KR20160030727A - 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 챔버의 기판처리공간에서 기판을 처리하도록 발열하는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 기판처리공간에 설치되어 발열되는 히터부와, 챔버의 외부로부터 기판처리공간에 히터부가 탈착되도록 히터부를 지지하는 블럭부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 기판 열처리용 챔버의 기판처리공간에 설치된 블럭부에 챔버의 외부로부터 히터부를 탈부착하도록 설치함으로써, 히터부의 유지 보수를 용이하게 하는 동시에 유지 보수의 작업시간 및 작업비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치{HEATER APPARATUS FOR SUBSTRATE HEAT TREATMENT AND SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버의 기판처리공간에서 기판을 처리하도록 발열하는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 제조 시 사용되는 대면적 기판 처리 시스템은 크게 증착 장치와 어닐링 장치로 구분될 수 있다.
증착 장치는 평판 디스플레이의 핵심 구성을 이루는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 단계를 담당하는 장치로서, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)와 같은 화학 증착 장치와 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리 증착 장치가 있다.
어닐링(annealing) 장치는 평판 디스플레이 기판상에 증착되어 있는 소정의 박막에 대하여 결정화, 상 변화 등의 공정을 위한 필수적인 열처리를 담당하는 장치로서, 반도체 또는 태양전지에서 사용되는 실리콘 웨이퍼나 글래스 등과 같은 기판의 열처리에도 적용될 수 있다.
이와 같은 기판 처리 공정을 수행하기 위해서는 기판의 가열이 가능한 기판 처리 장치가 있어야 하며, 적정한 어닐링 효과를 위해서는 최소한 300℃ 이상의 온도로 승온하는 기판 처리 장치가 필요하다.
이러한 기판 처리 장치로는 1매의 기판을 열처리하는 매엽식(Single Substrate Type) 기판 처리 장치와, 복수매의 기판을 한번에 열처리 하는 배치식(Batch Type) 기판 처리 장치가 있다. 매엽식 기판 처리 장치는 구성이 간단한 이점이 있으나 생산성이 떨어지는 단점이 있으며 대량 생산에는 배치식 기판 처리 장치를 많이 적용하고 있다.
또한, 다른 형식의 기판 처리 장치로는, 별도의 열원에 의해 공기를 가열하여 열풍을 이용하여 기판을 열처리하는 열풍식 기판 처리 장치와, 기판의 둘레에 히터를 설치하여 히터의 가열에 의해 기판을 열처리하는 히터식 기판 처리 장치가 있다.
열풍식 기판 처리 장치는 외부 공기를 가열한 열풍을 사용하므로, 기판의 열처리 분포가 균일하게 이루어지나 열처리 설비의 사이즈가 대형화되어야 하고, 히터식 기판 처리 장치는 설비에 히터를 다량 설치해야 하므로, 설비의 제작비용이 증가하게 된다.
종래의 히터식 기판 처리 장치는, 히터의 배치에 따라 기판처리공간의 발열온도가 서로 다르게 분포하고, 특히 대면적 기판의 경우 중앙부위와 가장자리부위의 발열온도 차이에 의해 기판의 열처리가 불균일하게 이루어지는 문제가 있었다.
또한, 히터가 기판처리공간의 내부에 내장되므로, 히터의 유지 보수 작업시 기판처리공간을 개방하거나 해제해야 하므로, 기판 처리 장치의 유지 보수가 어려울 뿐만 아니라 장시간 소요되는 문제도 있었다.
또한, 기판처리공간에 기판 처리용 가스의 급기 및 배기가 원활하지 못하여 기판의 가스처리후 이물질이나 흄가스 등이 발생하여 기판의 열처리 불량의 원인을 제공하는 문제도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 히터부의 유지 보수를 용이하게 하는 동시에 유지 보수의 작업시간 및 작업비용을 절감할 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판처리공간에서 블럭부에 대한 고정지지력을 향상시켜 블럭부의 열변형을 방지할 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판처리공간의 내부에서 기판 처리용 가스의 유동성을 향상시켜 이물질이나 흄가스의 발생을 감소시킬 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 블럭부에 의해 기판처리공간을 복수개로 구획하여 복수매의 기판처리가 가능하여 공간활용성을 증가시키는 동시에 구획된 각각의 기파처리공간에서 개별적으로 가스의 공급과 배출이 가능하게 되는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판처리공간의 온도분포를 균일하게 유지하여 기판의 열처리 불량을 방지할 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판처리공간의 중간부위와 가장자리부위의 온도차를 감소시키도록 구역별로 발열온도를 서로 다르게 개별적으로 제어할 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판처리공간에서 처리되는 기판의 다양한 재료 특성이나 사이즈에 적용할 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 블럭부의 내부에 히터 및 온도센서를 삽입 설치하여 기판처리공간의 공간효율성을 향상시킬 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 블럭부의 중량을 경량화하는 동시에 히터의 열분포를 극대화할 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 블럭부를 경량화하는 동시에 열처리용 IR파장을 확보하여 기판의 경화효율 및 소성효율을 향상시킬 수 있는 기판 열처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 챔버의 기판처리공간에서 기판을 처리하도록 발열하는 히터장치로서, 기판처리공간에 설치되어 발열되는 히터부(10); 및 챔버의 외부로부터 기판처리공간에 상기 히터부(10)가 탈착되도록 상기 히터부(10)를 지지하는 블럭부(20);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 블럭부(20)의 하부 양단을 지지하는 지지부(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 블럭부(20)에는 기판처리공간에 가스를 공급하는 급기수단이 설치되어 있고, 상기 지지부(30)에는 기판처리공간에 공급된 가스를 배출하는 배기수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 블럭부(20)는, 복수개가 상하로 이격 설치되어 복수매의 기판을 처리하도록 기판처리공간을 상하로 구획하며, 상기 구획된 각각의 기판처리공간에서 개별로 가스의 공급과 배출이 이루어지도록 상기 급기수단과 상기 배기수단이 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 히터부(10)는, 기판처리공간에 평행하게 배치되어 있는 복수개의 히터로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 히터는, 기판처리공간의 양단 부위에서 중간부위로 일자형상으로 형성되며, 기판처리공간의 중간부위를 가열하는 중간히터와, 기판처리공간의 가장자리부위를 가열하는 에지히터로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 중간히터와 상기 에지히터는, 발열온도가 서로 다른 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 히터부(10)는, 카트리지(cartrige) 히터, 시스(sheathed) 히터, 칸탈(kanthal) 히터 중 어느 하나로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 블럭부(20)는, 기판처리공간의 일단에서 타단으로 연장설치된 히터블럭; 상기 히터블럭 내부의 중앙부위에 형성되어 상기 히터부(10)가 외부에서 탈착되는 히터홀; 상기 블록 내부의 상측부위에 형성되어 상기 히터부(10)의 발열온도를 검지하는 온도센서가 설치되는 온도센서홀; 및 상기 히터블럭 내부의 하측부위에 형성되어 외부로부터 공급된 가스가 분사되는 가스퍼지홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 히터홀의 둘레에는, 상기 히터블럭의 상벽과 하벽에 연결되어 상기 히터부(10)의 발열을 전달하는 지지편이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 블럭부(20)는, 알루미늄을 압출하여 이루어지고, 표면처리에 의해 10∼50㎛ 두께의 Al2O3 결정체 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 기판처리공간에서 처리되는 기판은, 평판 디스플레이 패널인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기재된 기판 열처리용 히터장치를 구비한 기판 처리 장치로서, 기판처리공간이 형성된 챔버부(110); 상기 기판처리공간을 승온시키는 히터모듈부(120); 상기 기판처리공간에 가스를 공급하고 배출시키는 급배기부(130); 및 상기 챔버부(110)의 기판 출입구를 개폐하는 셔터부(140);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기판 열처리용 챔버의 기판처리공간에 설치된 블럭부에 챔버의 외부로부터 히터부를 탈부착하도록 설치함으로써, 히터부의 유지 보수를 용이하게 하는 동시에 유지 보수의 작업시간 및 작업비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부의 하부 양단에 지지부를 설치함으로써, 기판처리공간에서 블럭부에 대한 고정지지력을 향상시켜 블럭부의 열변형을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부에 급기수단을 연결하고 지지부에 배기수단을 연결함으로써, 기판처리공간의 내부에서 기판 처리용 가스의 유동성을 향상시켜 이물질이나 흄가스의 발생을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 복수개의 블럭부를 상하로 이격시켜 기판처리공간을 상하로 구획함으로써, 블럭부에 의해 기판처리공간을 복수개로 구획하여 복수매의 기판처리가 가능하여 공간활용성을 증가시키는 동시에 구획된 각각의 기파처리공간에서 개별적으로 가스의 공급과 배출이 가능하게 되는 효과를 제공한다.
또한, 히터부로서 기판처리공간에 수평을 배치된 복수개의 히터를 구비함으로써, 기판처리공간의 온도분포를 균일하게 유지하여 기판의 열처리 불량을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 히터로서 중간히터와 에지히터로 구비함으로써, 기판처리공간의 중간부위와 가장자리부위의 온도차를 감소시키도록 구역별로 발열온도를 서로 다르게 개별적으로 제어할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 히터부로서 카트리지(cartrige) 히터, 시스(sheathed) 히터, 칸탈(kanthal) 히터 등과 같이 다양한 히터를 채용함으로써, 기판처리공간에서 처리되는 기판의 다양한 재료 특성이나 사이즈에 적용할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부로서 히터블럭, 히터홀, 센서홀, 가스퍼지홀을 구비함으로써, 블럭부의 내부에 히터 및 온도센서를 삽입 설치하여 기판처리공간의 공간효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 히터홀의 둘레에 지지편을 분기하여 형성함으로써, 블럭부의 중량을 경량화하는 동시에 히터의 열분포를 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부로서 알루미늄을 압출하고 표면처리에 의해 Al2O3 결정체 피막을 형성함으로써, 블럭부를 경량화하는 동시에 열처리용 IR파장을 확보하여 기판의 경화효율 및 소성효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치를 구비한 기판 처리 장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 히터부와 블럭부의 배치상태를 나타내는 상태도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 히터부를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 지지부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 블럭부와 지지부의 배치상태를 나타내는 상태도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 블럭부를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 블럭부의 설치상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치를 구비한 기판 처리 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 히터부와 블럭부의 배치상태를 나타내는 상태도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 히터부를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 지지부를 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 블럭부와 지지부의 배치상태를 나타내는 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 블럭부를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치의 블럭부의 설치상태를 나타내는 구성도이다.
도 2, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 기판 열처리용 히터장치는, 히터부(10)와 블럭부(20)를 포함하여 이루어져 챔버(100)의 기판처리공간에서 기판을 처리하도록 발열하는 히터장치이다.
본 실시예의 챔버(100)의 기판처리공간에서 처리되는 기판으로는, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 평판 디스플레이 패널용 글래스를 적용하는 것도 가능함은 물론이다.
히터부(10)는, 기판처리공간에 장입된 기판(200)의 상부에 설치되어 발열되는 발열수단으로서, 기판처리공간에 평행하게 배치되어 있는 봉형상의 복수개 히터로 이루어져 있다.
또한, 이러한 히터의 길이는, 기판처리공간의 사이즈에 따라 챔버(100)의 양단 부위에서 탈부착되도록 기판처리공간의 양단 부위에서 중간부위까지 일자형상으로 형성되어, 기판처리공간에 2열로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 히터는, 도 3에 나타낸 바와 같이 기판처리공간의 중간부위를 가열하는 중간히터(11)와, 기판처리공간의 가장자리부위를 가열하는 에지히터(12)로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
또한, 중간히터(11)와 에지히터(12)에는, 기판처리공간에서 중간부위(center zone)와 가장자리부위(edge zone) 사이의 온도차를 감소시켜 기판을 균일하게 열처리하기 위해 발열온도가 서로 다르게 각각 개별적으로 제어되도록 중간히터(11)의 연결단자(11a)와, 에지히터(12)의 연결단자(12a)가 별도로 구성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 히터부(10)의 히터재로는, 기판의 재료의 특성이나 사이즈 또는 열처리온도나 열처리시간 등을 고려하여 카트리지(cartrige) 히터, 시스(sheathed) 히터, 칸탈(kanthal) 히터 등과 같은 다양한 히터를 적용하는 것도 가능함은 물론이다. 또한, 본 실시예에서는 히터부(10)의 히터재로서 기판의 열처리를 위해 500℃ 이상으로 발열하는 적외선 램프를 사용하는 것도 가능함은 물론하다.
블럭부(20)는, 챔버(100)의 외부로부터 기판처리공간에 히터부(10)가 탈착되도록 히터부(10)를 끼워맞춤하여 지지하는 지지수단으로서, 복수개의 히터가 설치되도록 기판(200)의 상부에 수평으로 배치된 복수개의 블럭(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g)으로 구성되며, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 히터블럭(21), 히터홀(22), 온도센서홀(23), 가스퍼지홀(24) 및 지지편(25)으로 이루어져 있다.
히터블럭(21)은, 챔버(100)의 내부에 구획된 기판처리공간의 일단에서 타단으로 수평방향 일자형상으로 연장설치된 블럭부재로서, 알루미늄을 압출하여 이루어지고, 기판처리공간의 고온상태에서 변형이나 부식을 방지하기 위해 표면처리에 의해 10∼50㎛ 두께의 Al2O3 결정체 피막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 히터블럭(21)의 Al2O3 결정체 피막두께를 10∼50㎛로 수치한정하는 이유는, 피막두께가 수치범위 보다 얇으면 열변형이나 부식에 대한 내성이 취약하게 되며, 피막두께가 수치범위 보다 두꺼우면 내성은 우수하나 표면처리시간이나 표면처리비용이 증가되기 때문이다.
이와 같이, Al2O3 결정체 피막이 형성된 히터블럭(21)을 히터부(10)에 의해 승온시킴으로써, 기판의 열처리시 기판의 경화 및 소성 효율을 향상시킬 수 있는 IR(infrared rays) 파장을 확보할 수 있게 된다.
또한, 히터블럭(21)은, 챔버의 기판처리공간에서 복수매의 기판을 처리하도록 상하방향로 소정거리 이격되며, 챔버에 장입된 기판을 열처리하도록 기판(200)의 상부에 설치되어 있는 것도 가능함은 물론이다.
특히, 블럭부(20)는, 기판처리공간의 내부에 기판면을 따라 복수개의 히터를 수평으로 배치하도록 복수개의 블럭(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g)이 기판처리공간의 기판면 상에 수평으로 배치되는 것도 가능함은 물론이다.
히터홀(22)은, 히터블럭(21)의 단면 내부의 중앙부위에 관통 형성되어 히터부(10)가 외부에서 탈착되도록 삽입되는 삽입홀로서, 히터블럭(21)의 길이방향을 따라 양쪽 단부에서 관통형성되어 히터블럭(21)의 양쪽 단부에서 히터부(10)의 탈착이 가능하게 된다.
특히, 히터홀(22)의 양단부위는, 도 4에 나타낸 바와 같이 챔버(100) 내부의 기판처리공간을 구획하는 격벽(101)의 외부에 노출되어 히터부(10)의 단자부위(10a)가 기판처리공간의 격벽(101)의 외부에 노출되므로, 챔버(100)의 기판처리공간의 격벽(101)을 개방하거나 해체하지 않고서 기판처리공간의 격벽(101)의 외부에서 히터부(10)의 교체 및 수리 등과 같은 유지 보수작업이 가능하게 된다.
온도센서홀(23)은, 히터블록(21)의 단면 내부의 상측부위에 관통 형성되어 히터부(10)의 발열온도를 검지하는 온도센서(70)가 설치되는 설치홀로서, 히터블럭(21)의 길이방향을 따라 양쪽 단부에서 관통형성되어 히터블럭(21)의 양쪽 단부에서 온도센서의 탈착이 가능하게 된다.
가스퍼지홀(24)은, 히터블럭(21)의 단면 내부의 하측부위에 형성되어 외부로부터 공급된 기판처리용 가스가 공급되는 가스홀로서, 히터블럭(21)의 길이방향을 따라 양쪽 단부에서 관통형성된 연통홀과, 히터블럭(21)의 하방으로 기판처리용 가스를 분사하도록 연통홀에서 하방으로 등간격으로 균일하게 형성된 분사홀로 이루어져 있다.
또한, 가스퍼지홀(24)에는 도 5에 나타낸 바와 같이 외부로부터 기판처리공간에 기판처리용 가스를 공급하는 급기수단(50)이 연결되어, 가스퍼지홀(24)을 통해서 기판처리공간에 장입된 기판의 상부에 기판처리용 가스를 균일하게 공급하여 기판을 처리하게 된다.
지지편(25)은, 히터홀(22)의 둘레에서 히터블럭(21)의 상벽과 하벽으로 각각 분기되어 연결되는 지지부재로서, 히터블럭(21)의 단면적을 축소시켜 경량화하고 제작비용을 절감하는 동시에 히터부(10)의 발열을 용이하게 전달하여 히터부(10)의 열분포를 극대화할 수 있게 된다.
본 실시예의 히터장치는, 블럭부(20)의 하부 양단을 지지하는 지지부(30)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
지지부(30)는, 블럭부(20)의 하부 양단을 지지하는 지지수단으로서, 챔버(100) 내부의 기판처리공간에 기판면 상에 수평으로 배치된 블럭부(20)의 복수개 히터블럭(21)의 양단을 지지하도록 기판처리공간의 내부에 블럭부(20)의 길이방향과 수직으로 배치되어 있다.
이러한 지지부(30)는, 단면이 대략 사각형으로 형성되고 복수의 배기홀이 천공된 덕트부재로 이루어지고, 도 5에 나타낸 바와 같이 블럭부(20)의 가스퍼지홀(24)을 통해 급기수단(50)으로부터 기판처리공간에 공급된 기판처리용 가스를 배출하는 배기수단(60)이 지지부(30)의 덕트부재에 연결되어, 복수의 배기홀을 통해 가스를 덕트부재의 내부로 유입시켜 외부로 배출하게 된다.
또한, 복수개의 블럭부(20)가 상하로 이격 설치되어 복수매의 기판을 처리하도록 기판처리공간을 상하로 구획하게 되는 경우에는, 각각의 블럭부(20)의 하부를 지지하도록 지지부(30)가 각각의 블럭부(20)의 하부에 설치되어 있다.
따라서 이와 같이 구획된 각각의 기판처리공간에서 개별로 가스의 공급과 배출이 이루어지도록, 블럭부(20)에 연결된 급기수단(50)과 지지부(30)에 연결된 배기수단(60)이 구획된 기판처리공간 별로 설치된 제어밸브에 의해 개별적으로 제어되는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 본 실시예의 히터장치는, 블럭부(20)의 상부 양단에 지지된 배선부(40)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
배선덕트부(40)는, 블럭부(20)의 상부 양단에 지지된 배관수단으로서, 챔버(100) 내부의 기판처리공간에 기판면 상에 수평으로 배치된 블럭부(20)의 복수개 히터블럭(21)의 양단에 의해 지지되도록 블럭부(20)의 길이방향과 수직으로 배치되어 있다.
이러한 배선덕트부(40)는, 챔버(100)의 내부에 기판처리공간을 구획하는 격벽(101)의 외부에 설치되어, 챔버(100)의 기판처리공간의 격벽(101)을 개방하거나 해제하지 않고서 기판처리공간의 격벽(101)의 외부에서 챔버(100) 내부의 각종 설비의 배선에 대한 유지 보수작업이 가능하게 된다.
이하 도면을 참조하여 본 실시예의 기판 열처리용 챔버의 도어장치를 구비한 기판 처리 장치를 더욱 구제척으로 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 히터장치를 구비한 기판 처리 장치는, 챔버부(110), 히터모듈부(120), 급배기부(130) 및 셔터부(140)를 포함하여 이루어져 기판을 장입하여 히터의 발열에 의해 기판을 열처리하는 히터식 기판 처리 장치이다.
챔버부(110)는, 기판이 장입되어 처리되는 기판처리공간이 형성된 챔버부재로서, 대략 정방형상의 박스형상으로 형성되며 내부에 히터모듈부(120)의 발열에 의해 기판을 열처리하는 기판처리공간으로 구획되어 있다.
히터모듈부(120)는, 본 실시예의 히터장치의 발열에 의해 기판처리공간을 승온시키는 발열수단으로서, 기판처리공간의 격벽 외부에서 블럭부(20)에 탈부착되는 봉형상의 히터를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는 히터모듈부(120)의 히터재로서 기판의 열처리를 위해 500℃ 이상으로 발열하는 적외선 램프를 사용하는 것도 가능함은 물론하다.
급배기부(130)는, 히터모듈부(120)에 의해 기판처리공간을 승온시키는 동시에 챔버부(110)에 장입된 기판 상에 기판처리용 가스를 공급하고 배출하는 가스처리수단으로서, 급기수단(50)이 연결된 블럭부(20)를 통해 가스를 급기하고 배기수단(60)이 연결된 지지부(30)를 통해 가스를 배출하게 된다.
셔터부(140)는, 기판을 챔버부(110)의 기판처리공간으로 장입하거나 취출하도록 챔버부(110)의 기판 출입구를 개폐하는 개폐수단으로서, 챔버부(110)의 기판 출입구 외곽에 탈부착하도록 설치된 셔터장치로 이루어져 기판 출입구를 개폐하게 된다.
또한, 본 실시예의 기판 처리 장치에서 처리되는 기판으로는, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 평판 디스플레이 패널의 글래스를 적용하는 것도 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기판 열처리용 챔버의 기판처리공간에 설치된 블럭부에 챔버의 외부로부터 히터부를 탈부착하도록 설치함으로써, 히터부의 유지 보수를 용이하게 하는 동시에 유지 보수의 작업시간 및 작업비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부의 하부 양단에 지지부를 설치함으로써, 기판처리공간에서 블럭부에 대한 고정지지력을 향상시켜 블럭부의 열변형을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부에 급기수단을 연결하고 지지부에 배기수단을 연결함으로써, 기판처리공간의 내부에서 기판 처리용 가스의 유동성을 향상시켜 이물질이나 흄가스의 발생을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 복수개의 블럭부를 상하로 이격시켜 기판처리공간을 상하로 구획함으로써, 블럭부에 의해 기판처리공간을 복수개로 구획하여 복수매의 기판처리가 가능하여 공간활용성을 증가시키는 동시에 구획된 각각의 기파처리공간에서 개별적으로 가스의 공급과 배출이 가능하게 되는 효과를 제공한다.
또한, 히터부로서 기판처리공간에 수평을 배치된 복수개의 히터를 구비함으로써, 기판처리공간의 온도분포를 균일하게 유지하여 기판의 열처리 불량을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 히터로서 중간히터와 에지히터로 구비함으로써, 기판처리공간의 중간부위와 가장자리부위의 온도차를 감소시키도록 구역별로 발열온도를 서로 다르게 개별적으로 제어할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 히터부로서 카트리지(cartrige) 히터, 시스(sheathed) 히터, 칸탈(kanthal) 히터 등과 같이 다양한 히터를 채용함으로써, 기판처리공간에서 처리되는 기판의 다양한 재료 특성이나 사이즈에 적용할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부로서 히터블럭, 히터홀, 센서홀, 가스퍼지홀을 구비함으로써, 블럭부의 내부에 히터 및 온도센서를 삽입 설치하여 기판처리공간의 공간효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 히터홀의 둘레에 지지편을 분기하여 형성함으로써, 블럭부의 중량을 경량화하는 동시에 히터의 열분포를 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 블럭부로서 알루미늄을 압출하고 표면처리에 의해 Al2O3 결정체 피막을 형성함으로써, 블럭부를 경량화하는 동시에 열처리용 IR파장을 확보하여 기판의 경화효율 및 소성효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 히터부 20: 블럭부
30: 지지부 40: 배선덕트부
50: 급기수단 60: 배기수단

Claims (13)

  1. 챔버의 기판처리공간에서 기판을 처리하도록 발열하는 히터장치로서,
    기판처리공간에 설치되어 발열되는 히터부(10); 및
    챔버의 외부로부터 기판처리공간에 상기 히터부(10)가 탈착되도록 상기 히터부(10)를 지지하는 블럭부(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블럭부(20)의 하부 양단을 지지하는 지지부(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블럭부(20)에는 기판처리공간에 가스를 공급하는 급기수단이 설치되어 있고, 상기 지지부(30)에는 기판처리공간에 공급된 가스를 배출하는 배기수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 블럭부(20)는, 복수개가 상하로 이격 설치되어 복수매의 기판을 처리하도록 기판처리공간을 상하로 구획하며,
    상기 구획된 각각의 기판처리공간에서 개별로 가스의 공급과 배출이 이루어지도록 상기 급기수단과 상기 배기수단이 제어되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터부(10)는, 기판처리공간에 평행하게 배치되어 있는 복수개의 히터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 히터는, 기판처리공간의 양단 부위에서 중간부위로 일자형상으로 형성되며, 기판처리공간의 중간부위를 가열하는 중간히터와, 기판처리공간의 가장자리부위를 가열하는 에지히터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 중간히터와 상기 에지히터는, 발열온도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터부(10)는, 카트리지(cartrige) 히터, 시스(sheathed) 히터, 칸탈(kanthal) 히터 중 어느 하나로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 블럭부(20)는,
    기판처리공간의 일단에서 타단으로 연장설치된 히터블럭;
    상기 히터블럭 내부의 중앙부위에 형성되어 상기 히터부(10)가 외부에서 탈착되는 히터홀;
    상기 블록 내부의 상측부위에 형성되어 상기 히터부(10)의 발열온도를 검지하는 온도센서가 설치되는 온도센서홀; 및
    상기 히터블럭 내부의 하측부위에 형성되어 외부로부터 공급된 가스가 분사되는 가스퍼지홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 히터홀의 둘레에는, 상기 히터블럭의 상벽과 하벽에 연결되어 상기 히터부(10)의 발열을 전달하는 지지편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 블럭부(20)는, 알루미늄을 압출하여 이루어지고, 표면처리에 의해 10∼50㎛ 두께의 Al2O3 결정체 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리용 히터장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판처리공간에서 처리되는 기판은, 평판 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 기재된 기판 열처리용 히터장치를 구비한 기판 처리 장치로서,
    기판처리공간이 형성된 챔버부(110);
    상기 기판처리공간을 승온시키는 히터모듈부(120);
    상기 기판처리공간에 가스를 공급하고 배출시키는 급배기부(130); 및
    상기 챔버부(110)의 기판 출입구를 개폐하는 셔터부(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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