KR20190089553A - Heater and apparatus for processing substrate - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a heater and a substrate processing apparatus. According to the present invention, the heater (200) can be applied to a heat treatment device (10) capable of heat-treating a substrate, and includes a thermocouple entry space (225) in parallel with the longitudinal direction of the heater (200) so that the thermocouple (TC) can enter the heater (200).

Description

히터 및 기판처리 장치{HEATER AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}[0001] HEATER AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 히터 및 기판처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판을 열처리할 수 있는 열처리 장치에 적용 가능한 히터로서 열전대가 진입할 수 있는 히터 및 기판처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heater and a substrate processing apparatus. More particularly, the present invention relates to a heater and a substrate processing apparatus capable of entering a thermocouple as a heater applicable to a heat treatment apparatus capable of heat treating a substrate.

기판처리 장치는, 평판 디스플레이, 반도체, 태양전지 등의 제조시 사용되며, 증착(Vapor Deposition) 장치와 어닐링(Annealing) 장치로 대별되며, 어닐링 장치는 기판에 막을 증착을 한 후, 증착된 막의 특성을 향상시키는 장치로써, 증착된 막을 결정화 또는 상 변화시키는 열처리 장치이다.The substrate processing apparatus is used for manufacturing a flat panel display, a semiconductor, a solar cell, and the like. The apparatus is roughly divided into a vapor deposition apparatus and an annealing apparatus. The annealing apparatus deposits a film on a substrate, Which is a heat treatment apparatus for crystallizing or phase-changing a deposited film.

복수의 기판을 처리하기 위한 배치식 기판처리 장치에는 기판처리 공간을 제공하는 챔버가 형성되고, 챔버에는 챔버로 로딩된 복수개의 기판을 각각 지지하는 지지부재인 기판 홀더가 설치될 수 있으며, 복수개의 기판을 기판처리하기 위해 각각의 기판 사이마다 히터가 설치될 수 있다.A batch type substrate processing apparatus for processing a plurality of substrates is provided with a chamber for providing a substrate processing space, and a chamber may be provided with a substrate holder which is a support member for respectively supporting a plurality of substrates loaded into the chamber, A heater may be installed between each substrate to process the substrate.

기판처리 장치는 내부에서 균일한 온도 제어가 필수적이다. 특히, 기판이 대면적화 됨에 따라 챔버 내부에 배치된 기판들 사이에 온도 편차는 공정의 안정성 및 신뢰성에 직결된다. 게다가, 히터부를 구성하는 히터의 개수가 매우 많으므로, 각각의 히터마다 온도를 정밀하게 측정하고, 제어할 수 있는 수단이 필요한 실정이다.Uniform control of the temperature inside the substrate processing apparatus is indispensable. Particularly, as the substrate becomes larger, the temperature deviation between the substrates disposed inside the chamber is directly related to the stability and reliability of the process. In addition, since the number of the heaters constituting the heater portion is very large, a means is required for precisely measuring and controlling the temperature for each heater.

한편, 종래의 기판처리 장치는 챔버 내의 특정한 공간에 열전대(thermocouple)를 배치하여 챔버 내부의 온도를 측정하기 마련인데, 챔버의 온도는 복수개의 히터들에서 발생된 열, 외부와의 온도 균형 등의 조합으로 이루어지므로, 온도에 관여하는 부분이 구체적으로 어떤 것인지 확인하기 쉽지 않은 문제가 있다. 따라서, 각각의 히터의 온도를 측정하여 보다 정밀하게 챔버 내부의 온도를 제어할 필요가 있는 실정이다.Meanwhile, in the conventional substrate processing apparatus, a thermocouple is disposed in a specific space in a chamber to measure a temperature inside the chamber. The temperature of the chamber is controlled by a temperature generated by a plurality of heaters, There is a problem in that it is not easy to confirm what the portion involved in temperature is specifically. Therefore, it is necessary to control the temperature inside the chamber more precisely by measuring the temperature of each heater.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기판처리 장치에서 각각의 히터의 온도를 측정할 수 있는 히터 및 기판처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heater and a substrate processing apparatus capable of measuring the temperature of each heater in a substrate processing apparatus.

또한, 본 발명의 각각의 히터의 온도를 측정하고 제어함에 따라, 챔버 내부의 정밀한 온도 제어를 할 수 있는 히터 및 기판처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a heater and a substrate processing apparatus capable of precise temperature control inside a chamber by measuring and controlling the temperature of each heater of the present invention.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 히터는, 기판을 열처리할 수 있는 열처리 장치에 적용 가능한 히터로서, 히터는, 히터의 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 히터의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heater according to an embodiment of the present invention is applicable to a heat treatment apparatus capable of performing a heat treatment on a substrate, wherein the heater includes a heater And a thermocouple entry space parallel to the thermocouple.

그리고, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 히터는, 복수개의 기판을 동시에 열처리할 수 있는 배치형 열처리 장치에 적용 가능한 히터로서, 히터는, 제1 관; 제1 관과 일정한 간격을 가지면서 제1 관을 둘러싸는 제2 관; 및 제1 관의 외주 상에 배치되는 발열체를 포함하며, 제1 관은, 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 제1 관의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간이 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heater according to an embodiment of the present invention is applicable to a batch type heat treatment apparatus capable of simultaneously heat treating a plurality of substrates, the heater comprising: a first tube; A second tube surrounding the first tube at a certain distance from the first tube; And a heat generating element disposed on an outer circumference of the first tube. The first tube has a thermocouple entry space parallel to the longitudinal direction of the first tube so that the thermocouple can enter into the first tube.

제2 관과 일정한 간격을 가지면서 제2 관을 둘러싸는 제3 관을 더 포함할 수 있다.And a third tube surrounding the second tube at a predetermined distance from the second tube.

일단은 제2 관의 단부에서 제2 관을 둘러싸고, 타단은 제1 관의 단부에서 제1 관을 둘러싸는 절연부를 더 포함할 수 있다.One end may surround the second tube at the end of the second tube, and the other end may include an insulating portion surrounding the first tube at the end of the first tube.

절연부는 제2 관의 단부에서 길이 방향 연통된 발열체 관통공이 형성될 수 있다.The insulating portion may include a heating-element through-hole communicated longitudinally at an end of the second tube.

절연부의 단부에 단자부가 삽입될 수 있다.The terminal portion can be inserted into the end portion of the insulating portion.

단자부는, 접속부 및 커버부를 포함하고, 접속부는 절연부의 관통공에 연결될 수 있다.The terminal portion includes a connecting portion and a cover portion, and the connecting portion can be connected to the through hole of the insulating portion.

단자부에는, 제1 관의 열전대 진입 공간에 연통되는 열전대 삽입 공간이 형성될 수 있다.A thermocouple insertion space communicating with the thermocouple entry space of the first tube may be formed in the terminal portion.

적어도 절연부 및 제3 관의 일부를 둘러싸며, 일측면은 열처리 장치의 챔버에 부착되는 고정부를 더 포함할 수 있다.And a fixing portion which surrounds at least an insulating portion and a portion of the third tube, and one side surface thereof is attached to the chamber of the heat treatment apparatus.

제2 관은 불투명 재질을 포함할 수 있다.The second tube may comprise an opaque material.

제2 관의 표면 상에는 미세한 요철이 형성될 수 있다.Fine irregularities may be formed on the surface of the second tube.

그리고, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리 장치는, 적어도 하나의 기판이 처리되는 기판처리 공간인 챔버를 제공하는 본체; 챔버 내에 기판처리 가스를 공급하는 가스 공급부; 챔버 내의 기판처리 가스를 외부로 배출하는 가스 배출부; 및 챔버 내에 배치되며 챔버 내부를 가열하는 적어도 하나의 히터를 포함하고, 히터는, 히터의 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 히터의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a main body for providing a chamber which is a substrate processing space in which at least one substrate is processed; A gas supply unit for supplying a substrate processing gas into the chamber; A gas discharge unit for discharging the substrate processing gas in the chamber to the outside; And at least one heater disposed in the chamber and heating the inside of the chamber, wherein the heater includes a thermocouple entry space parallel to the longitudinal direction of the heater so that the thermocouple can enter the inside of the heater.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 프레임에서 가스 공급/배출을 수행할 수 있도록 하여, 기판처리 장치에서 각각의 히터의 온도를 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, gas supply / discharge can be performed in the frame, and the temperature of each heater can be measured in the substrate processing apparatus.

또한, 본 발명은 각각의 히터의 온도를 측정하고 제어함에 따라, 챔버 내부의 정밀한 온도 제어를 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of precisely controlling the temperature inside the chamber by measuring and controlling the temperature of each heater.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 나타내는 부분 확대 사시단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 나타내는 부분 확대 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터에 열전대가 삽입되어 온도를 측정하는 상태를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a heater according to an embodiment of the present invention.
3 is a partially enlarged perspective view illustrating a heater according to an embodiment of the present invention.
4 is a partially enlarged side sectional view of a heater according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a state where a thermocouple is inserted into a heater to measure a temperature according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views, and length and area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.

본 명세서에 있어서, 기판은 LED, LCD 등의 표시장치에 사용하는 기판, 반도체 기판, 태양전지 기판 등을 포함하는 의미로 이해될 수 있다.In this specification, the substrate may be understood as including a substrate used for a display device such as an LED, an LCD, a semiconductor substrate, a solar cell substrate, and the like.

또한, 본 명세서에 있어서, 기판처리 공정이란 증착 공정, 열처리 공정 등을 포함하는 의미로 이해될 수 있다. 다만, 이하에서는 열처리 공정으로 상정하여 설명한다.In the present specification, the substrate processing step may be understood to mean a deposition step, a heat treatment step, and the like. Hereinafter, the heat treatment process will be assumed and explained.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 히터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a heater according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리 장치(10)를 나타내는 개략도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터(200)를 나타내는 개략도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터(200)를 나타내는 부분 확대 사시단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 나타내는 부분 확대 측단면도이다. 본 발명의 히터(200)가 적용되는 기판처리 장치(10)는 도 1에서 상술한 기판처리 장치(10)를 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다.FIG. 2 is a schematic view showing a heater 200 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a heater according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged side sectional view of a heater according to an embodiment of the present invention. FIG. The substrate processing apparatus 10 to which the heater 200 of the present invention is applied is described by taking the substrate processing apparatus 10 described in FIG. 1 as an example, but it is not necessarily limited thereto.

도 1을 참조하면, 기판처리 장치(10)는 본체(100), 히터부(200), 가스 공급부(300), 가스 배출부(400)를 포함하고, 챔버벽 온도제어부(500)를 더 포함할 수 있다.1, the substrate processing apparatus 10 includes a main body 100, a heater unit 200, a gas supply unit 300, a gas discharge unit 400, and further includes a chamber wall temperature control unit 500 can do.

본체(100)는 대략 정육면체 형상을 가지며, 내부에 기판이 로딩되어 처리되는 밀폐된 공간인 챔버(110)를 제공한다. 본체(100)의 전면에는 기판이 로딩/언로딩 되는 통로인 출입구가 형성될 수 있다. 출입구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다.The main body 100 has a substantially cuboid shape and provides a chamber 110 which is an enclosed space in which a substrate is loaded and processed. An entrance, which is a passage through which the substrate is loaded / unloaded, may be formed on the front surface of the main body 100. The doorway is opened and closed by a door (not shown).

히터부(200)는 챔버(110) 내부를 전체적으로 가열하여 기판처리 분위기를 조성하며 기판을 직접 가열하는 역할을 하는 주 히터부 및 챔버(110)의 측면을 가열하여 챔버(110) 내부의 열 손실을 방지하는 역할을 하는 보조 히터부를 포함한다.The heater unit 200 heats the inside of the chamber 110 and heats the side surface of the chamber 110, which serves to directly heat the substrate, and to heat the inside of the chamber 110, And the auxiliary heater portion.

가스 공급부(300)는 챔버(110)[또는, 본체(100)]의 좌측면에 연결되고, 가스 배출부(400)는 우측면에 연결될 수 있다. 가스 공급부(300)는 챔버(101) 내부로 기판처리 가스를 공급하고, 가스 배출부(400)는 챔버(110) 내부의 기판처리 가스를 외부의 가스 배출 수단으로 배출한다.The gas supply unit 300 may be connected to the left side of the chamber 110 (or the main body 100), and the gas discharge unit 400 may be connected to the right side. The gas supply unit 300 supplies the substrate process gas into the chamber 101 and the gas discharge unit 400 discharges the substrate process gas inside the chamber 110 to the external gas discharge unit.

그리고, 챔버벽 온도제어부(500)는 챔버벽의 상하부면 또는 측면에 배치된다. 챔버벽 온도제어부(500)는 내부에 열매(熱媒) 또는 냉매(冷媒)가 흐를 수 있는 관 형태로 구성되어, 챔버(110)의 내벽 온도를 소정의 온도로 유지한다.The chamber wall temperature control unit 500 is disposed on the upper or lower surface or the side surface of the chamber wall. The chamber wall temperature control unit 500 has a tube shape in which a heat medium or a coolant can flow so that the inner wall temperature of the chamber 110 is maintained at a predetermined temperature.

본체(100)의 외벽에는 보강리브(600)가 더 형성되어 본체(100)의 강성을 보강한다.A reinforcing rib 600 is further formed on the outer wall of the main body 100 to reinforce the rigidity of the main body 100.

도 2를 참조하면, 히터(200)는 히팅부(210) 및 단자부(250)를 포함할 수 있다. 그리고, 히터(200)를 기판처리 장치(10)의 본체(100)[도 1 참조]에 결합하기 위한 고정부(290)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the heater 200 may include a heating unit 210 and a terminal unit 250. The fixing unit 290 may further include a fixing unit 290 for fixing the heater 200 to the main body 100 of the substrate processing apparatus 10 (see FIG. 1).

히터(200)는 챔버(110)[도 1 참조] 내부를 가열하여 기판처리 분위기를 조성하는데 사용할 수 있다. 히터(200)는 본체(100)의 일측면에서 타측면까지 연통되는 바(bar) 형상을 가지고, 본체(100)의 양측면을 관통하도록 설치될 수 있다. 히터(200)의 히팅부(210)는 챔버(110) 내부에 위치하고, 단자부(250)는 본체(100) 바깥에 위치하여 외부로부터 전력을 공급받을 수 있다. 그리고, 고정부(290)는 본체(100) 외벽에 연결되어 히터(200)를 본체(100)에 설치할 수 있다.The heater 200 can be used to heat the interior of the chamber 110 (see FIG. 1) to create a substrate processing atmosphere. The heater 200 has a bar shape communicating from one side to the other side of the main body 100 and may be installed to pass through both side surfaces of the main body 100. The heating unit 210 of the heater 200 is located inside the chamber 110 and the terminal unit 250 is located outside the main body 100 so that power can be supplied from the outside. The fixing portion 290 is connected to the outer wall of the main body 100, and the heater 200 can be installed on the main body 100.

도 3 및 도 4를 참조하면, 히터부(210)는 제1 관(220), 제2 관(230) 및 제1 관(220)의 외주 상에 배치되는 발열체(221)를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명은 제1 관(220)은 내부로 열전대(TC)[도 5 참조]가 진입할 수 있도록 제1 관(220)의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간(225)이 형성된 것을 특징으로 한다.3 and 4, the heater unit 210 may include a first tube 220, a second tube 230, and a heating element 221 disposed on the outer periphery of the first tube 220 . The present invention is characterized in that the first tube 220 is formed with a thermocouple entry space 225 parallel to the longitudinal direction of the first tube 220 so that the thermocouple TC (see FIG. 5) .

제1 관(220)의 내부에 길이 방향으로 열전대 진입 공간(225)이 형성되어, 본체(100)의 양측면 사이를 따라 열전대(TC)가 왕복 이동하면서 히터(200)의 발열 온도를 체크할 수 있다. 종래에는 챔버(110) 내부에 열전대를 배치하여 챔버(110) 내부의 온도를 체크하기 때문에, 온도 불균형이 생기면 그 원인을 찾기가 어렵고, 챔버(110) 영역마다 미세하게 온도 차이를 제어하기 어려운 문제점이 있었다. 반면에, 본 발명은 각각의 히터(200)의 온도를 체크하고 개별적으로 제어함에 따라, 챔버(110) 내부의 온도를 영역마다 체크하고 제어할 수 있는 이점이 있다.A thermocouple entry space 225 is formed in the first tube 220 in the longitudinal direction so that the thermocouple TC reciprocates along both side surfaces of the main body 100 to check the temperature of the heater 200 have. Conventionally, a thermocouple is disposed inside the chamber 110 to check the temperature inside the chamber 110, so that if the temperature imbalance occurs, it is difficult to find the cause, and it is difficult to control the temperature difference finely in each chamber 110 . On the other hand, the present invention has an advantage that it is possible to check and control the temperature inside the chamber 110 for each region by checking the temperature of each heater 200 and controlling the temperature individually.

히터부(210)는 소정의 길이를 갖는 제1 관(220), 소정의 길이를 가지면서 제1 관(220)의 외부를 둘러싸는 제2 관(230) 및 제1 관(220)의 외주면에 일정한 간격으로 감겨서 설치되는 코일형태의 발열체(221)를 포함할 수 있다. 그리고, 소정의 길이를 가지면서 제2 관(230)의 외부를 둘러싸며, 히터부(210)[제1, 2 관(220, 230)]을 보호하기 위한 제3 관(240)을 더 포함할 수 있다.The heater 210 includes a first tube 220 having a predetermined length, a second tube 230 having a predetermined length and surrounding the outside of the first tube 220, Shaped heating element 221 wound at regular intervals. The third pipe 240 may surround the outside of the second pipe 230 while having a predetermined length and may further include a third pipe 240 for protecting the heater unit 210 (first and second pipes 220 and 230) can do.

제1 관(220), 제2 관(230) 및 제3 관(240)의 재질은 제1 관(220), 제2 관(230) 및 제3 관(240) 모두 열처리 장치에 적용되기 때문에 융점이 높은 재질, 예를 들어 석영인 것이 바람직하다. 그리고, 발열체(221)는 칸탈(kanthal), 슈퍼 칸탈(super kanthal), 니크롬(nichrome) 등의 재질로 구성될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며 공지의 발열 재질을 사용할 수 있다.Since the material of the first pipe 220, the second pipe 230 and the third pipe 240 is applied to the heat treatment apparatus in the first pipe 220, the second pipe 230 and the third pipe 240 It is preferably a material having a high melting point, for example, quartz. The heating element 221 may be formed of a material such as a kanthal, a super kanthal, a nichrome, or the like, but is not limited thereto, and a known heating material may be used.

제1 관(220), 제2 관(230) 및 제3 관(240)의 길이는 모두 실질적으로 동일한 수 있으나, 도시한 바와 같이, 후술할 단자부(250)의 연결을 위하여 제1 관(220)의 길이는 제2 관(230) 및 제3 관(240)의 길이보다 절연부(245)의 길이만큼 더 길 수 있다. 또한, 제1 관(220), 제2 관(230) 및 제3 관(240)은 모두 동축을 갖도록 하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 서로 동축을 가지지 않도록 히터(200)를 구성할 수도 있다.The length of the first tube 220, the length of the second tube 230 and the length of the third tube 240 may all be substantially the same. However, as shown in the drawing, the first tube 220 May be longer than the length of the second tube 230 and the third tube 240 by the length of the insulating portion 245. [ The first tube 220, the second tube 230, and the third tube 240 are preferably coaxial. However, if necessary, the heater 200 may be configured to have no coaxiality with each other .

즉, 히터(200)를 구성하는 제1, 제2 및 제3 관(220, 230, 240)의 중심축은 일치되도록 구성될 수도 있지만, 히터(200)의 동작 도중에 제1 및 제2 관(220, 230)의 처짐이 발생할 수 있고 처짐 정도에 따라서는 제1 관(220) 또는 제2 관(230)이 파손될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 제2 관(230)을 제3 관(240)의 중심보다 하부에 위치되도록 하여 동작 도중 처짐이 발생되면 제3 관(240)과 접촉되어 지지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.That is, the central axes of the first, second and third tubes 220, 230, and 240 constituting the heater 200 may be configured to coincide with each other. However, during the operation of the heater 200, 230 may be deflected and the first tube 220 or the second tube 230 may be broken depending on the degree of sagging. To prevent this, the second tube 230 may be connected to the third tube 240 So that it can be held in contact with the third tube 240 when deflection occurs during operation.

제1 관(220)은 그 자체로 중앙에 빈 공간(225)을 가질 수 있는데, 이 빈 공간(225)이 열전대(TC)의 진입 공간(225)으로 기능할 수 있다. 예를 들어, 제1 관(220)은 외경이 대략 10mm, 내경은 대략 6mm, 두께는 2mm 정도일 수 있어, 열전대 진입 공간(225)으로 대략 직경이 6mm 이하인 열전대(TC)가 진입할 수 있게 된다.The first tube 220 may itself have an empty space 225 in the center and the empty space 225 may function as the entry space 225 of the thermocouple TC. For example, the first tube 220 may have an outer diameter of about 10 mm, an inner diameter of about 6 mm, and a thickness of about 2 mm, so that a thermocouple TC having a diameter of about 6 mm or less can enter the thermocouple entry space 225 .

발열체(221)는 제1 관(220) 외주 상에 감기게 되는데, 발열체(221)의 피치는 발열량과 관계가 있다. 즉, 발열체(221)의 피치가 작은 영역은 피치가 큰 영역과 비교할 때 발열량이 크다. 따라서, 기판을 균일하게 가열하기 위해서는 히터(200)의 전체 길이, 전체 면적에 걸쳐서 발열량이 일정해야 하며 이를 위해서는 제1 관(220) 상의 위치에 관계없이 발열체(221)의 피치는 동일할 수 있다. 다만, 필요에 따라서는 발열체(221)의 피치를 제1 관(220) 상의 위치에 따라 변경할 수도 있다. 예를 들어, 제1 관(220)의 중심부측보다 단부측에서 발열체(221)의 피치를 적게 하여(즉, 단부측에서 발열량을 많게 하여) 히터(200)의 단부측이 외부 환경과 접함으로써 발생하는 열 손실을 보충할 수 있다.The heating element 221 is wound on the outer periphery of the first tube 220. The pitch of the heating element 221 is related to the amount of heat generated. In other words, the region where the pitch of the heat generating element 221 is small is higher than that of the region where the pitch is large. Therefore, in order to uniformly heat the substrate, the heating value must be constant over the entire length and the entire area of the heater 200, and the pitch of the heating elements 221 may be the same regardless of the position on the first tube 220 . However, if necessary, the pitch of the heating elements 221 may be changed according to the position on the first tube 220. For example, when the pitch of the heat generating element 221 is made smaller at the end side than the central portion side of the first tube 220 (i.e., the amount of heat generated at the end side is increased) The generated heat loss can be compensated.

제2 관(230)은 제1 관(220)과 일정한 간격을 가지면서 제1 관(220)을 둘러싸는 형태로 설치된다. 예를 들어, 제2 관(240)은 외경이 대략 18mm, 내경은 대략 14mm, 두께는 2mm 정도일 수 있다. 제2 관(230)은 석영 재질로서 제1 관(220)보다 상대적으로 투명도가 낮을 수 있다. 즉, 제2 관(230)은 제1 관(220)보다 불투명 또는 반투명할 수 있다. 이렇게 투명도가 낮은 재질을 나타내기 위해, 제2 관(230)의 표면 상에는 미세한 요철이 형성될 수 있다. 제1 관(220)의 발열체(261)에서 나오는 열 외에도 빛은 챔버(110) 내부의 열적 조성에 기여할 수 있다. 이러한 빛은 직진성이 강하기 때문에, 낮은 투명도를 가지거나 요철 등이 형성된 제2 관(230)을 통과하는 과정에서 빛이 제2 관(230)의 표면 상으로 분산될 수 있다. 그리하여 히터(200) 전체에 걸쳐 빛들이 분산되므로, 보다 균일하게 열을 발산하는 히터(200)를 구현할 수 있는 이점이 있다.The second tube (230) is installed to surround the first tube (220) with a certain distance from the first tube (220). For example, the second tube 240 may have an outer diameter of approximately 18 mm, an inner diameter of approximately 14 mm, and a thickness of approximately 2 mm. The second tube 230 may be made of quartz and may have a lower transparency than the first tube 220. That is, the second tube 230 may be opaque or translucent than the first tube 220. In order to exhibit such a low transparency material, fine irregularities may be formed on the surface of the second tube 230. In addition to heat from the heating element 261 of the first tube 220, light may contribute to the thermal composition within the chamber 110. Since the light has a strong directivity, the light can be dispersed on the surface of the second tube 230 in a process of passing through the second tube 230 having low transparency or having irregularities. Thus, since the light is dispersed throughout the heater 200, there is an advantage that the heater 200 that emits heat more uniformly can be realized.

제1 관(220)의 단부에는 제1 관(220)을 둘러싸는 절연부(245)가 배치될 수 있다. 절연부(245)의 일단은 제2 관(230)의 단부에서 제2 관(230)을 둘러싸는 캡 형태를 가질 수 있다. 그리하여 제1 관(220)과 제2 관(230)의 사이에 배치되는 발열체(221)가 외부로 이탈되는 것을 막을 수 있다. 절연부(245)의 타단은 제1 관(220)의 단부에서 제1 관(220)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 절연부(245)는 세라믹 등 절연성 재질로 구성되는 것이 바람직하다.At the end of the first tube 220, an insulating portion 245 surrounding the first tube 220 may be disposed. One end of the insulating portion 245 may have a cap shape surrounding the second tube 230 at the end of the second tube 230. Thus, the exothermic body 221 disposed between the first tube 220 and the second tube 230 can be prevented from being separated from the outside. The other end of the insulating portion 245 may have a shape that surrounds the first tube 220 at the end of the first tube 220. The insulating portion 245 is preferably made of an insulating material such as ceramic.

절연부(245)에는 발열체 관통공(246)이 길이 방향으로 형성될 수 있다. 제2 관(230)의 단부 영역에서, 발열체(221)는 발열체 관통공(246)을 통하여 연장될 수 있다. 그리고, 발열체(221)는 연결부(260)의 관통공(261)을 통해 단자부(250)의 접속부(270)에 연결되어, 전기적인 연결을 구성할 수 있다.The heating portion 246 may be formed in the insulating portion 245 in the longitudinal direction. In the end region of the second tube 230, the heating element 221 may extend through the heating element through hole 246. The heating element 221 is connected to the connection part 270 of the terminal part 250 through the through hole 261 of the connection part 260 to constitute an electrical connection.

단자부(250)는 절연부(245)의 단부에 삽입될 수 있다. 단자부(250)는 접속부(270) 및 커버부(280)를 포함할 수 있다. 접속부(270)는 단자부(250)에 외부의 전원 공급 플러그가 꽂아질 때 전기적으로 연결되는 부분으로서, 전도성 재질로 구성될 수 있다. 그리하여, 접속부(270)는 발열체 관통공(246), 연결부(260)의 관통공(261)을 통해 연결된 발열체(221)에 전력을 전달할 수 있다. 접속부(270)도 대략 제1 관(220) 및 절연부(245)를 둘러싸는 관 형상을 가질 수 있고, 열전대(TC)가 진입할 수 있는 공간을 확보하도록 내부에 빈 공간을 가질 수 있다.The terminal portion 250 may be inserted into the end portion of the insulating portion 245. [ The terminal portion 250 may include a connection portion 270 and a cover portion 280. The connection portion 270 is electrically connected to the terminal portion 250 when the external power supply plug is plugged in. The connection portion 270 may be formed of a conductive material. The connection portion 270 can transmit electric power to the heating element 221 connected through the heating element through hole 246 and the through hole 261 of the connection portion 260. The connection portion 270 may have a tubular shape surrounding the first tube 220 and the insulation portion 245 and may have an empty space therein to secure a space in which the thermocouple TC can enter.

한편, 연결부(260)는 히터부(210)와 단자부(250) 사이를 연결하고, 고정부(290)가 결착되는 부분을 제공할 수 있다. 연결부(260)는 링 형태로 형성되며, 일단의 외측은 절연부(245)를 압착하고, 일단의 내측은 고정부(290)와 접촉할 수 있다. 그리고, 타단의 외측은 접속부(270)와 접촉할 수 있다. 연결부(260)에는 관통공(261)이 형성되어, 발열체(221)가 지나는 통로를 제공할 수 있다. 연결부(260)와 단자부(250)는 나사 결합, 볼트 결합, 용접 결합 등의 방법을 통해 연결될 수 있다.The connection portion 260 may connect the heater portion 210 and the terminal portion 250 and may provide a portion where the fixing portion 290 is bonded. The connection portion 260 is formed in a ring shape, and the outer side of one end of the connection portion 260 can press the insulation portion 245 and the inner side of one end thereof can contact the fixing portion 290. The outer side of the other end can contact the connection portion 270. A through hole 261 is formed in the connection part 260 to provide a passage through which the heating element 221 passes. The connection portion 260 and the terminal portion 250 may be connected by a method such as a screw connection, a bolt connection, a welding connection, or the like.

커버부(280)는 내측 커버부(281), 외측 커버부(285)를 포함하고, 내측 커버부(281), 외측 커버부(285)는 상호 나사 결합될 수 있다.The cover portion 280 includes an inner cover portion 281 and an outer cover portion 285. The inner cover portion 281 and the outer cover portion 285 can be screwed to each other.

외측 커버부(285)에는 외부에서 열전대(TC)가 삽입될 수 있는 열전대 삽입 공간(286)이 형성되고, 이 열전대 삽입 공간(286)은 제1 관(220)의 열전대 진입 공간(225)의 단부(226)와 연통될 수 있다. 그리하여 열전대(TC)가 열전대 삽입 공간(286)으로 삽입된 후 열전대 진입 공간(225)으로 진입하여 제1 관(220) 내에서 왕복함으로써 히터(200)의 온도를 측정할 수 있게 된다.A thermocouple insertion space 286 through which the thermocouple TC can be inserted from the outside is formed in the outer cover portion 285. The thermocouple insertion space 286 is formed in the thermocouple entering space 225 of the first tube 220 And may communicate with the end portion 226. After the thermocouple TC is inserted into the thermocouple insertion space 286, the thermocouple enters the thermocouple entry space 225 and is reciprocated in the first tube 220 to measure the temperature of the heater 200.

외측 커버부(285)에는 열전대 삽입 공간(286)과는 별도로 소켓부(288)이 형성될 수 있다. 소켓부(288)에는 외부의 전원공급 장치로부터 전력을 공급받을 수 있다.A socket portion 288 may be formed in the outer cover portion 285 separately from the thermocouple insertion space 286. The socket portion 288 can receive power from an external power supply.

고정부(290)는 절연부(245) 및 제3 관(240)의 일부를 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 고정부(290)의 커버(291)는 연결부(260) 또는 절연부(245)의 일단을 압착하여 히터들의 제1, 2 관(220, 230), 절연부(245) 및 연결부(260) 등의 연결 상태를 유지될 수 있도록 한다. 그리고, 일측이 커버(291)에 볼트 결합된 고정판(295)은 타측이 본체(100) 벽과 결합되어 히터(100)가 본체(100)를 관통하여 고정설치 될 수 있는 부분을 제공할 수 있다.The fixing portion 290 may have a shape surrounding the insulating portion 245 and a part of the third tube 240. The cover 291 of the fixing part 290 presses one end of the connecting part 260 or the insulating part 245 and presses the first and second pipes 220 and 230 of the heaters and the insulating part 245 and the connecting part 260 So that the connection state of the terminal can be maintained. The fixing plate 295 having one side bolted to the cover 291 may be coupled to the wall of the main body 100 to provide a portion through which the heater 100 can be fixedly installed through the main body 100 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터(200)에 열전대(TC)가 삽입되어 온도를 측정하는 상태를 나타내는 개략도이다.5 is a schematic view showing a state where a thermocouple TC is inserted into a heater 200 according to an embodiment of the present invention to measure a temperature.

히터(200)는 도 1에 도시된 기판처리 장치(10)의 본체(100)에 설치될 수 있다. 고정부(290)는 본체(100) 벽에 결합되고, 본체(100)의 양측을 관통하여 히터(200)가 고정설치 될 수 있다. 설명의 편의상 도 5에는 본체(100)의 일측에 히터(200)가 설치된 형태만을 도시하나, 타측도 동일한 형태로 히터(200)가 설치되어 있는 것으로 이해될 수 있다.The heater 200 may be installed in the main body 100 of the substrate processing apparatus 10 shown in Fig. The fixing unit 290 is coupled to the wall of the main body 100 and the heater 200 can be fixedly installed through both sides of the main body 100. 5 shows only a configuration in which the heater 200 is installed on one side of the main body 100, but it can be understood that the heater 200 is installed in the same shape on the other side.

기판처리 공정 중 또는 기판처리 공정 전에 열전대(TC)는 히터(200) 내부로 삽입될 수 있다. 길다란 형태의 열전대(TC)는 제1 관(220)의 내경보다는 작은 직경을 가질 수 있다. 열전대(TC)는 단자부(250)의 열전대 삽입 공간(286)을 통해 삽입될 수 있다. 그리고 열전대(TC)를 계속 밀어넣으면, 열전대 삽입 공간(286)을 지나, 제1 관(220)의 열전대 진입 공간(225)으로 진입할 수 있게 된다. 그 상태에서는 제1 관(220)의 내부를 왕복하면서 히터(200)의 특정 영역 내에서의 온도를 측정할 수 있다. 그리고 측정된 온도에 따라 히터(200)를 개별적으로 온도 제어하여 챔버(110) 영역마다 미세하게 온도를 제어할 수 있게 된다.The thermocouple TC can be inserted into the heater 200 during the substrate processing step or before the substrate processing step. The elongated thermocouple TC may have a smaller diameter than the inner diameter of the first tube 220. The thermocouple TC may be inserted through the thermocouple insertion space 286 of the terminal portion 250. When the thermocouple TC is continuously pushed in, the thermocouple enters the thermocouple entry space 225 of the first tube 220 through the thermocouple insertion space 286. In this state, the temperature in the specific region of the heater 200 can be measured while reciprocating within the first tube 220. The temperature of the heater 200 can be individually controlled according to the measured temperature, and the temperature can be finely controlled in each region of the chamber 110.

위와 같이, 본 발명은 열전대(TC)가 직접 히터(200)의 내부로 삽입되고 이동 가능하므로, 기판처리 장치(10)에서 각각의 히터(200)의 온도를 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각각의 히터(200)의 온도를 측정하고 제어함에 따라, 챔버(110) 내부의 정밀한 온도 제어를 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the thermocouple TC can be directly inserted into the heater 200 and moved, the temperature of each heater 200 can be measured by the substrate processing apparatus 10. Further, by measuring and controlling the temperature of each of the heaters 200, it is possible to perform precise temperature control in the chamber 110.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such variations and modifications are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.

10: 기판처리 장치
100: 본체
110: 챔버
200: 히터
210: 히팅부
220: 제1관
221: 발열체
225: 열전대 진입 공간
230: 제2 관
240: 제3 관
245: 절연부
250: 단자부
260: 연결부
270: 접속부
280: 커버부
286: 열전대 삽입 공간
290: 고정부10: substrate processing apparatus
100:
110: chamber
200: heater
210:
220: 1st pipe
221: Heating element
225: Thermocouple entry space
230:
240:
245:
250: terminal portion
260: Connection
270:
280:
286: Thermocouple insertion space
290:

Claims (22)

기판을 열처리 할 수 있는 열처리 장치에 적용 가능한 히터로서,
히터는, 히터의 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 히터의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간을 포함하는, 히터.A heater applicable to a heat treatment apparatus capable of heat treating a substrate,
Wherein the heater includes a thermocouple entry space parallel to the longitudinal direction of the heater so that the thermocouple can enter into the heater. 복수개의 기판을 동시에 열처리할 수 있는 배치형 열처리 장치에 적용 가능한 히터로서,
히터는,
제1 관;
제1 관과 일정한 간격을 가지면서 제1 관을 둘러싸는 제2 관; 및
제1 관의 외주 상에 배치되는 발열체
를 포함하며,
제1 관은, 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 제1 관의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간이 형성된, 히터.1. A heater applicable to a batch type heat treatment apparatus capable of simultaneously heat treating a plurality of substrates,
The heater,
A first tube;
A second tube surrounding the first tube at a certain distance from the first tube; And
A heating element disposed on the outer periphery of the first tube
/ RTI >
Wherein the first tube has a thermocouple entry space formed parallel to the longitudinal direction of the first tube so that the thermocouple can enter into the first tube. 제2항에 있어서,
제2 관과 일정한 간격을 가지면서 제2 관을 둘러싸는 제3 관을 더 포함하는, 히터.3. The method of claim 2,
And a third tube surrounding the second tube at a certain distance from the second tube. 제3항에 있어서,
일단은 제2 관의 단부에서 제2 관을 둘러싸고, 타단은 제1 관의 단부에서 제1 관을 둘러싸는 절연부를 더 포함하는, 히터.The method of claim 3,
Further comprising an insulating portion surrounding one end of the second tube at one end and the other end surrounding the first tube at an end of the first tube. 제4항에 있어서,
절연부는 제2 관의 단부에서 길이 방향 연통된 발열체 관통공이 형성된, 히터.5. The method of claim 4,
The heater has a heating-element through-hole communicated longitudinally at an end of the second tube. 제5항에 있어서,
절연부의 단부에 단자부가 삽입되는, 히터.6. The method of claim 5,
And the terminal portion is inserted into the end portion of the insulating portion. 제6항에 있어서,
단자부는, 접속부 및 커버부를 포함하고,
접속부는 절연부의 관통공에 연결되는, 히터.The method according to claim 6,
The terminal portion includes a connecting portion and a cover portion,
And the connecting portion is connected to the through hole of the insulating portion. 제6항에 있어서,
단자부에는, 제1 관의 열전대 진입 공간에 연통되는 열전대 삽입 공간이 형성된, 히터. The method according to claim 6,
And a thermocouple insertion space communicating with the thermocouple entry space of the first tube is formed in the terminal portion. 제4항에 있어서,
적어도 절연부 및 제3 관의 일부를 둘러싸며, 일측면은 열처리 장치의 챔버에 부착되는 고정부를 더 포함하는, 히터.5. The method of claim 4,
Further comprising a fixing portion surrounding at least an insulating portion and a portion of the third tube, the one side surface being attached to a chamber of the heat treatment apparatus. 제2항에 있어서,
제1 관보다 제2 관이 상대적으로 투명도가 낮은, 히터.3. The method of claim 2,
Wherein the second tube is relatively less transparent than the first tube. 제2항에 있어서,
제2 관의 표면 상에는 미세한 요철이 형성된, 히터.3. The method of claim 2,
The heater has fine irregularities formed on the surface of the second tube. 적어도 하나의 기판이 처리되는 기판처리 공간인 챔버를 제공하는 본체;
챔버 내에 기판처리 가스를 공급하는 가스 공급부;
챔버 내의 기판처리 가스를 외부로 배출하는 가스 배출부; 및
챔버 내에 배치되며 챔버 내부를 가열하는 적어도 하나의 히터
를 포함하고,
히터는, 히터의 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 히터의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간을 포함하는, 기판처리 장치.A body providing a chamber which is a substrate processing space in which at least one substrate is processed;
A gas supply unit for supplying a substrate processing gas into the chamber;
A gas discharge unit for discharging the substrate processing gas in the chamber to the outside; And
At least one heater disposed within the chamber and heating the interior of the chamber,
Lt; / RTI >
Wherein the heater includes a thermocouple entry space parallel to the longitudinal direction of the heater so that the thermocouple can enter into the heater. 제12항에 있어서,
히터는,
제1 관;
제1 관과 일정한 간격을 가지면서 제1 관을 둘러싸는 제2 관; 및
제1 관의 외주 상에 배치되는 발열체
를 포함하며,
제1 관은, 내부로 열전대가 진입할 수 있도록 제1 관의 길이 방향에 평행한 열전대 진입 공간이 형성된, 기판처리 장치.13. The method of claim 12,
The heater,
A first tube;
A second tube surrounding the first tube at a certain distance from the first tube; And
A heating element disposed on the outer periphery of the first tube
/ RTI >
Wherein the first tube has a thermocouple entry space parallel to the longitudinal direction of the first tube so that the thermocouple can enter into the first tube. 제13항에 있어서,
제2 관과 일정한 간격을 가지면서 제2 관을 둘러싸는 제3 관을 더 포함하는, 기판처리 장치.14. The method of claim 13,
And a third tube surrounding the second tube at a certain distance from the second tube. 제14항에 있어서,
일단은 제2 관의 단부에서 제2 관을 둘러싸고, 타단은 제1 관의 단부에서 제1 관을 둘러싸는 절연부를 더 포함하는, 기판처리 장치.15. The method of claim 14,
Further comprising an insulating portion which surrounds the second tube at the end of the second tube and the other end surrounds the first tube at the end of the first tube. 제15항에 있어서,
절연부는 제2 관의 단부에서 길이 방향 연통된 발열체 관통공이 형성된, 기판처리 장치.16. The method of claim 15,
And the insulating portion has a heating-element through-hole communicated longitudinally at an end of the second tube. 제16항에 있어서,
절연부의 단부에 단자부가 삽입되는, 기판처리 장치.17. The method of claim 16,
And the terminal portion is inserted into the end portion of the insulating portion. 제17항에 있어서,
단자부는, 접속부 및 커버부를 포함하고,
접속부는 절연부의 관통공에 연결되는, 기판처리 장치.18. The method of claim 17,
The terminal portion includes a connecting portion and a cover portion,
And the connecting portion is connected to the through hole of the insulating portion. 제17항에 있어서,
단자부에는, 제1 관의 열전대 진입 공간에 연통되는 열전대 삽입 공간이 형성된, 기판처리 장치.18. The method of claim 17,
And a thermocouple insertion space communicating with the thermocouple entry space of the first tube is formed in the terminal portion. 제15항에 있어서,
적어도 절연부 및 제3 관의 일부를 둘러싸며, 일측면은 챔버에 부착되는 고정부를 더 포함하는, 기판처리 장치.16. The method of claim 15,
Further comprising a securing portion surrounding at least an insulating portion and a portion of the third tube, wherein one side surface is attached to the chamber. 제13항에 있어서,
제1 관보다 제2 관이 상대적으로 투명도가 낮은, 기판처리 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the second tube has a lower transparency than the first tube. 제13항에 있어서,
제2 관의 표면 상에는 미세한 요철이 형성된, 기판처리 장치.14. The method of claim 13,
And fine irregularities are formed on the surface of the second tube.
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