KR20120070202A - 기판의 열처리 장치 - Google Patents

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KR20120070202A
KR20120070202A KR1020100131654A KR20100131654A KR20120070202A KR 20120070202 A KR20120070202 A KR 20120070202A KR 1020100131654 A KR1020100131654 A KR 1020100131654A KR 20100131654 A KR20100131654 A KR 20100131654A KR 20120070202 A KR20120070202 A KR 20120070202A
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이덕기
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(주)에스티에스테크놀로지
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Abstract

본 발명은 집열 성능을 향상시킨 기판의 열처리 장치에 관한 것으로서, 기판을 수용하는 챔버 전체 공간에 대한 고른 열처리와, 공정에서 요구하는 온도를 빠르게 승온시키시 위하여 열손실을 방지할 수 있는 수단이 적용된 기판 열처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 다수의 기판을 적층 수용할 수 있도록 형성된 기판거치부(100)와; 열처리 공정을 진행할 수 있도록 내부에 일정공간이 마련되어 상기 기판거치부(100)를 수용하는 챔버(200)와; 상기 챔버(200) 주위에서 열을 발산하는 히팅부(300)와; 내부에 공간을 형성하여 기판거치부(100), 챔버(200), 히팅부(300)를 수용하면서 내부 열이 외부로 방출되지 않도록 차단하는 가열로 본체(400);를 포함하는 것으로, 상기 기판거치부(100)는 다수의 기판을 적층 수용할 수 있도록 다수의 수용홈이 마련된 기판지지대(110)가 수직방향으로 설치되고, 기판지지대(110) 하부에는 받침부(120)가 형성되어 기판지지대(110)를 고정 지지하되, 상기 기판지지대(110)는 서로 다른 크기를 갖는 것이 선택적으로 적용되어 받침부(120) 상부에서 탈부착할 수 있는 것이며, 상기 가열로 본체(400)의 내벽에는 반사체(430)가 코팅된 것을 특징으로 한다.

Description

집열 성능을 향상시킨 기판의 열처리 장치 {APPARATUS FOR HEAT-TREATING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판의 열처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판이 수용된 챔버를 전체적으로 빠르게 승온시킬 수 있으며, 열손실을 줄이고 집열 성능을 향상시킨 기판의 열처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼나 액정표시용 기판, 광디스크용 기판 등은 가공 과정에서 열처리가 반드시 요구된다.
이러한 반도체 웨이퍼 등과 같은 다양한 기판들은 통상 다양한 가공 공정 즉 스핀 코팅, 노광, 증착, 식각 등과 같은 공정들을 수회 반복하는 방식에 의해서 디바이스를 제조하게 된다.
이와 같은 다양한 공정 수행을 위해 각 공정 설비에는 챔버라고 하는 고유의 공정 분위기를 갖는 특정한 공간이 구비되도록 하고 있다.
챔버는 공정 수행 중 내부가 주로 저압의 진공 상태를 유지하는 경우가 대부분이며, 이 내부에서 기판에서의 균일한 패턴 형성을 위해 기판 가열이 이루어지도록 하고 있다.
기판의 가열은 챔버의 내부에서 기판이 안치되게 하는 척이나 서셉터 등과 같은 안치 수단을 직접적으로 가열하는 경우도 있으만 챔버의 상부 또는 상부와 하부를 동시에 밀폐하는 쿼츠의 바깥측 상부와 하부로 램프를 구비하여 이 램프로부터 방사되는 열에 의해 기판을 가열시키기도 한다.
이러한 기판의 열처리에 있어, 다양한 기판의 제조 및 품질향상을 위해서는 각각의 가공 조건에 대응하여 열처리 온도를 빠르게 승온하거나 빠르게 냉각해야할 상황이 요구되는데, 기존의 기판 열처리 장치에 의하면 열처리를 위한 온도 상승시간이 길다는 문제점이 있었고, 그에 따라 다양한 기판의 제조 및 품질향상을 위해 따라야 할 가공 조건을 충족시킬 수 없다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점은 히팅수단의 열방사에 있어서 열손실이 동시에 발생하기 때문인 것으로, 챔버를 고르게 또한 빠르게 승온함에 있어서 열손실을 줄일 수 있는 기술적 수단 및 방법이 요구되는 실정이다.
그리고, 기존의 기판 열처리장치는 열원이 배치된 특정 부위만 특히 가열되어 챔버 전체 온도를 고르게 상승시키기 어려운 문제점이 있었고, 이는 기판이 전체적으로 균일하게 가열되지 못하는 상황에 따라 불량 발생률이 증가하는 등의 심각한 문제점으로 이어질 수 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기판을 수용하는 챔버 전체 공간에 대한 고른 열처리와, 공정에서 요구하는 온도를 빠르게 승온시키시 위하여 열손실을 방지할 수 있는 수단이 적용된 기판 열처리 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명은 히팅수단 둘레에 형성된 가열로 본체의 내벽에 반사체를 형성하여 열원이 외부로 방출되지 않고 중심부를 향해 집중 조사되도록 하고, 그에 따른 열손실을 방지할 수 있는 기술을 강구한다.
본 발명에 따른 집열 성능을 향상시킨 기판의 열처리 장치에 의하면, 본체 내벽에 형성된 반사체로부터 열원이 외부로 방출되지 않고 중심부를 향해 집중 조사될 수 있도록 하였으며, 그에 따른 열손실을 줄이고, 챔버의 빠르고 균일한 열처리로 인하여 품질향상을 위해 공정에서 요구하는 온도조건 만족 및 기판의 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 열처리 장치를 도시한 전체 구성 사시도이며,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판의 열처리 장치를 도시한 조립 단면도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판거치부에 대한 사시도이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 챔버에 대한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 실시예에 가열로 본체를 도시한 부분 단면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 열처리 장치를 도시한 전체 구성 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판의 열처리 장치를 도시한 조립 단면도이다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 기판 열처리 장치는, 기판을 고정하는 기판거치부(100)와, 열처리 공정을 진행할 수 있도록 내부에 일정공간이 마련되고 상기 기판거치부(100)를 수용하는 챔버(200)와, 상기 챔버(200) 주위에서 소정의 열을 발산하는 히팅부(300)와, 내부에 공간을 형성하여 기판거치부(100) 및 챔버(200)와, 히팅부(300)가 수용되는 것으로 내부 열이 외부로 방출되지 않도록 차단하는 가열로 본체(400)를 포함하여 구성된다.
기판거치부(100)의 구성은 도 3에 도시한 바와 같이, 다수의 기판을 적층 수용할 수 있도록 다수의 수용홈이 마련된 기판지지대(110)가 수직방향으로 설치되고, 기판지지대(110) 하부에는 받침부(120)가 형성되어 기판지지대(110)를 고정 지지한다.
또한, 상기 기판지지대(110)는 각각 4인치, 6인치, 8인치에 해당하는 기판을 수용 거치시킬 수 있도록, 서로 다른 크기의 기판거치대(110)가 선택적으로 적용되어 받침부(120) 상부에서 탈부착할 수 있는 것으로, 받침부(120) 상부에는 다수의 돌기가 형성되고 서로 다른 크기의 기판거치대(110)는 각각의 돌기 위치에 대응하여 끼움 결합되는 것이다.
챔버(200)의 구성은 도 4에 도시한 바와 같으며, 이는 반도체 소자의 열처리 공정을 진행할 수 있도록 내부에 일정공간이 형성되어 상기 기판거치부(100)를 내부 공간에 수용하는 것으로, 하부에는 플랜지(210)가 연통 결합되어 챔버(200)를 고정하는 것이며, 챔버(200) 및 플랜지(210)는 원통형으로 이루어지면서 하부에는 기판거치부(100)가 출입될 수 있도록 개구된 공간부를 형성한다.
또한, 상기 챔버(200)에는 가열된 내부 공간을 급냉시킬 수 있도록 질소 가스가 투입되는 것으로, 제1가스공급배관(220)이 외부로부터 챔버(200)의 내측 공간으로 연결되고, 챔버(200) 또는 플랜지(210) 중 어느 일 부위에는 내부열을 배출할 수 있도록 제1배기구(230)가 형성된다.
히팅부(300)는 상기 챔버(200) 주위에서 열을 발산하는 것으로, 챔버(200)의 둘레 및 상부에서 동시에 열을 발산할 수 있도록 구성된다.
이와 같은 히팅부(300)는 적외선램프, 할로겐램프, 열선히터 등이 적용될 수 있으며, 챔버(200)의 측방향에 위치한 히팅부(300)는 나선형으로 챔버(200)를 감싸며 배치되거나, 링 형태로 이루어진 다수개가 챔버(200) 둘레에서 상호간 일정 간격으로 적층 배치될 수도 있다.
가열로 본체(400)의 구성은 도 5에 도시한 바와 같으며, 이는 내부에 공간부를 형성하여 기판거치부(100) 및 챔버(200)와, 히팅부(300)를 수용하는 것으로, 안전을 위해 내부열이 외부로 방출되지 않도록 차단하는 것이다.
이와 같은 가열로 본체(400)는 가열된 내부 공간을 급냉시킬 수 있도록 질소 가스가 투입되는 것으로, 제2가스공급배관(410)이 외부로부터 본체(400)의 내측 공간으로 연결되는 것이며, 가열로 본체(400)의 측면 또는 상면 중 어느 일 부위에는 내부열을 배출할 수 있도록 제2배기구(420)가 형성된다.
또한, 상기 가열로 본체(400)의 내벽에는 반사체(430)가 코팅되어 내부 공간에 대한 열손실을 방지하고, 히팅부(300)를 통해 발산된 열원이 챔버(200)를 향해 집중 조사되도록 함에 따른 가열속도를 향상시킨 것이다.
이와 같은 빛 반사용 코팅소재는 여러 실시예를 통해 다양하게 적용할 수 있을 것이며, 알루미늄 및 금 등의 고반사물질이 적용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.
100 : 기판거치부 110 : 기판지지대
120 : 받침부 200 : 챔버
210 : 플랜지 220 : 제1가스공급배관
230 : 제1배기구 300 : 히팅부
400 : 가열로 본체 410 : 제2가스공급배관
420 : 제2배기구 430 : 반사체

Claims (1)

  1. 다수의 기판을 적층 수용할 수 있도록 형성된 기판거치부(100)와; 열처리 공정을 진행할 수 있도록 내부에 일정공간이 마련되어 상기 기판거치부(100)를 수용하는 챔버(200)와; 상기 챔버(200) 주위에서 열을 발산하는 히팅부(300)와; 내부에 공간을 형성하여 기판거치부(100), 챔버(200), 히팅부(300)를 수용하면서 내부 열이 외부로 방출되지 않도록 차단하는 가열로 본체(400);를 포함하는 것으로,
    상기 기판거치부(100)는 다수의 기판을 적층 수용할 수 있도록 다수의 수용홈이 마련된 기판지지대(110)가 수직방향으로 설치되고, 기판지지대(110) 하부에는 받침부(120)가 형성되어 기판지지대(110)를 고정 지지하되, 상기 기판지지대(110)는 서로 다른 크기를 갖는 것이 선택적으로 적용되어 받침부(120) 상부에서 탈부착할 수 있는 것이며,
    상기 가열로 본체(400)의 내벽에는 반사체(430)가 코팅된 것을 특징으로 하는 집열 성능을 향상시킨 기판의 열처리 장치.
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