KR102335630B1 - 열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비 - Google Patents

열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비 Download PDF

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연강흠
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Abstract

본 발명은 열원 장치, 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리 설비에 관한 것으로서, 기판이 처리되는 내부 공간이 형성되는 챔버와, 기판을 안정적으로 지지하도록 챔버에 설치되는 기판 지지장치 및 기판을 균일하게 가열하도록 상기 챔버에 설치되는 열원장치를 포함하여, 기판을 균일하게 가열할 수 있고, 기판의 안정적으로 지지할 수 있다.

Description

열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비{Heat source device, substrate support device and substrate processing facility}
본 발명은 열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판을 균일하게 가열할 수 있고, 기판을 안정적으로 지지할 수 있는 열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비에 관한 것이다.
급속열처리(rapid thermal processing; RTP) 방법은 텅스텐 램프 등의 열원에서 나오는 방사광(放射光)을 기판에 조사하여 기판을 가열 처리하는 방법이다. 이러한 급속열처리 방법은 퍼니스(furnace)를 이용한 기존의 기판 열처리 방법과 비교하여, 기판을 신속하게 가열하거나 냉각시킬 수 있으며, 압력 조건이나 온도 대역의 조절 제어가 용이하여, 기판의 열처리 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나 기판이 대면적화됨에 따라 열원을 이용하여 기판 전체를 균일하게 가열하는데 어려움이 발생하였다. 이에 기판 전체를 균일하게 가열할 수 있도록 열원과 기판 간의 거리를 단축하거나, 열원의 배열 방법을 변경하는 등 다양한 노력이 시도되고 있다.
한편, 급속열처리 방법에서는 기판을 균일하게 가열하기 위해 기판을 회전시키는 방법을 적용하고 있다. 이에 기판의 처리공간에는 기판을 회전 가능하게 지지할 수 있는 기판 지지 장치가 설치되어 있다. 기판 지지 장치는 기판 처리 시 기판에 온도 구배가 발생하는 것을 억제하기 위해 기판과의 접촉 면적을 최소화하고 기판을 수평으로 지지할 수 있는 링 형상의 기판지지부재와, 기판지지부재의 하부에 회전 가능하게 설치되는 링 형상의 회전부재를 포함한다. 이때, 회전부재는 기판지지체의 외경보다 큰 외경을 갖고 있기 때문에 기판 처리 시 열원에서 방출되는 방사광에 직접적으로 노출된다. 기판 처리 시 기판지지부재도 방사광에 그대로 노출되지만, 기판과 동일한 재질로 형성되어 과열되는 경우에도 쉽게 변형되지 않고, 크기가 비교적 작기 때문에 변형되는 경우에도 그 변형량이 적어 기판을 비교적 안정적으로 지지할 수 있다. 그러나 회전부재는 기판지지부재와 다른 재질로 형성되고, 기판지지부재에 비해 크기가 크기 때문에 방사광에 과열되는 변형되면 기판지지부재에 비해 변형 정도가 커서 기판을 안정적으로 지지할 수 없는 문제가 있다.
KR10-2005-0050660A KR10-2020-0053347A
본 발명은 기판을 균일하게 가열할 수 있는 열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비를 제공한다.
본 발명은 기판을 안정적으로 지지시킬 수 있는 열원 장치, 기판 지지 장치 및 기판 처리 설비를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치는, 기판을 처리하기 위한 열원 장치로서, 복수의 열원; 상기 열원을 삽입하기 위해 일 방향으로 연장되도록 형성되는 삽입구와, 상기 열원에서 발생하는 방사광을 집광하여 반사하도록 상기 삽입구의 한 쪽에 형성되는 요홈이 형성되는 지지체;를 포함하고, 상기 요홈은 상기 삽입구가 연장되는 방향에 교차하는 제1방향으로 연장되는 제1그룹을 형성하도록 상기 지지체에 형성되는 복수의 제1요홈과, 상기 삽입구가 연장되는 방향에 교차하고 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2그룹을 형성하도록 상기 지지체에 형성되는 복수의 제2요홈을 포함할 수 있다.
상기 제1그룹과 상기 제2그룹은 상기 제1방향 및 상기 제2방향으로 교대로 배치되고, 상기 제1그룹은 상기 제1방향으로 라인을 형성하도록 이격되어 배치되고, 상기 제2그룹은 상기 제2방향으로 라인을 형성하도록 상기 제1그룹의 적어도 한 쪽에 배치될 수 있다.
상기 제1그룹은 상기 제2그룹에 의해 둘러싸여지고, 상기 제2그룹은 상기 제1그룹에 의해 둘러싸여지도록 배치될 수 있다.
상기 제1요홈과 상기 제2요홈은 서로 동일한 직경을 갖도록 형성되고, 상기 제1그룹은 상기 제1방향으로 길이와 상기 제2방향으로 길이의 비가 1.3 내지 1.7 :1이고, 상기 제2그룹은 상기 제1방향으로 길이와 상기 제2방향으로 길이의 비가 1 : 1.3 내지 1.7일 수 있다.
상기 제1그룹은 3열 2행으로 배치되는 복수의 제1요홈을 포함하고, 상기 제2그룹은 2열 3행으로 배치되는 복수의 제2요홈을 포함할 수 있다.
서로 인접하는 제1요홈들의 중심 간의 거리, 서로 인접하는 제2요홈들의 중심 간의 거리 및 서로 인접하는 제1요홈의 중심과 제2요홈의 중심 간의 거리가 서로 동일할 수 있다.
상기 제1그룹은 상기 지지체의 중앙에 배치되고, 상기 제1그룹의 1열 1행, 1열 2행, 3열 1행 및 3열 2행 중 하나에 배치되는 제1요홈의 중심이 상기 지지체의 중심에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 링 형상으로 형성되는 회전부재; 링 형상으로 형성되고, 상기 회전부재의 상부에 설치되는 연결부재; 및 일부가 기판의 하부면에 접촉 가능하고, 링 형상으로 형성되며, 상기 연결부재의 외측으로 연장되도록 상기 연결부재의 상부에 설치되는 기판 지지부재;를 포함할 수 있다.
상기 기판 지지부재는 전체가 상기 기판의 하부면보다 낮은 위치에 배치되도록 형성될 수 있다.
상기 기판 지지부재는, 기판이 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 본체부; 기판과 접촉 가능하고, 상기 본체부가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 상기 본체부의 상부에 연결되는 지지부; 및 상기 연결부재에 접촉 가능하고, 상기 본체부가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 상기 본체부의 하부에 연결되는 안착부;를 포함하고, 상기 본체부 및 상기 안착부는 링 형상으로 형성되며, 상기 본체부의 외경은 상기 연결부재의 외경보다 크고, 상기 안착부의 외경은 상기 본체부의 외경보다 작을 수 있다.
상기 본체부의 상부면은 평면으로 형성될 수 있다.
상기 본체부의 상부면은 외측으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다.
상기 지지부와 상기 본체부가 이루는 각도는 90° 이상 180° 미만일 수 있다.
상기 기판 지지부재는 적어도 상기 본체부의 하부면에 형성되는 열차단층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 설비는, 기판이 처리되는 내부 공간이 형성되는 챔버; 및 기판을 가열하도록 상기 챔버에 설치되고, 전술한 특징 중 적어도 하나를 포함하는 열원 장치;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 설비는, 기판이 처리되는 내부 공간이 형성되는 챔버; 및 기판을 지지하도록 상기 챔버에 설치되고, 전술한 특징 중 적어도 하나를 포함하는 기판 지지 장치를 포함할 수 있다.
상기 기판 지지 장치의 적어도 일부를 둘러싸도록 상기 챔버에 설치되는 보호부재를 더 포함하고, 상기 보호부재는 수평방향으로 상기 연결부재와 이격되고, 상하방향으로 상기 기판 지지부재의 일부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 기판 지지부재는 전체가 상기 기판보다 낮은 위치에 배치되고, 적어도 상기 연결부재를 커버하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 열원 장치의 지지체에 일정한 패턴을 갖는 요홈을 형성하여 열원 장치 전체에 걸쳐 방사광이 균일하게 방출되도록 할 수 있다. 또한, 열원 장치의 반경 방향 또는 기판의 반경 방향을 따라 요홈을 거의 연속적으로 배치시킬 수 있다. 따라서 기판 처리 시 기판에 온도 구배가 발생하는 것을 억제하고, 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 지지체에 요홈을 일정한 패턴을 갖도록 형성할 수 있어, 다양한 크기의 열원 장치를 쉽게 제작할 수 있다. 특히, 대면적의 기판을 처리할 수 있는 열원 장치를 용이하게 제작할 수 있다.
또한, 기판 처리 공간에 설치되는 다양한 구조물이 열원에서 방출되는 방사광에 의해 과열되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 즉, 기판 지지 장치의 구조를 변경하여, 기판을 지지하는 구조물이 방사광에 직접 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 방사광에 의해 기판 지지 장치가 과열되어 변형되는 현상을 억제하여, 기판 처리 시 기판의 자세를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 일부 구조를 상세히 보여주는 단면도.
도 3은 기판 처리 시 기판 지지 부재의 상부에서 공정 가스의 흐름을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 개념도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치에 적용되는 열원을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치의 저면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치를 구성하는 요홈의 배치 구조를 보여주는 도면.
도 8은 도 7에 도시된 요홈의 배치 구조를 설명하기 위한 개념도.
도 9는 종래기술에 따른 열원 장치에서 열원 장치의 중심으로부터 각 요홈의 중심까지 거리를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치에서 열원 장치의 중심으로부터 각 요홈의 중심까지 거리를 도시한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 일부 구조를 상세히 보여주는 단면도이고, 도 3은 기판 처리 시 기판 지지부재의 상부에서 공정 가스의 흐름을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 개념도이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치에 적용되는 열원을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치의 저면도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치를 구성하는 요홈의 배치 구조를 보여주는 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 요홈의 배치 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비는, 기판(S)이 처리되는 내부공간이 형성되는 챔버(110)와, 기판(S)을 지지하도록 챔버(110)에 설치되는 기판 지지 장치(120) 및 기판(S)을 가열하도록 챔버(110)에 설치되는 열원 장치(140)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 내부에 수용되는 기판(S)을 처리하기 위한 처리 공간이 마련된 구성으로서, 대략적인 형상은 중공의 박스 형상 또는 블록 형상으로 이루어질 수 있다. 챔버(110)는 챔버 몸체(110a)와, 챔버 몸체(110a)에 결합되는 투과창(110b)을 포함할 수 있다.
챔버 몸체(110a)는 상부가 개방된 중공형으로 형성될 수 있고, 투과창(110b)은 개방된 챔버 몸체(110a)의 상부에 결합될 수 있다. 이때, 챔버 몸체(110a)는 하나의 구조체로 형성될 수 있으나, 여러 부품이 연결 또는 결합된 조립체로 형성될 수도 있다. 이 경우 각 부품 간의 연결 부위에는 밀폐수단(미도시)이 부가적으로 마련될 수 있다. 또한, 챔버 몸체(110a)와 투과창(110b)의 연결 부위에도 밀폐수단(미도시)이 마련될 수 있다. 이에 따라 기판(S)의 처리 시 챔버(110) 내부로 투입되는 에너지를 절감해 줄 수 있다.
챔버 몸체(110a)에는 기판(S)을 챔버(110) 내부로 인입시키거나 챔버(110) 외부로 인출하기 위한 개폐수단(112)이 마련될 수 있다. 또한, 챔버 몸체(110a)에는 챔버(110)의 내부공간으로 공정가스를 공급하기 위한 가스주입구(114)와, 챔버(110) 내부로 공급된 공정가스나 기타 가스를 배출시키기 위한 가스배출구(116)가 형성될 수 있다. 이때, 가스배출구(116)에는 챔버(110) 내부의 압력을 제어하기 위한 진공라인(130)이 연결되어, 챔버(110) 내부를 흡인함으로써 챔버(110) 내부의 가스를 배출시키고, 챔버(110) 내부의 압력을 제어할 수 있다. 진공라인(130)은 가스배출구(116)에 연결되는 배기관(132)과, 배기관(134)에 설치되는 펌프(134)를 포함할 수 있다. 이외에도 챔버 몸체(110a)에는 챔버 몸체(110a)를 냉각시키기 위한 냉각 라인(미도시)이 마련될 수 있다.
기판 지지 장치(120)는 상부에 기판(S)을 지지하도록 챔버(110) 내부에 설치될 수 있다. 기판 지지 장치(120)는 기판 처리 시 기판(S)을 균일하게 처리할 수 있도록 기판(S)을 회전시킬 수 있다.
기판 지지 장치(120)는 링 형상으로 형성되는 회전부재(124)와, 회전부재(124)의 상부에회전 가능한 회전부재(124)와, 상하방향으로 연장되는 링 형상으로 형성되고, 회전부재(124)의 상부에 설치되는 연결부재(126) 및 링 형상으로 형성되고, 적어도 일부가 기판(S)의 하부면에 접촉 가능하며, 연결부재(126)의 외측으로 연장되도록 연결부재(126)의 상부에 설치되는 기판 지지부재(128)를 포함할 수 있다.
회전부재(124)는 챔버(110) 내부 바닥에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 이때, 회전부재(124)의 설치 위치를 설정하고, 회전부재(124)의 이탈을 억제하도록 회전부재(124)의 하부에는 회전부재 하우징(122)이 설치될 수 있다. 회전부재 하우징(122)은 적어도 회전부재(124)의 하부와 내측을 지지하도록 챔버(110)의 내부, 예컨대 챔버(110)의 내부 바닥에 설치될 수 있다.
회전부재(124)는 링 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는 회전부재(124)는 상부 및 하부가 개방된 중공의 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 회전부재(124)는 하나의 구조체로 형성될 수도 있고, 적어도 2개 이상의 구조체가 연결된 조립체로 형성될 수도 있다. 예컨대 회전부재(124)는 회전부재 몸체(124a)와, 회전부재 몸체(124a)의 하부에 연결되는 마찰 방지체(124b)를 포함할 수 있다. 이때, 마찰 방지체(124b)는 회전부재(124)에서 회전부재 하우징(122)과 접촉하는 부위에 형성되어, 회전부재(124)와 회전부재 하우징(122) 간의 마찰을 억제할 수 있다. 마찰 방지체(124b)는 베어링 등이 형성될 수 있으며, 회전부재 하우징(122)과 접촉하는 내측이 고정측이 되고, 외측은 자유측이 될 수 있다. 이러한 회전부재(124)는 챔버(110)의 내부 또는 챔버(110)의 외부에 설치되는 구동수단(미도시)에 연결되어, 구동수단에 의해 제공되는 동력을 이용하여 회전할 수 있다.
연결부재(126)는 회전부재(124)의 상부에 설치될 수 있다. 연결부재(126)는 상하방향으로 연장되고, 상부 및 하부가 개방된 중공의 원통형으로 형성될 수 있다. 연결부재(126)는 회전부재(124) 또는 회전부재 몸체(124a)의 내경보다 작거나 동일한 외경을 갖도록 형성될 수 있다. 그리고 연결부재(126)는 하부의 일부가 회전부재(124) 또는 회전부재 몸체(124a)의 내부에 삽입되는 방식으로 회전부재(124)에 설치될 수 있다. 이때, 회전부재(124)의 내벽에는 단턱이 형성되어, 단턱 상부에 연결부재(126)가 안착 또는 지지될 수 있다. 회전부재(124)와 연결부재(126)는 별도의 고정부재(미도시)를 이용하여 서로 연결될 수 있다. 이는 기판 처리 시 회전부재(124)의 회전에 의해 연결부재(126)가 회전부재(124)의 상부에서 유동하거나 이탈할 수 있기 때문이다. 연결부재(126)는 이외에도 다양한 방식으로 회전부재(124)에 설치될 수 있다.
기판 지지부재(128)는 상부에 기판(S)을 지지하도록 연결부재(126)의 상부에 설치될 수 있다. 기판 지지부재(128)는 기판(S)과 동일하거나 또는 유사한 열적 특성을 갖는 재질로 형성되며, 기판 처리 시 기판(S)이 전체적으로 균일하게 가열될 수 있도록 기판(S)의 저면 일부에 접촉 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 기판(S)을 균일하게 가열하기 위해서는 기판(S)과 다른 구조물과의 접촉 면적을 최소화하는 것이 좋다. 다시 말해서 기판(S)에서 다른 구조물과 접촉하는 영역과 다른 구조물과 접촉하지 않는 영역 간에 온도 구배가 발생하므로, 기판(S)을 전체적으로 균일하게 가열하기 위해서는 기판(S)과 다른 구조물 간의 접촉 면적을 최소화하여야 한다.
이러한 기판 지지부재(128)는 연결부재(126)가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 본체부(128a)와, 기판(S)을 지지하기 위해 연결부재(126)에 설치하기 위한 본체부(128a)가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 본체부(128a)의 내측에 연결되는 지지부(128b) 및 연결부재(126)에 설치하기 위해 본체부(128a)가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 본체부(128a)의 하부에 연결되는 안착부(128c)를 포함할 수 있다.
본체부(128a)는 링형상으로 형성될 수 있고, 본체부(128a)의 상부면은 평면으로 형성될 수 있다. 이때, 본체부(128a)의 상부면은 기판(S)이 연장되는 방향, 예컨대 수평방향으로 연장되도록 형성되며, 상부면이 평평하게 형성될 수도 있고, 본체부(128a)의 내측에서 외측으로 하향 경사지는 경사면으로 형성될 수도 있다.
지지부(128b)는 본체부(128a)의 내측에 본체부(128a)가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 지지부(128b)는 본체부(128a)의 상부면보다 높은 위치에 기판(S)을 지지할 수 있도록 본체부(128a)의 상부면보다 돌출되도록 형성될 수 있다. 지지부(128b)는 본체부(128a)의 상부면과 직교하도록 형성될 수도 있고, 상향 경사지도록 형성될 수도 있다. 이때, 본체부(128a)의 상부면과 지지부(128b)의 외면이 이루는 각도(θ)는 90° 이상 180°미만일 수 있다. 본체부(128a)의 상부면과 지지부(128b)의 외면이 이루는 각도가 90° 미만인 경우, 공정 가스가 본체부(128a)와 지지부(128b) 사이에 정체될 수 있다. 반면, 본체부(128a)의 상부면과 지지부(128b)의 외면이 이루는 각도(θ)가 180° 이상이면, 기판(S)을 본체부(128a)보다 높게 지지할 수 없다. 이러한 지지부(128b)는 기판(S)의 하부면에 선 접촉 또는 점 접촉하도록 형성될 수 있다. 전자의 경우, 기판(S)과 접촉하는 지지부(128b)의 상단은 지지부(128b)의 둘레 방향을 따라 동일한 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 후자의 경우, 기판(S)과 접촉하는 지지부(128b)의 상단은 지지부(128b)의 둘레 방향을 따라 서로 다른 높이를 갖도록 형성되거나, 돌기 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.
도 3의 (a)를 참조하면, 종래기술에 따른 기판 지지부재(12)는 기판(S)을 지지하는 지지부(12b)가 본체부(12a)보다 낮은 위치에 배치된다. 이에 따라 챔버 내부로 공급되는 공정 가스가 본체부(12a)에 의해 원활하게 이동하지 못하고, 지지부(12b) 상부에서 정체되거나 와류를 형성하는 현상이 발생하였다. 이 경우, 지지부(12b)에 안착되는 기판(S)의 가장자리영역은 기판(S)의 중심영역에 비해 공정 가스와 접촉하는 시간이 길어져서 기판(S)이 전체적으로 균일하게 처리되지 않는 문제가 발생하게 된다. 예컨대, 기판(S)에 박막을 형성하는 경우, 기판(S)의 중심영역에 형성되는 박막의 두께보다 기판(S)의 가장자리 영역에 형성되는 박막의 두께가 두꺼워진다.
반면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 기판(S)을 지지하는 지지부(128b)를 본체부(128a)보다 높은 위치에 배치시키고, 본체부(128a)의 상부면을 평면으로 형성하면, 챔버(110) 내부로 공급되는 공정 가스가 기판(S)의 표면과 기판 지지부재(128)의 본체부(128a)를 자연스럽게 이동하게 된다. 또한, 기판 지지부재(128) 전체를 기판(S)보다 아래 즉, 하부에 배치되도록 형성할 수 있다. 이에 기판 지지부재(128)의 본체부(128a)와 지지부(128b) 사이에서 공정 가스가 정체되거나 와류를 형성되는 현상을 억제할 수 있다. 따라서 공정 가스가 기판(S) 전체에 걸쳐 일정한 시간동안 균일하게 접촉하게 되므로, 기판(S) 전체를 균일하게 처리할 수 있다.
이러한 기판 지지부재(128)는 기판(S)을 지지함과 동시에, 열원 장치(140)에서 방출되는 방사광이 기판 지지부재(128)의 하부에 설치되는 연결부재(126) 및 회전부재(124)에 도달하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본체부(128a)는 링 형상으로 형성되며, 본체부(128a)의 내경(rEI)은 연결부재(126)의 내경(rSI) 및 외경(rSO)보다 작고, 본체부(128a)의 외경(rEO)은 연결부재(126)의 외경(rSO)보다 크게 마련될 수 있다(rEI<rSO<rEO). 본체부(128a)의 외경(rEO)은 연결부재(126)의 외경(rSO)보다 크고, 회전부재(124)의 외경(rRO)보다 크거나 같을 수 있다(rSO<rEO, rRO≤rEO). 또한, 안착부(128c)의 외경(rES)은 본체부(128a)의 내경(rEI)보다 크고 본체부(128a)의 외경(rEO)보다 작을 수 있다(rEI<rES<rEO). 이러한 구성을 통해 본체부(128a)의 일부로 연결부재(126)와 회전부재(124)를 커버함으로써 열원 장치(140)에서 방출되는 방사광이 연결부재(126)와 회전부재(124)에 도달하여 연결부재(126)와 회전부재(124)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기판 지지부재(128)는 도 3의 (b)에 도시된 것처럼, 본체부(128a)의 적어도 일부, 예컨대 본체부(128a)의 저면에 형성되는 열차단층(129)을 포함할 수 있다. 열차단층(129)은 열을 흡수하는 물질, 열전도도가 낮은 물질 등을 이용하여 형성될 수 있다. 열차단층(129)은 알루미나(Alumina, Al2O3), 이트리아(Yttria, Y2O3)지르코니아(Xirconia, ZrO2) 등과 같이 내열성이 우수하고, 고온에서 다른 물질들과 반응성이 낮은 물질로 형성될 수 있다. 이러한 열차단층(129)은 방사광에 의해 가열된 본체부(128a)의 열이 본체부(128a)의 하부로 전달되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 챔버(110)에는 기판 처리 시 기판 지지 장치(120)를 방사광으로부터 보호하기 위한 보호부재(118)가 설치될 수 있다. 열원 장치(140)는 기판(S)의 면적과 거의 동일하거나 기판(S)의 면적보다 넓은 면적에 방사광을 조사하도록 챔버(110)에 설치된다. 이에 기판 지지장치(120)에서 기판(S)의 외측에 배치되는 연결부재(126)와 회전부재(124)가 방사광에 그대로 노출될 수 있다. 이처럼, 연결부재(126)와 회전부재(124)가 방사광에 노출되는 것을 방지하기 위해 기판 지지 장치(120)의 일부를 커버하도록 챔버(110)의 내면에 보호부재(118)를 설치할 수 있다. 이때, 기판 처리 시 기판(S)은 기판 지지 장치(120)에 의해 회전하기 때문에, 보호부재(118)는 기판 지지부재(128) 및 연결부재(126)와 이격되도록 설치되어야 한다. 이에 보호부재(118)와 기판 지지부재(128), 보호부재(118)와 연결부재(126) 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 이에 따라 기판 처리를 위해 열원 장치(140)를 작동시키면, 열원 장치(140)의 열원(146)에서 방출되는 방사광이 보호부재(118)와 기판 지지부재(128) 사이 및 보호부재(118)와 연결부재(126) 사이로 유입될 수 있다. 따라서 기판 지지부재(128)의 외경, 예컨대 본체부(128a)의 외경을 보호부재(118)의 내경보다 크게 형성하여, 본체부(128a)의 일부가 보호부재(118)와 상하방향으로 소정 길이(L) 중첩되도록 형성할 수 있다. 이에 열원(146)에서 방출되는 방사광이 기판 지지부재(128)와 보호부재(118) 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 보호부재(118)의 상부면 적어도 일부는 기판 지지부재(128)를 향해 하향 경사지도록 형성될 수 있다. 이러한 구성을 통해 방사광에 의해 기판 지지부재(128)의 하부에 설치되는 연결부재(126)와 회전부재(124)가 과열되는 것을 더욱 효율적으로 억제 혹은 방지할 수 있다.
열원 장치(140)는 기판 지지 장치(120)에 지지되는 기판(S)을 가열하도록 챔버(110)에 설치될 수 있다. 열원 장치(140)는 챔버(110)의 상부에 설치되는 지지체(142)와, 기판(S)을 가열하도록 지지체(142)에 설치되는 복수의 열원(146)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 열원(146)은 방사광을 방출하는 벌브형 램프일 수 있다. 열원(146)은 적어도 일부에 개구부가 형성되고 내부에 공간이 형성되는 투광체(146a)와, 투광체(146a) 내부에 설치되는 필라멘트(146b)를 포함할 수 있다. 투광체(146a)의 개구부에는 필라멘트(146b)를 고정시키고 필라멘트(146b)에 전력을 인가하기 위한 단자 등을 포함하는 연결부재(146c)가 구비될 수 있다. 이에 램프에 전력이 인가되면, 필라멘트(146b)에서 방사광이 방출된다. 투광체(146a)는 중공의 원통형으로 형성되고, 필라멘트(146b)는 투광체(146a) 내부에 수평방향으로 연장되는 '일(一)'자형으로 형성될 수 있다. 이에 열원(146)을 전면에서 바라보면, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 필라멘트(146b)가 "일(一)" 자 형태로 배치되는 것으로 보여지고, 열원(146)을 측면에서 바라보면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 필라멘트(146b)가 "점(.)" 형태로 배치되는 것으로 보여진다.
필라멘트(146b)에서 발생하는 방사광이 기판(S)을 지지하는 기판 지지 장치(120)쪽으로 모두 조사되는 것이 이상적이다. 하지만, 방사광이 방사상으로 방출되기 때문에 투광체(146a)의 일부에 반사체(146d)를 형성하여 기판 지지 장치(120)의 반대편, 예컨대 지지체(142) 쪽으로 방출되는 방사광을 집광하여 기판 지지 장치(120) 쪽으로 반사시킬 수도 있다. 이러한 반사체(146d)는 반사율이 우수한 텅스텐, 몰리브덴, 니켈, 금 등과 같은 금속 물질이 사용될 수 있으며, 투광체(146a)의 표면에 박막 형태로 코팅될 수 있다. 또한, 반사체(146d)는 내열성이 우수하고, 고온에서 다른 물질들과 반응성이 낮은 세라믹류와 같은 비금속 물질이 사용될 수 있으며, 필라멘트(146b)의 상부로 방사되는 방사광을 차폐하여 지지체(142)나 열원(146)을 구성하는 연결부재(146c)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
지지체(142)는 기판 지지 장치(120)에 안착되는 기판(S)을 가열할 수 있도록 챔버(110)의 상부에 설치될 수 있다(도 1 참조). 도 6을 참조하면, 지지체(142)에는 복수의 열원(146)을 삽입하기 위한 삽입구(144)가 마련될 수 있다. 삽입구(144)는 지지체(142)를 일 방향, 예컨대 상하방향으로 관통하며 형성될 수 있다. 그리고 지지체(142)에는 복수의 열원(146)에 전력을 공급하기 위한 소켓(143)이 결합될 수 있다. 지지체(142)는 원형의 평면 형상을 가지며, 소정의 두께를 가지는 원통형으로 형성될 수 있다. 지지체(142)는 챔버(110) 형상이나 기판(S) 형상에 따라 다면체 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 지지체(142)가 원형의 단면 형상을 가지는 원통형으로 형성된 예에 대해서 설명한다.
지지체(142)의 표면에는 내화학성, 내열성이 우수한 PTFE(Polytetra Fluoroethylene), PFA(perfluoroalkoxy), FEP(Fluorinated Ethylene Propylene Copolymer), FTFE(Polyethlene Tetrafluoro Ethylene), PCDF, PVDF(Polyvinylidene Fluoride), PVF(Polyvinylfluoride), PCTFE(Polychlorotrifluoro Ethylene) 등과 같은 불소계 폴리머가 코팅될 수 있다. 그리고 삽입구(144)의 하부에는 열원(146)에서 방출되는 방사광을 집광하기 위한 요홈(145)이 형성될 수 있다. 이때, 요홈(145)은 삽입구(144)와 연통되도록 형성될 수 있다. 삽입구(144)는 서로 이격되도록 형성될 수 있고, 요홈(145)은 삽입구(144)의 직경보다 크게 형성되어 요홈(145)의 일부는 인접한 요홈(145)과 서로 접촉하도록 형성될 수 있다. 여기에서 인접하다는 것은 바로 옆, 또는 가장 가깝게 위치한다는 것을 의미한다. 요홈(145)에는 집광된 방사광을 기판 지지 장치(120) 즉, 예컨대 기판(S)으로 반사시키기 위한 반사체(미도시)가 형성될 수 있다. 이때, 반사체는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 금(Au) 등과 같이 열에 강하고 반사율이 높은 금속 물질이 사용될 수 있다. 도 6을 참조하면, 지지체(142)의 저면에서 보았을 때 요홈(145)은 원형으로 형성되지만, 요홈(145)의 벽면은 경사면으로 형성되거나 곡면을 가지며 아크형으로 형성될 수 있다.
요홈(145)은 일정한 패턴을 갖도록 지지체(142)에 형성될 수 있다. 요홈(145)은 지지체(142)에 설치될 열원(146)의 개수를 증가시키고, 기판(S) 처리 시 기판(S) 전체를 균일하게 가열할 수 있는 형태로 배치될 수 있다. 도 7을 참조하면, 요홈(145)은 열과 행을 가지며 제1방향으로 연장되도록 배치되는 제1그룹(A)과, 제1그룹(A)이 연장되는 방향에 교차하는 제2방향으로 연장되도록 배치되는 제2그룹(B)으로 구분될 수 있다. 이하에서는 제1그룹(A)을 형성하는 요홈(145)을 제1요홈(145a)이라 하고, 제2그룹(B)을 형성하는 요홈(145)은 제2요홈(145b)이라 한다. 여기에서 제1방향은 삽입구(144)가 연장되는 방향에 교차하는 방향을 의미하고, 제2방향은 삽입구(144)가 연장되는 방향에 교차하고, 제1방향에 직교하는 방향을 의미한다. 예컨대 삽입구(144)는 상하방향으로 연장되도록 형성되고, 제1방향은 수평방향으로 연장되고, 제2방향은 수평방향으로 제1방향과 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 그리고 제1그룹(A)은 가로 방향으로 연장되도록 형성되고, 제2그룹(B)은 세로 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이러한 제1그룹(A)과 제2그룹(B)은 서로 교대로 배치되어, 서로 다른 방향으로 라인을 형성할 수 있다. 즉, 제1그룹(A)은 제1방향으로 라인을 형성하도록 이격되어 배치되고, 제2그룹(B)은 제2방향으로 라인을 형성하도록 제1그룹(A)의 적어도 한 쪽에 배치될 수 있다. 여기에서 라인이란 제1그룹(A)이나 제2그룹(B)이 한 방향으로 배치되어 형성되는 가상의 선을 의미하며, 연속적으로 연장되는 선을 의미하는 것은 아니다. 이처럼 제1그룹(A)과 제2그룹(B)을 배치시키면, 제1그룹(A)과 제2그룹(B)은 씨실과 날실이 교차하여 형성되는 편직(plain weave) 구조의 패턴을 가지는 것으로 보여질 수 있다. 즉, 편직 구조를 가지는 직물의 표면은 씨실과 날실이 교대로 배치되는 것으로 보여지며, 씨실과 날실 각각이 일방향으로 연장되는 라인을 형성하며 배치된다. 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치는 복수의 제1요홈(145a)으로 이루어지는 제1그룹(A)과, 복수의 제2요홈(145b)으로 이루어지는 제2그룹(B)이 교대로 배치되어, 편직 구조를 가지는 직물의 표면에서 씨실과 날실이 라인을 이루는 것과 같은 형상으로 각각 라인을 이룰수 있다.
도 8의 (a)를 참조하면, 제1그룹(A)은 3개의 열과 2개의 행을 갖도록 배치되는 6개의 제1요홈(145a)을 포함할 수 있다. 6개의 제1요홈(145a)은 모두 동일한 크기, 예컨대 모두 동일한 직경(r11)을 갖도록 형성될 수 있다. 먼저, 제1행을 이루는 3개의 제1요홈(145a)은 각각의 중심이 수평선 상에 위치하고, 각각의 제1요홈(145a)이 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 그리고 제2행을 이루는 3개의 제1요홈(145a)은 각각의 중심이 일직선 상에 위치하고, 각각의 제1요홈(145a)이 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 또한, 제1행을 이루는 제1요홈(145a)과 제2행을 이루는 제1요홈(145a)의 중심은 서로 일직선 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 서로 인접한 제1요홈(145a)의 중심 간의 거리(r12, r13)는 제1요홈(145a)의 직경(r11)과 동일(r11=r12=r13)할 수 있다. 이에 제1그룹(A)은 제1방향으로의 길이(W1)가 제1방향에 교차하는 방향, 예컨대 제2방향으로의 길이(T1)의 1.5배(W1:T1=1.5:1)로 될 수 있으며, 대략 직사각형을 이룰 수 있다.
제2그룹(A)은 2개의 열과 3개의 행을 갖도록 배치되는 6개의 제2요홈(145b)을 포함할 수 있다. 6개의 제2요홈(145b)은 모두 동일한 크기, 예컨대 모두 동일한 직경(r21)을 갖도록 형성되며, 제1요홈(145a)과 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 먼저, 제1행을 이루는 2개의 제2요홈(145b)은 각각의 중심이 수평선 상에 위치하고, 각각의 제2요홈(145b)이 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 제2행을 이루는 2개의 제2요홈(145b)은 각각의 중심이 일직선 상에 위치하고, 각각의 제2요홈(145b)이 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 그리고 제3행을 이루는 2개의 제2요홈(145b)은 각각의 중심이 일직선 상에 위치하고, 각각의 제2요홈(145b)이 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 또한, 제1행을 이루는 제2요홈(145b)과 제2행을 이루는 제2요홈(145b) 및 제3행을 이루는 제2요홈(145b)의 중심은 서로 일직선 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 서로 인접한 제2요홈(145b)의 중심 간의 거리(r22, r23)는 제2요홈(145b)의 직경(r21)과 동일(r21=r22=r23)할 수 있다. 이에 제2그룹(B)은 제2방향으로의 길이(T2)가 제2방향에 교차하는 방향, 예컨대 제1방향으로의 길이(W1)의 1.5배(W2:T2=1:1.5)로 될 수 있으며, 대략 직사각형을 이룰 수 있다.
이외에도 지지체(142)에 복수의 요홈(145)을 편직 구조를 갖도록 배치시킬 수 있다면, 제1그룹(A)과 제2그룹(B)은 제1요홈(145a)과 제2요홈(145b)의 열과 행을 확장시킬 수도 있다.
여기에서는 제1그룹(A)을 형성하는 제1요홈(145a)들과 제2그룹(B)을 형성하는 제2요홈(145b) 및 제1그룹(A)을 형성하는 제1요홈(145a)들과 제2그룹(B)을 형성하는 제2요홈(145b) 이 서로 접촉하도록 형성되는 것으로 설명하였으나, 이들은 서로 이격되도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 서로 인접하는 제1요홈(145a)들의 중심 간의 거리, 서로 인접하는 제2요홈(145b)들의 중심 간의 거리 및 서로 인접하는 제1요홈(145a)과 제2요홈(145b)의 중심 간의 거리는 서로 동일할 수 있으며, 이들 거리는 제1요홈(145a) 또는 제2요홈(145b)의 직경보다 클 수 있다(r11<r12=r13, r21<r22=r23). 여기에서도 인접하다는 것은 바로 옆 또는 가장 가까운 거리를 의미한다. 이처럼, 제1요홈(145a)들과 제2요홈(145b)이 서로 이격되도록 형성되는 경우, 요홈들간의 이격 거리에 따라 제1그룹(A)은 제1방향으로의 길이(W1)와 제2방향으로의 길이(T1)가 1.3 내지 1.7 :1 또는 1.4 내지 1.6 :1 정도의 비율을 갖도록 형성될 수 있다. 그리고 제2그룹(B)은 제1방향으로의 길이(W2)와 제2방향으로의 길이(T2)가 1: 1.3 내지 1.7 또는 1: 1.4 내지 1.6 정도의 비율을 갖도록 형성될 수 있다.
이처럼, 복수의 요홈(145)은 일정한 패턴을 갖는 제1그룹(A)과 제2그룹(B)으로 구분되어, 지지체(142) 전체에 걸쳐 교대로 형성될 수 있다. 이때, 제1그룹(A)의 제1요홈(145a) 중 1열 1행, 1열 2행, 3열 1행 및 3열 2행 중 하나에 위치하는 제1요홈(145a)의 중심이 지지체(142)의 중심(C)에 위치하도록 지지체(142)에 복수의 요홈(145)을 형성할 수 있다. 예컨대 지지체(142)의 중심에 제1그룹(A)의 1열 1행에 위치하는 제1요홈(145a)을 위치시키고, 제1그룹(A)이 연장되는 제1방향으로 제2그룹(B)과 제1그룹(A)을 교대로 위치시킬 수 있다. 그리고 제1그룹(A)이 연장되는 제1방향에 교차하는 방향, 예컨대 제2방향으로 제2그룹(B)과 제1그룹(A)을 교대로 위치시킬 수 있다. 이때, 제1그룹(A)의 제1행과 제2행 사이 또는 제1그룹(A)의 제2방향 길이(T1)의 중간에 제2그룹(B)의 제2행에 배치되는 제2요홈(145b)의 중심을 배치시킬 수 있다. 이에 따라 제1그룹(A)은 4개의 제2그룹(B)에 의해 둘러싸여지고, 제2그룹(B)은 4개의 제1그룹(A)에 의해 둘러싸여질 수 있다.
이러한 열원 장치(140)는 지지체(142)의 반경 방향, 또는 기판(S)의 반경 방향으로 요홈(145)의 중심을 거의 연속적으로 배치시킬 수 있다. 이처럼, 요홈(145)의 중심이 지지체(142)의 반경 방향으로 연속적으로 배치되고, 기판 처리 시 기판(S)을 회전시키면 기판(S) 전체가 방사광에 균일하게 노출되어 균일하게 가열될 수 있다.
이상에서는 기판 처리 장치가 적어도 일부가 기판(S)의 하부면에 접촉 가능하며, 연결부재(126)의 외측으로 연장되도록 연결부재(126)의 상부에 설치되는 기판 지지부재(128)를 포함하는 기판 지지장치(120)와, 삽입구(144)가 연장되는 방향에 교차하는 제1방향으로 연장되는 제1그룹(A)을 형성하도록 지지체(142)에 형성되는 복수의 제1요홈(145a)과, 삽입구(142)가 연장되는 방향에 교차하고 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2그룹(B)을 형성하도록 지지체(142)에 형성되는 복수의 제2요홈(145b)을 포함하는 열원 장치(140)를 포함하는 것으로 설명하였다. 그러나 기판 처리 장치는 전술한 기판 지지장치(120)와, 다양한 패턴으로 형성되는 열원장치를 포함할 수도 있고, 전술한 열원장치와 다양한 형상으로 형성되는 기판 지지장치를 포함할 수도 있다. 즉, 기판 처리 장치는 기판(S)을 안정적으로 지지하면서, 기판을 균일하게 가열할 수 있다면, 기판 지지장치(120)와 열원장치(140) 중 하나는 다양하게 변경 가능하다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치의 성능을 검증하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치와 종래기술에 따른 열원 장치에 설치되는 요홈의 배치 상태를 비교한 결과에 대해서 설명한다.
도 9는 종래기술에 따른 열원 장치에서 열원 장치의 중심으로부터 각 요홈의 중심까지 거리를 도시한 그래프이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치에서 열원 장치의 중심으로부터 각 요홈의 중심까지 거리를 도시한 그래프이다. 여기에서 열원 장치의 중심은 지지체의 중심을 의미할 수 있고, 지지체의 중심은 기판 지지 장치에 안착되는 기판의 중심과 동일할 수 있다.
도 9의 (a)는 종래기술에 따른 열원 장치의 일예를 보여주는 도면으로서, 열원 장치는 열원 장치의 중심(C)을 기준으로 방사상으로 배치되는 복수의 열원을 포함한다. 이러한 열원 장치의 중심에서 지지체에 형성되는 요홈의 중심까지의 거리를 각각 측정하고, 측정된 거리를 도 9의 (b)와 같이 도시하였다. 도 9의 (b)에서 y축은 지지체의 중심으로부터 지지체의 반경 방향으로 거리를 의미하고, x축은 지지체에 형성되는 요홈의 번호를 의미한다. 여기에서는 지지체의 중심(C)에 형성되는 요홈에 1번으로 정하고, 나머지 요홈의 번호는 임의로 정해질 수 있다. 예컨대 지지체에 400개의 요홈이 형성되는 경우, 각각의 요홈에는 1번에서 400번까지의 번호가 부여될 수 있다. 이때, 요홈들 중 지지체의 중심에서 동일한 거리를 가지는 복수의 요홈이 있을 수 있으나, 요홈의 번호는 지지체의 중심(C)에 형성되는 1번 요홈에서 멀어지는 순서로 요홈에 번호를 부여할 수 있다. 또는, 요홈의 번호는 지지체의 중심(C)에 형성되는 1번 요홈을 기준으로 1번 요홈에서 멀어지는 방향으로 나선형으로 회전하면서 요홈에 번호를 부여할 수 있다. 이외에도 다양한 방식으로 요홈에 번호를 부여할 수 있다.
도 9의 (b)를 참조하면, 요홈의 중심은 열원 장치(140)의 중심(C)에서 지지체의 반경방향을 따라 단속적으로 배치되는 것을 알 수 있다. 특히, 열원 장치, 예컨대 지지체의 중심에서 약 150mm 정도의 범위에서는 요홈의 중심이 단속적으로 배치되어, 요홈의 중심과 요홈의 중심 사이에 이격 거리가 형성되는 것을 알 수 있다. 그리고 열원 장치의 중심에서 약 175 내지 180mm 정도의 범위에서는 요홈의 중심이 거의 배치되지 않는 것을 알 수 있다. 이 경우, 기판을 회전시키면서 기판을 처리하게 되면, 열원 장치의 반경방향으로 요홈의 중심 사이에 이격 거리가 발생한 영역에서 기판이 열원에서 방출되는 방사광에 충분하게 노출되지 않게 된다. 이에 따라 요홈의 중심이 배치되는 영역과 요홈의 중심이 이격되는 영역에서 방사광의 광량 또는 광 강도 차이로 인해 기판이 균일하게 가열되지 않는 문제가 있다.
도 10의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치(140)를 보여주는 도면으로, 열원 장치는 지지체(142)에 편직 구조의 패턴을 갖도록 배치되는 복수의 요홈(145)을 포함한다. 이러한 열원 장치(140)의 중심(C)에서 지지체(142)에 형성되는 요홈(145)의 중심까지의 거리를 각각 측정하고, 측정된 거리를 도 10의 (b)와 같이 도시하였다. 도 10의 (b)에서 y축은 지지체의 중심으로부터 지지체의 반경 방향으로 거리를 의미하고, x축은 지지체에 형성되는 요홈의 번호를 의미한다. 요홈의 번호는 앞서 설명한 방식과 동일한 방식으로 정해질 수 있다. 도 10의 (b)를 참조하면, 요홈(145)의 중심은 열원 장치(140)의 중심(C)에서 지지체(142)의 반경방향을 따라 거의 연속적으로 배치되는 것을 알 수 있다. 다만, 열원 장치(140)의 중심에서 약 75mm 정도의 범위에서는 요홈(145)의 중심이 단속적으로 배치되나, 요홈(145)의 중심과 중심 사이의 거리가 비교적 짧고, 요홈(145)은 면적을 갖도록 형성되기 때문에 요홈(145)의 중심 사이에서 기판이 충분하게 가열될 수 있다. 특히, 기판(S)을 회전시키면서 기판을 처리하기 때문에 기판(S)의 반경방향을 따라 방사광이 균일하게 도달하기 때문에 기판(S) 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
S: 기판
110 : 챔버 120: 기판 지지 장치
122: 회전부재 하우징 124: 회전부재
126: 연결부재 128: 기판 지지부재
128a: 본체부 128b: 지지부
130: 진공라인 140: 열원 장치
142: 지지체 144: 삽입홈
145: 요홈 145a: 제1요홈
145b: 제2요홈 146: 열원
A: 제1그룹 B: 제2그룹

Claims (18)

  1. 기판을 처리하기 위한 열원 장치로서,
    복수의 열원;
    상기 열원을 삽입하기 위해 일 방향으로 연장되도록 형성되는 삽입구와, 상기 열원에서 발생하는 방사광을 집광하여 반사하도록 상기 삽입구의 한 쪽에 형성되는 요홈이 형성되는 지지체;를 포함하고,
    상기 요홈은 인접한 요홈과 서로 접촉하고, 상기 삽입구가 연장되는 방향에 교차하는 제1방향으로 연장되는 제1그룹을 형성하도록 상기 지지체에 형성되는 복수의 제1요홈과, 상기 삽입구가 연장되는 방향에 교차하고 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2그룹을 형성하도록 상기 지지체에 형성되는 복수의 제2요홈을 포함하며,
    상기 제1요홈과 상기 제2요홈은 서로 동일한 직경을 갖도록 형성되고,
    상기 제1그룹은 3열 2행으로 배치되는 복수의 제1요홈을 포함하고,
    상기 제2그룹은 2열 3행으로 배치되는 복수의 제2요홈을 포함하며,
    각 행을 이루는 제1 요홈들과, 제2 요홈들은 각각의 중심이 수평선 상에 위치하고, 서로 인접하는 제1요홈들의 중심 간의 거리, 서로 인접하는 제2요홈들의 중심 간의 거리 및 서로 인접하는 제1요홈의 중심과 제2요홈의 중심 간의 거리가 서로 동일하고,
    상기 제1그룹과 상기 제2그룹은 상기 제1방향 및 상기 제2방향으로 교대로 배치되고, 상기 제1그룹은 상기 지지체의 중앙에 배치되며,
    상기 제1그룹의 1열 1행, 1열 2행, 3열 1행 및 3열 2행 중 하나에 배치되는 제1요홈의 중심이 상기 지지체의 중심에 배치되는 열원 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1그룹은 상기 제1방향으로 라인을 형성하도록 이격되어 배치되고,
    상기 제2그룹은 상기 제2방향으로 라인을 형성하도록 상기 제1그룹의 적어도 한 쪽에 배치되는 열원 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1그룹은 상기 제2그룹에 의해 둘러싸여지고, 상기 제2그룹은 상기 제1그룹에 의해 둘러싸여지도록 배치되는 열원 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 링 형상으로 형성되는 회전부재;
    링 형상으로 형성되고, 상기 회전부재의 상부에 설치되는 연결부재; 및
    일부가 기판의 하부면에 접촉 가능하고, 링 형상으로 형성되며, 상기 연결부재의 외측으로 연장되도록 상기 연결부재의 상부에 설치되는 기판 지지부재;를 포함하고,
    상기 기판 지지부재는,
    기판이 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 본체부;
    기판과 접촉 가능하고, 상기 본체부가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 상기 본체부의 상부에 연결되는 지지부; 및
    상기 연결부재에 접촉 가능하고, 상기 본체부가 연장되는 방향에 교차하는 방향으로 연장되도록 상기 본체부의 하부에 연결되는 안착부;를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 본체부보다 높은 위치에 배치되고, 상기 본체부의 상부면은 외측으로 하향 경사지게 형성되며,
    상기 기판 지지부재는 전체가 상기 기판의 하부면보다 낮은 위치에 배치되도록 형성되는 기판 지지 장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 본체부 및 상기 안착부는 링 형상으로 형성되며,
    상기 본체부의 외경은 상기 연결부재의 외경보다 크고,
    상기 안착부의 외경은 상기 본체부의 외경보다 작은 기판 지지 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 본체부의 상부면은 평면으로 형성되는 기판 지지 장치.
  12. 삭제
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 지지부와 상기 본체부가 이루는 각도는 90° 이상 180° 미만인 기판 지지 장치.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판 지지부재는 적어도 상기 본체부의 하부면에 형성되는 열차단층을 포함하는 기판 지지 장치.
  15. 기판이 처리되는 내부 공간이 형성되는 챔버;
    기판을 가열하도록 상기 챔버에 설치되는 열원 장치; 및
    기판을 지지하도록 상기 챔버에 설치되고, 청구항 8에 기재된 기판 지지 장치;를 포함하는 기판 처리 설비.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 열원 장치는,
    복수의 열원; 및
    상기 열원을 삽입하기 위해 일 방향으로 연장되도록 형성되는 삽입구와, 상기 열원에서 발생하는 방사광을 집광하여 반사하도록 상기 삽입구의 한 쪽에 형성되는 요홈이 형성되는 지지체;를 포함하며,
    상기 요홈은 상기 삽입구가 연장되는 방향에 교차하는 제1방향으로 연장되는 제1그룹을 형성하도록 상기 지지체에 형성되는 복수의 제1요홈과, 상기 삽입구가 연장되는 방향에 교차하고 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 제2그룹을 형성하도록 상기 지지체에 형성되는 복수의 제2요홈을 포함하는 기판 처리 설비.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 기판 지지 장치의 적어도 일부를 둘러싸도록 상기 챔버에 설치되는 보호부재를 더 포함하고,
    상기 보호부재는 수평방향으로 상기 연결부재와 이격되고, 상하방향으로 상기 기판 지지부재의 일부와 중첩되도록 배치되는 기판 처리 설비.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 기판 지지부재는 전체가 상기 기판보다 낮은 위치에 배치되고, 적어도 상기 연결부재를 커버하도록 형성되는 기판 처리 설비.
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