KR20190071520A - 윈도우 히팅 시스템 - Google Patents

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KR20190071520A
KR20190071520A KR1020170172628A KR20170172628A KR20190071520A KR 20190071520 A KR20190071520 A KR 20190071520A KR 1020170172628 A KR1020170172628 A KR 1020170172628A KR 20170172628 A KR20170172628 A KR 20170172628A KR 20190071520 A KR20190071520 A KR 20190071520A
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Abstract

윈도우 히팅 시스템이 개시된다.
개시되는 윈도우 히팅 시스템은 외부에 대하여 밀폐될 수 있는 챔버 케이스; 상기 챔버 케이스의 상단부에 배치되고, 상기 챔버 케이스 내부로 하강 기류를 일으키며 처리 가스를 주입하는 가스 주입 부재; 상기 챔버 케이스의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재가 수직 관통되어, 상기 처리 가스가 상기 챔버 케이스 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 윈도우; 및 상기 윈도우 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 에어를 상기 윈도우 내측으로 주입하여 상기 윈도우를 히팅시키는 히팅 부재;를 포함하고, 상기 윈도우에는 상기 윈도우 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우를 균일가열되도록 하는 히팅 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
개시되는 윈도우 히팅 시스템에 의하면, 빠르게 히팅될 수 있으면서도 열 분포가 균일하게 형성되는 윈도우를 사용하여 처리 가스를 간접 가열시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

윈도우 히팅 시스템{Window heating system}
본 발명은 윈도우 히팅 시스템에 관한 것이다.
반도체 공정용 챔버란, 반도체 제조라인에 있어 그 내부에서 웨이퍼에 공정을 실시할 수 있도록 공간을 제공하는 것이다.
여기서, 반도체 공정용 챔버의 내부로 처리 가스가 주입되는데, 이러한 처리 가스는 히팅된 윈도우에 의해 간접가열되면서 상기 반도체 공정용 챔버 내부로 하강 기류를 일으키며 주입된다. 이러한 윈도우는 그 내부로 가열된 에어가 주기적으로 주입되므로, 히팅된 상태가 유지된다.
이와 같이, 윈도우를 포함한 장치로 예로 제시될 수 있는 것이 아래에 제시된 특허문헌의 그 것들이다.
여기서 종래의 윈도우를 포함한 아래의 특허문헌을 살펴보면, 윈도우의 히팅을 위한 에어가 윈도우 국소 부위에만 주입되어 빠르게 히팅되지 않아 그 시간이 오래 소요되었고, 특히 윈도우가 균일하게 히팅되지 않는 문제점이 있었다. 그래서, 윈도우의 열 분포가 제대로 이루어지지 않아 처리 가스의 히팅이 일정하게 이루어지지 않아, 챔버 내부의 전체 공정에 영향을 끼치는 문제가 되었다.
또한, 윈도우에 히팅된 에어를 주입하는 장비에서 에어를 흡입하는 팬이 장시간 동작에 의해 과부하가 걸리는 단점이 있었다.
또한, 상기 윈도우 내부로 주입된 에어가 방출되도록 형성된 통풍구에 먼지와 같은 이물질이 끼이는 문제점이 있었다.
등록특허 제 10-1477292호, 등록일자: 2014.12.22., 발명의 명칭: 기판 처리장치 공개특허 제 10-2013-0038155호, 공개일자: 2013.04.17., 발명의 명칭:RF 가열된 챔버 컴포넌트들을 냉각시키기 위한 시스템
본 발명은 빠르게 히팅될 수 있으면서도 열 분포가 균일하게 형성되는 윈도우를 사용하여 처리 가스를 간접 가열시킬 수 있는 윈도우 히팅 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 윈도우 히팅 시스템은 외부에 대하여 밀폐될 수 있는 챔버 케이스; 상기 챔버 케이스의 상단부에 배치되고, 상기 챔버 케이스 내부로 하강 기류를 일으키며 처리 가스를 주입하는 가스 주입 부재; 상기 챔버 케이스의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재가 수직 관통되어, 상기 처리 가스가 상기 챔버 케이스 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 윈도우; 및 상기 윈도우 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 에어를 상기 윈도우 내측으로 주입하여 상기 윈도우를 히팅시키는 히팅 부재;를 포함하고, 상기 윈도우에는 상기 윈도우 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우를 균일가열되도록 하는 히팅 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 윈도우 히팅 시스템에 의하면, 외부에 대하여 밀폐될 수 있는 챔버 케이스; 상기 챔버 케이스의 상단부에 배치되고, 상기 챔버 케이스 내부로 하강 기류를 일으키며 처리 가스를 주입하는 가스 주입 부재; 상기 챔버 케이스의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재가 수직 관통되어, 상기 처리 가스가 상기 챔버 케이스 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 윈도우; 및 상기 윈도우 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 에어를 상기 윈도우 내측으로 주입하여 상기 윈도우를 히팅시키는 히팅 부재;를 포함하고, 상기 윈도우에는 상기 윈도우 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우를 균일가열되도록 하는 히팅 홈이 형성되어 있으므로, 빠르게 히팅될 수 있으면서도 열 분포가 균일하게 형성되는 윈도우를 사용하여 처리 가스를 간접 가열시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히팅 부재가 구동되면서 윈도우가 히팅되는 모습을 보이는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히팅 부재를 정면에서 바라본 정면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 3의 AA`부분에서 화살표 방향으로 바라본 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히팅 부재를 위에서 비스듬히 내려다본 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히팅 부재를 정면에서 바라본 정면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 7의 BB`부분에서 화살표 방향으로 바라본 단면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 8의 C에 대한 확대도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 분사 갭에서 에어가 분사되는 모습을 확대한 확대도.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 히팅 부재를 정면에서 수평인 방향으로 절단하여 내부 구조의 모습을 보이는 단면도.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 나선 돌기가 형성된 히팅체를 위에서 비스듬히 내려다본 도면.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면.
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 도 14의 D에 대한 확대도.
도 16은 본 발명의 제 4 실시에에 따른 차단 볼이 통풍구의 개방된 부분을 막아주는 모습을 보이는 확대도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 히팅 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히팅 부재가 구동되면서 윈도우가 히팅되는 모습을 보이는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히팅 부재를 정면에서 바라본 정면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 3의 AA`부분에서 화살표 방향으로 바라본 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템은 챔버 케이스(110)와, 가스 주입 부재(140)와, 윈도우(120)와, 히팅 부재(130)를 포함한다.
상기 챔버 케이스(110)는 외부에 대하여 밀폐될 수 있는 것으로, 그 내부에 공정 대상(10)과 대상용 척(20)이 수용된다.
상기 가스 주입 부재(140)는 상기 챔버 케이스(110)의 상단부에 배치되고, 상기 챔버 케이스(110) 내부로 하강 기류를 일으키며 처리 가스를 주입하는 것으로, 후술 설명될 상기 윈도우(120)에 수직 관통되어 있다.
이러한 상기 가스 주입 부재(140)는 상기 윈도우(120)를 지나 상기 챔버 내부로 상기 처리 가스를 주입하도록 상기 챔버 케이스(110) 내부에서 상기 처리 가스를 분사하는 가스 분사구(141)가 형성되어 있고, 예를 들어 상기 대상용 척(20)을 향해 직경이 점차 넓어지는 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 가스 주입 부재(140)가 상기 윈도우(120)의 중심을 관통하였으나, 상기 윈도우(120)의 일부분이 상기 챔버 케이스(110)와 수직으로 관통 형성되면 상기 가스 주입 부재(140)가 상기 윈도우(120)의 관통된 부분의 개방된 면과 연결되고, 상기 처리 가스가 상기 윈도우(120)의 관통된 부분을 지나 상기 챔버 케이스(110) 내부로 주입되는 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 윈도우(120)는 상기 챔버 케이스(110)의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재(140)가 수직 관통되어, 상기 처리 가스가 상기 챔버 케이스(110) 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 것이다. 이러한 상기 윈도우(120)에는 상기 윈도우(120) 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우(120)를 균일가열되도록 하는 히팅 홈(125)과, 상기 히팅 홈(125)의 상기 에어가 상기 윈도우(120)의 상면을 통해 토출되도록 상기 히팅 홈(125)에서 이어져 관통 형성된 통풍구(121)가 형성되어 있다.
상기 히팅 홈(125)은 상기 윈도우(120)를 관통하는 상기 가스 주입 부재(140)와 최소한의 격벽만 두도록 상기 윈도우(120) 내부에 전체적으로 형성된다.
상기 통풍구(121)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 윈도우(120)의 중심을 기준으로 양측에 대응되는 위치로 복수 개 형성될 수 있으며, 상기 히팅 홈(125)으로 주입된 상기 에어가 상기 통풍구(121)를 통해 상기 윈도우(120)의 상단 공간으로 빠져나갈 수 있다. 여기서, 상기 에어는 상기 히팅 부재(130)에서 상기 히팅 홈(125)으로 주입시켰던 것으로, 다른 상공의 에어보다 상대적으로 승온된 상태이다. 이러한 상기 에어가 상기 통풍구(121)를 통해 빠져나가면 상기 히팅 부재(130)로 상기 에어의 일부가 상기 히팅 부재(130)로 재유입된다. 그러면, 승온된 상기 에어의 열에너지가 일부 유입되는 것으로, 상기 히팅 부재(130)에서 상기 에어를 승온시킬 열 에너지를 종래와 대비하여 절약시킬 수 있다.
상기 히팅 부재(130)는 상기 윈도우(120) 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 에어를 상기 윈도우(120) 내측으로 주입하여 상기 윈도우(120)를 히팅시키는 것으로, 그 내부에는 상기 에어를 히팅시키는 히팅체(134)가 구비되어 있다.
자세히, 상기 히팅 부재(130)는 내부가 빈 형태로 형성되고, 상기 에어가 인입되는 인입 홀(133)과 상기 인입 홀(133)에서 인입된 상기 에어가 방출되는 방출 홀(135)이 형성된 히팅 몸체(131)와, 상기 히팅 몸체(131) 내부에 배치되고, 상기 인입 홀(133)에서 상기 히팅 몸체(131) 내부로 인입된 상기 에어를 미리 지정된 온도 이상으로 가열하는 상기 히팅체(134)와, 상기 인입 홀(133)로 상기 에어를 주입하는 주입 팬(138)을 포함한다.
상기와 같이 형성되면, 상기 주입 팬(138)을 구동시켜 상기 인입 홀(133)로 상기 에어를 주입하고, 상기 인입 홀(133)에서 인입되어 상기 히팅 몸체(131) 내부로 들어온 상기 에어가 상기 히팅체(134)에 의해 가열되고, 가열된 상기 에어가 상기 인입 홀(133)로 계속 유입되는 상기 에어에 밀려 상기 방출 홀(135)로 방출된다.
여기서 상기 방출 홀(135)의 개방된 부분은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 히팅 홈(125)의 개방된 부분에 근접하게 배치되어 있으므로, 상기 방출 홀(135)에서 방출되는 상기 에어가 상기 히팅 홈(125)으로 주입된다.
여기서, 상기 히팅 홈(125)이 상기 가스 주입 부재(140)와 최소한의 격벽만을 남겨두고 상기 윈도우(120) 내부에서 넓게 파여있으므로, 상기 윈도우(120)를 빠르게 히팅될 수 있고, 상기 히팅 홈(125)이 상기 윈도우(120) 내부에서 균일하게 파여져 있으므로 상기 윈도우(120)의 열 분포가 균일하게 형성되는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고 여기서는 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히팅 부재를 위에서 비스듬히 내려다본 도면이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히팅 부재를 정면에서 바라본 정면도이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 7의 BB`부분에서 화살표 방향으로 바라본 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 8의 C에 대한 확대도이고, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 분사 갭에서 에어가 분사되는 모습을 확대한 확대도이다.
도 5 내지 도 10을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템(200)은 챔버 케이스(210)와, 가스 주입 부재(240)와, 윈도우(220)와, 히팅 부재(230)를 포함한다.
본 실시예에 따른 상기 히팅 부재(230)는 상기 윈도우(220) 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 에어를 상기 윈도우(220) 내측으로 주입하여 상기 윈도우(220)를 히팅시키는 것으로, 내부가 빈 형태로 형성되고, 상기 에어가 인입되는 인입 홀(233)과, 상기 인입 홀(233)에서 인입된 상기 에어가 방출되는 방출 홀(235)이 형성된 히팅 몸체(231)와, 상기 히팅 몸체(231) 내부에 배치되고, 상기 인입 홀(233)에서 상기 히팅 몸체(231) 내부로 인입된 상기 에어를 미리 지정된 온도 이상으로 가열하는 히팅체(234)와, 상기 히팅체(234)가 그 내부에 내장되되 상기 히팅체(234)와 그 내부 공간(236)이 일정 간격 이격되도록 형성되고, 상기 인입 홀(233)에서 상기 히팅 몸체(231) 내부로 인입된 상기 에어가 상기 내부 공간(236)으로 유입되어 가열된 다음 상기 방출 홀(235)로 방출되도록 안내하는 히팅 커버(237)와, 상기 내부 공간(236)의 상기 에어가 상기 방출 홀(235)에서 고속 방출되도록 상기 내부 공간(236)으로 주입 에어를 주입하는 주입 노즐(232)과, 상기 내부 공간(236)에 그 일부가 삽입되면서, 상기 주입 에어가 상기 내부 공간(236)으로 주입되는 상기 내부 공간(236)을 좁혀, 상기 주입 에어의 속도를 높여주는 간격 고정체(238)를 포함한다.
상기 주입 노즐(232)은 상기 챔버 케이스(210) 내에서 이루어지는 반도체 공정에 필요로 미리 구비되는 에어 분사 장치(미도시)와 연결되어 있고, 상기 에어 분사 장치에 상기 주입 노즐(232)이 결합되어 있어, 상기 에어 분사 장치의 에어가 상기 주입 노즐(232)에 주입될 수 있다. 그러면, 상기 주입 노즐(232)로 상기 에어를 주입하기 위한 별도의 장치를 구비하지 않아도 된다.
종래에는 상기 히팅 부재(230)에서 상기 히팅 몸체(231)에 상기 에어를 흡입하여 상기 방출 홀(235)로 상기 에어를 밀어주는 팬이 형성되어 있었는데, 이러한 상기 팬은 장시간 동작에 의해 과부하가 걸리는 단점이 있었다. 그러나 상기와 같이, 상기 히팅체(234)로 가열된 상기 에어를 상기 주입 노즐(232) 및 상기 간격 고정체(238)를 이용하여 상기 방출 홀(235)로 밀어줌으로써, 상기 히팅 부재(230)에 상기 팬을 필수적으로 구비하지 않아도 되고, 이에 따라 팬의 과부하가 걸리는 문제가 해소되는 효과가 있다.
상기 간격 고정체(238)에는 상기 주입 노즐(232)에서 상기 내부 공간(236)의 상기 에어가 상기 방출 홀(235)로 안내되는 방향으로 일정길이 길게 형성된 간격 좁힘부(261)가 형성되어 있다. 그러면, 상기 간격 좁힘부(261)와 상기 히팅 몸체(231) 사이에는 상기 내부 공간(236)의 다른 간격보다 상대적으로 좁게 형성된 분사 갭(260)이 형성된다.
상기와 같이 형성된 상태에서, 상기 주입 노즐(232)이 상기 내부 공간(236)으로 상기 주입 에어를 분사하면, 상기 분사 갭(260)으로 상기 주입 에어가 인입된다. 여기서, 상기 분사 갭(260)의 간격이 다른 상기 내부 공간(236)보다 협소하므로, 상기 주입 노즐(232)에서 분사되는 상기 주입 에어의 속도에 비해 상기 분사 갭(260)으로 이동된 상기 주입 에어의 속도가 상대적으로 빨라진다. 그러면, 이러한 상기 주입 에어가 상기 분사 갭(260)을 지나면서 고속 분사됨과 동시에 상기 에어와 혼합되어 상기 방출 홀(235)로 이동된다. 그러면, 상기 히팅체(234)로 가열되는 상기 에어의 속도가 상기 분사 갭(260)을 지나는 상기 주입 에어에 의해 상기 방출 홀(235)로 고속 분사되는 효과가 있다.
도면번호 239는 상기 히팅 몸체(231)에 연결되어 있고, 상기 히팅 몸체(231)를 다른 장비나 벽체에 고정시킬 수 있도록 하는 고정 브라켓이다. 상기 고정 브라켓(239)은 철제 재질로 형성될 수 있으며, 상기 고정 브라켓(239)을 설치될 상기 장비나 상기 벽체에 설치하면, 상기 히팅 몸체(231)를 상기 고정 브라켓(239)이 설치된 상기 장비 또는 상기 벽체에 고정시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 히팅 부재를 정면에서 수평인 방향으로 절단하여 내부 구조의 모습을 보이는 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 나선 돌기가 형성된 히팅체를 위에서 비스듬히 내려다본 도면이다.
도 11 내지 도 13을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템(300)은 챔버 케이스(310)와, 가스 주입 부재(340)와, 윈도우(320)와, 히팅 부재(330)를 포함한다.
상기 윈도우(320)는 상기 챔버 케이스(310)의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재(340)가 수직 관통되어, 처리 가스가 상기 챔버 케이스(310) 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 것이다. 이러한 상기 윈도우(320)에는 상기 윈도우(320) 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우(320)를 균일가열되도록 하는 히팅 홈(325)과, 상기 히팅 홈(325)의 상기 에어가 상기 윈도우(320)의 상면을 통해 토출되도록 상기 히팅 홈(325)에서 이어져 관통 형성된 통풍구(321)와, 상기 히팅 홈(325)의 내측 면에서 상기 윈도우(320) 내부로 움푹 파인 채 일정 간격 복수 개로 형성된 면적 넓힘 홈(326)이 형성되어 있다.
상기 면적 넓힘 홈(326)은 상기 히팅 홈(325)으로 주입된 상기 에어를 상기 히팅 홈(325)만 형성되어 있을 때보다 더욱 많이 수용하기 위한 것으로, 상기 면적 넓힘 홈(326)에 의해 상기 히팅 홈(325)으로 유입된 상기 에어가 상기 윈도우(320) 내부에서 닿는 표면적이 넓어진다. 상기와 같이 형성된 상태에서, 상기 히팅 홈(325)으로 상기 에어를 주입하면 상기 면적 넓힘 홈(326)에 차게 된다. 그러면 상기 에어의 열에너지가 상기 면적 넓힘 홈(326)에 전달되면서 상기 윈도우(320)를 빠르게 히팅시킬 수 있다.
상기 히팅 부재(330)는 상기 윈도우(320) 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 상기 에어를 상기 윈도우(320) 내측인 상기 히팅 홈(325)으로 주입하여 상기 윈도우(320)를 히팅시키는 것이다.
이러한 상기 히팅 부재(330)는 내부가 빈 형태로 형성되고, 상기 에어가 인입되는 인입 홀(333)과, 상기 인입 홀(333)에서 인입된 상기 에어가 방출되는 방출 홀(335)이 형성된 히팅 몸체(331)와, 상기 히팅 몸체(331) 내부에 배치되고, 상기 인입 홀(333)에서 상기 히팅 몸체(331) 내부로 인입된 상기 에어를 미리 지정된 온도 이상으로 가열하는 히팅체(334)와, 상기 히팅체(334)가 그 내부에 내장되되 상기 히팅체(334)와 그 내부 공간(336)이 일정 간격 이격되도록 형성되고, 상기 인입 홀(333)에서 상기 히팅 몸체(331) 내부로 인입된 상기 에어가 상기 내부 공간(336)으로 유입되어 가열된 다음 상기 방출 홀(335)로 방출되도록 안내하는 히팅 커버(337)와, 상기 내부 공간(336)의 상기 에어가 상기 방출 홀(335)에서 고속 방출되도록 상기 내부 공간(336)으로 주입 에어를 주입하는 주입 노즐(332)과, 상기 내부 공간(336)에 그 일부가 삽입되면서, 상기 주입 에어가 주입되는 초입의 상기 내부 공간(336)을 좁혀, 상기 주입 에어가 주입되는 초입에서 상기 주입 에어의 압력을 높여주는 간격 고정체(338)를 포함한다.
여기서, 상기 히팅 몸체(331)의 겉 표면에는 도 13에 도시된 바와 같이 나선 돌기(370)가 형성되어 있다.
상기 나선 돌기(370)는 상기 방출 홀(335)의 먼 쪽에서 상기 방출 홀(335) 쪽으로 그 폭이 점차 좁아지는 형상으로 상기 히팅 몸체(331)의 겉 표면에 형성되어 있다.
상기와 같이 형성된 상태에서, 상기 내부 공간(336)으로 유입된 상기 에어가 상기 나선 돌기(370)를 따라 회오리를 일으키며 상기 방출 홀(335)로 이동된다. 여기서 상기 나선 돌기(370)의 폭이 점차 좁아지니 상기 에어의 속도가 점차 높아진다. 또한, 상기 에어가 상기 히팅 몸체(331)를 따라 곧장 상기 방출 홀(335)로 진입될 때보다 상대적으로 상기 히팅 몸체(331)와 더 많이 접하게 되므로 상기 에어를 더욱 히팅시킬 수 있는 효과가 있다.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템의 구조를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 도 14의 D에 대한 확대도이고, 도 16은 본 발명의 제 4 실시에에 따른 차단 볼이 통풍구의 개방된 부분을 막아주는 모습을 보이는 확대도이다.
도 14 내지 도 16을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 윈도우 히팅 시스템(400)은 챔버 케이스(410)와, 가스 주입 부재(440)와, 윈도우(420)와, 히팅 부재(430)를 포함한다.
상기 윈도우(420)는 상기 챔버 케이스(410)의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재(440)가 수직 관통되어, 상기 가스 주입 부재(440)의 처리 가스가 상기 챔버 케이스(410) 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 것이다. 이러한 상기 윈도우(420)에는 상기 윈도우(420) 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우(420)를 균일가열되도록 하는인 히팅 홈(425)과, 상기 히팅 홈(425)의 상기 에어가 상기 윈도우(420)의 상면을 통해 토출되도록 상기 히팅 홈(425)에서 이어져 관통 형성된 통풍구(421)와, 상기 윈도우(420) 외부의 에어가 상기 통풍구(421)를 통해 상기 히팅 홈(425)으로 주입되는 것을 방지하되 상기 히팅 홈(425)의 상기 에어는 상기 통풍구(421)를 통해 방출되도록 하는 차단 부재(422)가 형성되어 있다.
상기 통풍구(421)는 상기 윈도우(420)의 중심을 기준으로 양측에 대응되는 위치로 복수 개 형성될 수 있으며, 상기 통풍구(421)마다 상기 차단 부재(422)가 각각 형성되어 있다.
상기 차단 부재(422)는 자중에 의해 상기 통풍구(421)의 개방된 부분을 막아주거나 상기 히팅 홈(425)의 상기 에어에 의해 들뜰 수 있는 원형의 차단 볼(423)과, 상기 차단 볼(423)이 그 내부에서 수직 이동 가능하도록 내부가 빈 차단 몸체(427)와, 상기 차단 볼(423)이 상기 히팅 홈(425)의 상기 에어의 팽창에 의해 들떠 상기 차단 몸체(427)로 상기 에어가 유입되었을 때 상기 에어가 상기 차단 몸체(427) 외부로 토출되도록 형성된 차단 토출구(424)를 포함하는 것이다.
상기 차단 몸체(427)는 상기 통풍구(421)의 개방된 부분에서 상기 윈도우(420) 외부를 향해 돌출된 형상으로 형성되어 있다.
상기와 같이 형성되면, 평소에는 상기 차단 볼(423)이 자중에 의해 상기 통풍구(421)의 개방된 부분을 막고 있다가, 상기 히팅 홈(425)의 상기 에어가 팽창되면, 상기 에어가 상기 차단 볼(423)을 밀어 상기 통풍구(421)의 개방된 부분에서 들뜨게 된다. 그러면, 상기 에어가 상기 통풍구(421)의 개방된 부분을 지나 상기 차단 토출구(424)에 도달하고, 이어서 상기 차단 토출구(424)를 지나 상기 윈도우(420) 외부로 배출된다.
상기와 같이 형성되면, 상기 통풍구(421)를 통해 상기 히팅 홈(425) 내로 임의 유입되던 에어, 또는 미세 먼지와 같은 이물질을 상기 차단 볼(423)이 막아줄 수 있고, 상기 히팅 홈(425)에 히팅을 위한 상기 에어가 유입되어 팽창되기 전까지 상기 통풍구(421)를 통해 상기 에어가 배출되는 현상을 막아줄 수 있는 효과가 있다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 윈도우 히팅 시스템에 의하면, 빠르게 히팅될 수 있으면서도 열 분포가 균일하게 형성되는 윈도우를 사용하여 처리 가스를 간접 가열시킬 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 윈도우 히팅 시스템
110 : 챔버 케이스
120 : 윈도우
130 : 히팅 부재
140 : 가스 주입 부재

Claims (4)

  1. 외부에 대하여 밀폐될 수 있는 챔버 케이스;
    상기 챔버 케이스의 상단부에 배치되고, 상기 챔버 케이스 내부로 하강 기류를 일으키며 처리 가스를 주입하는 가스 주입 부재;
    상기 챔버 케이스의 상단부를 덮을 수 있도록 대응되는 크기로 형성되고, 상기 가스 주입 부재가 수직 관통되어, 상기 처리 가스가 상기 챔버 케이스 내부로 주입될 때, 상기 처리 가스를 간접가열시키는 윈도우; 및
    상기 윈도우 외측에 배치되고, 미리 지정된 온도 이상으로 가열된 에어를 상기 윈도우 내측으로 주입하여 상기 윈도우를 히팅시키는 히팅 부재;를 포함하고,
    상기 윈도우에는 상기 윈도우 내부로 상기 에어가 주입되되, 상기 에어가 상기 윈도우를 균일가열되도록 하는 히팅 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 윈도우 히팅 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히팅 부재는
    내부가 빈 형태로 형성되고, 상기 에어가 인입되는 인입 홀과, 상기 인입 홀에서 인입된 상기 에어가 방출되는 방출 홀이 형성된 히팅 몸체와,
    상기 히팅 몸체 내부에 배치되고, 상기 인입 홀에서 상기 히팅 몸체 내부로 인입된 상기 에어를 미리 지정된 온도 이상으로 가열하는 히팅체와,
    상기 히팅체가 그 내부에 내장되되 상기 히팅체와 그 내부 공간이 일정 간격 이격되도록 형성되고, 상기 인입 홀에서 상기 히팅 몸체 내부로 인입된 상기 에어가 상기 내부 공간으로 유입되어 가열된 다음 상기 방출 홀로 방출되도록 안내하는 히팅 커버와,
    상기 내부 공간의 상기 에어가 상기 방출 홀에서 고속 방출되도록 상기 내부 공간으로 주입 에어를 주입하는 주입 노즐과,
    상기 내부 공간에 그 일부가 삽입되면서, 상기 주입 에어가 상기 내부 공간으로 주입되는 상기 내부 공간을 좁혀, 상기 주입 에어의 속도를 높여주는 간격 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 히팅 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 간격 고정체에는
    상기 주입 노즐에서 상기 내부 공간의 상기 에어가 상기 방출 홀로 안내되는 방향으로 일정길이 길게 형성된 간격 좁힘부가 형성되어 있고,
    상기 간격 좁힘부와 상기 히팅 몸체 사이에는 상기 내부 공간의 다른 간격보다 상대적으로 좁게 형성된 분사 갭이 형성되고,
    상기 주입 노즐에서 상기 주입 에어를 분사하면, 상기 주입 에어가 상기 분사 갭으로 이동되면서 상기 주입 노즐에서 분사되는 상기 주입 에어의 속도에 비해 상기 분사 갭으로 이동된 상기 주입 에어의 속도가 상대적으로 빨라지고, 이러한 상기 주입 에어가 상기 분사 갭을 지나면서 고속 분사됨과 동시에 상기 에어와 혼합되어 방출 홀로 이동되는 것을 특징으로 하는 윈도우 히팅 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 윈도우에는
    상기 히팅 홈의 상기 에어가 상기 윈도우의 상면을 통해 토출되도록 상기 히팅 홈에서 이어져 관통 형성된 통풍구와,
    상기 윈도우 외부의 에어가 상기 통풍구를 통해 상기 히팅 홈으로 주입되는 것을 방지하되 상기 히팅 홈의 상기 에어는 상기 통풍구를 통해 방출되도록 하는 차단 부재가 형성되어 있고,
    상기 차단 부재는
    자중에 의해 상기 통풍구의 개방된 부분을 막아주거나 상기 히팅 홈의 상기 에어에 의해 들뜰 수 있는 차단 볼과, 상기 차단 볼이 그 내부에서 수직 이동 가능하도록 내부가 빈 차단 몸체와, 상기 차단 볼이 상기 히팅 홈의 상기 에어의 팽창에 의해 들떠 상기 차단 몸체로 상기 에어가 유입되었을 때 상기 에어가 상기 차단 몸체 외부로 토출되도록 형성된 차단 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 히팅 시스템.
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WO2022051057A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for gas phase particle reduction

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