KR102608397B1 - 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터 - Google Patents

미들 영역 독립 제어 세라믹 히터 Download PDF

Info

Publication number
KR102608397B1
KR102608397B1 KR1020180123228A KR20180123228A KR102608397B1 KR 102608397 B1 KR102608397 B1 KR 102608397B1 KR 1020180123228 A KR1020180123228 A KR 1020180123228A KR 20180123228 A KR20180123228 A KR 20180123228A KR 102608397 B1 KR102608397 B1 KR 102608397B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating element
center
ceramic heater
edge
independent control
Prior art date
Application number
KR1020180123228A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200042719A (ko
Inventor
정철호
Original Assignee
주식회사 미코세라믹스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 미코세라믹스 filed Critical 주식회사 미코세라믹스
Priority to KR1020180123228A priority Critical patent/KR102608397B1/ko
Priority to PCT/KR2019/011447 priority patent/WO2020080677A1/ko
Priority to US17/277,191 priority patent/US20220039212A1/en
Priority to CN201980061897.XA priority patent/CN112740830B/zh
Priority to TW108132867A priority patent/TWI819091B/zh
Publication of KR20200042719A publication Critical patent/KR20200042719A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102608397B1 publication Critical patent/KR102608397B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/283—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an inorganic material, e.g. ceramic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/03—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/18—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/005—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple resistive elements or resistive zones isolated from each other

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터에 관한 것으로서, 보다 상세하게, 세라믹 히터 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역에 대응되는 위치에 제공되는 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체 및 세라믹 히터 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역으로 둘러싸인 미들 영역에 대응되는 위치에 제공되는 미들(MIDDLE) 발열체를 포함하는 세라믹 히터에 관한 것으로서, 2개의 전원 장치로 3개의 분할된 영역의 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

미들 영역 독립 제어 세라믹 히터{Middle zone independent control ceramic heater}
본 발명은 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터에 관한 것으로서, 세라믹 히터 가열면의 온도 분포를 다양하게 구현하기 위하여 세라믹 히터 가열면의 센터 영역 및 엣지 영역을 제외한 미들 영역을 독립적으로 제어 가능하도록 구현한 세라믹 히터에 관한 것이다.
세라믹 히터는 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 플렉시블 기판 등 다양한 목적의 열처리 대상체를 소정의 가열 온도에서 열처리하기 위하여 사용된다. 일반적으로 세라믹 히터는 외부의 전극으로부터 전력을 공급받아 발열되는 세라믹 플레이트를 포함하고, 세라믹 플레이트는 세라믹 플레이트 내부에 매설되는 소정의 저항을 갖는 발열체를 포함한다. 세라믹 히터 가열면의 온도 분포는 매설된 발열체의 배치 및 설계로 조절 가능한데, 발열체의 간격, 발열체의 모양, 발열체의 소재 및 발열체의 굵기 등의 변화를 주어 세라믹 히터 가열면의 온도를 다양하게 변화시킬 수 있다.
세라믹 히터 가열면에 형성되는 온도 분포는 가열 대상체의 성질에 따라 다양하게 요구될 수 있다. 이 때, 하나의 발열체 만을 이용하여 세라믹 히터를 설계한다면 세라믹 히터에 매설되는 발열체의 매설 간격, 매설 모양, 소재 및 굵기 등의 변화를 주는 방법으로 구현할 수 있다. 하지만 세라믹 히터의 세라믹 플레이트가 높은 열 전도성을 가지는 성질 때문에 동일한 전력에 의하여 제어되는 발열체로는 상기 요구되는 다양한 온도 분포를 각 영역마다 균일하게 구현하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 세라믹 히터에 2 이상의 독립된 발열체를 매설하는 방법이 사용될 수 있는데, 세라믹 히터에 많은 수의 독립된 발열체가 매설되는 경우, 발열체에 전력을 공급하기 위한 전극의 개수도 비례하여 늘어나게 되어, 각 발열체에 전력을 공급하기 위한 컨트롤 장비도 발열체의 개수에 비례하여 늘어나게 되므로 비용이 상당히 증가하는 문제가 있고, 한정된 공간에 많은 수의 발열체에 전력을 공급하기 위하여 많은 수의 전극을 배치하게 되면 세라믹 히터 내부의 각 전극 간 또는 세라믹 히터 내부의 각 전력 공급 라인 간에 합선이 일어날 수 있는 가능성이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 세라믹 히터 가열면의 온도 변화를 다양하게 구현하기 위한 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 2개의 전원장치에 의해 세라믹 히터 가열면의 3개 영역의 온도를 제어하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터를 제공하는데 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 세라믹 히터에서, 세라믹 히터 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역에 대응되는 위치에 제공되는 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200); 및 세라믹 히터 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역으로 둘러싸인 미들 영역에 대응되는 위치에 제공되는 미들(MIDDLE) 발열체(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200) 및 상기 미들 발열체(300)는 전기적으로 분리되어 상호 독립적으로 구동될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200) 및 상기 미들 발열체(300)는 상기 세라믹 히터 내부에 매설되어 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200) 및 상기 미들 발열체(300)는 동일 평면 상에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200) 및 상기 미들 발열체(300)는 상이한 평면 상에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200)에 포함된 센터 발열체(210) 및 엣지 발열체(220)는 상이한 평면 상에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200) 및 상기 미들 발열체(300)는 저항 발열체일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 저항 발열체의 소재는 몰리브데넘(Mo)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 센터-엣지 발열체(200)의 전극 단자 및 상기 미들 발열체(300)의 전극 단자는 각 발열체가 제공된 평면 상에 형성되되, 상기 세라믹 히터 가열면의 반대쪽 면 중에서 샤프트(SHAFT)(120)가 차지하는 영역에 대응되는 영역 내부에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터에 따르면, 2개의 전원 장치로 3개의 분할된 영역의 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터에 따르면, 2개의 전원 장치로 3개의 분할된 영역의 온도 분포 특성을 다양하게 설계할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터에 따르면, 세라믹 플레이트에 포함되는 발열체 전극 단자의 개수 및 샤프트에 포함되는 발열체 로드의 개수를 줄일 수 있어, 전력 공급 과정에서 합선이 일어날 위험을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터에 포함된 발열체의 조합 및 배치를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 단면을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 가열면 온도 타입을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체 및 발열체 전극 단자 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체 전극 단자의 형성 위치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체 및 발열체 전극 단자 구조에서 공통 단자가 적용된 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 발열체가 매설된 원판형상의 세라믹 플레이트(110)(CERAMIC PLATE) 및 상기 세라믹 플레이트(110)의 가열면의 반대쪽 면에 형성된 기둥 형상의 샤프트(SHAFT)(120)를 포함한다. 세라믹 플레이트(110)는 세라믹 플레이트(110)에 매설된 발열체를 포함할 수 있고, 샤프트(120)는 상기 발열체에 전력을 공급할 수 있도록 전력 공급 장치와 발열체를 전기적으로 연결해주는 발열체 로드(ROD)를 포함할 수 있다. 그리고, 세라믹 플레이트(110)에 매설된 발열체는 상기 발열체 로드와 전기적으로 연결되는 발열체 전극 단자를 포함할 수 있다.
세라믹 히터 내부의 발열체는 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력을 샤프트(120)에 포함된 발열체 로드 및 발열체 전극을 통하여 공급받을 수 있다. 그리고, 전력을 공급받은 발열체는 열을 발산하게 되고, 발열체에서 발산되는 열 에너지가 세라믹 플레이트(110)의 가열면으로 전달되어 세라믹 플레이트(110)의 가열면 위에 놓인 가열 대상 물체에 열 에너지가 전달될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)에 포함된 발열체의 조합 및 배치를 도시한 도면이다.
도 2 (A)를 참조하면, 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200) 및 미들(MIDDLE) 발열체(300)를 포함할 수 있다.
보다 자세하게 설명하면, 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100) 가열면의 가운데 영역과 세라믹 히터 가열면의 가장자리 영역에 대응되는 위치에 제공될 수 있다.
도 2 (B)를 참조하면, 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200) 중에서, 센터(CENTER) 발열체(210)는 세라믹 히터 가열면의 중심을 포함하는 일정 영역(즉, 가운데 영역)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 센터 발열체(210)가 형성되는 일정 영역은 원형의 영역일 수 있다.
도 2 (C)를 참조하면, 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200) 중에서, 엣지(EDGE) 발열체(220)는 세라믹 히터 가열면의 가장자리를 따라 형성된 일정한 영역(즉, 가장자리 영역)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 엣지 발열체(220)가 형성되는 일정 영역은 고리 형상일 수 있다.
센터 발열체(210) 및 엣지 발열체(220)는 전기적으로 연결되어 구동될 수 있다. 다시 말해, 센터 발열체(210) 및 엣지 발열체(220)는 하나의 전원에 의하여 구동될 수 있다.
미들(MIDDLE) 발열체(300)는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100) 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역으로 둘러싸인 미들 영역에 대응되는 위치에 제공될 수 있다. 미들 발열체(300)가 제공되는 미들 영역은 세라믹 히터 가열면에서, 센터 발열체(210)가 제공되는 센터 영역의 바깥 쪽에 영역이며, 엣지 발열체(220)가 제공되는 가장자리 영역의 안쪽 영역에 해당하는 고리 형상의 영역일 수 있다.
상기 센터-엣지 발열체(200) 및 상기 미들 발열체(300)는 전기적으로 분리되어 독립 구동될 수 있다. 센터-엣지 발열체(200)에 공급되는 전력 단자 및 미들 발열체(300)에 공급되는 전력 단자는 독립적으로 존재할 수 있다. 따라서, 센터-엣지 발열체(200)에 공급되는 전력과 미들 발열체(300)에 공급되는 전력은 독립적으로 제어될 수 있다. 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)는 독립된 전력 컨트롤러에 의하여 제어될 수 있으므로, 센터-엣지 발열체(200)에 공급되는 전력은 제어 방식에 따라 미들 발열체(300)에 공급되는 전력과 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)가 매설되어 제공될 수 있는데, 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)는 동일 평면 상에 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)가 매설되어 제공될 수 있는데, 센터-엣지 발열체(200)와 미들 발열체(300)는 상이한 평면 상에 제공될 수 있다. 따라서, 센터-엣지 발열체(200)는 동일한 평면상에 제공되고, 미들 발열체(300)는 센터-엣지 발열체(200)와 상이한 평면상에 제공될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)가 매설되어 제공될 수 있는데, 센터-엣지 발열체(200)에서 센터 발열체(210)와 엣지 발열체(220)는 상이한 평면 상에 제공될 수 있다. 따라서, 도 5와 같이, 엣지 발열체(220)와 미들 발열체(300)가 동일한 평면 상에 제공되고, 센터 발열체(210)는 엣지 발열체(220)와 상이한 평면 상에 제공될 수 있고, 도 6과 같이, 센터 발열체(210)와 미들 발열체(300)가 동일한 평면 상에 제공되고, 엣지 발열체(220)는 센터 발열체(210)와 상이한 평면 상에 제공될 수 있다. 또는, 도 7과 같이, 센터 발열체(210), 엣지 발열체(220) 및 미들 발열체(300) 각각은 모두 상이한 평면 상에 제공될 수 있다.
그리고, 도 5 내지 도 7의 경우에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)에서, 센터 발열체(210)가 엣지 발열체(220)보다 깊이 매설되어 제공되는 예를 도시하고 있으나, 엣지 발열체(220)가 센터 발열체(210)보다 깊이 매설되어 제공될 수도 있다.
도 4 내지 도 5 및 도 7 에서 도시된 바와 같이, 미들 발열체(300)가 센터 발열체(210)와 상이한 평면 상에 제공되는 경우, 세라믹 히터 발열면에서 미들 발열체(300)에 의해 가열되는 영역과 센터 발열체(210)에 의하여 가열되는 영역은 겹쳐지도록 설계될 수 있다. 다시 말해, 센터 발열체(210)가 원 형상이고, 미들 발열체(300)가 링 형상인 경우, 센터 발열체(210)의 반지름이 미들 발열체(300)의 안쪽 원주의 반지름보다 크도록 설계될 수 있다.
마찬가지로, 도 4 및 도 6 내지 도 7 에서 도시된 바와 같이, 미들 발열체(300)가 엣지 발열체(220)와 상이한 평면 상에 제공되는 경우, 세라믹 히터 발열면에서 미들 발열체(300)에 의해 가열되는 영역과 엣지 발열체(220)에 의하여 가열되는 영역은 겹쳐지도록 설계될 수 있다. 다시 말해, 미들 발열체(300) 및 엣지 발열체(220)가 링 형상인 경우, 미들 발열체(300)의 바깥쪽 원주의 반지름이 엣지 발열체(220)의 안쪽 원주의 반지름보다 크도록 설계될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)의 가열면 온도 타입을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)의 가열면 온도 타입은 TYPE 1 내지 TYPE 9와 같이, 센터 영역, 미들 영역, 엣지 영역의 온도 구배를 설계자가 원하는 대로 자유롭게 구현할 수 있다.
보다 자세하게 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)의 가열면에서, 센터 영역 및 엣지 영역의 온도를 다양한 조합으로 구현되도록 설계할 수 있다. 다시 말해, 센터-엣지 발열체(200)의 설계 다양화로 세라믹 히터 발열면에서 센터 영역의 온도가 엣지 영역의 온도와 동일하도록 구현하거나, 상이하도록 구현할 수 있다. 센터 발열체(210)와 엣지 발열체(220)는 동일한 전원장치에 의하여 전력을 공급받을 수 있는데, 센터 발열체(210)와 엣지 발열체(220)의 발열선 배치 밀도를 달리하거나, 발열선의 굵기를 달리하거나, 또는, 상기 도 4 내지 도 7와 함께 설명한 바와 같이 발열체의 매설 평면을 달리하는 방법 등으로 세라믹 히터 발열면에서 센터 영역과 엣지 영역의 온도가 동일하거나 상이하게 나타나도록 설계할 수 있다. 그리고, 세라믹 히터 가열면에서, 미들 영역의 온도는 미들 발열체(300)가 독립된 전원으로 구동될 수 있으므로, 센터 영역 및 엣지 영역과 독립적으로 온도 조절되도록 구현될 수 있다.
센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)는 저항 발열체일 수 있고, 저항 발열체로서 금속일 수 있다. 보다 구체적으로, 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)는 몰리브데넘(Molybdenum)일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체 및 발열체 전극 단자 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9 (A)를 참조하면, 본 발명에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200) 및 미들(MIDDLE) 발열체(300)를 포함할 수 있다.
도 9 (B)를 참조하면, 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200) 중에서, 센터(CENTER) 발열체(210)는 세라믹 히터 가열면의 중심을 포함하는 일정 영역에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
도 9 (C)를 참조하면, 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체(200) 중에서, 엣지(EDGE) 발열체(220)는 세라믹 히터 가열면의 가장자리를 따라 형성된 일정한 영역에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체 전극 단자의 형성 위치를 도시한 도면이다.
도 10 (A)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체의 발열면의 반대쪽 면과 샤프트(120)의 결합 면을 도시한 도면이다.
도 10 (B)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체의 발열체 형상 및 사프트(120)가 차지하는 영역에 대응되는 영역의 안쪽(1000)을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 센터-엣지 발열체(200) 전극 단자(910, 920) 및 미들 발열체(300) 전극 단자(930, 940)는 상기 세라믹 히터 가열면의 반대쪽 면 중에서 샤프트(120)가 차지하는 영역에 대응되는 영역의 안쪽(1000)으로 형성될 수 있다. 보다 자세하게 설명하면, 세라믹 히터에 포함된 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)는 각각 독립된 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력을 샤프트(120)에 포함된 센터 엣지 발열체(220) 로드 및 미들 발열체(300) 로드를 통하여 공급 받을 수 있는데, 상기 센터-엣지 발열체(200) 및 미들 발열체(300)와 센터-엣지 발열체(200) 로드 및 미들 발열체(300) 로드가 전기적으로 연결되는 접합점인 센터-엣지 발열체(200) 전극 단자(910, 920) 및 미들 발열체(300) 전극 단자(930, 940)는 각 발열체가 매설된 평면 상에서, 상기 샤프트(120)에 포함된 각 발열체 로드의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
다시 말하면, 센터-엣지 발열체(200) 전극 단자들(910, 920)은 센터-엣지 발열체(200)가 매설된 평면 상에서, 샤프트(120)에 포함된 센터-엣지 발열체(200) 로드들의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 미들 발열체(300) 전극 단자들(930, 940)은 미들 발열체(300)가 매설된 평면 상에서, 샤프트(120)에 포함된 미들 발열체(300) 로드들의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
센터-엣지 발열체(200) 전극 단자(910, 920) 및 미들 발열체(300) 전극 단자(930, 940)는 각각 2개일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 총 4개의 전극 단자를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터의 발열체 및 발열체 전극 단자 구조에서 공통 단자가 적용된 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 센터-엣지 발열체(200) 전극 단자를 구성하는 2개의 단자 중에서 어느 하나의 단자 및 미들 발열체(300) 전극 단자를 구성하는 2개의 단자 중에서 어느 하나의 단자를 공통 단자(1130)로 설계할 수 있고, 이와 같은 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 총 3개의 전극 단자(1110, 1120, 1130)를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 3개 또는 4개의 단자로 이루어진 2개의 발열체에 전력을 공급하여 세라믹 히터 발열면 중 3개의 영역을 독립적으로 제어할 수 있는 효과가 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 2개의 전원 장치로 3개의 분할된 영역의 온도 분포 특성을 다양하게 설계할 수 있는 효과가 있다.
그 결과, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터(100)는 3개의 분리된 영역의 온도를 제어할 수 있는 효과를 얻으면서, 세라믹 플레이트(110)에 포함되는 발열체 전극 단자의 개수 및 샤프트(120)에 포함되는 발열체 로드의 개수를 줄일 수 있어, 전력 공급 과정에서 합선이 일어날 위험을 현저히 줄일 수 있는 효과도 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터
110: 세라믹 플레이트(CERAMIC PLATE)
120: 샤프트(SHAFT)
200: 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체
210: 센터(CENTER) 발열체
220: 엣지(EDGE) 발열체
300: 미들(MIDDLE) 발열체

Claims (9)

  1. 세라믹 히터에서,
    세라믹 히터 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역에 대응되는 위치에 제공되는 센터-엣지(CENTER-EDGE) 발열체;
    세라믹 히터 가열면의 가운데 영역과 가장자리 영역으로 둘러싸인 미들 영역에 대응되는 위치에 제공되는 미들(MIDDLE) 발열체; 및
    상기 센터-엣지 발열체로 전력을 공급하는 제1 전극 단자를 포함하되,
    상기 센터-엣지 발열체에 포함된 센터 발열체 및 엣지 발열체는 전기적으로 연결되어 하나의 전원에 의해 구동되고,
    상기 제1 전극 단자는 상기 센터 발열체 및 엣지 발열체 중 센터 발열체에 연결되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센터-엣지 발열체 및 상기 미들 발열체는 전기적으로 분리되어 상호 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센터-엣지 발열체 및 상기 미들 발열체는 상기 세라믹 히터 내부에 매설되어 제공되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센터-엣지 발열체 및 상기 미들 발열체는 동일 평면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센터-엣지 발열체 및 상기 미들 발열체는 상이한 평면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센터-엣지 발열체에 포함된 센터 발열체 및 엣지 발열체는 상이한 평면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센터-엣지 발열체 및 상기 미들 발열체는 저항 발열체인 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저항 발열체의 소재는 몰리브데넘(Mo)인 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미들(MIDDLE) 발열체로 전력을 공급하는 제2 전극 단자를 더 포함하고,
    상기 센터-엣지 발열체의 제1 전극 단자 및 상기 미들 발열체의 제2 전극 단자는 상기 세라믹 히터 가열면의 반대쪽 면 중에서 샤프트(SHAFT)가 차지하는 영역에 대응되는 영역 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터.
KR1020180123228A 2018-10-16 2018-10-16 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터 KR102608397B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180123228A KR102608397B1 (ko) 2018-10-16 2018-10-16 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터
PCT/KR2019/011447 WO2020080677A1 (ko) 2018-10-16 2019-09-05 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터
US17/277,191 US20220039212A1 (en) 2018-10-16 2019-09-05 Ceramic heater for independently controlling middle region
CN201980061897.XA CN112740830B (zh) 2018-10-16 2019-09-05 中间区域独立控制陶瓷加热器
TW108132867A TWI819091B (zh) 2018-10-16 2019-09-11 中間區域獨立控制陶瓷加熱器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180123228A KR102608397B1 (ko) 2018-10-16 2018-10-16 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200042719A KR20200042719A (ko) 2020-04-24
KR102608397B1 true KR102608397B1 (ko) 2023-12-01

Family

ID=70282965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180123228A KR102608397B1 (ko) 2018-10-16 2018-10-16 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220039212A1 (ko)
KR (1) KR102608397B1 (ko)
CN (1) CN112740830B (ko)
TW (1) TWI819091B (ko)
WO (1) WO2020080677A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110317A (ja) * 2000-09-28 2002-04-12 Kyocera Corp 円盤状ヒータおよび加熱装置並びにウエハ処理装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW444922U (en) * 1994-09-29 2001-07-01 Tokyo Electron Ltd Heating device and the processing device using the same
JP2001102157A (ja) * 1999-10-01 2001-04-13 Ngk Insulators Ltd セラミックスヒータ
JP4328003B2 (ja) * 2000-10-19 2009-09-09 日本碍子株式会社 セラミックヒーター
JP3925702B2 (ja) * 2002-03-18 2007-06-06 日本碍子株式会社 セラミックヒーター
JP4794140B2 (ja) * 2004-05-26 2011-10-19 京セラ株式会社 ヒータとウェハ加熱装置及びその製造方法
CN100525547C (zh) * 2004-02-23 2009-08-05 京瓷株式会社 陶瓷加热器、晶片加热装置以及半导体基板的制造方法
JP4761723B2 (ja) * 2004-04-12 2011-08-31 日本碍子株式会社 基板加熱装置
KR100837890B1 (ko) * 2004-07-05 2008-06-13 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 처리 장치 및 히터 유닛
TWI281833B (en) * 2004-10-28 2007-05-21 Kyocera Corp Heater, wafer heating apparatus and method for manufacturing heater
JP2006127883A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Kyocera Corp ヒータ及びウェハ加熱装置
JP2007234425A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Ngk Insulators Ltd 加熱装置
US7723648B2 (en) * 2006-09-25 2010-05-25 Tokyo Electron Limited Temperature controlled substrate holder with non-uniform insulation layer for a substrate processing system
JP2011017031A (ja) * 2007-10-12 2011-01-27 Eagle Industry Co Ltd 加熱装置
KR100943427B1 (ko) * 2008-02-04 2010-02-19 주식회사 유진테크 기판지지유닛 및 기판처리장치, 그리고 기판지지유닛을제조하는 방법
JP5358543B2 (ja) * 2009-09-17 2013-12-04 日本碍子株式会社 セラミックスヒーター及びその製造方法
JP2011222931A (ja) * 2009-12-28 2011-11-04 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及び処理装置
US9984866B2 (en) * 2012-06-12 2018-05-29 Component Re-Engineering Company, Inc. Multiple zone heater
JP5996519B2 (ja) * 2013-03-13 2016-09-21 信越化学工業株式会社 セラミックヒーター
KR102171734B1 (ko) * 2013-03-15 2020-10-29 컴포넌트 알이-엔지니어링 컴퍼니, 인코포레이티드 멀티플 존 히터
US10236194B2 (en) * 2013-04-30 2019-03-19 Semes Co., Ltd. Supporting unit and substrate treatment apparatus
CN104582019B (zh) * 2013-10-15 2019-01-04 住友电气工业株式会社 用于半导体制造装置的陶瓷加热器
KR102348108B1 (ko) * 2015-10-05 2022-01-10 주식회사 미코세라믹스 온도 편차 특성이 개선된 기판 가열 장치
JP6608444B2 (ja) * 2015-12-28 2019-11-20 日本碍子株式会社 円板状ヒータ及びヒータ冷却板アセンブリ
JP6626753B2 (ja) * 2016-03-22 2019-12-25 東京エレクトロン株式会社 被加工物の処理装置
CN108028220B (zh) * 2016-08-10 2022-02-25 日本碍子株式会社 陶瓷加热器
JP6767833B2 (ja) * 2016-09-29 2020-10-14 日本特殊陶業株式会社 加熱装置
TWI625066B (zh) * 2017-01-06 2018-05-21 Coorstek Kk Surface heater
JP7025278B2 (ja) * 2018-05-01 2022-02-24 日本特殊陶業株式会社 セラミックスヒータ
KR102110410B1 (ko) * 2018-08-21 2020-05-14 엘지전자 주식회사 전기 히터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110317A (ja) * 2000-09-28 2002-04-12 Kyocera Corp 円盤状ヒータおよび加熱装置並びにウエハ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020080677A1 (ko) 2020-04-23
CN112740830A (zh) 2021-04-30
KR20200042719A (ko) 2020-04-24
CN112740830B (zh) 2024-06-11
US20220039212A1 (en) 2022-02-03
TW202017127A (zh) 2020-05-01
TWI819091B (zh) 2023-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6846460B2 (ja) 焼結材料、詳細には歯科用部材のための焼結炉
US10373853B2 (en) Electrostatic chuck and wafer processing apparatus
JP4074777B2 (ja) 低温下における半導体フィルムの加熱処理装置
JP4980461B1 (ja) 誘導加熱装置
CN105474381A (zh) 可调谐温度受控的基板支撑组件
ES2769385T3 (es) Dispositivo de calentamiento por inducción y método para controlar el mismo
JPWO2017115758A1 (ja) 円板状ヒータ及びヒータ冷却板アセンブリ
JP2018512181A (ja) 焼結材料から作られた部材、具体的には歯科用構成部品のための焼結炉
KR102411023B1 (ko) 작업물 홀딩 및 가열 장치, 작업물을 가열하는 방법, 및 링 가열기 어셈블리
CN111480221A (zh) 静电吸盘加热器及其制造方法
KR102608397B1 (ko) 미들 영역 독립 제어 세라믹 히터
CN107326343B (zh) 用于薄膜材料生长的感应加热装置
US20190304810A1 (en) Drying apparatus
US11143416B2 (en) Radiation heater arrangement
JP7027198B2 (ja) 基板処理装置
JP5920092B2 (ja) 誘導加熱装置
JPWO2019009174A1 (ja) マイクロ波処理装置
JP2015119798A (ja) マイクロ波治療器
JP2020017686A (ja) 保持装置
KR101586571B1 (ko) 전극 플레이트를 이용한 열간성형용 소재 가열장치
WO2018135038A1 (ja) 発熱体及び真空熱処理装置
KR102445611B1 (ko) 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치
JP6830776B2 (ja) 誘導加熱装置及び誘導加熱方法
JP2006269454A (ja) 均熱部材及び熱処理装置
JP2017174579A (ja) 電磁調理器

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant