KR101612614B1

KR101612614B1 - 열처리 장치용의 챔버, 및, 열처리 장치

Info

Publication number: KR101612614B1
Application number: KR1020140090290A
Authority: KR
Inventors: 가츠히사 가사나미; 게이스케 니시무라; 요시히코 우라사키; 기요히코 모리카와; 유야 나카니시
Original assignee: 고요 써모 시스템 가부시끼 가이샤
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2016-04-14
Also published as: TWI644071B; TWI616633B; KR20150101442A; TW201809570A; CN104347454A; CN107611066A; TW201516366A; JP2015025623A; TWI644072B; CN107611066B; KR101562768B1; TW201802423A; KR20150013027A; CN104347454B

Abstract

열처리 장치용의 챔버에 대해서, 대형이어도 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있도록 한다.
열처리 장치(1)의 챔버(4)는, 피처리물을 둘러싸기 위한 통형상의 측벽(12)과, 측벽(12)의 일방의 개구부(12b)를 막는 단벽(13)을 가지고 있다. 챔버(4)는, 산화 규소를 주성분으로 하는 복수의 부재(측벽(12), 단벽(13), 제1 연결 부재(14), 제2 연결 부재(15)가 기계 결합되어 형성되어 있다.

Description

열처리 장치용의 챔버, 및, 열처리 장치{CHAMBER FOR HEAT TREATMENT EQUIPMENT AND HEAT TREATMENT EQUIPMENT}

본 발명은, 가열된 분위기 하에서 피처리물을 처리하기 위한, 열처리 장치의 챔버, 및 열처리 장치에 관한 것이다.

유리 기판 등의 처리 기판에 열처리를 행하기 위한, 열처리 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 열처리 장치의 일례로서, 특허 문헌 1에 기재된 열처리 장치는, 열처리 용기를 가지고 있다. 이 열처리 용기는 석영 튜브이다.

일본국 공개특허 2010-177653호 공보(［0017］)

최근, 처리 기판의 대형화에 수반하여, 석영 튜브의 사이즈도 대형화하는 경향이 있다. 여기서, 강도 상의 이유 등에 의해, 석영 튜브 대신에 금속제의 튜브를 이용하는 것은 곤란하다. 따라서, 보다 사이즈가 큰 석영 튜브가 요구되고 있다. 그렇지만, 대형의 석영 튜브를 제작하는 것은 난이도가 높다. 구체적으로는, 상기의 석영 튜브는 단일 부재이다. 이 때문에, 예를 들어, 석영 튜브 제작 시에는, 석영 튜브의 측벽과 단벽(端壁)을 따로 따로 제작하고, 그 후, 이들 대형의 측벽과 단벽을 용접하는 작업이 발생한다. 이러한 용접 작업은 시간이 든다.

본 발명은, 상기 사정을 감안함으로써, 열처리 장치용의 챔버에 대해서, 대형이어도 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

(1) 상기 과제를 해결하기 위해, 이 발명의 어느 국면에 관련된 열처리 장치용의 챔버는, 피처리물을 둘러싸기 위한 통형상의 측벽과, 상기 측벽의 일방의 개구부를 막는 단벽을 구비하고, 상기 챔버는, 산화 규소를 주성분으로 하는 복수의 부재가 기계 결합되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 「기계 결합」이란, 복수의 부재가 서로 별개의 부재인(분리 가능한) 상태가 유지된 상태로, 서로 결합되어 있는 것을 말한다.

이 구성에 의하면, 챔버는, 산화 규소를 주성분으로 하는 부재에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 챔버는, 강도 및 내열성이 우수하여, 고온 환경 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있다. 또, 챔버는, 복수의 부재가 기계 결합되어 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 챔버의 제작 시, 복수의 부재를 용접시킨다는, 수고스러운 작업을 가급적으로 줄일 수 있다. 이 때문에, 챔버의 사이즈에 관계없이, 챔버의 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다. 이상과 같이, 본 발명에 의하면, 열처리 장치용의 챔버에 대해서, 대형이어도 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다.

(2) 바람직하게는, 상기 복수의 부재의 재질은, 유리, 석영, 및 세라믹 중 적어도 1개를 포함한다.

이 구성에 의하면, 강도 및 내열성이 우수한 챔버를 비교적 용이하게 실현할 수 있다.

(3) 바람직하게는, 상기 복수의 부재는, 복수의 평판형상 부재와, 복수의 제1 연결 부재를 포함하고, 복수의 상기 평판형상 부재는, 전체적으로 통형상을 구성하도록 배열되어 있으며, 상기 제1 연결 부재는, 인접하는 상기 평판형상 부재들을 연결한다.

이 구성에 의하면, 복수의 평판형상 부재를 조합함으로써, 통형상의 측벽을 실현할 수 있다. 또, 복수의 평판형상 부재는, 예를 들어, 겹쳐진 상태로 반송될 수 있다. 이 때문에, 평판형상 부재의 반송 작업, 즉, 측벽의 반송 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또, 평면적인 형상인 평판형상 부재를 조합함으로써, 입체적인 형상인 측벽을 형성할 수 있다. 따라서, 측벽의 제조에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다.

(4) 보다 바람직하게는, 상기 복수의 부재는, 빔형상의 제2 연결 부재를 포함하고, 상기 제2 연결 부재는, 복수의 상기 평판형상 부재들을 연결하도록 복수의 상기 평판형상 부재에 걸쳐진다.

이 구성에 의하면, 복수의 평판형상 부재는, 빔 부재에 의해 서로 결합된다. 이것에 의해, 측벽의 평판형상 부재가 넘어지는 것을 방지할 수 있다.

(5) 바람직하게는, 상기 단벽은, 평판형상으로 형성되어 있으며, 상기 측벽의 일단에 올려져 있다.

이 구성에 의하면, 측벽의 일단에 평판형상의 단벽을 올린다는 간이한 작업으로, 측벽의 일단을 단벽으로 덮는 구성을 실현할 수 있다.

(6) 상기 과제를 해결하기 위해, 이 발명의 어느 국면에 관련된 열처리 장치는, 상기의 열처리 장치용의 챔버와, 상기 챔버 내의 공간의 기압을 상기 챔버 밖의 공간의 기압보다 높게 하기 위한 기압 조정 기구를 구비하고 있다.

이 구성에 의하면, 챔버는, 산화 규소를 주성분으로 하는 부재에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 챔버는, 강도 및 내열성이 우수하여, 고온 환경 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있다. 또, 챔버는, 복수의 부재가 기계 결합되어 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 챔버의 제작 시, 복수의 부재를 용접시킨다는, 수고스러운 작업을 가급적으로 줄일 수 있다. 이 때문에, 챔버의 사이즈에 관계없이, 챔버의 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다. 이상과 같이, 본 발명에 의하면, 열처리 장치용의 챔버에 대해서, 대형이어도 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다. 또, 기압 조정 기구는, 챔버 내의 공간의 기압이, 챔버 밖의 공간의 기압보다 높아지도록 동작한다. 이것에 의해, 챔버의 외부에 존재하는 이물(파티클)이 챔버 내의 공간에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 만일, 조립식의 챔버의 측벽과 단벽의 사이 등에 간극이 발생하고 있어도, 챔버의 외부의 이물이 챔버 내의 공간에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 상기 이물이 피처리물에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 열처리 조치에 의하면, 챔버가 단일 부품으로서 형성된 경우와 마찬가지로, 피처리물로의 이물 부착에 기인하는, 피처리물의 불량 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 열처리 장치용의 챔버에 대해서, 대형이어도 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련된 열처리 장치의 단면도이다.
도 2는 열처리 장치의 챔버의 사시도이다.
도 3은 챔버의 분해 사시도이다.
도 4는 챔버의 단면도이며, 챔버를 상방에서 본 상태를 나타내고 있다.
도 5는 도 3의 주요부의 확대도이다.
도 6은 변형예의 주요부의 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은, 피처리물을 열처리하기 위한 열처리 장치로서 널리 적용할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련된 열처리 장치(1)의 단면도이며, 열처리 장치(1)를 측방에서 본 상태를 나타내고 있다. 도 2는, 열처리 장치(1)의 챔버(4)의 사시도이다. 도 3은, 챔버(4)의 분해 사시도이다. 도 4는, 챔버(4)의 단면도이며, 챔버(4)를 상방에서 본 상태를 나타내고 있다.

도 1을 참조하여, 열처리 장치(1)는, 피처리물(100)의 표면에 열처리를 실시하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 열처리 장치(1)는, 피처리물(100)을 향해 가열된 가스를 공급함으로써, 피처리물(100)의 표면에 열처리를 실시하는 것이 가능하게 구성되어 있다.

피처리물(100)은, 예를 들어, 유리 기판 또는 반도체 기판 등이며, 본 실시 형태에서는, 직사각형의 평판형상으로 형성되어 있다.

열처리 장치(1)는, 베이스판(2)과, 히터(3)와, 챔버(4)와, 시일 부재(5, 6)와, 보트(7)와, 승강 기구(8)와, 가스 공급 장치(9)를 가지고 있다.

베이스판(2)은, 히터(3) 및 챔버(4)를 지지하는 부재로서 설치되어 있다. 베이스판(2)의 중앙에는, 관통 구멍이 형성되어 있다. 이 관통 구멍을 상방으로부터 막도록 하여, 히터(3)가 배치되어 있다.

히터(3)는, 예를 들어 전열 히터이며, 본 실시 형태에서는, 600℃ 정도까지 기체를 가열하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 히터(3)는, 전체적으로 상자형상으로 형성되어 있으며, 하향으로 개방된 개구부(3a)를 가지고 있다. 히터(3)의 개구부(3a)는, 베이스판(2)에 의해 받쳐져 있다. 히터(3)에 둘러싸인 공간에, 챔버(4)가 배치되어 있다.

챔버(4)는, 피처리물(100)을 열처리하기 위한 처리실로서 구성되어 있다. 챔버(4)는, 전체적으로 상자형상으로 형성되어 있으며, 하향으로 개방된 개구부(4a)를 가지고 있다. 챔버(4)의 개구부(4a)는, 시일 부재(5)와 접촉하고 있으며, 이 시일 부재(5)를 통하여 베이스판(2)에 받쳐져 있다. 시일 부재(5)는, 내열성을 가지는 환형 부재이며, 챔버(4)의 개구부(4a)와 베이스판(2)의 상면 사이를 기밀적으로 시일하고 있다. 챔버(4) 내의 공간(4b)은, 베이스판(2)의 관통 구멍을 통하여, 베이스판(2)의 하방의 공간에 연속하고 있다. 챔버(4)의 상세한 구성은 후술한다. 열처리 장치(1)에 있어서의 열처리 동작 시, 챔버(4) 내의 공간(4b)에는, 피처리물(100)이 배치된다. 피처리물(100)은, 예를 들어, 수직으로 세워진 상태로, 보트(7)에 지지된다.

보트(7)는, 피처리물(100)을 챔버(4) 내에 배치하기 위해 설치되어 있다. 보트(7)는, 예를 들어, 원판형상으로 형성되어 있으며, 중앙에 대좌를 가지고 있다. 이 대좌에, 복수의 피처리물(100)의 하단부가 고정된다. 각 피처리물(100)은, 서로 평행하게 배열된 상태로, 대좌에 지지되어 있다. 보트(7)의 외주부의 상면에는, 시일 부재(6)가 배치되어 있다. 시일 부재(6)는, 내열성을 가지는 환형 부재이며, 보트(7)의 외주부의 상면과, 베이스판(2)의 하면 사이를 기밀적으로 시일하고 있다. 보트(7)는, 승강 기구(8)에 의해 지지되어 있으며, 승강 기구(8)의 동작에 의해, 피처리물(100)과 함께 상하 방향으로 변위 가능하다. 보트(7)에는, 가스 공급 장치(9)가 부착되어 있다.

가스 공급 장치(9)는, 챔버(4)의 내부에 열처리를 위한 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 가스 공급 장치(9)는, 본 발명의 「기압 조정 장치」의 일례이다. 가스 공급 장치(9)는, 가스관(10)과, 펌프(11)를 가지고 있다. 가스관(10)은, 보트(7)를 관통하고 있으며, 가스관(10)의 일단은, 챔버(4) 내의 공간(4b)에 개방되어 있다. 펌프(11)는, 도시하지 않는 가스 탱크로부터의 가스를, 가스관(10)을 통하여 챔버(4) 내의 공간(4b)으로 공급한다. 이것에 의해, 챔버(4) 내의 공간(4b)이 미소하게나마 가압(미세 가압)된다. 따라서, 챔버(4) 내의 공간(4b)의 기압은, 챔버(4) 외의 기압보다 높게 된다.

열처리 장치(1)에 있어서의 열처리 시의 동작으로서는, 우선, 피처리물(100)이, 보트(7)에 지지된 상태로 챔버(4) 내의 공간(4b)에 배치된다. 다음에, 가스 공급 장치(9)가 가스를 공간(4b) 내에 공급하면서, 히터(3)에 의한 가열 동작이 행해진다. 이것에 의해, 챔버(4) 내의 공간(4b)이 가열되어, 피처리물(100)의 열처리가 행해진다.

다음에, 챔버(4)의 상세한 구성을 설명한다. 도 1~도 4를 참조하여, 챔버(4)는, 산화 규소(SiO₂)를 주성분으로 하는 복수의 부재가 기계적으로 결합되어 형성되어 있다.

구체적으로는, 챔버(4)는, 측벽(12)과, 단벽(13)과, 제1 연결 부재(14)와, 제2 연결 부재(15)를 가지고 있다.

본 실시 형태에서는, 챔버(4)의 각 부재(측벽(12), 단벽(13), 제1 연결 부재(14), 제2 연결 부재(15))는, 모두, 석영제의 재료이다. 또한, 챔버(4)의 각 부재의 재질은, 석영에 한정되지 않고, 유리여도 되고, 세라믹이여도 된다. 이와 같이, 챔버(4)는, 예를 들어, 유리, 석영, 및, 세라믹 중 적어도 1개를 포함하고 있으면 된다.

측벽(12)은, 피처리물(100)을 둘러싸기 위해 설치되어 있으며, 전체적으로 통형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 측벽(12)은, 전체적으로, 다각형형상(팔각형형상)으로 형성되어 있다. 측벽(12)은, 복수의 피처리물(100)을 수용 가능한 크기로 형성되어 있다.

측벽(12)은, 복수(본 실시 형태에서는, 8개)의 평판형상 부재(16)(16a~16h)를 가지고 있다. 또한, 복수의 평판형상 부재(16a~16h)를 총칭하는 경우는, 간단히 평판형상 부재(16)라고 한다.

각 평판형상 부재(16)는, 직사각형의 평판형상으로 형성되어 있다. 각 평판형상 부재(16)의 두께는, 예를 들어, 수mm 정도이다. 평판형상 부재(16)는, 서로 겹쳐진 상태로 반송될 수 있다. 각 평판형상 부재(16)의 가장자리부는, 기계 가공에 의해 정형되어 있다. 평판형상 부재(16)는, 전체적으로 통형상이 되도록 배열되어 있다. 구체적으로는, 서로 이웃하는 2개의 평판형상 부재(16)가, 평면에서 보았을 때에 서로 경사진 상태로 배치되어 있다. 서로 이웃하는 2개의 평판형상 부재(16)는, 제1 연결 부재(14)에 의해 서로 연결되어 있다.

도 5는, 도 3의 주요부의 확대도이다. 도 3~도 5를 참조하여, 본 실시 형태에서는, 제1 연결 부재(14)의 수는, 평판형상 부재(16)의 수와 동일하다. 제1 연결 부재(14)는, 서로 이웃하는 2개의 평판형상 부재(16) 사이에 배치되어 있다.

각 제1 연결 부재(14)는, 상하로 가늘고 길게 연장되는 기둥 부재이며, 본 실시 형태에서는, 사각기둥형상으로 형성되어 있다. 각 제1 연결 부재(14)는, 한 쌍의 홈부(14a, 14b)를 가지고 있다.

홈부(14a, 14b)는, 인접하는 2개의 평판형상 부재(16)를 연결하는 부분으로서 설치되어 있다. 홈부(14a, 14b)는, 제1 연결 부재(14)의 한 쌍의 측면에 형성되어 있으며, 제1 연결 부재(14)의 상단에서 하단까지 연장되어 있다. 평면에서 보았을 때에, 홈부(14a, 14b)는, 서로 경사지는 방향으로 형성되어 있다. 홈부(14a, 14b)는, 대응하는 평판형상 부재(16)의 한 가장자리부와 끼워맞춤하고 있다. 이것에 의해, 인접하는 2개의 평판형상 부재(16)는, 제1 연결 부재(14)를 통하여 연결되어 있다. 각 제1 연결 부재(14)의 상면에는, 볼록부(14c)가 형성되어 있다. 이 볼록부(14c)는, 단벽(13)의 후술하는 관통 구멍에 끼워 넣어지는 돌기로서 설치되어 있다. 상기의 구성에 의해, 복수의 평판형상 부재(16)는, 기둥형상의 제1 연결 부재(14)에 의해 측벽(12)의 둘레 방향을 따라 순차적으로 연결되어, 다각형형상(통형상)의 닫힌 측면을 형성한다.

제2 연결 부재(15)는, 2개의 평판형상 부재(16a, 16e)를 연결하는 빔형상의 부재로서 설치되어 있으며, 이들 평판형상 부재(16a, 16e)에 걸쳐진다.

본 실시 형태에서는, 제2 연결 부재(15)는 2개 설치되어 있다. 각 제2 연결 부재(15)는, 서로 평행하게 늘어선 2개의 평판형상 부재(16a, 16e)들을 연결하고 있다.

각 제2 연결 부재(15)는, 빔부(15a)와, 한 쌍의 단부(15b, 15c)를 가지고 있다.

빔부(15a)는, 가늘고 긴 봉형상으로 형성되어 있으며, 본 실시 형태에서는, 사각기둥형상으로 형성되어 있다. 빔부(15a)는, 서로 평행하게 늘어선 2개의 평판형상 부재(16a, 16e)의 상단부 사이에 배치되어 있다. 빔부(15a)에, 한 쌍의 단부(15b, 15c)가 형성되어 있다.

한 쌍의 단부(15b, 15c)는, 대응하는 평판형상 부재(16a, 16e)에 결합되는 부분으로서 설치되어 있다. 한 쌍의 단부(15b, 15c)는, 각각, 블록형상으로 형성되어 있다. 한 쌍의 단부(15b, 15c)는, 각각, 대응하는 평판형상 부재(16a, 16e)의 상단부에 결합되어 있다.

구체적으로는, 평판형상 부재(16a)의 상단부에는, 홈부(18a, 18a)가 형성되고, 평판형상 부재(16e)의 상단부에는, 홈부(18b, 18b)가 형성되어 있다. 홈부(18a, 18a)는, 제2 연결 부재(15)의 일방의 단부(15b, 15b)에 대응하여 형성되어 있다. 각 홈부(18a, 18a)는, 예를 들어, 측면에서 보았을 때에 직사각형으로 형성된 홈이다. 홈부(18a, 18a)에, 일방의 단부(15b, 15b)가 끼워 넣어져 있다. 일방의 단부(15b, 15b)의 하면에는, 각각, 패임부(15d)가 형성되어 있다. 이 패임부(15d)는, 대응하는 홈부(18a, 18a)의 저부에 받쳐져 있다. 또한, 각 제2 연결 부재(15)의 타방의 단부(15c)와 평판형상 부재(16e)의 대응하는 홈부(18b)의 기계적인 결합의 형상에 대해서도 상기와 동일하므로, 설명을 생략한다.

상기의 구성에 의해, 제1 연결 부재(14)의 상면의 높이와, 제2 연결 부재(15)의 상면의 높이와, 평판형상 부재(16)(16a~16h)의 상단부의 높이가 맞춰져 있다. 각 제2 연결 부재(15)의 한 쌍의 단부(15b, 15c)의 상면에는, 볼록부(15e)가 예를 들어 2개 형성되어 있다. 이 볼록부(15e)는, 단벽(13)의 후술하는 관통 구멍에 끼워 넣어지는 돌기로서 설치되어 있다.

도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여, 단벽(13)은, 측벽(12)의 상부의 개구부(12a)를 막는 부분으로서 설치되어 있다. 단벽(13)은, 전체적으로 평판형상으로 형성되어 있으며, 측벽(12)의 상단에 올려진다. 평면에서 보았을 때에, 단벽(13)의 형상은, 측벽(12)의 형상에 대응하고 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 단벽(13)은, 팔각형형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 단벽(13)의 두께는, 측벽(12)의 두께와 동일하게 설정되어 있다.

단벽(13)은, 복수(본 실시 형태에서는, 3개)의 평판형상 부재(19)(19a~19c)를 가지고 있다. 또한, 평판형상 부재(19a~19c)를 총칭하며 말하는 경우는, 간단히 평판형상 부재(19)라고 한다.

평판형상 부재(19b)는, 직사각형의 평판형상으로 형성되어 있다. 평판형상 부재(19a, 19c)는, 대체로 사다리꼴형상으로 형성되어 있다. 평판형상 부재(19a, 19b, 19c)의 순서로, 이들 평판형상 부재(19)가 배치되어 있으며, 이것에 의해, 전체적으로 팔각형형상의 단벽(13)이 형성되어 있다. 평판형상 부재(19a~19c)는, 서로 겹쳐진 상태로 반송될 수 있다. 각 평판형상 부재(19a~19c)의 가장자리부는, 기계 가공에 의해 정형되어 있다.

단벽(13)의 평판형상 부재(19)에는, 제1 연결 부재(14)의 볼록부(14c)에 끼워맞춤하는 관통 구멍과, 제2 연결 부재(15)의 볼록부(15e)에 끼워맞춤하는 관통 구멍이 형성되어 있다. 단벽(13)의 평판형상 부재(19)의 이들 관통 구멍에, 대응하는 볼록부(14c, 15e)가 끼워 넣어진다. 또, 단벽(13)의 평판형상 부재(19)가, 측벽(12)의 평판형상 부재(16), 제1 연결 부재(14), 및 제2 연결 부재(15)에 받쳐진다.

이것에 의해, 단벽(13)은, 제1 연결 부재(14), 제2 연결 부재(15), 및, 측벽(12)의 평판형상 부재(16)와 기계적으로 결합된다. 상기의 구성에 의해, 측벽(12)과 단벽(13)으로 둘러싸인 공간이, 챔버(4) 내의 공간(4b)이 된다.

챔버(4)의 각 부재(측벽(12), 단벽(13), 제1 연결 부재(14), 제2 연결 부재(15)) 간에는, 특히 시일 기구가 설치되어 있지 않다. 이 때문에, 챔버(4)의 외부의 공간에 부유하는 파티클 등이, 예를 들어, 평판형상 부재(16)와 제1 연결 부재(14) 사이, 또는, 평판형상 부재(16)와 단벽(13) 사이로부터 침입할 가능성을 생각할 수 있다. 그렇지만, 도 1에 나타내는 가스 공급 장치(9)에 의해, 챔버(4) 내의 공간(4b)의 기압이 챔버(4)의 외부의 기압보다 높게 설정되어 있다. 이것에 의해, 챔버(4)의 각 부재 간에 시일 구조가 설치되지 않아도, 챔버(4) 내의 공간(4b)으로의 파티클의 침입은 억제된다.

상기의 구성을 가지는 챔버(4)는, 반송 시에는, 분해된 상태가 된다. 챔버(4)의 반송 시에는, 측벽(12)의 각 평판형상 부재(16) 및 단벽(13)의 각 평판형상 부재(19)는, 예를 들어, 겹쳐진 상태로 반송된다. 그리고, 작업원이 챔버(4)를 조립할 때, 작업원은, 우선, 제1 연결 부재(14)를 이용하여, 인접하는 2개의 평판형상 부재(16)들을 서로 결합한다. 이것에 의해, 측벽(12)이 완성된다. 다음에, 작업원은, 측벽(12)의 서로 평행한 2개의 평판형상 부재(16a, 16e) 간에, 제2 연결 부재(15)를 걸친다. 이것에 의해, 측벽(12)의 각 평판형상 부재(16)가 넘어지는 것을 방지한다. 다음에, 작업원은, 단벽(13)을 측벽(12)의 상단에 설치한다. 단벽(13)은, 제1 연결 부재(14), 제2 연결 부재(15) 및 평판형상 부재(16)에 받쳐짐으로써, 휨이 억제된다. 이것에 의해, 챔버(4)가 완성된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 열처리 장치(1)에 의하면, 챔버(4)는, 산화 규소를 주성분으로 하는 부재(측벽(12), 단벽(13), 제1 연결 부재(14), 및, 제2 연결 부재(15))에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 챔버(4)는, 강도 및 내열성이 우수하여, 고온 환경 하에서의 사용에 충분히 견딜 수 있다. 또, 챔버(4)는, 복수의 부재(측벽(12), 단벽(13), 제1 연결 부재(14), 및, 제2 연결 부재(15))가 기계 결합되어 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 챔버(4)의 제작 시, 복수의 부재를 용접시킨다는, 수고스러운 작업을 가급적으로 줄일 수 있다. 이 때문에, 챔버(4)의 사이즈에 관계없이, 챔버(4)의 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다. 이상과 같이, 열처리 장치(1)의 챔버(4)에 대해서, 대형이어도 제작에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다.

여기서, 용접 등에 의해 복수의 부재가 일체화된 종래의 석영제의 대형 챔버에 대해서 설명하면, 이러한 챔버이면, 제작 시에 공구 등이 석영에 접촉하기 쉬워, 석영 챔버에 파손이 발생하기 쉽다. 또, 종래의 대형 챔버는, 반송될 때에, 분해할 수 없어, 접촉 등에 기인하는 파손을 발생시키지 않도록 신중하게 취급될 필요가 있어, 취급이 어렵다. 또, 대형 챔버는 제조 비용이 높아진다.

이에 반해, 본 실시 형태에 관련된 챔버(4)에 의하면, 챔버(4)의 제작 시에는, 챔버(4)의 개개의 부품(측벽(12), 단벽(13), 제1 연결 부재(14), 제2 연결 부재(15))이 별개로 형성된다. 이 때문에, 챔버(4)의 제작 시에 공구 등이 접촉할 우려를 적게 할 수 있어, 그 결과, 챔버(4)에 파손이 발생하기 어렵다. 또, 챔버(4)의 반송 시에는, 상기 개개의 부품을 따로 따로 반송할 수 있다. 따라서, 챔버(4)의 반송 시에, 상기 개개의 부품이 공구 등과 접촉하여 파손되는 것을 용이하게 억제할 수 있다. 따라서, 챔버(4)의 취급이 용이하다. 또, 챔버(4)의 상기 개개의 부품을 용접 등에 의해 일체화할 필요가 없어, 챔버(4)의 제조 비용을 보다 낮게 할 수 있다.

또, 열처리 장치(1)에 의하면, 챔버(4)의 재질은, 유리, 석영, 및 세라믹 중 적어도 1개(본 실시 형태에서는, 석영)를 포함한다. 이 구성에 의하면, 강도 및 내열성이 우수한 챔버를 비교적 용이하게 실현할 수 있다.

또, 열처리 장치(1)에 의하면, 복수의 평판형상 부재(16)(16a~16h)를 조합함으로써, 통형상의 측벽(12)을 실현할 수 있다. 또, 각 평판형상 부재(16a~16h)는, 예를 들어, 겹쳐진 상태로 반송될 수 있다. 이 때문에, 평판형상 부재(16)의 반송 작업, 즉, 측벽(12)의 반송 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또, 평면적인 형상인 평판형상 부재(16)를 조합함으로써, 입체적인 형상인 측벽(12)을 형성할 수 있다. 따라서, 측벽(12)의 제조에 드는 수고를 보다 줄일 수 있다.

또, 열처리 장치(1)에 의하면, 복수의 평판형상 부재(16a, 16e)는, 빔형상의 제2 연결 부재(15)에 의해 서로 결합된다. 이것에 의해, 측벽(12)의 평판형상 부재(16)가 넘어지는 것을 방지할 수 있다.

또, 열처리 장치(1)에 의하면, 단벽(13)은, 평판형상으로 형성되어 있으며, 측벽(12)의 상단에 올려져 있다. 이 구성에 의하면, 측벽(12)의 상단에 평판형상의 단벽(13)을 올린다는 간이한 작업으로, 측벽(12)의 상단을 단벽(13)으로 덮는 구성을 실현할 수 있다.

또, 열처리 장치(1)에 의하면, 가스 공급 장치(9)는, 챔버(4) 내의 공간(4b)의 기압이, 챔버(4) 외의 공간의 기압보다 높아지도록 동작한다. 이것에 의해, 챔버(4)의 외부에 존재하는 이물(파티클)이 챔버(4) 내의 공간(4b)에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 만일, 조립식의 챔버의 측벽(12)과 단벽(13)의 사이 등에 간극이 발생하고 있어도, 챔버(4)의 외부의 이물이 챔버(4)의 내부의 공간에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 상기 이물이 피처리물(100)에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 챔버(4)가 단일 부품으로서 형성된 경우와 마찬가지로, 피처리물(100)로의 이물 부착에 기인하는, 피처리물(100)의 불량 발생을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 특허 청구의 범위에 기재한 한정에 있어서 다양한 변경이 가능하다.

(1) 상기 실시 형태에서는, 챔버(4)의 하방에 배치된 가스 공급 장치(9)에 의해, 챔버(4) 내의 공간(4b)의 기체가 가압되는 형태를 예로 설명했다. 그렇지만, 이 대로가 아니어도 된다. 예를 들어, 기둥형상의 제1 연결 부재(14)와 측벽(12)의 평판형상 부재(16) 사이에, 질소 등의 불활성 가스를 도입하는 구성이 이용되어도 된다. 불활성 가스를 챔버(4) 내의 공간(4b)에 도입하는 구성이면, 저산소 농도의 프로세스에 본 발명을 적용할 수 있다.

(2) 또, 상기 서술한 실시 형태에서는, 평면에서 보았을 때에 측벽(12)이 팔각형형상인 형태를 예로 설명했다. 그렇지만, 이 대로가 아니어도 된다. 예를 들어, 측벽(12)은, 평면에서 보았을 때에 사각형형상이어도 된다. 이 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 연결 부재(14)의 홈부(14a, 14b)는, 평면에서 보았을 때에 서로 직교하도록 형성된다. 이 경우, 평판형상 부재(16)는 4장 이용되며, 단벽(13)은, 직사각형으로 형성된다.

본 발명은, 가열된 분위기 하에서 피처리물을 처리하기 위한, 열처리 장치용의 챔버, 및, 열처리 장치로서, 널리 적용할 수 있다.

1 열처리 장치 4 챔버
9 가스 공급 장치(기압 조정 기구) 12 측벽(복수의 부재)
13 단벽(복수의 부재) 14 제1 연결 부재(복수의 부재)
15 제2 연결 부재(복수의 부재) 16 평판형상 부재
100 피처리물

Claims

열처리 장치용의 챔버로서,
피처리물을 둘러싸기 위한 통형상의 측벽과,
상기 측벽의 일방의 개구부를 막는 단벽(端壁)을 구비하고,
상기 챔버는, 산화 규소를 포함하는 복수의 부재가 기계 결합되어 형성되어 있으며,
상기 복수의 부재는, 상기 측벽을 형성하기 위한 복수의 평판형상 부재와, 복수의 제 1 연결 부재를 포함하고,
복수의 상기 평판형상 부재는, 전체적으로 통형상을 구성하도록 배열되어 있으며,
상기 제 1 연결 부재는, 인접하는 상기 평판형상 부재들을 연결하도록 구성되고,
상기 제 1 연결 부재는 한 쌍의 홈부를 가지고 있으며,
상기 한 쌍의 홈부는 대응하는 평판형상 부재의 한 가장자리부와 끼워맞춤하고,
상기 단벽은 복수의 평판형상 부재가 순서대로 배치된 구성을 갖는 것으로, 전체적으로 평판형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치용의 챔버.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 부재의 재질은, 유리, 석영, 및 세라믹 중 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치용의 챔버.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 부재는, 빔형상의 제 2 연결 부재를 포함하고,
상기 제 2 연결 부재는, 상기 측벽에 있어서의 복수의 상기 평판형상 부재들을 연결하도록 상기 측벽에 있어서의 복수의 상기 평판형상 부재에 걸쳐지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치용의 챔버.
청구항 1에 있어서,
상기 단벽은, 평판형상으로 형성되어 있으며, 상기 측벽의 일단에 올려져 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치용의 챔버.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 열처리 장치용의 챔버와,
상기 챔버 내의 공간의 기압을 상기 챔버 밖의 공간의 기압보다 높게 하기 위한 기압 조정 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
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