KR20190131916A - Heater block, apparatus and method for heating processing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이물질에 의한 반사경의 오염을 최소화할 수 있는 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heater block, a heat treatment apparatus and a method, and more particularly, to a heater block, a heat treatment apparatus and a method capable of minimizing contamination of a reflector by foreign matter.
반도체 및 디스플레이 장치는 기판에 박막적층, 이온주입 및 열처리 등의 각종 단위 공정을 반복하여, 기판에 원하는 회로의 동작특성을 가지는 소자를 형성하는 방식으로 제조된다. 그중 기판의 열처리 공정은 일반적으로 급속 열처리 장치에서 수행된다. 통상적으로 급속 열처리 장치는 챔버, 챔버 내부에 배치되는 기판 지지대, 기판 지지대와 대향하여 챔버 상측에 배치되고, 기판 지지대와 평행한 소정의 평면 상에서 선형(linear) 배열을 이루는 복수개의 반사경, 복수개의 반사경에 각각 수용되고, 선형 배열을 이루는 복수개의 램프를 포함한다. 이때, 램프는 광을 적외선 및 자외선 등의 형태로 방사하고, 반사경은 램프에서 방사되는 광을 기판에 집중시킨다.Semiconductors and display devices are manufactured by repeating various unit processes such as thin film deposition, ion implantation, and heat treatment on a substrate to form elements having desired operating characteristics of the circuit on the substrate. Among them, the heat treatment process of the substrate is generally performed in a rapid heat treatment apparatus. In general, the rapid heat treatment apparatus includes a plurality of reflectors and a plurality of reflectors arranged in a linear arrangement on a predetermined plane parallel to the substrate support, the chamber being disposed above the chamber, a substrate support disposed inside the chamber, and a substrate support. And a plurality of lamps each housed in a linear array. In this case, the lamp emits light in the form of infrared rays and ultraviolet rays, and the reflector concentrates the light emitted from the lamp on the substrate.
반사경은 구조상 이물질에 취약하다. 따라서, 열처리 공정을 수행하는 중에 이물질이 램프와 반사경 사이로 유입되어 반사경에 쉽게 부착된다. 이물질에 의해 반사경이 오염되면, 기판의 온도를 정확하게 제어하기 어렵고, 반사경의 효율이 저하되면서 열처리 공정의 열효율이 감소되어 이를 보상하기 위한 추가 전력을 투입해야 한다. 또한, 이물질이 열처리 공정 중에 탈락되어 기판이나 챔버를 오염시킨다.Reflectors are structurally vulnerable to foreign matter. Therefore, foreign matter is introduced between the lamp and the reflector during the heat treatment process and is easily attached to the reflector. If the reflector is contaminated by foreign matters, it is difficult to accurately control the temperature of the substrate, and the efficiency of the reflector decreases, thereby reducing the thermal efficiency of the heat treatment process. In addition, foreign matter is dropped during the heat treatment process to contaminate the substrate or the chamber.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.The background art of this invention is published in the following patent document.
본 발명은 가스를 이용하여 이물질에 의한 반사경의 오염을 최소화할 수 있는 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a heater block, a heat treatment apparatus, and a method capable of minimizing contamination of a reflector by foreign substances using a gas.
본 발명은 가스를 이용하여 이물질이 반사경과 램프 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있는 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a heater block, a heat treatment apparatus, and a method capable of preventing foreign substances from entering between a reflector and a lamp by using a gas.
본 발명은 가스가 램프 및 기판에 직접적으로 분사되는 것을 방지할 수 있는 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a heater block, a heat treatment apparatus, and a method that can prevent gas from being injected directly into a lamp and a substrate.
본 발명은 반사경과 기판 사이의 가스 흐름 및 열전달 흐름을 고르게 형성할 수 있는 히터 블록, 열 처리 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a heater block, a heat treatment apparatus, and a method capable of evenly forming a gas flow and a heat transfer flow between a reflector and a substrate.
본 발명의 실시 형태에 따른 히터 블록은, 일 방향으로 연장되는 램프; 상기 램프를 수용할 수 있도록 형성되는 하우징; 상기 하우징의 일면에 장착되고, 상기 램프를 수용할 수 있도록 오목부를 구비하는 수납부; 및 상기 램프와 상기 수납부 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있도록 상기 수납부에 설치되는 오염 방지부;를 포함한다.Heater block according to an embodiment of the present invention, the lamp extending in one direction; A housing formed to receive the lamp; An accommodating part mounted on one surface of the housing and having a concave part to accommodate the lamp; And a pollution prevention part installed in the accommodation part to generate a gas flow in the space between the lamp and the accommodation part.
상기 오염 방지부는, 적어도 일부가 상기 램프와 상기 수납부 사이에 위치하고, 일 방향으로 가스를 이동시킬 수 있도록 형성되는 안내 부재; 상기 램프와 마주보는 상기 오목부에 상기 가스를 분사시킬 수 있도록 상기 안내 부재에 연결되는 분사 수단; 및 상기 안내 부재에 연결되는 가스 공급원;을 포함할 수 있다.The contamination prevention unit may include: a guide member at least partially positioned between the lamp and the accommodation unit and configured to move gas in one direction; Injection means connected to the guide member so as to inject the gas into the concave portion facing the lamp; And a gas supply source connected to the guide member.
상기 안내 부재는 일 방향으로 연장되고, 상기 가스를 통과시킬 수 있는 유로가 내부에 형성될 수 있다.The guide member may extend in one direction, and a flow path through which the gas may pass may be formed therein.
상기 안내 부재는 상기 램프의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 램프의 외주면을 따라 일 방향으로 연장되며, 상기 외주면에서 이격되어 상기 외주면과의 사이에 상기 가스를 통과시킬 수 있는 유로를 형성할 수 있다.The guide member may be formed to surround an outer side of the lamp, extend in one direction along an outer circumferential surface of the lamp, and may form a flow path through which the gas may pass between the outer circumferential surface and spaced apart from the outer circumferential surface. .
상기 안내 부재는 광을 투과시킬 수 있는 재질을 포함할 수 있다.The guide member may include a material capable of transmitting light.
상기 분사 수단은 상기 안내 부재를 관통하고, 상기 유로와 연통하며, 일 방향으로 배열되는 분사홀들을 포함할 수 있다.The injection means may include injection holes penetrating the guide member, communicating with the flow path, and arranged in one direction.
상기 분사홀들은 상기 오목부의 중심부에 대향할 수 있다.The injection holes may face a central portion of the recess.
상기 분사홀들은 복수의 배열을 형성하도록 일 방향에 교차하는 타 방향으로 이격되고, 상기 복수의 배열은 상기 램프의 일 방향 중심축의 양측으로 동일 거리 이격될 수 있다.The injection holes may be spaced apart from each other to cross in one direction to form a plurality of arrays, and the plurality of arrays may be equally spaced apart from both sides of the central axis in one direction of the lamp.
상기 안내 부재의 횡단면상에서 상기 안내 부재의 중심점과 상기 분사홀들을 각각 연결하는 연결선들 사이의 내각은 180° 이내일 수 있다.The inner angle between the center point of the guide member and the connection lines connecting the injection holes on the cross section of the guide member may be within 180 °.
상기 분사홀들은 일 방향으로 동일 간격 이격되고, 상기 유로의 상류로부터의 거리에 따라 직경이 다를 수 있다.The injection holes may be equally spaced apart in one direction, and may have different diameters depending on a distance from an upstream side of the flow path.
상기 분사홀들은 동일 직경으로 형성되고, 상기 유로의 상류로부터의 거리에 따라 상호 간의 간격이 다를 수 있다.The injection holes are formed to have the same diameter, and the spacing may be different from each other depending on the distance from the upstream of the flow path.
상기 램프는 복수개 구비되고, 타 방향으로 배열되어 판 형태의 열원을 형성하고, 상기 수납부는 복수개 구비되어 각각의 램프를 수용하고, 상기 안내 부재는 복수개 구비되어 각각의 수납부에 대향하며, 상기 분사 수단은 각각의 안내 부재에 구비될 수 있다.The plurality of lamps are provided, arranged in the other direction to form a heat source in the form of a plate, the receiving portion is provided with a plurality of accommodating each lamp, the plurality of guide members are provided to face each of the receiving portion, the injection Means may be provided in each guide member.
본 발명의 실시 형태에 따른 열 처리 장치는, 기판을 처리할 수 있는 공간이 내부에 형성되는 챔버; 상기 챔버의 내부에 배치되는 기판 지지부; 및 상기 기판 지지부와 마주보며 상기 챔버의 일측에 장착되는 히터 블록;을 포함하고, 상기 히터 블록은 상기 기판 지지부를 마주보는 일면에, 일 방향으로 연장되는 램프, 상기 램프를 수용하는 수납부, 및 상기 수납부의 상기 램프를 마주보는 면의 오염을 방지하는 오염 방지부를 구비한다.A heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber in which a space capable of processing a substrate is formed; A substrate support disposed inside the chamber; And a heater block facing the substrate support part and mounted to one side of the chamber, wherein the heater block includes a lamp extending in one direction on one surface facing the substrate support part, an accommodating part accommodating the lamp, and It is provided with a pollution prevention unit for preventing contamination of the surface facing the lamp of the housing.
상기 수납부는 상기 램프를 수용할 수 있도록 오목부를 구비하고, 상기 오목부는 상기 챔버의 내부에 노출되며, 상기 오염 방지부는 상기 램프와 상기 램프를 마주보는 상기 오목부의 오목면 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있도록 형성될 수 있다.The accommodating portion has a concave portion for accommodating the lamp, the concave portion is exposed to the interior of the chamber, and the contamination prevention portion is configured to allow gas flow to a space between the lamp and the concave surface of the concave portion facing the lamp. It can be formed to produce.
상기 오염 방지부는, 일 방향으로 연장되고, 내부에 상기 램프를 수용하며, 내주면이 상기 램프의 외주면에서 이격되는 중공 관 구조의 안내 부재; 상기 오목면에 가스를 분사시킬 수 있도록 상기 안내 부재를 관통하고, 상기 안내 부재상에서 일 방향으로 배열되는 분사홀들; 및 상기 안내 부재에 연결되는 가스 공급원;을 포함하고, 상기 안내 부재는 광을 투과시킬 수 있는 재질을 포함할 수 있다.The pollution prevention unit may include a guide member having a hollow tube structure extending in one direction and accommodating the lamp therein, and having an inner circumferential surface spaced apart from an outer circumferential surface of the lamp; Injection holes penetrating the guide member to inject gas into the concave surface and arranged in one direction on the guide member; And a gas supply source connected to the guide member, wherein the guide member may include a material capable of transmitting light.
상기 분사홀들은 상기 오목면의 중심부에 대향하거나, 상기 안내 부재상에서 복수의 배열을 형성하도록 일 방향에 교차하는 타 방향으로 이격되고, 안내 부재의 일 방향 중심축에 대칭하며, 상기 안내 부재의 배면측에 위치할 수 있다.The injection holes are opposed to the center of the concave surface or spaced apart in other directions crossing one direction to form a plurality of arrangements on the guide member, symmetrical to one direction central axis of the guide member, and a rear surface of the guide member. It can be located on the side.
상기 분사홀들은 일 방향으로 동일 간격 이격되며 서로 다른 직경으로 형성되거나, 동일 직경으로 형성되며 일 방향으로 상호 간의 간격이 다를 수 있다.The injection holes may be equally spaced apart in one direction and formed in different diameters, or may be formed in the same diameter and have different distances from each other in one direction.
본 발명의 실시 형태에 따른 열 처리 방법은, 기판을 마주보도록 배치된 램프를 이용하여 기판을 열처리하는 방법으로서, 상기 램프를 이용하여 광을 생성하는 과정; 상기 램프의 배면에 배치된 오목면을 이용하여 상기 기판에 상기 광을 집중시키는 과정; 및 상기 램프와 상기 오목면 사이의 공간에 가스 흐름을 생성하여 상기 오목면의 오염을 방지하는 과정;을 포함한다.A heat treatment method according to an embodiment of the present invention includes a method of heat treating a substrate using a lamp disposed to face the substrate, the method comprising: generating light using the lamp; Concentrating the light on the substrate using a concave surface disposed on a rear surface of the lamp; And generating a gas flow in a space between the lamp and the concave surface to prevent contamination of the concave surface.
상기 오염을 방지하는 과정은, 상기 램프의 외측에 배치된 안내 부재를 통하여 상기 램프의 외주면을 따라 상기 램프가 연장된 방향으로 가스를 이동시키는 과정; 상기 램프가 연장된 방향으로 상기 안내 부재상에 배열된 분사홀들을 이용하여 상기 오목면으로 상기 가스를 분사하는 과정; 상기 가스로 상기 오목면을 보호하는 과정;을 포함한다.The preventing of the contamination may include moving the gas in a direction in which the lamp extends along an outer circumferential surface of the lamp through a guide member disposed outside the lamp; Injecting the gas into the concave surface by using injection holes arranged on the guide member in a direction in which the lamp extends; And protecting the concave surface with the gas.
상기 오염을 방지하는 과정은, 상기 오목면을 이용하여 상기 가스 흐름을 상기 기판측으로 굴절시키며 상기 기판에 상기 가스를 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.The preventing of the contamination may include supplying the gas to the substrate while refracting the gas flow toward the substrate using the concave surface.
상기 광은 상기 안내 부재를 투과하여 상기 기판 및 오목면으로 방사되고, 상기 분사홀들은 상기 오목면에 균일하게 상기 가스를 분사하며, 상기 가스는 비활성 가스를 포함하고, 상기 램프가 연장된 방향으로 이동하는 동안 상기 램프와 접촉 및 열 교환하며 승온될 수 있다.The light passes through the guide member and is radiated to the substrate and the concave surface, the injection holes uniformly inject the gas to the concave surface, the gas includes an inert gas, and the lamp extends in a direction in which the lamp extends. It can be heated in contact with and heat exchanged with the lamp during movement.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 램프의 외주면을 따라서 램프가 연장된 방향으로 가스를 이동시키면서 램프의 외주면의 복수의 위치에서 반사경으로 가스를 분사하여 램프와 반사경 사이의 공간에 가스의 보호막층을 형성할 수 있다. 이에, 이물질이 반사경과 램프 사이로 유입되는 것을 방지하고, 이물질에 의한 반사경의 오염을 최소화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, while the gas is moved along the outer circumferential surface of the lamp in a direction in which the lamp is extended, the gas is injected into the reflector at a plurality of positions on the outer circumferential surface of the lamp to form a protective film layer of gas in the space between the lamp and the reflector. can do. Thus, foreign matters may be prevented from flowing between the reflector and the lamp, and contamination of the reflector by the foreign matter may be minimized.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 가스를 이동시키는 동안 램프에 접촉시켜 가스를 승온시킨 후, 반사경으로 가스를 분사하여 보호막층을 형성 및 유지하면서, 반사경을 이용하여 가스의 흐름을 기판쪽으로 굴절시켜 기판에 가스를 공급할 수 있다. 이에, 가스가 램프 및 기판에 직접적으로 분사되는 것을 방지하고, 반사경과 기판 사이에 가스 흐름을 고르게 형성하며 가스를 통한 열전달 흐름을 고르게 형성할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, after the gas is brought into contact with the lamp to increase the temperature, the gas is refracted by the reflector using the reflector while spraying the gas with the reflector to form and maintain the protective film layer. Gas can be supplied to the substrate. As a result, the gas may be prevented from being directly injected to the lamp and the substrate, the gas flow may be evenly formed between the reflector and the substrate, and the heat transfer flow through the gas may be evenly formed.
따라서, 기판의 열처리 공정 시, 열효율이 감소하는 것을 방지하고, 온도 제어를 정확하게 할 수 있다. 이에, 열처리된 기판의 불량을 저감할 수 있고, 품질을 향상시킬 수 있으므로, 기판의 열처리 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, during the heat treatment process of the substrate, it is possible to prevent the thermal efficiency from decreasing and to precisely control the temperature. Therefore, since the defect of the heat-treated substrate can be reduced and the quality can be improved, the reliability of the heat treatment process of the substrate can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록의 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오염 방지부의 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 오염 방지부의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 장치의 공정도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 열처리 공정 시 램프와 반사경 사이의 가스 흐름을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 변형 예에 따른 오염 방지부의 가스 공급 유량별 가스 분사 유속을 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 오염 방지부의 가스 공급 유량별 가스 분사 유속을 보여주는 그래프이다.1 is a schematic view of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a heater block according to an embodiment of the present invention.
3 is a front sectional view of a heater block according to an embodiment of the present invention.
4 is a side cross-sectional view of a heater block according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a partially enlarged view of a contamination prevention unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a partially enlarged view of a contamination prevention unit according to a modification of the present invention.
7 is a process chart of the heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph illustrating a gas flow between a lamp and a reflector during a heat treatment process of a substrate according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
9 is a graph showing a gas injection flow rate for each gas supply flow rate of the pollution prevention unit according to a modification of the present invention.
10 is a graph illustrating a gas injection flow rate for each gas supply flow rate of the pollution prevention unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described an embodiment of the present invention; However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. Only embodiments of the present invention are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art the scope of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings may be exaggerated to illustrate embodiments of the invention, and like reference numerals designate like elements in the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록의 모식도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 장치를 상세하게 설명한다.1 is a schematic view of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram of a heater block according to an embodiment of the present invention. 1 and 2 will be described in detail the heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 열처리 장치는, 기판(S)을 처리할 수 있는 공간이 내부에 형성되는 챔버(200), 챔버(200)의 내부에 배치되는 기판 지지부(300), 기판 지지부(300)와 마주보며 챔버(200)의 일측에 장착되는 히터 블록(100)을 포함한다.In the heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, a
기판(S)은 예컨대 디스플레이 장치의 제조에 사용될 수 있는 대면적의 유리 기판을 포함하며, 사각판 형상일 수 있다. 물론, 기판(S)은 대면적의 유리 기판 외에도 반도체 칩과 태양전지 등의 각종 전자 장치를 제조하는 공정에 적용되는 기판을 포함하여 다양할 수 있고, 그 형상도 사각판 외에 다양할 수 있다.Substrate S comprises a large area glass substrate that can be used, for example, in the manufacture of display devices, and may be rectangular in shape. Of course, the substrate S may include a substrate applied to a process for manufacturing various electronic devices such as a semiconductor chip and a solar cell, in addition to a large glass substrate, and the shape of the substrate S may also vary.
챔버(200)는 사각통 형상으로 형성될 수 있고, 기판(S)을 처리할 수 있는 공간이 내부에 형성될 수 있다. 물론, 챔버(200)의 형상은 기판(S)의 형상에 따라 다양할 수 있다. 예컨대 챔버(200)는 원통 형상일 수도 있다. 챔버(200)는 상부에 개구가 형성될 수 있다. 개구는 기판(S)의 형상에 대응하여 예컨대 사각형 형상일 수 있다. 챔버(200)는 게이트(미도시) 및 진공 펌프(미도시) 등을 더 구비할 수 있다.The
기판 지지부(300)는 기판(S)을 지지할 수 있도록 형성되며, 챔버(200)의 내부의 바닥면에 배치될 수 있다. 예컨대 챔버(200)의 하부에 기판 지지부(300)가 위치할 수 있다. 기판 지지부(300)는 상면에 리프트 핀이 구비될 수 있다. 리프트 핀에 기판(S)이 안착될 수 있다. 기판 지지부(300)는 에지 링(미도시)를 구비할 수도 있고, 이에 기판(S)을 안착시킬 수도 있다.The
히터 블록(100)은 챔버(200)의 개구를 밀봉하여 설치될 수 있다. 이에, 기판 지지부(300)와 히터 블록(300)은 상하 방향(Z)으로 대향 배치될 수 있다. 이때, 서로 마주보며 배치되는 것을 대향 배치라 한다.The
히터 블록(100)은 광을 생성하여 이를 기판(S)에 제공할 수 있고, 광을 이용하여 기판(S)을 열처리할 수 있다. 예컨대 히터 블록(100)은 기판(S)을 열처리하는 공정을 수행하기 위한 급속 열처리 장치의 열 공급원으로 사용될 수 있다.The
히터 블록(100)은 일면이 기판 지지부(300)를 마주볼 수 있다. 여기서, 히터 블록(100)의 일면은 예컨대 하면일 수 있다. 히터 블록(100)은 일면에, 일 방향(X)으로 연장되는 램프(L), 램프(L)를 수용하는 수납부(120), 수납부(120)의 램프(L)를 마주보는 면의 오염을 방지하는 오염 방지부를 구비할 수 있다.One surface of the
일 방향(X)을 전후 방향이라 하고, 상하 방향(Z)을 높이 방향이라 하며, 일 방향(X)과 상하 방향(Z)에 모두 교차하는 방향인 타 방향(Y)을 좌우 방향이라 지칭할 수도 있다.One direction X is referred to as a front-rear direction, the vertical direction Z is referred to as a height direction, and the other direction Y, which is a direction intersecting both the one direction X and the vertical direction Z, may be referred to as a left-right direction. It may be.
수납부(120)는 램프(L)를 수용할 수 있도록 오목부를 구비할 수 있다. 오목부는 램프(L)를 수용할 수 있도록 히터 블록(100)의 일면을 기준으로 오목하게 형성될 수 있다. 오목부는 오목홈(121)과 오목면(122)을 포함할 수 있다. 오목홈(121)은 수납부(120)의 하부에 형성되며, 상측으로 오목하게 형성될 수 있다. 오목홈(121)에 램프(L)가 위치할 수 있다. 오목부의 내면인 오목면(122)이 램프(L)를 마주볼 수 있다.The
램프(L)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 램프(L)가 복수개일 경우, 램프(L)들은 타 방향(Y)으로 배열될 수 있고, 판 형태의 열원을 형성할 수 있다. 또한, 램프(L)가 복수개일 경우, 수납부(120)도 복수개 구비되고, 각각의 램프(L)는 각각의 수납부(120)에 수용될 수 있다.At least one lamp L may be provided. When there are a plurality of lamps L, the lamps L may be arranged in the other direction Y and form a plate-shaped heat source. In addition, when there are a plurality of lamps L, a plurality of
물론, 램프(L)의 개수와 수납부(120)의 개수는 특별히 한정하지 않는다. 램프(L)의 개수와 수납부(120)의 개수는 다양할 수 있다. 예컨대 히터 블록(100)은 하나의 램프(L)와 하나의 수납부(120)를 포함할 수도 있다.Of course, the number of lamps L and the number of
히터 블록(100)은 일면이 챔버(200)의 내부에 노출되고, 오목홈(121) 및 오목면(122)도 챔버(200)의 내부에 노출되며, 램프(L)도 챔버(200)의 내부에 노출될 수 있다.One surface of the
따라서, 히터 블록(100)은 오목홈(121)의 내주면인 오목면(122)이 이물질에 의해 오염되는 것을 방지하기 위하여, 램프(L)들과 수납부(120)들 사이의 공간에 가스 흐름을 생성하도록 수납부(120)들에 설치되는 오염 방지부를 구비할 수 있다.Therefore, in order to prevent the
즉, 오염 방지부는 램프(L)와 오목면(122) 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있고, 이를 이용하여 오목면(122)의 오염을 방지할 수 있다.That is, the pollution prevention unit may generate a gas flow in the space between the lamp L and the
오염 방지부는, 일 방향(X)으로 연장되고, 내부에 램프(L)를 수용하고, 내주면이 램프(L)의 외주면에서 이격되며, 광 투과성 재질을 포함한 중공 관 구조의 안내 부재(130), 오목면(122)에 가스를 분사시킬 수 있도록 안내 부재(130)를 관통하고, 안내 부재(130)상에서 일 방향(X)으로 배열되는 분사홀들, 및 안내 부재(130)에 연결되는 가스 공급원(160)을 포함할 수 있다.The pollution prevention part extends in one direction X, accommodates the lamp L therein, and has an inner circumferential surface spaced apart from the outer circumferential surface of the lamp L, and includes a
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록의 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록의 측단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오염 방지부의 부분 확대도이며, 도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 오염 방지부의 부분 확대도이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 장치의 공정도이다.3 is a front sectional view of a heater block according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a side sectional view of a heater block according to an embodiment of the present invention. 5 is a partially enlarged view of a contamination prevention unit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partially enlarged view of a pollution prevention unit according to a modified example of the present invention. 7 is a process chart of the heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록(100)을 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록(100)은, 일 방향(Z)으로 연장되는 램프(L), 램프(L)를 수용할 수 있도록 형성되는 하우징(110), 하우징(110)의 일면에 장착되며, 램프(L)를 수용할 수 있도록 오목부를 구비하는 수납부(120), 램프(L)와 수납부(120) 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있도록 수납부(120)에 설치되는 오염 방지부를 포함한다.Hereinafter, the
램프(L)는 튜브 형태로 형성된 리니어 램프를 포함할 수 있다. 램프(L)는 쿼츠(quartz) 재질을 포함할 수 있다. 램프(L)는 내부에 발광체가 배치되고, 양 단부가 전극에 의해 밀봉될 수 있다. 발광체는 다양한 파장의 전자기파를 생성하기 위한 각종 구성을 포함하며, 예컨대 필라멘트를 포함할 수 있다. 발광체는 전극에 접속되고, 광을 적외선, 가시광선 및 자외선 중 적어도 하나 이상의 형태로 방사하여 기판(S)에 복사열을 제공할 수 있다. 램프(L)는 수납부(120)에 수용될 수 있고, 일 방향(X)으로 배치될 수 있고, 하우징(110)의 일면의 외측 예컨대 하측에 노출될 수 있다.The lamp L may include a linear lamp formed in the form of a tube. The lamp L may include a quartz material. The lamp L may have a light emitter disposed therein, and both ends thereof may be sealed by an electrode. Light emitters include various configurations for generating electromagnetic waves of various wavelengths, and may include, for example, filaments. The light emitter may be connected to an electrode, and radiate light in at least one of infrared, visible and ultraviolet rays to provide radiant heat to the substrate S. FIG. The lamp L may be accommodated in the
하우징(110)은 램프(L)를 수용할 수 있는 면적으로 형성된다. 하우징(110)은 본체(111)와 리드(112)를 포함할 수 있다. 본체(111)는 예컨대 사각통 형상으로 형성될 수 있고, 상부에 개구가 구비될 수 있고, 개구를 통하여 내부가 개방될 수 있다. 리드(112)는 예컨대 사각판 형상으로 형성될 수 있고, 본체(111)의 개구에 장착될 수 있고, 본체(111)의 개구를 밀봉할 수 있다. 본체(111)와 리드(112)의 형상은 챔버(200)의 형상에 따라 달라질 수 있다.The housing 110 is formed with an area that can accommodate the lamp L. The housing 110 may include a
램프(L)를 지지할 수 있도록, 본체(111)를 일 방향(X)으로 관통하여 램프 소켓(140)들이 장착될 수 있다. 램프 소켓(140)은 램프(L)의 양 단부에 각각 위치하며, 각각의 위치에서 램프(L)의 양 단부의 전극에 각각 접속될 수 있고, 램프(L)를 지지할 수 있다. 외부 전원(150)은 램프 소켓(140)을 통하여 램프(L)의 양 단부의 전극에 전기적으로 접속될 수 있다.In order to support the lamp L, the
수납부(120)는 하우징(110)의 내부에 배치될 수 있고, 하우징(110)의 일면에 장착될 수 있다. 수납부(120)는 램프(L)를 수용할 수 있도록 일 방향(X)으로 연장될 수 있다. 또한, 수납부(120)는 램프(L)를 수용할 수 있도록 하우징(110)의 일면을 기준으로 상측 예컨대 하우징(110)의 내측으로 오목하게 형성될 수 있고, 그 횡단면이 아치 형상이 될 수 있다. 즉, 수납부(120)는 하부에 램프(L)를 수용하기 위하여 상측으로 오목한 오목홈(121)이 형성될 수 있다. 오목홈(121)은 램프(L)를 수용할 수 있고, 오목홈(121)의 내주면인 오목면(122)이 램프(L)의 배면과 대향할 수 있다. 여기서, 램프(L)의 외주면 전체 영역에서 기판 지지부(300)를 향하는 외주면의 하부 영역을 램프(L)의 정면이라 하고, 이를 제외한 외주면의 나머지인 상부 영역을 램프(L)의 배면이라 한다.The
오목면(122)은 반사경을 포함할 수 있다. 반사경은 광을 기판 지지대(300)측으로 굴절시킬 수 있고, 기판 지지대(300)에 안착된 기판(S)으로 광을 집중시킬 수 있다. 반사경은 오목면(122)과 일체형으로 형성되거나, 별도의 부재로 구비되어 오목면(122)에 탈부착될 수 있다. 광의 굴절 및 집중을 위한 반사경의 구체적인 곡면 형태 및 재질은 특별히 한정하지 않는다.The
수납부(120)는 상부에 상측으로 돌기가 형성될 수 있고, 돌기는 일 방향(X)으로 연장될 수 있다. 돌기는 커버(112)에 지지될 수 있다.The receiving
한편, 본체(111), 리드(112) 및 수납부(120) 사이의 공간에 냉매 통로가 형성될 수 있다. 냉매 통로는 냉매 배관(미도시)들에 연결될 수 있다. 냉매 배관들은 냉매 통로에 냉매를 공급하고, 냉매 통로에서 냉매를 회수할 수 있다. 냉매는 냉매 통로를 따라 흐르며 수납부(120)에 접촉하고, 수납부(120)의 온도를 수납부(120)의 내열특성 미만의 온도로 냉각시킬 수 있다. 냉매는 예컨대 물을 포함할 수 있다.Meanwhile, a coolant passage may be formed in a space between the
오염 방지부는 램프(L)와 수납부(120) 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있도록 수납부(120)에 설치될 수 있다. 오염 방지부는, 적어도 일부가 램프(L)와 수납부(120) 사이에 위치하고, 일 방향(X)으로 가스를 이동시킬 수 있도록 형성되는 안내 부재(130), 램프(L)와 마주보는 수납부(120)의 오목면(122)에 가스를 분사시킬 수 있도록 안내 부재(130)에 연결되는 분사 수단 및 안내 부재(130)에 연결되는 가스 공급원(160)을 포함할 수 있다.The pollution prevention part may be installed in the
안내 부재(130)는 적어도 일부가 램프(L)와 오목면(122)의 사이에 위치할 수 있고, 일 방향(X)으로 가스를 이동시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 안내 부재(130)는 오목홈(121)에 배치되며, 일 방향(X)으로 연장되고, 가스를 통과시킬 수 있도록 유로가 내부에 형성될 수 있다. 또한, 안내 부재(L)는 광을 투과시킬 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 예컨대 안내 부재(L)는 쿼츠(quartz) 재질을 포함할 수 있다The
안내 부재(130)는 램프(L)의 형태에 대응하며, 예컨대 튜브 형태로 형성된 리니어 부재를 포함할 수 있다. 안내 부재(130)는 쿼츠 재질의 가스 튜브라고도 지칭할 수 있다.The
특히, 안내 부재(130)는 램프(L)의 외측을 감싸도록 형성되고, 램프(L)의 외주면을 따라 일 방향(X)으로 연장되며, 램프(L)의 외주면에서 이격되고, 램프(L)의 외주면과의 사이에 가스를 통과시킬 수 있는 유로를 형성할 수 있다.In particular, the
이처럼 안내 부재(130)는 중공 관 구조일 수 있고, 내부에 램프(L)를 수용할 수 있다. 안내 부재(130)의 내주면은 램프(L)의 외주면에서 이격될 수 있다. 이에, 수납부(120)내에 안내 부재(130)의 설치를 위한 추가공간을 확보할 필요가 없으며, 수납부(120)와 램프(L)의 구조적 변경 없이 수납부(120)내에서 주어진 공간을 활용하여 안내 부재(130)를 원활하게 구성할 수 있다. 따라서, 광 집적도 및 조도 분포도의 저하를 방지할 수 있다. 물론, 안내 부재(130)는 램프(L)와 오목면(122) 사이의 공간에 별도로 배치될 수도 있고, 이 경우, 램프(L)는 안내 부재(130)의 외측에 배치될 수 있다.As such, the
분사 수단은 오목면(122)에 가스를 분사시킬 수 있도록 안내 부재(130)에 연결될 수 있다. 예컨대 분사 수단은 안내 부재(130)를 관통하고, 유로와 연통하며, 일 방향(X)으로 배열되는 분사홀(h)들을 포함할 수 있다. 물론, 분사 수단은 별도의 노즐이나 분사관의 형태로 구성되고, 안내 부재(130)에 장착되어 유로에 연결될 수도 있다. 즉, 분사 수단은 안내 부재(130)내의 가스를 오목면(122)에 직접적으로 분사시킬 수 있는 것을 만족하는 다양한 구성을 가질 수 있다.The injection means may be connected to the
도 5를 참조하면, 분사홀(h)들은 복수의 배열을 형성하도록 타 방향(Y)으로 이격될 수 있고, 분사홀(h)들의 복수의 배열은 램프(L)의 일 방향 중심축(미도시)의 양측으로 동일 거리 이격될 수 있다. 즉, 분사홀(h)들은 안내 부재(130)의 배면에 일 방향(X)으로의 배열을 복수개 형성할 수 있고, 각 배열은 안내 부재(130)의 배면의 중심부 예컨대 배면의 최고점 영역에서 좌우로 등간격 이격된다. 이때, 분사홀(h)들로 이루어진 배열은 짝수개로 구성될 수 있다. 한편, 예컨대 배열이 홀수개일 경우, 하나의 배열은 안내 부재(130)의 배면의 최고점 영역에 일 방향(X)으로 일렬 배열될 수 있다. 이때, 안내 부재(130)의 횡단면상에서 안내 부재(130)의 중심점과 타 방향(Y)으로의 최외각 배열들을 이루는 분사홀(h)들을 각각 연결한 연결선들 사이의 내각(θ)은 180° 이내일 수 있다. 즉, 분사홀(h)들은 안내 부재(130)의 전면에서 이격되고, 배면상에 배열될 수 있다.Referring to FIG. 5, the injection holes h may be spaced apart from each other in order to form a plurality of arrangements, and the plurality of arrangements of the injection holes h may be formed in one direction central axis of the lamp L (not shown). It may be spaced at the same distance on both sides of). That is, the injection holes h may form a plurality of arrangements in one direction X on the rear surface of the
또는, 도 6을 참조하면, 분사홀(h)들은 하나의 일 방향 배열을 이루면서, 오목면(122)의 중심부에 대향하도록 배열될 수 있다. 즉, 분사홀(h)들은 오목면(122)의 중심부를 마주보도록 안내 부재(130)의 배면의 중심부인 최고점 영역에 일 방향(X)으로 일렬 배열될 수 있다.Alternatively, referring to FIG. 6, the injection holes h may be arranged to face the central portion of the
이러한 분사홀(h)들의 배열에 의하여, 오목면(122)에서 굴절되어 기판 지지대(300)를 향하는 가스의 흐름이 타 방향(Y)으로 균일하게 형성될 수 있다. 즉, 분사홀(h)들의 상술한 배열에 의하여, 오목홈(121)내에서 오목면(122)의 하방을 향하여 기판 지지대(300)로 흐르는 가스 흐름이 타 방향(Y)으로 균일할 수 있다.By the arrangement of the injection holes h, the flow of gas refracted in the
또한, 이러한 분사홀(h)들의 배열에 의하면, 가스가 직접 기판 지지대(300)쪽으로 흐르지 않고, 가스가 오목면(122)쪽으로 먼저 분사된 후, 오목면(122)에 굴절되어 기판 지지대(300)측으로 안내될 수 있다. 따라서, 가스의 분사압에 의해 램프(L)와 기판(S)이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 오목면(122)을 가스로 감싸 이물질로부터 보호할 수 있을 정도의 충분한 분사압으로 가스를 원활히 분사할 수 있다.In addition, according to the arrangement of the injection holes h, the gas does not flow directly toward the
분사홀(h)들은 오목면(122)을 향하는 가스 흐름을 형성하고, 오목면(122)으로 분사되는 가스는 오목면(122)에 가스 보호막층을 형성하여, 오목면(122)을 청정하게 보호할 수 있다. 이후, 가스는 하방으로 하강하면서 램프(L)와 오목면(122)의 사이의 좁은 틈새를 실링하여, 이물질이 오목면(122)의 중심부쪽으로 유입되는 것을 원천 차단할 수 있다. 특히, 가스 흐름이 램프(L)의 하측으로 형성되기 때문에, 이물질의 유입을 원천 차단할 수 있다.The injection holes h form a gas flow toward the
안내 부재(130)와 분사홀(h)들을 통칭하여 샤워 튜브라고 지칭할 수도 있다.The
본 발명의 실시 예에 따르면, 오목홈(121)내에 가스 흐름을 형성하는 구조로서 샤워 튜브를 채택하였기 때문에, 예컨대 오목면(122)에 분사홀을 따로 구성하지 않아도 된다. 따라서, 오목면(122) 예컨대 반사경의 포물선 형태를 원형 그대로 유지할 수 있고, 광의 복사, 반사 및 굴절의 손실 없이 기판 지지대(300)측으로 광을 고르게 굴절시킬 수 있다. 즉, 샤워 튜브를 이용하여 반사경의 구조적 변형 및 손상 없이 오목홈(121)내에 가스 흐름을 형성할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the shower tube is adopted as a structure for forming a gas flow in the
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록은 기판의 열처리에 사용되기 때문에, 일 방향(X)으로의 가스 분포도 중요하다.On the other hand, since the heater block according to the embodiment of the present invention is used for heat treatment of the substrate, the gas distribution in one direction X is also important.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 열처리 공정 시 램프와 반사경 사이의 가스 흐름을 설명하기 위한 그래프이고, 도 9는 본 발명의 변형 예에 따른 오염 방지부의 가스 공급 유량별로 가스의 분사 유속을 보여주는 그래프이며, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 오염 방지부의 가스 공급 유량별로 가스의 분사 유속을 보여주는 그래프이다.8 is a graph illustrating a gas flow between a lamp and a reflector during a heat treatment process of a substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a flow velocity of gas for each gas supply flow rate of a pollution prevention unit according to a modified example of the present invention. 10 is a graph showing the injection flow rate of gas for each gas supply flow rate of the pollution prevention unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8 내지 도 10을 참조하여, 분사홀(h)들의 일 방향(X)의 위치별 직경을 설명한다.8 to 10, the diameter of each position in one direction X of the injection holes h will be described.
유체 흐름을 시뮬레이션할 수 있는 상용 프로그램을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록을 모델링하고, 분사홀들의 직경, 배열, 개수를 달리하여 안내 부재에 가스를 다양한 유량으로 주입하며 분사홀들로부터 분사되는 가스의 유속을 컴퓨터로 해석하였다.Model a heater block according to an embodiment of the present invention using a commercial program capable of simulating fluid flow, and inject gas at various flow rates into the guide member by varying the diameter, arrangement, and number of injection holes from the injection holes. The flow rate of the injected gas was analyzed by computer.
이하에서 제시되는 수치들은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 일 예시이고, 본 발명의 실시 예를 한정하기 위한 것이 아니다.The numerical values set forth below are one example for describing the embodiments of the present invention, and are not intended to limit the embodiments of the present invention.
도 8은 안내 부재의 일 방향의 길이를 118.55㎝로 모델링 하고, 분사홀의 일 방향의 개수를 17개로 모델링 하여, 안내 부재의 일 방향 위치별 유속을 해석한 결과이다. 도 8의 해석 결과는 분사홀들의 일 방향 위치별 유속이 균일하도록 직경의 변화가 고려되지 않은 결과이다.8 is a result of modeling the length of one direction of the guide member to 118.55 cm, modeling the number of one direction of the injection hole to 17, and analyzing the flow velocity for each position of the guide member. The analysis result of FIG. 8 is a result in which the change in diameter is not taken into consideration so that the flow velocity of each position of the injection holes is uniform.
이후, 도 9의 (a)의 해석 결과를 보면, 분사홀들을 일 배열로 구성하고, 분사홀 개수를 17개로 하고, 분사홀간 간격을 70㎜로 하여 모델링하고, 안내 부재에 공급되는 가스의 유량을 각각 3ℓ/min, 5ℓ/min, 10ℓ/min, 20ℓ/min, 30ℓ/min, 40ℓ/min, 50ℓ/min, 60ℓ/min, 70ℓ/min, 80ℓ/min, 90ℓ/min, 100ℓ/min으로 변화시켜 가면서, 분사홀들에서 측정된 유속값을 A 선 내지 L 선으로 도시하였다. 이때, 분사홀의 직경은 1.1㎜로 하였다.Subsequently, when looking at the analysis result of FIG. 9A, the injection holes are configured in one array, the number of injection holes is 17, the spacing between injection holes is 70 mm, and the flow rate of the gas supplied to the guide member. 3 l / min, 5 l / min, 10 l / min, 20 l / min, 30 l / min, 40 l / min, 50 l / min, 60 l / min, 70 l / min, 80 l / min, 90 l / min and 100 l / min, respectively. While varying, the flow rate values measured in the injection holes are shown as A-L lines. At this time, the diameter of the injection hole was 1.1 mm.
도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 해석 조건에서, 분사홀들 직경을 1.0㎜으로 변경하고, 개수를 20개로 변경하고, 피치 즉 분사홀간 간격을 60㎜로 변경한 후, 해석을 수행한 결과이다.(B) of FIG. 9, in the analysis conditions of FIG. 9 (a), after changing the diameter of the injection holes to 1.0 mm, changing the number to 20, and changing the pitch, that is, the interval between the injection holes to 60 mm, the analysis Is the result of
도 10의 (a) 및 (b)는 도 9의 (a) 및 (b)의 해석 조건에서, 분사홀들의 배열을 두개로 변경한 후, 나머지 조건을 유지하여 각각 해석한 결과이다. 이때, 일 배열을 이루는 좌측 분사홀들과 타 배열을 이루는 우측 분사홀들은 일 방향으로의 위치별로 유속이 동일하게 해석되었다.(A) and (b) of FIG. 10 show the results of analyzing each of the injection holes after changing the arrangement of the injection holes to two in the analysis conditions of FIGS. At this time, the left injection holes forming one arrangement and the right injection holes forming the other arrangement were interpreted to have the same flow rate for each position in one direction.
도 9 및 도 10의 해석 결과를 보면, 분사홀들에서 유속이 균일하게 형성됨을 확인할 수 있다. 즉, 안내 부재의 길이와 분사홀들의 직경의 관계를 상술한 해석 조건과 같이 적절히 조절하면, 분사홀들에서 균일한 속도로 가스를 분사시킬 수 있음을 알 수 있다.9 and 10, it can be seen that the flow velocity is uniformly formed in the injection holes. That is, when the relationship between the length of the guide member and the diameter of the injection holes is properly adjusted as described above, it can be seen that gas can be injected at the uniform speed in the injection holes.
물론, 상술한 방식 외에, 다른 방식으로 분사홀들에서 분사되는 가스의 유속을 일 방향의 위치별로 균일하게 제어할 수 있다.Of course, in addition to the above-described method, it is possible to uniformly control the flow rate of the gas injected from the injection holes in each direction in one direction.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 히터 블록(100)을 이어서 설명한다.Hereinafter, the
예컨대 분사홀(h)들은 일 방향(X)으로 동일 간격 이격되고, 유로의 상류로부터의 거리에 따라 직경이 다르도록 하여, 분사홀(h)들에서 분사되는 가스의 유속을 일 방향(X)으로 균일하게 제어할 수 있다. 또는, 분사홀(h)들을 동일 직경으로 형성하고, 유로의 상류로부터의 거리에 따라 분사홀(h)들의 상호 간의 간격을 다르게 형성함으로써, 분사홀(h)들에서 분사되는 가스의 유속을 일 방향(X)으로 균일하게 제어할 수 있다. 이 외에도 분사홀들에서 분사되는 가스의 유속을 일 방향의 위치별로 균일하게 제어하는 방식은 다양할 수 있다.For example, the injection holes h are equally spaced apart in one direction X and have a diameter different according to a distance from an upstream of the flow path, so that the flow velocity of the gas injected in the injection holes h is changed in one direction X. Can be uniformly controlled. Alternatively, by forming the injection holes (h) of the same diameter, and by forming a distance between the injection holes (h) according to the distance from the upstream of the flow path, the flow rate of the gas injected from the injection holes (h) by one The direction X can be controlled uniformly. In addition, the method of uniformly controlling the flow rate of the gas injected from the injection holes for each position in one direction may vary.
여기서, 상류는 가스가 먼저 통과하는 부분이고, 하류는 가스가 나중에 통과하는 부분이다.Here, the upstream is the portion through which the gas passes first, and the downstream is the portion through which the gas passes later.
가스 공급원(160)은 램프 소켓(140)을 통하여, 안내 부재(130)에 연결될 수 있다. 가스 공급원(160)은 안내 부재(130)의 양 단부에 연결될 수 있고, 비활성 가스 예컨대 아르곤 가스 또는 질소 가스를 안내 부재(130)의 일 단부에 공급하고, 안내 부재(130)의 타 단부에서 비활성 가스를 회수할 수 있다. 이에, 가스는 안내 부재(130)의 내부를 일 방향(X)으로 흐를 수 있다. 각 분사홀(h)들을 통하여 오목면(122)측으로 분사될 수 있다.The
상기에서는 하나의 램프(L)를 기준으로, 히터 블록(100)의 구조를 설명하였으나, 램프(L)는 복수개 구비되고, 타 방향(Y)으로 배열되어 판 형태의 열원을 형성할 수 있다. 즉, 램프(L)의 개수는 다양할 수 있다. 예컨대 램프(L)의 개수는 적어도 하나 이상일 수 있고, 히터 블록(100)의 일면상에 선형 배열될 수 있다.In the above, the structure of the
히터 블록(100)에 복수개의 램프(L)가 구비되면, 수납부(120)는 복수개 구비되어 각각의 램프(L)를 수용하고, 또한, 안내 부재(130)는 복수개 구비되어 각각의 수납부(120)에 대향하며, 내부에 각각의 램프(L)를 수용하고, 각각의 내주면이 각각의 램프(L)의 외주면에서 이격될 수 있다. 가스 공급원(160)은 안내 부재(130)들에 병렬 연결될 수 있다. 물론, 복수개의 가스 공급원(160)이 구비되어, 각각의 안내 부재(130)에 직렬 연결될 수도 있다.When a plurality of lamps L are provided in the
또한, 분사 수단은 각각의 안내 부재(130)에 구비될 수 있다. 즉, 분사홀(h)들은 램프(L)들을 마주보는 오목면(122)에 가스를 분사시킬 수 있도록 각각의 안내 부재(130)를 관통하고, 각각의 안내 부재(130)상에서 일 방향(X)으로 배열될 수 있다. 이때, 분사홀(h)들은 오목면(122)의 중심부에 대향하거나, 안내 부재(130)상에서 복수의 배열을 형성하도록 타 방향(Y)으로 이격되어 안내 부재(130)의 일 방향 중심축(미도시)에 대칭하며 안내 부재(130)의 배면에 위치할 수 있다.In addition, the injection means may be provided in each
또한, 분사홀(h)들은 일 방향(X)으로 동일 간격 이격되며 서로 다른 직경으로 형성되거나, 동일 직경으로 형성되며 일 방향으로 상호 간의 간격이 다를 수 있다.In addition, the injection holes h may be spaced apart at equal intervals in one direction X and have different diameters, or may be formed at the same diameter and have different intervals in one direction.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 방법을 설명한다. 이때, 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략한다. 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 방법은, 기판을 마주보도록 배치된 램프를 이용하여 기판을 열처리하는 방법으로서, 램프(L)를 이용하여 광을 생성하는 과정, 램프(L)의 배면에 배치된 오목면(122)을 이용하여 기판(S)에 광을 집중시키는 과정, 램프(L)와 오목면(122) 사이의 공간에 가스 흐름을 생성하여 오목면(122)의 오염을 방지하는 과정을 포함한다.Hereinafter, a heat treatment method according to an embodiment of the present invention will be described. In this case, a description overlapping with the above description will be omitted. Heat treatment method according to an embodiment of the present invention, a method of heat-treating the substrate using a lamp disposed to face the substrate, the process of generating light using the lamp (L), disposed on the back of the lamp (L) Concentrating light on the substrate S using the
램프(L)에서 광을 생상하고, 오목면(122)을 이용하여 기판(S)에 광을 집중하여 기판(S)을 열처리하는 동안, 오목면(122)이 이물질에 의해 오염되면, 오목면(122)의 열 효율이 저하될 수 있다.If the
따라서, 기판(S)을 열처리하는 동안 오염 방지부를 이용하여 램프(L)와 오목면(122) 사이의 공간에 가스 흐름을 생성하여 오목면(122)의 오염을 방지한다.Therefore, a gas flow is generated in the space between the lamp L and the
상세하게는, 램프(L)의 외측에 배치된 안내 부재(130)를 통하여, 램프(L)의 외주면을 따라 램프(L)가 연장된 방향으로 가스를 이동시킨다. 이때, 가스는 비활성 가스를 포함한다. 또한, 가스는 램프(L)가 연장된 방향으로 이동하는 동안 램프와 접촉 및 열 교환하며 승온될 수 있다.Specifically, the gas moves in the direction in which the lamp L extends along the outer circumferential surface of the lamp L through the
이후, 램프(L)가 연장된 방향으로 안내 부재(130)상에 배열된 분사홀(h)들을 이용하여 오목면(122)으로 가스를 분사하며 가스로 오목면(122)을 보호한다. 이때, 일 방향 및 타 방향으로, 오목면(122)에 균일하게 가스를 분사한다. 그리고, 오목면(122)을 이용하여 가스 흐름을 기판(S)측으로 굴절시키며 기판(S)에 승온된 가스를 공급한다.Subsequently, the gas is sprayed onto the
이러한 과정은 동시에 내지 함께 수행될 수 있고, 또는, 임의의 순서대로 순차 수행될 수도 있다. 한편, 가스를 이용하여 오목면(122)의 오염을 방지하는 동안 광은 안내 부재(130)를 투과할 수 있고, 기판(S)과 오목면(122)에 원활하게 방출될 수 있다. 이후, 기판(S)의 열처리가 완료되면, 가스의 공급을 중단하고, 기판(S)을 교체하여 다음 번 기판의 열처리를 수행한다.This process may be carried out simultaneously or together, or may be performed sequentially in any order. On the other hand, while preventing the contamination of the
본 발명의 실시 예에 따르면, 오목면 즉, 반사경의 오염을 방지할 수 있고, 공정의 열효율을 유지할 수 있다. 또한, 가스를 이용하여 기판(S)의 온도를 더욱 균일하게 제어할 수 있다. 즉, 오염 방지부는 가스를 반사경의 오염 방지 및 기판(S)의 온도 제어라는 두 가지 목적을 위하여 다양하게 활용할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the contamination of the concave surface, that is, the reflector, and to maintain the thermal efficiency of the process. In addition, the temperature of the substrate S can be more uniformly controlled using gas. That is, the pollution prevention unit may use the gas in various ways for two purposes: pollution prevention of the reflector and temperature control of the substrate S. FIG.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 변형될 것이고, 이 같은 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.The above embodiment of the present invention is for the description of the present invention, not for the limitation of the present invention. It is to be noted that the configurations and manners disclosed in the above embodiments of the present invention will be modified in various forms by combining or crossing each other, and such modifications can be regarded as the scope of the present invention. That is, the present invention will be implemented in various different forms within the scope of the appended claims and equivalent technical ideas, and various embodiments of the present invention may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. You will understand.
100: 히터 블록 110: 하우징
120: 수납부 L: 램프
130: 안내 부재 h: 분사홀
140: 램프 소켓 150: 전원 공급부
160: 가스 공급원 200: 챔버
300: 기판 지지부 S: 기판100: heater block 110: housing
120: storage part L: lamp
130: guide member h: injection hole
140: lamp socket 150: power supply
160: gas source 200: chamber
300: substrate support S: substrate
Claims (21)
상기 램프를 수용할 수 있도록 형성되는 하우징;
상기 하우징의 일면에 장착되고, 상기 램프를 수용할 수 있도록 오목부를 구비하는 수납부; 및
상기 램프와 상기 수납부 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있도록 상기 수납부에 설치되는 오염 방지부;를 포함하는 히터 블록.A lamp extending in one direction;
A housing formed to receive the lamp;
An accommodating part mounted on one surface of the housing and having a concave part to accommodate the lamp; And
And a pollution prevention part installed in the accommodation part to generate a gas flow in the space between the lamp and the accommodation part.
상기 오염 방지부는,
적어도 일부가 상기 램프와 상기 수납부 사이에 위치하고, 일 방향으로 가스를 이동시킬 수 있도록 형성되는 안내 부재;
상기 램프와 마주보는 상기 오목부에 상기 가스를 분사시킬 수 있도록 상기 안내 부재에 연결되는 분사 수단; 및
상기 안내 부재에 연결되는 가스 공급원;을 포함하는 히터 블록.The method according to claim 1,
The pollution prevention unit,
A guide member at least partially positioned between the lamp and the housing and configured to move gas in one direction;
Injection means connected to the guide member so as to inject the gas into the concave portion facing the lamp; And
And a gas supply source connected to the guide member.
상기 안내 부재는 일 방향으로 연장되고, 상기 가스를 통과시킬 수 있는 유로가 내부에 형성되는 히터 블록.The method according to claim 2,
The guide member extends in one direction, and a heater block is formed therein that allows the gas to pass through.
상기 안내 부재는 상기 램프의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 램프의 외주면을 따라 일 방향으로 연장되며, 상기 외주면에서 이격되어 상기 외주면과의 사이에 상기 가스를 통과시킬 수 있는 유로를 형성하는 히터 블록.The method according to claim 2,
The guide member is formed to surround the outside of the lamp, the heater block extends in one direction along the outer circumferential surface of the lamp, spaced apart from the outer circumferential surface to form a flow path for passing the gas between the outer circumferential surface .
상기 안내 부재는 광을 투과시킬 수 있는 재질을 포함하는 히터 블록.The method according to any one of claims 2 to 4,
The guide member is a heater block comprising a material capable of transmitting light.
상기 분사 수단은 상기 안내 부재를 관통하고, 상기 유로와 연통하며, 일 방향으로 배열되는 분사홀들을 포함하는 히터 블록.The method according to claim 3 or 4,
The injection means is a heater block penetrating the guide member, the communication block and the injection hole which is arranged in one direction arranged in one direction.
상기 분사홀들은 상기 오목부의 중심부에 대향하는 히터 블록.The method according to claim 6,
The heater block is the heater block facing the central portion of the recess.
상기 분사홀들은 복수의 배열을 형성하도록 일 방향에 교차하는 타 방향으로 이격되고,
상기 복수의 배열은 상기 램프의 일 방향 중심축의 양측으로 동일 거리 이격되는 히터 블록.The method according to claim 6,
The injection holes are spaced apart from each other to cross in one direction to form a plurality of arrangement,
The plurality of arrays are heater blocks spaced apart by the same distance on both sides of the central axis in one direction of the lamp.
상기 안내 부재의 횡단면상에서 상기 안내 부재의 중심점과 상기 분사홀들을 각각 연결하는 연결선들 사이의 내각은 180° 이내인 히터 블록.The method according to claim 8,
The heater block on the cross-section of the guide member between the center point of the guide member and the connecting lines connecting the injection holes, respectively, is within 180 °.
상기 분사홀들은 일 방향으로 동일 간격 이격되고, 상기 유로의 상류로부터의 거리에 따라 직경이 다른 히터 블록.The method according to claim 6,
The injection holes are equally spaced apart in one direction, the heater block having a different diameter depending on the distance from the upstream of the flow path.
상기 분사홀들은 동일 직경으로 형성되고, 상기 유로의 상류로부터의 거리에 따라 상호 간의 간격이 다른 히터 블록.The method according to claim 6,
The heater holes are formed of the same diameter, the heater block different from each other according to the distance from the upstream of the flow path.
상기 램프는 복수개 구비되고, 타 방향으로 배열되어 판 형태의 열원을 형성하고,
상기 수납부는 복수개 구비되어 각각의 램프를 수용하고,
상기 안내 부재는 복수개 구비되어 각각의 수납부에 대향하며,
상기 분사 수단은 각각의 안내 부재에 구비되는 히터 블록.The method according to claim 2,
The lamp is provided with a plurality, arranged in the other direction to form a heat source in the form of a plate,
The accommodating part is provided with a plurality of accommodating each lamp,
The guide member is provided with a plurality of opposing each receiving portion,
The heater block is provided in each guide member.
상기 챔버의 내부에 배치되는 기판 지지부; 및
상기 기판 지지부와 마주보며 상기 챔버의 일측에 장착되는 히터 블록;을 포함하고,
상기 히터 블록은 상기 기판 지지부를 마주보는 일면에,
일 방향으로 연장되는 램프, 상기 램프를 수용하는 수납부, 및 상기 수납부의 상기 램프를 마주보는 면의 오염을 방지하는 오염 방지부를 구비하는 열처리 장치.A chamber in which a space capable of processing a substrate is formed;
A substrate support disposed inside the chamber; And
And a heater block facing the substrate support and mounted to one side of the chamber.
The heater block is on one surface facing the substrate support,
And a contamination prevention unit for preventing contamination of a lamp extending in one direction, an accommodating part accommodating the lamp, and a surface facing the lamp of the accommodating part.
상기 수납부는 상기 램프를 수용할 수 있도록 오목부를 구비하고, 상기 오목부는 상기 챔버의 내부에 노출되며,
상기 오염 방지부는 상기 램프와 상기 램프를 마주보는 상기 오목부의 오목면 사이의 공간에 가스 흐름을 생성할 수 있도록 형성되는 열처리 장치.The method according to claim 13,
The accommodating portion has a concave portion to accommodate the lamp, the concave portion is exposed to the interior of the chamber,
And the pollution prevention unit is configured to generate a gas flow in a space between the lamp and the concave surface of the recess facing the lamp.
상기 오염 방지부는,
일 방향으로 연장되고, 내부에 상기 램프를 수용하며, 내주면이 상기 램프의 외주면에서 이격되는 중공 관 구조의 안내 부재;
상기 오목면에 가스를 분사시킬 수 있도록 상기 안내 부재를 관통하고, 상기 안내 부재상에서 일 방향으로 배열되는 분사홀들; 및
상기 안내 부재에 연결되는 가스 공급원;을 포함하고,
상기 안내 부재는 광을 투과시킬 수 있는 재질을 포함하는 열처리 장치.The method according to claim 14,
The pollution prevention unit,
A guide member having a hollow tube structure extending in one direction and accommodating the lamp therein and having an inner circumferential surface spaced apart from an outer circumferential surface of the lamp;
Injection holes penetrating the guide member to inject gas into the concave surface and arranged in one direction on the guide member; And
A gas source connected to the guide member;
The guide member is a heat treatment apparatus comprising a material capable of transmitting light.
상기 분사홀들은 상기 오목면의 중심부에 대향하거나, 상기 안내 부재상에서 복수의 배열을 형성하도록 일 방향에 교차하는 타 방향으로 이격되고, 안내 부재의 일 방향 중심축에 대칭하며, 상기 안내 부재의 배면측에 위치하는 열처리 장치.The method according to claim 15,
The injection holes are opposed to the center of the concave surface or spaced apart in other directions crossing one direction to form a plurality of arrangements on the guide member, symmetrical to one direction central axis of the guide member, and a rear surface of the guide member. Heat treatment device located on the side.
상기 분사홀들은 일 방향으로 동일 간격 이격되며 서로 다른 직경으로 형성되거나, 동일 직경으로 형성되며 일 방향으로 상호 간의 간격이 다른 열처리 장치.The method according to claim 15,
The injection holes are spaced apart in the same direction in one direction and formed with different diameters, or formed with the same diameter and the heat treatment apparatus different from each other in one direction.
상기 램프를 이용하여 광을 생성하는 과정;
상기 램프의 배면에 배치된 오목면을 이용하여 상기 기판에 상기 광을 집중시키는 과정; 및
상기 램프와 상기 오목면 사이의 공간에 가스 흐름을 생성하여 상기 오목면의 오염을 방지하는 과정;을 포함하는 열처리 방법.A method of heat treating a substrate using a lamp disposed to face the substrate,
Generating light using the lamp;
Concentrating the light on the substrate using a concave surface disposed on a rear surface of the lamp; And
Generating a gas flow in a space between the lamp and the concave surface to prevent contamination of the concave surface.
상기 오염을 방지하는 과정은,
상기 램프의 외측에 배치된 안내 부재를 통하여 상기 램프의 외주면을 따라 상기 램프가 연장된 방향으로 가스를 이동시키는 과정;
상기 램프가 연장된 방향으로 상기 안내 부재상에 배열된 분사홀들을 이용하여 상기 오목면으로 상기 가스를 분사하는 과정;
상기 가스로 상기 오목면을 보호하는 과정;을 포함하는 열처리 방법.The method according to claim 18,
The process of preventing the contamination,
Moving a gas in a direction in which the lamp extends along an outer circumferential surface of the lamp through a guide member disposed outside the lamp;
Injecting the gas into the concave surface by using injection holes arranged on the guide member in a direction in which the lamp extends;
And protecting the concave surface with the gas.
상기 오염을 방지하는 과정은,
상기 오목면을 이용하여 상기 가스 흐름을 상기 기판측으로 굴절시키며 상기 기판에 상기 가스를 공급하는 과정;을 포함하는 열처리 방법.The method according to claim 19,
The process of preventing the contamination,
Refracting the gas flow toward the substrate using the concave surface and supplying the gas to the substrate.
상기 광은 상기 안내 부재를 투과하여 상기 기판 및 오목면으로 방사되고,
상기 분사홀들은 상기 오목면에 균일하게 상기 가스를 분사하며,
상기 가스는 비활성 가스를 포함하고, 상기 램프가 연장된 방향으로 이동하는 동안 상기 램프와 접촉 및 열 교환하며 승온되는 열처리 방법.The method according to claim 19,
The light is transmitted through the guide member and radiated to the substrate and the concave surface,
The injection holes uniformly inject the gas to the concave surface,
The gas comprises an inert gas and is heated in contact with and heat exchanged with the lamp while the lamp is moving in an extended direction.
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