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KR101394325B1 - Heater and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR101394325B1
KR101394325B1 KR1020120086270A KR20120086270A KR101394325B1 KR 101394325 B1 KR101394325 B1 KR 101394325B1 KR 1020120086270 A KR1020120086270 A KR 1020120086270A KR 20120086270 A KR20120086270 A KR 20120086270A KR 101394325 B1 KR101394325 B1 KR 101394325B1
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heat
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이승호
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주식회사 테라세미콘
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Abstract

본 발명은 히터(heater) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터(100)로서, 히터(100)는, 각각 교대로 배치되어 연결된 복수개의 절곡부(110) 및 복수개의 발열부(120)를 포함하며, 절곡부(110)는 와이어 형태이며, 발열부(120)는 평판 형태인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heater and a method of manufacturing the same. More specifically, in a batch type substrate heat treatment apparatus, a heater (100) fixed on the inside of a heat insulating portion surrounding a chamber, the heater (100) comprising a plurality of bending portions (110) And a heating unit 120. The bent unit 110 is in the form of a wire and the heating unit 120 is in the form of a flat plate.

Description

히터 및 그 제조방법{HEATER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}HEATER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 히터(heater) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 와이어 형태의 절곡부 사이에 평판 형태의 발열부를 포함함으로써, 발열되는 면적을 넓히고, 국소가열에 의한 열팽창 때문에 히터가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heater and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a heater capable of preventing a heater from being deformed or broken due to thermal expansion due to local heating by widening an area to be heated by including a plate-shaped heating portion between bent portions of a wire form, and a manufacturing method thereof will be.

반도체 소자 또는 평판 디스플레이의 제조 공정 중에서 기판 처리 공정으로 증착 공정과 어닐링 공정이 있다. 증착 공정과 어닐링 공정시에는 배치식 기판 열처리 장치에서 기판을 소정의 온도로 열처리 하는 것이 필요하다.Among the manufacturing processes of the semiconductor device or the flat panel display, there are the deposition process and the annealing process in the substrate processing process. In the deposition process and the annealing process, it is necessary to heat-treat the substrate at a predetermined temperature in a batch type substrate heat treatment apparatus.

열처리 장치 내부에 우수한 단열 성능을 갖는 단열체, 처리하고자 하는 적정 온도를 유지하면서 발열 효율이 좋은 히터 등을 설치하는 것은 열처리 공정의 재현성과 안정성을 유지시키는데 있어서 중요한 문제가 된다. 특히, 반도체 소자 제조 공정에 있어서는 고온의 열처리 공정 분위기가 조성되고 정밀한 제조 기술이 필요하므로 열처리 장치 내부 전체에 걸쳐서 일정한 온도를 유지해야 신뢰성이 우수한 반도체 소자를 생산할 수 있다.It is an important problem to maintain the reproducibility and stability of the heat treatment process by providing an insulator having an excellent heat insulating performance inside the heat treatment apparatus and a heater having a high heat efficiency while maintaining an appropriate temperature to be treated. Particularly, in the semiconductor device manufacturing process, a high-temperature heat treatment process atmosphere is formed and a precise manufacturing technique is required, so that a constant temperature over the entire interior of the heat treatment apparatus can be used to produce a semiconductor device having high reliability.

도 1은 종래의 열처리 장치의 단열부를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a heat insulating portion of a conventional heat treatment apparatus.

도 2는 종래의 히터의 문제점을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a problem of a conventional heater.

도 1을 참조하면, 종래의 열처리 장치의 단열부(10)는 단열 블록(15) 및 히터(100)를 포함한다. 단열 블록(15)은 챔버 내의 열처리 환경을 조성하기 위해 챔버의 외주를 둘러싸도록 하나 또는 복수의 단위체로 이뤄질 수 있고, 히터(100)는 단열 블록(15)의 내측면에 고정부(150)로 고정된 채 설치되어 챔버 내부에 열을 인가할 수 있다. 히터(100)는 발열량을 증가시키기 위해 평판 형태의 발열체에 절곡부(일 예로, "∪" 또는 "∩" 형상)를 연속적으로 연결하여 형성할 수 있다. 상기와 같은 종래의 단열부(10)의 구성은 한국공개실용신안공보 제2011-0010416호 등에 개시되어 있다.Referring to FIG. 1, the heat insulating portion 10 of the conventional heat treatment apparatus includes a heat insulating block 15 and a heater 100. The heat insulating block 15 may be formed of one or a plurality of unit pieces so as to surround the outer periphery of the chamber in order to form a heat treatment environment in the chamber and the heater 100 is fixed to the inner surface of the heat insulating block 15 by a fixing portion 150 It can be installed fixedly and heat can be applied inside the chamber. The heater 100 may be formed by continuously connecting bent portions (e.g., "?" Or "?" Shapes) to a plate-shaped heating element to increase the heating value. The construction of the conventional heat insulating portion 10 as described above is disclosed in Korean Utility Model Application Publication No. 2011-0010416.

하지만, 종래의 히터(100)는 발열 도중에 전체적인 형상이 변형되는 문제점이 있었다. 구체적으로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 히터(100)는 발열되는 열에 의하여 팽창하게 되는데, 이때 "∪" 또는 "∩" 자 형태로 형성된 히터(100)의 절곡부(110)는 발열 동작시 내측(B)보다 외측(A)의 열 팽창 정도가 크기 때문에, 히터(100)의 온도가 상승 및 하강을 반복함에 따라 히터(100)의 전체적인 형상이 변형되고, 변형의 정도가 심해지면 히터(100)가 단선되는 문제점이 있었다.However, the conventional heater 100 has a problem in that its overall shape is deformed during heat generation. 2 (a), the heater 100 expands due to the heat generated. At this time, the bent portion 110 of the heater 100 formed in the "?" Or " The overall shape of the heater 100 is deformed as the temperature of the heater 100 is repeatedly raised and lowered so that the degree of deformation There is a problem that the heater 100 is disconnected.

또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 히터(100) 내부의 곡저부(130)에서는 히터(100)의 발열을 위한 전류(i)가 급커브를 그리며 흐르게 된다. 따라서, 곡저부(130)에서의 발열량이 다른 부분보다 더 커지므로 온도가 곡저부(130)에 밀집되고, 곡저부(130)와 다른 부분과의 온도차에 의한 열팽창이 더 심화되어 히터(100)의 전체적인 형상이 변형되는 문제점이 있었다.2 (b), in the curved bottom portion 130 of the heater 100, the current i for generating heat of the heater 100 flows in a steep curve. Therefore, since the amount of heat generated in the curved bottom 130 is larger than that in other portions, the temperature is concentrated in the curved bottom 130, and the thermal expansion due to the temperature difference between the curved bottom 130 and the other portion is further increased, There is a problem in that the overall shape of the lens is deformed.

또한, 단열 블록(15)의 내측면에 히터(100)를 고정하기 위해 고정부(150)를 사용하는데, 히터(100)가 변형되면서 가해지는 힘에 의해 고정부(150)가 변형 및 파손되는 문제점이 있었고, 히터(100)가 평판 형태이기 때문에 히터(100)의 절곡부(110)와 고정부(150)가 접촉하는 부분의 표면적이 넓어지게 되어, 고정부(150)를 통해 외부로 누설되는 열의 양이 많아지는 문제점이 있었다.The fixing portion 150 is used to fix the heater 100 to the inner surface of the heat insulating block 15. The fixing portion 150 is deformed and broken by the force applied while the heater 100 is deformed The surface area of the portion where the bent portion 110 of the heater 100 contacts the fixed portion 150 is widened and the surface portion of the portion where the bent portion 110 of the heater 100 contacts the fixed portion 150 is leaked to the outside through the fixing portion 150. [ There is a problem that the amount of heat to be supplied is increased.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 평판 형태의 발열부 사이에 와이어 형태의 절곡부를 구비하여 절곡부와 곡저부의 열팽창 차이를 줄임으로써, 히터의 형상이 쉽게 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 히터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to at least partially solve the above problems and / or disadvantages and to provide at least the advantages described below. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat- Which can be easily deformed or broken, and a manufacturing method thereof.

또한, 본 발명은 와이어 형태의 절곡부를 구비하여 고정부를 통해 외부로 누설되는 열의 양을 저감시킬 수 있는 히터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a heater capable of reducing the amount of heat leaked to the outside through a fixing portion by providing a wire-shaped bent portion, and a manufacturing method thereof.

본 발명의 상기의 목적은, 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터로서, 상기 히터는, 각각 교대로 연결된 복수개의 절곡부 및 복수개의 발열부를 포함하며, 상기 절곡부는 와이어 형태이며, 상기 발열부는 평판 형태인 것을 특징으로 하는 히터에 의해 달성된다.The above object of the present invention is also achieved by a heater fixed on the inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treatment apparatus, wherein the heater includes a plurality of alternately bent portions and a plurality of heat generating portions, And the heat generating portion is in the form of a flat plate.

상기 절곡부 중 적어도 어느 하나는 평판 형태일 수 있다.At least one of the bent portions may be in the form of a flat plate.

상기 절곡부는 "∪" 또는 "∩" 형상을 가질 수 있다.The bend may have a "∪" or "∩" shape.

상기 절곡부는 "∨" 또는 "∧" 형상, "┗┛" 또는 "┏┓" 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 중 어느 한 형상을 가질 수 있다.The bending section may have any one of a "∨" or "∧" shape, a "┗┛" or "┏ ┓" shape, a pentagon shape, and a hexagon shape.

상기 히터의 재질은 칸탈(kanthal), 칸탈 슈퍼(kanthal-super) 또는 니크롬(nichrome) 중 어느 하나일 수 있다.The material of the heater may be one of kanthal, kanthal-super, or nichrome.

또한, 본 발명의 상기의 목적은, 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터의 제조방법으로서, (a) 와이어 형태의 발열체를 준비하는 단계; 및 (b) 일정한 간격에 따라 상기 와이어 형태의 발열체의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부를 형성하는 단계 (c) 상기 발열체에 복수개의 절곡부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention can also be achieved by a method of manufacturing a heater fixed on an inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus, comprising the steps of: (a) preparing a heating body in the form of a wire; And (b) rolling at least one side of the wire-shaped heating element in a flat plate shape to form a heating portion at regular intervals, and (c) forming a plurality of bending portions in the heating element. Is achieved by a manufacturing method.

상기 간격은 절곡부의 길이와 동일할 수 있다.The interval may be equal to the length of the bent portion.

또한, 본 발명의 상기의 목적은, 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터의 제조방법으로서, (a) 복수개의 절곡부를 포함하는 와이어 형태의 발열체를 준비하는 단계; 및 (b) 상기 복수개의 절곡부를 제외한 부분의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법에 의해 달성된다.Further, the above object of the present invention is also achieved by a method of manufacturing a heater fixed on the inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus, comprising the steps of: (a) preparing a wire shaped heat generating body including a plurality of bent portions ; And (b) rolling at least one side of the portion excluding the plurality of bent portions in a flat plate shape to form a heat generating portion.

배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터의 제조방법으로서, (a) 복수개의 절곡부를 포함하는 와이어 형태의 발열체를 준비하는 단계; 및 (b) 적어도 어느 하나의 절곡부를 제외한 부분의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법에 의해 달성된다.A method of manufacturing a heater fixed on an inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus, comprising the steps of: (a) preparing a wire shaped heating body including a plurality of bent portions; And (b) rolling at least one side of at least one of the portions except for at least one bent portion in the form of a flat plate to form a heat generating portion.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 평판 형태의 발열부 사이에 와이어 형태의 절곡부를 구비하여 절곡부와 곡저부의 열팽창 차이를 줄일 수 있다. 따라서, 히터의 전체적인 형상이 쉽게 변형 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention configured as described above, a wire-shaped bending portion is provided between the heat generating portions of the flat plate shape, so that a difference in thermal expansion between the bending portion and the curved bottom portion can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the overall shape of the heater from being easily deformed and broken.

또한, 본 발명에 따르면, 와이어 형태의 절곡부를 구비하여 고정부를 통해 외부로 누설되는 열의 양을 저감시켜 공정 비용을 절감함과 동시에 열처리 공정의 안정성을 증대할 수 있다.According to the present invention, a wire-shaped bent portion is provided to reduce the amount of heat leaked to the outside through the fixing portion, thereby reducing the process cost and increasing the stability of the heat treatment process.

또한, 본 발명에 따르면, 히터의 변형을 방지함으로써 히터를 고정하는 고정부의 변형 및 파손을 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to prevent the deformation of the heater and the breakage of the fixing portion for fixing the heater.

도 1은 종래의 열처리 장치의 단열부를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 히터의 문제점을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열체의 형상을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터의 형상을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터의 제조과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터의 절곡 방법을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터의 제조과정을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a heat insulating portion of a conventional heat treatment apparatus.
2 is a view showing a problem of a conventional heater.
3 is a diagram showing the overall configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a shape of a heating element according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a shape of a heater according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a manufacturing process of a heater according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a method of bending a heater according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are views showing a process of manufacturing a heater according to another 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.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치(1)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 아울러 도 3에 도시된 열처리 장치(1)는 본 발명의 히터(100)가 설치되는 일 실시예를 나타낸 것일 뿐, 본 발명의 히터(100)는 도 3의 열처리 장치(1)에만 사용되는 것으로 한정되지 않음을 밝혀둔다.3 is a diagram showing the overall configuration of a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 3 shows only one embodiment in which the heater 100 of the present invention is installed, and the heater 100 of the present invention is used only in the heat treatment apparatus 1 of FIG. 3 It is not limited.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치(1)는 복수개의 기판(31)의 열처리를 동시에 수행할 수 있는 배치식 기판 열처리 장치로서, 기판(31)에 대한 열처리 공간을 제공하기 위한 챔버(20), 복수개의 기판(31)을 로딩하는 보트(30), 챔버(20) 내의 열처리 환경을 조성하기 위해 챔버(20)의 외주를 둘러싸는 단열 블록(15) 및 단열 블록(15)의 내측면에 설치되어 챔버(20)로 열을 인가하는 히터(100)를 포함하는 단열부(10), 기판(31)의 열처리에 필요한 가스를 챔버(20) 내부로 공급하는 가스 공급관(32), 및 열처리에 사용한 가스를 챔버(20) 외부로 배출하는 가스 배출관(33)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is a batch type substrate heat treatment apparatus capable of simultaneously performing heat treatment of a plurality of substrates 31, and includes a heat treatment space for the substrate 31 A booth 30 for loading a plurality of substrates 31, a heat insulating block 15 surrounding the periphery of the chamber 20 to form a heat treatment environment in the chamber 20, (10) including a heater (100) installed on the inner surface of the chamber (15) for applying heat to the chamber (20), a gas supplying the gas required for the heat treatment of the substrate (31) A supply pipe 32, and a gas discharge pipe 33 for discharging the gas used for the heat treatment to the outside of the chamber 20.

도 1에 도시된 바와 같이, 히터(100)는 단열 블록(15)의 내벽에 설치될 수 있다. 히터(100)는 전체적으로 원형 고리 형상을 가지고 단열 블록(15) 내벽에 복수개를 설치하여 챔버(20)의 모든 부분을 균일하게 열처리 할 수 있도록 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the heater 100 may be installed on the inner wall of the heat insulating block 15. The heater 100 may have a circular shape as a whole, and a plurality of heaters 100 may be provided on the inner wall of the heat insulating block 15 to uniformly heat treat all portions of the chamber 20.

도 1의 (a)를 참조하면, 히터(100)를 단열 블록(15) 내벽에 안정하게 고정되도록 하기 위하여, 고정부(150)를 히터(100)의 절곡부(110)에 위치시키고 단열 블록(15)의 내측면에 끼워서 설치할 수 있다. 한편, 도 1의 (b)를 참조하면, 열팽창으로 인한 히터(100)의 형상 변형 중에 발생하는 히터(100) 또는 고정부(150)의 파손을 감소시키기 위해, 고정부(150)를 대각선 방향으로 단열 블록(15)의 내측면에 끼워서 설치할 수 있다. 고정부(150)는 소정의 길이를 갖는 금속 또는 금속 합금 재질의 로드의 양 단부를 동일한 방향으로 동일한 길이만큼 절곡하여 형성하여, 전체적으로 "ㄷ" 형상일 수 있다. 고정부(150)는 칸탈(kanthal), 칸탈 슈퍼(kanthal-super), 니크롬(nichrome), SUS 등 히터(100)에서 발열되는 열에 대한 내구성을 갖는 재질을 포함하는 것이 바람직하다. 단열 블록(15)의 내측면에 끼워지는 고정부(150)의 개수는 히터(100)의 크기, 챔버(20)의 크기 등을 고려하여 당업자가 자유롭게 변경할 수 있다.1 (a), in order to stably fix the heater 100 to the inner wall of the heat insulating block 15, the fixing portion 150 is positioned at the bent portion 110 of the heater 100, (15). 1 (b), in order to reduce breakage of the heater 100 or the fixing portion 150, which occurs during the deformation of the heater 100 due to thermal expansion, the fixing portion 150 is moved in the diagonal direction It is possible to sandwich the heat insulating block 15 on the inner surface of the heat insulating block 15. The fixing portion 150 may be formed by bending both ends of a rod of a metal or metal alloy having a predetermined length in the same direction by the same length so as to have a "C" shape as a whole. The fixing unit 150 preferably includes a heat resistant material that is generated in the heater 100 such as kanthal, kanthal-super, nichrome, SUS, and the like. The number of the fixing portions 150 fitted to the inner surface of the heat insulating block 15 can be freely changed by those skilled in the art in consideration of the size of the heater 100, the size of the chamber 20, and the like.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열체의 형상을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a shape of a heating element according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)는 와이어 형태의 발열체, 도 4의 (b)는 평판 형태의 발열체, 도 4의 (c)는 와이어 형태와 평판 형태가 결합된 발열체를 나타낸다.Fig. 4 (a) shows a wire-shaped heating element, Fig. 4 (b) shows a flat plate-like heating element, and Fig. 4 (c) shows a heating element having a wire-

와이어 형태의 발열체는 변형이 용이하고, 다양한 형상으로 제작이 가능하며, 단위 체적당 표면적이 작아서 수명이 긴 장점이 있지만, 발열이 될 수 있는 표면적이 작아서 급속 가열을 하기 어렵고, 발열 효율이 낮은 단점이 있다. 평판 형태의 발열체는 발열이 될 수 있는 표면적이 넓어 급속 가열이 유리한 장점이 있지만, 다양한 형상으로 제작하기에 용이하지 않으며, 특정 형상으로 제작했을 때 국부적으로 가열이 되는 부분이 발생하여 열팽창의 차이로 인한 변형이 발생하고, 심하면 파손도 될 수 있는 단점이 있다.The wire-shaped heating element has advantages in that it can be easily deformed, can be formed in various shapes, has a small surface area per unit volume and has a long life. However, since the surface area that can be generated is small, rapid heating is difficult, . The plate-shaped heating element is advantageous in that rapid heating is advantageous because it has a large surface area that can generate heat. However, it is not easy to manufacture in various shapes, and when a specific shape is produced, local heated portions are generated, , And there is a disadvantage in that it can be broken even in severe cases.

따라서, 본 발명은 와이어 형태의 발열체와 평판 형태의 발열체의 장점만을 취합하여, 다양한 형상으로 제작이 가능할 뿐만 아니라 급속 가열을 가능하게 하고 발열 효율도 높일 수 있도록 두 형태를 결합하기에 이르렀다.Accordingly, the present invention combines the advantages of a wire-shaped heating element and a flat-plate-shaped heating element so that they can be manufactured in various shapes as well as capable of rapid heating and heating efficiency.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터의 형상을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a shape of a heater according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)는 와이어 형태의 발열체를 사용하여 제작한 히터, 도 5의 (b)는 평판 형태의 발열체를 사용하여 제작한 히터, 도 5의 (c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 와이어 형태 및 평판 형태를 결합한 발열체를 사용하여 제작한 히터, 도 5의 (d)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 와이어 형태 및 평판 형태를 결합한 발열체를 사용하여 제작한 히터를 나타낸다.5 (a) shows a heater manufactured by using a wire-shaped heating element, FIG. 5 (b) shows a heater manufactured by using a flat heating element, FIG. 5 (c) FIG. 5 (d) shows a heater manufactured by using a heating element combined with a wire form and a flat form according to the second embodiment of the present invention.

도 5의 (a)의 히터(101)는 소정의 두께를 갖는 와이어 형태의 발열체를 절곡하여 형성하고, 도 5의 (b)의 히터(102)는 소정의 두께와 폭을 갖는 평판 형태의 발열체를 절곡하여 형성하되, 절곡부(110, 110')는 "∪" 또는 "∩" 형상으로 형성되고, 상기의 형상이 서로 번갈아 연속적으로 연결되어 히터(101, 102)를 구성한다.5A is formed by bending a wire-shaped heating element having a predetermined thickness. The heater 102 shown in FIG. 5B is a flat heating element having a predetermined thickness and width. The bent portions 110 and 110 'are formed in the shape of'? 'Or'? ', And the shapes of the bent portions 110 and 110' are alternately connected to each other to constitute the heaters 101 and 102.

본 발명의 제1 실시예에 따른 히터(100)는, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수개의 절곡부(110) 및 복수개의 발열부(120)를 포함한다. 이때 히터(101)와 같은 와이어 형태인 절곡부(110)와 히터(102)와 같은 평판 형태인 발열부(120)가 각각 교대로 연속적으로 연결되어 히터(100)를 구성할 수 있다.The heater 100 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of bending portions 110 and a plurality of heat generating portions 120 as shown in FIG. 5 (c). At this time, the bent portion 110 in the form of a wire like the heater 101 and the heating portion 120 in the form of a flat plate such as the heater 102 are alternately and continuously connected to constitute the heater 100.

본 발명의 히터(100)는 절곡부(110) 부분이 와이어 형태를 가지므로 발열 동작시 넓은 폭을 가진 평판 형태의 절곡부보다 내측과 외측의 열 팽창의 차이가 적고, 와이어 형태의 절곡부(110)의 곡저부(130)에 밀집되는 전류가 평판 형태의 절곡부(110')의 곡저부(130')에 밀집되는 전류보다 그 밀집의 정도가 적으므로 히터의 변형 및 파손을 막는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 와이어 형태의 절곡부(110)를 채용하여 변형이 용이하고, 외부에 노출되는 단위 체적당 표면적이 작아 수명이 길어질 수 있으며, 평판 형태의 발열부(120)를 채용하여 발열이 될 수 있는 표면적을 가능한 넓게 확보하여 급속 가열에 유리하므로, 와이어 형태의 발열체를 가지는 히터와 평판 형태의 발열체를 가지는 히터의 장점을 모두 취합할 수 있는 이점이 있다.Since the bent portion 110 of the heater 100 of the present invention has a wire shape, a difference in thermal expansion between the inner side and the outer side is smaller than that of the flat plate type bent portion having a wide width during the heat generating operation, The current densely accumulated in the curved bottom portion 130 of the curved portion 110 of the curved portion 110 'is less concentrated than the current concentrated in the curved bottom portion 130' of the curved bent portion 110 ' have. In addition, the present invention adopts the wire-shaped bent portion 110 to easily deform, has a small surface area per unit volume exposed to the outside, and can have a long life. Also, since the heat generating portion 120 of the plate- It is possible to collect all the advantages of a heater having a wire-shaped heating element and a heater having a flat-plate-shaped heating element.

한편, 절곡부(110)는 "∪" 또는 "∩" 형상을 갖도록 하는 것이 제작시 편리하고, 히터(100) 전체에서 균일한 온도를 발산하기 위해 바람직하다. 또한, 절곡부(110)는 고정부(150)를 사용해 히터(100)를 고정하기 쉬우면서도 제작이 용이하도록 "∨" 또는 "∧" 형상(즉, 삼각형 형상), "┗┛" 또는 "┏┓" 형상(즉, 사각형 형상), 오각형 형상, 육각형 형상 등의 모서리를 갖도록 할 수 있다. 이 외에도, 히터(100)가 절곡이 되도록 하여 단위면적당 발열양을 최대화 하면서도 제작이 용이한 목적의 범위에서라면 다양한 절곡부(110)의 형상을 채용할 수 있을 것이다.On the other hand, it is preferable that the bent portion 110 has a shape of "∪" or "∩", which is convenient for manufacturing, and is preferable for dissipating a uniform temperature throughout the heater 100. The bent portion 110 may have a shape of "∨" or "∧" (that is, a triangular shape), "┗┛", or "┏" to easily fix the heater 100 using the fixing portion 150, Quot; shape (i.e., a rectangular shape), a pentagon shape, a hexagon shape, or the like. In addition, when the heater 100 is bent to maximize the heating area per unit area, various shapes of the bent portions 110 may be employed if the heater 100 is intended to be easily manufactured.

히터(100)의 재질은 칸탈(kanthal), 칸탈 슈퍼(kanthal-super) 또는 니크롬(nichrome)일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 고온의 발열체로 이루어지며 히터(100)의 역할을 할 수 있는 범위내에서 자유롭게 변경될 수 있다. 칸탈은 철-크롬-알루미늄계 합금의 상품명으로, 높은 온도에 잘 견디고 전기저항력이 크며, 발열체로서 약 1,400℃까지 사용할 수 있다. 칸탈 슈퍼는 비금속 발열체로서 MoSi2를 포함하며, 전기로, 전기 용해로, 전자 부품의 소결로 등 금속 발열체나 저온용 탄화규소 발열체를 사용할 수 없는 초고온 분위기에서 사용하는 초고온 발열체로서 1,800℃까지 사용할 수 있다.The material of the heater 100 may be kanthal, kanthal-super, or nichrome, but is not limited thereto. The heater 100 may be formed of a high-temperature heating element, As shown in FIG. Cantal is a product name of iron-chrome-aluminum type alloy, it is resistant to high temperature, has high electric resistance, and can be used as a heating element up to about 1,400 ° C. Cantal Super is a non-metallic heating element that contains MoSi 2 and can be used at temperatures up to 1,800 ° C as an ultra-high temperature heating element used in an ultra-high temperature environment where metal heating elements such as electric furnaces, electric melting furnaces, sintering furnaces for electronic components and low temperature silicon carbide heating elements can not be used .

본 발명의 제2 실시예에 따른 히터(100')는, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 복수개의 절곡부(110) 및 복수개의 발열부(120)를 포함한다. 다만, 도 5의 (c)에 도시된 히터(100)와는 절곡부(110)의 일부가 평판 형태인 점에서 차이가 있다. 도 5의 (d)에서는 하부 절곡부(112)가 모두 평판 형태이며 발열부(120)로 기능하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 상부 절곡부(111)와 하부 절곡부(112)를 교대로 평판 형태로 형성하거나, 복수의 상부 절곡부(111) 또는 복수의 하부 절곡부(112) 중에서 랜덤하게 선택하여 평판 형태로 형성하는 등, 임의의 절곡부(110)를 평판 형태로 구성하는 것도 가능하다. 이때, 고정부(150)는 와이어 형태의 절곡부(110)에 위치시켜서 히터(100')를 고정하는 것이 바람직하다.The heater 100 'according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of bending portions 110 and a plurality of heat generating portions 120 as shown in FIG. 5 (d). However, the heater 100 shown in FIG. 5 (c) differs from the heater 100 in that a part of the bent portion 110 is in the form of a flat plate. 5D, all of the lower bent portions 112 are shown as flat plates and function as the heat generating portions 120. However, the present invention is not limited thereto, and the upper bent portions 111 and the lower bent portions 112 Alternatively, any bent portions 110 may be formed in a flat plate shape, such as a flat plate shape, or a randomly selected one of a plurality of upper bent portions 111 or a plurality of lower bent portions 112, It is also possible. At this time, it is preferable that the fixing portion 150 is positioned in the wire-shaped bent portion 110 to fix the heater 100 '.

이하에서는 본 발명의 히터(100, 100')를 제조하기 위한 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing the heaters 100 and 100 'of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터의 제조과정을 나타내는 도면이다.6 is a view illustrating a manufacturing process of a heater according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 6의 (a)를 참조하면, 와이어 형태의 발열체(101)를 준비한다. 와이어 형태의 발열체의 재질은 칸탈(kanthal) 또는 칸탈 슈퍼(kanthal-super)인 것이 바람직하다.First, referring to FIG. 6A, a wire-shaped heating element 101 is prepared. The material of the wire-shaped heating element is preferably kanthal or kanthal-super.

다음으로, 도 6의 (b)를 참조하면, 와이어 형태의 발열체(101)를 일정한 간격에 따라서 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부(120)를 형성한다. 도 6의 (b)에는 발열체(101)를 상측면에서만 압연하는 것으로 도시되어 있으나, 상측면과 하측면의 양면에서 동시에 압연을 수행하는 것도 무방하다. 한편, 후속 공정에서 발열부(120)가 형성된 발열체를 절곡하기 위해서, 특정 발열부(120)와 이에 이웃하는 발열부(120) 사이의 간격은 절곡부(110)의 길이와 동일한 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 6 (b), at least one side of the heating elements 101 in the form of a wire is rolled in a flat plate shape at regular intervals to form the heating portion 120. 6 (b) shows that the heating element 101 is rolled only on the upper side, but it is also possible to simultaneously perform rolling on both the upper side and the lower side. It is preferable that the distance between the specific heat generating portion 120 and the heat generating portion 120 adjacent to the specific heat generating portion 120 is the same as the length of the bending portion 110 in order to bend the heat generating element formed with the heat generating portion 120 in the subsequent process.

도 6의 (c)는 도 6의 (b)를 상부에서 바라본 평면도이다.6 (c) is a plan view as seen from the top of Fig. 6 (b).

다음으로, 도 6의 (d)를 참조하면, 발열부(120)가 형성된 직선 형태의 발열체를 절곡하여 복수개의 절곡부(110)를 형성한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 절곡부(110)는 특정 발열부(120)와 이에 이웃하는 발열부(120) 사이에 고정핀(140)을 두고 위에서 누르는 힘(F)을 작용하여 형성할 수 있다. 위 작업을 반복하여, 복수개의 절곡부(110)를 가지도록 할 수 있다. 이때, 절곡부(110)는 "∪" 또는 "∩" 형상, "∨" 또는 "∧" 형상, "┗┛" 또는 "┏┓" 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 등을 갖도록 형성할 수 있다. 이로써 와이어 형태의 절곡부(110)와 평판 형태의 발열부(120)를 포함하는 히터(100)의 제조를 완료할 수 있다.6 (d), a plurality of bending portions 110 are formed by bending a linear heating element having the heating portion 120 formed thereon. 7, the bent portion 110 may be formed by applying a pressing force F from above to place the fixing pin 140 between the specific heat generating portion 120 and the heat generating portion 120 adjacent to the specific heat generating portion 120 have. By repeating the above operation, a plurality of bending portions 110 can be provided. At this time, the bent portion 110 may be formed to have a shape of "∪" or "∩", a shape of "∨" or "∧", a shape of "┗┛" or "┏ ┓", a shape of pentagon, Thus, it is possible to complete the manufacture of the heater 100 including the wire-shaped bent portion 110 and the flat plate-shaped heating portion 120.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터의 제조과정을 나타내는 도면이다.8 and 9 are views showing a process of manufacturing a heater according to another embodiment of the present invention.

먼저, 히터(100)를 제조하는 방법으로, 도 8의 (a)를 참조하면, 복수개의 절곡부(110)를 포함하는 와이어 형태의 발열체(101)를 준비한다. 절곡부(110)는 "∪" 또는 "∩" 형상, "∨" 또는 "∧" 형상, "┗┛" 또는 "┏┓" 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 등을 가질 수 있다. 다음으로, 복수개의 절곡부(110)를 제외한 부분, 즉 발열부(120)를 형성할 부분(P)의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부(120)를 형성함으로써, 도 8의 (b)에 도시된 히터(100)를 제조할 수 있다.8 (a), a wire-shaped heating element 101 including a plurality of bent portions 110 is prepared. As shown in FIG. The bent portion 110 may have a shape of "∪" or "∩", a shape of "∨" or "∧", a shape of "┗┛" or "┏ ┓", a shape of pentagon, Next, at least one side of the portion excluding the plurality of bent portions 110, that is, the portion P where the heat generating portion 120 is to be formed, is rolled into a flat plate shape to form the heat generating portion 120, the heater 100 shown in FIG.

한편, 히터(100')를 제조하는 방법으로, 도 9의 (a)를 참조하면, 복수개의 절곡부(110)를 포함하는 와이어 형태의 발열체(101)를 준비한다. 절곡부(110)는 "∪" 또는 "∩" 형상, "∨" 또는 "∧" 형상, "┗┛" 또는 "┏┓" 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 등을 가질 수 있다. 다음으로, 적어도 어느 하나의 절곡부(110)를 제외한 부분(P)의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부(120)를 형성함으로써, 도 9의 (b)에 도시된 히터(100')를 제조할 수 있다. 도 9의 (b)에서는 하부 절곡부(112) 부분을 평판 형태로 압연하여 발열부(120)를 형성하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 상부 절곡부(111)와 하부 절곡부(112)를 교대로 평판 형태로 형성하거나, 복수의 상부 절곡부(111) 또는 복수의 하부 절곡부(112) 중에서 랜덤하게 선택하여 평판 형태로 형성하는 등, 임의의 절곡부(110)를 평판 형태로 압연하는 것도 가능하다.9 (a), a wire-shaped heating element 101 including a plurality of bending portions 110 is prepared. As shown in FIG. The bent portion 110 may have a shape of "∪" or "∩", a shape of "∨" or "∧", a shape of "┗┛" or "┏ ┓", a shape of pentagon, Next, at least one side of the portion P excluding the at least one bent portion 110 is rolled into a flat plate shape to form the heat generating portion 120, so that the heater 100 'shown in FIG. 9 (b) ) Can be produced. 9B, the lower bent portion 112 is rolled in the form of a flat plate to form the heat generating portion 120. However, the present invention is not limited thereto, and the upper bent portion 111 and the lower bent portion 112 Or any of the plurality of upper bent portions 111 or the plurality of lower bent portions 112 may be randomly selected and formed into a flat plate shape so that any bent portion 110 may be formed in a flat plate shape It is also possible to roll.

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.

1: 열처리 장치
15: 단열 블록
20: 챔버
30: 보트
31: 기판
100, 100': 히터
110, 110': 절곡부
120: 발열부
130, 130': 곡저부
150: 고정부1: Heat treatment apparatus
15: Insulation block
20: chamber
30: Boat
31: substrate
100, 100 ': heater
110, 110 ': bent portion
120:
130, 130 ': Song bottom
150:

Claims (12)

배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터로서,
상기 히터는,
각각 교대로 배치되어 연결되어 발열 동작을 수행하는 복수개의 절곡부 및 복수개의 발열부를 포함하며,
상기 절곡부는 와이어 형태이며,
상기 발열부는 상기 절곡부보다 넓은 폭을 가진 평판 형태인 것을 특징으로 하는 히터.A heater fixed on the inside of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus,
The heater
A plurality of bending portions and a plurality of heat generating portions alternately arranged and connected to perform a heat generating operation,
The bending portion is in the form of a wire,
Wherein the heating portion is in the form of a flat plate having a wider width than the bent portion. 제1항에 있어서,
상기 절곡부 중 적어도 어느 하나는 평판 형태인 것을 특징으로 하는 히터.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the bent portions is in the form of a flat plate. 제1항에 있어서,
상기 절곡부는 "∪" 또는 "∩" 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 히터.The method according to claim 1,
Wherein the bent portion has a shape of "?" Or "? &Quot;. 제1항에 있어서,
상기 절곡부는 "∨"또는 "∧" 형상, "┗┛" 또는 "┏┓" 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 중 어느 한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 히터.The method according to claim 1,
Wherein the bent portion has any one of a "∨" or "∧" shape, a "┗┛" or "┏ ┓" shape, a pentagon shape, and a hexagon shape. 제1항에 있어서,
상기 히터의 재질은 칸탈(kanthal), 칸탈 슈퍼(kanthal-super) 또는 니크롬(nichrome) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 히터.The method according to claim 1,
Wherein the material of the heater is one of a kanthal, a kanthal-super, and a nichrome. 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터의 제조방법으로서,
(a) 와이어 형태의 발열체를 준비하는 단계; 및
(b) 일정한 간격에 따라 상기 와이어 형태의 발열체의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부를 형성하는 단계
(c) 상기 발열체에 복수개의 절곡부를 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법.A method of manufacturing a heater fixed on an inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus,
(a) preparing a wire-shaped heating element; And
(b) rolling at least one side of the wire-shaped heating element in a flat plate shape at regular intervals to form a heating portion
(c) forming a plurality of bends in the heating element
And heating the heater. 제6항에 있어서,
상기 간격은 절곡부의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 히터의 제조 방법.The method according to claim 6,
And the interval is equal to the length of the bent portion. 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터의 제조방법으로서,
(a) 복수개의 절곡부를 포함하는 와이어 형태의 발열체를 준비하는 단계; 및
(b) 상기 복수개의 절곡부를 제외한 부분의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부를 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법.A method of manufacturing a heater fixed on an inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus,
(a) preparing a wire-shaped heating element including a plurality of bends; And
(b) rolling at least one side of the portion excluding the plurality of bent portions in a plate form to form a heat generating portion
And heating the heater. 배치식 기판 열처리 장치에서 챔버를 둘러싸는 단열부의 내측 상에 고정되는 히터의 제조방법으로서,
(a) 복수개의 절곡부를 포함하는 와이어 형태의 발열체를 준비하는 단계; 및
(b) 적어도 어느 하나의 절곡부를 제외한 부분의 적어도 일측면을 평판 형태로 압연하여 발열부를 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법.A method of manufacturing a heater fixed on an inner side of a heat insulating portion surrounding a chamber in a batch type substrate heat treating apparatus,
(a) preparing a wire-shaped heating element including a plurality of bends; And
(b) rolling at least one side of at least one of the portions excluding the bent portion in a plate form to form a heat generating portion
And heating the heater. 제6항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절곡부는 "∪" 또는 "∩" 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법.10. A method according to any one of claims 6, 8, or 9,
Wherein the bent portion has a shape of "∪" or "∩". 제6항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절곡부는 "∨" 또는 "∧" 형상, "┗┛" 또는 "┏┓" 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 중 어느 한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법. 10. A method according to any one of claims 6, 8, or 9,
Wherein the bent portion has any one of a shape of "∨" or "∧", a shape of "┗┛" or "┏ ┓", a shape of pentagon, and a shape of a hexagon. 제6항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 히터의 재질은 칸탈(kanthal), 칸탈 슈퍼(kanthal-super) 또는 니크롬(nichrome) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 히터의 제조방법.10. A method according to any one of claims 6, 8, or 9,
Wherein the material of the heater is one of a kanthal, a kanthal-super, and a nichrome.
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