KR100817400B1 - 열처리 장치 - Google Patents

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KR100817400B1
KR100817400B1 KR1020060110274A KR20060110274A KR100817400B1 KR 100817400 B1 KR100817400 B1 KR 100817400B1 KR 1020060110274 A KR1020060110274 A KR 1020060110274A KR 20060110274 A KR20060110274 A KR 20060110274A KR 100817400 B1 KR100817400 B1 KR 100817400B1
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Abstract

본 발명은 히터의 온도를 신속하게 냉각시킬 수 있고 유지 보수가 용이한 열처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 열처리 장치는 복수의 기판들이 위치되는 반응관; 상기 반응관의 바깥둘레에 배치되어 상기 반응관에 열을 제공하는 발열저항체와, 상기 발열저항체로부터 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하도록 상기 발열저항체 외곽에 설치되는 단열 부재를 구비한 히터 어셈블리를 포함하되; 상기 단열 부재는 상기 반응관을 둘러싸는 관형상의 제1단열블럭과, 상기 제1단열블럭을 둘러싸는 관형상의 제2단열블럭으로 이루어지는 2중 단열 구조를 갖는다.
열처리, 히터, 단열, 반호형

Description

열처리 장치{HEAT TREATMENT EQUIPMENT}
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열처리 장치의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열처리 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 1에 표시된 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열처리 장치에서 단열부재를 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에서 단열부재를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명에서 발열저항체가 장착되는 제1단열블록을 보여주는 사시도
도 8a는 본 발명에서 발열저항체가 장착되는 제1단열블록을 보여주는 도면
도 8b는 본 발명에서 발열저항체가 장착되는 제1단열블록을 보여주는 단면
도 9는 도 1의 요부 확대 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에서 단열블록의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 12a 내지 도 12d는 도 11의 단열블록의 링블록의 제작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102 : 반응관 110 : 히터 어셈블리
112 : 단열부재 114 : 제1단열블록
124 : 제2단열블록 140 : 발열저항체
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히터의 온도를 신속하게 냉각시킬 수 있고 유지 보수가 용이한 열처리 장치에 관한 것이다.
종래부터 피처리판, 예를 들면 반도체 기판의 각종 처리에 있어서는, CVD장치, 에피택셜 성장장치등의 박막(璞膜)형성 장치, 산화막 형성장치, 불순물의 도핑을 위해 열확산 장치등의 열처리장치가 사용된다.
상기 반도체 기판의 각종 열처리에 사용되는 일반적인 열처리장치(퍼니스)는, 내부에 복수의 기판이 장전되는 공정튜브와, 상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리를 포함한다. 상기 히터 어셈블리는 상기 공정튜브의 바깥둘레에 배치된 열선과 상기 열선을 포위하여 배치된 단열부재 그리고 상기 열선을 일정한 간격으로 지지하는 열선지지대들을 구비한 구조를 가진다.
그러나, 기존의 열처리 장치는 아래와 같은 다양한 문제점을 갖고 있다.
우선, 기존의 히터 어셈블리는 온도를 공정처리를 위한 조건상태(대략 800-1050도)로 가열하는데 걸리는 시간이 짧은 반면에, 온도를 스탠바이 상태(대기상 태)로 냉각하는데 걸리는 시간은 매우 길다.(평균 냉각 온도 속도는 2-3.5도/min) 물론, 외곽에는 냉각수 순환라인이 설치되어 있지만, 냉각수 순환라인은 단열 부재 외곽에 설치되어 있기 때문에 높은 냉각효과를 기대하기 어렵다.
이처럼, 기존의 열처리 장치는 공정시간 대비 히터의 온도를 냉각하는데 걸리는 시간이 상대적으로 길기 때문에 단위 시간당 기판 처리양이 매우 저조하다는 단점을 갖고 있다.
또한, 기존의 히터 어셈블리는 열선이 둥근 와이어 형태로써 그 두께가 두껍기 때문에 순간적인 반응 속도가 나쁘고, 온도 안정화 및 온도 업/다운에 매우 불리한 구조로 이루어진다. 특히, 열선은 단열부재의 내측면에 360도 코일 형태로 감겨서 설치되기 때문에, 이웃하는 열선끼리 일정한 간격을 유지하면서 설치하는 것이 매우 어렵고, 숙달되지 않은 작업자의 경우 열선끼리의 간격이 일정하지 못하고 불규칙하게 설치되는 경우가 발생된다. 열선이 불규칙하게 설치되는 경우 공정시 온도 불균형의 원인이 된다. 또한, 기존의 열선은 발열면적이 작기 때문에 촘촘하게 열선을 배치해야 하지만 그렇게 할 경우 열변형에 의해 인접한 열선끼리 쇼트되는 문제가 발생될 수 있다. 그리고, 열선 일부가 손상되더라도 열선 전체를 교체해야 하는 단점이 있다.
특히, 기존의 히터 어셈블리는 단열부재가 일체형의 원통 구조로 이루어지기 때문에, 히터 어셈블리를 제작하기 위해서는 원통형의 단열부재를 제작하기 위해 엄청난 설비(원통형의 단열부재를 만들기 위한 형틀)가 필요하게 된다. 그 뿐만 아니라 더 큰 문제는, 사용과정에서 발생되는 열선의 틀어짐, 단열부재의 균형 등을 유지 보수하는 것이 불가능하다는 점이다. 왜냐하면, 작업자가 원통형의 단열부재 내부로 들어갈 수 없기 때문에 작업자의 손이 닿는 부분에 한해서만 유지 보수할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 공정시간의 단축을 위해 히터 어셈블리의 온도를 급냉하는것이 가능한 열처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 히터 어셈블리 내부의 유지 보수가 가능한 열처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 발열저항체(열선)의 정렬이 용이하고, 신속한 온도의 업/다운이 가능한 열처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 히터 어셈블리의 제작이 용이한 열처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 열처리 장치는 복수의 기판들이 위치되는 반응관; 상기 반응관의 바깥둘레에 배치되어 상기 반응관에 열을 제공하는 발열저항체와, 상기 발열저항체로부터 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하도록 상기 발열저항체 외곽에 설치되는 단열 부재를 구비한 히터 어셈블리를 포함하되; 상기 단열 부재는 상기 반응관을 둘러싸는 관형상의 제1단열블럭과, 상기 제1단열블럭을 둘러싸는 관형상의 제2단열블럭으로 이루어지는 2중 단열 구조를 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 단열 부재는 상기 제1단열 블록과 상기 제2단열블록 사이에 공기통로가 되는 다수의 공기통로 홈들을 더 포함한다. 상기 공기통로 홈들은 상기 제1단열 블록의 외주면 또는 상기 제2단열 블록의 내주면 중에 적어도 어느 하나에 상기 단열부재의 길이방향으로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1단열 블록과 상기 제2단열 블록 각각은 단면이 반호형상으로 형상지어진 2개의 반호형 단열블록의 상호 결합에 의해 제공된다. 일 실시예에 있어서, 상기 히터 어셈블리는 상기 단열 부재의 온도를 떨어뜨리기 위한 공냉 수단을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 단열 부재는 상기 제1단열 블록과 상기 제2단열 블록 사이의 공기통로가 되는 다수의 공기통로 홈들을 더 포함하고, 상기 공냉 수단은 상기 공기통로 홈들로 냉각용 기체를 공급하는 공급부와; 상기 단열 부재 내측의 고온의 열기가 밖으로 배출되는 배출부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1단열 블록은 상기 공기통로 홈들로 유입된 냉각용 기체가 상기 반응관으로 직접 분사되도록 상기 제1단열 블록의 공기통로 홈들상에 형성되는 다수의 관통흘들을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1단열블록은 내주면에 원주방향으로 다단으로 상기 발열저항체가 위치되는 내측홈들과, 상기 내측홈들 사이에 상기 발열저항체 간의 쇼트 방지를 위한 방지턱을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 발열저항체는 그 단면이 판 형상(strip)으로 지그재그 곡률지게 형성된 그리고 상기 내측홈에 위치하는 반호형의 발열부분; 및 상기 발열부분의 양단으로부터 절곡되어 상기 단열 부재의 바깥측으로 노출되어 외부로부터 전원을 인가받는 단자부분을 포함하며, 상기 발열저항체는 상기 제1단열블록의 내주면에 원주방향으로 형성된 내측홈들에 설치된다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 열처리 장치는 복수의 기판들이 위치되는 반응관; 상기 반응관의 바깥둘레에 배치되어 상기 반응관에 열을 제공하는 발열저항체와, 상기 발열저항체로부터 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하도록 상기 발열저항체 외곽에 설치되는 단열 부재를 구비한 히터 어셈블리를 포함하되; 상기 단열 부재는 단면이 반호형상으로 형상지어진 제1,2반호형 단열블록의 상호 결합에 의해 제공되는 관형상의 제1단열블록을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 단열 부재는 상기 제1단열 블록을 감싸도록 설치되는 관 형상의 제2단열블록을 더 포함하되; 상기 제2단열 블록은 단면이 반호형상으로 형상지어진 제3,4반호형 단열블록의 상호 결합에 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 단열 부재는 상기 제1단열 블록과 상기 제2단열 블록 사이에 공기통로를 제공하는 공간을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1단열 블록은 외주면이 상기 제2단열 블록의 내주면과 면접하되; 상기 제1단열 블록은 상기 제2단열 블럭과의 사이에 공기통로를 위한 공간을 제공하기 위해 외주면에 방사상으로 그리고 길이방향으로 형성되는 다수의 공기통로 홈들을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 히터 어셈블리는 상기 단열 부재의 온도를 떨어뜨리기 위해 냉각용 기체를 상기 공기통로 홈들로 공급하는 공급부; 및 상기 단열 부재와 상기 반응관 사이의 열기가 밖으로 배출되는 배출부를 갖는 공냉수단을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 히터 어셈블리는 상기 외측홈들로 유입된 냉각용 기체가 상기 단열 부재의 안쪽에 위치하는 상기 반응관으로 직접 분사되도록 상기 제1단열 블록의 공기통로 홈들상에 형성되는 다수의 관통홀들을 더 포함한다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
(실시예)
본 발명의 기본적인 의도는 제작이 용이한 히터 어셈블리를 제공한다. 여기서, 히터 어셈블리는 내부의 유지 보수가 가능한 단열 부재를 제공한다. 또한, 히터 어셈블리는 신속한 냉각이 가능한 단열 부재를 제공한다. 또한, 히터 어셈블리는 온도 업다운이 빠르고, 발열면적이 넓은 발열저항체를 제공한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 열처리 장치(100)는 고온 분위기하에서 기판내에 원하는 박막을 증착하는 공정을 수행하는 수직형 퍼니스 장치이다.
본 발명의 열처리 장치(100)는 내측 튜브(104a)와 외측 튜브(104b)로 이루어지는 반응관(102), 히터 어셈블리(110), 복수의 기판들이 적재되는 보트(190), 보트(190)를 지지하고 반응관(102)의 플랜지에 결합되는 시일캡(118), 그리고 시일캡 (118)과 연결되어 보트(190)를 반응관(102)에 로딩/언로딩시키기 위한 로더 장치(180)를 구비하고 있다.
내측 튜브(104a)는 석영으로 된 관으로, 그 내부에는 기판(w)들이 적대된 보트(190)가 위치되어 기판들 상에 화학기상증착이 진행되는 곳이다. 외측 튜브(104b)는 내측 튜브(104a)의 외측에 설치되어 그 내부를 밀폐시키는 역할을 한다. 반응관(102)의 플랜지 일측에는 내측 튜브(104a) 내부로 소스가스를 주입하기 위한 가스 주입구(106a)가 마련되어 있으며, 다른 일측에는 펌프(미도시됨)와 연결되어 반응관(102) 내부를 감압시키기 위해 공기가 배기되는 배기구(106b)가 마련되어 있다.
히터 어셈블리(110)는 반응관(102)의 바깥둘레에 배치되어 반응관(102)에 열을 제공하는 발열저항체(140)와, 발열저항체(140)로부터 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하도록 발열저항체(140) 외곽에 설치되는 단열 부재(112)를 포함한다.
도 1 및 도 5 그리고 도 6을 참고하면, 단열 부재(112)는 제1단열블록(114)과 제2단열블록(124)으로 이루어지는 2중 단열 구조로써, 단열 및 내열성이 뛰어난 단열재로 이루어진다. 단열 부재(112)는 제1,2단열블록(114,124)의 상부를 덮는 상부 블록(134)을 갖는다. 제1단열 블록(114)은 외주면이 제2단열 블록(124)의 내주면과 면접하도록 설치된다.
제1단열블록(114)은 관형상으로써, 단면이 반호형상으로 형상지어진 제1,2반호형 단열블록(116a,116b)의 상호 결합에 의해 제공된다. 그리고 제2단열블록(124) 도 관형상으로써, 단면이 반호형상으로 형상지어진 제3,4반호형 단열블록(126a,126b)의 상호 결합에 의해 제공된다. 제1,2반호형 단열블록(116a,116b)의 연결부분과 제3,4반호형 단열블록(126a,126b)의 연결부분의 실링처리는 된죽 상태의 단열재(바람직하게는 알루미나 및 실리카)(도 6에서 해칭 처리함)를 접착제처럼 발라서 건조시킴으로써 이음부분을 막을 수 있다.
이처럼, 본 발명의 단열 부재(112)는 이중 단열 구조로써 온도 안정화에 유리하다. 또한, 본 발명의 단열 부재(112)는 제1,2단열블록(114,124)이 반호형 단열블록 2개를 조합하여 제작된다는 것을 알 수 있는데, 이러한 구성은 1개의 반호형 단열블록을 만들 수 있는 설비만으로 하나의 단열 블록을 제작할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. 특히, 제작 과정에서 파손되더라도 파손된 반쪽만 다시 제작할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. 그 뿐만 아니라, 본 발명의 단열 부재(112)는 내부에 설치되는 발열 저항체(140)의 손상이나 단열 부재 내측의 손상(균열)이 발생되어 유지 보수가 필요 한 경우에는 1개의 반호형 단열블록을 분리할 수 있기 때문에 작업자가 유지 보수할 수 있는 매우 유리한 구조라고 할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 히터 어셈블리(110)는 제1단열 블록(114)과 제2단열 블록(124) 사이에 공기통로를 제공하는 공간을 갖는다. 이 공간은 공정처리를 위한 조건상태(대략 800-1050도)로 반응로(102)를 가열할 때 공기가 보온층 역할을 하여 단열 성능을 향상시키고, 온도를 스텐바이 상태(대기상태)로 냉각할 때에는 냉각 시간을 단축시킬 수 있는 2가지 용도로 사용될 수 있다. 공기통로를 위한 공간은 제1단열 블록(114)에 형성된 공기통로 홈(118)들에 의해 마련된 다. 공기통로 홈들(118)은 제1단열 블록(114)의 외주면에 방사상으로 그리고 길이방향으로 형성된다. 물론, 공기통로 홈(118)들은 제2단열 블록(124)의 내주면에 형성될 수도 있다. 이처럼, 제1단열 블록(114)과 제2단열 블록(124) 사이에 형성된 공기통로 홈(118)들의 공기는 가열 과정에서 단열 부재(112)의 단열 성능을 높일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 히터 어셈블리(110)는 단열 부재(112)의 내부 온도를 강제로 떨어뜨리기 위한 공냉 수단(150) 그리고 단열부재 외측을 감싸도록 설치되는 냉각수라인(198)과 케이스(198)를 갖는다.
공냉 수단(150)을 구체적으로 살펴보면, 냉각용 기체로 외부공기(또는 불활성가스가 사용될 수 있다)를 공기통로 홈(118)들로 공급하는 공급부(152)와, 단열 부재(110)와 반응관(102) 사이로 제공된 냉각용 기체와 열기가 밖으로 배출되는 배출부(158)를 갖는다.
공급부(152)는 냉각용기체 공급원(151)과, 공급원(151)로부터 냉각용기체를 공급받아 히터 어셈블리로 제공하는 유입포트들을 갖는다. 유입포트들은 단열 부재(110)의 상부와 하부에 각각 형성된다. 단열 부재(110)의 상부에는 상부 블록(134)의 일측에 형성된 제1유입포트(153), 제1유입포트(153)와 연결되는 환형으로 형성된 제1환형홈(154)을 갖는다. 제1환형홈(154)은 공기통로 홈(118)들과 연결되어 제1유입포트(153)로부터 제공받은 냉각용 기체를 공기통로 홈(118)들로 제공하게 된다.
단열 부재(110)의 하부에는 제2단열 블록(124)의 하단에 형성된 제2유입포트 (155) 그리고 제2단열블록(124)의 내주면 하단에 제2유입포트(155)와 연결되는 환형의 제2환형홈(156)을 포함하며, 제2환형홈(156)은 제2유입포트(155)로부터 제공받은 냉각용 기체를 공기통로 홈(118)들로 제공하게 된다. 공기통로 홈(118)들의 상부와 하부를 통해 제공된 냉각용 기체는 단열 부재(112)의 온도를 신속하게 떨어뜨리게 된다.
한편, 공급부(152)를 통해 공기통로 홈(118)들로 제공된 냉각용 기체는 반응관(102)의 온도를 떨어뜨리기 위해 반응관(102)으로 분사된다. 이를 위해 제1단열블록(114)의 공기통로 홈(118)들상에는 다수의 관통홀(157)들이 형성된다. 관통홀(157)에는 세라믹 파이프(157a)(도 9에 도시됨)가 설치되어 있다. 여기서, 관통홀(157)들은 발열저항체(140)가 위치하지 않는 방지턱(돌출부분)에 형성된다. 냉각용 기체는 관통홀(157)들을 통해 반응관(102)이 위치한 공간으로 직접 분사된 후 배출부(158)를 통해 외부로 배출된다.
배출부(158)는 상부블록(134)의 중앙에 형성되는 중앙 배기홀(159a)과 중앙 배기홀(159a)과 연결되는 유출포트(159b)를 포함한다. 도 2에서 알 수 있듯이, 공냉수단(150)에서 냉각용 기체가 유입되는 유입포트(153,155)와 배출되는 배출포트(159b)는 서로 같은 방향에 위치되어 있음을 알 수 있다. 이처럼, 같은 방향에 유입포트(153,155)와 배출포트(159b)가 구비됨으로써 설치 및 유지 보수 등이 용이하다.
이처럼, 공냉수단(150)은 단열 부재(112)의 상부와 하부에서 각각 냉각용 기체를 공급함으로써 단열부재(112)와 반응관(102)의 온도를 보다 신속하게 강제 냉 각시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 발열 저항체(140)는 제1단열 블록(114)의 내주면에 일정 간격으로 두고 설치된다. 제1단열 블록(114)의 제1,2반호형 단열블록(116a,116b)은 내주면에 원주방향으로 발열저항체(140)가 위치되는 내측홈(117)들과, 내측홈(117)들 사이에 인접하는 발열저항체(140) 간의 쇼트 방지를 위한 방지턱(118)을 갖는다.
발열저항체(140)는 그 단면이 판 형상(strip)으로 지그재그 곡률지게 형성되며, 제1,2반호형 단열블록(116a,116b)의 내측홈(117)들에 설치된다. 발열 저항체(140)는 내측홈(117)에 위치하는 반호형의 발열부분(142)과 발열부분(142)의 양단으로부터 절곡되어 단열 부재(112)의 바깥측으로 노출되어 외부로부터 전원을 인가받는 단자부분(144)으로 이루어진다. 제1,2단열 블록(114,124)에는 발열저항체(140)의 단자부분(144)이 삽입되는 단자 삽입홀(119,129)들을 갖는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 발열 저항체(140)를 기존 봉(wire) 형태가 아닌 판형태(strip)로 함으로써 발열 면적이 넓고, 발열 저항체(140)의 두께가 얇기 때문에 순간적인 반응속도가 게 나와서 온도 안정화 및 온도 업/다운에 매우 유리한 효과가 있다.
발열 저항체(140)는 내측홈(117)으로부터 자연스럽게 이격된 상태로 다수의 고리(146)들에 의해 고정된다. 내측홈(117)에는 고리(146)가 삽입되는 삽입홈(117a)들이 형성되어 있으며, 이 고리(146)의 끝단은 제1단열 블록(114)의 외주면으로 노출되고, 그 노출된 고리(146)의 끝단은 고리 고정판(148)에 의해 고정된다. 한편, 내측홈(117)의 폭은 발열 저항체(140)의 폭보다 넓게 형성하여 온도 가열시 요동치는 발열 저항체(140)의 움직임을 흡수해줄 수 있다.
발열 저항체(140)는 우선 폭과 넓이를 갖는 금속판을 준비한 후, 레이저를 이용하여 금속판에 구불구불한 발열 저항체 형상으로 절단한다. 그리고 평평한 발열 저항체의 발열부분(144)을 만곡지게 구부린다. 이렇게 만들어진 발열 저항체(140)는 양단이 단자 삽입홀(117a)에 끼워진 상태에서 다수의 고리(146)들에 의해 고정되게 된다.
도 10 및 도 11은 본 발명에서 단열블록의 변형예를 보여주는 도면이고, 도 12a 내지 도 12d는 도 11의 단열블록의 링블록의 제작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 변형된 단열블록(114a)은 반호형의 링블록(115)들로 이루어질 수 있다. 반호형의 링블록(115)은 수직한 방향으로 적층됨으로써 하나의 반호형 단열블록(114a)이 만들어질 수 있다. 이를 위해 반호형의 링블록(115)는 상면과 저면에 돌기(115a)와 홈(115b)이 형성된다. 이러한 반호형의 링블록(115)은 성형틀에 의해 제작되거나 또는 소정두께의 단열 원자재 블록을 가지고 만들 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 단열블록(114b)은 원호형의 링블록(113)들로 이루어질 수 있다. 원호형의 링블록(113)은 수직한 방향으로 적층됨으로써 하나의 원통형 단열블록(114b)이 만들어질 수 있다. 원호형 링블록(113)은 상면과 하면에 각각 돌기와 홈을 갖고 있어 적층이 용이하다. 이러한 원호형 링블록(113)은 성형틀 에 의해 제작되거나 또는 도 12a 내지 도 12d에 도시된 바와 같은 소정두께의 단열 원자재 블록(x)을 가지고 만들 수 있다. 도 12a 내지 도 12d에 도시된 바와 같이, 소정두께의 단열원자재 블록(x)을 가지고 원호형의 링몸체로 만들고, 상면과 저면에 각각 돌기와 홈을 가공하고, 외주면에는 공기통로홈(118)들과 내주면에는 발열저항체(140)가 위치되는 내측홈(117)을 가공하여 제작될 수 있다.
본 발명에 따른 열처리 장치는 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 단열 부재가 이중 단열 구조로써 온도 안정화에 유리하다. 본 발명은 단열 부재는 제1,2단열블록이 반호형 단열블록 2개를 조합하여 제작됨으로써, 1개의 반호형 단열블록을 만들 수 있는 설비만으로 하나의 단열 블록을 제작할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. 본 발명은 단열블록을 제작하는 과정에서 파손되더라도 파손된 반쪽만 다시 제작할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명은 단열 부재 내부에 설치되는 발열 저항체의 손상이나 단열 부재 내측의 손상(균열)이 발생되어 유지 보수가 필요 한 경우에는 1개의 반호형 단열블록을 분리할 수 있기 때문에 작업자가 유지 보수할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명은 공냉수단이 단열 부재의 상부와 하부에서 각각 냉각용 기체를 공 급함으로써 단열부재와 반응관의 온도를 보다 신속하게 강제 냉각시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명은 발열 저항체가 기존 봉(wire) 형태가 아닌 판형태(strip)로 함으로써 발열 면적이 넓고, 발열 저항체의 두께가 얇기 때문에 순간적인 반응속도가 게 나와서 온도 안정화 및 온도 업/다운에 매우 유리한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 열처리 장치에 있어서:
    복수의 기판들이 위치되는 반응관;
    상기 반응관의 바깥둘레에 배치되어 상기 반응관에 열을 제공하는 발열저항체와, 상기 발열저항체로부터 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하도록 상기 발열저항체 외곽에 설치되는 단열 부재를 구비한 히터 어셈블리를 포함하되;
    상기 단열 부재는
    상기 반응관을 둘러싸는 관형상의 제1단열블럭과, 상기 제1단열블럭을 둘러싸는 관형상의 제2단열블럭으로 이루어지는 2중 단열 구조를 갖고,
    상기 제1단열 블록과 상기 제2단열 블록 사이에 공기통로가 되는 다수의 공기통로 홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기통로 홈들은 상기 제1단열 블록의 외주면 또는 상기 제2단열 블록의 내주면 중에 적어도 어느 하나에 상기 단열부재의 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1단열 블록과 상기 제2단열 블록 각각은
    단면이 반호형상으로 형상지어진 2개의 반호형 단열블록의 상호 결합에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  5. 열처리 장치에 있어서:
    복수의 기판들이 위치되는 반응관;
    상기 반응관의 바깥둘레에 배치되어 상기 반응관에 열을 제공하는 발열저항체와, 상기 발열저항체로부터 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단하도록 상기 발열저항체 외곽에 설치되는 단열 부재를 구비한 히터 어셈블리를 포함하되;
    상기 단열 부재는
    상기 반응관을 둘러싸는 관형상의 제1단열블럭과, 상기 제1단열블럭을 둘러싸는 관형상의 제2단열블럭으로 이루어지는 2중 단열 구조를 갖고,
    상기 히터 어셈블리는
    상기 단열 부재의 온도를 떨어뜨리기 위한 공냉 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단열 부재는
    상기 제1단열 블록과 상기 제2단열 블록 사이의 공기통로가 되는 다수의 공기통로 홈들을 더 포함하고,
    상기 공냉 수단은
    상기 공기통로 홈들로 냉각용 기체를 공급하는 공급부와;
    상기 단열 부재 내측의 고온의 열기가 밖으로 배출되는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1단열 블록은 상기 공기통로 홈들로 유입된 냉각용 기체가 상기 반응관으로 직접 분사되도록 상기 제1단열 블록의 공기통로 홈들상에 형성되는 다수의 관통홀들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1단열블록은
    내주면에 원주방향으로 다단으로 상기 발열저항체가 위치되는 내측홈들과,
    상기 내측홈들 사이에 상기 발열저항체 간의 쇼트 방지를 위한 방지턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발열저항체는
    그 단면이 판 형상(strip)으로 지그재그 곡률지게 형성된 그리고 상기 내측홈에 위치하는 반호형의 발열부분; 및
    상기 발열부분의 양단으로부터 절곡되어 상기 단열 부재의 바깥측으로 노출되어 외부로부터 전원을 인가받는 단자부분을 포함하며,
    상기 발열저항체는 상기 제1단열블록의 내주면에 원주방향으로 형성된 상기 내측홈들에 설치되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
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