대는 상기 제2 고정부에 연결될 수 있다.
상기 제4 내지 제6 지지대 각각은 상기 코일의 하부를 Y 형태로 받쳐주는 와이어를 각각 포함할 수 있다.
상기 고정부는 단면이 원형으로 이루어지는 도넛 형상을 가질 수 있다.
상기 고정부의 내경은 상기 코일 내경 보다는 작지 않을 수 있다.
상기 고정부는 상기 코일에서 생성되는 방사열의 30~70%를 차단할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 에피택셜 웨이퍼 제조 방법에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
실시예의 할로겐램프 히터에 따르면, 코일 처짐 방지를 위해, 상부 지지대는 코일의 상부는 잡고, 하부 지지대는 코일의 하부는 받쳐 주도록 하여 수명을 추가 향상시키고, 고정부를 도넛 형태로 하여 30~70% 수준의 방사열 차단을 통해 웨이퍼 표면 온도 분포를 균일하게 하여 웨이퍼의 품질 향상을 기여할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 제1 할로겐램프의 단면도이다.
도 2는 종래 기술의 일 실시예에 따른 제2 할로겐램프의 측면도이다.
도 3은 종래 기술의 일 실시예에 따른 제2 할로겐램프 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 할로겐램프의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 할로겐램프 정면도이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대해 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
그러나 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 제1 할로겐램프의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 제1 할로겐램프(100)는 램프 몸체(110), 고정부(120), 코일(130), 제1 지지대(140), 제2 지지대(150), 제3지지대(160)을 포함할 수 있다.
제1 할로겐램프 배치 시에 수평 방향이 되는 램프 몸체(110) 내에, 그 축 방향으로 연장되는 코일(130)이 배치되어 있다.
리드(135)는 코일(130)을 피하도록 크랭크 형상으로 꺾여, 고정부(120)에 연결되어 지지되고, 램프 몸체(110)의 축 방향을 따라 배치된 코일(130)의 일단을 지지할 수 있다.
제1 할로겐램프 배치 시, 외력에 의해 코일(130)이 휘거나 진동하거나 하지 않도록, 수평 자세가 된 코일(130)의 중간 부위를 그 상부로부터 제1 내지 제3 와이어(145, 155, 165)로 매달아 지지하는 제1 내지 제3 지지대(140, 150, 160)가 배치될 수 있다.
코일(130)의 전체 길이를 대략 4등분 하는 3개의 중간 위치에서 코일(130)이 지지되고, 좌측 중간위치를 제1 지지대(140)의 제1 와이어(145)로, 중앙의 중간 위치가 제2 지지대(150)의 제2 와이어(155)로, 우측의 중간 위치가 제3 지지대(160)의 제3와이어(165)로 지지될 수 있다. 상기 제1 와이어 내지 제3 와이어(145, 155, 165)는 코일과 연결되는 일단이 고리형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 지지대(140,150,160)는 상기 고정부(120)에 연결되고, 상기 제1 내지 제3 지지대(140,150,160) 각각은 코일(130)과 제1 내지 제3 와이어(145, 155, 165)의 연결위치에 대응하여 각각 서로 다른 길이를 가질 수 있다.
도 2는 종래 기술의 일 실시예에 따른 제2 할로겐램프의 측면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 할로겐램프 정면도이다.
도 2를 참조하면, 제2 할로겐램프(200)는 램프 몸체(210), 제1 고정부(220), 제2 고정부(225), 코일(230), 제1 지지대(240), 제2 지지대(250), 제3지지대(260)를 포함할 수 있다.
제2 할로겐램프(200) 배치 시에 수평 방향이 되는 램프 몸체(2110) 내에, 그 축 방향으로 연장되는 코일(230)이 배치되어 있다. 상기 코일은 일단은 제1 고정부(220)에 연결되고, 상기 코일의 다른 일단은 제2 고정부(225)에 연결될 수 있다.
리드(235)는 코일(230)을 피하도록 크랭크 형상으로 꺾여, 일단은 제1 고정부(220)에 연결되고, 다른 일단은 제2 지지되고, 램프 몸체(210)의 축 방향을 따라 배치된 코일(230)의 일단을 지지할 수 있다.
제2 할로겐램프 배치 시, 외력에 의해 코일(130)이 휘거나 진동하거나 하지 않도록, 수평 자세가 된 코일(230)의 중간 부위를 그 상부로부터 제1 내지 제3 와이어(245, 255, 265)로 매달아 지지하는 제1 내지 제3 지지대(240, 250, 260)가 배치될 수 있다.
코일(230)의 전체 길이를 대략 4등분 하는 3개의 중간 위치에서 코일(230)이 지지되고, 좌측 중간위치를 제1 지지대(240)의 제1 와이어(245)로, 중앙의 중간 위치가 제2 지지대(250)의 제2 와이어(255)로, 우측의 중간 위치가 제3 지지대(260)의 제3와이어(265)로 지지될 수 있다. 상기 제1 와이어 내지 제3 와이어(245, 255, 265)는 코일과 연결되는 일단이 고리형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지대(240)는 상기 제1 고정부(220)에 연결되고, 상기 코일의 중간의 좌측에 배치될 수 있다.
상기 제2 지지대(250)는 일단이 상기 제1 고정부(220)에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부(225)에 연결될 수 있다. 상기 제2 와이어는 상기 제2 지지대의 중앙에 배치될 수 있다.
상기 제3 지지대(260) 상기 제2 고정부(225)에 연결되고, 상기 코일의 중간의 우측에 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예는 램프 몸체(210) 내에, 제2 할로겐램프(200) 배치 시에 수평 자세가 된 코일(230)의 중앙을 상부로부터 제2 와이어(255)로 지지하는 제2 지지대(250)와 제3 와이어(265)로 지지하는 제2 지지대(260)를 포함할 수 있다. 상기 제2 및 제3 지지대의 일단은 램프 몸체(310)의 일 측에 배치된 제2 고정부에 지지되어 코일(230)의 중심선 위에 걸쳐져 설치되어 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 할로겐램프의 측면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 할로겐램프 정면도이다.
도 4를 참조하면, 제3 할로겐램프(300)는 램프 몸체(310), 제1 고정부(320), 제2 고정부(325), 코일(330), 제1 지지대(340), 제2 지지대(350), 제3지지대(360), 제4 지지대(370), 제5 지지대(380), 제6 지지대(390)를 포함할 수 있다.
램프 배치 시에 수평 방향이 되는 램프 몸체(310) 내에, 그 축 방향으로 연장되는 코일(330)이 배치되어 있다. 상기 코일은 일단은 제1 고정부(320)에 연결되고, 상기 코일의 다른 일단은 제2 고정부(325)에 연결될 수 있다.
리드(335)는 코일(330)을 피하도록 크랭크 형상으로 꺾여, 일단은 제1 고정부(320)에 연결되고, 다른 일단은 제2 지지되고, 램프 몸체(310)의 축 방향을 따라 배치된 코일(330)의 일단을 지지할 수 있다.
제3 할로겐램프(300) 배치 시, 외력에 의해 코일(130)이 휘거나 진동하거나 하지 않도록 수평 자세가 된 코일(330)의 중간 부위를 그 상부로부터 제1 내지 제3 와이어(345, 355, 365)로 매달아 지지하는 제1 내지 제3 지지대(340, 350, 360)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 지지대(340)는 상기 제1 고정부(320)에 연결되고, 상기 코일(330)의 중간의 좌측 상부에 배치될 수 있다.
상기 제2 지지대(350)는 일단이 상기 제1 고정부(320)에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부(325)에 연결 될 수 있다.
상기 제3 지지대(360) 상기 제2 고정부(225)에 연결되고, 상기 코일(330)의 중간의 우측 상부에 배치될 수 있다.
상기 제4 지지대(340)는 상기 제1 고정부(320)에 연결되고, 상기 코일(330)의 중간의 좌측 하부에 배치될 수 있다.
상기 제5 지지대(350)는 일단이 상기 제1 고정부(320)에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부(325)에 연결 될 수 있다.
상기 제6 지지대(360) 상기 제2 고정부(225)에 연결되고, 상기 코일(330)의 중간의 우측 하부에 배치될 수 있다.
제3 할로겐램프(300) 램프 배치 시, 수평 자세가 된 코일(330)의 전체 길이를 대략 4등분 하는 3개의 중간 위치에서 상기 지지대에 의하여 코일(330)이 지지되고, 좌측 중간위치를 제1 지지대(340)의 제1 와이어(345)로, 중앙의 중간 위치가 제2 지지대(350)의 제2 와이어(355)로, 우측의 중간 위치가 제3 지지대(360)의 제3와이어(365)로 지지될 수 있다. 상기 제1 와이어 내지 제3 와이어는 코일과 연결되는 일단이 고리형태로 형성될 수 있다.
또한, 제3 할로겐램프(300) 램프 배치 시, 수평 자세가 된 코일(330)의 중간 부위를 그 하부로부터 제4 내지 제6 와이어(375, 385, 395)로 코일을 받쳐주는 제4 내지 제6 지지대(370, 380, 390)가 배치될 수 있다.
상기 코일(330)의 전체 길이를 대략 4등분 하는 3개의 중간 위치의 하부로부터 좌측 중간위치를 제4 지지대(370)의 제1 와이어(375)로, 중앙의 중간 위치가 제5 지지대(370)의 제5 와이어(375)로, 우측의 중간 위치가 제3 지지대(390)의 제3와이어(395)로 지지될 수 있다. 상기 제4 내지 제6 와이어(375,385,395)는 코일(330)과 연결되는 일단이 Y 형태로 형성될 수 있다. 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 와이어를 설명하였으나, 수는 다수 개로 이루어질 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예는 램프 몸체(310) 내에, 램프 배치 시에 수평 자세가 된 코일(330)의 중앙을 상부로부터 제2 와이어(355)로 지지하는 제2 지지대(350)와 제3 와이어(365)로 지지하는 제2 지지대(360)를 포함할 수 있다. 또한, 된 코일(330)의 중앙을 하부로부터 제5 와이어(385)로 지지하는 제5 지지대(380)와 제3 와이어(395)로 지지하는 제2 지지대(390)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 및 제3 와이어(355,365)는 램프 몸체(310)의 상부에 각각 배치되고, 일단은 제2 및 제3 지지대(350,360) 각각에 지지되어 코일(330)의 상부에 설치되어 있다.
또한, 제5 및 제6 와이어(355,365)는 램프 몸체(310)의 하부에 각각 배치되고, 일단은 제5 및 제6 지지대(350,360) 각각에 지지되어 코일(330)의 상에 설치되어 있다.
실시예에 따라, 상기 제3 할로겐램프(300)를 히터 열원으로서 사용하기 위해서 점등시키면, 리드(350)를 통하여 코일(330)에 전기가 통하여 방사열이 생성될 수 있다.
상기 제3 할로겐램프의 지지대가 상부 지지대 및 하부 지지대로 구성되는 경우, 코일에 의해 발생하는 방사열에 의한 지지대의 열 열화나 열 변형이 억제됨과 동시에, 각 지지대가 열 변형함으로써 발생하는 코일의 꼬임이나 휨 등의 변형도 억제될 수 있다. 또한, 상기 코일(330)의 변형에 의한 단락 사고가 방지되고, 나아가서는 램프의 수명이 증대될 수 있다.
또한, 상기 고정부(320, 325)는 상기 지지대를 고정하도록 상기 코일(330)의 외측 가장자리에 배치되며, 상기 고정부(320,325) 내측에 열 방출통로가 형성될 수 있다. 상기 고정부(320,325)는 단면이 원형으로 이루어지는 도넛 형상을 가질 수 있다.
이를 통해, 상기 코일(330)에서 생성된 방사열은 상기 고정부(320,325)의 열 방출통로를 통하여 램프의 전방으로 전달될 수 있다. 이때, 상기 코일(330)에서 생성된 방사열이 상기 열 방출통로를 통과하여 방출되는 경우, 상기 고정부(320,325) 에 의하여 방사열 일부가 차단될 수 있다.
또한, 상기 고정부(320,325)의 내경은 상기 코일(330) 내경 보다는 작지 않을 수 있다. 이때, 상기 고정부(320,325)의 내경의 크기에 대응하여, 상기 코일(330)에서 생성되는 방사열의 30~70%를 차단될 수 있다. 상기 방사열 차단을 통해 웨이퍼 표면 온도 분포를 균일하게 제어할 수 있다.
이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
300 : 제3할로겐램프 310 : 램프 몸체
320 : 제1 고정부 325 : 제2 고정부
330 : 코일 335 : 리드
340 : 제1 지지대 345 : 제1 와이어
350 : 제2 지지대 355 : 제2 와이어
360 : 제3 지지대 365 : 제3 와이어
370 : 제4 지지대 375 : 제4 와이어
380 : 제5 지지대 385 : 제5 와이어
390 : 제6 지지대 395 : 제6 와이어

Claims (9)

  1. 램프 몸체;
    상기 램프 몸체 내측에 배치되는 코일;
    상기 코일과 결합하여 상기 코일의 처짐을 방지하는 지지대; 및
    상기 지지대를 고정하도록 상기 코일의 외측 가장자리에 배치되어 단면이 원형으로 이루어지는 도넛 형상인 고정부;를 포함하고,
    상기 고정부는
    상기 코일의 내경보다 작지 않은 열 방충통로를 포함하는
    할로겐램프 히터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는
    상기 램프 몸체의 일단에 배치되는 제1 고정부; 및
    상기 램프 몸체의 다른 일단에 배치되는 제2 고정부를 포함하는 할로겐램프 히터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지대는
    상기 코일의 상부를 고정하는 제1 내지 제3 지지대를 포함하고,
    상기 제1 지지대는 상기 제1 고정부에 연결되고,
    상기 제2 지지대는 일단이 상기 제1 고정부에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부에 연결되고,
    상기 제3 지지대는 상기 제2 고정부에 연결되는 할로겐램프 히터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 지지대 각각은 상기 코일의 상부를 고리 형태로 잡아주는 와이어를 각각 포함하는 할로겐램프 히터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지지대는
    상기 코일의 하부를 고정하는 제4 내지 제6 지지대를 포함하고,
    상기 제4 지지대는 상기 제1 고정부에 연결되고,
    상기 제5 지지대는 일단이 상기 제1 고정부에 연결되고, 다른 일단은 상기 제2 고정부에 연결되고,
    상기 제6 지지대는 상기 제2 고정부에 연결되는 할로겐램프 히터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제4 내지 제6 지지대 각각은 상기 코일의 하부를 Y 형태로 받쳐주는 와이어를 각각 포함하는 할로겐램프 히터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 단면이 원형으로 이루어지는 도넛 형상을 갖는 할로겐램프 히터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정부의 내경은 상기 코일 내경 보다는 작지 않은 할로겐램프 히터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 고정부는
    상기 코일에서 생성되는 방사열의 30~70%를 차단하는 할로겐램프 히터.
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