專利名稱：批處理式熱處理裝置以及適用于該熱處理裝置的加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種批處理式熱處理裝置以及批處理式熱處理裝置用的加熱器，更詳 細地說，涉及一種能夠同時對多個基板的基板整個面積進行均勻熱處理，并且為了在結(jié)束 熱處理工序之后能夠迅速地冷卻熱處理裝置的腔室內(nèi)部而使冷卻用氣體流過的批處理式 熱處理裝置以及適用于該熱處理裝置的加熱器。
背景技術(shù)：
在半導體、平板顯示器以及太陽能電池的制造中使用的退火裝置，是對蒸鍍在像 硅晶片、玻璃這樣的基板上的規(guī)定薄膜進行結(jié)晶化、相變化等工序所不可缺少的進行熱處 理步驟的裝置。作為代表性的退火裝置，有在制造液晶顯示器或者薄膜型晶體硅太陽能電池時將 蒸鍍在玻璃基板上的非晶體硅結(jié)晶化為多晶硅的硅結(jié)晶化裝置。為了執(zhí)行如上所述的結(jié)晶化工序(熱處理工序)，需要有能夠?qū)π纬捎幸?guī)定薄膜 的基板進行加熱的熱處理裝置。例如，為了使非晶體硅結(jié)晶化至少需要550°C至600°C的溫度。通常，熱處理裝置具有能夠?qū)σ粋€基板進行熱處理的單片式和對多個基板進行熱 處理的批處理式。雖然單片式具有裝置的結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，但是存在生產(chǎn)率低的缺點。因 此，最近批處理式作為大量生產(chǎn)用而受到矚目。尤其是，最近隨著平板顯示器以及太陽能電池玻璃基板的尺寸大面積化，上述問 題更加受到關(guān)注。因此，需要開發(fā)一種能夠?qū)宓恼麄€面積進行均勻熱處理的批處理式 熱處理裝置。而且，以往的熱處理裝置由于在結(jié)束熱處理工序之后將基板從熱處理裝置卸載的 步驟需要較長時間，所以存在降低熱處理工序的生產(chǎn)率的問題。這種降低生產(chǎn)率的現(xiàn)象是 由于以下原因產(chǎn)生的，即，為了防止熱沖擊所導致的基板損傷，需要在結(jié)束熱處理工序之后 將腔室內(nèi)部冷卻至規(guī)定溫度以下后才可以卸載基板，因此降低腔室內(nèi)部溫度的過程需要較 長時間。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而做出的，其目的在于提供一種批 處理式熱處理裝置以及適用于該批處理式熱處理裝置的加熱器，在對多個基板同時進行熱 處理時，基板被與基板相對應的多個加熱器加熱，從而能夠?qū)逭麄€面積進行均勻熱處理。還有，本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而做出的，其目的在于提供一種批 處理式熱處理裝置以及適用于該批處理式熱處理裝置的加熱器，在結(jié)束熱處理工序之后迅 速冷卻腔室內(nèi)部，從而能夠顯著地提高制造平板顯示器或者太陽能電池等時所不可缺少的 熱處理工序的生產(chǎn)率。
為了達到所述目的，根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置，可同時對多個基板進行熱處理，各 基板通過與所述各基板相對應的多個加熱器被加熱。另外，為了達到所述目的，根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置，可同時對多個基板進行熱處 理，其包括腔室，對所述多個基板提供熱處理空間；晶舟，裝載所述多個基板并支承；以及 多個主加熱單元，沿著所述基板的層疊方向以規(guī)定間隔配置，所述主加熱單元包括多個單 位主加熱器；其中，所述基板配置在所述多個主加熱單元之間。也可以是，所述基板以安放在基板支架上的狀態(tài)被裝載到所述晶舟上。也可以是，所述多個單位主加熱器配置成與所述基板的短邊方向平行且具有規(guī)定 間隔。也可以是，任一主加熱單元的單位主加熱器配置成與所述任一主加熱單元的最鄰 接主加熱單元的單位主加熱器相對齊。也可以是，任一主加熱單元的單位主加熱器配置成與所述任一主加熱單元的最鄰 接主加熱單元的單位主加熱器相錯開。本發(fā)明的批處理式熱處理裝置還可以包括用于防止所述腔室內(nèi)部的熱損失的多 個輔助加熱單元。也可以是，所述多個輔助加熱單元包括與所述基板的短邊方向平行配置的第一輔 助加熱單元、和與所述基板的長邊方向平行配置的第二輔助加熱單元。也可以是，所述第一輔助加熱單元包括在所述主加熱單元的兩側(cè)與所述單位主加 熱器平行地配置的多個第一單位輔助加熱器，所述第二輔助加熱單元包括在所述主加熱單 元的兩側(cè)與所述單位主加熱器垂直地配置的多個第二單位輔助加熱器。也可以是，還包括用于冷卻所述腔室內(nèi)部的多個冷卻管。也可以是，所述冷卻管沿著所述基板的短邊方向配置在所述多個單位主加熱器之 間。也可以是，冷卻氣體流向所述冷卻管的內(nèi)部，并且，所述冷卻管由熱傳導率高的材 質(zhì)構(gòu)成。也可以是，還包括向所述腔室內(nèi)部供給工藝氣體的氣體供給部；以及從所述腔 室的內(nèi)部排出廢氣的氣體排出部。也可以是，所述氣體供給部包括氣體供給管，在該氣體供給管上形成有工藝氣體 流出的多個第一氣孔；所述氣體排出部包括氣體排出管，在該氣體排出管上形成有廢氣流 入的多個第二氣孔。還有，為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的加熱器適用于可同時對多個基板進行熱 處理的批處理式熱處理裝置，其中，所述加熱器包括可使冷卻用氣體流向所述加熱器內(nèi)部 的空間。另外，為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱 處理的批處理式熱處理裝置，其中，所述加熱器包括第一管；第二管，與所述第一管具有 規(guī)定間隔且圍繞所述第一管；以及發(fā)熱體，插入到所述第一管的內(nèi)部，使冷卻用氣體通過所 述第一管和所述第二管之間的空間而流過。也可以是，所述發(fā)熱體的兩端部的截面積大于中央部的截面積。也可以是，所述發(fā)熱體可以從所述第一管或所述第二管分離。
本發(fā)明涉及的加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱處理的批處理式熱處理裝 置，所述加熱器包括第一管；線圈型加熱線，纏繞在所述第一管的外周面上而設置；以及 第二管，與所述第一管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第一管，并且，使冷卻用氣體通過所述第一 管的中央空間流過。還有，為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱 處理的批處理式熱處理裝置，所述加熱器包括第一管；線圈型加熱線，纏繞在所述第一管 的外周面上而設置；第二管，與所述第一管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第一管；以及第三管， 與所述第二管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第二管，并且，使冷卻用氣體通過所述第一管的中 央空間、以及所述第二管和所述第三管之間的空間中的至少一個空間流過。也可以是，所述加熱線的間距與所述第一管上的位置無關(guān)地相同，或者根據(jù)所述 第一管上的位置而變化。也可以是，纏繞有所述線圈型加熱線的第一管可以從所述第二管或所述第三管分
1 O也可以是，在所述第三管的兩端，設有使冷卻所述第三管的冷卻水流過的第一冷 卻部。也可以是，在所述第三管的兩端，還設有使冷卻用氣體通過所述第二管和所述第 三管之間的空間流過的第二冷卻部。也可以是，所述第一冷卻部包括內(nèi)部形成有空間的第一主體；使冷卻水流入到 所述第一主體的內(nèi)部空間的冷卻水流入管；以及使流入到所述第一主體的內(nèi)部空間的冷卻 水流出的冷卻水流出管。也可以是，所述第二冷卻部包括在內(nèi)部形成有空間的第二主體；以及與所述第 二主體的內(nèi)部空間連接的氣體管，其中，所述第二主體的內(nèi)部空間與所述第二管和所述第 三管之間的空間連接。也可以是，本發(fā)明的加熱器還包括對所述加熱線供給電源的端子部；以及對所 述端子部進行絕緣的絕緣部。也可以是，本發(fā)明的加熱器還包括設置在所述第二管的端部且與所述加熱線連接 的固定帽。也可以是，所述端子部包括設置在所述第一管上且與外部的電源連接的導電管； 以及使所述導電管與所述加熱器的固定帽緊密接合的固定螺母。也可以是，所述絕緣部包括內(nèi)部形成有空間且圍繞所述端子部的絕緣帽，在所述 絕緣帽的一側(cè)形成有孔。根據(jù)本發(fā)明，裝載到腔室中的基板被與每個基板相對應的多個加熱器加熱，從而 具有能夠?qū)宓恼麄€面積均勻地進行熱處理的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠同時對多個基板進行熱處理，因此，具有提高平板顯示器 以及太陽能電池的生產(chǎn)率的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在加熱器內(nèi)部具有冷卻用氣體流過的空間，因此在結(jié)束熱 處理工序之后能夠迅速冷卻熱處理裝置的腔室內(nèi)部，從而縮短卸載基板過程所需的時間， 具有顯著地提高制造平板顯示器或者太陽能電池等時所不可缺少的熱處理工序的生產(chǎn)率 的效果。
圖1以及圖2是表示本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置結(jié)構(gòu)的立體 圖；圖3是表示本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置的基板、主加熱單元以 及輔助加熱單元的配置狀態(tài)的立體圖；圖4是表示本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置的晶舟結(jié)構(gòu)的立體圖；圖5是表示本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置的氣體供給管和氣體 排出管結(jié)構(gòu)的立體圖；圖6是表示圖5的氣體供給管結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7和圖8是本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置的單位主加熱器的排 列狀態(tài)的示意圖；圖9是表示本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖10和圖11是表示本發(fā)明的另一實施例涉及的加熱器結(jié)構(gòu)的截面立體圖以及截 面圖；圖12是表示本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器端部上設置有第一冷卻部以及第二 冷卻部、端子部以及絕緣部的狀態(tài)的示意圖；圖13是表示在本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器端部設置的第一冷卻部以及第二
冷卻部結(jié)構(gòu)的分解立體圖14是表示在本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器端部設置的端子部以及絕緣部結(jié)構(gòu)的分解立體圖15、圖16以及圖17是表示本發(fā)明的一實施例涉及的導電管結(jié)構(gòu)的示意圖18以及圖19是表示本發(fā)明的一實施例涉及的第一保護螺母結(jié)構(gòu)的示意圖20、圖21以及圖22是本發(fā)明的一實施例涉及的第二保護螺母結(jié)構(gòu)的示意圖23、圖M以及圖25是表示本發(fā)明的一實施例涉及的絕緣帽結(jié)構(gòu)的示意圖沈以及圖27是表示本發(fā)明的另一實施例涉及的加熱器結(jié)構(gòu)的剖視立體圖以及剖視圖。
附圖標記
1 熱處理裝置；10 基板；
12:支架；100 腔室；
102 框架；104 門；
106 蓋子；108 晶舟；
120 主加熱單元；140a 第一輔助加熱單元；
140b 第二輔助加熱單元；150a 第一單位輔助加熱器；
150b 第二單位輔助加熱器； 160 氣體供給管；
170 氣體排出管；180 冷卻管；
200 單位主加熱器；200a、200b 加熱器；
220a,220b 第一管；240a,240b 第二管；
260 第三管；280 固定帽；
8
300第一冷卻部；310 第一主體；
320冷卻水流入管；330 冷卻水流出管
340法蘭;400 冷卻部；
410第二主體；420 氣體管；
500端子部；510,510b 導電管；
520第一固定螺母；530 第一保護螺母
540第二保護螺母；600 絕緣部；
610絕緣帽；620 孔；
630第二固定螺母。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的構(gòu)成。圖1以及圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置1結(jié)構(gòu)的 立體圖。在圖1以及圖2中，為了方便概略示出了單位主加熱器200的外形，而示出在批處 理式熱處理裝置1中的單位主加熱器200的配置狀態(tài)。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置1的基板10、主加 熱單元120以及輔助加熱單元140的配置狀態(tài)的立體圖。首先，裝載到批處理式熱處理裝置1上的基板10的材質(zhì)不受特別限定，可以加 載玻璃、塑料、聚合物、硅晶圓、不銹鋼等各種材質(zhì)的基板10。下面，采用在像液晶顯示器 (LCD)、有機液晶顯示器(OLED)這樣的平板顯示器、薄膜型硅太陽能電池領(lǐng)域中最常用的 長方形形狀的玻璃基板來進行說明。參照圖1，批處理式熱處理裝置1包括提供熱處理空間的長方體形狀的腔室100和 支承腔室100的框架102構(gòu)成。腔室100以及框架102的材質(zhì)優(yōu)選為不銹鋼，但并不限定 于此。在腔室100的一側(cè)設置有為了將基板10裝載到腔室100中而向上下方向開閉的 門104。在門104敞開的狀態(tài)下，可以利用像傳輸臂這樣的基板裝載裝置(未圖示)將基 板10裝載到腔室100中。另一方面，在結(jié)束熱處理之后，通過門104能夠從腔室100卸載 基板10。門104的材質(zhì)優(yōu)選為不銹鋼，但并不限定于此。為了修理以及替換設置在腔室100內(nèi)部的例如晶舟108、氣體供給管160以及氣體 排氣管170等，在腔室100的上側(cè)可開閉地設置有蓋子106。蓋子106的材質(zhì)優(yōu)選為石英， 但并不限于此。在腔室100的內(nèi)部設置有用于直接加熱基板10的主加熱單元120、用于防止腔室 100內(nèi)部的熱損失的輔助加熱單元140、和用于在結(jié)束熱處理之后迅速冷卻腔室100內(nèi)部的 冷卻管180。參照圖2，主加熱單元120包括與基板10的短邊方向平行且具有規(guī)定間隔的單位 主加熱器200。單位主加熱器200 —般為長度長的棒狀的加熱器，是在石英管的內(nèi)部插入有 發(fā)熱體并且通過設置在兩端的端子連接外部電源而發(fā)熱的構(gòu)成主加熱單元120的單位體。 在本實施例中主加熱單元120由14個單位主加熱器200構(gòu)成，但構(gòu)成主加熱單元120的單 位主加熱器200的個數(shù)是可以根據(jù)裝載到腔室100中的基板10的大小來進行多種變更。
主加熱單元120沿著基板10的層疊方向按規(guī)定間距配置多個。基板10配置在多 個主加熱單元120之間。在本實施例中，具有3個基板10配置在4個主加熱單元120之間 的結(jié)構(gòu)，但主加熱單元120的個數(shù)是可以根據(jù)裝載到腔室100中的基板10的個數(shù)來進行多 種變更?；?0優(yōu)選配置在主加熱單元120之間的中央。并且，優(yōu)選將基板10和主加熱 單元120之間隔開，以使基板輸送裝置的傳輸臂將基板10裝載到腔室100中時其動作不受 妨礙的程度。如上所述，在批處理式熱處理裝置10的基板10的上部以及下部上設置有能夠覆 蓋基板10的整個面積的、由14個單位主加熱器200構(gòu)成的主加熱單元120，因此，基板10 的整個面積通過28個單位主加熱器200均勻地受熱，從而能夠?qū)崿F(xiàn)均勻熱處理。而且，參照圖2，輔助加熱單元140包括沿著基板10的短邊方向平行配置的第一輔 助加熱單元140a和沿著基板10的長邊方向配置的第二輔助加熱單元140b。第一輔助加熱單元140a包括在主加熱單元120的兩側(cè)與單位主加熱器200平行 配置的多個第一單位輔助加熱器150a。在本實施例中，第一輔助加熱單元140a為了能夠形 成像主加熱單元120那樣的行，在4個主加熱單元120的兩側(cè)分別設置一個，由共計8個第 一輔助加熱器150a構(gòu)成。但是，構(gòu)成第一輔助加熱單元140a的第一單位輔助加熱器150a 的個數(shù)是可以根據(jù)設置在腔室100中的主加熱單元120的個數(shù)來進行多種變更。另一方面， 為了提高輔助加熱單元的設置效果，第一輔助加熱單元140a可以由在4個主加熱單元120 兩側(cè)分別配置2個的共計16個第一單位輔助加熱器150a構(gòu)成。第二輔助加熱單元140b包括在主加熱單元120的兩側(cè)與單位主加熱器200垂直 配置的多個第二單位輔助加熱器150b。在本實施例中，為了使單位加熱單元120配置在構(gòu) 成第二輔助加熱單元140b的多個第二單位輔助加熱器150b之間，第二輔助加熱單元140b 由在4個單位加熱單元120兩側(cè)分別配置1個的共計10個第二單位輔助加熱器150b構(gòu)成。 但是，構(gòu)成第二輔助加熱單元140b的第二單位輔助加熱器150b的個數(shù)是可以根據(jù)設置在 腔室100中的主加熱單元120的個數(shù)來進行多種變更。主加熱單元120優(yōu)選配置在第二輔 助加熱單元140b之間的中央。第一單位輔助加熱器150a和第二單位輔助加熱器150b優(yōu)選使用與如上所述的單 位主加熱器器200相同的、長度較長的普通棒狀加熱器。如上所述，在批處理式熱處理裝置1的主加熱單元120的4個外周部上設置有由 8個第一單位輔助加熱器150a構(gòu)成的第一輔助加熱單元140a、和由10個第二單位輔助加 熱器150b構(gòu)成的第二輔助加熱單元140b。因此，主加熱單元120的4個外周部能夠從18 個單位輔助加熱器150a、150b受熱，從而防止主加熱單元120的4個外周部與外部環(huán)境接 觸時不可避免地發(fā)生的腔室100內(nèi)部的熱損失。在圖3中示出了如上所述的批處理式熱處理裝置1上配置有基板10、主加熱單元 120以及輔助加熱單元140的狀態(tài)。但是，在圖3中僅示出了在4個主加熱單元120的兩側(cè) 分別配置有2個第一單位輔助加熱器150a的情況。另外，參照圖2，冷卻管180配置在構(gòu)成主加熱單元120的每個單位主加熱器200 之間。在本實施例中，冷卻管180設置在構(gòu)成4個主加熱單元120的56個單位主加熱器 200之間，共計設置有52個，但是，冷卻管180的個數(shù)可以根據(jù)設置在腔室100中的主加熱單元120以及單位主加熱器200的個數(shù)來進行多種變更。而且，冷卻管180不需要一定配 置在每個單位主加熱器200之間，只要能夠適當?shù)乩鋮s腔室100的內(nèi)部，也可以省略在部分 單位主加熱器200之間設置冷卻管180。如上所述，在批處理式熱處理裝置1上設置有冷卻管180，因此，在結(jié)束熱處理之 后，腔室100內(nèi)部的熱量通過冷卻管180傳遞到腔室100外部，從而能夠迅速冷卻腔室100 內(nèi)部。由于只有在結(jié)束熱處理之后腔室100內(nèi)部冷卻至規(guī)定溫度以下才能夠進行基板10 的卸載作業(yè)，因此如果通過冷卻管180的動作能夠迅速冷卻腔室100的內(nèi)部，則能夠大幅提 高平板顯示器以及太陽能電池的生產(chǎn)率。冷卻管180的材質(zhì)優(yōu)選為高導熱率的銅、不銹鋼。將冷卻用氣體或者冷卻用液體 供給至冷卻管180的內(nèi)部。冷卻用氣體可以使用空氣、氦氣、氮氣、氬氣。冷卻用液體可以 使用水。冷卻用氣體或者冷卻用液體的溫度優(yōu)選為常溫，但可以根據(jù)需要使用冷卻至常溫 以下的氣體或液體。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置1的晶舟108結(jié)構(gòu) 的立體圖。參照圖4，在腔室100的內(nèi)部設置有用于支承裝載到腔室100中的基板10的多個 晶舟108。晶舟108優(yōu)選設置成支承基板10的長邊側(cè)。在本實施例中，在基板10的兩長邊 側(cè)分別設置3個晶舟108、共計6個，而且為了穩(wěn)定支承基板10支承可以設置其以上的個 數(shù)，還可以根據(jù)基板10的大小進行多種變更。晶舟108的材質(zhì)優(yōu)選為石英。而且，參照圖4，基板10優(yōu)選以搭載在支架12上的狀態(tài)裝載到晶舟108上。在熱 處理過程中，如果熱處理溫度達到玻璃基板的軟化(softening)溫度時，則因基板自身的 重量發(fā)生基板向下方向彎曲現(xiàn)象，特別是這種彎曲現(xiàn)象隨著基板的大面積化而成為更大的 問題。為了解決這種問題將基板10搭載在支架12上的狀態(tài)下進行熱處理。圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置1的氣體供給管 160和氣體排出管170結(jié)構(gòu)的立體圖，圖6是表示圖5的氣體供給管160結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖所示，在腔室100內(nèi)分別設置有多個棒狀氣體供給管160和棒狀氣體排出管 170，其中，在該氣體供給管160上形成有多個為了將用于形成熱處理氛圍的氣氛氣體供給 至腔室100內(nèi)部而排出氣氛氣體的第一氣孔162，在該氣體排出管170上形成有多個在熱處 理氣氛形成中所使用的廢氣流入的第二氣孔(未圖示)。優(yōu)選將氣體供給管160和氣體排 出管170相向地設置在基板10的長邊側(cè)。熱處理氣氛形成用氣體使用氮氣、氬氣等。在本實施例中，分別設置4個氣體供給管160和氣體排出管170，但是氣體供給管 160和氣體排出管170的個數(shù)可以根據(jù)基板10的大小來進行多種變更。形成在氣體供給管160上的第一氣孔162的位置盡量與基板10接近，以便所噴射 的氣氛氣體能夠直接與基板10接觸。因此，優(yōu)選第一氣孔162的個數(shù)與裝載到腔室100中 的基板10的個數(shù)相同。形成在氣體排出管170上的第二氣孔(未圖示)也一樣。圖7和圖8是根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的批處理式熱處理裝置1的單位主加熱 器200的排列狀態(tài)的圖。在本發(fā)明中，根據(jù)需要可以將主加熱單元120之間的單位主加熱 器200的排列進行多種變更。圖7是參照圖1和圖2進行說明的本實施例所采用的主加熱單元120之間的單位 主加熱器200的排列狀態(tài)的示意圖。如圖所示，構(gòu)成某一個主加熱單元120a的單位主加熱器200可以配置成與相鄰于該主加熱單元120a的、構(gòu)成主加熱單元120b的單位主加熱器 200相對齊。另一方面，參照圖8，構(gòu)成某一個主加熱單元120a的單位主加熱器200可以配置成 與相鄰于該主加熱單元120a的、構(gòu)成主加熱單元120b的單位主加熱器200相錯開。例如， 在圖8中，構(gòu)成主加熱單元120a的單位主加熱器200排列在構(gòu)成主加熱單元120b的單位 主加熱器200之間的中間位置上。如圖8所示，通過改變主加熱單元120之間的單位主加 熱器200的排列狀態(tài)，能夠更加均勻地對裝載到腔室100內(nèi)的基板10的整個面積實施熱處 理。下面，參照
根據(jù)本發(fā)明的批處理式熱處理裝置1的動作如下。首先，如圖1所示，作業(yè)者將設置在腔室100 —側(cè)的門104向下部移動并打開。之后，將基板10搭載在支架12上的狀態(tài)安放到基板輸送裝置的傳輸臂(未圖示) 的上部面上，并移動傳輸臂將基板裝載到腔室100內(nèi)部。裝載到腔室100內(nèi)部的基板10，如圖4所示，依次層疊到設置在腔室100內(nèi)部的晶 舟108上。在本實施例中，3個基板10層疊到晶舟108上。隨后，在晶舟108上層疊完基板10之后，將門104向上部移動使腔室100的內(nèi)部 與外部環(huán)境隔離，然后對主加熱單元120連接電源，從而能夠進行對基板10的熱處理。設置在腔室100內(nèi)的4個主加熱單元120，在基板10的上部和下部隔開規(guī)定距離 的位置而設置，并且每個主加熱單元120由具有規(guī)定間隔而配置的14個單位主加熱器200 構(gòu)成，因此對基板10的整個面積均勻地加熱從而能夠進行均勻的熱處理。另一方面，啟動設置在主加熱單元120的4個外周部上的第一輔助加熱單元140a 和第二輔助加熱單元140b，防止在進行熱處理工序中可能發(fā)生的腔室100內(nèi)部的熱損失。 由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對基板10整個面積的更加均勻的熱處理。實際上在進行熱處理之前，將腔室100內(nèi)部形成熱處理氣氛。為此，通過氣體供給 管160向腔室100內(nèi)部供給氮氣或者氬氣這樣的氣氛氣體。使用于形成熱處理氣氛的廢氣 通過與氣體供給管160相向設置的氣體排出管170排出到腔室100外部。如果熱處理工序結(jié)束，則迅速冷卻腔室100內(nèi)部。為此，通過冷卻管180使如氦氣、 氮氣、氬氣等冷卻用氣體流向腔室100內(nèi)部。冷卻用氣體貫通腔室100內(nèi)部流過的同時吸 收腔室100內(nèi)部的熱量，從而使腔室100內(nèi)部的溫度急劇下降。由此，在結(jié)束熱處理工序之 后在較快時間內(nèi)能夠進行基板10的卸載作業(yè)，從而能夠提高熱處理工序的生產(chǎn)率。最后，如果腔室100內(nèi)部的溫度下降至適當水平，則打開門104并利用傳輸臂從腔 室100卸載基板10，從而最終結(jié)束熱處理工序。具有如上構(gòu)成的批處理式熱處理裝置中，構(gòu)成主加熱單元120的單位主加熱器 200(下面稱為“加熱器”)可構(gòu)成如下。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器200結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖所示， 加熱器200形成為具有規(guī)定長度的棒狀。參照圖9，加熱器200由發(fā)熱體202和蓋子204構(gòu) 成。發(fā)熱體200接受外部的電源而產(chǎn)生對基板10的熱處理所需的熱量。發(fā)熱體202的材質(zhì) 優(yōu)選為鉻鋁鈷耐熱鋼(kanthal)。蓋子204保護發(fā)熱體202，蓋子204的材質(zhì)優(yōu)選為石英。另外，第一單位輔助加熱器150a和第二輔助加熱器150b可以具有與如圖9所示 的加熱器200相同的形狀及結(jié)構(gòu)。
圖10和圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例涉及的加熱器200a結(jié)構(gòu)的截面立 體圖以及截面圖。在圖10和圖11中，由于加熱器200a的兩端部側(cè)的形狀以及結(jié)構(gòu)相同， 因此為了方便僅圖示了加熱器200a的一端部側(cè)。如圖所示，加熱器200a整體上具有長度較長的棒狀，但并不限定于此，可根據(jù)加 熱器所適用的批處理式熱處理裝置的樣式進行多種變化。參照圖10和圖11，加熱器200a包括具有規(guī)定長度的第一管220 ；第二管M0，具 有規(guī)定長度且圍繞在第一管220的外部；第三管沈0，具有規(guī)定長度且圍繞在第二管240的 外部；以及線圈型加熱線270，以規(guī)定間隔纏繞設置在第一管220的外周面上。由于第一管220、第二管MO以及第三管260均適用于熱處理裝置，因此第一管 220、第二管MO以及第三管沈0的材質(zhì)優(yōu)選為熔點較高的材質(zhì)，例如石英。第一管220、第二管MO以及第三管260的長度優(yōu)選全部相同。但是，如圖所示，為 了與后述的端子部500的導電管510連接，第一管220的長度可以比第二管MO以及第三 管260的長度長出導電管510長度。而且，第一管220、第二管MO以及第三管260優(yōu)選均 具有同軸。但是，根據(jù)需要也可以將加熱器構(gòu)成為第一管220和第二管240具有同軸，而第 三管沈0與第一管220和第二管240不具有同軸。S卩，可以使構(gòu)成加熱器200a的第一管220、第二管M0、第三管沈0的中心軸一致 形成，但是由于在加熱器200a的動作途中有可能發(fā)生第一管220以及第二管240下垂，根 據(jù)下垂程度第一管220或者第二管240可能會破損，因此為了防止破損，優(yōu)選使第二管240 位于低于第三管沈0中心的下部，以便在動作過程中發(fā)生下垂時能夠與第三管260接觸并 被支承。第一管220優(yōu)選外徑大致為10mm，內(nèi)徑大致為6mm，厚度為2mm左右。第一管220 其自身具有中間空的空間224。在第一管220的外周面上以線圈形式纏繞著相當于發(fā)熱體的加熱線270。加熱線 270的材質(zhì)優(yōu)選為鎳或者鉻鋁鈷耐熱鋼中的任一種。鉻鋁鈷耐熱鋼的主要成分為鐵，屬于電阻較大的合金，可加工成線材作為發(fā)熱體 等使用。該鉻鋁鈷耐熱鋼屬于鐵-鉻-鋁系，標準成分為鉻23 %、鋁6 %，除此之外含有2 % 的鈷。加熱線270的直徑優(yōu)選具有0. 6mm至0. 8mm的范圍。將加熱線270纏繞到第一管220上時，加熱線270的間距與發(fā)熱量有關(guān)系。即，加 熱線270的間距較小的區(qū)域與間距較大的區(qū)域相比發(fā)熱量較大。為了均勻地加熱基板，需 要在加熱器220a整個面積上的發(fā)熱量一定，為此，與第一管220上的位置無關(guān)加熱線270 的間距最好都相同。但是，根據(jù)需要，加熱線270的間距可根據(jù)第一管220上的位置進行改 變。例如，與第一管220的中心側(cè)相比縮小端部側(cè)上的加熱線270的間距(即，加大端部側(cè) 上的發(fā)熱量)，從而能夠補充由于加熱器200a的端部側(cè)與外部環(huán)境接觸而發(fā)生的熱損失。為了防止加熱線270脫離，可以設置固定帽觀0。固定帽觀0結(jié)構(gòu)將后述。第二管240設置成與第一管220具有一定的間距且圍繞著第一管220的形狀。第 二管240優(yōu)選外徑大致為18mm，內(nèi)徑大致14mm，厚度2mm左右。第三管260設置成與第二管240具有一定的間距且圍繞著第二管240的形狀。第 三管260優(yōu)選外徑大致為30mm，內(nèi)徑大致22mm，厚度4mm左右。在第二管240和第三管260
13之間形成有具有大致2mm左右間隔的空的空間沈4。在第一管220的端部上設置有導電管510，以便能夠?qū)p繞在第一管220的外周面 上的加熱線270接通電源。加熱線270通過導電管510與外部電源(未圖示)間的連接方 式不進行特別限定，省略對其詳細說明。另一方面，優(yōu)選加熱器200a以容易地將纏繞有加熱線270的第一管220從第二管 240或者第三管260可拆裝的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點，即，在使用加熱器200a的過 程中發(fā)生加熱線270斷線等問題時，將安裝在熱處理裝置上的加熱器200a中只分離纏繞有 加熱線270的第一管220進行修理或替換，從而能夠簡單地修理或替換發(fā)生故障的加熱器 200a。另外，加熱器200a雖然以第一管220、第二管MO以及第三管260為基本構(gòu)成，但 并不限定于此，為了簡化整個結(jié)構(gòu)也可以省略第三管260而構(gòu)成。只有由第一管和第二管 構(gòu)成的加熱器的結(jié)構(gòu)將后述。如上所述，加熱器200a包括冷卻用氣體可以在加熱器200a內(nèi)部流過的空間224、 2640因此，在熱處理裝置1中的熱處理工序結(jié)束之后，使冷卻用氣體經(jīng)過加熱器200a的空 間224 J64，從而迅速降低加熱器200a自身的溫度的同時能夠迅速降低腔室內(nèi)部的溫度。 其結(jié)果，能夠縮短在熱處理工序結(jié)束之后為了卸載基板10需要將腔室內(nèi)部的溫度降低至 規(guī)定溫度以下而所需的時間，從而能夠大幅提高制造平板顯示器以及太陽能電池所不可缺 少的熱處理工序的生產(chǎn)率。而且，為了冷卻加熱器200a可以設置第一冷卻部300、第二冷卻部400。另外，為 了加熱器200a的動作而可以設置端子部500以及絕緣部600。圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器200a的端部上設置有第一冷卻 部300以及第二冷卻部400、端子部500以及絕緣部600的示意圖；圖13是表示設置在根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器端部上的第一冷卻部 300以及第二冷卻部400結(jié)構(gòu)的分解立體圖。首先，固定帽280可以設置在第二管MO的兩端部上。固定帽觀0防止纏繞在第 一管220的外周面上的加熱線270滑落。固定帽280形成為具有規(guī)定長度的圓筒狀。固定帽觀0以環(huán)狀形成，其具有在一 端內(nèi)側(cè)插入第二管240之后能夠與其緊貼，且另一端能夠封閉形成在第一管220和第二管 240之間的空間244的大小。將固定帽280設置在第二管240的端部，則纏繞在第一管220 的外周面上的加熱線270的一端與固定帽280接觸且移動受阻，從而無法從第一管220和 第二管240之間脫落至外部。固定帽280優(yōu)選由不銹鋼(SUQ材質(zhì)形成，以便將從外部接通的電源能夠與固定 帽280接觸的加熱線270接通。第一管220通過固定帽觀0的中央并向外部延伸，所延伸部分的外周上形成有螺 紋，使與后述的端子部500容易連接。第一冷卻部300冷卻加熱器200a的端部。第一冷卻部300利用冷卻水冷卻加熱 器200a的端部，即冷卻構(gòu)成加熱器200a的第三管沈0的端部，從而能夠防止第三管260被 熱損傷。第二冷卻部400使冷卻氣體流入到形成在第二管240和第三管260之間的空間中。冷卻用氣體可以使用空氣、氦氣、氮氣、氬氣。冷卻用氣體的溫度優(yōu)選為常溫，但是，根 據(jù)需要也可以使用冷卻至常溫以下的氣體。第一冷卻部300以及第二冷卻部400可以相同地設置在構(gòu)成加熱器200a的第三 管沈0的兩端上。下面，說明第一冷卻部300的結(jié)構(gòu)。第一冷卻部300利用由外部供給的冷卻水冷卻第三管沈0的端部。第一冷卻部 300設置在構(gòu)成加熱器200a的第三管沈0的兩端部上。第一冷卻部300可以由第一主體310和設置在第一主體310的一側(cè)上的冷卻水流 入管320以及冷卻水流出管330構(gòu)成。第一主體310接受從外部供給的冷卻水。在第一主體310的內(nèi)部形成有規(guī)定的空 間。第一主體310形成為環(huán)狀，為了使其通過后述的法蘭340固定在腔體100上，其外周直 徑與法蘭340的內(nèi)周直徑相當，，而第一主體310的內(nèi)周直徑與第三管沈0的外周直徑相 當。由于第一主體310的一端緊貼在腔室100的外壁上，因此優(yōu)選在緊貼腔室100的 面上配置0型環(huán)312以防止氣體泄漏等。冷卻水流入管320以及冷卻水流出管330能夠使冷卻水流入以及流出第一主體 310內(nèi)部空間，從而冷卻第三管260的端部。冷卻水流入管320以及冷卻水流出管330可以 對第一主體310的中心軸隔開規(guī)定角距離而設置。在設置有第一冷卻部300的加熱器200a的兩端部上可以設置有第二冷卻部400， 以使冷卻用氣體流向加熱器200a的第二管240和第三管260之間的空間沈4。下面，說明第二冷卻部400的結(jié)構(gòu)。第二冷卻部400由環(huán)狀的第二主體410和氣體管420構(gòu)成，其中，該第二主體410 的內(nèi)部形成有空間，該氣體管420設置在第二主體410的一側(cè)，且與在第二主體410內(nèi)部形 成的空間連接。第二主體410的一端敞開，以便能夠與在第二管240和第三管260之間形成的空 間264相通。因此，通過氣體管420流入的冷卻用氣體通過第二主體410能夠流入到在第 二管240和第三管260之間形成的空間沈4中，而且冷卻之后再通過第二主體410向外部 排出。第二冷卻部400分別設置在第三管260的兩端，因此，通過設置在第三管260的一 端上的第二冷卻部400的氣體管420供給冷卻用氣體時，冷卻用氣體經(jīng)過在第二管240和 第三管260之間形成的空間264之后，可再經(jīng)過設置在第三管260另一端上的第二冷卻部 400的排氣管420排出。下面，說明第一冷卻部300以及第二冷卻部400的設置過程。第一冷卻部300可以通過法蘭340緊貼在腔室100的外部面上并被固定。此時， 優(yōu)選使第一冷卻部300能夠容易固定在腔室100外壁上的方式。因此，為了通過法蘭340 容易固定第一冷卻部300，優(yōu)選使法蘭340的一端與第一主體310的一端相互卡住的結(jié)構(gòu)。法蘭340可以緊貼在腔室100外壁上的狀態(tài)下用螺栓固定在腔室100外壁上。只 要能夠?qū)⒌谝焕鋮s部300牢固地固定在腔室100外部上，法蘭340與腔室100的固定方式 除了螺栓固定方式之外，還可以采用多種方法。
為了在第一冷卻部300通過法蘭340固定在腔室100的狀態(tài)下使第一冷卻部300 和第三管沈0的固定狀態(tài)變得牢固，可以在形成于第一主體310和第三管260之間的空間 內(nèi)配置套圈(collar) 350、以及配置在套圈350兩端的0型環(huán)352，而且在套圈350的一端 可以配置加熱器蓋子360。套圈350以及0型環(huán)352封閉第一主體310和第三管260之間可能產(chǎn)生的縫隙， 從而能夠防止氣體流入腔室100內(nèi)部，因此，能夠容易維持腔室100內(nèi)部的真空狀態(tài)。加熱器蓋子360能夠使第三管260和第一主體310的固定變得牢固。加熱器蓋子 360可以螺栓固定在第一主體310的一端上。為了加固加熱器蓋子360的固定狀態(tài)，套圈 350和加熱器蓋子360的外周直徑優(yōu)選以緊貼在第一主體310內(nèi)周面的程度形成。設置第一冷卻部300之后，將第二主體410設置在通過固定帽280延伸的第一管 220端部上，并且在第一管220的端部螺絲連接后述的端子部500，而且所連接的端子部500 緊貼在第二主體410的一端上，從而固定第二冷卻部400。為了固定第二冷卻部400，加熱 器蓋子360和第二主體410也優(yōu)選螺栓連接。下面，說明端子部500和絕緣部600的設置過程。圖14是表示設置在根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的加熱器200a端部上的端子部 500以及絕緣部600結(jié)構(gòu)的分解立體圖。說明端子部500結(jié)構(gòu)。端子部500可以由導電管510和第一固定螺母520構(gòu)成。圖15、圖16以及圖17是根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的導電管510結(jié)構(gòu)的示意圖。參照圖15、圖16以及圖17，導電管510的一端與固定帽觀0的端部接觸，并且與 外部電源線連接。導電管510可以與第一管220的端部螺絲連接。為了容易使固定帽觀0 接通電源，導電管510可以由與固定帽觀0 —樣的SUS材質(zhì)形成。與導電管510連接的電 源線可以通過焊接與導電管510的一側(cè)連接，也可以通過使電源線的端部位于后述的第一 固定螺母520和導電管510之間來連接。為了能夠維持導電管510與固定帽觀0的連接狀態(tài)，第一固定螺母520按壓導電 管510的一端。第一固定螺母520與第一管220的端部螺絲接合。第一固定螺母520可以 由石英材質(zhì)形成。由于第一固定螺母520與一般螺母具有相同結(jié)構(gòu)，因此省略對其詳細圖
7J\ ο圖18以及圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的第一保護螺母530結(jié)構(gòu)的示 意圖。而且，圖20、圖21以及圖22是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的第二保護螺母MO 結(jié)構(gòu)的示意圖。第一保護螺母530以及第二保護螺母540在將導電管510結(jié)合在第一管220的端 部的狀態(tài)下，可以防止受到外部沖擊使得導電管510或第一管220受損傷。第一保護螺母 530以及第二保護螺母540可以設置在固定帽280和絕緣帽610之間并圍繞導電管510的 外部。優(yōu)選設置絕緣部600，以便防止從給加熱線270提供電源而設置的端子部500漏電 或者其他的導電體與端子部接觸。說明絕緣部600結(jié)構(gòu)。絕緣部600可以包括絕緣帽610以及第二固定螺母630而構(gòu)成。
圖23、圖M以及圖25是表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例涉及的絕緣帽610結(jié)構(gòu)的示意圖。參照圖23、圖M以及圖25，絕緣帽610起到使接通到導電管510的電源與外部絕 緣的作用。導電管510和第一固定螺母520與第一管220的端部連接之后，絕緣帽610可 以與第一管220的端部螺絲接合。此時，優(yōu)選使導電管510和第一固定螺母520位于在絕 緣帽610的內(nèi)部形成的空間里，且其內(nèi)周面與導電管510和第一固定螺母520隔開。在絕緣帽610的一側(cè)形成有孔620，可使對絕緣帽610內(nèi)部的導電管510提供電源 的電源線通過。絕緣帽610優(yōu)選利用石英制作。在絕緣帽610設置到第一管220上之后，第二固定螺母630能夠維持絕緣帽610 的連接狀態(tài)。第二固定螺母630可以設置在第一管220的終端部。具有如上構(gòu)成的第一冷卻部300以及第二冷卻部400、端子部500以及絕緣部600 可以進行如下動作。利用多個加熱器200a加熱裝載到腔室100中的基板進行熱處理。為了使加熱器 200a發(fā)熱而供電的電源通過端子部500給加熱器200a的加熱線270供電，從而使加熱器 200a的動作可持續(xù)進行，而且通過絕緣部600能夠防止電源供電過程中電源漏電現(xiàn)象。啟動加熱器200a進行熱處理的過程中，利用設置在加熱器200a的兩端上的第一 冷卻部300，使冷卻水流入到加熱器200a的兩端，從而冷卻加熱器200a的端部。在結(jié)束熱處理工序之后，利用設置在加熱器200a兩端上的第二冷卻部400使冷卻 用氣體通過加熱器200a內(nèi)的空間264而流過，則可迅速降低加熱器200a自身的溫度，進而 能夠迅速降低腔室100內(nèi)部的溫度。因此，根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置1和加熱器200a能夠 縮短熱處理工序結(jié)束之后為了卸載基板10需要將腔室100內(nèi)部的溫度降低到規(guī)定溫度以 下而所需的時間，從而能夠大幅提高制造平板顯示器以及太陽能電池時所不可缺少的熱處 理工序的生產(chǎn)率。另一方面，由于持續(xù)使用加熱器200a可能在第一管220、第二管240或者第三管 260中的某一個管發(fā)生損壞。為了繼續(xù)進行熱處理需要替換損壞的管，通過如下步驟進行替 換。替換第一管220和第二管MO的情況如下。首先，拆開絕緣部600。然后，設置在第一管220的端部上的端子部500由于導電 管510與第一管220螺絲連接，因此，除去第一管220兩端的導電管510來解除對第一管 220的固定，則可以替換第一管220。之后，拆開固定帽280和第二冷卻部400，則可以分離 第二管M0。如上所述，將在第一管220或第二管MO中需要替換的管更換為新管之后，按 照上述拆開的逆順序組裝即可。替換第三管沈0的情況如下。首先，為了替換第一管220和第二管240而除去端子部500以及第二冷卻部400 的步驟與上述相同，因此省略詳細說明。在端子部500以及第二冷卻部400被除去的狀態(tài)下，對第三管260端部的固定也 被解除，因此，在此狀態(tài)下拆開套圈350、0型環(huán)352以及加熱器蓋子360，則可以將第三管 260更換為新管。在替換第三管沈0的作業(yè)時，也可以使用拆開將第一主體310固定在腔 室100的法蘭340的方法，但是由于將法蘭340再次設置到腔室100兩端時將法蘭340排列在一條直線上的作業(yè)需要較長時間，因此最好不要拆開法蘭340。將第三管260更換成新管之后，按照上述拆開順序的逆順序進行組裝而完成加熱 器 200a。因此，本發(fā)明的加熱器200a在構(gòu)成加熱器200a的管中某一個受到損傷的情況下， 可以只替換受到損傷的那個管，因此加熱器的修理以及管理變得容易。圖沈以及圖27是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例涉及的加熱器200b結(jié)構(gòu)的截面 立體圖以及截面圖。作為參考，在圖26和圖27中，由于加熱器200b的兩端部側(cè)的形狀以 及結(jié)構(gòu)相同，因此為了方便僅圖示了加熱器200b的一端部側(cè)。如圖所示，加熱器200b整體上為長度長的棒狀，但并不限定于此，可以根據(jù)加熱 器所適用的批處理式熱處理裝置的樣式進行多種變化。參照圖沈和圖27，加熱器200b包括具有規(guī)定長度的第一管220b、具有規(guī)定長度 且圍繞第一管220b的第二管MOb、插入到第一管220b內(nèi)部的發(fā)熱體270b。 由于第一管220b以及第二管MOb均適用于熱處理裝置，因此第一管220b以及第 二管MOb的材質(zhì)優(yōu)選由熔點高的材質(zhì)例如石英構(gòu)成。第一管220b以及第二管MOb的長度實質(zhì)上均相同，并且優(yōu)選第一管220b以及第 二管MOb同軸。第一管220b優(yōu)選外徑大致10mm、內(nèi)徑大致6mm、厚度2mm左右。第二管 240b設置成與第一管220b具有一定的間隔且圍繞第一管220b的形狀。第二管MOb優(yōu)選 外徑大致18mm、內(nèi)徑大致14mm、厚度2mm左右。在第一管220b和第二管MOb之間，形成具 有大致2mm左右間隔的空出的空間M6b。在第一管220b的內(nèi)部插入有發(fā)熱體270b。發(fā)熱體270b優(yōu)選具有棒狀，但并不限 定于此。發(fā)熱體270b的材質(zhì)優(yōu)選為鉻鋁鈷耐熱鋼。將發(fā)熱體270b插入到第一管220b時，優(yōu)選使第一管220b的內(nèi)周面與發(fā)熱體270b 的外周面相隔開。這是由于如果第一管220b的內(nèi)周面與發(fā)熱體270b的外周面接觸時，在熱 處理工序中因第一管220b和發(fā)熱體270b的熱膨脹系數(shù)的差異，擔心第一管220b被破損。 因此，考慮發(fā)熱體270b的熱膨脹系數(shù)決定第一管220b內(nèi)周面和發(fā)熱體270b外周面之間的
隔開距離。在發(fā)熱體270b的端部設置導電管510b，以便能夠?qū)Πl(fā)熱體270b接通電源。通過 導電管510b發(fā)熱體270b與外部電源(未圖示)之間的連接方式不受特別限定，省略對其 說明。另外，如上所述，由于發(fā)熱體270b的端部與外部電源連接，因此需要保護發(fā)熱體 270b和外部電源之間的連接手段例如導線(銅線)等，以免受到發(fā)熱體270b產(chǎn)生的熱。為 此，可以使發(fā)熱體270b的直徑在發(fā)熱體270b的中央部和端部具有不同的值。S卩，參照圖27，優(yōu)選以發(fā)熱體270b的截面面積在兩端部大于中央部的方式構(gòu)成發(fā) 熱體270b。由于發(fā)熱體270b所產(chǎn)生的熱量與發(fā)熱體270b的截面面積成反比，因此加大發(fā) 熱體270b端部的截面面積，則產(chǎn)生于發(fā)熱體270b端部的熱量變小，從而能夠防止發(fā)熱體 270b和外部電源間的連接單元因熱而受損傷。根據(jù)本發(fā)明的加熱器200b的特征結(jié)構(gòu)為在第一管220b和第二管MOb之間具有 空間M4b，以便冷卻用氣體流過加熱器200b的內(nèi)部。即，冷卻用氣體流過加熱器200b內(nèi)部 的空間M4b。使冷卻用氣體通過空間M4b而流過的方法并不特別限定，省略對其詳細說
18明。冷卻用氣體可以使用空氣、氦氣、氮氣、氬氣。冷卻用氣體的溫度優(yōu)選為常溫，但是根據(jù) 需要也可以使用冷卻成不足常溫的氣體。另外，加熱器200b優(yōu)選發(fā)熱體270b從第一管220b或第二管MOb容易拆裝的方 式構(gòu)成。該構(gòu)成具有以下優(yōu)點，即，在使用加熱器200b的過程中，發(fā)生發(fā)熱體270b斷開等 問題的情況下，可以將安裝在熱處理裝置上的加熱器200b中只分離發(fā)熱體270b進行修理 或替換，從而可以簡單地修理或替換發(fā)生故障的加熱器200b。圖沈和圖27所示的加熱器200b可以以與前面說明的加熱器200、200a相同的方 式使用。另外，在加熱器200b的兩端上可以設置第一冷卻部300、第二冷卻部400以及端子 部500和絕緣部600，這些結(jié)構(gòu)以及作用與前面相同，因此省略對其詳細說明。如上所述，本發(fā)明通過優(yōu)選實施例和附圖進行了說明，但并不限定于所述實施例， 在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般知識的技術(shù)人員可以進行 多種變形和變更。應當認為這種變形例以及變更例屬于本發(fā)明和所附的權(quán)利要求的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種批處理式熱處理裝置，其特征在于，可同時對多個基板進行熱處理，各基板通過與所述各基板相對應的多個加熱器被加熱。
2.一種批處理式熱處理裝置，可同時對多個基板進行熱處理，其特征在于，包括 腔室，對所述多個基板提供熱處理空間；晶舟，裝載所述多個基板并支承；以及多個主加熱單元，沿著所述基板的層疊方向以規(guī)定間隔配置，所述主加熱單元包括多 個單位主加熱器；其中，所述基板配置在所述多個主加熱單元之間。
3.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于， 所述基板以安放在基板支架上的狀態(tài)被裝載到所述晶舟上。
4.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，所述多個單位主加熱器配置成與所述基板的短邊方向平行且具有規(guī)定間隔。
5.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，任一主加熱單元的單位主加熱器配置成與所述任一主加熱單元的最鄰接主加熱單元 的單位主加熱器相對齊。
6.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，任一主加熱單元的單位主加熱器配置成與所述任一主加熱單元的最鄰接主加熱單元 的單位主加熱器相錯開。
7.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于， 還包括用于防止所述腔室內(nèi)部的熱損失的多個輔助加熱單元。
8.如權(quán)利要求7所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，所述多個輔助加熱單元包括與所述基板的短邊方向平行配置的第一輔助加熱單元、和 與所述基板的長邊方向平行配置的第二輔助加熱單元。
9.如權(quán)利要求8所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，所述第一輔助加熱單元包括在所述主加熱單元的兩側(cè)與所述單位主加熱器平行地配 置的多個第一單位輔助加熱器，所述第二輔助加熱單元包括在所述主加熱單元的兩側(cè)與所述單位主加熱器垂直地配 置的多個第二單位輔助加熱器。
10.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于， 還包括用于冷卻所述腔室內(nèi)部的多個冷卻管。
11.如權(quán)利要求10所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，所述冷卻管沿著所述基板的短邊方向配置在所述多個單位主加熱器之間。
12.如權(quán)利要求10所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，冷卻氣體流向所述冷卻管的內(nèi)部，并且，所述冷卻管由熱傳導率高的材質(zhì)構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求2所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，還包括 向所述腔室內(nèi)部供給工藝氣體的氣體供給部；以及從所述腔室的內(nèi)部排出廢氣的氣體排出部。
14.如權(quán)利要求13所述的批處理式熱處理裝置，其特征在于，所述氣體供給部包括氣體供給管，在該氣體供給管上形成有工藝氣體流出的多個第一 氣孔；所述氣體排出部包括氣體排出管，在該氣體排出管上形成有廢氣流入的多個第二氣孔。
15.一種加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱處理的批處理式熱處理裝置，其特征 在于，所述加熱器包括可使冷卻用氣體流向所述加熱器內(nèi)部的空間。
16.一種加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱處理的批處理式熱處理裝置，其特征 在于，所述加熱器包括第一管；第二管，與所述第一管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第一管；以及 發(fā)熱體，插入到所述第一管的內(nèi)部，并且，使冷卻用氣體通過所述第一管和所述第二管之間的空間而流過。
17.如權(quán)利要求16所述的加熱器，其特征在于， 所述發(fā)熱體的兩端部的截面積大于中央部的截面積。
18.如權(quán)利要求16所述的加熱器，其特征在于， 所述發(fā)熱體可以從所述第一管或所述第二管分離。
19.一種加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱處理的批處理式熱處理裝置，其特征 在于，所述加熱器包括第一管；線圈型加熱線，纏繞在所述第一管的外周面上而設置；以及 第二管，與所述第一管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第一管， 并且，使冷卻用氣體通過所述第一管的中央空間流過。
20.一種加熱器，適用于可同時對多個基板進行熱處理的批處理式熱處理裝置，其特征 在于，所述加熱器包括第一管；線圈型加熱線，纏繞在所述第一管的外周面上而設置； 第二管，與所述第一管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第一管；以及 第三管，與所述第二管具有規(guī)定間隔且圍繞所述第二管，并且，使冷卻用氣體通過所述第一管的中央空間、以及所述第二管和所述第三管之間 的空間中的至少一個空間流過。
21.如權(quán)利要求19或20所述的加熱器，其特征在于，所述加熱線的間距與所述第一管上的位置無關(guān)地相同，或者根據(jù)所述第一管上的位置 而變化。
22.如權(quán)利要求20所述的加熱器，其特征在于，纏繞有所述線圈型加熱線的第一管可以從所述第二管或所述第三管分離。
23.如權(quán)利要求20所述的加熱器，其特征在于，在所述第三管的兩端，設有使冷卻所述第三管的冷卻水流過的第一冷卻部。
24.如權(quán)利要求23所述的加熱器，其特征在于，在所述第三管的兩端，還設有使冷卻用氣體通過所述第二管和所述第三管之間的空間 流過的第二冷卻部。
25.如權(quán)利要求23所述的加熱器，其特征在于， 所述第一冷卻部包括內(nèi)部形成有空間的第一主體；使冷卻水流入到所述第一主體的內(nèi)部空間的冷卻水流入管；以及 使流入到所述第一主體的內(nèi)部空間的冷卻水流出的冷卻水流出管。
26.如權(quán)利要求M所述的加熱器，其特征在于， 所述第二冷卻部包括在內(nèi)部形成有空間的第二主體；以及 與所述第二主體的內(nèi)部空間連接的氣體管，其中，所述第二主體的內(nèi)部空間與所述第二管和所述第三管之間的空間連接。
27.如權(quán)利要求20所述的加熱器，其特征在于，還包括 對所述加熱線供給電源的端子部；以及對所述端子部進行絕緣的絕緣部。
28.如權(quán)利要求27所述的加熱器，其特征在于，還包括設置在所述第二管的端部且與所述加熱線連接的固定帽。
29.如權(quán)利要求27所述的加熱器，其特征在于， 所述端子部包括設置在所述第一管上且與外部的電源連接的導電管；以及 使所述導電管與所述加熱器的固定帽緊密接合的固定螺母。
30.如權(quán)利要求27所述的加熱器，其特征在于，所述絕緣部包括內(nèi)部形成有空間且圍繞所述端子部的絕緣帽， 在所述絕緣帽的一側(cè)形成有孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠同時對多個基板進行熱處理且各基板通過與所述各基板相對應的多個加熱器被加熱的批處理式熱處理裝置以及適用于該批處理式熱處理裝置的加熱器。根據(jù)本發(fā)明的批處理式熱處理裝置包括對多個基板(10)提供熱處理空間的腔室(100)、裝載多個基板(10)并支承的晶舟(108)以及沿著基板(10)的層疊方向以規(guī)定間隔配置的多個主加熱單元(120)，其中，該主加熱單元(120)包括多個單位主加熱器(200)，基板(10)配置在多個主加熱單元(120)之間。
文檔編號H01L21/324GK102067294SQ200980122777
公開日2011年5月18日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者康浩榮, 許官善 申請人:泰拉半導體株式會社