KR102255449B1 - 대면적 히터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 대면적 히터가 제공된다. 대면적 히터는, 열이 집중되는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 구성된 가열판, 및 상기 중앙 영역의 적어도 일부 및 상기 주변 영역의 적어도 일부를 가열하는 복수의 유닛 히터를 포함하되, 상기 복수의 유닛 히터는, 상이한 발열량을 갖는 복수의 발열 영역, 상기 복수의 발열 영역 각각에 전력을 독립적으로 전달하는 복수의 전력 배선, 및 상기 유닛 히터의 모서리에 배치되어 상기 복수의 전력 배선에 전력을 공급하는, 상기 복수의 발열 영역의 수에 대응하는 전력 단자 쌍을 포함할 수 있다.

Description

대면적 히터{Heater}
본 발명은 반도체 장비용 히터에 관한 것이다.
히터는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하는 장치이다. 대표적으로, 히터를 구비한 반도체용 오븐 장비는, 플렉시블 OLED 모듈 공정에서 유리기판과 하부 기판의 접착에서 기포를 제거하는 공정을 담당하며, OLED 모듈의 최종 수율을 관리하는 중요 설비이다. 열원 제어를 위한 공정 장비 부품은 히터 모듈로서 OLED 디스플레이 대형화에 따른 히터모듈의 대형화가 요구되는 상황이다. 히터모듈 대형화시, 열원제어 난이도가 감소하며, 특히, 부품 원가가 감소하는 효과가 있다.
그러나, 히터모듈이 대형화되면, 열균일도가 떨어지며, 면적 확장에 따른 히터 패턴 설계 및 모듈 조립 기술 필요하게 된다. 특히 열공정이 많은 반도체 공정의 특성과 면적이 넓어질수록 열원 제어가 어려워지는 열공정 특성의 결합으로 최적화에 따른 OLED 디스플레이 장비의 대응이 어려워지고 있다.
열원 제어가 상대적으로 용이한 구조를 갖는 대면적 히터를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 대면적 히터가 제공된다. 대면적 히터는, 열이 집중되는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 구성된 가열판, 및 상기 중앙 영역의 적어도 일부 및 상기 주변 영역의 적어도 일부를 가열하는 복수의 유닛 히터를 포함하되, 상기 복수의 유닛 히터는, 상이한 발열량을 갖는 복수의 발열 영역, 상기 복수의 발열 영역 각각에 전력을 독립적으로 전달하는 복수의 전력 배선, 및 상기 유닛 히터의 모서리에 배치되어 상기 복수의 전력 배선에 전력을 공급하는, 상기 복수의 발열 영역의 수에 대응하는 전력 단자 쌍을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 발열 영역은, 싱글 존 및 상이한 발열량을 갖는 복수의 서브 존으로 구성된 멀티 존을 포함하되, 상기 복수의 서브 존은, 하나의 전력 배선을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
일 실시예로, 상기 복수의 유닛 히터는, 좌우 및 상하 대칭하는 발열 영역을 가질 수 있다.
일 실시예로, 상기 유닛 히터는, 상기 중앙 영역에 대응하는 제1 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 제2 발열 영역을 포함하되, 상기 제1 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 패턴 밀도는 상기 제2 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 패턴 밀도보다 작을 수 있다.
일 실시예로, 상기 유닛 히터는, 상기 중앙 영역에 대응하는 제1 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 제2 발열 영역을 포함하되, 상기 제1 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 단면 두께와 상기 제2 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 단면 두께는 상이할 수 있다.
일 실시예로, 상기 발열 영역은, 복수의 서브 패턴을 전기적으로 연결한 히터 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 복수의 서브 패턴은, 슬릿이 형성된 제1 연결부 및 제2 연결부 및 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 복수의 굴곡점을 갖도록 지그재그 형태로 굴곡된 서브 발열체를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 중앙 영역의 온도 편차는, 상기 주변 영역에 대응하는 제2 발열 영역의 온도를 제어하여 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열원 제어가 상대적으로 용이한 대면적 히터를 구현할 수 있다.
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1은, 대면적 히터를 구성하는 유닛 히터의 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 4개의 유닛 히터로 구성된 대면적 히터를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은, 발열 영역을 형성하기 위해 서브 패턴을 연결하는 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는, 대면적 히터를 제작하는 과정을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는, 발열 영역별로 발열량을 상이하게 구현하기 위한 일 실시예를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은, 발열 영역별로 발열량을 상이하게 구현하기 위한 다른 실시예를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 대면적 히터를 구성하는 유닛 히터의 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
하나의 대면적 히터(100; 도 2 참조)는, 복수의 유닛 히터(10)로 구성된다. 유닛 히터(10)는, 가로 L1 및 세로 L2 크기의 절연판에 결합된 복수의 히터 패턴을 포함한다. 일 실시예로, 절연판은, 마이카판일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 절연판은, 상부 절연판과 하부 절연판으로 구성될 수 있으며, 복수의 히터 패턴은, 상부 절연판과 하부 절연판 사이에 배치될 수 있다.
유닛 히터(10)는 복수의 발열 영역 A, B, C, D로 구성된다. 발열 영역은, 싱글 존(C, D) 또는 멀티 존(A, B)일 수 있다. 싱글 존 및 멀티 존은, 복수의 히터 패턴 의해 형성될 수 있다. 멀티 존은, 하나의 전력 배선(12)을 통해 공급받은 전력을 분배받는 복수의 서브 존(예를 들어, 발열 영역 A의 경우, a1, a2, a3, a4)으로 구성된다. 히터 패턴은, 복수의 서브 패턴을 연결하여 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 발열 영역 A, B, C, D 각각은, 상이한 발열량을 가질 수 있다. 복수의 발열 영역 A, B, C, D은, 전기적 절연 및 열적 절연을 위해서, 소정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 온도 센서는 발열 영역 단위로 배치된다. 복수의 발열 영역 A, B, C, D 각각이 상이한 발열량을 갖도록 하는 방식은, 이하에서 도 5 및 6을 참조하여 상세히 설명한다.
복수의 발열 영역 A, B, C, D 각각은, 단일 전원에 의해 전력을 공급받는다. 전원 연결 영역(11)은, 유닛 히터(10)의 일측 모서리 부근에 위치한다. 전원 연결 영역(11)에는, 발열 영역의 개수와 동일한 개수의 전원 연결 단자 쌍이 배치된다. 도 1에 예시된 유닛 히터(10)의 경우, 4개의 발열 영역이 구분되어 있으므로, 4개의 전원 연결 단자 쌍이 전원 연결 영역(11)에 배치된다. 싱글 존과 멀티 존의 구별 없이, 발열 영역 단위로 전력 배선(12)이 배치된다. 전력 배선(12)의 일단은 전원 연결 영역(11)에 전기적으로 연결되며, 타단은, 발열 영역 A, B, C, D에 전기적으로 연결된다. 즉, 전력 배선은, 한 쌍의 전원 연결 단자로부터 유닛 히터(10)의 둘레를 따라 연장될 수 있다. 전력 배선(12)은, 히터 패턴과 동일한 소재로 형성되며, 따라서 전달하는 전력에 의해 발열한다.
싱글 존 C 및 D과 달리, 멀티 존 A 및 B는 각각 복수의 서브 존으로 구성되어 있으므로, 전력 배선(12)을 통해 공급된 전력은, 각 멀티 존 내에서 각각의 서브 존으로 분배된다. 일 실시예로, 도 1에 예시된 바와 같이, 각 서브 존은 직렬로 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 각 서브 존은, 전력 배선(12)의 타단으로부터 분기된 서브 전력 배선(미도시)에 연결될 수 있다.
유닛 히터(10)에서, 복수의 발열 영역 A, B, C, D은, 복수의 유닛 히터(10)를 결합한 대면적 히터(100)의 온도 균일도를 고려하여 배치된다. 동일한 히터 패턴으로 유닛 히터(10)를 구현(즉, 모든 발열 영역의 발열량이 동일)한 경우와 비교할 때, 유닛 히터(10) 상에서 발생할 수 있는 온도 편차는 물론이고, 대면적 히터(100) 상에서 발생하는 온도 편차를 조절하기가 매우 어렵다. 한편, 복수의 발열 영역마다 개별적으로 제어하는 구조(즉, 싱글 존 및 서브 존별로 전력 제어)는, 전력을 전달하는 전력 배선의 배치가 어려울 뿐 아니라, 각 존마다 별도의 온도 제어기를 구비해야 하므로, 제조 원가가 상승하게 된다. 온도 편차 제어를 고려한 발열 영역의 배치는, 도 2의 대면적 히터를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는, 4개의 유닛 히터로 구성된 대면적 히터를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 대면적 히터(100)는, 4개의 유닛 히터(10a, 10b, 10c, 10d) 및 가로 2L1 및 세로 2L2 크기의 가열판(미도시)을 포함한다. 4개의 유닛 히터(10a, 10b, 10c, 10d) 각각은, 대면적 히터(100)의 중심을 지나는 가상의 중심 수직선 또는 중심 수평선에 대칭하는 복수의 발열 영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 유닛 히터(10a; 도 1의 유닛 히터(10)과 동일)를 기준으로 설명하면, 제2 유닛 히터(10b)는 제1 유닛 히터(10a)와 좌우 대칭이며, 제3 유닛 히터(10c)는 제1 유닛 히터(10a)를 180도 회전한 것이다. 유닛 히터(10a, 10b, 10c, 10d)를 대칭 배열하는 방식 대신에, 가로 2L1 및 세로 2L2 가열판과 동일한 크기의 절연판에 히터 패턴을 직접 배치할 수도 있다. 그러나, 제조 공정중에 히터 패턴의 배치 상태를 유지하기가 어렵고, 특히, 대면적 절연판의 처리가 가능한 가열/가압 장비를 확보하기도 어렵다.
가열판은, 열이 집중되는 중앙 영역(110) 및 중앙 영역(110)을 둘러싸는 주변 영역(120)을 포함한다. 4개의 유닛 히터(10a, 10b, 10c, 10d)를 대칭되도록 배치하면, 각 유닛 히터(10a, 10b, 10c, 10d)의 제1 발열 영역 A1, A2, A3, A4가 중앙 영역(110)을 가열하며, 제2 발열 영역 B1 내지 D4는 주변 영역(120)을 가열하게 된다. 특히, 중앙 영역(110)은, 피가열체, 예를 들어, OLED 기판으로 열을 직접 전달하는 영역으로, 정밀한 온도 균일도가 요구되는 영역이다. 한편, 주변 영역(120)은, 가열 방식(예를 들어, 가열판과 피가열체 사이의 물리적 접촉 유무)에 따라, 피가열체에 열을 직접 전달하기도 하지만, 주로 중앙 영역(110)의 온도 편차를 감소시키기 위해서, 중앙 영역(110)으로 열을 전달할 수 있다.
대면적 히터(100)에서, 중앙 영역(110)에 대응하는 제1 발열 영역 A1, A2, A3, A4가 전체 면적에서 차지하는 비율은, 주변 영역(120)에 대응하는 제2 발열 영역 B1 내지 D4에 비해 상대적으로 높은 반면, 면적당 발열량은 주변 영역(120)에 비해 상대적으로 낮다. 주변 영역(120)은, 중앙 영역(110)을 둘러싸고 있으므로, 주변 영역(120)에서 발생된 열은 중앙 영역(110)으로 이동한다. 따라서, 중앙 영역(110)의 온도는, 주변 영역(120)을 통해 미세하게 제어할 수 있다. 주변 영역(120)에 대응하는 발열 영역 B1 내지 D4는, 독립적으로 전력 제어되는 멀티 존 B1 내지 B4와 싱글 존 C1 내지 D4로 구성되며, 각 존의 발열량은 서로 상이하다. 유사하게, 중앙 영역(110)에 대응하는 발열 영역 A1 내지 A4는, 멀티 존으로 구성되며, 각 존의 발열량은 서로 상이하다. 중앙 영역(110)에서의 온도 측정치에 따라, 주변 영역(120)에서 각 존의 온도를 개별적으로 상승 또는 하강시킴으로써, 중앙 영역(110)의 온도 편차가 요구 범위 이내로 유지될 수 있게 된다.
도 3은, 발열 영역을 형성하기 위해 서브 패턴을 연결하는 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 히터 패턴(20)은 복수의 서브 패턴(21 내지 23)을 연결하여 형성된다. 서브 패턴(21 내지 23)은, 예를 들어, 굴곡 패턴일 수 있다. 서브 패턴(21 내지 23)은, 한 쌍의 연결부(21a, 21b) 및 연결부 사이에 복수의 굴곡점을 갖도록 지그재그 형태로 굴곡된 서브 발열체(21c)를 포함할 수 있다. 서브 발열체(21c)는, 굴곡점에서 실질적으로 90도로 굴곡될 수 있다.
예를 들어, 두 서브 패턴(21, 22)은, 연결부(21a, 22a)를 끼움 결합하여 전기적으로 연결될 수 있다. 연결부(21a)는, 아래쪽에서 위쪽으로 연장된 슬릿(21aa)을 포함하며, 연결부(22a)는, 위쪽에서 아래쪽으로 연장된 슬릿(22aa)을 포함한다. 예를 들어, 슬릿(21aa, 22aa)에 끼워지면, 연결부(21a)의 좌측 단부는 연결부(22a)의 우측 단부 아래에 위치하며, 연결부(21a)의 우측 단부는 연결부(22a)의 좌측 단부 위에 위치하게 된다. 이 상태에서, 연결부(21a, 22a)는, 용접 등에 의해 결합될 수 있다.
슬릿을 이용한 끼움 결합은, 서브 패턴간 간격 조절 및 서브 패턴의 위치 결정에 유용하다. 연결될 두 서브 패턴의 연결부에 형성된 슬릿의 연장 길이는, 서브 패턴간 간격에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 슬릿의 연장 길이는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 또한, 슬릿은, 상하 또는 좌우를 식별할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬릿은 경사지게 연장되거나 슬릿의 일단은 좌우 형태가 다르게 형성될 수 있다. 한편, 서브 패턴은, 연결부를 단순히 중첩시키는 방식으로도 연결될 수 있다.
도 4는, 대면적 히터를 제작하는 공정의 일 예를 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 대면적 히터(100)는 대칭하는 복수의 유닛 히터(10)로 구성된다. 유닛 히터(10)는, 소정 두께를 갖는 완성된 절연 기재를 이용하거나, 절연 기재를 제조하기 위한 프리프래그를 이용하여 제작될 수 있다.
단계 200에서, 절연 기재를 유닛 히터(10)의 크기에 따라 재단하여 상부 절연판 및 하부 절연판을 제작한다. 절연 기재는, 높은 전기절연성을 갖는다. 절연 기재는, 마이카판일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 마이카판 이외에도, 높은 전기절연성 및/또는 높은 열전도성을 갖는 소재, 예를 들어, 산화 마그네슘, 산화 지르코늄, 산화 규소, 산화 티탄, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄 등으로 코팅된 같은 금속판, 세라믹, 탄화 규소 등과 같은 비금속판, 폴리이미드 등과 같은 합성 수지 등이 사용될 수 있다. 추가적으로, 상부 절연판 및/또는 하부 절연판은, 산화 방지막으로 코팅될 수 있다. 산화 방지막은, 절연판의 표면이 산화되는 것을 방지할 수 있다.
단계 210에서, 복수의 서브 패턴을 제작한다. 서브 패턴은, 니켈, 인바, 서스, 은, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 이들의 합금으로 형성된 금속박막을, 예를 들어, 에칭 또는 절단하여 제작될 수 있다. 서브 패턴은, 금속 박막으로 제작되기 때문에, 취급에 주의가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 금속 박막은 점착성 필름에 부착된 상태로 가공될 수 있다.
단계 220에서, 상부 절연판과 하부 절연판을 합지하기 위해서 표면에 고온용 바인더를 도포한다.
단계 230에서, 서브 패턴을 하부 절연판 표면에 부착한다. 부착된 서브 패턴의 연결부를 용접하여 히터 패턴을 완성할 수 있다. 한편, 서브 패턴은, 단계 210에서 용접하여 완성된 히터 패턴을 하부 절연판 표면에 부착할 수도 있다. 추가적으로, 히터 패턴을 보호 및/또는 전기 절연성을 높이기 위해서, 히터 패턴을 절연막으로 코팅하거나, 절연 필름 사이에 히터 패턴을 배치할 수 있다. 절연막 또는 절연 필름은, 폴리이미드, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등과 같은 합성 수지로 형성될 수 있다.
단계 240에서, 히터 패턴이 부착된 하부 절연판을 고온 고압 프레스로 경화시키고, 단계 250에서, 상부 절연판을 하부 절연판에 부착한다. 단계 260에서, 상부 절연판, 히터 패턴, 하부 절연판으로 구성된 유닛 히터(10)를 2차 고온 고압 프레스로 경화시킨다.
단계 270에서, 복수의 유닛 히터(10)를 가열판에 결합하여 대면적 히터를 완성한다.
도 5는, 발열 영역별로 발열량을 상이하게 구현하기 위한 일 실시예를 예시적으로 도시한 도면이다. 여기서, 각 존마다 배치된 히터 패턴은 이해를 돕기 위한 예이다.
도 5를 참조하면, 복수의 히터 패턴(31 내지 34)은, 상이한 발열량을 갖는다. 이를 위해, 히터 패턴마다 패턴 밀도는 상이할 수 있다. 패턴 밀도는, 가로 폭 p, 세로 폭 w, 및 두께 t에 의해 결정된다. 가로 폭 p은 수평하게 배치된 두 개의 굴곡점 사이에서의 히터 패턴의 폭이고, 세로 폭 w는 수직하게 배치된 두 개의 굴곡점 사이에서의 히터 패턴의 폭이며, 두께 t는 히터 패턴의 선폭이다. 히터 패턴(31 내지 34)의 가로 폭 p, 세로 폭 w, 및 두께 t는, 반도체 장비가 요구하는 온도 범위를 구현하고 온도 편차를 유지하기 위해 선택될 수 있다.
한편, 히터 패턴은, 전원 연결 영역(11)으로부터의 거리를 고려하여 선택될 수 있다. 전원 연결 영역(11)으로부터 멀수록 전력 배선(12)이 길어져서 저항 성분이 증가하므로, 전력 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 동일한 전력을 동일 면적의 발열 영역에 공급하더라도, 전력 배선(12)의 길이에 따라 발열량의 차이가 발생할 수 있다. 따라서 전원 연결 영역(11)으로부터 먼 발열 영역의 경우, 두께 t를 증가시켜 저항을 감소시킬 수 있다. 이와 달리, 전원 연결 영역(11)으로부터 가까운 발열 영역의 경우, 전력 배선(12)에 의한 저항이 작으므로, 두께 t를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 전원 연결 영역(11)으로부터 상대적으로 먼 발열 영역의 패턴 밀도는, 전원 연결 영역(11)으로부터 상대적으로 가까운 영역의 패턴 밀도보다 작을 수 있다.
전원 연결 영역(11)으로부터 상대적으로 먼 발열 영역, 예를 들어, a3은, 전원 연결 영역(11)으로부터 상대적으로 가까운 영역, 예를 들어, b3 또는 D보다 단위 면적당 발열량이 작을 수 있다. 따라서 반도체 장비가 요구하는 온도 편차는, 패턴 밀도가 높은 b3 또는 D의 온도 제어를 통해 달성될 수 있다.
도 6은, 발열 영역별로 발열량을 상이하게 구현하기 위한 다른 실시예를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 발열 영역별로 발열체(41, 51, 61)의 단면 두께를 다르게 하여 발열량을 상이하게 할 수 있다. 히터 패턴 단면을 보면, 제2 히터 패턴(50)의 발열체(51)의 단면 두께 t50은, 제1 히터 패턴(40)의 발열체(41)의 단면 두께 t40보다 크지만, 제3 히터 패턴(50)의 발열체의 단면 두께보다 작다. 패턴 밀도 및 전원 연결 영역(11)으로부터의 거리가 동일하다고 가정할 때, 발열체(41, 51, 61)의 발열량은 단면 두께에 따라 상이할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 열이 집중되는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 구성된 가열판; 및
    상기 중앙 영역의 적어도 일부 및 상기 주변 영역의 적어도 일부를 가열하는 복수의 유닛 히터를 포함하되,
    상기 복수의 유닛 히터는,
    상이한 발열량을 갖는, 상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역, 여기서, 상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 패턴 밀도는 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 패턴 밀도보다 작음,
    상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역 각각에 전력을 독립적으로 전달하는 복수의 전력 배선, 및
    상기 유닛 히터의 모서리에 배치되어 상기 복수의 전력 배선에 전력을 공급하는, 상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역의 수에 대응하는 전력 단자 쌍을 포함하며,
    상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역은,
    싱글 존 및 하나의 전력 배선을 통해 전력을 공급받으며 상이한 발열량을 갖는 복수의 서브 존으로 구성된 멀티 존을 포함하는, 대면적 히터.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 유닛 히터는,
    좌우 및 상하 대칭하는 발열 영역을 가지는, 대면적 히터.
  4. 삭제
  5. 열이 집중되는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 구성된 가열판; 및
    상기 중앙 영역의 적어도 일부 및 상기 주변 영역의 적어도 일부를 가열하는 복수의 유닛 히터를 포함하되,
    상기 복수의 유닛 히터는,
    상이한 발열량을 갖는, 상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역, 여기서, 상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 단면 두께와 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역에 배치된 히터 패턴의 단면 두께는 상이함,
    상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역 각각에 전력을 독립적으로 전달하는 복수의 전력 배선, 및
    상기 유닛 히터의 모서리에 배치되어 상기 복수의 전력 배선에 전력을 공급하는, 상기 중앙 영역에 대응하는 발열 영역 및 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역의 수에 대응하는 전력 단자 쌍을 포함하며,
    상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역은,
    싱글 존 및 하나의 전력 배선을 통해 전력을 공급받으며 상이한 발열량을 갖는 복수의 서브 존으로 구성된 멀티 존을 포함하는, 대면적 히터.
  6. 열이 집중되는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 구성된 가열판; 및
    상기 중앙 영역의 적어도 일부 및 상기 주변 영역의 적어도 일부를 가열하는 복수의 유닛 히터를 포함하되,
    상기 복수의 유닛 히터는,
    복수의 서브 패턴의 연결부를 끼움 결합하여 전기적으로 연결한 히터 패턴으로 형성되며, 상이한 발열량을 갖는 복수의 발열 영역,
    상기 복수의 발열 영역 각각에 전력을 독립적으로 전달하는 복수의 전력 배선, 및
    상기 유닛 히터의 모서리에 배치되어 상기 복수의 전력 배선에 전력을 공급하는, 상기 복수의 발열 영역의 수에 대응하는 전력 단자 쌍을 포함하며,
    상기 복수의 발열 영역 중 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역은,
    싱글 존 및 하나의 전력 배선을 통해 전력을 공급받으며 상이한 발열량을 갖는 복수의 서브 존으로 구성된 멀티 존을 포함하는, 대면적 히터.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 복수의 서브 패턴은,
    슬릿이 형성된 제1 연결부 및 제2 연결부; 및
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 복수의 굴곡점을 갖도록 지그재그 형태로 굴곡된 서브 발열체를 포함하는, 대면적 히터.
  8. 청구항 1, 청구항 5, 청구항 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 중앙 영역의 온도 편차는, 상기 주변 영역에 대응하는 발열 영역의 온도를 제어하여 조절되는, 대면적 히터.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018181992A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 日本特殊陶業株式会社 保持装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4593724B2 (ja) * 2000-03-27 2010-12-08 東京エレクトロン株式会社 電力制御装置、電力制御方法及び熱処理装置
KR101463614B1 (ko) * 2006-12-29 2014-11-19 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널의 제조장치
KR100824224B1 (ko) * 2007-01-10 2008-04-22 (주)머시인앤드시스템인테그레이션코리아 반도체 제조용 히터
KR101136892B1 (ko) * 2011-07-15 2012-04-20 주식회사 비아트론 디스플레이 장치 제조공정용 세라믹 평판 히터
US10049948B2 (en) * 2012-11-30 2018-08-14 Lam Research Corporation Power switching system for ESC with array of thermal control elements
KR101540654B1 (ko) * 2013-04-17 2015-08-06 임은섭 스테인리스 후막형 히터의 패턴구조
KR102122537B1 (ko) * 2013-12-30 2020-06-12 엘지디스플레이 주식회사 표시소자용 큐어링 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018181992A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 日本特殊陶業株式会社 保持装置

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