KR20060045446A - System for heat treatment of semiconductor device - Google Patents

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KR20060045446A
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김형준
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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 열처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열을 동시에 사용하여 LCD 또는 OLED와 같은 평판디스플레이 패널에 사용되는 유리기판의 표면에 형성되는 비정질실리콘 박막의 결정화 또는 다결정실리콘 박막의 도펀트 활성화 공정을 포함하는 반도체 소자의 열처리 공정을 보다 높은 온도에서 빠르게 수행하면서 반도체 소자의 변형을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment system of a semiconductor device, and more particularly, is formed on the surface of a glass substrate used in a flat panel display panel such as an LCD or an OLED by simultaneously using a heating by a lamp heater and an induction heating by an induction electromotive force. A heat treatment system of a semiconductor device capable of preventing deformation of a semiconductor device while rapidly performing a heat treatment process of a semiconductor device including a crystallization of an amorphous silicon thin film or a dopant activation process of a polysilicon thin film at a higher temperature.

비정질실리콘막, 결정화, 도펀트 활성화, 램프가열, 유도가열 Amorphous Silicon Film, Crystallization, Dopant Activation, Lamp Heating, Induction Heating

Description

반도체 소자의 열처리 시스템{System for Heat Treatment of Semiconductor device}System for Heat Treatment of Semiconductor device

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a heat treatment system of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 반도체 소자의 열처리 시스템을 구성하는 장입부의 정면도.2 is a front view of a charging unit forming a heat treatment system of a semiconductor element.

도 3은 장입부를 구성하는 서스셉터의 평면도.3 is a plan view of the susceptor constituting the charging unit;

도 4a는 가열부를 구성하는 가열로의 단면 사시도.4A is a sectional perspective view of a heating furnace constituting a heating unit.

도 4b는 도 4a의 가열로가 서로 연결되는 부위에 대한 단면 사시도.4B is a cross-sectional perspective view of a portion where the heating furnaces of FIG. 4A are connected to each other.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공정부의 외부 사시도.5 is an external perspective view of a process unit according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공정부의 내부하우징과 램프히터 및 롤러를 포함하는 부분의 사시도.6 is a perspective view of a portion including an inner housing of the process unit and a lamp heater and a roller according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공정부의 단면도. 7 is a cross-sectional view of the process unit according to the embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 사시도.8 is a perspective view of a magnetic core and an induction coil according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 유도가열 부위를 나타내는 개략 단면도.Figure 9 is a schematic cross-sectional view showing the induction heating portion of the magnetic core and the induction coil according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정부의 단면도.10 is a cross-sectional view of a processing unit according to another embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 유도가열 부위를 나타내는 개략 단면도.Figure 11 is a schematic cross-sectional view showing the induction heating portion of the magnetic core and the induction coil according to another embodiment of the present invention.

도 12a는 반도체 소자의 열처리 시스템을 구성하는 배출부의 정면도.12A is a front view of a discharge part constituting a heat treatment system of a semiconductor element.

도 12b는 도 12a의 측면도.12B is a side view of FIG. 12A.

도 13a는 배출부를 구성하는 냉각서스셉터의 평면도.13A is a plan view of the cooling susceptor constituting the discharge portion.

도 13b는 도 13a의 A-A 단면도.Fig. 13B is a sectional view taken along the line A-A in Fig. 13A.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템에서 실시되는 열처리의 공정 조건을 나타내는 그래프.14 is a graph showing process conditions of heat treatment performed in the heat treatment system of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

도 15는 유도 코일의 전류에 따른 비정질 실리콘 박막의 결정화 정도를 나타내는 UV 곡선 기울기 변화에 대한 그래프.FIG. 15 is a graph of a change in slope of a UV curve showing a degree of crystallization of an amorphous silicon thin film according to a current of an induction coil. FIG.

도 16a 내지 도 16d는 유도 코일의 인가 전류가 0A, 20A, 30A, 40A일 때 각각 결정질 실리콘 박막의 라만 스펙트럼 변화를 나타내는 그래프. 16A to 16D are graphs showing changes in Raman spectra of crystalline silicon thin films when applied currents of induction coils are 0A, 20A, 30A, and 40A, respectively.

도 17은 MILC 결정화 공정 후 유도 코일의 전류에 따른 결정 MILC 성장거리를 나타내는 그림.17 is a diagram showing the crystal MILC growth distance according to the current of the induction coil after the MILC crystallization process.

도 18은 공정부의 가열온도와 할로겐램프의 전력량에 따른 면저항 및 UV 곡선 기울기 변화를 나타내는 그래프.18 is a graph showing the change of the sheet resistance and the UV curve slope according to the heating temperature of the process unit and the amount of power of the halogen lamp.

도 19는 유리기판의 각 위치에서 시간에 따른 온도변화를 나타내는 그래프.19 is a graph showing the temperature change with time at each position of the glass substrate.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 - 반도체 소자 20 - 지지판10-semiconductor device 20-support plate

100 - 장입부 200 - 가열부100-charging 200-heating

300 - 공정부 310 - 외부하우징300-Process part 310-External housing

315 - 내부하우징 320 - 램프히터315-Internal housing 320-Lamp heater

330 - 제1흑체 335 - 제2흑체330-First Black Body 335-Second Black Body

340 - 자성코아 350 - 유도코일340-Magnetic core 350-Induction coil

360 - 단열판 370 - 롤러360-Heat Insulation Board 370-Rollers

400 - 냉각부 500 - 배출부400-cooling section 500-outlet section

본 발명은 반도체 소자의 열처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열을 동시에 사용하여 LCD 또는 OLED와 같은 평판디스플레이 패널에 사용되는 유리기판의 표면에 형성되는 비정질실리콘 박막의 결정화 또는 다결정실리콘 박막의 도펀트 활성화 공정을 포함하는 반도체 소자의 열처리 공정을 보다 높은 온도에서 빠르게 수행하면서 반도체 소자의 변형을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment system of a semiconductor device, and more particularly, is formed on the surface of a glass substrate used in a flat panel display panel such as an LCD or an OLED by simultaneously using a heating by a lamp heater and an induction heating by an induction electromotive force. A heat treatment system of a semiconductor device capable of preventing deformation of a semiconductor device while rapidly performing a heat treatment process of a semiconductor device including a crystallization of an amorphous silicon thin film or a dopant activation process of a polysilicon thin film at a higher temperature.

평판디스플레이 장치 중에서 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 또는 유기발광디스플레이(Organic Light Emitting Display)는 활성소자로서 유리기판의 표면에 형성되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 포함하여 형성된다. 이러한 박막트랜지스터는 일반적으로 투명한 유리기판 또는 석영기판의 표면에 비정질실리콘 박막을 증착 시킨 후 이를 결정실리콘 박막으로 결정화시키고 여기에 필요한 도펀트를 주입하여 활성화시켜 형성하게 된다.Among the flat panel display devices, a liquid crystal display or an organic light emitting display is formed by including a thin film transistor formed on the surface of a glass substrate as an active element. Such a thin film transistor is generally formed by depositing an amorphous silicon thin film on the surface of a transparent glass substrate or a quartz substrate, crystallizing it into a crystalline silicon thin film, and injecting a dopant necessary thereto to activate the thin film transistor.

이러한 유리기판에 형성된 비정질 실리콘 박막은 일반적으로 화학증착법 (Chemical Vapor Deposition Method : CVD)에 의하여 형성되며, 소정의 열처리 과정에 의하여 다결정실리콘 박막으로 결정화되며, 필요한 도펀트가 주입되어 활성화된다.An amorphous silicon thin film formed on such a glass substrate is generally formed by a chemical vapor deposition method (CVD), crystallized into a polysilicon thin film by a predetermined heat treatment process, and the necessary dopant is injected and activated.

비정질실리콘 박막을 결정화하는 방법은 기존에 여러 가지 방법이 제시되고 있으며, 고상 결정화 방법(Solid Phase Crystallization: SPC), 금속유도 결정화 방법(Metal Induced Crystallization: MIC), 엑사이머 레이저 결정화 방법(Excimer Laser Crystallization: ELC) 등이 있다.A number of methods for crystallizing amorphous silicon thin films have been proposed.Solid phase crystallization (SPC), metal induced crystallization (MIC), excimer laser crystallization (Excimer Laser) Crystallization: ELC).

고상 결정화 방법은 소정온도에서 열처리를 통하여 결정화를 하는 방법으로 일반적으로 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판을 600℃이상에서 열처리하여 결정화하는 방법이다. The solid phase crystallization method is a method of crystallizing through heat treatment at a predetermined temperature is a method of crystallizing the glass substrate on which an amorphous silicon thin film is generally formed by heat treatment at 600 ℃ or more.

금속유도 결정화 방법은 비정질실리콘 박막에 소정의 금속원소를 첨가하여 비교적 저온에서 결정화를 유도하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 열처리 온도가 너무 낮게 되면 결정립의 크기가 작고 결정성이 떨어져 소자의 구동특성이 나쁘게 될 수 있으며, 특히 첨가된 금속이 트랜지스터의 채널 영역에 유입되어 누설 전류가 증가되는 문제점이 있다. 이러한 금속유도 결정화 방법의 단점을 개선한 금속유도 측면결정화 방법((Metal Induced Lateral Crystallization: MILC)이 개발되었으며, 이 방법은 측면 결정성장을 유도하기 위해서는 500℃ 이상에서 열처리 공정이 필요하게 된다.Metal-induced crystallization is a method of inducing crystallization at a relatively low temperature by adding a predetermined metal element to the amorphous silicon thin film. However, in this method, if the heat treatment temperature is too low, the grain size is small and the crystallinity is poor, so that the driving characteristics of the device may be poor. In particular, the added metal is introduced into the channel region of the transistor, thereby increasing the leakage current. . Metal induced lateral crystallization (MIC) has been developed to improve the disadvantages of the metal induced crystallization method, and this method requires a heat treatment at 500 ° C. or higher to induce lateral crystal growth.

엑사이머 레이저 결정화 방법은 유리기판 상의 비정질실리콘 박막에 고 에너지의 레이저를 조사하여 비정질실리콘을 순간적으로 용융(melting)시키며, 용융된 실리콘 박막이 다시 냉각되면서 결정화되도록 하는 방법이다. 엑사이머 레이저 결정화 방법은 유리기판의 손상 없이 비정질실리콘 박막을 결정화시킬 수 있으나, 레이저 조사에 따른 줄무늬 결합이 발생되거나, 레이저 조사량의 불균일에 따른 결정상 불균일이 발생되어 소자의 특성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 이 방법은 장비가 고가이므로 초기 투자비와 유지비가 많이 소요되며, 대량생산에 적용하는데 한계가 있다.The excimer laser crystallization method is a method of irradiating an amorphous silicon thin film on a glass substrate with a high energy laser to instantaneously melt the amorphous silicon, and the molten silicon thin film is cooled again to crystallize. The excimer laser crystallization method can crystallize an amorphous silicon thin film without damaging the glass substrate, but there is a problem of deterioration of device characteristics due to streaked bonds due to laser irradiation or crystal phase unevenness due to nonuniformity of laser irradiation amount. have. In addition, this method requires a lot of initial investment and maintenance costs because the equipment is expensive, there is a limit to apply to mass production.

한편, 다결정실리콘 박막을 이용하는 박막 트랜지스터는 상기와 같은 결정화 공정 후에 소정의 금속원소를 도펀트로 주입하고 활성화하는 공정이 추가적으로 진행된다.Meanwhile, in the thin film transistor using the polysilicon thin film, a process of injecting and activating a predetermined metal element with a dopant is further performed after the crystallization process as described above.

일반적으로 박막 트랜지스터에 있어서, 소스 및 드레인 영역과 같은 n형 (또는 p형) 영역을 형성하기 위하여, 이온 주입 또는 플라즈마 도핑법을 사용하여 비소(arsenic), 인(phosphorus) 또는 붕소(boron)와 같은 도펀트를 다결정실리콘 박막의 필요한 위치에 주입한다. 그런 다음, 레이저 또는 열처리 방법을 통하여 상기 도펀트를 활성화시킨다. In general, in thin film transistors, in order to form n-type (or p-type) regions such as source and drain regions, arsenic, phosphorus, or boron may be formed using ion implantation or plasma doping. The same dopant is implanted in the required location of the polysilicon thin film. Then, the dopant is activated by a laser or heat treatment method.

이러한 도펀트의 활성화 공정은, 비정질실리콘 박막의 결정화 방법과 유사하게, 레이저 조사 또는 열처리 방법이 사용된다. 예를 들면, 엑사이머 레이저 어닐링(Excimer Laser Anneals: ELA)방법, 급속 어닐링(Rapid Thermal Anneals: RTA)방법, 또는 로 어닐링(Furnace annealing : FA)방법 등이 사용되었다.In the activation process of such a dopant, a laser irradiation or heat treatment method is used, similar to the method of crystallizing an amorphous silicon thin film. For example, Excimer Laser Anneals (ELA) method, Rapid Thermal Anneals (RTA) method, Furnace annealing (FA) method and the like have been used.

상기 ELA방법은 비정질실리콘 박막의 결정화 공정에 사용되는 ELC와 동일한 메카니즘이 적용되며, 초단파(nano-second) 레이저 펄스로 다결정실리콘을 빠르게 재용융 및 결정화하는 과정에서 도펀트를 활성화하게 된다. 그러나, 이러한 ELA법은 ELC법에서 발견되는 문제점이 그대로 나타난다. 즉, 상기 ELA방법은 국부적을 레이저 조사량의 불균일에 따른 재용융과 재결정화가 불균일하게 진행되어 다결정실리콘 박막에도 열 응력이 발생될 수 있으며, 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.The ELA method applies the same mechanism as the ELC used in the crystallization process of the amorphous silicon thin film, and activates the dopant in the process of rapidly remelting and crystallizing the polysilicon with a nano-second laser pulse. However, this ELA method is a problem found in the ELC method. That is, in the ELA method, re-melting and recrystallization are performed unevenly according to the non-uniformity of the laser irradiation amount, and thermal stress may be generated in the polysilicon thin film, and the reliability of the device may be degraded.

또한, 상기 RTA방법은 가열원으로 텅스텐-할로겐 또는 Xe 아크 램프와 같은 광학 가열원을 사용하여 유리기판을 600도 이상의 온도에서 열처리하게 된다. 그러나, 이러한 RTA법은 600도 이상의 온도에서 수분이상 지속될 경우에 유리기판의 심각한 변형을 유발하고 600도 이하의 온도에서 열처리하게 되면 불충분한 활성화로 인하여 소자의 특성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, the RTA method heat-treats the glass substrate at a temperature of 600 degrees or more using an optical heating source such as tungsten-halogen or Xe arc lamp as a heating source. However, this RTA method causes a severe deformation of the glass substrate when it lasts more than a few minutes at a temperature of 600 degrees or more, and heat treatment at a temperature of 600 degrees or less has a problem in that the characteristics of the device are deteriorated due to insufficient activation.

상기 로 어닐링방법은 소정의 열처리 온도에서 수 시간 동안 다결정실리콘 박막이 형성된 유리기판을 유지하여 주입되는 도펀트를 활성화하게 된다. 그러나, 이러한 로 어닐링방법은 열처리 온도가 낮게 되면 도펀트의 불충분한 활성화로 인해 소자의 신뢰성이 떨어지며 수 시간의 공정시간이 필요하며 생산성이 떨어지게 된다.The furnace annealing method activates the dopant implanted by maintaining the glass substrate on which the polysilicon thin film is formed for a predetermined time at a predetermined heat treatment temperature. However, in the furnace annealing method, when the heat treatment temperature is low, the device is unreliable due to insufficient activation of the dopant, requires several hours of processing time, and reduces productivity.

상기에서 살펴본 바와 같이 비정질실리콘 박막을 결정화하거나, 도펀트를 활성화하는 과정에 있어서, 열처리 온도는 공정시간과 결정화된 다결정실리콘 박막 또는 소자의 신뢰성에 영향을 주게 된다.As described above, in the process of crystallizing the amorphous silicon thin film or activating the dopant, the heat treatment temperature affects the process time and the reliability of the crystallized polysilicon thin film or device.

일반적으로 LCD 또는 OLED에 사용되는 유리기판은 보로실리게이트 계열의 유리기판으로서 500℃이상에 장시간 노출될 경우에 유리의 유동도 증가와 이에 다른 기계적 강도의 저하에 따라 열변형이 발생되며, 국부적으로 온도편차가 발생되면 변형이나 손상이 더욱 심하게 된다. 즉, 유리기판은 가열 또는 냉각 중에 내부와 모서리 및 외부의 가열속도가 다르게 되어 온도차가 발생되며, 이러한 온도차에 의하여 유리기판에 열적 응력이 발생되어 변형이 유발된다. 또한, 유리기판은 일정한 온도로 유지될 때도 온도분포가 균일하지 않으면 열응력에 의한 변형이 발생되며 치밀화 현상에 의한 수축정도가 불균일하여 변형이 발생된다. In general, glass substrates used in LCDs or OLEDs are borosilicate glass substrates, and when they are exposed to 500 ° C. or more for a long time, thermal deformation occurs due to an increase in glass flow rate and other mechanical strengths. Deviation or damage is more severe when temperature deviations occur. That is, the glass substrate has a different heating rate between the inside, the edge, and the outside during heating or cooling, and a temperature difference is generated, and thermal stress is generated on the glass substrate by the temperature difference, thereby causing deformation. In addition, even when the glass substrate is maintained at a constant temperature, if the temperature distribution is not uniform, deformation occurs due to thermal stress, and shrinkage occurs due to uneven shrinkage due to densification.

따라서, 유리기판은 600℃ 이상에서 열처리가 진행될 때 유리기판의 국부적인 가열과 이에 따른 불균일한 응력에 의한 유리기판의 변형을 방지할 수 있는 수단이 필요하게 된다. Therefore, the glass substrate needs a means capable of preventing deformation of the glass substrate due to local heating of the glass substrate and consequently uneven stress when the heat treatment is performed at 600 ° C. or higher.

기존에 고상 결정화 또는 금속유도 결정화 방법을 사용하여 유리기판을 열처리하는 장치로는 수평 연속로와 수직 관상로가 있다. 상기 수평 연속로는 수십 미터에 달하는 긴 로의 내부로 컨베이어 또는 롤러를 사용하여 유리기판을 이송하며 열처리하는 장치이다. 이러한 수평 연속로는 유리기판의 손상과 변형을 방지하기 위해서 유리기판의 온도를 완만하게 상승 및 하강시키면서 열처리하게 되므로, 전체적인 로의 길이가 길어지게 된다. 따라서, 수평 연속로는 로의 길이를 줄이는 것이 어려우며, 열처리 공정시간이 수 시간 내지 수십 시간으로 길어지게 된다. 또한, 수평 연속로는 열처리시간이 길게 되므로 유리기판의 변형을 막기 위해서는 열처리 온도를 높이는데 한계가 있다. Conventionally, the apparatus for heat-treating a glass substrate by using a solid phase crystallization or metal induced crystallization method includes a horizontal continuous furnace and a vertical tubular furnace. The horizontal continuous furnace is a device that transfers and heat-treats a glass substrate using a conveyor or a roller into a long furnace of several tens of meters. The horizontal continuous furnace is heat treated while gently raising and lowering the temperature of the glass substrate in order to prevent damage and deformation of the glass substrate, so that the length of the overall furnace becomes long. Therefore, it is difficult to reduce the length of the furnace in a horizontal continuous furnace, and the heat treatment process time is lengthened to several hours to several tens of hours. In addition, the horizontal continuous furnace has a long heat treatment time, there is a limit to increase the heat treatment temperature in order to prevent the deformation of the glass substrate.

한편, 수직 관상로는 수직으로 형성되는 로 내부에 석영(quartz) 또는 실리콘 카바이드(SiC) 보트에 유리기판을 수직방향으로 여러 장 장착하여 한번에 열처 리하는 장치이다. 이러한 수직 관상로는 유리기판의 외측에서 열을 가하여 열처리를 하게 되므로 유리기판의 내측과 외측 사이에 온도차가 발생하게 되며, 특히, 유리기판이 큰 경우에 유리기판의 내측과 외측의 가열 및 냉각 속도 차이가 크게 되어 유리기판의 변형이 심하게 발생된다. 또한, 유리기판은 보트와 접촉되는 부위와 그렇지 않은 부위사이의 가열 및 냉각속도가 다르기 때문에 균일한 가열 및 냉각이 어렵게 된다. 따라서, 수직 관상로는 유리기판의 내측과 외측의 가열 및 냉각 속도 차이를 줄이기 위해서 분당 5℃정도로 서서히 가열 및 냉각시키게 되므로 공정시간이 길어지는 문제점이 있다. 또한, 유리기판은 수직관상로의 보트에 지지되어 장착되므로 500℃ 이상의 온도에서 장시간 열처리하게 되면 자체 하중에 의하여 처짐 현상이 발생되므로, 수직관상로는 600℃이상의 온도에서 진행되는 도펀트 활성화나 고상 결정화 열처리에 사용되지 못하고 500℃미만의 열처리 장비로만 사용되는 문제점이 있다.On the other hand, the vertical tubular furnace is a device for heat treatment at a time by mounting a plurality of glass substrates in a vertical direction in a quartz or silicon carbide (SiC) boat in a vertically formed furnace. Since the vertical tubular furnace is heat-treated by applying heat from the outside of the glass substrate, a temperature difference occurs between the inside and the outside of the glass substrate. In particular, when the glass substrate is large, the heating and cooling rates of the inside and the outside of the glass substrate are large. The difference is large and the glass substrate is severely deformed. In addition, the glass substrate is difficult to uniformly heat and cool because the heating and cooling rate is different between the portion in contact with the boat and the other portion is not. Therefore, the vertical tubular furnace is gradually heated and cooled to about 5 ℃ per minute in order to reduce the difference between the heating and cooling rate of the inside and outside of the glass substrate has a problem that the process time is long. In addition, the glass substrate is supported by the boat of the vertical tubular furnace, so if the heat treatment is performed for a long time at a temperature of 500 ° C. or higher, sagging occurs due to its own load. There is a problem that can not be used for heat treatment, but only used as a heat treatment equipment less than 500 ℃.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열을 동시에 사용하여 LCD 또는 OLED와 같은 평판디스플레이 패널에 사용되는 유리기판의 표면에 형성되는 비정질실리콘 박막의 결정화 또는 다결정실리콘 박막의 도펀트 활성화 공정을 포함하는 반도체 소자의 열처리 공정을 보다 높은 온도에서 빠르게 수행하면서 반도체 소자의 변형을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention for solving the above problems is the crystallization of the amorphous silicon thin film formed on the surface of the glass substrate used for flat panel display panels such as LCD or OLED by using the heating by the lamp heater and the induction heating by the induced electromotive force at the same time Another object of the present invention is to provide a heat treatment system of a semiconductor device capable of preventing deformation of the semiconductor device while rapidly performing a heat treatment process of a semiconductor device including a dopant activation process of a polysilicon thin film at a higher temperature.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명의 반도체 소자의 열처리 시스템은 반도체 소자를 열처리하는 반도체 소자의 열처리 시스템에 있어서, 상기 반도체 소자와 상기 반도체 소자가 안착되는 지지판이 안착되어 이송되는 장입부와, 소정 온도까지 단계적으로 유지 온도가 각각 설정되어 독립적으로 제어되는 적어도 두 개의 가열로를 포함하며 상기 장입부에서 이송되는 상기 반도체를 상기 소정 온도로 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 접하여 설치되어 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열에 의하여 반도체 소자를 소정의 열처리 온도에서 열처리하는 공정부와, 상기 열처리 온도부터 소정의 냉각 온도까지 단계적으로 유지 온도가 각각 설정되어 독립적으로 제어되는 적어도 두 개의 가열로를 포함하며 열처리 공정이 수행되어 상기 공정부로부터 이송되는 반도체 소자를 소정의 냉각 온도까지 냉각하는 냉각부 및 소정의 냉각온도까지 냉각되어 이송되는 상기 반도체 소자를 소정 온도까지 균일하게 냉각시켜 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 공정부는 상기 반도체 소자가 이송되어 열처리가 진행되는 공간을 형성하는 내부하우징과 상기 내부하우징 내부의 상부 또는 하부의 소정 영역에 설치되는 다수개의 램프를 포함하는 램프히터와 대략 판상 또는 다수의 블록으로 형성되며, 상기 내부하우징과 상기 램프히터 사이에서 적어도 상기 램프히터가 설치된 영역에 상응하는 영역에 설치되는 제1흑체와 대략 블럭 형태로 형성되며 상기 내부하우징 외부의 상부와 하부에 각각 설치되는 자성코아 및 상기 자성코아에 권선되는 유도코일을 포함할 수 있다. 또한, 상기 공정부는 상기 내부하우징 내부에서 상기 반도체 소자를 사이에 두고 상기 제1흑체와 대향하도록 형성되는 제 2흑체를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 공정부는 상기 내부하우징 하부에 설치되며 반도체소자와 지지판을 지지하여 이송하는 롤러를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 공정부는 상기 내부하우징의 면적에 상응하는 면적의 판상으로 형성되며 상기 내부하우징과 자성코아 사이에 설치되는 단열판을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 램프히터는 할로겐램프로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1흑체 및 제2흑체는 실리콘카바이드 또는 실리콘카바이드가 코팅된 탄소체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 내부하우징과 단열판은 석영으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 유도코일은 자성코아의 내부하우징에 대향되는 면에 형성되는 유도코일홈에 권선되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 자성코아는 상기 단열판과 소정 간극 이격되어 설치되며, 외부로부터 공급되는 냉각가스에 의하여 냉각되도록 형성될 수 있으며, 철 또는 페라이트 분말과 에폭시의 복합재료로 형성되는 것이 바람직하다. In order to solve the above problems, the heat treatment system of the semiconductor device of the present invention is a heat treatment system of the semiconductor device for heat-treating the semiconductor device, the charging unit for seating and transporting the semiconductor device and the support plate on which the semiconductor device is seated And a heating unit for heating the semiconductor transferred from the charging unit to the predetermined temperature, the heating unit including at least two heating furnaces each of which is independently controlled by setting the holding temperature step by step to a predetermined temperature, The process unit for heat-treating the semiconductor element at a predetermined heat treatment temperature by the heating by the lamp heater and the induction electromotive force by the induced electromotive force, and the holding temperature is set step by step from the heat treatment temperature to a predetermined cooling temperature, respectively, independently controlled Heat treatment process including at least two furnaces And a cooling unit which is performed to cool the semiconductor element transferred from the process unit to a predetermined cooling temperature, and a discharge unit which uniformly cools and discharges the semiconductor element cooled and conveyed to a predetermined cooling temperature to a predetermined cooling temperature. do. In this case, the process unit may include a lamp heater including an inner housing for forming a space in which the semiconductor element is transferred and undergoing heat treatment, and a plurality of lamps installed in a predetermined area of an upper or lower portion of the inner housing, and a plate or a plurality of blocks. And a first black body disposed in an area corresponding to at least a region in which the lamp heater is installed, between the inner housing and the lamp heater, and formed in a substantially block shape and respectively installed on the upper and lower portions of the inner and outer sides of the inner housing. It may include a core and an induction coil wound around the magnetic core. The process unit may further include a second black body formed to face the first black body with the semiconductor device interposed therebetween. The process unit may further include a roller installed below the inner housing and supporting and transporting the semiconductor device and the support plate. The process unit may further include a heat insulation plate formed in a plate shape having an area corresponding to the area of the inner housing and installed between the inner housing and the magnetic core. In this case, the lamp heater may be formed of a halogen lamp. In addition, the first black body and the second black body may be formed of silicon carbide or silicon carbide coated carbon body. In addition, the inner housing and the heat insulating plate may be formed of quartz. In addition, the induction coil may be wound around an induction coil groove formed on a surface of the magnetic core facing the inner housing. In addition, the magnetic core is installed to be spaced apart from the insulating plate by a predetermined gap, it may be formed to be cooled by the cooling gas supplied from the outside, it is preferable to be formed of a composite material of iron or ferrite powder and epoxy.

또한, 본 발명에서 상기 공정부는 이송되는 반도체 소자의 열처리가 진행되는 공간을 형성하는 내부하우징과 상기 내부하우징 내부의 상부와 하부에 소정 영역으로 설치되는 램프히터와 적어도 상기 램프히터가 설치된 영역에 상응하는 면적을 갖는 대략 판상으로 형성되며, 상기 램프히터 내측의 상하에 각각 설치되는 가열흑체와 대략 블럭 형태로 형성되며 상기 내부하우징 외부의 상부와 하부에 설치되는 자성코아 및 상기 자성코아에 권선되는 유도코일을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 가열흑체는 실리콘카바이드 또는 실리콘카바이드가 코팅된 탄소체로 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the process unit corresponds to an internal housing for forming a space in which heat treatment of the semiconductor device to be transferred is progressed, a lamp heater installed as a predetermined region in upper and lower portions of the inner housing, and at least an area in which the lamp heater is installed. It is formed in an approximately plate shape having an area to be formed, and the heating black body is installed in each of the upper and lower sides of the lamp heater and formed in a substantially block shape, the magnetic core is installed on the upper and lower parts of the outer housing and the induction winding to the magnetic core It may be formed including a coil. In this case, the heating black body may be formed of silicon carbide or a carbon body coated with silicon carbide.

또한, 본 발명에서 상기 반도체 소자는 유기기판에 형성되는 비정질실리콘 박막, 유리기판에 형성된 다결정실리콘 박막, 반도체 소자가 형성되는 유리기판을 포함하는 반도체 소자 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자는 액정디스플레이 또는 유기발광 디스플레이 장치에 사용되는 박막트랜지스터일 수 있다. The semiconductor device may be any one of semiconductor devices including an amorphous silicon thin film formed on an organic substrate, a polysilicon thin film formed on a glass substrate, and a glass substrate on which a semiconductor device is formed. In addition, the semiconductor device may be a thin film transistor used in a liquid crystal display or an organic light emitting display device.

또한, 본 발명에서 상기 열처리는 상기 비정질실리콘 박막의 고상결정화, 금속유도결정화, 금속유도측면결정화, 이온 주입된 다결정실리콘 박막의 활성화, 유리기판의 프리컴팩션 처리 중의 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 열처리는 400℃ 내지 1000℃ 사이의 온도에서 수행될 수 있다.In the present invention, the heat treatment may be any one of solid phase crystallization of the amorphous silicon thin film, metal induced crystallization, metal induced side crystallization, activation of the ion implanted polysilicon thin film, and precompaction treatment of the glass substrate. In addition, the heat treatment may be carried out at a temperature between 400 ℃ to 1000 ℃.

또한, 본 발명에서 상기 반도체 소자는 3mm 내지 10mm 두께의 석영으로 형성되는 지지판에 안착되어 이송될 수 있다. 또한, 상기 지지판은 상기 반도체 소자보다 그 폭과 길이가 적어도 10mm 크게 형성될 수 있다. 상기 지지판은 상기 반도체 소자가 안착되는 영역의 대각선 방향으로 적어도 4개의 탈착홀이 형성될 수 있다. 이때, 상기 탈착홀은 상기 안착되는 반도체 소자의 각 외측으로부터 10mm이내의 영역에 형성되며, 3mm보다 작은 직경 또는 폭의 원형 또는 사각형상으로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, the semiconductor device may be transported by being seated on a support plate formed of quartz having a thickness of 3 mm to 10 mm. In addition, the support plate may be formed at least 10 mm wider and longer than the semiconductor device. At least four detachment holes may be formed in the support plate in a diagonal direction of a region in which the semiconductor device is seated. In this case, the removal hole is formed in a region within 10mm from each outside of the semiconductor element to be seated, preferably formed in a circular or square shape having a diameter or width smaller than 3mm.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템의 구성도를 나타낸다. 도 2는 반도체 소자의 열처리 시스템을 구성하는 장입부의 정면도를 나타낸다. 도 3은 장입부를 구성하는 서스셉터의 평면도를 나타낸다. 도 4a는 가열부 를 구성하는 가열로의 단면 사시도를 나타낸다. 도 4b는 도 4a의 가열로가 서로 연결되는 부위에 대한 단면 사시도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공정부의 외부 사시도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공정부의 내부하우징과 램프히터 및 롤러를 포함하는 부분의 사시도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공정부의 단면도를 나타낸다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 사시도를 나타낸다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 유도가열 부위를 나타내는 개략 단면도를 나타낸다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정부의 단면도를 나타낸다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 유도가열 부위를 나타내는 개략 단면도이다. 도 12a는 반도체 소자의 열처리 시스템을 구성하는 배출부의 정면도를 나타낸다. 도 12b는 도 12a의 측면도를 나타낸다. 도 13a는 배출부를 구성하는 냉각서스셉터의 평면도를 나타낸다. 도 13b는 도 13a의 A-A 단면도를 나타낸다. 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템에서 실시되는 열처리의 공정 조건을 나타내는 그래프이다. 도 15는 유도 코일의 전류에 따른 비정질 실리콘 박막의 결정화 정도를 나타내는 UV 곡선 기울기 변화에 대한 그래프를 나타낸다. 도 16a 내지 도 16d는 유도 코일의 인가 전류가 0A, 20A, 30A, 40A일 때 각각 결정질 실리콘 박막의 라만 스펙트럼 변화를 나타내는 그래프이다. 도 17은 MILC 결정화 공정 후 유도 코일의 전류에 따른 결정 MILC 성장거리를 나타내는 그림이다. 도 18은 공정부의 가열온도와 할로겐램프의 전력량에 따른 면저항 및 UV 곡선 기울기 변화를 나타내는 그래프이다. 도 19는 유리기판의 각 위치에서 시간에 따른 온도변화 를 나타내는 그래프이다. 1 shows a configuration of a heat treatment system of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 2 shows a front view of a charging unit constituting the heat treatment system of the semiconductor device. 3 shows a plan view of the susceptor constituting the charging unit. 4A is a sectional perspective view of a heating furnace constituting a heating unit. FIG. 4B is a sectional perspective view of a portion where the heating furnaces of FIG. 4A are connected to each other. FIG. 5 is an external perspective view of a process unit according to an exemplary embodiment of the present invention. 6 is a perspective view of a part including an inner housing of the process unit and a lamp heater and a roller according to an embodiment of the present invention. 7 is a sectional view of a process unit according to an embodiment of the present invention. 8 is a perspective view of a magnetic core and an induction coil according to an embodiment of the present invention. 9 is a schematic cross-sectional view showing the induction heating portion of the magnetic core and the induction coil according to an embodiment of the present invention. 10 is a sectional view of a process unit according to another exemplary embodiment of the present invention. 11 is a schematic cross-sectional view showing an induction heating portion of a magnetic core and an induction coil according to another embodiment of the present invention. 12A shows a front view of the discharge portion constituting the heat treatment system of the semiconductor element. 12B shows the side view of FIG. 12A. 13A is a plan view of the cooling susceptor constituting the discharge portion. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 13A. 14 is a graph showing process conditions of heat treatment performed in the heat treatment system of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. FIG. 15 is a graph illustrating a change in slope of a UV curve indicating a degree of crystallization of an amorphous silicon thin film according to a current of an induction coil. FIG. 16A to 16D are graphs showing changes in Raman spectra of crystalline silicon thin films, respectively, when the applied current of induction coils is 0A, 20A, 30A, 40A. 17 is a diagram showing the crystal MILC growth distance according to the current of the induction coil after the MILC crystallization process. FIG. 18 is a graph illustrating changes in sheet resistance and UV curve slope according to heating temperature of a process unit and power amount of a halogen lamp. 19 is a graph showing the temperature change with time at each position of the glass substrate.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템은, 도 1을 참조하면, 장입부(100)와 가열부(200)와 공정부(300)와 냉각부(400) 및 배출부(500)를 포함하여 형성된다. 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 장입부(100)부터 배출부(500)가 서로 접하여 연속적으로 설치되어 가열부(200)와 공정부(300)와 냉각부(400)내의 열처리 공간에 외부의 공기가 유입되는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 각 구성부가 독립적으로 제어되는 온도 제어 모듈과 독립적으로 구동되는 수평이송수단을 구비하여 형성되므로 각 구성부 별로 단계적으로 온도를 올리거나 내리면서 열처리를 수행할 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 열처리되는 반도체 소자의 변형이 발생되지 않도록 반도체 소자를 별도의 지지판(setter)에 안착시켜 이송하면서 열처리를 수행하게 된다. 따라서, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 단계적으로 반도체 소자의 온도를 상승시키면서 반도체 소자의 변형 또는 손상을 방지할 수 있게 되므로 보다 빠른 시간 내에 반도체 소자의 열처리를 수행할 수 있게 된다. 또한, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 반도체 소자의 변형을 방지하면서 빠른 시간 내에 열처리를 수행하게 되므로 보다 높은 온도, 즉 600℃이상의 온도에서도 유리기판을 포함하는 반도체 소자의 열처리가 가능하게 된다. 상기 반도체 소자의 열처리 시스템에 의하여 열처리되는 반도체 소자(10)는 열처리가 필요한 다양한 반도체 소자를 의미하며, 상부에 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판, 다결정실리콘 TFT가 형성된 유리기판을 포함한다. 또한, 반도체 소자는 상면에 반도체 박막을 형성하기 위하여 예비수축(pre- compaction)이 필요한 유리기판을 포함한다. 이하에서는 반도체 소자가 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판인 경우에 대하여 설명한다.In the heat treatment system of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, referring to FIG. 1, the charging unit 100, the heating unit 200, the process unit 300, the cooling unit 400, and the discharge unit 500 may be used. It is formed to include. In the heat treatment system of the semiconductor device, the charging unit 100 to the discharge unit 500 are continuously installed in contact with each other so that external air is supplied to the heat treatment space in the heating unit 200, the processing unit 300, and the cooling unit 400. It will prevent the inflow. In addition, the heat treatment system of the semiconductor device is formed with a horizontal transfer means that is driven independently of the temperature control module that each component is independently controlled, so that the heat treatment can be performed by increasing or decreasing the temperature step by step for each component. . In addition, the heat treatment system of the semiconductor device performs heat treatment while the semiconductor device is seated on a separate setter so as not to be deformed. Accordingly, the heat treatment system of the semiconductor device may prevent deformation or damage of the semiconductor device while gradually increasing the temperature of the semiconductor device, thereby performing heat treatment of the semiconductor device in a shorter time. In addition, since the heat treatment system of the semiconductor device performs heat treatment within a short time while preventing deformation of the semiconductor device, heat treatment of the semiconductor device including the glass substrate is possible even at a higher temperature, that is, a temperature of 600 ° C. or higher. The semiconductor device 10, which is heat treated by the heat treatment system of the semiconductor device, refers to various semiconductor devices requiring heat treatment, and includes a glass substrate on which an amorphous silicon thin film is formed and a glass substrate on which a polysilicon TFT is formed. In addition, the semiconductor device includes a glass substrate that requires pre-compression in order to form a semiconductor thin film on the upper surface. Hereinafter, a case in which the semiconductor device is a glass substrate on which an amorphous silicon thin film is formed will be described.

먼저, 반도체 소자의 열처리 시스템의 전체적인 구성을 설명한다. First, the whole structure of the heat treatment system of a semiconductor element is demonstrated.

상기 장입부(100)는 열처리되는 반도체 소자를 소정 온도로 예열 하여 상기 가열부(200)로 이송하게 된다. 상기 장입부(100)는 반도체 소자 즉, 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판이 변형되지 않도록 지지하면서 소정온도(예를 들면 200℃)까지 균일하게 예열 하게 된다. The charging unit 100 preheats the semiconductor element to be heated to a predetermined temperature and transfers it to the heating unit 200. The charging unit 100 is uniformly preheated to a predetermined temperature (for example, 200 ° C.) while supporting the semiconductor device, that is, the glass substrate on which the amorphous silicon thin film is formed so as not to be deformed.

상기 가열부(200)는 이송되는 반도체 소자를 소정의 온도로 가열하여 상기 공정부(300)로 이송하게 된다. 상기 가열부(200)는 독립적으로 온도가 제어되는 적어도 2개의 가열로(furnace)(210)를 포함하여 구성되며, 열처리 온도를 고려하여 적정한 수로 구성된다. 따라서, 상기 가열부(200)는 각 가열로(210)가 각각 단계별로 적정한 온도로 설정되어 유지되며, 바람직하게는 마지막 가열로는 설정온도를 열처리 온도로 설정하여 가열부(200)에서 일부 열처리가 진행될 수 있도록 한다. 예를 들면, 반도체 소자의 열처리 온도가 600℃이면, 상기 가열부(200)는 바람직하게는 3개의 가열로(210)를 포함하여 구성되며, 상기 장입부(100)에 연결된 첫 번째 가열로는 장입부(100)의 예열온도를 고려하여 300℃이상으로 유지되며, 두 번째 로와 세 번째 가열로는 열처리 온도인 600℃이상으로 유지하게 된다. 즉, 반도체 소자는 저온에서는 빠르게 가열온도를 상승시켜도 변형이 방지될 수 있으나, 고온에서는 변형이 발생할 가능성이 있으므로 서서히 가열온도를 상승시키는 것이 바람직 하게 된다. 따라서, 상기 가열부(200)는 가열로(210)의 유지 온도를 저온에서는 빠르게 가열되고, 고온에서는 서서히 가열되도록 설정하는 것이 바람직하게 된다.The heating unit 200 heats the transferred semiconductor element to a predetermined temperature and transfers the same to the process unit 300. The heating unit 200 is configured to include at least two furnaces (furnace) 210, the temperature is independently controlled, is composed of an appropriate number in consideration of the heat treatment temperature. Therefore, the heating unit 200 is maintained at each heating furnace 210 is set to the appropriate temperature step by step, preferably, the last heating furnace by setting the set temperature to the heat treatment temperature, the heat treatment part 200 in the heating unit 200 Allow to proceed. For example, when the heat treatment temperature of the semiconductor device is 600 ° C, the heating unit 200 preferably includes three heating furnaces 210, and the first heating furnace connected to the charging unit 100 is provided. Considering the preheating temperature of the charging unit 100 is maintained at 300 ℃ or more, the second furnace and the third heating furnace is maintained at 600 ℃ or more heat treatment temperature. That is, the deformation of the semiconductor device can be prevented even if the heating temperature is rapidly increased at low temperatures. However, since the deformation may occur at high temperatures, it is preferable to gradually increase the heating temperature. Therefore, it is preferable that the heating unit 200 is set such that the holding temperature of the heating furnace 210 is rapidly heated at low temperature and gradually heated at high temperature.

상기 공정부(300)는 이송된 반도체 소자를 소정의 열처리 온도에서 열처리하게 되며, 열처리가 종료되면 소정 온도로 유지되는 상기 냉각부(400)로 이송하게 된다. 상기 공정부(300)는 상기 가열부(200)에 접하여 설치되며 할로겐램프로 구성되는 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열에 의하여 이송되는 반도체 소자를 순간적으로 높은 온도로 가열하게 된다. 따라서, 상기 공정부(300)는 반도체 소자를 순간적으로 높은 온도로 가열하며, 반도체 소자의 변형을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 상기 공정부(300)는 유도기전력의 발생을 위한 자성코아와 유도코일을 포함하여 형성된다. The process unit 300 heat-processes the transferred semiconductor element at a predetermined heat treatment temperature, and transfers the transferred semiconductor element to the cooling unit 400 maintained at a predetermined temperature when the heat treatment is completed. The process unit 300 is installed in contact with the heating unit 200 and heats the semiconductor element transferred by heating by a lamp heater composed of a halogen lamp and induction heating by induction electromotive force to a high temperature instantaneously. Accordingly, the process unit 300 may heat the semiconductor device to a high temperature instantaneously and prevent deformation of the semiconductor device. Therefore, the process unit 300 is formed to include a magnetic core and an induction coil for the generation of induced electromotive force.

상기 냉각부(400)는, 가열부(200)와 마찬가지로, 독립적으로 온도가 제어되는 적어도 2개의 가열로(furnace)(410)로 구성되며, 열처리 온도를 고려하여 적정한 수로 구성된다. 예를 들면, 반도체 소자의 열처리 온도가 600℃이면, 상기 냉각부(400)는 바람직하게는 3개의 가열로(410)를 포함하여 구성되며, 상기 공정부(300)에 연결된 첫 번째 가열로는 공정부(300)의 열처리 온도로 유지되며, 두 번째 가열로는 500℃정도로 유지하며, 세 번째 가열로는 배출 온도를 고려하여 300℃이하로 유지하게 된다. 따라서, 상기 냉각부(400)는 보다 빠른 시간 내에 반도체 소자를 냉각시키는 것이 가능하게 된다. 상기 냉각부(400)는 이송된 반도체 소자를 단계별로 소정 온도로 냉각시킨 후 상기 배출부(500)로 이송하게 된다. The cooling unit 400, like the heating unit 200, is composed of at least two furnaces (410) in which the temperature is independently controlled, it is composed of an appropriate number in consideration of the heat treatment temperature. For example, when the heat treatment temperature of the semiconductor device is 600 ° C, the cooling unit 400 preferably includes three heating furnaces 410, and the first heating furnace connected to the processing unit 300 is provided. It is maintained at the heat treatment temperature of the process unit 300, the second heating furnace is maintained at about 500 ℃, the third heating furnace is maintained below 300 ℃ in consideration of the discharge temperature. Therefore, the cooling unit 400 can cool the semiconductor device within a faster time. The cooling unit 400 cools the transferred semiconductor element to a predetermined temperature step by step and then transfers it to the discharge unit 500.

상기 배출부(500)는 이송된 반도체 소자의 변형이 발생되지 않는 소정 온도( 일반적으로 100℃ 이하)까지 반도체 소자가 변형되지 않도록 균일하게 냉각시켜 다음 공정으로 이송하게 된다. 따라서, 상기 냉각부(400)는 이송되는 반도체 소자가 균일하게 냉각될 수 있도록 하는 다양한 냉각수단을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 배출부(500)는 반도체 소자의 균일한 냉각을 위하여 반도체 소자의 상면을 가열할 수 있는 가열수단을 구비할 수 있다. The discharge part 500 is uniformly cooled so that the semiconductor device is not deformed to a predetermined temperature (generally 100 ° C. or less) at which deformation of the transferred semiconductor device does not occur and is then transferred to the next process. Therefore, the cooling unit 400 may be formed to include various cooling means for uniformly cooling the semiconductor device to be transferred. In addition, the discharge part 500 may be provided with a heating means for heating the upper surface of the semiconductor device for uniform cooling of the semiconductor device.

다음은 반도체 소자의 열처리 시스템의 각 구성부에 대하여 설명한다.Next, each component part of the heat treatment system of a semiconductor element is demonstrated.

상기 장입부(100)는, 도 2를 참조하면, 반도체 소자(10) 및 지지판(20)이 안착되어 예열 되는 서스셉터(susceptor)(110)와 상기 서스셉터(110)를 상하로 이송하는 상하이송수단(130) 및 상기 지지판(20)을 좌우로 이송하는 수평이송수단(140)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 장입부(100)는 상기 서스셉터(110)의 상부에 설치되어 상기 반도체 소자(10)를 추가적으로 예열 하는 보조예열수단(150)이 포함되어 형성될 수 있다. 상기 장입부(100)는 반도체 소자(10)가 상온 보다 높은 소정 온도로 유지되는 가열부(200) 내부로 이송되면서 급격한 온도변화와 국부적 온도차에 의하여 변형 또는 손상되는 것을 방지하기 위해서, 반도체 소자를 소정 온도로 예열하여 이송하게 된다. 한편, 상기 장입부(100)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 대기 상태에서 반도체 소자를 예열하도록 형성되었으나, 필요한 경우에는 서스셉터(110)를 외부와 차단하는 별도의 케이스(도면에 표시하지 않음)가 장착될 수 있으며, 케이스 내부에 특정한 가스를 공급하여 분위기를 형성할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 2, the charging unit 100 may move a susceptor 110 and the susceptor 110 up and down where the semiconductor device 10 and the support plate 20 are seated and preheated. It is formed to include the transport means 130 and the horizontal transport means 140 for transporting the support plate 20 to the left and right. In addition, the charging unit 100 may be formed on the susceptor 110 to include an auxiliary preheating means 150 for preheating the semiconductor device 10. The charging unit 100 is used to prevent the semiconductor device 10 from being deformed or damaged by a sudden temperature change and a local temperature difference while being transferred into the heating unit 200 maintained at a predetermined temperature higher than room temperature. It is preheated to a predetermined temperature and transferred. Meanwhile, as shown in FIG. 2, the charging unit 100 is formed to preheat the semiconductor device in the standby state, but if necessary, a separate case for blocking the susceptor 110 from the outside (not shown in the drawing). ) Can be mounted, it can be possible to supply a specific gas to the inside of the case to form the atmosphere.

상기 지지판(20)은 바람직하게는 3mm ∼ 10mm 두께의 석영(quartz) 재질로 형성되며, 열처리 과정에서 상면에 반도체 소자(10)를 안착시켜 이송하게 된다. 상기 지지판(20)은 두께가 3mm보다 얇게 되면 열처리 과정 중에 변형될 우려가 있으며, 10mm보다 두껍게 되면 가열되는데 시간이 많이 소요되어 반도체 소자의 열처리 속도가 저하되는 문제가 있다. 또한, 상기 지지판(20)은 반도체 소자를 지지하는 동시에 전도된 열로 반도체 소자(10)를 가열하게 되므로 반도체 소자(10)의 균일한 예열을 위해서는 그 폭과 길이가 상부에 안착되는 반도체 소자(10)의 폭과 길이보다 크게 형성되며, 바람직하게는 적어도 10mm이상 크게 형성된다. 상기 지지판(20)은 바람직하게는 석영 재질로 형성되나 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니며, 알루미나 나이트라이드, 보론 나이트라이드와 같은 세라믹 재질을 포함하는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.The support plate 20 is preferably formed of a quartz material having a thickness of 3 mm to 10 mm, and is transported by mounting the semiconductor device 10 on the upper surface during the heat treatment process. If the thickness of the support plate 20 is thinner than 3mm, there is a fear that the support plate 20 is deformed during the heat treatment process. If the thickness of the support plate 20 is larger than 10mm, it takes a long time to heat, and thus the heat treatment rate of the semiconductor device is lowered. In addition, the support plate 20 supports the semiconductor element and simultaneously heats the semiconductor element 10 with conducted heat, so that the width and the length of the semiconductor element 10 are mounted on the upper portion for uniform preheating of the semiconductor element 10. It is formed larger than the width and length of), preferably is formed at least 10mm or more. The support plate 20 is preferably formed of a quartz material, but is not limited thereto, but may be formed of various materials including ceramic materials such as alumina nitride and boron nitride, and the material is limited thereto. It is not.

상기 지지판(20)은 상부에 안착되는 반도체 소자(10)를 탈착하기 위한 탈착홀(22)이 상하로 관통되어 형성되며 바람직하게는 상기 반도체 소자(10)가 안착되는 영역에서 대각선 방향으로 적어도 4개의 홀로 형성된다. 상기 탈착홀(22)은 상기 반도체 소자(10)의 대각선 방향 또는 각 측면의 중앙에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 탈착홀(22)은 수평 단면의 직경 또는 폭이 3mm보다 작은 원형 또는 사각형상으로 형성되며, 바람직하게는 반도체 소자(10)의 측면으로부터 10mm이내의 위치에 형성된다. 상기 탈착홀(22)이 10mm보다 안쪽으로 형성되면 열처리과정에서 탈착홈(22) 주위로 반도체 소자(10)의 온도분포가 불균일하게 되며, 반도체 소자(10)의 유리기판이 변형될 수 있다. 또한, 상기 탈착홀(22)의 크기가 3mm보다 크게 되면 고온에서 열처리시 반도체 소자(10)의 유리기판이 국부적으로 처지는 현상이 발생하게 된다. The support plate 20 is formed by penetrating up and down a detachment hole 22 for detaching the semiconductor device 10 seated on the upper portion. Preferably, at least 4 in a diagonal direction in the region where the semiconductor device 10 is seated. Formed of two holes. The detachment hole 22 may be formed at a position corresponding to the diagonal direction of the semiconductor device 10 or the center of each side surface. The detachable hole 22 is formed in a circular or rectangular shape having a diameter or width of the horizontal cross section smaller than 3 mm, and is preferably formed within 10 mm from the side surface of the semiconductor device 10. When the desorption hole 22 is formed inward of 10 mm, the temperature distribution of the semiconductor device 10 becomes uneven around the desorption groove 22 in the heat treatment process, and the glass substrate of the semiconductor device 10 may be deformed. In addition, when the size of the detachment hole 22 is greater than 3 mm, a phenomenon in which the glass substrate of the semiconductor element 10 sags locally at high temperature may occur.

상기 서스셉터(110)는, 도 3을 참조하면, 상면(111)에 안착되는 지지판(20)보다 큰 면적을 갖는 대략 수평인 판상으로, 서스셉터(110)를 가열하는 가열수단(114)과 지지판(20)이 균일하게 가열되도록 하는 단열홈(116)을 포함하여 형성된다. 상기 서스셉터(110)는 상기 가열부(200)의 입구에 상응하는 높이로 형성된다. 또한, 상기 서스셉터(110)는 상기 지지판(20)의 수평이송수단의 하나인 롤러가 수용되는 롤러홈(118)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 서스셉터(110)는 열전도성이 큰 재질로 이루어지며, 가열수단으로부터 전도되는 열을 지지판(20)에 효율적으로 전달하게 된다. 상기 서스셉터(110)는 알루미늄 금속 또는 합금, 흑연(graphite), 알루미늄 산화물(Aluminium Oxide), 알루미늄 나이트라이드(Aluminium Nitride), 보론 나이트라이드(Boron Nitride) 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 다만 여기서 서스셉터(110)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 한편, 도 3에서 상기 지지판(20)은 서스셉터(110)의 상부에 위치하지만, 편의상 점선으로 표시하였다. 또한 상기 지지판(20)의 각 모서리 부분에 형성되는 탈착홀(22)도 점선으로 표시하였다.Referring to FIG. 3, the susceptor 110 is a substantially horizontal plate shape having an area larger than that of the support plate 20 seated on the upper surface 111, and heating means 114 for heating the susceptor 110. The support plate 20 is formed to include a heat insulating groove 116 to uniformly heat. The susceptor 110 is formed at a height corresponding to the inlet of the heating unit 200. In addition, the susceptor 110 may be formed to include a roller groove 118 to accommodate the roller which is one of the horizontal transfer means of the support plate 20. The susceptor 110 is made of a material having high thermal conductivity, and efficiently transmits heat transferred from the heating means to the support plate 20. The susceptor 110 may be formed of any one of an aluminum metal or an alloy, graphite, aluminum oxide, aluminum nitride, and boron nitride. The material of the acceptor 110 is not limited. Meanwhile, in FIG. 3, the support plate 20 is positioned above the susceptor 110, but is indicated by a dotted line for convenience. In addition, the removable holes 22 formed at each corner portion of the support plate 20 are also indicated by dotted lines.

상기 가열수단(114)은 열선 또는 램프와 같은 발열체를 구비하여 형성되며, 바람직하게는 서스셉터(110) 상면(111)의 온도를 전체적으로 균일하게 상승시킬 수 있도록 서스셉터(110)의 내부에 설치된다. 즉, 상기 가열수단(114)은 발열체가 상기 서스셉터(110)의 내부에 일정간격으로 설치되어 형성되며, 서스셉터(110)와 일체로 형성되거나 서스셉터(110)의 내부에 형성되는 홀에 삽입되어 형성될 수 있다. 한편, 상기 내부가열수단(114)은 상기 서스셉터(110)의 하면(112)에 설치되어 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 내부가열수단(114)은 바람직하게는 상기 서스셉터(110)를 200℃이상으로 가열할 수 있는 용량을 갖도록 형성된다. The heating means 114 is formed with a heating element such as a heating wire or a lamp, and is preferably installed inside the susceptor 110 so as to raise the temperature of the upper surface 111 of the susceptor 110 uniformly as a whole. do. That is, the heating means 114 is a heating element is formed by being installed at a predetermined interval inside the susceptor 110, is formed in the hole formed integrally with the susceptor 110 or inside the susceptor 110. It can be inserted and formed. On the other hand, the internal heating means 114 may be formed on the lower surface 112 of the susceptor 110 may be formed. The internal heating means 114 is preferably formed to have a capacity capable of heating the susceptor 110 to 200 ° C or more.

상기 단열홈(116)은 서스셉터(110)의 상면(111)의 중앙 영역에 소정 형상으로 형성된다. 상기 단열홈(116)은 상기 서스셉터(110)와 지지판(20)의 접촉면적을 감소시켜 서스셉터(110)로부터 지지판(116)의 중앙 영역으로 전도되는 열의 양을 조절하게 된다. 따라서, 상기 서스셉터(110)의 상면(111)에 안착되는 지지판(20)은 단열홈(116)이 형성된 영역에 접촉되는 중앙 부분과 단열홈(116)이 형성되지 않은 영역에 접촉되는 외측부분은 전도되는 열의 차이가 발생하게 되어 지지판(20)은 전체적으로 균일하게 온도가 균일하게 상승된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 서스셉터(110)는 상기 내부가열수단(114)에 의하여 상면(111)이 전체적으로 대략 균일한 온도로 가열되며, 상기 지지판(20)은 상기 서스셉터(110)의 상면에 물리적으로 접촉되어 서스셉터(110)로부터 열이 전도되어 예열 된다. 그러나, 상기 지지판(20)은 전체적으로 대기 중에 노출되는 상태로 가열되므로, 지지판(20)으로 전달되는 열은 그 일부가 지지판(20)의 외측으로부터 대기 중으로 방열 된다. 따라서, 지지판(20)은 중앙과 외측 사이에 전도되는 열은 동일한 반면 방열 되는 열의 차이가 있어 중앙과 외측 사이에 온도 편차가 발생되며, 중앙의 온도가 외측의 온도보다 높게 된다. 이러한 경우에 상기 지지판(20)의 상면에 안착된 반도체 소자(10)도 지지판(20)의 온도 편차에 따라 중앙과 외측 사이에 온도편차가 발생되어 반도체 소자의 변형을 초래하게 된다. 그러나, 상기 서스셉터 상면(111)의 중앙 영역에 단 열홈(116)이 형성되면, 지지판(116)은 단열홈(116)이 형성된 영역과 접촉되는 중앙 부분에 전도되는 열이 단열홈(116)이 형성되지 않은 영역과 접촉되는 외측부분에 전도되는 열보다 작게 된다. 따라서, 상기 지지판(20)은 외측부분에 전도되는 열의 일부가 방열 되어도 중앙 부분에 전도되는 열과 대략 동일하게 되어 전체적으로 균일하게 가열된다. 또한, 상기 지지판(20)의 상면에 안착되는 반도체 소자(10)도 전체적으로 균일하게 가열된다.The insulating groove 116 is formed in a predetermined shape in the central region of the upper surface 111 of the susceptor 110. The insulation groove 116 reduces the contact area between the susceptor 110 and the support plate 20 to adjust the amount of heat conducted from the susceptor 110 to the central region of the support plate 116. Accordingly, the support plate 20 seated on the upper surface 111 of the susceptor 110 has a central portion in contact with the region where the heat insulation grooves 116 are formed and an outer portion in contact with the region where the heat insulation grooves 116 are not formed. The difference in heat that is conducted is generated so that the temperature of the support plate 20 is uniformly increased as a whole. In more detail, the susceptor 110 is heated by the internal heating means 114 to the entire surface 111 at a substantially uniform temperature, the support plate 20 is the top surface of the susceptor 110 In physical contact with the heat is transferred from the susceptor 110 is preheated. However, since the support plate 20 is heated to be exposed to the atmosphere as a whole, part of the heat transferred to the support plate 20 is radiated from the outside of the support plate 20 to the atmosphere. Therefore, the support plate 20 has the same heat conducted between the center and the outside, while the heat dissipation is different, so that a temperature deviation occurs between the center and the outside, and the temperature of the center becomes higher than the outside temperature. In this case, the temperature difference between the center and the outside of the semiconductor device 10 seated on the upper surface of the support plate 20 also occurs due to the temperature deviation of the support plate 20, resulting in deformation of the semiconductor device. However, when the insulating groove 116 is formed in the central region of the upper surface of the susceptor 111, the support plate 116 is the heat conduction heat is conducted to the central portion in contact with the region where the insulating groove 116 is formed. This becomes smaller than the heat conducted to the outer portion in contact with the unformed area. Therefore, the support plate 20 is substantially the same as the heat conducted to the center portion even if a part of heat conducted to the outer portion is radiated heat is uniformly heated as a whole. In addition, the semiconductor device 10 mounted on the upper surface of the support plate 20 is also heated uniformly as a whole.

상기 단열홈(116)은 지지판(20) 및 반도체 소자(10)의 크기와 예열온도에 따라 서스셉터(110)의 중앙 영역에 소정의 면적과 형상으로 형성된다. 상기 단열홈(116)은, 도 3에서 보는 바와 같이 서스셉터 상면(111)의 중앙영역에서 소정 깊이와 좌우 방향으로 연장되는 소정 길이의 트렌치(trench) 형상으로 형성될 수 있으며, 전후 방향으로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 단열홈(116)은 트렌치 형상이 소정 간격으로 형성될 있다. 상기 서스셉터(110)는 바람직하게는 중앙 부분에서 서스셉터(110)의 상면에 안착되는 지지판(20) 면적의 20% 내지 70% 영역, 바람직하게는 20% 내지 50%의 영역에 단열홈(116)이 형성된다. 상기 단열홈(116)이 형성되는 영역이 지지판(20) 면적의 20%보다 작게 되면 지지판(20)의 중앙 영역에 전도되는 열을 차단하는 정도가 작게 되어 지지판(20)의 중앙 영역의 온도 상승이 크게되어 지지판(20)을 전체적으로 균일하게 예열 하는 것이 어렵게 된다. 또한, 상기 단열홈(116)이 형성되는 영역이 지지판(20) 면적의 70%보다 크게 되면 지지판(20)의 외측부분에 전도되는 열을 차단하는 정도가 크게되어 외측부분의 온도 상승이 상대적으로 작게되며 지지판(20)을 전체적으로 균일하게 예열 하는 것이 어렵게 된다.The insulating groove 116 is formed in a predetermined area and shape in the central region of the susceptor 110 according to the size and preheating temperature of the support plate 20 and the semiconductor element 10. As shown in FIG. 3, the insulating groove 116 may be formed in a trench shape having a predetermined length extending in a left and right direction at a predetermined depth in a central region of the upper surface 111 of the susceptor. Of course it can be. In addition, the insulating groove 116 may be formed in a trench shape at a predetermined interval. The susceptor 110 is preferably insulated in the area of 20% to 70%, preferably 20% to 50% of the area of the support plate 20 seated on the upper surface of the susceptor 110 in the central portion ( 116 is formed. When the area in which the heat insulation grooves 116 are formed is smaller than 20% of the area of the support plate 20, the degree of blocking heat conducted to the center area of the support plate 20 becomes small, thereby increasing the temperature of the center area of the support plate 20. This becomes large and it becomes difficult to preheat the support plate 20 uniformly as a whole. In addition, when the area in which the heat insulation grooves 116 are formed is larger than 70% of the area of the support plate 20, the degree of blocking heat conducted to the outer portion of the support plate 20 is increased, thereby increasing the temperature of the outer portion relatively. It becomes small and it becomes difficult to preheat the support plate 20 uniformly as a whole.

또한, 상기 지지판(20) 및 반도체 소자(10)의 예열온도가 상대적으로 작게 되면 즉, 상온과의 차이가 작게되면, 상기 지지판(20)의 측부로부터 방열 되는 열의 양이 상대적으로 작게 된다. 따라서, 상기 서스셉터(110)는 단열홈(116)이 상대적으로 작은 영역에 형성되어도, 상기 지지판(20)의 예열 온도를 전체적으로 균일하게 할 수 있다.In addition, when the preheating temperatures of the support plate 20 and the semiconductor element 10 are relatively small, that is, when the difference from the normal temperature is small, the amount of heat radiated from the side of the support plate 20 is relatively small. Therefore, even if the susceptor 110 is formed in a relatively small area of the insulating groove 116, the preheating temperature of the support plate 20 can be made uniform throughout.

또한, 상기 단열홈(116)은 트렌치 폭과 형성 간격이 적정하게 조정되어 형성될 수 있다. 다만, 상기 단열홈(116)은 트렌치 폭을 너무 크게 하면 지지판(20)의 중앙부분에 열이 전도되지 않은 영역과 열이 전도되는 영역이 크게 구별되어 형성되면서 오히려 지지판(20)의 중앙영역에서 온도의 불균일이 초래될 수 있다. 이러한 경우에는 지지판(20)의 상부에 안착되어 있는 반도체 소자도 중앙부분에서 예열 온도의 불균일이 초래되어 변형 또는 손상이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 단열홈(116)은 트렌치 폭을 작게 하면서 트렌치의 수를 증가시켜 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단열홈(116)은 트렌치 폭이 트렌치 형성 간격과 같거나 작게 되도록 형성되며 바람직하게는 0.5배보다 작게 되도록 형성된다. 상기 단열홈(116)은 트렌치 폭이 트렌치의 형성간격보다 크게 되면 지지판(20)에 전도되는 열이 차단되는 정도가 크게 되어 오히려 단열홈(116)이 형성된 내측 부분의 온도가 낮게 될 수 있다. 예를 들면, 상기 단열홈(116)은 트렌치 폭은 1mm 내지 3mm, 트렌치의 형성간격은 3 mm 내지 6 mm가 되도록 형성될 수 있다.  In addition, the insulating groove 116 may be formed by adjusting the trench width and the forming interval appropriately. However, when the trench width 116 is too large, an area in which heat is not conducted and an area in which heat is conducted are formed in the central portion of the support plate 20. Unevenness of temperature can result. In this case, the semiconductor element mounted on the upper portion of the support plate 20 may also cause deformation or damage due to non-uniformity of preheating temperature in the center portion. Therefore, the insulating groove 116 is preferably formed by increasing the number of trenches while reducing the trench width. In addition, the insulation groove 116 is formed so that the trench width is equal to or smaller than the trench formation interval, and is preferably formed to be smaller than 0.5 times. When the trench width 116 is greater than the trench spacing, the heat conduction to the support plate 20 is blocked so that the temperature of the inner portion in which the heat insulation grooves 116 are formed may be lowered. For example, the insulating groove 116 may be formed so that the trench width is 1mm to 3mm, the forming interval of the trench is 3mm to 6mm.

또한, 상기 단열홈(116)은 지지판(20)과 서스셉터(110)가 직접 접촉되지 않 도록 소정 깊이로 형성된다. 다만, 상기 단열홈(116)의 깊이가 너무 깊게 되면 내부에 설치되는 가열수단(114)의 설치 위치가 서스셉터(110)의 상면에서 멀어지게 되므로 적정한 깊이로 형성하는 것이 필요하다.In addition, the insulating groove 116 is formed to a predetermined depth so that the support plate 20 and the susceptor 110 does not directly contact. However, if the depth of the insulation groove 116 is too deep, the installation position of the heating means 114 installed therein is far from the upper surface of the susceptor 110, it is necessary to form to an appropriate depth.

상기 롤러홈(118)은 서스셉터(110)의 전 후측에 소정 간격으로 형성되며, 서스셉터(110)의 상면에 안착되는 지지판(20)의 전 후측 일부가 접촉될 수 있는 길이로 형성된다. 또한, 상기 롤러홈(118)은 서스셉터(110)가 지지판(20)의 지지와 예열을 위하여 상승되었을 때, 롤러가 상면으로 돌출 되지 않도록 소정 깊이로 형성된다. 따라서, 상기 지지판(20)은 예열 과정에서는 서스셉터(110)의 상면(111)에 균일하게 접촉되며, 예열이 종료된 후에는 서스셉터(110)가 하강되면서 상기 롤러홈(118)에 삽입되어 있는 롤러(140)에 의하여 지지되어 좌우로 이송된다. 다만, 상기 롤러홈(118)은 지지판(20)을 좌우로 이송하는 수평이송수단(140)으로 롤러가 사용되는 경우에 형성된다.The roller groove 118 is formed at a front and rear sides of the susceptor 110 at predetermined intervals, and is formed to have a length such that a portion of the front and rear sides of the support plate 20 seated on the upper surface of the susceptor 110 can be contacted. In addition, the roller groove 118 is formed to a predetermined depth so that the roller does not protrude to the upper surface when the susceptor 110 is raised to support and preheat the support plate 20. Therefore, the support plate 20 is uniformly in contact with the upper surface 111 of the susceptor 110 during the preheating process, and after the preheating is finished, the support plate 20 is inserted into the roller groove 118 while the susceptor 110 is lowered. It is supported by the roller 140, which is conveyed from side to side. However, the roller groove 118 is formed when the roller is used as a horizontal transfer means 140 for transporting the support plate 20 to the left and right.

상기 상하이송수단(130)은, 도 2를 참조하면, 상기 서스셉터(110)의 하면(112)에 결합되어 서스셉터(110)를 상하로 이송하게 된다. 상기 서스셉터(110)는 상하이송수단(130)에 의하여 상승되어 지지판(20)을 지지하여 예열하며, 예열이 종료된 후에는 하강되면서 지지판(20)이 롤러에 지지되도록 한다. 상기 상하이송수단(130)은 공압실린더, 볼스크류 이송기구, 타이밍벨트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 공압실린더가 사용된다. 다만 여기서 상하이송수단(130)의 종류를 한정하는 것은 아니며, 서스셉터(110)를 상하로 이송하는 다양한 이송기구가 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 상하이송수단(130)은 서스셉터(110)의 무게, 면적에 따라 소정 개수로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the shanghai conveying means 130 is coupled to the lower surface 112 of the susceptor 110 to convey the susceptor 110 up and down. The susceptor 110 is elevated by the shanghai conveying means 130 to support the support plate 20 to preheat, and after the preheating is finished, the susceptor 110 is lowered to support the support plate 20 to the roller. The shanghai conveying means 130 may be a pneumatic cylinder, a ball screw feed mechanism, a timing belt, etc., preferably a pneumatic cylinder is used. However, the type of the Shanghai transport means 130 is not limited thereto, and various transport mechanisms for transferring the susceptor 110 up and down may be used. In addition, the shanghai conveying means 130 may be formed in a predetermined number depending on the weight, the area of the susceptor 110.

상기 수평이송수단(140)은 상기 지지판(20)을 수평으로 이송하여 상기 가열부(200)의 내부로 이송하게 된다. 상기 수평이송수단(140)은 바람직하게는 서스셉터(110)의 롤러홈(118)에 삽입되어 회전하는 롤러(140)로 형성되며, 롤러(140)는 이송되는 지지판(20)의 크기를 고려하여 적정간격으로 형성된다. 상기 롤러(140)는 별도의 지지수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 별도의 구동수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 회전된다. 따라서, 상기 롤러(140)는 다수 개가 수평 방향으로 소정 간격을 두고 설치되며, 회전하면서 상부에 안착되어 있는 지지판(20)을 수평 방향으로 이송하게 된다.The horizontal transfer means 140 transfers the support plate 20 horizontally to the inside of the heating part 200. The horizontal conveying means 140 is preferably formed of a roller 140 that is inserted into the roller groove 118 of the susceptor 110 to rotate, the roller 140 considering the size of the support plate 20 to be transported It is formed at an appropriate interval. The roller 140 is rotatably supported by a separate supporting means (not shown), and is rotated by a separate driving means (not shown). Therefore, a plurality of the rollers 140 are installed at a predetermined interval in the horizontal direction, and rotates to transport the support plate 20 mounted on the upper portion in the horizontal direction.

한편, 상기 수평이송수단(140)은 롤러 외에도 공압실린더, 볼스크류 이송기구 등이 사용될 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 예를 들면 공압실린더가 수평이송수단으로 사용되는 경우에, 도 2를 참조하면, 공압실린더는 서스셉터(110)의 외측에 별도의 지지수단에 의하여 지지되면서, 지지판(20)을 좌측에서 우측으로 밀어 수평으로 이송하게 된다. 상기 수평이송수단으로 이러한 이송기구가 사용되는 경우에는 서스셉터(110)의 상면에는 롤러홈(118)이 형성되지 않아도 됨은 물론이다.On the other hand, the horizontal transfer means 140 may be used in addition to the pneumatic cylinder, ball screw transfer mechanism, etc., but is not limited thereto. For example, when a pneumatic cylinder is used as a horizontal transfer means, referring to Figure 2, the pneumatic cylinder is supported by a separate support means on the outside of the susceptor 110, while supporting the support plate 20 from left to right Push it horizontally. When the transfer mechanism is used as the horizontal transfer means, the roller groove 118 does not need to be formed on the upper surface of the susceptor 110.

상기 가열부(200)는, 도 1을 참조하면, 열처리 온도를 고려하여 적정한 수의 가열로(210)로 구성되며, 적어도 2개의 가열로(210)를 포함하여 형성된다. 상기 가열부(200)는 각 가열로(210)가 열처리 온도에 따라 각각 단계별로 적정한 온도로 유지되며 독립적으로 제어된다. 또한, 바람직하게는 상기 가열부(200)는 마지막 가열로(210)의 설정온도를 열처리 온도로 설정하여 가열부(200)에서 일부 열처리가 진행될 수 있도록 한다.Referring to FIG. 1, the heating unit 200 includes an appropriate number of heating furnaces 210 in consideration of the heat treatment temperature, and includes at least two heating furnaces 210. The heating unit 200 is each heating furnace 210 is maintained at an appropriate temperature step by step according to the heat treatment temperature, respectively, and is independently controlled. In addition, the heating unit 200 preferably sets the set temperature of the last heating furnace 210 to the heat treatment temperature so that some heat treatment may be performed in the heating unit 200.

상기 가열로(210)는, 도 4a를 참조하면, 몸체를 이루는 몸체부(220)와 몸체부(220) 내부에서 열을 발생시키는 가열수단(230) 및 반도체 소자(10)와 지지판(20)을 수평으로 이송시키는 롤러(240)를 포함하여 형성된다. 상기 가열로(210)는 일측에 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 장입되는 입구(212)와 타측에 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 배출되는 출구(214)가 소정 높이로 형성된다. 또한, 상기 가열로(210)는 내부에 지지판(20)이 이송되어 가열되는 위치를 감지하는 위치센서(도면에 표시하지 않음)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 가열로(210)는 내부에 질소 가스와 같은 불활성 가스를 일정하게 공급하는 가스 공급수단(도면에 표시하지 않음)을 구비할 수 있다. 상기 가열로(210)는 공급되는 가스에 의하여 내부가 일정한 분위기의 양압으로 유지될 수 있으며, 외부의 공기가 유입되는 것이 방지되어 내부 온도가 보다 균일하게 유지될 수 있다. 상기 가스 공급수단은 바람직하게는 가스가 가열로(210)의 상부에서 내부로 공급되고 가열로(210)의 하부로 배출되도록 구성된다. Referring to FIG. 4A, the heating furnace 210 includes a heating unit 230, a semiconductor element 10, and a support plate 20 that generate heat in the body 220 and the body 220 that form the body. It is formed including a roller 240 for transporting the horizontal. The heating furnace 210 has an inlet 212 into which the support plate 20 and the semiconductor element 10 are charged, and an outlet 214 through which the support plate 20 and the semiconductor element 10 are discharged to the other side to a predetermined height. Is formed. In addition, the heating furnace 210 may be formed to include a position sensor (not shown in the figure) that detects the position in which the support plate 20 is transported and heated therein. In addition, the heating furnace 210 may be provided with a gas supply means (not shown) for constantly supplying an inert gas such as nitrogen gas therein. The heating furnace 210 may be maintained at a positive pressure in a constant atmosphere by the gas supplied, and the internal temperature may be more uniformly prevented from entering the outside air. The gas supply means is preferably configured such that gas is supplied from the top of the furnace 210 to the inside and discharged to the bottom of the furnace 210.

상기 몸체부(220)는 가열로(210)의 외관을 이루는 외측하우징(222)과, 상기 외측하우징(222)의 내부에서 상하로 소정 공간이 이격되어 설치되는 단열재(223a, 223b)와 상기 단열재(223a, 223b)의 내측으로 소정간격 이격되어 상부와 하부에 설치되며 가열로(210)의 열처리 공간을 형성하는 내측하우징(224a, 224b)을 포함하여 형성된다. 상기 내측하우징(224a, 224b)은 바람직하게는 석영으로 형성되어 내부의 열처리 공간이 오염되는 것을 방지하게 된다.The body portion 220 is an outer housing 222 forming the appearance of the heating furnace 210, the heat insulating material (223a, 223b) and the heat insulating material are installed to be spaced up and down inside the outer housing 222. The inner spaces 224a and 224b are formed at upper and lower portions of the inner spaces 223a and 223b to be spaced apart from each other by a predetermined interval and form a heat treatment space of the heating furnace 210. The inner housings 224a and 224b are preferably made of quartz to prevent contamination of the heat treatment space therein.

상기 가열수단(230)은 발열체(232)와 열전대(236)를 포함하여 형성된다. 또한 상기 가열수단(230)은 가열로(210)의 입구(212)와 출구(214)의 상부와 하부에 설치되는 제2발열체(234)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 가열수단(230)은 내측하우징(224a, 224b)과 발열체(232) 사이에서 내측하우징(224a, 224b)에 인접하여 형성되는 전도판(238)을 포함하여 형성될 수 있다.The heating means 230 is formed to include a heating element 232 and the thermocouple 236. In addition, the heating means 230 may include a second heating element 234 is installed on the upper and lower portions of the inlet 212 and the outlet 214 of the heating furnace 210. In addition, the heating means 230 may be formed to include a conductive plate 238 formed adjacent to the inner housing (224a, 224b) between the inner housing (224a, 224b) and the heating element (232).

상기 발열체(232)는 상기 내측하우징(224a, 224b)과 단열재(232a, 232b) 사이에 소정 간격으로 설치되며, 열처리 공간을 소정 온도로 가열하게 된다. 상기 발열체(232)는 가열로(210)의 상부에만 설치될 수 있으며, 상부와 하부 모두에 설치될 수 있음은 물론이다. 상기 발열체(232)는 가열로(210)의 설정온도에 따라 적정한 수량으로 형성될 수 있다. 상기 발열체(232)는 전체적으로 하나의 발열체로 형성되기보다는 독립적으로 제어되는 소정 개수로 형성되며, 가열로(210)의 수평면을 기준으로 구분되는 소정 영역에 각각 설치되어 제어되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 가열로(210)를 9개의 영역으로 구분하여 각각의 영역에 발열체(232)를 설치하여 가열로(210)의 내부 온도를 제어할 수 있다. 상기 가열로(210)의 내부는 수평면을 기준으로 영역별로 온도 편차가 발생될 수 있으므로, 이러한 편차를 보정하기 위해서 각각의 영역의 발열체(232)를 독립적으로 제어하게 되면 보다 균일하게 온도를 제어할 수 있게 된다. 상기 발열체(232)는 저항히터 또는 램프히터가 사용될 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. The heating element 232 is installed at predetermined intervals between the inner housings 224a and 224b and the heat insulating materials 232a and 232b and heats the heat treatment space to a predetermined temperature. The heating element 232 may be installed only in the upper portion of the heating furnace 210, of course, may be installed in both the upper and lower portions. The heating element 232 may be formed in an appropriate amount according to the set temperature of the heating furnace 210. The heating elements 232 are formed in a predetermined number independently controlled, rather than being formed as a single heating element as a whole, and are preferably installed and controlled in predetermined regions divided based on the horizontal plane of the heating furnace 210. For example, by dividing the heating furnace 210 into nine regions, the heating element 232 may be installed in each region to control the internal temperature of the heating furnace 210. Since the inside of the furnace 210 may generate a temperature deviation for each region on the basis of a horizontal plane, in order to independently control the heating elements 232 of each region to compensate for such deviation, the temperature may be more uniformly controlled. It becomes possible. A resistance heater or a lamp heater may be used as the heating element 232, but the type of the heating element 232 is not limited thereto.

상기 제2발열체(234)는 가열로(210)의 입구(212)와 출구(214)의 상부와 하부에 설치되어 입구(212)와 출구(214)의 온도가 내측보다 낮게 되는 것을 방지하게 된다. 즉, 상기 가열로(210)의 입구(212)와 출구(214)는 외부로 열이 누출되므로 상대적으로 온도가 낮게 되므로 별도의 발열체를 설치하여 온도를 내측과 동일하게 되도록 유지할 수 있다. 상기 제2발열체(234)는 상기 발열체(232)와 마찬가지로 저항히터 또는 램프히터가 사용될 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. The second heating element 234 is installed at the upper and lower portions of the inlet 212 and the outlet 214 of the heating furnace 210 to prevent the temperature of the inlet 212 and the outlet 214 is lower than the inner side. . That is, since the temperature of the inlet 212 and the outlet 214 of the heating furnace 210 is leaked to the outside, the temperature is relatively low, so that a separate heating element may be installed to maintain the same temperature as the inside. Like the heating element 232, the second heating element 234 may be a resistance heater or a lamp heater, and the type of the second heating element 234 is not limited thereto.

상기 열전대(236)는 상부의 내측하우징(224a)에 근접한 위치에 설치되어 가열로의 온도를 측정하게 된다. 상기 열전대(236)의 온도 측정 결과를 근거로 상기 발열체(232)를 제어하게 된다. 한편, 상기 발열체(232)가 영역별로 독립적으로 설치되는 경우에는 열전대(236) 또한 발열체(232)에 대응되어 독립적으로 설치된다. 또한, 상기 열전대(236)는 열처리 공간 내에도 설치되어 열처리 공간 내의 온도를 정확하게 측정할 수 있도록 형성될 수 있다.The thermocouple 236 is installed at a position close to the upper inner housing 224a to measure the temperature of the heating furnace. The heating element 232 is controlled based on the temperature measurement result of the thermocouple 236. On the other hand, when the heating element 232 is installed independently for each region, the thermocouple 236 is also installed corresponding to the heating element 232 independently. In addition, the thermocouple 236 may also be installed in the heat treatment space so as to accurately measure the temperature in the heat treatment space.

상기 전도판(238)은 상기 발열체(232)와 내측하우징(224a, 224b)의 사이에 열처리 공간의 수평면적에 상응하는 면적으로 설치되며, 발열체(232)의 열이 내측하우징(224a, 224b)으로 균일하게 전달되도록 한다. 즉, 상기 발열체(232)는 소정 간격으로 형성되므로 내측하우징(224a, 224b)은 국부적으로 온도 차이가 있을 수 있으며, 내부의 열처리 공간에서도 이러한 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 전도판(238)은 발열체(232)의 열이 보다 균일하게 내측하우징(224a, 224b)으로 전달될 수 있도록 하여 준다. 상기 전도판(238)은 열전도성이 우수한 금속 또는 세라 믹 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 전도판(238)은 스테인레스 스틸, 구리, 알루미늄, 알루미나와 같은 재질로 형성될 수 있다.The conductive plate 238 is installed between the heating element 232 and the inner housings 224a and 224b in an area corresponding to the horizontal area of the heat treatment space, and the heat of the heating element 232 is in the inner housings 224a and 224b. To ensure uniform delivery. That is, since the heating elements 232 are formed at predetermined intervals, the inner housings 224a and 224b may have a local temperature difference, and such a difference may occur in an internal heat treatment space. Therefore, the conductive plate 238 allows the heat of the heating element 232 to be more uniformly transferred to the inner housings 224a and 224b. The conductive plate 238 may be formed of a metal or ceramic material having excellent thermal conductivity. For example, the conductive plate 238 may be formed of a material such as stainless steel, copper, aluminum, or alumina.

상기 롤러(240)는 대략 원기둥 형상으로 형성되며, 가열로(210)의 내측하우징(224a, 224b)의 내측에 소정 간격으로 다수 개가 설치된다. 상기 롤러(240)는 가열로(210)의 크기와 이송되는 지지판(20)의 크기에 따라 소정 간격으로 형성된다. 상기 롤러(240)는 지지판(20)의 이송방향, 입구(212)와 출구(214)의 방향에 수직한 방향으로 설치되며 외측하우징(222)의 외부로 연장되어 별도의 회전수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 회전된다. 상기 롤러(240)는 내측하우징(224a, 224b)의 내부에서 소정 높이로 형성되며, 바람직하게는 상기 가열로(210)의 입구(212)와 출구(214)의 바닥면보다 높은 위치로 형성되어 이송되는 지지판(20)의 하면이 입구(212)와 출구(214)의 바닥면에 접촉되지 않도록 한다. 상기 롤러(240)는, 바람직하게는 내측하우징(224a, 224b)과 동일한 재질인 석영(quartz)으로 형성되어 지지판(20)의 이송과정에서 마찰에 따른 오염물질의 발생이 최소화되도록 한다.The roller 240 is formed in a substantially cylindrical shape, and a plurality of rollers 240 are installed at predetermined intervals inside the inner housings 224a and 224b of the heating furnace 210. The roller 240 is formed at predetermined intervals according to the size of the heating furnace 210 and the size of the support plate 20 to be transferred. The roller 240 is installed in a direction perpendicular to the conveying direction of the support plate 20, the directions of the inlet 212 and the outlet 214, and extends to the outside of the outer housing 222 to be displayed as a separate rotating means (shown in the drawing). Not rotated). The roller 240 is formed at a predetermined height inside the inner housings 224a and 224b, and is preferably formed at a position higher than a bottom surface of the inlet 212 and the outlet 214 of the heating furnace 210. The lower surface of the supporting plate 20 is not in contact with the bottom surface of the inlet 212 and the outlet 214. The roller 240 is preferably made of quartz, which is the same material as the inner housings 224a and 224b, so that the generation of contaminants due to friction during the transfer of the support plate 20 is minimized.

상기 가열부(200)는, 도 4b를 참조하면, 각각의 가열로(210)가 연결될 때 내측하우징(224a, 224b)이 서로 결합되도록 하여 외부의 공기가 유입되거나 내부의 공기가 외부로 유출되는 것을 최대한 방지하게 된다. 4B, the inner housings 224a and 224b are coupled to each other when the respective heating furnaces 210 are connected to each other so that the outside air flows in or the air inside flows out. To prevent as much as possible.

상기 공정부(300)는, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 외부하우징(310)과 내부하우징(315)과 램프히터(320)와 제1흑체(330)와 자성코아(340) 및 유도코일(350)을 포함하여 형성된다. 또한 상기 공정부(300)는 제2흑체(335)와 단열판(360) 및 롤러 (370)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 공정부(300)는 상기 램프히터(320)와 제1흑체(330)를 사용하여 상기 가열부(200)에서 소정 온도로 가열되어 이송되는 반도체 소자(10)를 전체적으로 적어도 가열부(200)의 최종 온도로 유지한다. 또한, 상기 공정부(300)는 자성코아(340)와 유도코일(350)을 이용한 유도가열을 통하여 짧은 시간 내에 반도체 소자(10)를 국부적으로 높은 온도까지 균일하게 가열하여 열처리를 수행하게 된다. 한편, 상기 공정부(300)는 본 발명에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템의 일부를 구성하여 사용되지만, 독립적으로 열처리 장비로서 사용될 수 있으며 일반적인 반도체 소자의 열처리 장비에서도 사용될 수 있음은 물론이다.5 to 7, the process unit 300 includes an outer housing 310, an inner housing 315, a lamp heater 320, a first black body 330, a magnetic core 340, and an induction coil. It is formed including the 350. In addition, the process unit 300 may include a second black body 335, a heat insulating plate 360, and a roller 370. The process unit 300 uses the lamp heater 320 and the first black body 330 to at least heat the semiconductor device 10, which is heated and transferred to the predetermined temperature from the heating unit 200. Maintain at its final temperature. In addition, the process unit 300 performs heat treatment by uniformly heating the semiconductor device 10 to a locally high temperature within a short time through induction heating using the magnetic core 340 and the induction coil 350. On the other hand, the process unit 300 is used as a part of the heat treatment system of the semiconductor device according to the present invention, but can be used independently as a heat treatment equipment and can also be used in heat treatment equipment of a general semiconductor device.

상기 외부하우징(310)은, 도 5를 참조하면, 공정부(300)의 외형을 형성하며, 외부로의 열 방출을 차단하게 된다. 상기 외부하우징(310)은 일측과 타측에 상기 반도체 소자(10)가 이송되는 출입구(312)가 형성된다. 상기 외부하우징(310)은 바람직하게는 상부와 하부가 서로 분리되도록 형성된다.Referring to FIG. 5, the external housing 310 forms an outer shape of the process unit 300 and blocks heat emission to the outside. The outer housing 310 has an entrance 312 in which the semiconductor device 10 is transferred to one side and the other side thereof. The outer housing 310 is preferably formed so that the top and bottom are separated from each other.

미설명 부호인 314는 공정부(300) 내부의 열처리 공간의 온도를 측정하는 파이로미터(pyrometer)이다. 열처리 공간 내부에서 오염물질 발생을 최소화하기 위해서 일반적으로 사용되는 열전대 대신에 파이로미터를 사용한다. 상기 파이로미터(314)는 도 7을 참조하면, 반도체 소자(10)의 상부에서 열처리 공간의 온도를 측정하게 된다.Reference numeral 314 denotes a pyrometer for measuring the temperature of the heat treatment space inside the process unit 300. In order to minimize the generation of contaminants in the heat treatment space, pyrometers are used instead of the commonly used thermocouples. Referring to FIG. 7, the pyrometer 314 measures the temperature of the heat treatment space on the semiconductor device 10.

상기 내부하우징(315)은, 도 6과 도 7을 참조하면, 상측내부하우징(315a)과 하측내부하우징(315b)을 포함하며, 상기 외부하우징(310)의 내측으로 소정 간격 이격되어 설치된다. 상기 상측내부하우징(315a)과 하측내부하우징(315b)은 서로 소정 거리 이격되어, 내부로 이송되는 반도체 소자(10)의 열처리가 진행되는 공간을 형성하게 된다. 또한, 상기 내부하우징(315)은 내부에 램프히터(320)와 제1흑체(330)와 제2흑체(335) 및 롤러(370)가 설치된다. 따라서, 상기 내부하우징(315)은 이송되는 반도체 소자(10)와 램프히터(320)와 제1흑체(330)와 제2흑체(335) 및 롤러(370)가 수용될 수 있는 공간이 형성되도록 상기 상측내부하우징(315a)과 하측내부하우징(315b)의 이격 거리를 설정하게 되며, 바람직하게는 열처리 공간 내의 온도 균일도를 위해서 최소한의 공간이 형성되도록 이격 거리를 설정하게 된다. 상기 내부하우징(315)은 상기 외부하우징(310)의 출입구에 상응하는 위치에 각각 내부 출입구(317)가 형성되어 반도체 소자(10)와 지지판(20)이 출입하게 된다. 상기 내부하우징(315)은 바람직하게는 석영으로 형성되어 고온으로 유지되는 열처리 공간 내부에서 오염물이 발생되는 것을 방지하게 된다.6 and 7, the inner housing 315 includes an upper inner housing 315a and a lower inner housing 315b, and is spaced apart from the inner housing 310 by a predetermined interval. The upper inner housing 315a and the lower inner housing 315b are spaced apart from each other by a predetermined distance to form a space in which the heat treatment of the semiconductor device 10 transferred to the inside is performed. In addition, the inner housing 315 is provided with a lamp heater 320, the first black body 330, the second black body 335 and the roller 370 therein. Accordingly, the inner housing 315 may have a space in which the semiconductor element 10, the lamp heater 320, the first black body 330, the second black body 335, and the roller 370 may be formed. The distance between the upper inner housing 315a and the lower inner housing 315b is set. Preferably, the separation distance is set so that a minimum space is formed for temperature uniformity in the heat treatment space. In the inner housing 315, an inner doorway 317 is formed at a position corresponding to an entrance of the outer housing 310 so that the semiconductor device 10 and the support plate 20 enter and exit. The inner housing 315 is preferably formed of quartz to prevent the generation of contaminants in the heat treatment space maintained at a high temperature.

상기 램프히터(320)는 다수 개의 할로겐램프로 구성되며, 내부하우징(315) 내부의 상부 또는 하부에 소정 영역으로 설치된다. 상기 램프히터(320)는 바람직하게는 반도체 소자(10)의 가열면적을 최대한 증가시킬 있도록 내부하우징(315)의 내부에서 폭 방향으로 최대한의 영역으로 설치된다. 또한, 상기 램프히터(320)는 바람직하게는 열처리 공간의 높이가 최소화되도록 상기 롤러(370)가 설치되는 내부하우징(315)의 하부에 설치되며, 반도체 소자(10)를 하부에서 가열하게 된다. 상기 할로겐램프는 바람직하게는 다수 개가 상기 반도체 소자(10)의 이송방향에 수직한 방향으로 위치되도록 설치되며, 열처리 공간 내의 온도 및 온도 균일도에 따라서 설치 간격이 조정될 수 있다. 또한, 상기 램프히터(320)는 내부하우징(315)의 출 입구(317)에 설치되는 출입구 램프히터(322)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 램프히터(320)는 할로겐램프가 반도체 소자(10)의 이송방향과 수직한 방향인 폭 방향으로 나란히 설치되므로 반도체 소자(10)는 길이 방향으로는 전체적으로 균일하게 가열할 수 있다. 상기 램프히터(320)는 바람직하게는 할로겐램프로 형성되며, 여기서 램프의 종류를 한정하는 것은 아니며, 가시광선 영역의 파장을 방출하는 다양한 램프가 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 램프히터(320)는 적외선 영역의 파장을 방출하는 적외선 램프를 포함하는 다양한 램프도 사용될 수 있음은 물론이다.The lamp heater 320 is composed of a plurality of halogen lamps, it is installed in a predetermined region on the upper or lower portion of the inner housing 315. The lamp heater 320 is preferably installed in a maximum area in the width direction of the inner housing 315 so as to increase the heating area of the semiconductor device 10 to the maximum. In addition, the lamp heater 320 is preferably installed under the inner housing 315 in which the roller 370 is installed to minimize the height of the heat treatment space, thereby heating the semiconductor device 10 from the bottom. Preferably, the halogen lamps are installed so that a plurality of the halogen lamps are positioned in a direction perpendicular to the transfer direction of the semiconductor device 10, and the installation interval may be adjusted according to the temperature and temperature uniformity in the heat treatment space. In addition, the lamp heater 320 may further include an entrance lamp heater 322 installed in the outlet inlet 317 of the inner housing 315. Since the lamp heater 320 is installed side by side in the width direction of the halogen lamp perpendicular to the transfer direction of the semiconductor element 10, the semiconductor element 10 can be heated uniformly in the longitudinal direction as a whole. The lamp heater 320 is preferably formed of a halogen lamp, which is not limited to the type of lamp, it is a matter of course that a variety of lamps that emit a wavelength of the visible light region can be used. In addition, the lamp heater 320 may also be used a variety of lamps including an infrared lamp that emits a wavelength in the infrared region.

상기 램프히터(320)는 가시광선 영역의 파장을 갖는 열을 방출하게 되며, 반도체 소자(10)의 특정 부분을 선택적으로 가열하게된다. 상기 반도체 소자(10)는 실리콘 박막 또는 금속박막과 이들이 도포된 유리기판으로 이루어지며, 석영 재질의 지지판에 안착되어 이송된다. 이러한 경우에 상기 램프히터(1320)의 할로겐램프에서 방출되는 가시광선은 지지판과 유리기판에 대하여는 흡수율이 매우 낮아 가열효과가 적게 되며, 유리기판에 도포된 비정질 실리콘 박막이나 금속박막(예를 들면 도펀트 활성화가 진행되는 TFT 소자의 게이트 금속)에 대하여는 흡수율이 매우 높아 가열효과가 크게 된다. 즉, 상기 램프히터(320)는 유리기판에 도포된 비정질실리콘 또는 금속박막에 대하여 선택적으로 급속하게 가열하게 된다.The lamp heater 320 emits heat having a wavelength in the visible light region, and selectively heats a specific portion of the semiconductor device 10. The semiconductor device 10 includes a silicon thin film or a metal thin film and a glass substrate coated thereon, and is transported by being seated on a quartz support plate. In this case, the visible light emitted from the halogen lamp of the lamp heater 1320 has a very low absorption rate for the support plate and the glass substrate, thereby reducing the heating effect, and an amorphous silicon thin film or a metal thin film (for example, a dopant) coated on the glass substrate. The gate metal of the TFT element in which the activation proceeds has a very high absorptivity and a large heating effect. That is, the lamp heater 320 is selectively heated rapidly with respect to the amorphous silicon or metal thin film coated on the glass substrate.

상기 제1흑체(330)는 판상의 실리콘 카바이드 또는 실리콘 카바이드가 코팅된 탄소체와 같은 흑체로, 소정 크기를 갖는 다수 개의 대략 판상 블록으로 형성될 수 있다. 상기 제1흑체(330)는 적어도 상기 램프히터(320)가 형성된 영역에 상응하 는 면적으로 설치된다. 또한, 상기 제1흑체(330)는 내부하우징(315)의 상부 또는 하부에서 내부하우징(315)과 램프히터(320) 사이에 설치된다. 즉, 상기 제1흑체(330)는 이송되는 반도체 소자(10)를 기준으로 램프히터(320)와 동일한 방향에서 램프히터(320)의 후측에 형성된다. 이러한 경우에 상기 램프히터(320)는 반도체 소자(10)의 하부에서 반도체 소자(10)를 직접 가열하면서 하부의 제1흑체(330)를 가열하게 되어 제1흑체(330)를 보다 효과적으로 가열할 수 있게 된다. 하지만 상기 제1흑체(330)는 반도체 소자(10)를 기준으로 램프히터(320)와 반대 위치에 형성될 수 있음은 물론이다.The first black body 330 is a black body such as a plate-like silicon carbide or a silicon carbide coated carbon body, it may be formed of a plurality of substantially plate-like blocks having a predetermined size. The first black body 330 is provided with an area corresponding to at least the area where the lamp heater 320 is formed. In addition, the first black body 330 is installed between the inner housing 315 and the lamp heater 320 in the upper or lower portion of the inner housing 315. That is, the first black body 330 is formed on the rear side of the lamp heater 320 in the same direction as the lamp heater 320 based on the transferred semiconductor element 10. In this case, the lamp heater 320 heats the lower first black body 330 while directly heating the semiconductor element 10 in the lower portion of the semiconductor element 10 to more effectively heat the first black body 330. It becomes possible. However, the first black body 330 may be formed at a position opposite to the lamp heater 320 based on the semiconductor device 10.

상기 제1흑체(330)는 거의 모든 파장의 빛을 흡수하는 특성이 있으므로 상기 램프히터(320)에서 방출되는 복사열을 흡수하여 가열되며, 800℃ 이상으로 가열되며, 적외선 파장의 열을 방출하게 된다. 따라서, 상기 제1흑체(330)는 반도체 소자(10)의 유리기판과 지지판(20)을 선택적으로 가열하게 된다. 상기 반도체 소자(10)의 비정질 실리콘 박막(또는 금속박막)은 상기 램프히터(320)에 의하여 선택적으로 가열되므로, 가열온도가 너무 높게 되면 유리기판의 변형을 유발할 수 있다. 따라서 상기 반도체 소자(10)의 비정질 실리콘 박막이 가열될 때 유리기판과 지지판이 적절하게 가열되는 것이 필요하게 된다. 상기 제1흑체(330)는 반도체 소자(10)의 유리기판과 석영으로 이루어지는 지지판(20)을 보다 효과적으로 가열하여 상부의 비정질실리콘 박막과의 온도편차를 줄이게 된다.Since the first black body 330 has a characteristic of absorbing light of almost all wavelengths, the first black body 330 absorbs and radiates radiant heat emitted from the lamp heater 320, and is heated to 800 ° C. or more, and emits infrared ray heat. . Therefore, the first black body 330 selectively heats the glass substrate and the support plate 20 of the semiconductor device 10. Since the amorphous silicon thin film (or metal thin film) of the semiconductor device 10 is selectively heated by the lamp heater 320, if the heating temperature is too high, it may cause deformation of the glass substrate. Therefore, when the amorphous silicon thin film of the semiconductor device 10 is heated, it is necessary to properly heat the glass substrate and the support plate. The first black body 330 heats the glass substrate of the semiconductor device 10 and the support plate 20 made of quartz more effectively to reduce the temperature deviation between the amorphous silicon thin film on the upper portion.

상기 제1흑체(330)는 내부하우징(315)의 하부에 형성될 때 램프히터(320)의 열이 내부 출입구(337)를 통하여 손실되는 것을 방지할 수 있도록, 내부하우징 (315)의 각 내부출입구(337)와 최외곽에 위치하는 램프히터(320)의 할로겐램프 사이에 단열흑체(332)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 단열흑체(332)는 램프히터(320)의 높이에 상응하는 높이와 적어도 내부출입구(337)의 길이에 상응하는 길이로 형성된다.When the first black body 330 is formed at the lower portion of the inner housing 315, each inside of the inner housing 315 may be prevented from losing heat of the lamp heater 320 through the inner entrance 337. A heat insulation black body 332 may be further included between the doorway 337 and the halogen lamp of the lamp heater 320 positioned at the outermost portion. The heat insulation black body 332 is formed to have a height corresponding to the height of the lamp heater 320 and at least a length corresponding to the length of the internal entrance 337.

상기 제2흑체(335)는 제1흑체(330)와 같이 판상의 실리콘 카바이드 또는 실리콘 카바이드가 코팅된 탄소와 같은 흑체로 형성되며, 적어도 상기 제1흑체(330)의 설치 영역에 상응하는 영역에 설치된다. 또한, 상기 제2흑체(335)는 반도체 소자(10)를 기준으로 제1흑체(330)와 반대 방향에 설치되어 램프히터(320)의 가열에 의하여 가열되면서 반도체 소자(10)를 가열하게 된다. 따라서, 상기 제1흑체(330)가 내부하우징(315)의 하부에 설치되는 경우에, 상기 제2흑체(335)는 내부하우징(315)의 상부에 설치되며 이송되는 반도체 소자(10)의 상면과 직접 대향하여 근접한 거리에서 반도체 소자(10)를 가열하게 된다. 또한, 상기 제1흑체(330)가 상부에 형성되는 경우에는 제2흑체(335)는 하부에 설치된다.The second black body 335 is formed of a plate-like silicon carbide or a black body, such as carbon coated with silicon carbide, such as the first black body 330, at least in an area corresponding to the installation region of the first black body 330 Is installed. In addition, the second black body 335 is installed in a direction opposite to the first black body 330 based on the semiconductor device 10 to heat the semiconductor device 10 while being heated by the heating of the lamp heater 320. . Therefore, when the first black body 330 is installed below the inner housing 315, the second black body 335 is installed on the upper portion of the inner housing 315 and is transferred to the upper surface of the semiconductor device 10. The semiconductor device 10 is heated at a close distance in direct proximity to the semiconductor device 10. In addition, when the first black body 330 is formed at the top, the second black body 335 is installed at the bottom.

상기 자성코아(340)는, 도 7을 참조하면, 자성특성을 갖는 재질로 형성되며, 바람직하게는 철 또는 페라이트와 같은 자성 분말과 수지의 복합체로 형성된다. 상기 자성코아(340)가 일반적인 금속 또는 산화물 자성재료로 형성되면 고주파에서 에너지 손실이 크게 되므로, 자성분말과 수지의 복합체로 형성되어 고주파에서 에너지 손실을 최소화하게 된다. 상기 자성코아(340)를 구성하는 수지는 에폭시수지를 포함하는 다양한 수지가 사용될 수 있음은 물론이다.The magnetic core 340 is, with reference to Figure 7, is formed of a material having magnetic properties, it is preferably formed of a composite of magnetic powder and a resin, such as iron or ferrite. When the magnetic core 340 is formed of a general metal or oxide magnetic material, the energy loss is increased at a high frequency, so that the magnetic core 340 is formed of a composite of a magnetic powder and a resin to minimize energy loss at a high frequency. As the resin constituting the magnetic core 340, various resins including an epoxy resin may be used.

상기 자성코아(340)는 대략 블록형태로 상부자성코아(340a)와 하부자성코아 (340b)를 포함하며 내부하우징(315) 외부에서 내부하우징(315)과 소정거리 이격되어 상부와 하부에 각각 형성된다. 상기 자성코아(340)는 내부하우징(315)을 중심으로 상하에 대칭되도록 설치되어, 제1흑체(330)와 제2흑체(335)의 서로 대응되는 영역이 유도기전력에 의한 유도가열이 발생되도록 한다. 상기 자성코아(340)는 바람직하게는 내부하우징(315)에 대향하는 면에 상기 유도코일(350)이 권선되는 유도코일홈(342)이 형성된다. 따라서, 상기 유도코일홈(342)은 상부에 설치되는 상부자성코아(340a)의 하면과 하부에 설치되는 하부자성코아(340b)의 상면에 각각 형성된다. 상기 자성코아(340)는 적어도 열처리되는 반도체 소자(10)의 길이(즉, 반도체 소자가 이송되는 방향과 수직인 방향의 길이)로 형성되어 반도체 소자(10)가 길이방향으로 전체적으로 가열될 수 있도록 한다. 또한, 상기 자성코아(340)는 상기 유도코일(350)과 함께 반도체소자의 소정 폭 영역을 국부적으로 가열할 수 있도록 소정 폭으로 형성된다. 즉 상기 자성코아(340)는 유도코일홈(242)간의 거리가 반도체 소자(10)의 가열 폭이 되도록 형성된다. 상기 자성코아(340)는 바람직하게는 5 - 200mm의 영역을 가열할 수 있도록 형성된다. The magnetic core 340 includes an upper magnetic core 340a and a lower magnetic core 340b in a substantially block form and is spaced apart from the inner housing 315 by a predetermined distance from the outside of the inner housing 315 and formed on the upper and lower portions, respectively. do. The magnetic core 340 is installed to be symmetrical up and down about the inner housing 315, so that the induction heating by the induced electromotive force is generated in the regions corresponding to each other of the first black body 330 and the second black body 335 do. The magnetic core 340 is preferably formed with an induction coil groove 342 in which the induction coil 350 is wound on a surface opposite to the inner housing 315. Therefore, the induction coil groove 342 is formed on the lower surface of the upper magnetic core 340a installed on the upper side and the upper surface of the lower magnetic core 340b installed on the lower side, respectively. The magnetic core 340 is formed at least in the length of the semiconductor element 10 to be heat-treated (that is, the length perpendicular to the direction in which the semiconductor element is conveyed) so that the semiconductor element 10 can be heated in the longitudinal direction as a whole. do. In addition, the magnetic core 340 is formed with a predetermined width so as to locally heat a predetermined width region of the semiconductor device together with the induction coil 350. That is, the magnetic core 340 is formed such that the distance between the induction coil grooves 242 is the heating width of the semiconductor device 10. The magnetic core 340 is preferably formed to heat a region of 5-200mm.

상기 자성코아(340)는 내부하우징(315)과 소정간격으로 이격되어 설치되며, 상기 자성코아(340)와 내부하우징(315)사이에는 별도의 냉각가스가 공급되어 내부하우징(315)의 열이 자성코아(340)로 전달되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 상기 자성코아(340)는 바람직하게는 유도코일홈(342) 사이의 중앙 영역에 상부에서 하부로 관통되는 냉각가스 분사홀(344)이 형성되며, 중앙영역에서 공급되는 가스가 외측 영역으로 흐르면서 자성코아(340)를 냉각시키게 된다. 상기 냉각가스 분사홀 (344)은 자성코아(340)의 길이에 따라 적정한 개수 및 직경 또는 크기로 형성될 수 있다. 다만, 상기 냉각가스 분사홀(344)은 자성코아(340)의 측부에 별도의 배관에 의하여 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 냉각가스 분사홀(344)은 별도의 냉각가스 공급관(345)에 연결되며 외부에서 냉각가스가 공급된다.The magnetic core 340 is installed spaced apart from the inner housing 315 at a predetermined interval, and a separate cooling gas is supplied between the magnetic core 340 and the inner housing 315 to heat the inner housing 315. It is prevented from being transmitted to the magnetic core 340. Therefore, the magnetic core 340 is preferably formed in the central region between the guide coil groove 342, the cooling gas injection hole 344 penetrating from the top to the bottom, the gas supplied from the center region to the outer region The magnetic core 340 is cooled while flowing. The cooling gas injection holes 344 may be formed in an appropriate number and diameter or size according to the length of the magnetic core 340. However, the cooling gas injection hole 344 may be formed by a separate pipe on the side of the magnetic core 340, of course. The cooling gas injection hole 344 is connected to a separate cooling gas supply pipe 345 and the cooling gas is supplied from the outside.

미설명 부호인 346은 상기 자성코아(340)를 외부하우징(310)에 연결하여 지지하는 지지 브라켓이다.Reference numeral 346, which is not described, is a support bracket for supporting the magnetic core 340 by connecting it to the outer housing 310.

상기 유도코일(350)은, 도 8을 참조하면, 상부유도코일(350a)과 하부유도코일(350b)을 포함하며, 내부하우징(315)의 상부에 형성되는 상부자성코아(340a)와 하부에 형성되는 하부자성코아(340b)의 각 유도코일홈(342)에 권선되어 형성된다. 상기 유도코일(350)은 바람직하게는 상부유도코일(350a)과 하부유도코일(350b)이 서로 전기적으로 연결되어 동시에 제어될 수 있도록 형성된다. 상기 유도코일(350)은 내부에 냉각수가 흐를 수 있도록 내부가 중공으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the induction coil 350 includes an upper induction coil 350a and a lower induction coil 350b, and an upper magnetic core 340a and a lower portion formed on an upper side of the inner housing 315. Winding is formed in each of the guide coil grooves 342 of the lower magnetic core (340b) to be formed. The induction coil 350 is preferably formed such that the upper induction coil 350a and the lower induction coil 350b are electrically connected to each other and simultaneously controlled. The induction coil 350 may be formed in a hollow so that the cooling water flows therein.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 유도가열 부위를 나타내는 개략 단면도를 나타낸다.9 is a schematic cross-sectional view showing the induction heating portion of the magnetic core and the induction coil according to an embodiment of the present invention.

상기 자성코아(340)와 유도코일(350)은, 도 9를 참조하면, 유도기전력에 의한 유도가열에 의하여 상기 제1흑체(330)와 제2흑체(335)의 소정영역(a)을 국부적으로 가열하게 된다. 상기 유도코일(350)은 고주파 교류 파워서플라이(도면에 표시하지 않음), 상기 파워서플라이와 유도 코일의 임피던스 보정을 위한 매칭시스템(도면에 표시하지 않음)에 연결되어 소정 주파수와 크기를 갖는 전류가 인가된다. 상기 유도코일(350)은 10KHz 내지 100MHz의 주파수를 갖는 전류가 인가되며, 자성 코아(340)와 유도코일(350)은 인가되는 전류에 의하여 제1흑체(330)와 제2흑체(335)의 소정 영역에 유도전류를 발생시키게 된다. 따라서, 상기 제1흑체(330)와 제2흑체(335)는 반도체 소자(10)를 국부적으로 높은 온도로 가열하게 된다. 상기에서 설명한 바와 같이 램프히터(320)는 가시광선에 의하여 직접 반도체 소자(10)의 특정 부분을 가열하면서 동시에 제1흑체(330)와 제2흑체(335)를 가열하게 되며, 제1흑체(330)와 제2흑체(335)는 적외선을 방출하여 반도체 소자(10)의 다른 부분을 가열하게 된다. 상기 램프히터(320)의 가시광선에 의한 가열은 램프에 인가되는 전류를 제어함으로써 제어가 가능하나, 램프의 전류를 상승시키면 제1흑체(330)와 제2흑체(335)의 온도 상승에 따라 적외선의 방출 양이 증가되므로 가시광선 가열과 적외선 가열을 독립적으로 제어하기 어렵게 된다. 따라서, 상기 자성코아(340)와 유도코일(350)은 램프히터(320)와는 독립적으로 유도가열에 의하여 제1흑체(330)와 제2흑체(335)를 국부적으로 가열함으로서 적외선 가열을 제어할 수 있게 된다. 한편, 유도가열에 의한 상기 제1흑체(330)와 제2흑체(335)의 가열은 저항가열에 비하여 효율이 높으며, 저항가열시 필요한 전극 및 배선을 제1흑체(330)에 연결할 필요가 없으므로 보다 용이하게 설치할 수 있게 된다. Referring to FIG. 9, the magnetic core 340 and the induction coil 350 locally localize predetermined regions (a) of the first black body 330 and the second black body 335 by induction heating by induction electromotive force. Will be heated. The induction coil 350 is connected to a high frequency AC power supply (not shown) and a matching system (not shown) for impedance correction of the power supply and the induction coil so that a current having a predetermined frequency and magnitude is provided. Is approved. The induction coil 350 is applied with a current having a frequency of 10 KHz to 100 MHz, and the magnetic core 340 and the induction coil 350 are applied with the current of the first black body 330 and the second black body 335. Induced current is generated in a predetermined region. Accordingly, the first black body 330 and the second black body 335 heat the semiconductor device 10 to a locally high temperature. As described above, the lamp heater 320 directly heats the first black body 330 and the second black body 335 while directly heating a specific portion of the semiconductor element 10 by visible light. The 330 and the second black body 335 emit infrared light to heat another part of the semiconductor device 10. Heating by the visible light of the lamp heater 320 can be controlled by controlling the current applied to the lamp, but if the current of the lamp is increased according to the temperature rise of the first black body 330 and the second black body 335 The increased amount of infrared radiation makes it difficult to independently control visible and infrared heating. Accordingly, the magnetic core 340 and the induction coil 350 may control infrared heating by locally heating the first black body 330 and the second black body 335 by induction heating independently of the lamp heater 320. It becomes possible. On the other hand, the heating of the first black body 330 and the second black body 335 by induction heating is more efficient than the resistance heating, and it is not necessary to connect the electrode and wiring required for resistance heating to the first black body 330. It can be installed more easily.

상기 단열판(360)은 바람직하게는 석영으로 형성되며, 다만 여기서 단열판(360)의 재질을 한정하는 것은 아니며, 단열 특성이 있는 다양한 재질이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 단열판(360)은 적어도 내부하우징(315)의 면적에 상응하는 면적을 갖는 대략 판상으로 형성되며 내부하우징(315)과 자성코아(340)사이에 설치된다. 따라서 상기 단열판(360)은 상측내부하우징(315a)과 상부자성코아(340a) 사 이에 설치되는 상부단열판(360a)과 하측내부하우징(315b)과 하부자성코아(340b) 사이에 설치되는 하부단열판(360a)을 포함하여 형성된다. 상기 단열판(360)은 내부하우징(315)으로부터 자성코아(340)와 유도코일(350) 및 외부하우징(310)으로 열이 전달되는 것을 방지하게 된다. The heat insulating plate 360 is preferably formed of quartz, but the material of the heat insulating plate 360 is not limited thereto, and various materials having heat insulating properties may be used. The insulation plate 360 is formed in a substantially plate shape having an area corresponding to at least the area of the inner housing 315 and is installed between the inner housing 315 and the magnetic core 340. Therefore, the heat insulating plate 360 is a lower insulating plate (30a) installed between the upper inner housing (315a) and the upper magnetic core (340a) and the upper insulating plate (360a) and the lower inner housing (315b) and the lower magnetic core (340b). 360a) is formed. The heat insulating plate 360 prevents heat from being transferred from the inner housing 315 to the magnetic core 340, the induction coil 350, and the outer housing 310.

상기 롤러(370)는 바람직하게는 석영으로 형성되어 내부하우징(315)의 내부에서 오염물질이 발생되는 것을 최소화하게 된다. 상기 롤러(370)는 대략 원기둥 형상으로 형성되며, 내부하우징(315)의 내부에 내부하우징(315)의 크기와 이송되는 지지판(20)의 크기에 따라 소정 간격으로 형성된다. 상기 공정부(300)는 가열부(200) 또는 냉각부(400)보다 좁은 폭으로 형성되므로 롤러(370)는 상대적으로 적은 개수로 형성되며, 대략 2개 정도가 사용되다. 또한 상기 램프히터(320)가 하부에 설치되는 경우에는 균일한 가열을 위하여 램프히터(320)의 수를 증가시키고 롤러(370)의 수를 최소화하는 것이 필요하게 된다. 상기 롤러(370)는 지지판(20)의 이송방향에 수직한 방향으로 설치되며 외부하우징(310)의 외부로 연장되어 별도의 회전수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 회전된다. 상기 롤러(370)는 회전하면서 상부에 접촉되는 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 일정한 방향으로 이송하게 된다.The roller 370 is preferably made of quartz to minimize the generation of contaminants in the interior of the inner housing 315. The roller 370 is formed in a substantially cylindrical shape, and is formed at predetermined intervals according to the size of the inner housing 315 and the size of the support plate 20 to be transferred to the inside of the inner housing 315. Since the process part 300 is formed to have a narrower width than the heating part 200 or the cooling part 400, the roller 370 is formed in a relatively small number, and about two are used. In addition, when the lamp heater 320 is installed at the bottom, it is necessary to increase the number of lamp heaters 320 and minimize the number of rollers 370 for uniform heating. The roller 370 is installed in a direction perpendicular to the conveying direction of the support plate 20 and extends to the outside of the outer housing 310 to be rotated by a separate rotating means (not shown). The roller 370 rotates and transfers the support plate 20 and the semiconductor element 10 which are in contact with the upper portion in a predetermined direction.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정부의 개략 단면도를 나타낸다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코아와 유도코일의 유도가열 부위를 나타내는 개략 단면도를 나타낸다.10 is a schematic cross-sectional view of a processing unit according to another embodiment of the present invention. 11 is a schematic cross-sectional view showing an induction heating portion of a magnetic core and an induction coil according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공정부(1300)는, 도 10을 참조하면, 외부하우 징(1310)과 내부하우징(1315)과 램프히터(1320)와 가열흑체(1330)와 자성코아(1340) 및 유도코일(1350)을 포함하여 형성된다. 또한 상기 공정부(1300)는 단열판(도면에 표시하지 않음) 및 롤러(1370)를 포함하여 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 공정부(1300)는 외부하우징과 내부하우징과 자성코아와 유도코일 및 롤러가 상기 도 5의 실시예에 따른 공정부(300)와 대략 동일한 구성으로 형성되므로 여기서는 상세한 설명은 생략한다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정부(1300)가 본 발명의 실시예에 따른 공정부(300)와 다른 부분을 중심으로 설명한다.Referring to FIG. 10, the process unit 1300 according to another embodiment of the present invention may include an outer housing 1310, an inner housing 1315, a lamp heater 1320, a heating black body 1330, and a magnetic core 1340. And an induction coil 1350. In addition, the process unit 1300 may include a heat insulating plate (not shown) and a roller 1370. Since the process unit 1300 according to the present embodiment has an external housing, an internal housing, a magnetic core, an induction coil, and a roller having the same configuration as the process unit 300 according to the embodiment of FIG. 5, the detailed description is omitted here. do. Therefore, hereinafter, the process unit 1300 according to another embodiment of the present invention will be described based on a different part from the process unit 300 according to the embodiment of the present invention.

상기 내부하우징(1315)은 상측내부하우징(1315a)과 하측내부하우징(1315b)를 포함하여 형성되며, 내부에 반도체 소자(10)가 이송되어 열처리가 진행되는 공간을 형성하게 된다. 상기 하측내부하우징(1315)은 램프히터(1320) 및 가열흑체(1330)가 설치되는 소정 영역에 상응하는 면적에 소정 높이로 돌출되는 돌출부(1319)가 형성될 수 있다. 상기 하측내부하우징(1315a)은 상부의 반도체 소자(10)를 이송하기 위한 롤러(1370)가 설치되므로 반도체 소자(10)와 하측내부하우징(1315b) 사이의 높이가 반도체 소자(10)와 상측내부하우징(1315a) 사이의 높이보다 크게 된다. 따라서, 상기 하측내부하우징(1315)은 돌출부(1319)가 형성되어 하부에 램프히터(1320)와 가열흑체(1330)가 상부에서와 동일한 높이로 반도체 소자(10)와 이격되어 설치된다. 다만, 상기 돌출부는 상기 하측내부하우징(1315a)과 일체로 형성되어야 하는 것은 아니며 별도의 블록에 의하여 형성될 수 있음은 물론이다.The inner housing 1315 includes an upper inner housing 1315a and a lower inner housing 1315b, and the semiconductor device 10 is transferred therein to form a space in which heat treatment is performed. The lower inner housing 1315 may have a protrusion 1319 protruding to a predetermined height in an area corresponding to a predetermined area where the lamp heater 1320 and the heating black body 1330 are installed. Since the lower inner housing 1315a is provided with a roller 1370 for transferring the upper semiconductor element 10, the height between the semiconductor element 10 and the lower inner housing 1315b is greater than that of the semiconductor element 10 and the upper inner portion. It becomes larger than the height between the housings 1315a. Accordingly, the lower inner housing 1315 is provided with a protrusion 1319 such that the lamp heater 1320 and the heating black body 1330 are spaced apart from the semiconductor element 10 at the same height as above. However, the protrusion may not be integrally formed with the lower inner housing 1315a, but may be formed by a separate block.

상기 램프히터(1320)는 내부하우징(1315) 내측의 상부와 하부에 각각 설치되 며, 반도체 소자(10)의 진행방향과 직각방향으로 소정 폭의 영역에 설치된다. 또한, 상기 램프히터(1320)는 반도체 소자(10)의 평면에 대략 평행한 면을 이루도록 설치된다. 상기 램프히터(1320)가 설치되는 폭은 반도체 소자의 열처리 특성과 이에 따른 열처리온도 및 고온가열 시간 등에 따라 설정될 수 있다.The lamp heaters 1320 are installed at upper and lower portions of the inner housing 1315, respectively, and are installed in a region having a predetermined width in a direction perpendicular to the traveling direction of the semiconductor device 10. In addition, the lamp heater 1320 is installed to form a plane substantially parallel to the plane of the semiconductor device 10. The width of the lamp heater 1320 is installed may be set according to the heat treatment characteristics of the semiconductor device, the heat treatment temperature and the high temperature heating time.

또한, 출입구 램프히터(1322)는 내부하우징(1315)의 출입구에 각각 설치되어 반도체 소자(10)와 지지판(20)을 추가로 가열하여 급격한 온도변화를 방지하게 된다.In addition, the entrance lamp heaters 1322 are respectively installed at the entrances and exits of the internal housing 1315 to further heat the semiconductor element 10 and the support plate 20 to prevent sudden temperature changes.

상기 가열흑체(1330)는 내부하우징(1315)의 상부와 하부에서 상기 램프히터(1320)와 반도체 소자(10)사이에 상기 램프히터(1320)가 설치된 영역에 상응하는 영역에 각각 설치되며, 반도체 소자(10)와 소정 거리 이격되도록 설치된다. 따라서, 상기 가열흑체(1330)는 상기 램프히터(1320)로부터 열을 받아 가열되면서 적외선을 방출하여 이송되는 반도체 소자(10)를 가열하게 된다. 상기 가열흑체(1330)는 반도체 소자(10)와 지지판(20)과 근접한 거리에 위치되도록 설치되며, 바람직하게는 상부와 하부의 가열흑체(1330)는 반도체 소자(10)의 상면과 지지판(20)의 하면으로 대략 동일한 거리가 이격되어 반도체 소자(10)와 지지판(20)이 동시에 균일하게 가열될 수 있도록 한다. 따라서, 하부에 설치되는 램프히터(1320)와 가열흑체(1330)는 하측내부하우징(1315a)이 돌출되거나, 별도의 블록에 의하여 형성되는 돌출부(1317)에 설치된다.The heating black body 1330 is respectively installed in an area corresponding to an area in which the lamp heater 1320 is installed between the lamp heater 1320 and the semiconductor element 10 at upper and lower portions of an internal housing 1315. It is installed to be spaced apart from the element 10 by a predetermined distance. Accordingly, the heating black body 1330 receives the heat from the lamp heater 1320 and heats the semiconductor device 10 which is transported by emitting infrared rays while being heated. The heating black body 1330 is installed to be located in close proximity to the semiconductor device 10 and the support plate 20, preferably, the upper and lower heating black body 1330 is the upper surface and the support plate 20 of the semiconductor device 10 Approximately the same distance is spaced apart so that the semiconductor device 10 and the support plate 20 can be uniformly heated at the same time. Accordingly, the lamp heater 1320 and the heating black body 1330 installed at the lower portion are installed at the protrusion 1317a protruding from the lower inner housing 1315a or formed by a separate block.

상기 가열흑체(1330)는 상기 출입구 램프히터(1322)가 설치된 영역에도 추가로 설치되어 출입구 램프히터로부터 열을 받아 가열되면서 적외선을 방출하게 되어 출입구 부분에서 반도체 소자(10)와 지지판(20)의 온도가 급격하게 변화되는 것을 방지하게 된다.The heating black body 1330 is additionally installed in an area in which the entrance lamp heater 1322 is installed to emit heat while receiving heat from the entrance lamp heater to emit infrared rays, so that the semiconductor element 10 and the support plate 20 are formed at the entrance part. This prevents the temperature from changing drastically.

상기 자성코아(1340)와 유도코일(1350)은 각각 내부하우징(1315)의 상부와 하부에 설치되어 중앙영역에 설치된 가열흑체(1330)를 유도 가열하게 된다.The magnetic core 1340 and the induction coil 1350 are respectively installed on the upper and lower portions of the inner housing 1315 to inductively heat the heating black body 1330 installed in the central region.

상기 롤러(1370)는 내부하우징(1315)의 하부에 소정 간격으로 설치되어 지지판을 이송하게 된다. 상기 롤러(1370)는 바람직하게는 램프히터(1320)가 설치되어 반도체 소자(10)가 열처리되는 영역의 외측에 설치되어 반도체 소자(10)의 열처리 영역의 온도 균일도를 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 롤러(1370)는 바람직하게는 내부하우징(1315)의 출입구와 램프히터(1320)가 설치된 영역사이에 설치된다. The roller 1370 is installed at a lower portion of the inner housing 1315 at predetermined intervals to transfer the support plate. The roller 1370 is preferably installed outside the region in which the lamp heater 1320 is heat-treated to maintain the temperature uniformity of the heat treatment region of the semiconductor device 10. Accordingly, the roller 1370 is preferably installed between the entrance and exit of the internal housing 1315 and the area where the lamp heater 1320 is installed.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공정부(1300)는, 도 11을 참조하면, 램프히터(1320)와 유도가열에 의하여 가열되는 가열흑체(1330)의 적외선 가열에 의하여 열처리가 진행되므로 비정질 실리콘 박막의 결정화 또는 다결정 실리콘 박막의 도펀트 활성화공정에서 박막과 함께 유리기판과 지지판이 동시에 가열되는 효과가 있다.Referring to FIG. 11, the process unit 1300 according to another exemplary embodiment of the present invention may be heat-treated by infrared heating of the lamp heater 1320 and the heating black body 1330 heated by induction heating, thereby forming an amorphous silicon thin film. In the crystallization or dopant activation process of the polycrystalline silicon thin film, the glass substrate and the supporting plate are simultaneously heated together with the thin film.

상기 냉각부(400)는 상기 가열부(200)와 마찬가지로 적어도 2개의 가열로(410)를 포함하여 형성되며, 상기 가열부(200) 또는 공정부(300)에서 가열된 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 유리기판이 변형되지 않는 소정 온도 이하로 냉각하게 된다. 상기 냉각부(400)는 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 단계적으로 충분히 낮 은 온도로 냉각시키는 경우에 가열로(410)의 수가 증가되어 설치될 수 있다. 상기 냉각부(400)의 가열로(410)는 열처리 온도보다 낮은 온도로 단계적으로 설정되어 유지되며, 이송되는 지지판(20) 및 반도체 소자(10)를 소정 온도로 냉각하여 유지하게 된다. 또한, 상기 냉각부(400)의 가열로(410)도 외부에서 가스가 공급하는 가스공급수단(도면에 표시하지 않음)이 구비될 수 있으며, 소정 온도로 냉각된 가스를 공급하여 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 보다 효과적으로 균일하게 냉각할 수 있게 된다. 상기 냉각부(400)의 가열로(410)는 상기 가열부(200)의 가열로(210)와 동일 또는 유사하므로 여기서 자세한 설명은 생략한다.Like the heating unit 200, the cooling unit 400 is formed to include at least two heating furnaces 410, and the support plate 20 and the semiconductor heated in the heating unit 200 or the process unit 300. The element 10 is cooled below a predetermined temperature at which the glass substrate is not deformed. The cooling unit 400 may be installed to increase the number of the heating furnace 410 when the support plate 20 and the semiconductor element 10 is cooled to a sufficiently low temperature step by step. The heating furnace 410 of the cooling unit 400 is set and maintained step by step at a temperature lower than the heat treatment temperature, it is cooled to maintain the support plate 20 and the semiconductor element 10 to be transferred to a predetermined temperature. In addition, the heating furnace 410 of the cooling unit 400 may also be provided with a gas supply means (not shown) to supply the gas from the outside, the support plate 20 by supplying the gas cooled to a predetermined temperature And the semiconductor element 10 can be cooled more effectively and uniformly. Since the heating furnace 410 of the cooling unit 400 is the same as or similar to the heating furnace 210 of the heating unit 200, a detailed description thereof will be omitted.

상기 배출부(500)는, 도 12a와 도 12b를 참조하면, 냉각서스셉터(510)와 냉각상하이송수단(520)과 가스분사노즐(530)과 냉각수평이송수단(540)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 배출부(500)는 상부가열수단(550)을 포함하여 형성될 수 있다.12A and 12B, the discharge part 500 includes a cooling susceptor 510, a cooling up and down conveying means 520, a gas injection nozzle 530, and a cooling horizontal conveying means 540. do. In addition, the discharge part 500 may be formed to include an upper heating means (550).

상기 냉각서스셉터(510)는, 도 13a와 13b를 참조하면, 상면(511)에 안착되는 지지판(20)보다 큰 면적을 갖는 대략 수평인 판상으로 형성되며, 냉각서스셉터(510)를 상하로 관통하는 분사홀(514)을 포함하여 형성된다. 상기 냉각서스셉터(510)는 상면이 상기 냉각부(400)의 출구에 상응하는 높이에 오도록 형성된다. 또한, 상기 냉각서스셉터(510)는 상기 지지판(20)을 수평으로 이송하는 수평이송수단의 하나인 롤러가 수용되는 냉각롤러홈(518)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 냉각서스셉터(510)는 열전도성이 큰 재질로 이루어지며, 지지판(20)과 반도체 소자(10)의 열이 빠르게 전도되어 방출될 수 있도록 한다. 상기 냉각서스셉터(510)는 알루미늄 금속 또는 합금, 흑연(graphite), 알루미늄 산화물(Aluminium Oxide), 알루미늄 나이트라이드(Aluminium Nitride), 보론 나이트라이드(Boron Nitride) 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 다만 여기서 냉각서스셉터(510)의 재질을 한정하는 것은 아니다.13A and 13B, the cooling susceptor 510 is formed in a substantially horizontal plate shape having an area larger than that of the supporting plate 20 seated on the upper surface 511, and the cooling susceptor 510 is moved up and down. It is formed including the injection hole 514 penetrating. The cooling susceptor 510 is formed such that an upper surface thereof is at a height corresponding to an outlet of the cooling unit 400. In addition, the cooling susceptor 510 may be formed to include a cooling roller groove 518 for receiving a roller which is one of the horizontal transfer means for transporting the support plate 20 horizontally. The cooling susceptor 510 is made of a material having high thermal conductivity, and allows the heat of the support plate 20 and the semiconductor element 10 to be quickly conducted and released. The cooling susceptor 510 may be formed of any one of aluminum metal or alloy, graphite, aluminum oxide, aluminum nitride, and boron nitride. The material of the cooling susceptor 510 is not limited.

상기 분사홀(514)은 냉각서스셉터(510)의 소정 영역에서 상하를 관통하여 소정 형상으로 형성된다. 상기 분사홀(514)은 냉각서스셉터(510)의 상면(511)에 이송되는 지지판(20)과 반도체 소자(10)의 하면에 냉각가스를 분사하여 지지판(20)이 보다 균일하게 냉각되도록 한다. 즉, 상기 지지판(20)이 냉각부로부터 이송되어 대기 중에 노출되면 지지판(20)의 외측 부분이 중앙부분보다 빠르게 자연 냉각되면서 온도 편차가 발생될 수 있다. 따라서, 상기 분사홀(514)은 냉각서스셉터(510)의 상면으로 이송되면 지지판(20)의 하면에서 전체적으로 균일하게 가스를 분사하여 지지판(20)이 균일하게 강제 냉각될 수 있도록 한다. The injection hole 514 penetrates up and down in a predetermined region of the cooling susceptor 510 and is formed in a predetermined shape. The injection hole 514 sprays a cooling gas to the support plate 20 and the lower surface of the semiconductor element 10 transferred to the upper surface 511 of the cooling susceptor 510 to allow the support plate 20 to be cooled more uniformly. . That is, when the support plate 20 is transferred from the cooling unit and exposed to the atmosphere, a temperature deviation may occur while the outer portion of the support plate 20 is naturally cooled faster than the center portion. Therefore, when the injection hole 514 is transferred to the upper surface of the cooling susceptor 510, the gas is uniformly injected from the lower surface of the support plate 20 so that the support plate 20 may be uniformly forcedly cooled.

상기 분사홀(514)은 지지판(20) 및 반도체 소자(10)의 크기와 냉각온도에 따라 냉각서스셉터(510)의 중앙 영역에 소정의 면적과 형상으로 형성된다. 상기 분사홀(514)은 냉각서스셉터(510)의 폭 방향으로 중앙 영역에 상면과 하면을 관통하는 원통형상으로 형성된다. 또한, 상기 분사홀(514)은 단면형상이 원형 외에도 삼각형상 또는 사각형상을 포함하는 다각형 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 분사홀(514)은 바람직하게는 냉각서스셉터(510)의 폭 방향으로 냉각서스셉터(510)의 상부로 이송되는 지지판(20) 폭의 적어도 50%의 폭에 상응하는 영역에 형성된다. 상기 분사홀(514)이 지지판(20) 폭의 50% 보다 작은 영역으로 상기 냉각서스셉 터(510)에 형성되면, 지지판(20)과 반도체 소자(10)는 폭 방향으로 균일하게 냉각되지 않게 되며 국부적인 냉각온도 차에 따라 변형될 수 있다. 다만, 상기 분사홀(514)은 냉각서스셉터(510) 전후측의 롤러홈(518) 형성영역에는 형성되지 않는다. 또한, 상기 분사홀(514)은 길이 방향으로 냉각서스셉터(510)의 전체 길이에 형성될 수 있다. The injection hole 514 is formed in a predetermined area and shape in the central region of the cooling susceptor 510 according to the size and cooling temperature of the support plate 20 and the semiconductor element 10. The injection hole 514 is formed in a cylindrical shape penetrating the upper surface and the lower surface in the central region in the width direction of the cooling susceptor 510. In addition, the injection hole 514 may be formed in a polygonal shape including a triangular shape or a quadrangular shape in addition to the circular shape. The injection hole 514 is preferably formed in a region corresponding to a width of at least 50% of the width of the support plate 20 transferred to the upper portion of the cooling susceptor 510 in the width direction of the cooling susceptor 510. When the injection hole 514 is formed in the cooling susceptor 510 in an area smaller than 50% of the width of the support plate 20, the support plate 20 and the semiconductor element 10 may not be uniformly cooled in the width direction. And may be modified according to local cooling temperature differences. However, the injection hole 514 is not formed in the roller groove 518 forming region before and after the cooling susceptor 510. In addition, the injection hole 514 may be formed in the entire length of the cooling susceptor 510 in the longitudinal direction.

또한, 상기 분사홀(514)은 홀의 크기와 형성 간격이 적정하게 조정되어 형성될 수 있다. 상기 분사홀(514)은 0.5 내지 3mm의 직경을 갖는 홀로 형성되며, 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.5mm의 직경을 갖도록 형성된다. 또한 상기 분사홀(514)이 다각형 형상으로 형성되는 경우에는 그 폭이 0.5mm 내지 3mm를 갖도록 형성된다. 상기 분사홀(514)의 직경이 0.5mm보다 작게 되면 가스 분사량이 적게 되어 냉각효과가 작게 되며, 홀이 이물에 의하여 쉽게 막히는 현상이 발생된다. 또한, 상기 분사홀(514)의 직경이 3mm보다 크게 되면, 가스 분사량이 많게 되어 국부적으로 온도 편차가 발생된다. 또한 상기 분사홀(514)은 홀의 직경보다 큰 간격으로 형성되며 바람직하게는 적어도 홀의 직경보다 5배가 큰 간격으로 형성된다. 상기 분사홀(514)의 형성간격이 홀의 직경보다 작게 되면 홀 사이의 간격이 너무 작아 홀이 변형되어 막히거나 하여 냉각서스셉터(510)의 내구성이 저하된다. In addition, the injection hole 514 may be formed by appropriately adjusting the size and spacing of the holes. The injection hole 514 is formed as a hole having a diameter of 0.5 to 3mm, preferably formed to have a diameter of 0.5 mm to 1.5mm. In addition, when the injection hole 514 is formed in a polygonal shape it is formed to have a width of 0.5mm to 3mm. If the diameter of the injection hole 514 is smaller than 0.5mm, the gas injection amount is small, the cooling effect is small, and the phenomenon that the hole is easily clogged by foreign matter occurs. In addition, when the diameter of the injection hole 514 is larger than 3mm, the amount of gas injection is large, thereby causing a local temperature deviation. In addition, the injection holes 514 are formed at intervals larger than the diameter of the hole, preferably at least five times larger than the diameter of the hole. When the spacing between the injection holes 514 is smaller than the diameter of the holes, the gaps between the holes are so small that the holes are deformed and blocked, thereby reducing the durability of the cooling susceptor 510.

상기 냉각서스셉터(510)의 하면(512)에는 상기 분사홀(514)에 가스를 공급하는 별도의 가스공급수단(516)이 연결된다. 상기 가스공급수단(516)은 분사홀(514)의 형성방법에 따라서는 냉각서스셉터(510)의 측부에 형성될 수 있음은 물론이다.A separate gas supply means 516 for supplying gas to the injection hole 514 is connected to the lower surface 512 of the cooling susceptor 510. The gas supply means 516 may be formed at the side of the cooling susceptor 510 depending on the method of forming the injection hole 514.

상기 냉각롤러홈(518)은 냉각서스셉터(510)의 전 후측에 소정 간격으로 형성 되며, 냉각서스셉터(510)의 상면에 안착되는 지지판(20)의 전 후측 일부가 접촉될 수 있는 길이로 형성된다. 또한, 상기 냉각롤러홈(518)은 냉각서스셉터(510)가 지지판(20)이 상승되었을 때, 롤러(540)가 상면으로 돌출 되지 않도록 소정 깊이로 형성된다. 따라서, 상기 지지판(20)은 냉각과정에서는 냉각상하이송수단(520)의 상면(511)에 균일하게 접촉되며, 냉각이 종료된 후에는 냉각서스셉터(510)가 하강되면서 냉각롤러홈(518)에 삽입되어 있는 롤러(540)에 의하여 지지되어 좌우로 이송된다. 다만, 상기 냉각롤러홈(518)은 지지판(20)을 좌우로 이송하는 수평이송수단(540)으로 롤러가 사용되는 경우에 형성된다.The cooling roller groove 518 is formed at the front and rear sides of the cooling susceptor 510 at predetermined intervals, and the length of the front and rear portions of the supporting plate 20 seated on the upper surface of the cooling susceptor 510 may be in contact with each other. Is formed. In addition, the cooling roller groove 518 is formed to a predetermined depth so that the cooling susceptor 510 when the support plate 20 is raised, so that the roller 540 does not protrude to the upper surface. Therefore, the support plate 20 is uniformly in contact with the upper surface 511 of the cooling up and down conveying means 520 in the cooling process, the cooling susceptor 510 is lowered after the cooling is finished, the cooling roller groove 518 It is supported by the roller 540 inserted in the is transported to the left and right. However, the cooling roller groove 518 is formed when the roller is used as a horizontal conveying means 540 for transporting the support plate 20 from side to side.

상기 냉각상하이송수단(520)은 냉각서스셉터(510)의 하면(512)에 결합되어 냉각서스셉터(510)를 상하로 이송하게 된다. 상기 냉각상하이송수단(520)은 지지판(20)이 냉각부(400)로부터 이송될 때는 하강한 상태 또는 롤러(540)가 지지판(20)의 상면에서 돌출되는 상태가 되도록 냉각서스셉터(510)를 이송하게 된다. 또한, 상기 냉각상하이송수단(520)은 지지판(20)의 이송이 완료된 때는 냉각서스셉터(510)를 완전히 상승시켜 지지판(20)이 냉각서스셉터(510)의 상면에 안착되도록 이송한다. 또한, 냉각상하이송수단(520)은 지지판(20) 및 반도체 소자의 냉각이 완료된 때에는 냉각서스셉터(510)를 하강시켜 지지판(20)이 롤러에 의하여 이송될 수 있도록 한다. 상기 상하이송수단(130)은 공압실린더, 볼스크류 이송기구, 타이밍벨트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 공압실린더가 사용된다. 다만 여기서 상하이송수단(130)의 종류를 한정하는 것은 아니며, 서스셉터(110)를 상하로 이송하는 다양한 이송기구가 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 상하이송수단(130) 은 서스셉터(110)의 무게, 면적에 따라 소정 개수로 형성될 수 있다. The cooling up and down conveying means 520 is coupled to the lower surface 512 of the cooling susceptor 510 to convey the cooling susceptor 510 up and down. The cooling upper and lower conveying means 520 is a cooling susceptor 510 such that the support plate 20 is lowered when the support plate 20 is transferred from the cooling unit 400 or the roller 540 protrudes from the upper surface of the support plate 20. Will be transferred. In addition, the cooling upper and lower conveying means 520 when the transfer of the support plate 20 is completed, the cooling susceptor 510 is fully raised to transport the support plate 20 to be seated on the upper surface of the cooling susceptor 510. In addition, the cooling up and down conveying means 520 lowers the cooling susceptor 510 when the cooling of the support plate 20 and the semiconductor element is completed so that the support plate 20 can be transferred by the roller. The shanghai conveying means 130 may be a pneumatic cylinder, a ball screw feed mechanism, a timing belt, etc., preferably a pneumatic cylinder is used. However, the type of the Shanghai transport means 130 is not limited thereto, and various transport mechanisms for transferring the susceptor 110 up and down may be used. In addition, the shanghai conveying means 130 may be formed in a predetermined number depending on the weight, the area of the susceptor 110.

상기 가스분사노즐(530)은 상부노즐(530a)과 하부노즐(530b)로 구성되며, 상부노즐(530a)과 하부노즐(530b)은 각각 독립된 노즐이 다수개가 결합되어 소정 폭으로 형성되거나, 소정 폭을 갖는 하나의 노즐로 형성될 수 있다. 상기 가스분사노즐(530)은 질소가스와 같은 가스를 분사하여 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 강제로 냉각하게 된다. 상기 가스분사노즐(530)은 필요한 냉각속도와 지지판(20)의 이송속도를 고려하여, 가스가 분사되는 노즐 입구의 크기를 결정하게 된다. 따라서, 상기 가스분사노즐(530)은 냉각속도가 빨라야 하거나, 지지판의 이송속도가 빠르게 해야 하는 경우에는 가스분사량을 증가시키기 위해서 노즐 입구의 크기를 크게 하며, 반대인 경우는 노즐 입구의 크기를 작게 형성하게 된다. 상기 가스분사노즐(530)은 바람직하게는 상기 지지판(20)의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 지지판(20)을 폭 방향으로 균일하게 냉각시키게 된다. 상기 가스분사노즐(530)은 상부노즐(530a)과 하부노즐(530b)이 냉각서스셉터(510)의 일측 즉, 냉각부(400)와 인접한 측부에서 냉각서스셉터(510)의 상면을 기준으로 지지판(20) 및 반도체 소자(10)의 높이보다 큰 높이로 이격되어 설치된다. 상기 가스분사노즐(530)은 상부노즐(530a)과 하부노즐(530b)의 가스 분사 각도가 지지판(20)의 이송방향과 소정 각도를 이루도록 형성되며, 바람직하게는 지지판(20)의 이송방향과 둔각을 이루도록 형성된다. 또한, 상기 상부노즐(530a)과 하부노즐(530b)은 서로 다른 각도로 가스를 분사하도록 설치될 수 있으며, 상기 지지판(20)을 수직 방향으로 기준으로 다른 위치를 냉각시키도록 설치될 수 있다. 상기 가스분사노즐(530)에서 분사되는 가스는 지지판 (20)의 이송을 지장을 주지 않으면서 지지판(20) 및 반도체 소자(10)의 표면을 따라 흐르면서 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 냉각하게 된다.The gas injection nozzle 530 is composed of an upper nozzle 530a and a lower nozzle 530b, and each of the upper nozzle 530a and the lower nozzle 530b is formed in a predetermined width by combining a plurality of independent nozzles, or It can be formed with one nozzle having a width. The gas injection nozzle 530 injects a gas such as nitrogen gas to forcibly cool the support plate 20 and the semiconductor device 10. The gas injection nozzle 530 determines the size of the nozzle inlet through which the gas is injected in consideration of the required cooling rate and the transfer speed of the support plate 20. Therefore, the gas injection nozzle 530 has to increase the size of the nozzle inlet in order to increase the amount of gas injection when the cooling rate should be fast or the feeding speed of the support plate should be high. To form. The gas injection nozzle 530 is preferably formed to have a width larger than the width of the support plate 20 to uniformly cool the support plate 20 in the width direction. The gas injection nozzle 530 has an upper nozzle 530a and a lower nozzle 530b on one side of the cooling susceptor 510, that is, the side adjacent to the cooling unit 400, based on the upper surface of the cooling susceptor 510. The support plates 20 and the semiconductor elements 10 are spaced apart from each other at a height greater than that. The gas injection nozzle 530 is formed such that the gas injection angles of the upper nozzle 530a and the lower nozzle 530b form a predetermined angle with the conveying direction of the support plate 20, and preferably the conveying direction of the support plate 20. It is formed to achieve an obtuse angle. In addition, the upper nozzle 530a and the lower nozzle 530b may be installed to inject gas at different angles, and the support plate 20 may be installed to cool other positions based on the vertical direction. The gas injected from the gas injection nozzle 530 flows along the surfaces of the support plate 20 and the semiconductor device 10 without disturbing the transport of the support plate 20, thereby allowing the support plate 20 and the semiconductor device 10 to flow. To cool.

상기 냉각수평이송수단(540)은 상기 지지판(20)을 수평으로 이송하여 배출부(500)로부터 다른 공정으로 이송하게 된다. 상기 냉각수평이송수단(540)은 바람직하게는 냉각서스셉터(510)의 냉각롤러홈(518)에 삽입되어 회전하는 롤러(540)로 형성되며, 롤러(540)는 이송되는 지지판(20)의 크기를 고려하여 적정간격으로 형성된다. 상기 롤러(540)는 별도의 지지수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 별도의 구동수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 회전된다. 따라서, 상기 롤러(540)는 다수 개가 수평 방향으로 소정 간격을 두고 설치되며, 회전하면서 상부에 안착되어 있는 지지판(20)을 수평 방향으로 이송하게 된다.The cooling horizontal transfer means 540 transfers the support plate 20 horizontally to the other process from the discharge unit 500. The cooling horizontal conveying means 540 is preferably formed of a roller 540 which is inserted into the cooling roller groove 518 of the cooling susceptor 510 and rotates, and the roller 540 of the supporting plate 20 is conveyed. Considering the size, it is formed at proper intervals. The roller 540 is rotatably supported by a separate supporting means (not shown), and is rotated by a separate driving means (not shown). Therefore, a plurality of the rollers 540 are installed at predetermined intervals in the horizontal direction, and rotates to transport the support plate 20 mounted on the upper portion in the horizontal direction.

한편, 상기 냉각수평이송수단(540)은 롤러 외에도 공압실린더, 볼스크류 이송기구 등이 사용될 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 냉각수평이송수단(540)으로 이러한 이송기구가 사용되는 경우에는 냉각서스셉터(510)의 상면에는 롤러홈(518)이 형성되지 않아도 됨은 물론이다.On the other hand, the cooling horizontal transfer means 540 may be used in addition to the pneumatic cylinder, ball screw transfer mechanism, etc., but is not limited thereto. When such a transfer mechanism is used as the cooling horizontal transfer means 540, the roller groove 518 does not need to be formed on the upper surface of the cooling susceptor 510.

상기 상부가열수단(550)은 다수의 저항히터 또는 램프히터로 형성되며, 바람직하게는 적외선 할로겐 램프와 같은 램프히터로 형성된다. 다만 여기서, 상기 상부가열수단(550)의 종류를 한정하는 것은 아니며, 반도체 소자(10)의 상면을 오염시키지 않는 다양한 가열수단이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 상부가열수단(550)은 냉각서스셉터(510)의 상부에 소정 높이로 형성되며, 이송되는 지지판(20)의 면적보다 큰 면적을 갖도록 형성된다. 따라서, 상기 상부가열수단(550)은 반도 체 소자(10)의 상부에 설치되어 지지판(20)과 반도체 소자(10)의 상면에 전체적으로 열을 가하여 상면이 빠르게 냉각되는 것을 방지하게 된다. 상기 지지판(20)과 반도체 소자(10)는 상기 냉각서스셉터(510)의 상면으로 이송되면, 특히 반도체 소자(10)는 상면이 개방되어 대기 중으로 열을 방출하게 되므로 하면보다 빠르게 냉각될 수 있으며, 이러한 경우에 빠른 냉각속도와 상면과 하면 사이의 온도차 때문에 반도체 소자(10)가 손상을 입게 될 우려가 있다. 상기 상부가열수단(550)은 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 냉각부(400)로부터 이송될 때의 온도를 고려하여 적정한 온도를 갖도록 제어된다. 또한, 상기 상부가열수단(550)은 냉각 초기에 반도체 소자(10)의 상면 온도를 적어도 100℃ 이상의 온도로 유지할 수 있는 열 용량을 갖도록 형성된다. 상기 상부가열수단(550)은 별도의 온도감지수단(도면에 표시하지 않음)에 의하여 측정하여 지지판(20)과 반도체 소자(10)의 온도가 100℃이하로 냉각되면 작동을 멈추게 된다.The upper heating means 550 is formed of a plurality of resistance heaters or lamp heaters, preferably formed of a lamp heater such as an infrared halogen lamp. However, the type of the upper heating means 550 is not limited thereto, and various heating means that do not contaminate the upper surface of the semiconductor device 10 may be used. The upper heating means 550 is formed at a predetermined height on the upper portion of the cooling susceptor 510 and is formed to have an area larger than that of the support plate 20 to be transferred. Therefore, the upper heating means 550 is installed on the upper portion of the semiconductor element 10 to apply heat to the upper surface of the support plate 20 and the semiconductor element 10 as a whole to prevent the upper surface from being cooled quickly. When the support plate 20 and the semiconductor element 10 are transferred to the upper surface of the cooling susceptor 510, in particular, the semiconductor element 10 may be cooled faster than the lower surface because the upper surface is opened to release heat to the atmosphere. In this case, the semiconductor device 10 may be damaged due to the high cooling rate and the temperature difference between the upper and lower surfaces. The upper heating means 550 is controlled to have an appropriate temperature in consideration of the temperature when the support plate 20 and the semiconductor element 10 is transferred from the cooling unit 400. In addition, the upper heating means 550 is formed to have a heat capacity that can maintain the upper surface temperature of the semiconductor device 10 at a temperature of at least 100 ℃ at the initial stage of cooling. The upper heating means 550 is measured by a separate temperature sensing means (not shown) to stop the operation when the temperature of the support plate 20 and the semiconductor element 10 is cooled to 100 ° C or less.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the heat treatment system of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention will be described.

상기 장입부(100)의 서스셉터(110)가 상하이송수단(130)에 의하여 상승되면 상면에 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 안착된다. 상기 지지판(20)과 반도체 소자(10)는 상기 서스셉터(110)의 내부가열수단(114)에 의하여 소정 온도로 예열 되며, 이때 서스셉터(110)의 중앙영역에 형성된 단열홈(116)에 의하여 지지판(20)과 반도체 소자(10)는 중앙 영역과 외측부분에 차등적으로 열이 전도되면서 전체적으로 균 일하게 예열 된다. 상기 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 소정 온도로 예열되면, 상기 서스셉터(110)는 상하이송수단(130)에 의하여 아래로 하강되며, 지지판(20)과 반도체 소자(10)는 롤러(140)의 회전에 의하여 가열부(200)의 가열로(210) 내부로 이송된다. 상기 가열부(200)의 각 가열로(210)는 각각 단계별로 소정 온도로 설정되어, 이송되는 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 소정 온도로 가열하게 된다. 이때, 상기 가열부(200)는 마지막 가열로(210)의 설정온도를 열처리 온도로 설정하여 가열부(200)에서 일부 열처리가 진행될 수 있도록 한다. 상기 공정부(300)는 이송된 반도체 소자(10)를 소정 온도에서 열처리하게 되며, 열처리가 종료되면 소정 온도로 유지되는 상기 냉각부(400)로 이송하게 된다. 상기 공정부(1300)는 램프히터(320)의 작동에 의하여 반도체 소자(10)의 비정질 실리콘 박막 또는 금속박막을 선택적으로 가열하게 된다. 또한 상기 공정부(300)는 제1흑체(330)와 제2흑체(335)가 램프히터(320)에 의한 가열과 자성코아(340) 및 유도코일(350)에 의한 가열에 의하여 가열되면서 반도체 소자를 전체적으로 가열하게 되며, 특히 반도체 소자(10)의 유리기판과 지지판을 가열하게 된다. 또한, 상기 공정부(300)는 제1흑체(330)와 제2흑체(335)가 유도가열에 의하여 특정한 소정 영역이 집중적으로 가열되면서 적외선을 방출하여 반도체 소자(10)의 특정 부분을 집중적으로 높은 온도로 가열하여 열처리가 진행되도록 한다. 상기 냉각부(400)는 각 가열로(410)가 각각 단계별로 소정 온도로 설정되어, 이송된 반도체 소자(10)를 단계별로 냉각시켜 소정 온도로 냉각시킨 후 상기 배출부(500)의 냉각서스셉터(510)의 상부로 이송하게 된다. 상기 배출부(500)의 가스분사노즐(530)은 냉각부(400)에서 이송되는 지지판(20)과 반도 체 소자(10)의 상면과 하면에 가스를 분사하여 냉각시키게 된다. 상기 지지판(20)이 냉각수평이송수단인 롤러(540)의 구동에 의하여 냉각서스셉터(510)의 상부로 이송되면 냉각상하이송수단(520)에 의하여 냉각서스셉터(510)가 상부로 이송되어 상면에 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 안착된다. 이때, 상기 냉각서스셉터(510)는 분사홀(514)에서 가스가 분사되어 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 전체적으로 균일하게 냉각시키게 된다. 또한, 상기 상부가열수단(550)은 지지판(20)과 반도체 소자(10)의 상면에 열을 가하여 급격히 냉각되는 것을 방지하게 된다. 상기 배출부(500)는 냉각서스셉터(510)의 상면에 이송된 지지판(20)과 반도체 소자(10)가 변형이 없는 소정 온도 예를 들면 100℃이하 또는 상온으로 냉각되면, 반도체 소자를 이송하여 다음 공정으로 이송하게 된다.When the susceptor 110 of the charging unit 100 is lifted by the shanghai conveying means 130, the support plate 20 and the semiconductor device 10 is mounted on the upper surface. The support plate 20 and the semiconductor device 10 are preheated to a predetermined temperature by the internal heating means 114 of the susceptor 110, in which the heat insulating groove 116 is formed in the central region of the susceptor 110. As a result, the support plate 20 and the semiconductor device 10 are preheated uniformly as a whole while the heat is differentially conducted to the central region and the outer portion. When the support plate 20 and the semiconductor element 10 are preheated to a predetermined temperature, the susceptor 110 is lowered down by the shanghai conveying means 130, the support plate 20 and the semiconductor element 10 is a roller By the rotation of the 140 is transferred into the heating furnace 210 of the heating unit 200. Each heating furnace 210 of the heating unit 200 is set to a predetermined temperature in each step, thereby heating the support plate 20 and the semiconductor element 10 to be transferred to a predetermined temperature. In this case, the heating unit 200 may set the set temperature of the last heating furnace 210 to the heat treatment temperature so that some heat treatment may be performed in the heating unit 200. The process unit 300 heat-treats the transferred semiconductor device 10 at a predetermined temperature, and transfers the transferred semiconductor device 10 to the cooling unit 400 maintained at a predetermined temperature when the heat treatment is completed. The process unit 1300 selectively heats the amorphous silicon thin film or the metal thin film of the semiconductor device 10 by the operation of the lamp heater 320. In addition, the process unit 300 is the first black body 330 and the second black body 335 is heated by the heating by the lamp heater 320 and the magnetic core 340 and the induction coil 350, the semiconductor The device is heated as a whole, and in particular, the glass substrate and the support plate of the semiconductor device 10 are heated. In addition, the process unit 300 emits infrared rays while the first black body 330 and the second black body 335 intensively heat a predetermined region by induction heating, thereby intensively targeting a specific portion of the semiconductor device 10. Heat to high temperature to allow heat treatment. In the cooling unit 400, each of the heating furnaces 410 is set to a predetermined temperature step by step, respectively, cooling the transferred semiconductor element 10 step by step to cool to a predetermined temperature, and then cooling the cooling unit of the discharge part 500. It is transferred to the upper portion of the acceptor 510. The gas injection nozzle 530 of the discharge part 500 cools the gas by spraying the upper and lower surfaces of the support plate 20 and the semiconductor element 10 transferred from the cooling part 400. When the support plate 20 is transferred to the upper portion of the cooling susceptor 510 by the driving of the roller 540 which is the horizontal cooling means, the cooling susceptor 510 is transferred upward by the cooling up and down conveying means 520. The support plate 20 and the semiconductor element 10 are mounted on the upper surface. At this time, the cooling susceptor 510 is a gas is injected from the injection hole 514 to uniformly cool the support plate 20 and the semiconductor element 10 as a whole. In addition, the upper heating means 550 is applied to the upper surface of the support plate 20 and the semiconductor element 10 to prevent the cooling is suddenly. The discharge part 500 transfers the semiconductor element when the support plate 20 and the semiconductor element 10 transferred to the upper surface of the cooling susceptor 510 are cooled to a predetermined temperature without deformation, for example, 100 ° C. or lower or room temperature. To the next process.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템에서 실시되는 열처리의 공정 조건을 나타내는 그래프이다. 도 14에서 공정 1은 유리기판에 증착된 비정질 실리콘 박막의 내부에 존재하는 수소의 제거 또는 유리기판에 증착된 다결정실리콘 박막의 내부에 수소를 공급하기 위한 공정으로 500℃ 정도의 비교적 저온에서 이루어진다. 공정 2는 유리기판에 형성된 비정질실리콘 박막의 결정화, 또는 결정질실리콘 박막에 형성된 도펀트의 활성화, MIC, MILC 공정으로 대략 600℃이상에서 이루어진다. 공정 3은 유리기판의 pre-compaction 또는 결함 제거(defect annealing) 공정으로 대략 700℃이상에서 이루어진다. 상기의 공정은 반도체 소자의 열처리 시스템이 적용될 수 있는 공정에 대한 예이며, 보다 다양한 공정에 적용될 수 있음은 물론이다.14 is a graph showing process conditions of heat treatment performed in the heat treatment system of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 14, process 1 is a process for removing hydrogen present in the amorphous silicon thin film deposited on the glass substrate or supplying hydrogen into the polysilicon thin film deposited on the glass substrate at a relatively low temperature of about 500 ° C. FIG. Process 2 is performed at about 600 ° C. or more by crystallization of the amorphous silicon thin film formed on the glass substrate, or activation of the dopant formed on the crystalline silicon thin film, MIC, MILC process. Process 3 is a pre-compaction or defect annealing process for glass substrates, which takes place at approximately 700 ° C or above. The above process is an example of a process to which the heat treatment system of the semiconductor device can be applied, and of course, can be applied to more various processes.

상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 도 14의 공정 조건을 수행하는 경우에 장입부(100)에서 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 대략 200℃까지 예열한 후 가열부(200)로 이송하게 된다. 상기 가열부(200)는 각 가열로(210)에서 처리 공정에 따라 열처리 온도까지 3단계로 나누어 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 가열하게 된다. 상기 공정부(300)는 이송된 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 열처리 온도까지 빠른 시간에 가열하고 냉각시키게 된다. 물론 도 14의 공정 1에서 보는 바와 같이, 열처리 종류에 따라서는 공정부(300)가 필요하지 않은 경우가 있음은 물론이다. 상기 냉각부(400)는 각 가열로(410)에서 열처리 온도로부터 대략 300℃까지 단계적으로 냉각하게 된다. 상기 배출부(500)는 이송된 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 상온에 가까운 온도까지 냉각시키게 된다. 이때, 상기에서 언급한 바와 같이 상기 배출부(400)는 지지판(20)과 반도체 소자(10)를 균일하게 냉각할 수 있는 냉각수단을 구비하여 반도체 소자가 변형되지 않도록 균일하게 냉각하게 된다.In the heat treatment system of the semiconductor device, the support plate 20 and the semiconductor device 10 are preheated to about 200 ° C. in the charging unit 100 when the process conditions of FIG. 14 are performed, and then transferred to the heating unit 200. . The heating unit 200 is heated in three steps to the heat treatment temperature in each heating furnace 210 in accordance with the treatment process to heat the support plate 20 and the semiconductor device 10. The process unit 300 heats and cools the transferred support plate 20 and the semiconductor device 10 to a heat treatment temperature in a short time. Of course, as shown in step 1 of FIG. 14, the process unit 300 may not be required depending on the type of heat treatment. The cooling unit 400 is cooled step by step from the heat treatment temperature to approximately 300 ℃ in each heating furnace (410). The discharge part 500 cools the transferred support plate 20 and the semiconductor device 10 to a temperature close to room temperature. At this time, as mentioned above, the discharge part 400 is provided with cooling means capable of uniformly cooling the support plate 20 and the semiconductor device 10 so that the semiconductor device is uniformly cooled so as not to deform.

따라서, 본 발명에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템은 대략 400℃에서 1000℃에서 반도체 소자의 열처리를 수행하는 것이 가능하게 된다. 특히 본 발명에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템은 유리기판의 변형온도인 600℃이상의 온도를 필요로 하는 열처리를 보다 효과적으로 수행할 수 있게 된다.Therefore, the heat treatment system of the semiconductor device according to the present invention makes it possible to perform heat treatment of the semiconductor device at approximately 400 ℃ to 1000 ℃. In particular, the heat treatment system of the semiconductor device according to the present invention can more effectively perform a heat treatment requiring a temperature of 600 ° C or more, which is the deformation temperature of the glass substrate.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템의 적용예에 대하여 설명한다.Next, an application example of a heat treatment system of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

<적용예1><Application Example 1>

적용예1은 반도체 소자인 유리기판에 증착된 비정질 실리콘 박막의 고상 결정화에 적용한 사례이다. Application Example 1 is an example applied to the solid phase crystallization of an amorphous silicon thin film deposited on a glass substrate as a semiconductor device.

먼저 화학증착법(Chemical Vapor Deposition)에 의해 비정질 실리콘 박막이 도포된 유리 기판(상품명: Corning 1737)은 장입부(100)에서 지지판(20)과 합체되어 약 200C정도로 예열된다. 유리기판과 지지판은 가열로(200)로 이송되어 비정질 실리콘 박막의 고상 결정화에 필요한 공정 예열온도(640C)로 단계적 가열된다. 유리 기판과 지지판은 공정부(300)로 이송되며 순간가열에 결정화공정이 진행되며 냉각부(400)와 배출부(500)를 거쳐 상온으로 냉각되는 결정화 열처리를 수행하였다. 상기 공정부(300)에서 고상 결정화 열처리의 열처리시간은 공정부(300)를 통과하는 이송 속도에 의해 조절될 수 있다. First, a glass substrate (trade name: Corning 1737) coated with an amorphous silicon thin film by chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition) is coalesced with the support plate 20 at the charging unit 100 and preheated to about 200C. The glass substrate and the support plate are transferred to the heating furnace 200 and gradually heated to the process preheating temperature 640C required for the solid phase crystallization of the amorphous silicon thin film. The glass substrate and the support plate are transferred to the process unit 300, and the crystallization process is performed in the instantaneous heating, and the crystallization heat treatment is performed at room temperature through the cooling unit 400 and the discharge unit 500. The heat treatment time of the solid crystallization heat treatment in the process unit 300 may be controlled by the feed rate passing through the process unit 300.

도 15는 유도 코일의 전류에 따른 비정질 실리콘 박막의 결정화 정도를 나타내는 UV 곡선 기울기 변화에 대한 그래프이다. 그림 12는 유리기판의 열처리시간이 동일한 경우에 유도코일의 전류에 따른 비정질 실리콘 박막의 결정화 정도를 나타낸다. 도 15의 그래프에서 X축은 유도코일의 전류를 나타내며, Y축은 UV 기울기를 나타낸다. 자외선 투과 스펙트럼(UV transmittance spectrum)에 의한 비정질 실리콘 박막의 결정화 정도는 곡선 기울기(UV slope value)에 의하여 평가되며, 여기서 곡선 기울기가 클수록 고품위 결정질을 갖는 실리콘 박막을 의미한다. 도 16a 내지 도 16d는 도 15의 유도전류가 0A, 20A, 30A, 40A일 때 각각 결정질 실리콘 박막의 라만 스펙트럼 변화를 나타내는 그래프이다. 도 16a 내지 도 16d의 그래프에서 X축은 라만 이동(Raman Shift)을 나타내며, Y축은 강도(intensity)를 나타낸다. 상기 공정부(300)에서 유도코일에 의한 유도 가열은 유도코일(350)에 인가되는 전류의 양으로 조절되며 전류의 양이 증가할수록 유도가열에 의한 제1흑체(330) 및 제2흑체(335)의 가열온도가 증가되어 유리기판(10) 및 지지판(20)의 온도도 증가하게 되다. 그림 12에서 보는 바와 같이, 유도 코일에 전류를 인가하지 않은 경우 UV 곡선의 기울기는 0.2 이하의 값으로서 결정화가 진행되지 않은 것을 알 수 있다. 그러나, 유도 코일에 인가되는 전류의 양이 20A, 30A, 40A로 증가되면 즉, 유도 가열이 커질수록 실리콘 박막의 결정화는 촉진되며 40A의 전류가 인가되었을 경우는 UV 곡선 기울기가 1이상으로 결정화가 거의 완료되는 것을 알 수 있다. 또한, 도 16a 내지 도 16d에서 보는 바와 같이 유도코일의 전류가 증가될수록 비정질실리콘 상은 그 피크가 감소되며, 결정질실리콘 상의 피크가 증가되는 것을 알 수 있으며 전류가 40A인 경우에는 결정화 정도는 95% 이상을 나타내는 것을 알 수 있다.FIG. 15 is a graph illustrating a change in slope of a UV curve indicating a degree of crystallization of an amorphous silicon thin film according to a current of an induction coil. FIG. Figure 12 shows the degree of crystallization of the amorphous silicon thin film according to the current of the induction coil when the glass substrates have the same heat treatment time. In the graph of FIG. 15, the X axis represents the current of the induction coil and the Y axis represents the UV slope. The degree of crystallization of the amorphous silicon thin film by the UV transmittance spectrum (UV transmittance spectrum) is evaluated by the curve slope (UV slope value), where the larger the curve slope means a silicon thin film having a higher quality crystalline. 16A to 16D are graphs illustrating changes in Raman spectra of crystalline silicon thin films when the induced currents of FIG. 15 are 0A, 20A, 30A, and 40A, respectively. In the graphs of FIGS. 16A-16D, the X axis represents Raman Shift, and the Y axis represents intensity. Induction heating by the induction coil in the process unit 300 is controlled by the amount of current applied to the induction coil 350, and as the amount of current increases, the first black body 330 and the second black body 335 due to induction heating. ), The heating temperature is increased to increase the temperature of the glass substrate 10 and the support plate 20. As shown in Figure 12, when no current is applied to the induction coil, the slope of the UV curve is less than 0.2, indicating that no crystallization proceeds. However, when the amount of current applied to the induction coil is increased to 20 A, 30 A, 40 A, that is, as the induction heating increases, the crystallization of the silicon thin film is promoted, and when 40 A current is applied, the UV curve slope becomes 1 or more. You can see that it is almost complete. In addition, as shown in FIGS. 16A to 16D, as the current of the induction coil increases, the peak of the amorphous silicon phase decreases, and the peak of the crystalline silicon phase increases, and when the current is 40A, the degree of crystallization is 95% or more. It can be seen that represents.

<적용예2><Application Example 2>

적용예2는 반도체 소자인 유리기판에 증착된 비정질 실리콘 박막의 MILC 공정에 적용한 사례이다.Application Example 2 is an example applied to the MILC process of the amorphous silicon thin film deposited on the glass substrate as a semiconductor device.

유리 기판에 화학증착법을 이용하여 비정질 실리콘 막을 증착한 후 비정질 실리콘 막의 특정 부위에 금속원소(Ni)를 도포하여 MILC 결정화 공정을 진행하였다. 여기서 MILC 결정화 공정은 적용예1에 의한 결정화 공정과 동일한 순서로 진행되었으나, 가열로의 예열온도는 600C로서 결정화 공정 온도보다 낮은 온도로 진행되었다. 이때 공정부(300)에서는 램프히터(320)의 할로겐램프의 전류를 조절하여 유리 기판의 변형 없이 공정이 진행하였다. 도 5는 동일한 시간의 열처리시간에서 유도 코일에 인가되는 전류의 양에 따른 MILC의 성장 거리를 광학 현미경으로 측정하여 나타내었다.After depositing an amorphous silicon film on the glass substrate by chemical vapor deposition, a metal element (Ni) was applied to a specific portion of the amorphous silicon film to perform a MILC crystallization process. Here, the MILC crystallization process was performed in the same order as the crystallization process according to Application Example 1, but the preheating temperature of the furnace was 600C, which was lower than the crystallization process temperature. In this case, the process unit 300 controls the current of the halogen lamp of the lamp heater 320 to proceed with the process without deformation of the glass substrate. Figure 5 shows the growth distance of the MILC according to the amount of current applied to the induction coil in the heat treatment time of the same time measured by an optical microscope.

도 17은 MILC 결정화 공정 후 유도 코일의 전류에 따른 결정 MILC 성장거리를 나타내는 그림이다. 도 17에서 보는 바와 같이, 유도 코일에 인가되는 전류의 양이 증가함에 따라 동일한 열처리시간동안에 MILC의 성장거리는 증가하는 것으로 나타났으며, 40A의 전류를 인가하면 비정질 실리콘 박막에서 결정질 실리콘 박막이 보다 빠른 속도(측정 결과 대략 3∼4um/sec)의 속도로 성장하는 것을 알 수 있다.17 is a diagram showing the crystal MILC growth distance according to the current of the induction coil after the MILC crystallization process. As shown in FIG. 17, as the amount of current applied to the induction coil increases, the growth distance of the MILC increases during the same heat treatment time, and when a current of 40 A is applied, the crystalline silicon thin film is faster in the amorphous silicon thin film. It can be seen that it grows at a speed of approximately 3 to 4 um / sec.

<적용예3><Application Example 3>

적용예3은 결정질 실리콘 박막에 도핑된 도펀트의 활성화 공정에 적용한 사례이다.Application Example 3 is an example applied to the activation process of the dopant doped in the crystalline silicon thin film.

유리 기판 상에 화학증착법에 의해 비정질 실리콘 박막을 형성 후 ELC 공정을 사용하여 다결정 실리콘 박막으로 결정화시켰다. 이후 절연층으로 사용되는 실리콘 다이옥사이드(SiO2) 층을 증착하고, 이온 도핑 장비를 이용하여 다결정 실리콘 박막 층에 n형 도펀트를 도핑 하였다. 본 적용예에서 도펀트 활성화 공정은 적용예1과 적용예2의 결정화 공정과 MILC 결정화 공정과 동일한 순서로 진행되었으나, 가열로의 예열온도는 580∼620℃로서 결정화 공정 온도보다 낮은 온도로 진행되었다. 이때 공정부(300)에서 도펀트 활성화를 가속시키기 위하여 공정부에 인가되는 할로겐램프의 전력량을 38%에서 50%로 변화시키며 도펀트 활성화를 진행하였 다. An amorphous silicon thin film was formed on the glass substrate by chemical vapor deposition and then crystallized into a polycrystalline silicon thin film using an ELC process. After that, a silicon dioxide (SiO 2) layer used as an insulating layer was deposited, and an n-type dopant was doped into the polycrystalline silicon thin film layer using an ion doping apparatus. In this application example, the dopant activation process was performed in the same order as the crystallization process and the MILC crystallization process of Application Examples 1 and 2, but the preheating temperature of the heating furnace was 580 to 620 ° C., which was lower than the crystallization process temperature. At this time, in order to accelerate the dopant activation in the process unit 300, the amount of halogen lamp applied to the process unit was changed from 38% to 50% to proceed with the dopant activation.

도 18은 가열온도와 할로겐램프의 전력량에 따른 도펀트 활성화 정도를 나타낸다. 도펀트 활성화 정도는 도펀트의 전기적 활성화 정도를 나타내는 면저항(Resistivity; Rs) 값과 활성화 공정에 따라 파괴된 결정질의 치유 정도를 나타내는 UV 곡선의 기울기를 비교하였다. 도펀트 활성화 공정에서는 이온 주입 시 가속된 도펀트가 실리콘(Si) 이온과 충돌하여 결정질을 파괴하게 되며, 파괴된 결정질은 도펀트 활성화 공정 시 도펀트를 전기적으로 활성화되지 못하게 되는 결함으로 작용하여 TFT의 신뢰성에 문제를 발생한다. 따라서, 도펀트 활성화 공정에서는 발생한 결함이 치유되며, 이러한 치유 정도도 중요한 요소이다. 도 18에서 보는 바와 같이, 할로겐램프에 인가되는 전력량이 증가될수록 면저항은 감소하며, UV 곡선의 기울기는 증가하는 것으로 나타났다. 즉, 면저항의 감소는 주입된 도펀트의 활성화가 이루어짐을 의미하며, UV 곡선의 기울기 증가는 이온 주입 시 발생한 결함이 치유되어 TFT 소자의 신뢰성이 높아졌음을 알 수 있다. 18 shows the degree of dopant activation according to the heating temperature and the amount of power of the halogen lamp. The dopant activation degree was compared with the slope of the UV curve indicating the degree of resistance (Rs), which indicates the degree of electrical activation of the dopant, and the degree of healing of the crystals destroyed by the activation process. In the dopant activation process, the accelerated dopant collides with silicon (Si) ions during ion implantation to destroy the crystalline, and the broken crystalline acts as a defect that prevents the dopant from being electrically activated during the dopant activation process. Occurs. Therefore, defects generated in the dopant activation process are healed, and such a degree of healing is also an important factor. As shown in FIG. 18, as the amount of power applied to the halogen lamp increases, the sheet resistance decreases and the slope of the UV curve increases. That is, the decrease in the sheet resistance means that the implanted dopant is activated, and the increase in the slope of the UV curve indicates that the defect generated during the ion implantation is healed, thereby increasing the reliability of the TFT device.

<적용예4><Application Example 4>

적용예4는 지지판을 사용하여 유리기판에 증착된 비정질 실리콘 박막이 결정화 과정에서 유리기판의 온도 균일도를 평가한 사례이다. 도 19는 유리기판의 각 위치에서 시간에 따른 온도변화를 나타내는 그래프이다. Application Example 4 is an example in which the amorphous silicon thin film deposited on the glass substrate using the support plate was evaluated for the temperature uniformity of the glass substrate during the crystallization process. 19 is a graph showing a temperature change with time at each position of the glass substrate.

적용예4에서는 비정질 실리콘 박막이 증착된 370 x 470mm의 유리기판을 공정부에서 승온시키는 과정에서 온도균일도를 평가하였다. 온도균일도를 평가하기 위 해서 상기 유리기판의 4개 모서리와 중앙의 각각에 열전대를 부착하여 각각의 온도를 측정하였다. 도 19에서 보는 바와 같이 유리기판은 장입된 후 1분 정도 이내에 상온에서 500℃까지 빠르게 상승하며, 4분 정도 경과 후에는 640℃까지 상승하는 것을 알 수 있다. 또한, 유리기판은 상승속도가 빠름에도 불구하고 위치별 온도편차가 30℃ 이내로 매우 작게 나타나는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 유리기판은 작은 온도 편차에 의하여 일부 변형이 되더라도 상기 지지판이 지지하게 되므로 고온에서 변형이 사라지게 된다. In Application Example 4, the temperature uniformity was evaluated in the process of raising the temperature of the glass substrate of 370 x 470mm on which the amorphous silicon thin film was deposited. In order to evaluate the temperature uniformity, thermocouples were attached to each of the four corners and the center of the glass substrate, and the respective temperatures were measured. As shown in FIG. 19, the glass substrate quickly rises from room temperature to 500 ° C. within about 1 minute after being charged, and rises to 640 ° C. after about 4 minutes. In addition, it can be seen that the glass substrate has a very small temperature deviation of 30 ° C. despite the rapid rise rate. In addition, even if the glass substrate is partially deformed due to a small temperature deviation, the support plate is supported so that the deformation disappears at a high temperature.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 반도체 소자의 열처리 시스템은 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열을 동시에 사용하여 반도체 소자의 열처리 공정을 보다 높은 온도에서 빠르게 수행하면서 반도체 소자의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다. 특히, 본 발명에 의하면, 유리기판의 상면에 형성된 비정질실리콘 박막의 결정화 처리, 다결정실리콘 박막으로 형성되는 TFT 소자의 도펀트 활성화 처리, 상면에 반도체 박막을 형성하기 위한 유리기판의 예비수축(pre-compaction) 처리시 유리기 판의 변형을 방지하면서 보다 빠르게 열처리를 수행할 수 있는 효과가 있다.The heat treatment system of the semiconductor device according to the present invention has the effect of preventing the deformation of the semiconductor device while rapidly performing the heat treatment process of the semiconductor device at a higher temperature by using the heating by the lamp heater and the induction heating by the induced electromotive force at the same time. have. In particular, according to the present invention, the crystallization of the amorphous silicon thin film formed on the upper surface of the glass substrate, the dopant activation treatment of the TFT element formed of the polysilicon thin film, the pre-compaction of the glass substrate for forming the semiconductor thin film on the upper surface (pre-compaction) ) The heat treatment can be effected more quickly while preventing the deformation of the glass substrate.

또한, 본 발명에 의하면 지지판을 사용하여 반도체 소자를 전체적으로 지지하면서 균일하게 가열하여 열처리를 행하므로 유리기판의 변형 또는 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the heat treatment is performed by uniformly heating the substrate while supporting the semiconductor element as a whole, there is an effect of preventing deformation or damage of the glass substrate.

Claims (25)

반도체 소자를 열처리하는 반도체 소자의 열처리 시스템에 있어서,In the heat treatment system of a semiconductor element for heat-treating the semiconductor element, 상기 반도체 소자와 상기 반도체 소자가 안착되는 지지판이 안착되어 이송되는 장입부;A charging unit to which the semiconductor element and the support plate on which the semiconductor element is mounted are mounted and transported; 소정 온도까지 단계적으로 유지 온도가 각각 설정되어 독립적으로 제어되는 적어도 두 개의 가열로를 포함하며 상기 장입부에서 이송되는 상기 반도체를 상기 소정 온도로 가열하는 가열부;A heating unit including at least two heating furnaces each having a holding temperature set in stages up to a predetermined temperature and independently controlled, and heating the semiconductor transferred from the charging unit to the predetermined temperature; 상기 가열부에 접하여 설치되어 램프히터에 의한 가열과 유도기전력에 의한 유도가열에 의하여 반도체 소자를 소정의 열처리 온도에서 열처리하는 공정부;A process unit installed in contact with the heating unit to heat the semiconductor element at a predetermined heat treatment temperature by heating by a lamp heater and induction heating by induction electromotive force; 상기 열처리 온도부터 소정의 냉각 온도까지 단계적으로 유지 온도가 각각 설정되어 독립적으로 제어되는 적어도 두 개의 가열로를 포함하며 열처리 공정이 수행되어 상기 공정부로부터 이송되는 반도체 소자를 소정의 냉각 온도까지 냉각하는 냉각부 및A holding temperature is set step by step from the heat treatment temperature to a predetermined cooling temperature, respectively, and includes at least two heating furnaces that are independently controlled. The heat treatment process is performed to cool the semiconductor element transferred from the process unit to a predetermined cooling temperature. Cooling section and 소정의 냉각온도까지 냉각되어 이송되는 상기 반도체 소자를 소정 온도까지 균일하게 냉각시켜 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a discharge unit for uniformly cooling and discharging the semiconductor device, which is cooled and conveyed to a predetermined cooling temperature, to a predetermined temperature. 제 1항에 있어서, 상기 공정부는 The method of claim 1, wherein the process unit 상기 반도체 소자가 이송되어 열처리가 진행되는 공간을 형성하는 내부하우 징;An inner housing to form a space in which the semiconductor element is transferred to perform heat treatment; 상기 내부하우징 내부의 상부 또는 하부의 소정 영역에 설치되는 다수개의 램프를 포함하는 램프히터;A lamp heater including a plurality of lamps installed in a predetermined area of an upper or lower portion of the inner housing; 대략 판상 또는 다수의 블록으로 형성되며, 상기 내부하우징과 상기 램프히터 사이에서 적어도 상기 램프히터가 설치된 영역에 상응하는 영역에 설치되는 제1흑체;A first black body formed in a substantially plate shape or a plurality of blocks and installed in an area corresponding to at least the area in which the lamp heater is installed between the inner housing and the lamp heater; 대략 블럭 형태로 형성되며 상기 내부하우징 외부의 상부와 하부에 각각 설치되는 자성코아 및Magnetic cores are formed in a substantially block shape and are respectively installed on the upper and lower portions of the inner housing exterior; 상기 자성코아에 권선되는 유도코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And an induction coil wound around the magnetic core. 제 2항에 있어서, 상기 공정부는 The method of claim 2, wherein the process unit 상기 내부하우징 내부에서 상기 반도체 소자를 사이에 두고 상기 제1흑체와 대향하도록 형성되는 제2흑체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a second black body formed to face the first black body with the semiconductor device interposed therebetween in the inner housing. 제 2항 또는 제3항에 있어서, 상기 공정부는 According to claim 2 or 3, wherein the process unit 상기 내부하우징 하부에 설치되며 반도체소자와 지지판을 지지하여 이송하는 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a roller installed under the inner housing and supporting and transporting the semiconductor element and the support plate. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공정부는 The method of claim 2 or 3, wherein the process unit 상기 내부하우징의 면적에 상응하는 면적의 판상으로 형성되며 상기 내부하우징과 자성코아 사이에 설치되는 단열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a heat insulating plate formed in a plate shape having an area corresponding to the area of the inner housing and installed between the inner housing and the magnetic core. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 램프히터는 할로겐램프로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The lamp heater is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that formed by a halogen lamp. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1흑체 및 제2흑체는 실리콘카바이드 또는 실리콘카바이드가 코팅된 탄소체로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The first black body and the second black body is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that formed of silicon carbide or silicon carbide coated carbon body. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 내부하우징과 단열판은 석영으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And the inner housing and the heat insulating plate are made of quartz. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 유도코일은 자성코아의 내부하우징에 대향되는 면에 형성되는 유도코일홈에 권선되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The induction coil is a heat treatment system for a semiconductor device, characterized in that the winding in the induction coil groove formed on the surface facing the inner housing of the magnetic core. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 자성코아는 상기 단열판과 소정 간극 이격되어 설치되며, 외부로부터 공급되는 냉각가스에 의하여 냉각되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The magnetic core is installed to be spaced apart from the insulating plate by a predetermined gap, the heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that formed to be cooled by the cooling gas supplied from the outside. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 자성코아는 철 또는 페라이트 분말과 에폭시의 복합재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The magnetic core is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that formed of a composite material of iron or ferrite powder and epoxy. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 이송되는 반도체 소자의 열처리가 진행되는 공간을 형성하는 내부하우징;An inner housing forming a space in which heat treatment of the semiconductor device to be transferred is performed; 상기 내부하우징 내부의 상부와 하부에 소정 영역으로 설치되는 램프히터;Lamp heaters installed in a predetermined region in the upper and lower portion of the inner housing; 적어도 상기 램프히터가 설치된 영역에 상응하는 면적을 갖는 대략 판상으로 형성되며, 상기 램프히터 내측의 상하에 각각 설치되는 가열흑체;A heating black body which is formed in a substantially plate shape having an area corresponding to at least an area in which the lamp heater is installed, and is respectively installed above and below the lamp heater; 대략 블럭 형태로 형성되며 상기 내부하우징 외부의 상부와 하부에 설치되는 자성코아 및Magnetic cores are formed in a block shape and installed on the upper and lower portions of the inner housing exterior; 상기 자성코아에 권선되는 유도코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And an induction coil wound around the magnetic core. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 가열흑체는 실리콘카바이드 또는 실리콘카바이드가 코팅된 탄소체로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The heating black body is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that formed of silicon carbide or silicon carbide coated carbon body. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 소자는 유기기판에 형성되는 비정질실리콘 박막, 유리기판에 형성된 다결정실리콘 박막, 반도체 소자가 형성되는 유리기판을 포함하는 반도체 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The semiconductor device is any one of a semiconductor device including an amorphous silicon thin film formed on an organic substrate, a polysilicon thin film formed on a glass substrate, a glass substrate on which the semiconductor element is formed. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 반도체 소자는 액정디스플레이 또는 유기발광 디스플레이 장치에 사용되는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And the semiconductor device is a thin film transistor used in a liquid crystal display or an organic light emitting display device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리는 상기 비정질실리콘 박막의 고상결정화, 금속유도결정화, 금속유도측면결정화, 이온 주입된 다결정실리콘 박막의 활성화, 유리기판의 프리컴팩션 처리 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The heat treatment is any one of a solid phase crystallization of the amorphous silicon thin film, metal induction crystallization, metal-induced side crystallization, activation of the ion-injected polysilicon thin film, the heat treatment system of the semiconductor device, characterized in that any one of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리는 400℃ 내지 1000℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The heat treatment system is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that carried out at a temperature between 400 ℃ to 1000 ℃. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 소자는 3mm 내지 10mm 두께의 석영으로 형성되는 지지판에 안착되어 이송되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The semiconductor device is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that seated and transported on a support plate formed of 3mm to 10mm thick quartz. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 지지판은 상기 반도체 소자보다 그 폭과 길이가 적어도 10mm 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And the support plate is formed at least 10 mm wider and longer than the semiconductor device. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 지지판은 상기 반도체 소자가 안착되는 영역의 대각선 방향으로 적어도 4개의 탈착홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The support plate is a heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that at least four detachment holes are formed in the diagonal direction of the area in which the semiconductor device is seated. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 탈착홀은 상기 안착되는 반도체 소자의 각 외측으로부터 10mm이내의 영역에 형성되며, 3mm보다 작은 직경 또는 폭의 원형 또는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.The removal hole is formed in a region within 10mm from each outside of the semiconductor device to be seated, the heat treatment system of a semiconductor device, characterized in that formed in a circular or rectangular shape having a diameter or width smaller than 3mm. 반도체 소자를 열처리하는 열처리 시스템에 있어서,In the heat treatment system for heat-treating a semiconductor element, 이송되는 반도체 소자의 열처리가 진행되는 공간을 형성하는 내부하우징;An inner housing forming a space in which heat treatment of the semiconductor device to be transferred is performed; 상기 내부하우징 내부의 상부 또는 하부의 소정 영역에 설치되는 램프히터;A lamp heater installed in a predetermined area of an upper or lower portion of the inner housing; 대략 판상으로 형성되며, 상기 내부하우징과 상기 램프히터 사이에서 적어도 상기 램프히터가 설치된 영역에 상응하는 영역에 설치되는 제1흑체;A first black body formed in a substantially plate shape and installed in an area corresponding to at least the area in which the lamp heater is installed between the inner housing and the lamp heater; 대략 블럭 형태로 형성되며 상기 내부하우징 외부의 상부와 하부에 설치되는 자성코아 및Magnetic cores are formed in a block shape and installed on the upper and lower portions of the inner housing exterior; 상기 자성코아에 권선되는 유도코일을 포함하는 공정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a process unit including an induction coil wound around the magnetic core. 제 22항에 있어서, 상기 공정부는 The method of claim 22, wherein the process unit 상기 내부하우징 내부에서 상기 반도체 소자를 사이에 두고 상기 제1흑체와 대향하도록 형성되는 제2흑체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a second black body formed to face the first black body with the semiconductor device interposed therebetween in the inner housing. 제 22항에 있어서, 상기 공정부는 The method of claim 22, wherein the process unit 상기 내부하우징 하부에 설치되며 반도체소자와 지지판을 지지하여 이송하는 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a roller installed under the inner housing and supporting and transporting the semiconductor element and the support plate. 제 22항에 있어서, 상기 공정부는 The method of claim 22, wherein the process unit 상기 내부하우징의 면적에 상응하는 면적의 판상으로 형성되며 상기 내부하 우징과 자성코아 사이에 설치되는 단열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 시스템.And a heat insulating plate formed in a plate shape having an area corresponding to the area of the inner housing and installed between the inner housing and the magnetic core.
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