KR20200030336A - 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치 - Google Patents

히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발열부가 공정 튜브의 베이스와 이격되게 설치되어 베이스 방향으로의 열전달을 최소화하여 열효율을 향상시키고, 균일하게 기판을 가열할 수 있는 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.

Description

히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치{Heater, heater module and substrate treatment apparatus}
본 발명은 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 발열부가 공정 튜브의 베이스와 이격되게 설치되어 베이스 방향으로의 열전달을 최소화하여 열효율을 향상시키고, 균일하게 기판을 가열할 수 있는 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
어닐링(annealing) 장치는 실리콘 웨이퍼나 글래스와 같은 기판 상에 증착되어 있는 소정의 박막에 대하여 결정화, 상 변화 등의 공정을 위하여 필수적인 열처리 단계를 담당하는 장치이다.
기존의 공정 튜브는 보트가 설치된 베이스와 체결되는 것으로서, 이러한 베이스에는 기판을 가열할 수 있도록 히터가 설치될 수 있다.
여기서, 이러한 히터는 베이스의 내부에 구불구불하게 열선의 형태로 삽입되거나 표면에 설치되는 판형 플레이트에 열선이 삽입되게 설치되는 것으로서, 이러한 베이스 접촉식 히터를 가열하면, 기판 방향은 물론이고, 열용량이 큰 베이스로도 열전달이 이루어지기 때문에 온도 상승률이 저하되고, 에너지가 크게 낭비되는 문제점들이 있었다.
또한, 히터로부터 열전도된 베이스는 쉽게 냉각되기 어려워서 냉각률이 떨어지고, 인위적으로 베이스의 온도를 쉽게 제어할 수 없었기 때문에 예컨대, 비록 히터들의 온도를 개별 제어한다 하더라도 베이스의 온도를 예측하기 어려워서 기판의 중심 부분이나 테두리 부분, 그리고 기판의 대각선 방향으로의 온도를 모두 균일하게 제어할 수 없었던 문제점들이 있었다.
본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 발열부가 공정 튜브의 베이스와 이격되게 설치되어 열용량을 감소시키며, 베이스 방향으로의 열전달을 최소화하여 열효율을 향상시키고, 온도 상승률과 냉각률을 향상시켜서 공정 시간을 단축시킴으로써 생산량을 증대시키고, 개별 제어되는 발열부를 다양한 위치에 멀티존 형태로 배치하여 국부적인 제어를 가능하게 함으로써 기판을 균일하게 가열할 수 있게 하는 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치를 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 히터는, 보트에 적재된 기판을 열처리할 수 있는 히터로서, 상기 히터는, 공정 튜브의 베이스의 제 1 위치로부터 연장되는 제 1 비발열부; 및 상기 베이스와 제 1 이격 거리만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부와 전기적으로 연결되는 발열부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 히터는, 상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 비발열부와 상기 제 2 비발열부는 상기 베이스를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부는 상기 기판 또는 상기 베이스와 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 발열부는 직선 또는 곡선을 포함하는 형태의 발열 막대일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 발열부는 코일링(coiling)된 형태일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 비발열부와 상기 발열부는 이종의 금속 재질일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 비발열부는 상대적으로 발열성과 전기 저항이 낮은 전도성 재질이고, 상기 발열부는, 상대적으로 발열성과 전기 저항이 높은 전열성 재질일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 히터 모듈은, 보트에 적재된 기판을 열처리할 수 있도록 공정 튜브의 베이스에 설치되는 히터 모듈로서, 상기 히터 모듈은, 적어도 전체적으로 상기 베이스의 전후 방향으로 제 1 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 1 히터, 전체적으로 상기 베이스의 좌우 방향으로 제 2 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 2 히터, 전체적으로 상기 베이스의 대각선 방향으로 제 3 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 3 히터, 상기 베이스의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 제 4 길이로 짧게 형성되는 제 4 히터 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지고, 상기 제 1 히터, 상기 제 2 히터, 상기 제 3 히터 및 상기 제 4 히터 중 어느 하나의 히터는, 상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 1 위치로부터 상기 기판 방향으로 연장되는 제 1 비발열부; 및 상기 베이스와 제 1 이격 거리만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부와 전기적으로 연결되는 발열부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 히터는, 상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 비발열부와 상기 제 2 비발열부는 상기 베이스를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부는 상기 기판 또는 상기 베이스와 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 비발열부는 상대적으로 발열성과 전기 저항이 낮은 전도성 재질이고, 상기 발열부는, 상대적으로 발열성과 전기 저항이 높은 전열성 재질일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 처리 장치는, 보트에 적재된 기판을 열처리할 수 있는 기판 처리 장치으로서, 상기 보트를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 튜브; 상기 보트가 설치되고, 상기 공정 튜브와 체결되는 베이스; 및 상기 베이스에 설치되는 히터;를 포함하고, 상기 히터는, 상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 1 위치로부터 상기 기판 방향으로 연장되는 제 1 비발열부; 및 상기 베이스와 제 1 이격 거리만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부와 전기적으로 연결되는 발열부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 히터는, 상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 비발열부와 상기 제 2 비발열부는 상기 베이스를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부는 상기 기판 또는 상기 베이스와 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 베이스는, 상기 보트가 설치되는 제 1 베이스; 및 상기 제 1 베이스와 제 2 이격 거리만큼 이격되게 설치되고, 상기 공정 튜브를 밀폐시킬 수 있도록 실링 부재가 설치되는 제 2 베이스;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 히터는, 적어도 전체적으로 상기 베이스의 전후 방향으로 제 1 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 1 히터, 전체적으로 상기 베이스의 좌우 방향으로 제 2 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 2 히터, 전체적으로 상기 베이스의 대각선 방향으로 제 3 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 3 히터, 상기 베이스의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 제 4 길이로 짧게 형성되는 제 4 히터 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 적어도 상기 제 1 히터, 상기 제 2 히터, 상기 제 3 히터, 상기 제 4 히터 및 이들의 조합들 중 어느 하나에 개별 제어 신호를 인가할 수 있는 적어도 하나의 개별 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 상기 개별 제어부에 통합 제어 신호를 인가할 수 있는 통합 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 발열부의 열용량을 감소시키며, 베이스 방향으로의 열전달을 최소화하여 열효율을 향상시키고, 온도 상승률과 냉각률을 향상시켜서 공정 시간을 단축시킴으로써 생산량을 증대시키며, 개별 제어되는 발열부를 다양한 위치에 멀티존 형태로 배치하여 국부적인 제어를 가능하게 함으로써 기판을 균일하게 가열할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 히터와, 히터 모듈을 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 히터와, 히터 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 히터와, 히터 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터와, 히터 모듈 및 기판 처리 장치를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
본 명세서에 있어서, 기판은 LED, LCD 등의 표시장치에 사용하는 기판, 반도체 기판, 태양전지 기판 등의 모든 기판을 포함하는 의미로 이해될 수 있으며, 바람직하게는 플렉서블(Flexible) 표시장치에 사용되는 플렉서블 기판을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기판 처리 공정이란 증착 공정, 열처리 공정 등을 포함하는 의미로 이해될 수 있으며, 바람직하게는 논플렉서블(Non-Flexible) 기판 상에 플렉서블 기판 형성, 플렉서블 기판 상에 패턴 형성, 플렉서블 기판 분리 등의 공정을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터(30)와, 히터 모듈(40) 및 기판 처리 장치(100)를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터(30)와, 히터 모듈(40) 및 기판 처리 장치(100)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 히터(30)와, 히터 모듈(40)을 나타내는 확대 사시도이고, 도 3은 도 1의 히터(30)와, 히터 모듈(40)을 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 1의 히터(30)와, 히터 모듈(40)을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터(30)는, 보트(2)에 적재된 기판(1)을 열처리할 수 있는 히터(30)로서, 상기 히터(30)는, 공정 튜브(10)의 베이스(20)의 제 1 위치로부터 연장되는 제 1 비발열부(31) 및 열전달을 최소화할 수 있도록 상기 베이스(20)와 제 1 이격 거리(D1)만큼 이격될 수 있게 일단부가 상기 제 1 비발열부(31)와 전기적으로 연결되는 발열부(33)를 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터(30)는, 상기 히터(30)는, 공정 튜브(10)의 베이스(20)의 제 1 위치로부터 연장되는 제 1 비발열부(31)와, 열전달을 최소화할 수 있도록 상기 베이스(20)와 제 1 이격 거리(D1)만큼 이격될 수 있게 일단부가 상기 제 1 비발열부(31)와 전기적으로 연결되는 발열부(33) 및 상기 공정 튜브(10)의 상기 베이스(20)의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부(33)의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부(32)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 이격 거리(D1)는 상기 발열부(33)에서 발생되는 열에너지가 열전달을 통해서 상기 베이스(20)로 전달되는 것을 방지할 수 있을 정도로 충분히 확보되어야 한다. 즉, 상기 제 1 이격 거리(D1)가 너무 짧을 경우, 상기 발열부(33)에서 발생되는 열에너지가 열방사나 열대류 등의 방법으로 상기 베이스(20)로 너무 쉽게 전달될 수 있고, 반대로, 상기 제 1 이격 거리(D1)가 너무 길 경우, 상기 기판(1)을 수용할 수 있는 기판 수용 공간이 줄어들어서 생산성이 떨어질 수 있다.
따라서, 반복적인 실험과 시뮬레이션을 통해서 상기 제 1 이격 거리(D1)는 1mm 이상 내지 10 cm 이내인 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 상기 제 1 이격 거리(D1)는 이에 반드시 국한되지 않고, 기판의 규격이나 기판 처리 환경 등을 고려하여 상기 발열부(33)로부터 이루어지는 상기 베이스(20)로의 열방사나, 열대류나, 열전도를 최소화할 수 있는 수치의 모든 이격 거리가 적용될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 비발열부(31)와 상기 제 2 비발열부(32)는 상기 베이스(20)를 기준으로 수직 방향으로 길게 봉 형상으로 형성되고, 상기 발열부(33)는 상기 기판(1) 또는 상기 베이스(20)와 평행한 방향으로 길게 봉 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 히터(30)는 전체적으로 “ㄱ”또는 “п”또는 “T” 형태로 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발열부(33)는 직선 형태의 발열 막대일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 국한되지 않고, 상기 제 1 비발열부(31)와 상기 제 2 비발열부(32) 및 상기 발열부(33)는 원호 형태나 곡선 형태나 코일 형태나 이들이 조합된 3차원적이고 기하학적인 형상 등이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 1 비발열부(31)와 상기 제 2 비발열부(32)는 동일한 재질일 수 있고, 상기 발열부(33)는 이들과 다른 이종의 금속 재질일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 1 비발열부(31) 및 상기 제 2 비발열부(32)는 상대적으로 발열성과 전기 저항이 낮고, 상기 발열부(33)의 팽창에 따른 완충성을 고려하여 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 등의 전도성 재질일 수 있고, 상기 발열부(33)는, 상대적으로 발열성과 전기 저항이 높고, 높은 온도에 대한 내구성을 갖는 칸탈(kanthal), 슈퍼 칸탈(super kanthal), 니크롬(nichrome) 등의 전열성 재질일 수 있다.
또한, 예컨대, 이러한 상기 제 1 비발열부(31)와 상기 제 2 비발열부(32) 및 상기 발열부(33)는 각종 산화물 등의 보호층(34)이 설치될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
또한, 예컨대, 상기 발열부(33)는 열팽창에 대한 완충성을 위해서 코일링(coiling)된 형태일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
그러므로, 상기 발열부(33)가 상기 공정 튜브(10)의 베이스(20)와 이격되게 설치되어 상기 베이스(20) 방향으로의 열전달을 최소화하여 상기 기판(1) 방향으로만 열전달이 온전히 이루어지도록 유도할 수 있기 때문에 장비의 열효율을 향상시키고, 상기 기판(1)의 중앙 부분이나 테두리 방향, 모서리 방향 등에도 열전달이 충분히 이루어지도록 개별 제어되는 상기 발열부(33)를 다양한 위치에 멀티존 형태로 배치하여 상기 기판(1)을 균일하게 가열할 수 있다.
즉, 가열되는 상기 발열부(33)의 열용량을 최소화하여 온도 상승률과 냉각률을 향상시켜서 공정 시간을 단축시킴으로써 생산량을 증대시킬 수 있고, 개별 제어되는 상기 발열부(33)를 다양한 위치에 배치하여 국부적인 제어를 가능하게 함으로써 상기 기판(1)을 균일하게 가열할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터 모듈(40)은, 보트(2)에 적재된 기판(1)을 열처리할 수 있도록 공정 튜브(10)의 베이스(20)에 설치되는 히터 모듈(40)로서, 상기 히터 모듈(40)은, 적어도 전체적으로 상기 베이스(20)의 전후 방향으로 제 1 길이(L1)로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 1 히터(30-1), 전체적으로 상기 베이스(20)의 좌우 방향으로 제 2 길이(L2)로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 2 히터(30-2), 전체적으로 상기 베이스(20)의 대각선 방향으로 제 3 길이(L3)로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 3 히터(30-3), 상기 베이스(20)의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 제 4 길이(L4)로 짧게 형성되는 제 4 히터(30-4) 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 히터 모듈(40)은 각각의 히터들의 온도를 제어하여 예컨대, 상기 기판(1)의 길이 방향, 폭 방향은 물론이고, 테두리 부분과 중앙 부분, 대각선 방향 등의 열균일도를 향상시킬 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 히터(30-1), 상기 제 2 히터(30-2), 상기 제 3 히터(30-3) 및 상기 제 4 히터(30-4) 중 어느 하나의 히터(30)는, 상기 공정 튜브(10)의 상기 베이스(20)의 제 1 위치로부터 상기 기판 방향으로 연장되는 제 1 비발열부(31)와, 상기 베이스(20)와 제 1 이격 거리(D1)만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부(31)와 전기적으로 연결되는 발열부(33) 및 상기 공정 튜브(10)의 상기 베이스(20)의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부(33)의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부(32)를 포함할 수 있다.
여기서, 예컨대, 상기 제 1 비발열부(31)와 상기 제 2 비발열부(32)는 상기 베이스(20)를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부(33)는 상기 기판 또는 상기 베이스(20)와 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상술된 바와 같이, 상기 제 1 비발열부(31)는 상대적으로 발열성과 전기 저항이 낮은 전도성 재질이고, 상기 발열부(33)는, 상대적으로 발열성과 전기 저항이 높은 전열성 재질일 수 있다.
그러므로, 이러한 상기 히터 모듈(40)을 이용하여 상기 베이스(20) 방향으로의 열전달을 최소화할 수 있고, 히터들을 다양한 위치에 배치시켜서 상기 기판(1)의 길이 방향, 폭 방향은 물론, 테두리 부분과 중앙 부분, 대각선 방향 등의 열균일도를 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는, 보트(2)에 적재된 기판(1)을 열처리하여 기판 처리 공정을 수행할 수 있는 기판 처리 장치(100)로서, 상기 보트(2)를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 튜브(10)와, 상기 보트(2)가 설치되고, 상기 공정 튜브(10)와 체결되는 베이스(20) 및 상기 베이스(20)에 설치되는 히터(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 베이스(20)에는 상기 공정 튜브(10)와의 체결시 밀폐를 위한 실링부재(S)가 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)의 상기 히터(30) 역시, 상기 공정 튜브(10)의 상기 베이스(20)의 제 1 위치로부터 상기 기판 방향으로 연장되는 제 1 비발열부(31)와, 상기 베이스(20)와 제 1 이격 거리(D1)만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부(31)와 전기적으로 연결되는 발열부(33) 및 상기 공정 튜브(10)의 상기 베이스(20)의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부(32)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 비발열부(31)와 상기 제 2 비발열부(32)는 상기 베이스(20)를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부(33)는 상기 기판(1) 또는 상기 베이스(20)와 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)의 베이스(20)는, 상기 보트(2)가 설치되는 제 1 베이스(20-1) 및 상기 제 1 베이스(20-1)와 제 2 이격 거리(D2)만큼 이격되게 설치되고, 상기 공정 튜브(10)를 밀폐시킬 수 있도록 실링 부재(S)가 설치되는 제 2 베이스(20-2)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 베이스(20-1)와 상기 제 2 베이스(20-2) 사이에 다리부(21)가 형성되어 외부로의 열전달 면적을 최소화할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)의 히터(30)는, 적어도 전체적으로 상기 베이스(20)의 전후 방향으로 제 1 길이(L1)로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 1 히터(30-1), 전체적으로 상기 베이스(20)의 좌우 방향으로 제 2 길이(L2)로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 2 히터(30-2), 전체적으로 상기 베이스(20)의 대각선 방향으로 제 3 길이(L3)로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 3 히터(30-3), 상기 베이스(20)의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 제 4 길이(L4)로 짧게 형성되는 제 4 히터(30-4) 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히터(30)와, 히터 모듈(40) 및 기판 처리 장치(100)를 나타내는 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는, 적어도 상기 제 1 히터(30-1), 상기 제 2 히터(30-2), 상기 제 3 히터(30-3), 상기 제 4 히터(30-4) 및 이들의 조합들 중 어느 하나에 개별 제어 신호를 인가할 수 있는 적어도 하나의 개별 제어부(50) 및 상기 개별 제어부(50)에 통합 제어 신호를 인가할 수 있는 통합 제어부(60)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개별 제어부(50)의 상기 개별 제어 신호는 상기 제 1 히터(30-1)들, 상기 제 2 히터(30-2)들, 상기 제 3 히터(30-3)들 및 상기 제 4 히터(30-4)들 중 어느 하나의 히터의 가열 온도를 제어할 수 있는 개별적 제어 신호이고, 상기 통합 제어부(60)의 상기 통합 제어 신호는 상기 기판(1)을 균일하게 가열하기 위해서 부족한 부분의 히터의 온도를 높이고, 높은 부분의 히터의 온도를 낮출 수 있는 통합적 제어 신호일 수 있다.
이러한 통합 제어부(60)는 상기 기판(1) 또는 상기 공정 튜브(10) 또는 상기 베이스(20)에 설치된 온도 센서로부터 온도 신호를 인가받아 각종 연산 작업에 의한 제어 결과치를 산출하고, 이들을 피드백하여 최종 제어 신호를 인가할 수 있다.
따라서, 상술된 바와 같이, 다양한 형태의 히터들과 이들을 개별적 또는 통합적으로 제어할 수 있는 제어부들을 이용하여 상기 기판(1)을 균일하게 가열할 수 있고, 이로 인하여, 제품의 균일도와 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 기판
2: 보트
10: 공정 튜브
20: 베이스
20-1: 제 1 베이스
20-2: 제 2 베이스
D1: 제 1 이격 거리
D2: 제 2 이격 거리
21: 다리부
30: 히터
31: 제 1 비발열부
32: 제 2 비발열부
33: 발열부
34: 보호층
30-1: 제 1 히터
30-2: 제 2 히터
30-3: 제 3 히터
30-4: 제 4 히터
40: 히터 모듈
50: 개별 제어부
60: 통합 제어부
100: 기판 처리 장치

Claims (18)

  1. 보트에 적재된 기판을 열처리할 수 있는 히터로서,
    상기 히터는,
    공정 튜브의 베이스의 제 1 위치로부터 연장되는 제 1 비발열부; 및
    상기 베이스와 제 1 이격 거리만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부와 전기적으로 연결되는 발열부;
    를 포함하는, 히터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부;
    를 더 포함하는, 히터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 비발열부와 상기 제 2 비발열부는 상기 베이스를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부는 상기 기판 또는 상기 베이스와 평행한 방향으로 형성되는, 히터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열부는 직선 또는 곡선을 포함하는 형태의 발열 막대인, 히터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열부는 코일링(coiling)된 형태인, 히터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 비발열부와 상기 발열부는 이종의 금속 재질인, 히터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 비발열부는 상대적으로 발열성과 전기 저항이 낮은 전도성 재질이고,
    상기 발열부는, 상대적으로 발열성과 전기 저항이 높은 전열성 재질인, 히터.
  8. 보트에 적재된 기판을 열처리할 수 있도록 공정 튜브의 베이스에 설치되는 히터 모듈로서,
    상기 히터 모듈은, 적어도 전체적으로 상기 베이스의 전후 방향으로 제 1 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 1 히터, 전체적으로 상기 베이스의 좌우 방향으로 제 2 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 2 히터, 전체적으로 상기 베이스의 대각선 방향으로 제 3 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 3 히터, 상기 베이스의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 제 4 길이로 짧게 형성되는 제 4 히터 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지고,
    상기 제 1 히터, 상기 제 2 히터, 상기 제 3 히터 및 상기 제 4 히터 중 어느 하나의 히터는,
    상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 1 위치로부터 상기 기판 방향으로 연장되는 제 1 비발열부; 및
    상기 베이스와 제 1 이격 거리만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부와 전기적으로 연결되는 발열부;
    를 포함하는, 히터 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부;
    를 더 포함하는, 히터 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 비발열부와 상기 제 2 비발열부는 상기 베이스를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부는 상기 기판 또는 상기 베이스와 평행한 방향으로 형성되는, 히터 모듈.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 비발열부는 상대적으로 발열성과 전기 저항이 낮은 전도성 재질이고,
    상기 발열부는, 상대적으로 발열성과 전기 저항이 높은 전열성 재질인, 히터 모듈.
  12. 보트에 적재된 기판을 열처리할 수 있는 기판 처리 장치로서,
    상기 보트를 수용할 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되는 공정 튜브;
    상기 보트가 설치되고, 상기 공정 튜브와 체결되는 베이스; 및
    상기 베이스에 설치되는 히터;
    를 포함하고,
    상기 히터는,
    상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 1 위치로부터 상기 기판 방향으로 연장되는 제 1 비발열부; 및
    상기 베이스와 제 1 이격 거리만큼 이격될 수 있도록 일단부가 상기 제 1 비발열부와 전기적으로 연결되는 발열부;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 공정 튜브의 상기 베이스의 제 2 위치로부터 연장되고, 상기 발열부의 타단부와 연결되는 제 2 비발열부;
    를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 비발열부와 상기 제 2 비발열부는 상기 베이스를 기준으로 수직 방향으로 형성되고, 상기 발열부는 상기 기판 또는 상기 베이스와 평행한 방향으로 형성되는, 기판 처리 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 보트가 설치되는 제 1 베이스; 및
    상기 제 1 베이스와 제 2 이격 거리만큼 이격되게 설치되고, 상기 공정 튜브를 밀폐시킬 수 있도록 실링 부재가 설치되는 제 2 베이스;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 히터는, 적어도 전체적으로 상기 베이스의 전후 방향으로 제 1 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 1 히터, 전체적으로 상기 베이스의 좌우 방향으로 제 2 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 2 히터, 전체적으로 상기 베이스의 대각선 방향으로 제 3 길이로 길게 형성되는 적어도 하나의 제 3 히터, 상기 베이스의 전후 방향 또는 좌우 방향으로 제 4 길이로 짧게 형성되는 제 4 히터 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는, 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    적어도 상기 제 1 히터, 상기 제 2 히터, 상기 제 3 히터, 상기 제 4 히터 및 이들의 조합들 중 어느 하나에 개별 제어 신호를 인가할 수 있는 적어도 하나의 개별 제어부;
    를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 개별 제어부에 통합 제어 신호를 인가할 수 있는 통합 제어부;
    를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
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