KR102244245B1 - Improved Heat Treatment Chamber of Substrates and Heat Treatment Apparatus Having the Same - Google Patents

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KR102244245B1 KR1020140067941A KR20140067941A KR102244245B1 KR 102244245 B1 KR102244245 B1 KR 102244245B1 KR 1020140067941 A KR1020140067941 A KR 1020140067941A KR 20140067941 A KR20140067941 A KR 20140067941A KR 102244245 B1 KR102244245 B1 KR 102244245B1
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Abstract

본 발명은 개선된 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 기판 열처리 챔버는 내부에 복수의 기판의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체; 상기 열처리 공간 내에 제공되며, 상기 복수의 기판이 로딩 및 지지되는 보트; 상기 챔버 몸체의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터를 구비하는 상부 히터 하우징; 및 상기 챔버 몸체의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터를 구비하는 하부 히터 하우징을 포함하되, 상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an improved substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus having the same.
The substrate heat treatment chamber according to the present invention includes: a chamber body providing a heat treatment space for a plurality of substrates therein; A boat provided in the heat treatment space and on which the plurality of substrates are loaded and supported; An upper heater housing provided on the upper part of the chamber body and having a plurality of upper lamp heaters therein; And a lower heater housing provided under the chamber body and having a plurality of lower lamp heaters therein, wherein at least one of the upper heater housing and the lower heater housing is the chamber body so that the heat treatment space is expandable. It is characterized in that it is detachably coupled with.

Description

개선된 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치{Improved Heat Treatment Chamber of Substrates and Heat Treatment Apparatus Having the Same}Improved Heat Treatment Chamber of Substrates and Heat Treatment Apparatus Having the Same}

본 발명은 개선된 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an improved substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus having the same.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 복수의 상부 램프 히터를 구비한 상부 히터 하우징 및 복수의 하부 램프 히터를 구비한 하부 히터 하우징 중 적어도 하나가 기판 열처리 챔버 몸체에 착탈 가능하게 제공됨으로써, 열처리 장치의 설치 공간 및 요구되는 기판 생산량에 따라 챔버의 높이를 가변적으로 조절할 수 있고, 그에 따라 기판의 생산량을 조절할 수 있으며, 특히 상부 및 하부 히터 하우징 내의 복수의 상부 및 하부 램프 히터 중 일부에 고장이 발생할 경우 고장난 램프 히터의 교체가 매우 용이하여 전체 장비의 설치 및 유지 보수 시간 및 비용이 크게 감소되는 기판 열처리 챔버, 및 이를 구비한 기판 열처리 장치에 관한 것이다.More specifically, in the present invention, at least one of an upper heater housing having a plurality of upper lamp heaters and a lower heater housing having a plurality of lower lamp heaters is provided detachably to the substrate heat treatment chamber body, thereby installing a heat treatment apparatus. The height of the chamber can be variably adjusted according to the space and the required substrate production amount, and the production amount of the substrate can be adjusted accordingly. In particular, if a failure occurs in some of the plurality of upper and lower lamp heaters in the upper and lower heater housings, The present invention relates to a substrate heat treatment chamber in which replacement of the lamp heater is very easy, so that installation and maintenance time and cost of the entire equipment are greatly reduced, and a substrate heat treatment apparatus having the same.

또한, 본 발명은 상술한 특징 이외에 기판이 지지되는 보트의 프레임을 구성하는 하나 이상의 크로스 바가 가스 급기관을 형성하도록 제공하고, 최상부 기판 상에는 별도의 상부 가스 급기관을 제공하며, 가스 배기 장치는 챔버의 측면 상에 제공함으로써, 특히 기판 상의 가스 흐름 길이가 1/2 이하로 줄어들고, 그에 따라 기판의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포의 형성이 가능하여 궁극적으로 대면적 기판의 제조 및 기판의 양산이 가능한 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치에 관한 것이다.In addition, the present invention provides one or more cross bars constituting a frame of a boat on which a substrate is supported to form a gas supply pipe, in addition to the above-described features, and provides a separate upper gas supply pipe on the uppermost substrate, and the gas exhaust device includes a chamber By providing on the side of the substrate, in particular, the length of the gas flow on the substrate is reduced to 1/2 or less, thereby enabling the formation of a uniform gas flow and pressure distribution over the entire surface of the substrate, ultimately resulting in the production of a large-area substrate and It relates to a substrate heat treatment chamber capable of mass production of a substrate and a substrate heat treatment apparatus having the same.

반도체, 평판 디스플레이 및 태양전지 제조에 사용되는 어닐링(annealing) 장치는 실리콘 웨이퍼, 글래스, 또는 플라스틱 기판과 같은 플렉시블 기판(이하 통칭하여 "기판"이라 함) 상에 증착되어 있는 소정의 필름(유기물 및 무기물)에 대하여 결정화, 상 변화 등의 공정을 위하여 필수적인 열처리를 수행하는 장치이다.An annealing apparatus used in the manufacture of semiconductors, flat panel displays, and solar cells is a predetermined film (organic material and organic material) deposited on a flexible substrate such as a silicon wafer, glass, or a plastic substrate (hereinafter referred to as "substrate"). It is a device that performs heat treatment essential for processes such as crystallization and phase change for inorganic substances).

대표적인 어닐링 장치로는 액정 디스플레이 또는 박막형 결정질 실리콘 태양전지를 제조하는 경우 글래스 기판 상에 증착된 비정질 실리콘을 폴리 실리콘으로 결정화시키는 실리콘 결정화 장치가 있다.As a representative annealing device, there is a silicon crystallization device that crystallizes amorphous silicon deposited on a glass substrate into polysilicon when manufacturing a liquid crystal display or a thin-film crystalline silicon solar cell.

이와 같은 결정화 공정(열처리 공정)을 수행하기 위해서는 소정의 박막 필름(이하 "필름"이라 함)이 형성되어 있는 기판의 히팅이 가능한 열처리 장치가 있어야 한다. 예를 들어, 비정질 실리콘의 결정화를 위해서는 최소한 550 내지 600℃의 온도가 필요하다.In order to perform such a crystallization process (heat treatment process), there must be a heat treatment apparatus capable of heating a substrate on which a predetermined thin film (hereinafter referred to as "film") is formed. For example, a temperature of at least 550 to 600°C is required for crystallization of amorphous silicon.

통상적으로 열처리 장치에는 하나의 기판에 대하여 열처리를 수행할 수 있는 매엽식과 복수의 기판에 대하여 열처리를 수행할 수 있는 배치식이 있다. 매엽식은 장치의 구성이 간단한 이점이 있으나 생산성이 떨어지는 단점이 있어서 최근의 대량 생산용으로는 배치식이 각광을 받고 있다.Typically, the heat treatment apparatus includes a single wafer type capable of performing heat treatment on one substrate and a batch type capable of performing heat treatment on a plurality of substrates. The single-wafer type has the advantage of a simple device configuration, but has a disadvantage of low productivity, and thus, the batch type is in the spotlight for mass production in recent years.

도 1은 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치의 챔버의 구성을 도시한 사시도이며, 도 2b는 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치의 기판, 메인 히터 유닛 및 보조 히터 유닛의 배치 상태를 도시한 사시도이다. 이러한 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치는 예를 들어, 허판선 등에 의해 2008년 7월 16일자에 "배치식 열처리 장치"라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제10-2008-0069329호로 출원된 후, 2011년 2월 11일자로 등록된 대한민국 특허 제10-1016048호에 상세히 기술되어 있다.1 is a perspective view showing the configuration of a batch-type heat treatment apparatus according to the prior art, FIG. 2A is a perspective view showing the configuration of a chamber of the batch-type heat treatment apparatus according to the prior art shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a prior art. It is a perspective view showing the arrangement state of the substrate, the main heater unit and the auxiliary heater unit of the batch type heat treatment apparatus according to. The batch-type heat treatment apparatus according to the prior art was filed as Korean Patent Application No. 10-2008-0069329 on July 16, 2008 by Heo Pan-seon, for example, under the name of "Batch-type heat treatment apparatus", It is described in detail in Korean Patent No. 10-1016048 registered on February 11, 2011.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치(1)에서는 열처리 공간을 제공하는 직육면체 형상의 챔버(100)와, 챔버(100)를 지지하는 프레임(110)을 포함하여 구성된다.1 to 2B, the batch-type heat treatment apparatus 1 according to the prior art includes a rectangular parallelepiped-shaped chamber 100 providing a heat treatment space, and a frame 110 supporting the chamber 100. do.

챔버(100)의 일측에는 챔버(100)에 기판(10)을 로딩하기 위하여 상하 방향으로 개폐되는 도어(140)가 설치된다. 도어(140)가 개방된 상태에서 트랜스퍼 암과 같은 기판 로딩 장치(미도시)를 이용하여 기판(10)을 챔버(100)로 로딩할 수 있다. 한편, 열처리가 종료된 후 도어(140)를 통하여 챔버(100)로부터 기판(10)을 언로딩할 수도 있다.At one side of the chamber 100, a door 140 that opens and closes in the vertical direction to load the substrate 10 into the chamber 100 is installed. With the door 140 open, the substrate 10 may be loaded into the chamber 100 using a substrate loading device (not shown) such as a transfer arm. Meanwhile, after the heat treatment is completed, the substrate 10 may be unloaded from the chamber 100 through the door 140.

챔버(100)의 상측에는 챔버(100)의 내부에 설치되는, 예를 들어 보트(120), 가스 공급관(300) 및 가스 배출관(320) 등의 수리 및 교체를 위하여 커버(160)가 개폐 가능하도록 설치된다.On the upper side of the chamber 100, the cover 160 can be opened and closed for repair and replacement of, for example, the boat 120, the gas supply pipe 300, and the gas discharge pipe 320, which are installed inside the chamber 100. It is installed to do.

챔버(100)의 내부에는 기판(10)을 직접 가열하기 위한 메인 히터 유닛(200)과, 챔버(100) 내부의 열 손실을 방지하기 위한 보조 히터 유닛(220)과, 열처리가 종료된 후 챔버(100) 내부를 신속하게 냉각시키기 위한 냉각관(250)이 설치된다.Inside the chamber 100, a main heater unit 200 for directly heating the substrate 10, an auxiliary heater unit 220 for preventing heat loss inside the chamber 100, and a chamber after the heat treatment is completed. (100) A cooling pipe 250 is installed to quickly cool the interior.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 메인 히터 유닛(200)은 기판(10)의 단변 방향과 평행하게 일정한 간격을 가지면서 단위 메인 히터(210)를 포함한다. 단위 메인 히터(210)는 통상적인 길이가 긴 원통형의 히터로서 석영관 내부에 발열체가 삽입되어 있고 양단에 설치된 단자를 통하여 외부의 전원을 인가받아 열을 발생시키는 메인 히터 유닛(200)을 구성하는 단위체이다.Referring to FIGS. 2A and 2B, the main heater unit 200 includes a unit main heater 210 having a constant spacing parallel to the short side direction of the substrate 10. The unit main heater 210 is a conventional long cylindrical heater, in which a heating element is inserted inside the quartz tube, and constitutes the main heater unit 200 that generates heat by receiving external power through terminals installed at both ends. It is a unit.

메인 히터 유닛(200)은 기판(10)의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 복수개가 배치된다. 기판(10)은 복수의 메인 히터 유닛(200) 사이에 배치된다. 기판(10)은 메인 히터 유닛(200) 사이의 중앙에 배치하는 것이 바람직하다.A plurality of main heater units 200 are disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate 10. The substrate 10 is disposed between the plurality of main heater units 200. The substrate 10 is preferably disposed in the center between the main heater units 200.

상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치(1)에서는 기판(10)의 복수의에 기판(10)의 전면적을 커버할 수 있는 단위 메인 히터(210)로 구성되는 메인 히터 유닛(200)이 설치됨으로써, 기판(10)은 단위 메인 히터(210)로부터 전면적에 걸쳐서 열을 인가받아 열처리가 이루어질 수 있다.As described above, in the batch-type heat treatment apparatus 1 according to the prior art, the main heater unit 200 consisting of a unit main heater 210 capable of covering the entire area of the substrate 10 on a plurality of substrates 10 By this installation, the substrate 10 may receive heat from the unit main heater 210 over the entire area to perform heat treatment.

또한, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 보조 히터 유닛(220)은 기판(10)의 단변 방향을 따라 평행하게 배치되는 제1 보조 히터 유닛(220a)과 기판(10)의 장변 방향을 따라 배치되는 제2 보조 히터 유닛(220b)을 포함한다. 제1 보조 히터 유닛(220a)은 메인 히터 유닛(200)의 양측에 단위 메인 히터(210)와 평행하게 배치되는 복수의 제1 단위 보조 히터(230a)를 포함한다.In addition, referring to FIGS. 2A and 2B, the auxiliary heater unit 220 is disposed in parallel along the short side direction of the substrate 10 and the first auxiliary heater unit 220a disposed in parallel along the long side direction of the substrate 10. It includes a second auxiliary heater unit (220b). The first auxiliary heater unit 220a includes a plurality of first unit auxiliary heaters 230a disposed parallel to the unit main heater 210 on both sides of the main heater unit 200.

상술한 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치(1)에서는 메인 히터 유닛(200) 사이에 기판(10)이 하나씩만 적층되므로 기판(10)의 열처리 효율이 떨어진다는 문제가 발생한다.In the batch-type heat treatment apparatus 1 according to the prior art described above, since only one substrate 10 is stacked between the main heater units 200, there is a problem that the heat treatment efficiency of the substrate 10 is deteriorated.

또한, 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치(1)에서는 챔버(100)가 하나의 직육면체 형상으로 구성되므로, 예를 들어 설치 공간의 높이 및 요구되는 기판 생산량에 따라 챔버(100)를 각각 개별적으로 제작하여야 하므로 제조 비용 및 제조 시간이 증가한다. 즉, 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치(1)에 사용되는 챔버(100)는 설치 공간의 가변적인 높이 및 요구되는 기판 생산량의 변화에 신속하게 대응하여 제조될 수 없다는 문제가 발생한다.In addition, in the batch-type heat treatment apparatus 1 according to the prior art, since the chamber 100 is configured in one rectangular parallelepiped shape, for example, the chamber 100 is individually manufactured according to the height of the installation space and the required amount of substrate production. Because it must be done, manufacturing cost and manufacturing time increase. That is, a problem arises that the chamber 100 used in the batch-type heat treatment apparatus 1 according to the prior art cannot be manufactured in quick response to a variable height of an installation space and a change in a required substrate production amount.

또한, 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치(1)에서는 메인 히터 유닛(200) 및 보조 히터 유닛(220)이 하나의 직육면체 형상으로 구성된 챔버(100)의 몸체부를 관통하여 제공되므로, 메인 히터 유닛(200)과 보조 히터 유닛(220) 중 일부에 고장 등이 발생하는 경우, 고장난 메인 히터 유닛(200)과 보조 히터 유닛(220)의 수리 또는 교체를 위해 배치식 열처리 장치(1) 자체의 열처리 동작이 중단되어야 할 뿐만 아니라, 작업자가 챔버(100) 내부로 들어가 고장난 메인 히터 유닛(200)과 보조 히터 유닛(220)의 수리 또는 교체 작업이 이루어져야 하는 등의 문제가 발생한다.In addition, in the batch-type heat treatment apparatus 1 according to the prior art, since the main heater unit 200 and the auxiliary heater unit 220 are provided through the body portion of the chamber 100 configured in one rectangular parallelepiped shape, the main heater unit ( When a failure occurs in some of the 200) and the auxiliary heater unit 220, the heat treatment operation of the batch type heat treatment unit 1 itself to repair or replace the failed main heater unit 200 and the auxiliary heater unit 220 In addition to this need to be stopped, there is a problem that an operator must enter the chamber 100 and repair or replace the malfunctioning main heater unit 200 and the auxiliary heater unit 220.

따라서, 상술한 문제점으로 인하여 전체 열처리 공정 시간(tact time) 및 비용이 크게 증가한다.Therefore, due to the above-described problem, the total heat treatment process time (tact time) and cost are greatly increased.

한편, 도 3a는 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치에 사용되는 가스 공급관 및 가스 배출관의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 가스 공급관의 동작 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 3A is a perspective view illustrating a configuration of a gas supply pipe and a gas discharge pipe used in a batch-type heat treatment apparatus according to the prior art, and FIG. 3B is a view illustrating an operation state of the gas supply pipe of FIG. 3A.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 기판(10)은 홀더(12)에 장착된 상태로 보트(120)에 로딩된다.3A and 3B, the substrate 10 is loaded onto the boat 120 while being mounted on the holder 12.

또한, 챔버(100)에는 열처리 분위기를 조성하기 위한 공정 가스를 챔버(100) 내부에 공급하기 위해 공정 가스를 배출하는 복수의 제 1 가스 구멍(310)이 형성된 봉 형태의 가스 공급관(300), 및 열처리 분위기 조성에 사용된 폐가스가 유입되는 복수의 제 2 가스 구멍(미도시)이 형성된 봉 형태의 가스 배출관(320)이 각각 복수로 설치된다.In addition, in the chamber 100, a bar-shaped gas supply pipe 300 having a plurality of first gas holes 310 for discharging the process gas to supply the process gas for creating a heat treatment atmosphere into the chamber 100, And a plurality of rod-shaped gas discharge pipes 320 in which a plurality of second gas holes (not shown) into which the waste gas used to create the heat treatment atmosphere is introduced are respectively installed.

상술한 가스 공급관(300)에 형성되는 복수의 제 1 가스 구멍(310)의 위치는 분사되는 공정 가스가 기판(10)에 바로 접촉할 수 있도록 가능한 기판(10)에 근접하게 위치된다.The positions of the plurality of first gas holes 310 formed in the gas supply pipe 300 described above are located as close to the substrate 10 as possible so that the injected process gas can directly contact the substrate 10.

그러나, 상술한 종래 기술의 가스 공급관(300)과 가스 배출관(320)의 구조에서는 복수의 제 1 가스 구멍(310) 및 복수의 제 2 가스 구멍(320)과 같이 노즐 형상을 통해 가스의 급배기가 이루어진다. 따라서, 복수의 제 1 가스 구멍(310)의 바로 전방에서만 선형 가스 흐름이 형성되어 기판(10) 전체 표면 상에 균일하게 확산되기 어려우므로, 기판(10)의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포를 형성하기 어렵다.However, in the structure of the gas supply pipe 300 and the gas discharge pipe 320 of the prior art described above, gas supply and exhaust through a nozzle shape such as a plurality of first gas holes 310 and a plurality of second gas holes 320 Is made. Therefore, since a linear gas flow is formed only in front of the plurality of first gas holes 310 and it is difficult to uniformly diffuse over the entire surface of the substrate 10, a uniform flow of gas over the entire surface of the substrate 10 And it is difficult to form a pressure distribution.

또한, 기판(10)의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포의 형성이 이루어지지 않으므로 기판(10) 상에 형성된 필름에서 발생하는 흄 등과 같은 오염물질이 가스 배출관(320)을 통해 챔버(100)의 외부로 원활하게 배출되지 않는다.In addition, since uniform gas flow and pressure distribution are not formed on the entire surface of the substrate 10, contaminants such as fumes generated from the film formed on the substrate 10 are transmitted through the gas discharge pipe 320 to the chamber. It is not discharged smoothly to the outside of (100).

또한, 챔버(100) 내에서 배출되지 않은 흄 등의 오염물질이 다시 기판(10)에 재부착되어 기판(10)의 불량이 발생할 수 있다. 이러한 오염물질에 의한 기판(10)의 오염 및 불량 발생 가능성은 대면적 기판의 경우 및 기판(10)의 수의 증가에 따라 높아지므로 대면적 기판의 제조 및 기판의 양산에 큰 장애가 되어 왔다.In addition, contaminants such as fumes that have not been discharged from the chamber 100 may be reattached to the substrate 10 to cause defects in the substrate 10. The possibility of contamination and defects of the substrate 10 due to such contaminants increases in the case of large-area substrates and as the number of substrates 10 increases, and thus has been a major obstacle to the manufacture of large-area substrates and mass production of substrates.

또한, 특히 기판의 대면적화에 따라 기판의 가스 흐름 길이가 필연적으로 증가하게 되어 상술한 문제점들이 더욱 더 심화된다.In addition, in particular, the gas flow length of the substrate inevitably increases with the increase in the area of the substrate, and the above-described problems are further exacerbated.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로, 가스를 챔버의 상부에서 제공하는 방안이 제안되어 사용되고 있다. 이러한 또 다른 종래 따른 기판 열처리 장치는 예를 들어, 정상무 등에 의해 2010년 7월 12일자에 "기판 열처리 장치"라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제10-2010-0067187호로 출원된 후, 2012년 1월 3일자로 등록된 대한민국 특허 제10-1104201호에 상세히 기술되어 있다.As one of the methods for solving the problems of the prior art described above, a method of providing gas from the upper part of the chamber has been proposed and used. This another conventional substrate heat treatment apparatus was filed as Korean Patent Application No. 10-2010-0067187 on July 12, 2010 by Sangmu Jeong, for example, under the name of "substrate heat treatment apparatus." It is described in detail in Korean Patent No. 10-1104201 registered on January 3rd.

도 3c는 또 다른 종래 기술에 따른 열처리 장치에서의 가스 공급에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.3C is a view for explaining a problem of gas supply in a heat treatment apparatus according to another prior art.

도 3c를 참조하면, 상술한 또 다른 종래 따른 기판 열처리 장치에서는 급기 라인(340)이 기판(10)의 중앙에서 급기가 이루어진 챔버9100)의 각 모서리 외측에 인접하여 4개가 마련된 정압유닛(360)을 통해 배기되어야 하므로, 기류의 최단 퍼지 거리(L)는 기판(10) 폭의 절반이 아니라 절반의 최소 1.4 배 이상의 값을 갖는다.Referring to FIG. 3C, in the other conventional substrate heat treatment apparatus described above, the supply line 340 is adjacent to the outside of each corner of the chamber 9100 in which air is supplied from the center of the substrate 10, and four positive pressure units 360 are provided. Since it must be exhausted through, the shortest purge distance L of the airflow has a value of at least 1.4 times or more of half the width of the substrate 10, not half.

또한, 또 다른 종래 따른 기판 열처리 장치에서 질소의 기류는 기판(10)의 중앙에서 사방으로 퍼져나가므로 예를 들어 도 3c에 도시된 A, B, C, 및 D 영역으로 분사된 기류의 퍼지 거리(설명의 편의상 A 및 C 영역에 대해서만 점선 화살표 표시되어 있음)인 L1은 기판(10)의 폭의 절반 거리보다 훨씬 더 길어질 뿐만 아니라, 특히 최단 퍼지 거리(L)를 이동하는 기류와 L1을 이동하는 기류 간의 속도 차이가 발생하여 와류가 발생하여 궁극적으로 기판(10) 상에서 오염물질의 균일한 퍼지 효과를 달성하기 어렵다는 문제가 발생한다.In addition, in another conventional substrate heat treatment apparatus, the air flow of nitrogen spreads in all directions from the center of the substrate 10, so, for example, the purge distance of the air flow sprayed to regions A, B, C, and D shown in FIG. 3C (For convenience of explanation, dotted arrows are indicated only for areas A and C), L1 is not only much longer than half the width of the substrate 10, but also moves airflow and L1, which moves the shortest purge distance L in particular. There arises a problem that it is difficult to achieve a uniform purging effect of contaminants on the substrate 10 due to the occurrence of a vortex due to a difference in speed between the air flows.

또한, 또 다른 종래 따른 기판 열처리 장치에서는 기판(10)의 중앙에서 급기가 이루어지므로, 급기 라인(340)이 챔버(100)의 각각의 기판(10)의 상부까지 연장되어야 한다. 이를 위해 급기 라인(340)을 포함한 급기 장치(미도시)의 구성이 매우 복잡할 뿐만 아니라, 특히 기판(10)이 제공되는 챔버(100)의 내부 공간 내에까지 급기 라인(340)이 제공되어야 하므로 급기 라인(340)의 설치가 매우 어렵거나 실질적으로 불가능하다는 문제가 있었다.In addition, in another conventional substrate heat treatment apparatus, since air is supplied from the center of the substrate 10, the air supply line 340 must extend to the upper portion of each substrate 10 of the chamber 100. To this end, the configuration of the air supply device (not shown) including the air supply line 340 is very complex, and in particular, the air supply line 340 must be provided to the inner space of the chamber 100 in which the substrate 10 is provided. There is a problem that it is very difficult or practically impossible to install the air supply line 340.

따라서, 상술한 종래 기술의 배치식 열처리 장치에 사용되는 챔버 및 배치식 열처리 장치의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.Accordingly, there is a need for a new method for solving the problems of the chamber and the batch heat treatment apparatus used in the batch heat treatment apparatus of the prior art described above.

대한민국 특허 제10-1016048호Korean Patent No. 10-1016048 대한민국 특허 제10-1104201호Korean Patent No. 10-1104201

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 상부 램프 히터를 구비한 상부 히터 하우징 및 복수의 하부 램프 히터를 구비한 하부 히터 하우징 중 적어도 하나가 기판 열처리 챔버 몸체에 착탈 가능하게 제공됨으로써, 열처리 장치의 설치 공간 및 요구되는 기판 생산량에 따라 챔버의 높이를 가변적으로 조절할 수 있고, 그에 따라 기판의 생산량을 조절할 수 있으며, 특히 상부 및 하부 히터 하우징 내의 복수의 상부 및 하부 램프 히터 중 일부에 고장이 발생할 경우 고장난 램프 히터의 교체가 매우 용이하여 전체 장비의 설치 및 유지 보수 시간 및 비용이 크게 감소되는 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, and at least one of an upper heater housing having a plurality of upper lamp heaters and a lower heater housing having a plurality of lower lamp heaters is detachably attached to the substrate heat treatment chamber body. By being provided, the height of the chamber can be variably adjusted according to the installation space of the heat treatment apparatus and the required substrate production amount, and the production amount of the substrate can be adjusted accordingly. In particular, among a plurality of upper and lower lamp heaters in the upper and lower heater housings The purpose of the present invention is to provide a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus having the same, in which, when a failure occurs in a part, it is very easy to replace a failed lamp heater, thereby greatly reducing installation and maintenance time and cost of the entire equipment.

또한, 본 발명은 상술한 특징 이외에 기판이 지지되는 보트의 프레임을 구성하는 하나 이상의 크로스 바가 가스 급기관을 형성하도록 제공하고, 최상부 기판 상에는 별도의 상부 가스 급기관을 제공하며, 가스 배기 장치는 챔버의 측면 상에 제공함으로써, 특히 기판 상의 가스 흐름 길이가 1/2 이하로 줄어들고, 그에 따라 기판의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포의 형성이 가능하여 궁극적으로 대면적 기판의 제조 및 기판의 양산이 가능한 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides one or more cross bars constituting a frame of a boat on which a substrate is supported to form a gas supply pipe, in addition to the above-described features, and provides a separate upper gas supply pipe on the uppermost substrate, and the gas exhaust device includes a chamber By providing on the side of the substrate, in particular, the length of the gas flow on the substrate is reduced to 1/2 or less, thereby enabling the formation of a uniform gas flow and pressure distribution over the entire surface of the substrate, ultimately resulting in the production of a large-area substrate and It is to provide a substrate heat treatment chamber capable of mass-producing a substrate and a substrate heat treatment apparatus having the same.

본 발명의 제 1 특징에 따른 기판 열처리 챔버는 내부에 복수의 기판의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체; 상기 열처리 공간 내에 제공되며, 상기 복수의 기판이 로딩 및 지지되는 보트; 상기 챔버 몸체의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터를 구비하는 상부 히터 하우징; 및 상기 챔버 몸체의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터를 구비하는 하부 히터 하우징을 포함하되, 상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.The substrate heat treatment chamber according to the first aspect of the present invention includes: a chamber body providing a heat treatment space for a plurality of substrates therein; A boat provided in the heat treatment space and on which the plurality of substrates are loaded and supported; An upper heater housing provided on the upper part of the chamber body and having a plurality of upper lamp heaters therein; And a lower heater housing provided below the chamber body and having a plurality of lower lamp heaters therein, wherein at least one of the upper heater housing and the lower heater housing is the chamber body so that the heat treatment space is expandable. It is characterized in that it is detachably coupled with.

본 발명의 제 2 특징에 따른 기판 열처리 장치는 내부에 복수의 기판의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체; 상기 열처리 공간 내에 제공되며, 상기 복수의 기판이 로딩 및 지지되는 프레임을 구성하는 복수의 지지 크로스 바를 구비한 보트; 상기 복수의 기판 중 최상부 기판의 상부에서 상기 복수의 지지 크로스 바와 나란한 방향으로 제공되는 상부 크로스 바; 상기 챔버 몸체의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터를 구비하는 상부 히터 하우징; 및 상기 챔버 몸체의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터를 구비하는 하부 히터 하우징; 상기 챔버 몸체의 외부 일측면에서 상기 상부 크로스 바 및 상기 복수의 지지 크로스 바의 일측 단부와 급기 라인을 통해 연결되는 가스 공급 장치; 및 상기 복수의 지지 크로스 바의 길이방향과 나란한 방향을 따라 상기 챔버 몸체의 양측면에 제공되는 가스 배기 장치를 포함하되, 상기 복수의 지지 크로스 바 중 최하부 지지 크로스 바의 일측 단부는 상기 급기 라인을 통해 상기 가스 공급 장치와 선택적으로 연결되며, 상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.A substrate heat treatment apparatus according to a second aspect of the present invention includes: a chamber body providing a heat treatment space for a plurality of substrates therein; A boat provided in the heat treatment space and having a plurality of support cross bars constituting a frame in which the plurality of substrates are loaded and supported; An upper cross bar provided on an uppermost substrate of the plurality of substrates in a direction parallel to the plurality of support cross bars; An upper heater housing provided on the upper part of the chamber body and having a plurality of upper lamp heaters therein; And a lower heater housing provided below the chamber body and having a plurality of lower lamp heaters therein. A gas supply device connected to one end of the upper cross bar and the plurality of support cross bars through an air supply line on an outer side of the chamber body; And a gas exhaust device provided on both sides of the chamber body along a direction parallel to the longitudinal direction of the plurality of support cross bars, wherein one end of the lowermost support cross bar among the plurality of support cross bars is through the air supply line. It is selectively connected to the gas supply device, and at least one of the upper heater housing and the lower heater housing is characterized in that it is detachably coupled to the chamber body so that the heat treatment space is expandable.

본 발명의 제 3 특징에 따른 기판 열처리 장치는 내부에 복수의 기판의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체; 상기 열처리 공간 내에 제공되며, 상기 복수의 기판이 로딩 및 지지되는 프레임을 구성하는 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바를 구비한 보트; 상기 복수의 기판 중 최상부 기판의 상부에서 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바와 나란한 방향으로 제공되는 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바; 상기 챔버 몸체의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터를 구비하는 상부 히터 하우징; 및 상기 챔버 몸체의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터를 구비하는 하부 히터 하우징; 상기 챔버 몸체의 외부 일측면에서 상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바의 각각의 일측 단부와 급기 라인을 통해 연결되는 가스 공급 장치; 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바의 길이방향과 각각 나란한 방향을 따라 상기 챔버 몸체의 양측면에 제공되는 가스 배기 장치를 포함하되, 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바 중 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바의 일측 단부는 상기 급기 라인을 통해 상기 가스 공급 장치와 선택적으로 연결되며, 상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.A substrate heat treatment apparatus according to a third aspect of the present invention includes: a chamber body providing a heat treatment space for a plurality of substrates therein; A boat provided in the heat treatment space and having a plurality of first to n-th support cross bars constituting a frame in which the plurality of substrates are loaded and supported; A plurality of first to nth upper cross bars provided in a direction parallel to the plurality of first to nth support cross bars on an uppermost substrate among the plurality of substrates; An upper heater housing provided on the upper part of the chamber body and having a plurality of upper lamp heaters therein; And a lower heater housing provided below the chamber body and having a plurality of lower lamp heaters therein. A gas supply device connected to one end of each of the plurality of first to n-th upper cross bars and the plurality of first to n-th support cross bars through an air supply line on an outer side of the chamber body; And a gas exhaust device provided on both side surfaces of the chamber body along a direction parallel to a longitudinal direction of the plurality of first to n-th support cross bars, respectively, wherein a first of the plurality of first to n-th support cross bars One end of the n-th lowermost support cross bar is selectively connected to the gas supply device through the air supply line, and at least one of the upper heater housing and the lower heater housing includes the chamber body so that the heat treatment space is expandable. It is characterized in that it is detachably coupled.

본 발명에 따른 개선된 기판 열처리 챔버 및 이를 구비한 기판 열처리 장치를 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.The following effects are achieved by using the improved substrate heat treatment chamber and the substrate heat treatment apparatus having the same according to the present invention.

1. 열처리 장치의 설치 공간 및 요구되는 기판 생산량에 따라 챔버의 높이를 가변적으로 조절할 수 있다.1. The height of the chamber can be variably adjusted according to the installation space of the heat treatment apparatus and the required amount of substrate production.

2. 기판의 생산량을 조절할 수 있으며, 특히 상부 및 하부 히터 하우징 내의 복수의 상부 및 하부 램프 히터 중 일부에 고장이 발생할 경우 고장난 램프 히터의 교체가 매우 용이하여 전체 장비의 설치 및 유지 보수 시간 및 비용이 크게 감소된다.2. It is possible to control the production amount of the substrate. In particular, if some of the plurality of upper and lower lamp heaters in the upper and lower heater housings fail, it is very easy to replace the failed lamp heater, so the installation and maintenance time and cost of the entire equipment. This is greatly reduced.

3. 기판 상의 가스 흐름 길이가 1/2 이하로 줄어든다.3. The length of the gas flow on the substrate is reduced to less than half.

4. 기판의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포의 형성이 가능하다.4. It is possible to form a uniform gas flow and pressure distribution over the entire surface of the substrate.

5. 대면적 기판의 제조 및 기판의 양산이 가능하다.5. It is possible to manufacture large-area substrates and mass-produce substrates.

본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.Further advantages of the present invention can be clearly understood from the following description with reference to the accompanying drawings in which the same or similar reference numerals indicate the same elements.

도 1은 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치의 챔버의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2b는 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치의 기판, 메인 히터 유닛 및 보조 히터 유닛의 배치 상태를 도시한 사시도이다.
도 3a는 종래 기술에 따른 배치식 열처리 장치에 사용되는 가스 공급관 및 가스 배출관의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 가스 공급관의 동작 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3c는 또 다른 종래 기술에 따른 열처리 장치에서의 가스 공급에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버를 이용하여 챔버의 높이를 가변적으로 조절하는 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 측면도를 도시한 도면이다.
도 4e는 도 4d에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4f는 도 4d 및 도 4e에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급기 장치의 일부를 확대한 도면이다.
도 4g는 도 4f에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급기 장치의 급기관 및 급기홀의 단면도이다.
도 4h는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 측면도를 도시한 도면이다.
도 4i는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing the configuration of a batch type heat treatment apparatus according to the prior art.
2A is a perspective view showing the configuration of a chamber of the batch-type heat treatment apparatus according to the prior art shown in FIG. 1.
2B is a perspective view showing an arrangement state of a substrate, a main heater unit, and an auxiliary heater unit of the batch-type heat treatment apparatus according to the prior art.
3A is a perspective view showing the configuration of a gas supply pipe and a gas discharge pipe used in a batch-type heat treatment apparatus according to the prior art.
3B is a diagram illustrating an operation state of the gas supply pipe of FIG. 3A.
3C is a view for explaining a problem of gas supply in a heat treatment apparatus according to another prior art.
4A is a view showing a perspective view of a substrate heat treatment chamber according to an embodiment of the present invention.
4B is a schematic cross-sectional side view of a substrate heat treatment chamber according to an embodiment of the present invention.
4C is a diagram schematically illustrating a method of variably adjusting the height of the chamber using the substrate heat treatment chamber according to an embodiment of the present invention.
4D is a view showing a side view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus including a gas supply and exhaust device for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4E is a schematic plan view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus including a gas supply and exhaust device for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4D.
4F is an enlarged view of a part of a gas supply apparatus for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 4D and 4E.
4G is a cross-sectional view of an air supply pipe and an air supply hole of the gas supply apparatus for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4F.
4H is a view showing a side view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus including a gas supply/exhaust device for heat treatment of a substrate according to another embodiment of the present invention.
4I is a view schematically showing a plan view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus including a gas supply/exhaust device for heat treatment of a substrate according to another embodiment of the present invention.

이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments of the present invention and drawings.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버의 사시도를 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버를 이용하여 챔버의 높이를 가변적으로 조절하는 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.4A is a view showing a perspective view of a substrate heat treatment chamber according to an embodiment of the present invention, FIG. 4B is a view schematically showing a side cross-sectional view of the substrate heat treatment chamber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4C is A diagram schematically illustrating a method of variably adjusting the height of the chamber using the substrate heat treatment chamber according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)는 내부에 복수의 기판(10u,10d)의 열처리 공간(401)을 제공하는 챔버 몸체(402); 상기 열처리 공간(401) 내에 제공되며, 상기 복수의 기판(10u,10d)이 로딩 및 지지되는 보트(420); 상기 챔버 몸체(402)의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터(410a)를 구비하는 상부 히터 하우징(404a); 및 상기 챔버 몸체(402)의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터(410b)를 구비하는 하부 히터 하우징(404b)을 포함하되, 상기 상부 히터 하우징(404a) 및 상기 하부 히터 하우징(404b) 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간(401)이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체(402)와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.4A to 4C, a substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention includes a chamber body 402 providing a heat treatment space 401 for a plurality of substrates 10u and 10d therein; A boat 420 provided in the heat treatment space 401 and on which the plurality of substrates 10u and 10d are loaded and supported; An upper heater housing 404a provided above the chamber body 402 and having a plurality of upper lamp heaters 410a therein; And a lower heater housing 404b provided below the chamber body 402 and having a plurality of lower lamp heaters 410b therein, wherein the upper heater housing 404a and the lower heater housing 404b ) At least one is characterized in that it is detachably coupled to the chamber body 402 so that the heat treatment space 401 is expandable.

도 4a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)에서, 상부 히터 하우징(404a)은 상기 챔버 몸체(402)의 상부에 볼트 및 너트와 같은 체결부재(미도시)에 의해 착탈 가능하게 제공되고, 하부 히터 하우징(404b)은 상기 챔버 몸체(402)의 하부에 일체형으로 제공되는 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면 상부 히터 하우징(404a)이 챔버 몸체(402)의 상부에 일체형으로 제공되고, 하부 히터 하우징(404b)이 챔버 몸체(402)의 하부에 볼트 및 너트와 같은 체결부재(미도시)에 의해 착탈 가능하게 제공되거나, 또는 상부 히터 하우징(404a) 및 하부 히터 하우징(404b)이 각각 챔버 몸체(402)의 상부 및 하부에 볼트 및 너트와 같은 체결부재(미도시)에 의해 착탈 가능하게 제공될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.In the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4A, the upper heater housing 404a is formed on the upper portion of the chamber body 402 by a fastening member (not shown) such as bolts and nuts. It is provided detachably, and the lower heater housing 404b is exemplarily illustrated as being provided integrally with the lower portion of the chamber body 402. However, for those skilled in the art, the upper heater housing 404a is provided integrally with the upper portion of the chamber body 402, and the lower heater housing 404b is a fastening member (not shown) such as bolts and nuts at the lower portion of the chamber body 402. It is provided detachably by, or the upper heater housing 404a and the lower heater housing 404b are detachably attached to the upper and lower portions of the chamber body 402 by fastening members (not shown) such as bolts and nuts, respectively. You will be able to fully understand that it can be provided.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)에서는, 상부 히터 하우징(404a), 챔버 몸체(402), 및 하부 히터 하우징(404b)으로 둘러싸인 공간이 열처리 공간(401)을 형성한다. 이 경우, 열처리 공간(401)은 도 4c에 도시된 바와 같이 상부 히터 하우징(404a)의 하부와 챔버 몸체(402)의 상부 사이에 하나 이상의 단위 챔버 몸체(402a1,...,402an)가 적층 및 체결됨으로써 하나 이상의 단위 챔버 몸체(402a1,...,402an) 각각에 대응되는 추가적인 열처리 공간(401a)만큼 확장될 수 있다.In addition, in the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention, a space surrounded by the upper heater housing 404a, the chamber body 402, and the lower heater housing 404b forms the heat treatment space 401. . In this case, in the heat treatment space 401, one or more unit chamber bodies 402a1, ..., 402an are stacked between the lower part of the upper heater housing 404a and the upper part of the chamber body 402 as shown in FIG. 4C. And by being fastened, it may be expanded by an additional heat treatment space 401a corresponding to each of the one or more unit chamber bodies 402a1, ..., 402an.

상기 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)의 열처리 공간(401)을 확장하기 위해 사용되는 하나 이상의 단위 챔버 몸체(402a1,...,402an)는 각각 내부에 추가적인 복수의 기판(10u1,10d1)의 추가적인 열처리 공간(401a)을 제공하되, 그 복수의가 개방(open)되어 있다. 또한, 하나 이상의 단위 챔버 몸체(402a1,...,402an)는 각각 상기 추가적인 열처리 공간(401a) 내에 제공되며, 상기 추가적인 복수의 기판(10u1,10d1)이 로딩 및 지지되는 추가적인 보트(미도시); 및 상기 추가적인 복수의 기판(10u1,10d1) 중 최하부 기판(10d1)의 하부에 제공되는 복수의 추가적인 램프 히터(410c)를 구비한다. 여기서, 추가적인 보트(미도시)는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)의 보트(420)와 실질적으로 동일하다.One or more unit chamber bodies 402a1, ..., 402an, which are used to expand the heat treatment space 401 of the substrate heat treatment chamber 400 according to the embodiment of the present invention, respectively include a plurality of additional substrates ( 10u1, 10d1) of the additional heat treatment space 401a is provided, but the plurality of the heat treatment spaces 401a are open. In addition, one or more unit chamber bodies 402a1, ..., 402an are each provided in the additional heat treatment space 401a, and an additional boat (not shown) in which the additional plurality of substrates 10u1, 10d1 are loaded and supported. ; And a plurality of additional lamp heaters 410c provided under the lowermost substrate 10d1 of the additional plurality of substrates 10u1 and 10d1. Here, the additional boat (not shown) is substantially the same as the boat 420 of the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention.

따라서, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)에서는, 예를 들어 상부 히터 하우징(404a)과 챔버 몸체(402) 사이에 상술한 하나 이상의 단위 챔버 몸체(402a1,...,402an)를 순차적으로 적층한 후 최상부에 위치한 단위 챔버 몸체(402an)의 상부에 상부 히터 하우징(404a)을 체결한다. 그 결과, 열처리 장치(1)의 설치 공간 및 요구되는 기판 생산량에 따라 챔버(400)의 높이를 가변적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 기판 열처리 챔버(400)의 열처리 공간(401)이 하나 이상의 단위 챔버 몸체(402a1,...,402an) 각각에 대응되는 추가적인 열처리 공간(401a)만큼 확장될 수 있다.Accordingly, in the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 4A to 4C, for example, one or more unit chamber bodies described above between the upper heater housing 404a and the chamber body 402 After (402a1,...,402an) are sequentially stacked, the upper heater housing 404a is fastened to the upper part of the unit chamber body 402an located at the top. As a result, it is possible to variably adjust the height of the chamber 400 according to the installation space of the heat treatment apparatus 1 and the required amount of substrate production, and the heat treatment space 401 of the substrate heat treatment chamber 400 is one or more unit chambers. The body (402a1, ..., 402an) may be expanded by an additional heat treatment space (401a) corresponding to each.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)에서는, 상부 및 하부 히터 하우징(404a,404b)이 챔버 몸체(402)와 별도로 제공되므로 상부 및 하부 히터 하우징(404a,404b) 내의 복수의 상부 및 하부 램프 히터(410a,410b) 중 일부에 고장이 발생할 경우, 종래 기술과는 달리 작업자가 챔버(400) 내부로 진입하여 교체 작업을 수행할 필요 없이 고장난 램프 히터만을 교체하면 된다. 따라서, 고장난 램프 히터의 교체가 매우 용이하여 전체 장비의 설치 및 유지 보수 시간 및 비용이 크게 감소된다.In addition, in the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention, since the upper and lower heater housings 404a and 404b are provided separately from the chamber body 402, a plurality of upper and lower heater housings 404a and 404b are provided. When a failure occurs in some of the upper and lower lamp heaters 410a and 410b of, unlike the prior art, the operator only needs to replace the failed lamp heater without having to enter the chamber 400 and perform the replacement operation. Therefore, it is very easy to replace the failed lamp heater, so that the installation and maintenance time and cost of the entire equipment are greatly reduced.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)의 보트(420)의 프레임을 구성하는 복수의 지지 크로스 바가 가스 급기관을 형성하도록 제공하고, 최상부 기판 상에는 상부 가스 급기관으로 별도의 상부 크로스바를 제공함으로써, 기판 상의 가스 흐름 길이가 1/2 이하로 줄어들고, 그에 따라 기판의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포의 형성이 가능하여 궁극적으로 대면적 기판의 제조 및 기판의 양산이 가능한 추가적인 특징을 제공할 수 있다.Meanwhile, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, a plurality of support cross bars constituting the frame of the boat 420 of the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention provide a gas supply pipe. By providing a separate upper crossbar as an upper gas supply pipe on the uppermost substrate, the gas flow length on the substrate is reduced to 1/2 or less, and thus uniform gas flow and pressure distribution over the entire surface of the substrate. It is possible to form a large area substrate and ultimately provide additional features that enable the production of large-area substrates and mass production of the substrates.

좀 더 구체적으로, 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 측면도를 도시한 도면이고, 도 4e는 도 4d에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4f는 도 4d 및 도 4e에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급기 장치의 일부를 확대한 도면이고, 도 4g는 도 4f에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급기 장치의 급기관 및 급기홀의 단면도이다.More specifically, FIG. 4D is a view showing a side view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus having a gas supply/exhaust device for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4E is a view shown in FIG. 4D. A schematic plan view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus having a gas supply and exhaust device for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4F is an embodiment of the present invention shown in FIGS. 4D and 4E. A partially enlarged view of a gas supply apparatus for heat treatment of a substrate according to an example, and FIG. 4G is a cross-sectional view of a supply pipe and a supply hole of the gas supply apparatus for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4F.

도 4d 내지 도 4g를 도 4a 내지 도 4c와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)는 내부에 복수의 기판(10u,10d)의 열처리 공간(401)을 제공하는 챔버 몸체(402); 상기 열처리 공간(401) 내에 제공되며, 상기 복수의 기판(10u,10d)이 로딩 및 지지되는 프레임을 구성하는 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)를 구비한 보트(420); 상기 복수의 기판(10u,10d) 중 최상부 기판(10u)의 상부에서 상기 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)와 나란한 방향으로 제공되는 상부 크로스 바(422u); 상기 챔버 몸체(402)의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터(410a)를 구비하는 상부 히터 하우징(404a); 상기 챔버 몸체(402)의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터(410b)를 구비하는 하부 히터 하우징(404b); 상기 챔버 몸체(402)의 외부 일측면에서 상기 상부 크로스 바(422u) 및 상기 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)의 일측 단부와 급기 라인(440)을 통해 연결되는 가스 공급 장치(432); 및 상기 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)의 길이방향과 나란한 방향을 따라 상기 챔버 몸체(402)의 양측면에 제공되는 가스 배기 장치(470)를 포함하되, 상기 복수의 지지 크로스 바(422c,422d) 중 최하부 지지 크로스 바(422d)의 일측 단부는 상기 급기 라인(440)을 통해 상기 가스 공급 장치(432)와 선택적으로 연결되며, 상기 상부 히터 하우징(404a) 및 상기 하부 히터 하우징(404b) 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간(401)이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체(402)와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.4D to 4G together with FIGS. 4A to 4C, the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention provides a heat treatment space 401 for a plurality of substrates 10u and 10d therein. Chamber body 402; A boat 420 provided in the heat treatment space 401 and having a plurality of support cross bars 422c and 422d constituting a frame on which the plurality of substrates 10u and 10d are loaded and supported; An upper cross bar 422u provided in a direction parallel to the plurality of support cross bars 422c and 422d above the uppermost substrate 10u among the plurality of substrates 10u and 10d; An upper heater housing 404a provided above the chamber body 402 and having a plurality of upper lamp heaters 410a therein; A lower heater housing 404b provided below the chamber body 402 and having a plurality of lower lamp heaters 410b therein; A gas supply device 432 connected to one end of the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c and 422d through an air supply line 440 on an outer side of the chamber body 402; And a gas exhaust device 470 provided on both sides of the chamber body 402 along a direction parallel to the longitudinal direction of the plurality of support cross bars 422c and 422d, the plurality of support cross bars 422c, 422d), one end of the lowermost supporting cross bar 422d is selectively connected to the gas supply device 432 through the air supply line 440, and the upper heater housing 404a and the lower heater housing 404b At least one of them is characterized in that the heat treatment space 401 is detachably coupled to the chamber body 402 so that the heat treatment space 401 is expandable.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 상부 히터 하우징(404a), 챔버 몸체(402), 및 하부 히터 하우징(404b)이 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)를 구성한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 챔버(400)의 열처리 공간(401)이 확장 가능하다는 특징은 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 상세히 기술하였으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the substrate heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, the upper heater housing 404a, the chamber body 402, and the lower heater housing 404b are the substrate heat treatment chamber according to the embodiment of the present invention. Make up 400. In addition, since the feature that the heat treatment space 401 of the substrate heat treatment chamber 400 according to an embodiment of the present invention is expandable has been described in detail with reference to FIGS. 4A to 4C, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)는 2개인 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)가 3개 이상으로 제공될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이하에서는 필요한 경우, 복수의 지지 크로스 바(422c,422d) 중 참조부호 422d는 최하부 지지 크로스 바로 지칭될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.In addition, a plurality of support cross bars (422c, 422d) is illustrated as an example as two, but those skilled in the art will be able to fully understand that a plurality of support cross bars (422c, 422d) may be provided in three or more. . Therefore, hereinafter, it should be noted that, if necessary, the reference numeral 422d among the plurality of support cross bars 422c and 422d may be referred to as the lowermost support cross bar.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)의 구체적인 구성 및 특징에 대해 상세히 기술한다.Hereinafter, specific configurations and features of the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

다시 도 4d 내지 도 4g를 도 4a 내지 도 4c와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 상부 크로스 바(422u), 복수의 지지 크로스 바(422c,422d), 급기 라인(440), 가스 공급 장치(432), 및 가스 배기 장치(470)가 기판 열처리용 가스 급배기 장치(430)를 구성한다. 이 경우, 최하부 지지 크로스 바(422d)는 선택적으로 기판 열처리용 가스 급배기 장치(430)를 구성할 수 있다.Referring again to FIGS. 4D to 4G together with FIGS. 4A to 4C, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, an upper cross bar 422u and a plurality of support cross bars 422c and 422d , An air supply line 440, a gas supply device 432, and a gas exhaust device 470 constitute a gas supply and exhaust device 430 for heat treatment of a substrate. In this case, the lowermost supporting cross bar 422d may selectively constitute a gas supply/exhaust device 430 for heat treatment of a substrate.

또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서, 상기 상부 크로스 바(422u) 및 상기 복수의 지지 크로스 바(422c)는 각각 복수의 하부 급기홀(424d)을 구비하고, 또한 선택적으로 각각의 양측면 상에 복수의 측면 급기홀(424s)을 추가로 구비할 수 있다.In addition, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c each have a plurality of lower air supply holes 424d. Also, optionally, a plurality of side air supply holes 424s may be additionally provided on each side surface.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 상기 최하부 지지 크로스 바(422d)의 일측 단부가 선택적으로 상기 급기 라인(440)을 통해 상기 가스 공급 장치(432)와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 최하부 지지 크로스 바(422d)는 복수의 하부 급기홀(424d)을 구비하며, 또한 선택적으로 양측면 상에 복수의 측면 급기홀(424s)을 추가로 구비할 수 있다.In addition, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, one end of the lowermost supporting cross bar 422d may be selectively connected to the gas supply device 432 through the air supply line 440. have. In this case, the lowermost supporting cross bar 422d may include a plurality of lower air supply holes 424d, and may optionally further include a plurality of side air supply holes 424s on both side surfaces.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)의 상부에는 각각 복수의 기판(10u,10d)을 지지하기 위한 복수의 지지핀(426)이 제공되어 있다.In addition, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, a plurality of support pins 426 for supporting a plurality of substrates 10u and 10d, respectively, on an upper portion of the plurality of support crossbars 422c and 422d. ) Is provided.

한편, 상술한 상부 크로스 바(422u) 및 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)는 각각 복수의 기판(10u,10d)의 열처리 동작 시에 사용되는 고온의 열에 의한 손상(damage)을 입지 않도록 복수의 기판(10u,10d)과 유사한 열거동(heat behavior)을 갖도록 복수의 기판(10u,10d)과 동일하거나 유사한 재질 구현되는 것이 바람직하다. 좀 더 구체적으로, 상부 크로스 바(422u) 및 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)는 각각 쿼츠 재질로 구현될 수 있다.On the other hand, the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c and 422d described above are plural so as not to be damaged by high temperature heat used in the heat treatment operation of the plurality of substrates 10u and 10d, respectively. It is preferable to implement the same or similar material as the plurality of substrates 10u and 10d so as to have a heat behavior similar to that of the substrates 10u and 10d. More specifically, the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c and 422d may each be formed of a quartz material.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치(430)에서는, 상부 크로스 바(422u) 및 복수의 지지 크로스 바(422c)가 각각 가스 공급 장치(432)로부터 급기 라인(440)을 통해 공급되는 가스를 복수의 기판(10u,10d) 상으로 분사하도록 복수의 급기홀(424)을 구비한 가스 급기관의 기능을 수행한다.In the gas supply/exhaust device 430 for heat treatment of a substrate according to an embodiment of the present invention described above, the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c are respectively provided with an air supply line 440 from the gas supply device 432. ) Performs the function of a gas supply pipe having a plurality of air supply holes 424 to inject the gas supplied through the plurality of substrates 10u and 10d onto the plurality of substrates 10u and 10d.

또한, 최하부 지지 크로스 바(422d)도 선택적으로 가스 공급 장치(432)로부터 급기 라인(440)을 통해 가스를 공급받아 최하부 기판(10d)의 하부로 분사하도록 복수의 급기홀(424)을 구비하여 챔버(400) 내에 잔류하는 흄 등과 같은 오염물질을 챔버(400)의 외부로 추가적으로 배출할 수 있으며, 그에 따라 챔버(400) 내의 오염물질의 퍼지(purge) 효과를 추가로 향상시킬 수 있다. 그러나, 최하부 지지 크로스 바(422d)의 사용은 선택사양으로 반드시 사용되어야 하는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다.In addition, the lowermost support cross bar 422d is also provided with a plurality of air supply holes 424 so as to selectively receive gas from the gas supply device 432 through the air supply line 440 and spray it to the lower portion of the lowermost substrate 10d. Contaminants such as fumes remaining in the chamber 400 may be additionally discharged to the outside of the chamber 400, and accordingly, a purge effect of the contaminants in the chamber 400 may be further improved. However, it should be noted that the use of the lowermost supporting cross bar 422d is not necessarily used as an option.

한편, 복수의 측면 급기홀(424s)은 상부 크로스 바(422u) 및 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)의 중심부(O)에서 수직 방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향으로 각각 30도 내지 90도의 각도 범위 내에서 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 복수의 측면 급기홀(424s)을 통해 분사되는 가스는 복수의 하부 급기홀(424d)을 통해 공급되는 복수의 기판(10u,10d) 상으로 직접 분사된 후 가스 배기 장치(470)로 이동하는 가스가 층류(laminar flow)를 형성하도록 기여한다. 또한, 복수의 측면 급기홀(424s)을 통해 분사되는 가스의 일부는 복수의 기판(10u,10d) 상으로 직접 분사되어 복수의 기판(10u,10d) 상의 오염물질을 제거하는 기능도 수행할 수 있다는 것은 자명하다.On the other hand, the plurality of side air supply holes 424s are each 30 degrees in a clockwise direction and a counterclockwise direction from the center O of the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c and 422d. It is preferably provided within an angular range of 90 degrees. The gas injected through the plurality of side air supply holes 424s is directly injected onto the plurality of substrates 10u and 10d supplied through the plurality of lower air supply holes 424d and then moves to the gas exhaust device 470. The gas contributes to the formation of a laminar flow. In addition, a part of the gas injected through the plurality of side air supply holes 424s is directly injected onto the plurality of substrates 10u and 10d to perform a function of removing contaminants on the plurality of substrates 10u and 10d. It is self-evident.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 상부 크로스 바(422u) 및 상기 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)가 복수의 기판(10u,10d)의 중앙 부분에 제공되므로, 가스 흐름 길이가 전체 퍼지 길이(L)의 1/2배(즉, L/2)로 감소된다.In the substrate heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention as described above, the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c and 422d are disposed at the center of the plurality of substrates 10u and 10d. Is provided, the gas flow length is reduced to 1/2 (i.e., L/2) of the total purge length (L).

또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 상부 크로스 바(422u) 및 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)가 각각 수직 방향을 따라 1개씩 사용되는 경우를 예시적으로 기술하였지만, 당업자라면 상부 크로스 바(422u) 및 복수의 지지 크로스 바(422c,422d)가 각각 수직 방향을 따라 서로 다른 2개 이상의 위치에서 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.In addition, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, an example in which one upper cross bar 422u and a plurality of support cross bars 422c and 422d are respectively used in a vertical direction. Although described above, those skilled in the art will fully understand that the upper cross bar 422u and the plurality of support cross bars 422c and 422d can be used at two or more different positions along the vertical direction, respectively.

좀 더 구체적으로, 도 4h는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 측면도를 도시한 도면이고, 도 4i는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리용 가스 급배기 장치를 구비한 기판 열처리 챔버 및 기판 열처리 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.More specifically, FIG. 4H is a view showing a side view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus having a gas supply and exhaust device for heat treatment of a substrate according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4I is another embodiment of the present invention. A schematic plan view of a substrate heat treatment chamber and a substrate heat treatment apparatus including a gas supply/exhaust device for heat treatment of a substrate according to another embodiment.

도 4h 및 도 4i를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)는 내부에 복수의 기판(10u,10d)의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체(402); 상기 열처리 공간(401) 내에 제공되며, 상기 복수의 기판(10u,10d)이 로딩 및 지지되는 프레임을 구성하는 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422n)를 구비한 보트(420); 상기 복수의 기판(10u,10d) 중 최상부 기판(10u)의 상부에서 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422n)와 각각 나란한 방향으로 제공되는 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바(422u1,422u2,422un); 상기 챔버 몸체(402)의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터(410a)를 구비하는 상부 히터 하우징(404a); 상기 챔버 몸체(402)의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터(410b)를 구비하는 하부 히터 하우징(404b); 상기 챔버 몸체(402)의 외부 일측면에서 상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바(422u1,422u2,422un) 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422n)의 각각의 일측 단부와 급기 라인(440)을 통해 연결되는 가스 공급 장치(432); 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422n)의 길이방향과 각각 나란한 방향을 따라 상기 챔버 몸체(402)의 양측면에 제공되는 가스 배기 장치(470)를 포함하되, 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422n) 중 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바(422d1,422d2,422n)의 일측 단부는 각각 상기 급기 라인(440)을 통해 상기 가스 공급 장치(432)와 선택적으로 연결되며, 상기 상부 히터 하우징(404a) 및 상기 하부 히터 하우징(404b) 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간(401)이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체(402)와 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.4H and 4I, a substrate heat treatment apparatus 1 according to another embodiment of the present invention includes a chamber body 402 providing a heat treatment space for a plurality of substrates 10u and 10d therein; A plurality of first to n-th support cross bars (422c1, 422c2, 422cn; 422d1, 422d2, 422n) provided in the heat treatment space 401 and constituting a frame in which the plurality of substrates 10u and 10d are loaded and supported ) With a boat 420; A plurality of the plurality of first to n-th support cross bars 422c1, 422c2, 422cn; 422d1, 422d2, 422n, respectively provided in parallel directions from the top of the uppermost substrate 10u among the plurality of substrates 10u, 10d Of the first to nth upper cross bars (422u1,422u2,422un); An upper heater housing 404a provided above the chamber body 402 and having a plurality of upper lamp heaters 410a therein; A lower heater housing 404b provided below the chamber body 402 and having a plurality of lower lamp heaters 410b therein; The plurality of first to n-th upper cross bars (422u1, 422u2, 422un) and the plurality of first to n-th support cross bars (422c1, 422c2, 422cn; 422d1) on an outer side of the chamber body 402, A gas supply device 432 connected through an air supply line 440 and one end of each of the 422d2 and 422n); And gas exhaust devices 470 provided on both sides of the chamber body 402 along a direction parallel to the longitudinal direction of the plurality of first to nth support cross bars 422c1, 422c2, 422cn; 422d1, 422d2, 422n. ), but one end of the first to n-th lowermost support cross bar (422d1,422d2,422n) among the plurality of first to n-th support cross bars (422c1,422c2,422cn; 422d1,422d2,422n) Each is selectively connected to the gas supply device 432 through the air supply line 440, and at least one of the upper heater housing 404a and the lower heater housing 404b can expand the heat treatment space 401 It is characterized in that it is detachably coupled to the chamber body 402 so as to be.

상술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서, 상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바(422u1,422u2,422un) 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn)는 각각 복수의 하부 급기홀(424d)을 구비하고, 선택적으로 각각의 양측면 상에 복수의 측면 급기홀(424s)을 추가로 구비할 수 있다.In the substrate heat treatment apparatus 1 according to another embodiment of the present invention described above, the plurality of first to n-th upper cross bars 422u1, 422u2, 422un and the plurality of first to n-th support cross bars ( Each of the 422c1, 422c2, and 422cn may include a plurality of lower air supply holes 424d, and may optionally further include a plurality of side air supply holes 424s on both side surfaces of each of the lower air supply holes 424d.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바(422d1,422d2,422dn)의 각각의 일측 단부가 상기 급기 라인(440)을 통해 상기 가스 공급 장치(432)와 선택적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바(422d1,422d2,422dn)가 각각 복수의 하부 급기홀(424d)을 구비하며, 또한 선택적으로 양측면 상에 복수의 측면 급기홀(424s)을 추가로 구비할 수 있다.In addition, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to another embodiment of the present invention, one end of each of the first to n-th lowermost support cross bars 422d1, 422d2, 422dn is the air supply line 440 It may be selectively connected to the gas supply device 432. In this case, the first to n-th lowermost support cross bars 422d1, 422d2, 422dn each have a plurality of lower air supply holes 424d, and optionally, a plurality of side air supply holes 424s are added on both sides. It can be equipped with.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422dn)의 상부에는 각각 복수의 기판(10u,10d)을 지지하기 위한 복수의 지지핀(426)이 제공되어 있다.In addition, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to another embodiment of the present invention, a plurality of substrates ( A plurality of support pins 426 for supporting 10u, 10d) are provided.

상술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바(422u1,422u2,422un) 및 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422dn)는 각각 복수의 기판(10u,10d)의 전체 퍼지 길이(L)를 균일하게 등분한 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 가스 흐름 길이가 전체 퍼지 거리(L)의 1/(n+1)배(즉, L/(n+1))로 감소된다.In the substrate heat treatment apparatus 1 according to another embodiment of the present invention described above, a plurality of first to n-th upper cross bars 422u1, 422u2, 422un and a plurality of first to n-th supporting cross bars 422c1, 422c2, 422cn; 422d1, 422d2, 422dn) are preferably provided at positions where the total purge length L of the plurality of substrates 10u and 10d is equally divided. Accordingly, the gas flow length is reduced to 1/(n+1) times the total purge distance L (i.e., L/(n+1)).

상술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바(422u1,422u2,422un), 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바(422c1,422c2,422cn;422d1,422d2,422dn)가 사용된다는 점을 제외하고는 도 4d 내지 도 4e에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)와 그 구성 및 동작이 실질적으로 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In the substrate heat treatment apparatus 1 according to another embodiment of the present invention described above, a plurality of first to n-th upper cross bars 422u1, 422u2, 422un, and a plurality of first to n-th support cross bars 422c1, 422c2 ,422cn;422d1,422d2,422dn), except that the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 4D to 4E and the configuration and operation thereof are substantially the same. Detailed description will be omitted.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치(1)에서는, 복수의 하부 급기홀(424d) 및 선택적으로 제공되는 복수의 측면 급기홀(424s)로부터 분사되는 가스가 복수의 기판(10u,10d) 상에서 거의 평형하게 가스 배기 장치(470)로 배기되므로 와류 등의 발생 가능성이 실질적으로 방지되어 복수의 기판(10u,10d)의 전체 표면 상에 균일한 가스의 흐름 및 압력 분포를 형성이 가능하며, 오염물질의 퍼지 효과가 크게 향상된다.As described above, in the substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, the gas injected from the plurality of lower air supply holes 424d and the plurality of side air supply holes 424s selectively provided is supplied to the plurality of substrates. Since the gas exhaust system 470 is discharged almost equally on the (10u, 10d), the possibility of occurrence of eddy currents is substantially prevented, and uniform gas flow and pressure distribution on the entire surface of the plurality of substrates 10u, 10d are prevented. Formation is possible, and the purge effect of contaminants is greatly improved.

다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.Since various modifications can be made with the configurations and methods described and illustrated herein without departing from the scope of the present invention, all matters included in the above detailed description or shown in the accompanying drawings are illustrative and intended to limit the present invention. It is not. Therefore, the scope of the present invention is not limited by the above-described exemplary embodiments, and should be determined only in accordance with the following claims and their equivalents.

1: 배치식/기판 열처리 장치 10,10u,10d,10u1,10d1: 기판
12: 홀더 100,400: 챔버 120,420: 보트
110: 프레임 122,422: 지지 부재 140: 도어
160: 커버 200: 메인 히터 유닛 210: 단위 메인 히터
220,220a,220b: 보조 히터 유닛 230a: 제1 단위 보조 히터
250: 냉각관 300: 가스 공급관 310: 가스 구멍
320: 가스 배출관 340,440: 급기 라인 360: 정압유닛
401,401a: 열처리 공간 402: 챔버 몸체
402a1,402an: 단위 챔버 몸체 404a: 상부 히터 하우징
404b: 하부 히터 하우징 410a,410b,410c: 램프 히터
422c,422c1,422c2,422cn,422d,422d1,422d2,422dn: 지지 크로스 바
422u,422u1,422u2,422un: 상부 크로스 바
424: 급기홀 424d: 하부 급기홀 424s: 측면 급기홀
426: 지지핀 430: 가스 급배기 장치
432: 가스 공급 장치 470: 가스 배기 장치1: batch type/substrate heat treatment apparatus 10,10u,10d,10u1,10d1: substrate
12: holder 100,400: chamber 120,420: boat
110: frame 122,422: support member 140: door
160: cover 200: main heater unit 210: unit main heater
220,220a,220b: auxiliary heater unit 230a: first unit auxiliary heater
250: cooling pipe 300: gas supply pipe 310: gas hole
320: gas discharge pipe 340,440: supply line 360: static pressure unit
401,401a: heat treatment space 402: chamber body
402a1,402an: unit chamber body 404a: upper heater housing
404b: lower heater housing 410a, 410b, 410c: lamp heater
422c,422c1,422c2,422cn,422d,422d1,422d2,422dn: Support cross bar
422u,422u1,422u2,422un: upper cross bar
424: air supply hole 424d: lower air supply hole 424s: side air supply hole
426: support pin 430: gas supply and exhaust device
432: gas supply device 470: gas exhaust device

Claims (17)

삭제delete 삭제delete 기판 열처리 장치에 있어서,
내부에 복수의 기판의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체;
상기 열처리 공간 내에 제공되며, 상기 복수의 기판이 로딩 및 지지되는 프레임을 구성하는 복수의 지지 크로스 바를 구비한 보트;
상기 복수의 기판 중 최상부 기판의 상부에서 상기 복수의 지지 크로스 바와 나란한 방향으로 제공되는 상부 크로스 바;
상기 챔버 몸체의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터를 구비하는 상부 히터 하우징; 및
상기 챔버 몸체의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터를 구비하는 하부 히터 하우징;
상기 챔버 몸체의 외부 일측면에서 상기 상부 크로스 바 및 상기 복수의 지지 크로스 바의 일측 단부와 급기 라인을 통해 연결되는 가스 공급 장치; 및
상기 복수의 지지 크로스 바의 길이방향과 나란한 방향을 따라 상기 챔버 몸체의 양측면에 제공되는 가스 배기 장치
를 포함하되,
상기 복수의 지지 크로스 바 중 최하부 지지 크로스 바의 일측 단부는 상기 급기 라인을 통해 상기 가스 공급 장치와 선택적으로 연결되며,
상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체와 착탈 가능하게 결합되는
기판 열처리 장치. In the substrate heat treatment apparatus,
A chamber body providing a heat treatment space for a plurality of substrates therein;
A boat provided in the heat treatment space and having a plurality of support cross bars constituting a frame in which the plurality of substrates are loaded and supported;
An upper cross bar provided on an uppermost substrate of the plurality of substrates in a direction parallel to the plurality of support cross bars;
An upper heater housing provided on the upper part of the chamber body and having a plurality of upper lamp heaters therein; And
A lower heater housing provided below the chamber body and having a plurality of lower lamp heaters therein;
A gas supply device connected to one end of the upper cross bar and the plurality of support cross bars through an air supply line on an outer side of the chamber body; And
A gas exhaust device provided on both sides of the chamber body along a direction parallel to the longitudinal direction of the plurality of support cross bars
Including,
One end of the lowermost support cross bar among the plurality of support cross bars is selectively connected to the gas supply device through the air supply line,
At least one of the upper heater housing and the lower heater housing is detachably coupled to the chamber body so that the heat treatment space is expandable.
Substrate heat treatment apparatus. 제 3항에 있어서,
상기 상부 히터 하우징이 상기 챔버 몸체의 상부에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 제공되고, 상기 하부 히터 하우징은 상기 챔버 몸체의 하부에 일체형으로 제공되거나,
상기 상부 히터 하우징이 상기 챔버 몸체의 상부에 일체형으로 제공되고, 상기 하부 히터 하우징이 상기 챔버 몸체의 하부에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 제공되거나,
상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징이 각각 상기 챔버 몸체의 상부 및 하부에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 제공되는
기판 열처리 장치.The method of claim 3,
The upper heater housing is provided detachably by a fastening member on the upper part of the chamber body, and the lower heater housing is provided integrally with the lower part of the chamber body,
The upper heater housing is provided integrally with an upper portion of the chamber body, and the lower heater housing is provided detachably from the lower portion of the chamber body by a fastening member,
The upper heater housing and the lower heater housing are provided to be detachably attached to the upper and lower portions of the chamber body by fastening members, respectively.
Substrate heat treatment apparatus. 제 3항 또는 제4항에 있어서,
상기 상부 크로스 바 및 상기 복수의 지지 크로스 바는 각각 복수의 하부 급기홀을 구비하되, 상기 최하부 지지 크로스 바는 선택적으로 복수의 하부 급기홀을 구비하는 기판 열처리 장치.The method according to claim 3 or 4,
The upper cross bar and the plurality of support cross bars each have a plurality of lower air supply holes, and the lowermost support cross bar selectively includes a plurality of lower air supply holes. 제 5항에 있어서,
상기 상부 크로스 바 및 상기 복수의 지지 크로스 바는 각각 양측면 상에 복수의 측면 급기홀을 추가로 구비하는 기판 열처리 장치.The method of claim 5,
The substrate heat treatment apparatus further includes a plurality of side air supply holes on both side surfaces of the upper cross bar and the plurality of support cross bars. 제 6항에 있어서,
상기 복수의 측면 급기홀은 각각 상기 상부 크로스 바 및 상기 복수의 지지 크로스 바의 중심부에서 수직 방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향으로 각각 30도 내지 90도의 각도 범위 내에서 제공되는 기판 열처리 장치.The method of claim 6,
The plurality of side air supply holes are provided within an angular range of 30 degrees to 90 degrees, respectively, in a clockwise direction and a counterclockwise direction with respect to a vertical direction at the center of the upper cross bar and the plurality of support cross bars. 제 5항에 있어서,
상기 최하부 지지 크로스 바는 양측면 상에 복수의 측면 급기홀을 추가로 구비하는 기판 열처리 장치.The method of claim 5,
The substrate heat treatment apparatus further includes a plurality of side air supply holes on both side surfaces of the lowermost supporting cross bar. 제 8항에 있어서,
상기 복수의 측면 급기홀은 상기 최하부 지지 크로스 바의 중심부에서 수직 방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향으로 각각 30도 내지 90도의 각도 범위 내에서 제공되는 기판 열처리 장치.The method of claim 8,
The plurality of side air supply holes are provided within an angular range of 30 degrees to 90 degrees in a clockwise direction and a counterclockwise direction with respect to a vertical direction from the center of the lowermost support cross bar. 기판 열처리 장치에 있어서,
내부에 복수의 기판의 열처리 공간을 제공하는 챔버 몸체;
상기 열처리 공간 내에 제공되며, 상기 복수의 기판이 로딩 및 지지되는 프레임을 구성하는 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바를 구비한 보트;
상기 복수의 기판 중 최상부 기판의 상부에서 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바와 나란한 방향으로 제공되는 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바;
상기 챔버 몸체의 상부에 제공되며, 내부에 복수의 상부 램프 히터를 구비하는 상부 히터 하우징; 및
상기 챔버 몸체의 하부에 제공되며, 내부에 복수의 하부 램프 히터를 구비하는 하부 히터 하우징;
상기 챔버 몸체의 외부 일측면에서 상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바의 각각의 일측 단부와 급기 라인을 통해 연결되는 가스 공급 장치; 및
상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바의 길이방향과 각각 나란한 방향을 따라 상기 챔버 몸체의 양측면에 제공되는 가스 배기 장치
를 포함하되,
상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바 중 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바의 일측 단부는 상기 급기 라인을 통해 상기 가스 공급 장치와 선택적으로 연결되며,
상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징 중 적어도 하나는 상기 열처리 공간이 확장 가능하도록 상기 챔버 몸체와 착탈 가능하게 결합되는
기판 열처리 장치. In the substrate heat treatment apparatus,
A chamber body providing a heat treatment space for a plurality of substrates therein;
A boat provided in the heat treatment space and having a plurality of first to n-th support cross bars constituting a frame in which the plurality of substrates are loaded and supported;
A plurality of first to nth upper cross bars provided in a direction parallel to the plurality of first to nth support cross bars on an uppermost substrate among the plurality of substrates;
An upper heater housing provided on the upper part of the chamber body and having a plurality of upper lamp heaters therein; And
A lower heater housing provided below the chamber body and having a plurality of lower lamp heaters therein;
A gas supply device connected to one end of each of the plurality of first to n-th upper cross bars and the plurality of first to n-th support cross bars through an air supply line on an outer side of the chamber body; And
Gas exhaust devices provided on both side surfaces of the chamber body along a direction parallel to the longitudinal direction of the plurality of first to n-th support cross bars, respectively
Including,
One end of the first to n-th lowermost support cross bar of the plurality of first to n-th support cross bars is selectively connected to the gas supply device through the supply line,
At least one of the upper heater housing and the lower heater housing is detachably coupled to the chamber body so that the heat treatment space is expandable.
Substrate heat treatment apparatus. 제 10항에 있어서,
상기 상부 히터 하우징이 상기 챔버 몸체의 상부에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 제공되고, 상기 하부 히터 하우징은 상기 챔버 몸체의 하부에 일체형으로 제공되거나,
상기 상부 히터 하우징이 상기 챔버 몸체의 상부에 일체형으로 제공되고, 상기 하부 히터 하우징이 상기 챔버 몸체의 하부에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 제공되거나,
상기 상부 히터 하우징 및 상기 하부 히터 하우징이 각각 상기 챔버 몸체의 상부 및 하부에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 제공되는
기판 열처리 장치.The method of claim 10,
The upper heater housing is provided detachably by a fastening member on the upper part of the chamber body, and the lower heater housing is provided integrally with the lower part of the chamber body,
The upper heater housing is provided integrally with an upper portion of the chamber body, and the lower heater housing is provided detachably from the lower portion of the chamber body by a fastening member,
The upper heater housing and the lower heater housing are provided to be detachably attached to the upper and lower portions of the chamber body by fastening members, respectively.
Substrate heat treatment apparatus. 제 10항에 있어서,
상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바는 각각 상기 복수의 기판의 전체 퍼지 길이를 균일하게 등분한 위치에 제공되는 기판 열처리 장치.The method of claim 10,
The plurality of first to n-th upper cross bars and the plurality of first to n-th support cross bars are provided at positions where the total purge lengths of the plurality of substrates are uniformly divided. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바는 각각 복수의 하부 급기홀을 구비하되, 상기 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바는 각각 선택적으로 복수의 하부 급기홀을 구비하는 기판 열처리 장치.The method according to any one of claims 10 to 12,
The plurality of first to n-th upper cross bars and the plurality of first to n-th support cross bars each have a plurality of lower air supply holes, and the first to n-th lowermost support cross bars each selectively have a plurality of A substrate heat treatment apparatus having a lower air supply hole. 제 13항에 있어서,
상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바는 각각 양측면 상에 복수의 측면 급기홀을 추가로 구비하는 기판 열처리 장치.The method of claim 13,
The substrate heat treatment apparatus further includes a plurality of side air supply holes on both side surfaces of the plurality of first to n-th upper cross bars and the plurality of first to n-th support cross bars. 제 14항에 있어서,
상기 복수의 측면 급기홀은 각각 상기 복수의 제 1 내지 제 n 상부 크로스 바 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 지지 크로스 바의 중심부에서 수직 방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향으로 각각 30도 내지 90도의 각도 범위 내에서 제공되는 기판 열처리 장치.The method of claim 14,
The plurality of side air supply holes are each 30 degrees in a clockwise direction and a counterclockwise direction from the centers of the plurality of first to n-th upper cross bars and the plurality of first to n-th support cross bars, respectively. Substrate heat treatment apparatus provided within a 90 degree angular range. 제 13항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바는 각각 양측면 상에 복수의 측면 급기홀을 추가로 구비하는 기판 열처리 장치.The method of claim 13,
The substrate heat treatment apparatus further includes a plurality of side air supply holes on both side surfaces of each of the first to n-th lowermost support cross bars. 제 16항에 있어서,
상기 복수의 측면 급기홀은 상기 제 1 내지 제 n 최하부 지지 크로스 바의 중심부에서 수직 방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향으로 각각 30도 내지 90도의 각도 범위 내에서 제공되는 기판 열처리 장치.The method of claim 16,
The plurality of side air supply holes are provided within an angular range of 30 degrees to 90 degrees in a clockwise direction and a counterclockwise direction with respect to a vertical direction from the center of the first to n-th lowermost support cross bars.
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