KR20230151339A - 기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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금민종
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Abstract

본 발명은 기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 가열하기 위하여 사용되는 기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치는, 기판을 안착시키기 위한 기판 지지부; 및 상기 기판 지지부의 하부에 마련되고, 단부에 마련되는 접속 단자 및 상기 접속 단자로부터 일 방향으로 연장되는 발열체를 가지는 복수의 히터;를 포함하고, 상기 복수의 히터는 상기 단부를 포함하는 일부 영역이 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 중첩되도록 서로 엇갈리게 배치된다.

Description

기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{SUBSTRATE HEATING DEVICE AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE HAVING THE SAME}
본 발명은 기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 가열하기 위하여 사용되는 기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 또는 디스플레이 장치는 기판 상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 식각 공정, 세정 공정 및 건조 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 수행된다.
여기서, 증착 공정은 기판 상에 반도체 소자 또는 디스플레이 장치에서 요구되는 성질을 가지는 박막을 형성하기 위한 것이다. 증착 공정에서 기판 상에 박막을 형성하기 위하여는 사전에 기판을 충분히 가열시켜 증착 공정을 진행함으로써 증착 시간을 감소시키고, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 대면적 기판의 경우 기판의 가열에 따른 승온 속도가 느리기 때문에 주 공정 전에 예열 챔버나 로드락(loadlock) 챔버 등에서 기판을 예열하게 된다. 만일, 주 공정을 위한 공정 챔버에 예열되지 않은 기판이 인입될 경우 공정 챔버에서 기판을 가열하기 위한 공정 시간이 추가로 필요하게 된다.
종래에는 증착 공정에서 기판을 가열하거나 대면적 기판을 예열 또는 가열하기 위하여 일 방향으로 연장되는 선형의 히터들을 연장 방향을 따른 복수의 구간 별로 배치한 가열 장치를 이용하여 기판을 가열하였다. 그러나, 이 경우 선형의 히터들의 단부에 마련된 접속 단자들에 의하여, 이웃하는 구간 사이에서 발열부가 배치되지 않는 비발열 영역이 필연적으로 발생하게 되어, 기판을 균일하게 가열하기 어려운 문제점이 있었다.
KR 10-2012-0040124 A
본 발명은 비발열 영역을 최소화할 수 있는 기판 가열 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치는, 기판을 안착시키기 위한 기판 지지부; 및 상기 기판 지지부의 하부에 마련되고, 단부에 마련되는 접속 단자 및 상기 접속 단자로부터 일 방향으로 연장되는 발열체를 가지는 복수의 히터;를 포함하고, 상기 복수의 히터는 상기 단부를 포함하는 일부 영역이 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 중첩되도록 서로 엇갈리게 배치된다.
상기 복수의 히터는 서로 엇갈리게 배치되는 제1 히터와 제2 히터를 포함하고, 상기 제1 히터와 제2 히터는 상기 접속 단자와 발열체가 각각 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
전원이 연결되는 전극; 및 관통 홀을 가지며, 상기 전극 상에 마련되는 커버;를 더 포함하고, 상기 접속 단자는 상기 관통 홀을 통하여 상기 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 관통 홀을 통과하여 상기 접속 단자와 상기 전극을 상호 연결하는 접속 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 접속 부재가 상기 전극에 체결되도록 상기 관통 홀에 삽입되는 볼트;를 더 포함할 수 있다.
상기 커버는 절연 물질로 형성될 수 있다.
상기 복수의 히터의 하부에 마련되는 반사판;을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 히터는 모두 상기 반사판 상에 배치되고, 상기 반사판의 가장자리는 상기 복수의 히터를 감싸도록 절곡되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 공정 공간을 제공하는 챔버; 및 상기 공정 공간에 설치되는 전술한 어느 하나의 기판 가열 장치;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 복수의 히터를 접속 단자 측의 일부 영역이 중첩되도록 배치함으로써 발열되지 않는 영역인 비발열 영역을 최소화하고, 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 각 히터에 마련된 접속 단자와, 상기 접속 단자에 전원을 인가하기 위한 전극 사이에 절연성 커버를 배치하여 아크 발생을 방지하고, 반사판을 통해 히터로부터 방출되는 열을 기판에 집중시킴으로써 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 히터가 배열되는 모습을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 접속 단자와 전극이 연결되는 모습을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치가 공정 챔버에 설치된 모습을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치가 로드락 챔버에 설치된 모습을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장되어 도시될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 히터가 배열되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 접속 단자와 전극이 연결되는 모습을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치는 기판을 안착시키기 위한 기판 지지부(도 3 및 도 4의 200) 및 상기 기판을 가열하기 위하여 상기 기판 지지부의 하부에 마련되는 기판 가열부(100)를 포함한다. 여기서, 기판 지지부는 기판을 지지하기 위한 구성으로, 기판 지지부에 대하여는 도 3 및 도 4를 참고하여 후술하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열부(100)는, 단부에 마련되는 접속 단자(114a, 114b) 및 상기 접속 단자(114a, 114b)로부터 일 방향으로 연장되는 발열체(112a, 112b)를 가지는 복수의 히터(110a, 110b)를 포함하고, 상기 복수의 히터(110a, 110b)는 상기 단부를 포함하는 일부 영역이 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 중첩되도록 서로 엇갈리게 배치된다. 또한, 상기 복수의 히터(110a, 110b)는 상기 접속 단자(114a, 114b)와 상기 발열체(112a, 112b)가 각각 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
복수의 히터(110a, 110b)는 일 방향으로 연장되며, 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 복수의 제1 히터(110a) 및 일 방향으로 연장되며, 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 복수의 제2 히터(110b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 히터(110a)는 X축 방향으로 연장되도록 형성되고, X축 방향에 수직한 Y축 방향으로 복수 개가 상호 이격되도록 배치될 수 있으며, 제2 히터(110b) 역시 X축 방향으로 연장되도록 형성되고, X축 방향에 수직한 Y축 방향으로 복수 개가 상호 이격되도록 배치될 수 있다.
복수의 제1 히터(110a)는 각각 일 방향, 즉 X축 방향으로 연장되는 제1 발열체(112a) 및 상기 제1 발열체(112a)의 단부에 마련된 제1 접속 단자(114b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 접속 단자(114b)는 제1 발열체(112a)의 일측 단부에 마련되거나, 상기 일측 단부의 반대측인 타측 단부에 마련되거나, 일측과 타측 모두 즉 양측 단부에 마련될 수 있다. 복수의 제2 히터(110b) 또한 각각 일 방향, 즉 X축 방향으로 연장되는 제2 발열체(112b) 및 상기 제2 발열체(112b)의 일측 단부, 타측 단부 또한, 양측 단부에 마련되는 제2 접속 단자(114b)를 포함할 수 있음은 제1 히터(110a)의 경우와 같다.
이와 같은 복수의 제1 히터(110a) 및 제2 히터(110b)는 일 방향으로 연장되도록 형성되는 램프 히터(lamp heater)를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 제1 히터(110a) 및 제2 히터(110b)는 예를 들어, 발열체(112a, 112b)가 각각 석영 등의 재질을 가지는 투명 관을 포함할 수 있으며, 텅스텐(W) 등의 재질을 가지며 상기 투명 관의 내부에 설치되는 필라멘트를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 제1 히터(110a) 및 제2 히터(110b)는 투명 관 및 필라멘트를 포함하는 발열체(112a, 112b)의 단부에 상기 필라멘트를 가열하기 위하여 외부의 전원과 연결되는 접속 단자(114a, 114b)가 마련되는 램프 히터일 수 있다. 램프 히터는 투명 관이 일 방향, 즉 직선의 형태로 연장되어 형성될 수 있으며, 이와 같이 램프 히터가 직선의 형태로 연장되는 경우, U자의 형태로 연장되어 형성되는 경우에 비해 램프 히터가 차지하는 면적을 줄일 수 있다. 이에, 챔버 등에 설치되는 경우 램프 히터의 설치에 따른 불필요한 면적을 최소화하여 챔버의 공정 공간을 최소화할 수 있다.
종래에는 증착 공정에서 기판을 가열하거나 대면적 기판을 예열 또는 가열하기 위하여 예를 들어 각각 X축 방향으로 연장되고, Y축 방향으로 배열된 복수의 제1 히터(110a)와, 각각 X축 방향으로 연장되고, Y축 방향으로 배열된 복수의 제2 히터(110b)를 X축 방향을 따른 구간 별로 이격 배치한 가열 장치를 이용하여 기판을 가열하였다. 그러나, 이 경우 제1 히터(110a)와 제2 히터(110b) 사이의 영역에서는 열이 발생하지 않기 때문에 기판을 가열할 수 없는 비발열 영역이 발생하게 된다. 뿐만 아니라, 복수의 제1 히터(110a)와 복수의 제2 히터(110b)를 아무리 가깝게 배치하는 경우에도, 제1 히터(110a)의 단부에 마련되는 제1 접속 단자(114a)와, 상기 제1 접속 단자를 마주보도록 제2 히터(110b)의 단부에 마련되는 제2 접속 단자(114b)는 기판을 가열하기 위한 충분한 열을 방출시키지 못하기 때문에 서로 마주보는 접속 단자(114a, 114b)에 의한 비발열 영역이 필연적으로 발생하게 되어, 기판을 균일하게 가열하기 어려운 문제점이 있었다.
이에, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열부(100)는, 각각 일 방향으로 연장되는 복수의 히터(110a, 110b)가 접속 단자(114a, 114b)가 마련되는 단부를 포함하는 일부 영역이 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 중첩되도록 서로 엇갈리게 배치됨으로써 비발열 영역을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 히터(110a)는 X축 방향으로 연장되고, Y축 방향으로 복수 개가 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제2 히터(110b)는 X축 방향을 따른 상기 제1 히터(110a)의 일측에 배치되는데, 제2 히터(110b) 역시 X축 방향으로 연장되고, Y축 방향으로 복수 개가 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 제2 히터(110b)는 복수의 제1 히터(110a) 사이로 연장되어, 제1 히터(110a)의 우측 단부, 즉 제1 히터(110a)의 우측에 마련된 접속 단자(114a)를 포함하는 영역과 제2 히터(110b)의 좌측 단부, 즉 제2 히터(110b)의 좌측에 마련된 접속 단자(114b)를 포함하는 영역은 Y축 방향으로 서로 중첩되도록 배치된다. 이에 의하여, 접속 단자(114a, 114b)에 의하여 형성되는 X축 방향을 따른 비발열 영역은 최소화될 수 있다.
한편, 복수의 히터(110a, 110b)는 도 1에 도시된 바와 같이 접속 단자(114a, 114b)와 발열체(112a, 112b)가 각각 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 히터(110a)의 제1 접속 단자(114a)는 제2 히터(110b)의 제2 발열체(112b)의 좌측 단부에만 중첩되도록 배치되고, 제2 히터(110b)의 제2 접속 단자(114b)는 제1 히터(110a)의 제1 발열체(112a)의 우측 단부에만 중첩되도록 배치되어, 제1 히터(110a)의 제1 접속 단자(114a)와 제2 히터(110b)의 제2 접속 단자(114b)가 상호 중첩되지 않고, 제1 히터(110a)의 제1 발열체(112a)와 제2 히터(110b)의 제2 발열체(112b)가 상호 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 이에 의하여, X축 방향을 따른 전체 영역에서 제1 발열체(112a)와 제2 발열체(112b)에 의하여 일정한 양의 열이 방출될 수 있게 되어, 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
도 1 및 도 2 에서는 제1 히터(110a)가 Y축 방향으로 2개 배치되고, 제2 히터(110b)가 상기 제1 히터(110a)의 X축 방향을 따른 측방에 Y축 방향으로 2개 배치되는 모습을 예로 들어 설명하였으나, 제1 히터(110a) 및 제2 히터(110b)의 개수 및 배치 방향은 기판의 크기 및 가열량에 따라 다양하게 변경 가능함은 물론이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열부(100)는 복수의 히터(110a, 110b) 외에도 외부의 전원이 연결되어 복수의 히터(110a, 110b)에 전력을 공급하기 위한 전극(130) 및 관통 홀(미도시)을 가지며, 상기 전극(130) 상에 마련되는 커버(140)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 기판 가열부(100)는 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 기판 가열부(100)는 공정 공간을 제공하는 챔버의 저면에 설치될 수도 있으며, 별도로 소정 두께를 가지는 판 형상의 본체를 마련하여 본체 상에 기판 가열부(100)를 설치할 수도 있음은 물론이다.
전극(130)은 복수의 히터(110a, 110b)에 외부의 전원을 연결하기 위한 구성이다. 이와 같은 전극(130)은, 예를 들어 챔버의 저면이나 본체의 상면에 마련될 수 있다. 이와 같은, 전극(130)은 복수의 히터(110a, 110b)에 동시에 전원을 공급하기 위하여, 버스 바(bus bar)의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전극(130)은 Y축 방향으로 배치되는 복수의 제1 히터(110a)의 제1 접속 단자(114a)와 전기적으로 연결되도록 Y축 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 복수의 제2 히터(110b)의 제2 접속 단자(114b)와 전기적으로 연결되도록 Y축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 그러나, 전극(130)의 형상은 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
복수의 제1 히터(110a)에 마련된 제1 접속 단자(114a)와 복수의 제2 히터(110b)에 마련된 제2 접속 단자(114b)는 전술한 전극(130)에 연결된다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열부(100)는 제1 접속 단자(114a)와 전극(130) 사이에서 아킹(arcing)이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 절연 물질로 형성되는 커버(140)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버(140)는 세라믹(ceramic)이나 쿼츠(quartz) 재질로 형성될 수 있다.
커버(140)는 전극(130) 상에 마련되며, 커버(140)에는 접속 단자(114a, 114b)가 통과하여 전극(130)과 연결되기 위하여 관통 홀이 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통 홀은 복수 개로 마련되어 복수 개의 관통 홀을 통하여 각 접속 단자(114a, 114b)가 커버(140)의 하측에 위치하는 전극(130)에 연결될 수 있다. 이와 같은 커버(140)는 도시된 바와 같이, 전극(130) 상에 Y축 방향으로 연장되도록 형성될 수 있으나, 전극(130)을 전체적으로 덮도록 형성되는 등 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열부(100)는 관통 홀을 통과하여 상기 접속 단자와 상기 전극을 상호 연결하는 접속 부재(150)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 접속 부재(150)는 전도성을 가지는 와이어(wire)를 포함하여 접속 단자(114a, 114b)와 관통 홀의 하측으로 연장되는 전극(130)을 용이하게 연결할 수 있다. 즉, 접속 단자(114a, 114b)는 전극(130) 상에서 관통 홀의 상부 또는 관통 홀의 측부에서 X축 방향으로 연장되고, 전극(130)은 관통 홀의 하측에서 Y축 방향으로 연장되어 배치될 수 있는데, 이때, 전극(130) 상에 위치하는 접속 단자(114a, 114b)와 관통 홀의 하측에 위치하는 전극(130)은 접속 부재(150)를 통해 상호 연결될 수 있다. 이와 같은 접속 부재(150)는 관통 홀에 삽입되는 볼트에 의하여 전극(130)에 견고하게 체결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열부(100)는 복수의 히터(110a, 110b)의 하부에 마련되는 반사판(160)을 더 포함할 수 있다. 도 2에서는 반사판(160)이 전극(130)의 하측에 마련되는 모습을 도시하고 있으나, 반사판(160)은 전극(130)을 노출시키도록 전극(130)의 상측에 마련될 수도 있음은 물론이다. 이때, 복수의 히터(110a, 110b)는 모두 반사판(160) 상에 배치될 수 있으며, 반사판(160)의 가장자리는 복수의 히터(110a, 110b)의 하측 및 측면으로 방출되는 열을 반사판(160)의 상측으로 유도하여 방출시키도록 복수의 히터(110a, 110b)를 감싸도록 절곡되어 형성될 수 있다. 즉, 반사판은 본체(120)의 가장자리에서 상측으로 절곡되어 형성될 수 있으며, 복수의 히터(110a, 110b)의 하측 및 측면으로 방출되는 열을 반사시키기 위한 금속 판으로 형성되거나, 금속으로 코팅되는 등 금속 물질로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치가 반응 챔버에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 박막을 증착하기 위한 장치로서, 증착을 위한 공정 공간을 제공하는 반응 챔버(10), 상기 반응 챔버(10) 내에 마련되며, 기판 지지부(200)와 기판 가열부(100)를 포함하는 기판 가열 장치 및 상기 기판 지지부(200)에 대향 배치되도록 상기 반응 챔버(10) 내에 마련되며, 상기 기판 지지부(200)를 향하여 공정 가스를 분사하기 위한 가스 분사부(20)를 포함한다. 또한, 상기 기판 처리 장치는 이외에도, 상기 챔버(10) 내에 플라즈마를 발생시키도록 전원을 인가하는 RF 전원(미도시) 및 상기 RF 전원을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
반응 챔버(10)는 소정의 공정 공간을 마련하고, 이를 기밀하게 유지시킨다. 반응 챔버(10)는 대략 원형 또는 사각형의 평면부 및 평면부로부터 상향 연장된 측벽부를 포함하여 소정의 공정 공간을 가지는 몸체(12)와, 대략 원형 또는 사각형으로 몸체(12) 상에 위치하여 반응 챔버(10)를 기밀하게 유지하는 덮개(14)를 포함할 수 있다. 그러나, 반응 챔버(10)는 이에 한정되지 않고 기판(S)의 형상에 대응하는 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
한편, 기판 지지부(200)에는 반응 챔버(10) 내로 제공된 기판(S)이 안착될 수 있다. 기판 지지부(200)는 기판(S)이 안착되어 지지될 수 있도록, 예를 들어 정전척 등이 마련되어 기판(S)을 정전력에 의해 흡착 유지할 수도 있고, 진공 흡착이나 기계적 힘에 의해 기판(S)을 지지할 수도 있다.
기판 지지부(200)는 기판(S)의 형상과 대응되는 형상, 예를 들어 원형 또는 사각형으로 마련될 수 있다. 기판 지지부(200)는 기판(S)이 안착되는 기판 지지대 및 상기 기판 지지대 하부에 배치되어 기판 지지대를 승하강 이동시키는 승강기를 포함할 수 있다. 여기서, 기판 지지대는 기판(S)보다 크게 제작될 수 있으며, 승강기는 기판 지지대의 적어도 일 영역, 예를 들어 중심부를 지지하도록 마련되고, 기판 지지대 상에 기판(S)이 안착되면 기판 지지대를 가스 분사부(20)에 근접하도록 이동시킬 수 있다.
가스 분사부(20)는 챔버(10) 내부에 설치되는 가스 분사기(24) 및 상기 가스 분사기(24)와 연통되어 적어도 일부가 상기 챔버(10)의 외부로 연장되는 가스 공급기(22)를 포함할 수 있다.
가스 공급기(22)는 가스 분사기(24)에 공정 가스를 제공하며, 가스 분사기(24)는 반응 챔버(10) 내부의 상측에 마련되어 기판(S)을 향해 공정 가스를 분사한다. 가스 분사기(24)는 내부에 소정의 공간이 마련되며, 상측은 가스 공급기(22)와 연결되고, 하측에는 기판(S) 상에 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사홀(미도시)이 형성된다. 가스 분사기(24)는 기판 형상에 대응되는 형상으로 제작될 수 있는데, 대략 원형 또는 사각형으로 제작될 수 있다. 여기서, 가스 분사기(24)는 반응 챔버(10)의 측벽부 및 덮개(14)와 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 또한, 플라즈마를 이용하여 박막을 증착하는 경우에, 상기 가스 분사기(24)는 RF 전원으로부터 전력을 공급받는 상부 전극으로 작용할 수도 있다.
박막을 증착하기 위하여는 기판을 소정 온도까지 가열시켜야 한다. 이에, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지부(200), 예를 들어 기판 지지대의 하측에 기판 가열부(100)를 설치한다. 이와 같은 기판 가열부(100)는 전술한 바와 같이, 접속 단자(114a, 114b)가 마련된 단부를 가지며, 상기 단부로부터 일 방향으로 연장되는 복수의 히터(110a, 110b)를 포함하고, 상기 복수의 히터(110a, 110b)는 상기 단부를 포함하는 일부 영역이 서로 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 기판 가열부(100)는 전원이 연결되는 전극(130) 및 관통 홀을 가지며, 상기 전극(130) 상에 마련되는 커버(140)를 더 포함할 수 있으며, 상기 복수의 히터(110a, 110b) 하측에 마련되는 반사판(160)을 더 포함할 수도 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열 장치가 로드락 챔버에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 진공 상태와 대기압 상태를 반복하며 기판(S)을 반응 챔버로 전달하기 위한 장치로서, 기판(S)을 수용 및 가열하기 위한 공정 공간을 가지는 로드락 챔버(60) 및 상기 로드락 챔버(60)의 공정 공간에 마련되어 기판 지지부(200)와 기판 가열부(100)를 포함하는 기판 가열 장치를 포함한다.
도시되지는 않았으나, 로드락 챔버(60)는 각각의 공정 공간을 제공하는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. 또한, 로드락 챔버(60)에는 복수의 게이트가 구비될 수 있다. 여기서, 복수의 게이트는 이송 챔버와 로드락 챔버(60)를 연통하고, 개폐되도록 구비될 수 있다. 상기 게이트는 상기 로드락 챔버(60)에 하나 또는 복수로 구비될 수 있다. 이때, 로드락 챔버(60)에는 상기 게이트를 개폐하는 게이트밸브(미도시)가 구비될 수 있다.
또한, 로드락 챔버(60)에는 펌핑 수단 및 벤팅 수단이 마련될 수 있다. 펌핑 수단은 상기 로드락 챔버(60) 내부를 진공 상태로 만드는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 펌핑 수단은 예를 들어, 진공 펌프로 구비될 수 있다. 벤팅 수단은 상기 로드락 챔버(60) 내부를 대기압 상태로 만드는 역할을 할 수 있다. 상기 벤팅 수단은 퍼지 가스를 로드락 챔버(60) 내부에 분사하여 로드락 챔버(60) 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 만들수 있다. 이때, 퍼지 가스는 예를 들어, 질소 등 비활성가스를 사용할 수 있다. 또한, 벤팅 수단에서 분사되는 퍼지 가스는 기판 지지대(72)에 놓인 기판(S)에 부착된 이물질을 제거하는 역할을 할 수 있다.
로드락 챔버(60) 내에 배치된 기판(S)은 후속 처리를 위하여 소정 온도까지 예열될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지부(200)의 하측에 기판 가열부(100)를 설치한다. 이와 같은 기판 가열부(100)는 전술한 바와 같이, 접속 단자(114a, 114b)가 마련된 단부를 가지며, 상기 단부로부터 일 방향으로 연장되는 복수의 히터(110a, 110b)를 포함하고, 상기 복수의 히터(110a, 110b)는 상기 단부를 포함하는 일부 영역이 서로 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 기판 가열부(100)는 외부 전원이 연결되는 전극(130) 및 관통 홀을 가지며, 상기 전극(130) 상에 마련되는 커버(140)를 더 포함할 수 있으며, 상기 복수의 히터(110a, 110b) 하측에 마련되는 반사판(160)을 더 포함할 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 복수의 히터를 접속 단자 측의 일부 영역이 중첩되도록 배치함으로써 발열되지 않는 영역인 비발열 영역을 최소화하고, 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 각 히터에 마련된 접속 단자와, 상기 접속 단자에 전원을 인가하기 위한 전극 사이에 절연성 커버를 배치하여 아크 발생을 방지하고, 반사판을 통해 히터로부터 방출되는 열을 집중시킴으로써 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
100: 기판 가열 장치 110a, 110b: 히터
112a, 112b: 발열체 114a, 114b: 접속 단자
120: 본체 130: 전극
140: 커버 150: 접속 부재
160: 반사판

Claims (9)

  1. 기판을 안착시키기 위한 기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부의 하부에 마련되고, 단부에 마련되는 접속 단자 및 상기 접속 단자로부터 일 방향으로 연장되는 발열체를 가지는 복수의 히터;를 포함하고,
    상기 복수의 히터는 상기 단부를 포함하는 일부 영역이 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 중첩되도록 서로 엇갈리게 배치되는 기판 가열 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 히터는 서로 엇갈리게 배치되는 제1 히터와 제2 히터를 포함하고,
    상기 제1 히터와 제2 히터는 상기 접속 단자와 발열체가 각각 중첩되지 않도록 배치되는 기판 가열 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    전원이 연결되는 전극; 및
    관통 홀을 가지며, 상기 전극 상에 마련되는 커버;를 더 포함하고,
    상기 접속 단자는 상기 관통 홀을 통하여 상기 전극과 전기적으로 연결되는 기판 가열 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 관통 홀을 통과하여 상기 접속 단자와 상기 전극을 상호 연결하는 접속 부재;를 더 포함하는 기판 가열 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 접속 부재가 상기 전극에 체결되도록 상기 관통 홀에 삽입되는 볼트;를 더 포함하는 기판 가열 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버는 절연 물질로 형성되는 기판 가열 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 히터의 하부에 마련되는 반사판;을 더 포함하는 기판 가열 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 히터는 모두 상기 반사판 상에 배치되고,
    상기 반사판의 가장자리는 상기 복수의 히터를 감싸도록 절곡되어 형성되는 기판 가열 장치.
  9. 공정 공간을 제공하는 챔버; 및
    상기 공정 공간에 설치되는 청구항 1 내지 8 중 어느 한 청구항의 기판 가열 장치;를 포함하는 기판 처리 장치.
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