KR101784495B1 - 기판 균등 냉각 열처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 개의 기판이 내부에 위치하여 열처리되는 공정 챔버 및 복수 개가 상기 공정 챔버의 내부에서 수직 방향으로 이격되어 설치되고 사이에 상기 기판이 위치하며, 상기 기판의 상부로 불활성 가스를 공급하는 급기 모듈을 포함하며, 공정 챔버의 일측, 양측 또는 하부에 급기 모듈에서 공급되는 불활성 가스를 배기하는 배기관을 구비하는 기판 균등 냉각 열처리 장치를 개시한다.

Description

기판 균등 냉각 열처리 장치{Heat Treatment Apparatus for uniform cooling of Substrate}

본 발명은 디스플레이용 기판에 대한 열처리 공정의 냉각 과정에서 기판을 균일하게 냉각할 수 있는 열처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 2200 × 2500mm 이상의 기판을 투입해 50 인치 이상의 디스플레이용 패널을 생산하는 라인을 8세대 생산 라인이라 하며, 주요 디스플레이 제조업체는 생산 수율 향상을 위해 이러한 8세대 생산 라인을 확충하고 있다. 이와 같이 디스플레이용 기판이 대형화됨에 따라 기판 열처리 장치 역시 대형화되어야 한다.

기판의 열처리 공정은 기판을 열처리 온도로 승온시키는 승온 과정과, 기판을 열처리 온도에서 가열하는 가열 과정 및 기판을 상온으로 냉각시키는 냉각 과정이 순차적으로 진행된다. 이때, 기판의 냉각 과정은 보다 신속한 기판의 냉각을 위하여 기판이 안착되는 열처리 챔버의 내부로 질소 가스 또는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 유입시켜 기판을 냉각시킨다.

열처리되는 기판이 대형화됨에 따라 기판의 냉각 과정에서 공급되는 불활성 가스가 기판에 전체적으로 균일하게 공급되지 않는 경우에 기판이 불균일하게 냉각되면서 부분적으로 온도 편차가 발생하여 기판의 수축(shrinkage)이 발생되는 문제가 있다. 기판이 열처리 공정의 냉각 과정에서 균일하게 냉각되지 않아 부분적으로 수축되거나 굴곡되는 경우에, 후공정인 증착 공정에서 기판의 표면에 형성되는 회로 패턴의 정밀도가 낮아지게 되어 문제될 수 있다.

본 발명은 디스플레이용 기판의 열처리 공정의 냉각 과정에서 대면적 기판을 균등하게 냉각시켜 기판의 부분적인 수축을 최소화할 수 있는 기판 균등 냉각 열처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기판이 안착되는 열처리 챔버의 내부에 불활성 가스를 공급하여 기판의 부분적인 수축을 최소화하면서도 냉각 효율을 증가시킬 수 있는 기판 균등 냉각 열처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치는 복수 장의 기판이 내부에 위치하여 열처리되는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버의 내부에서 수직 방향으로 이격되어 설치되고 사이에 상기 기판이 위치하며, 상기 기판의 상부로 가스를 공급하는 급기 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정 챔버는 일측 또는 양측에 상기 급기 모듈에서 공급되는 가스를 배기하는 배기관을 구비할 수 있다.

또한, 상기 공정 챔버는 상부 또는 하부에 위치하여 상기 급기 모듈에서 공급되는 가스를 배기하는 배기관을 구비할 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈은 내부가 중공이며 수평 방향으로 서로 이격되어 배열되는 복수 개의 급기 튜브 및 상기 급기 튜브의 일측 또는 양측에 연결되는 지지 프레임을 포함할 수 있다. 이때, 상기 급기 모듈은 상기 급기 튜브의 일측면 또는 양측면에 길이 방향을 따라 서로 이격되어 관통홀 형태로 형성되는 복수 개의 측부 급기 노즐을 포함할 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈은 상기 급기 튜브의 상면에 길이 방향을 따라 서로 이격되어 관통홀 형태로 형성되는 복수 개의 상부 급기 노즐을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈은 상기 급기 튜브의 상측에 형성되는 지지 블럭을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 급기 튜브는 단면 형상이 원형, 사각형 또는 다각형 형상일 수 있다.

또한, 상기 급기 튜브는 쿼츠, 알루미나, 실리콘 카바이드, 지르코니아, 실리콘옥사이드 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.

또한, 상기 급기 튜브는 니켈, 크롬, 스테인리스 스틸, 인코넬, 코바합금, 텅스텐, 티타늄, 하스텔로이 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈 사이에는 상기 기판이 1 장이 위치하며, 상기 기판은 급기 모듈의 상면에 안착될 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈의 상면에는 히터 유닛이 안착되고, 상기 히터 유닛의 상면에 상기 기판이 안착될 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈 사이에는 상기 기판이 적어도 2 장이 위치할 수 있다.

또한, 상기 급기 모듈의 상면에는 히터 유닛이 안착되고, 상기 기판은 적어도 2 장이 상기 히터 유닛의 상면으로부터 이격되어 위치할 수 있다.

본 발명의 기판 균등 냉각 열처리 장치는 열처리 챔버의 내부에 안착되는 기판의 상부에서 전체적으로 불활성 가스를 분사하여 기판을 균등 냉각시킴으로써 기판을 전체적으로 냉각시켜 기판의 부분적인 수축을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 기판 균등 냉각 열처리 장치는 열처리 챔버의 내부에 불활성 가스를 공급하여 냉각 효율을 증가시키면서도 기판의 수축을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 열처리 장치에 장착되는 급기 모듈의 사시도이다.
도 3은 도 1의 개략적인 수직 단면도이다.
도 4는 도 3의 수직 단면에서 급기와 배기가 진행되는 방향을 나타내는 모식도이다.
도 5는 도 1의 개략적인 수평 단면도이다.
도 6는 도 5의 수평 단면에서 급기와 배기가 진행되는 방향을 나타내는 모식도이다.
도 7은 도 1의 급기 모듈에 대한 사시도이다.
도 8은 도 1의 급기 모듈에 대한 평면도이다.
도 9는 도 1의 급기 모듈의 정면도이다.
도 10은 도 8의 A-A에 따른 수직 단면도이다.
도 11은 도 9의 B-B에 따른 수평 단면도이다.
도 12는 도 9의 C-C에 따른 수직 단면도이다.
도 13은 도 1의 급기 모듈에 평판 히터가 장착된 상태의 사시도이다.
도 14는 도 13의 급기 모듈이 적층된 상태의 수직 단면도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 도 4에 대응되는 모식도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술한 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 열처리 장치에 장착되는 급기 모듈의 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 공정 챔버(110) 및 급기 모듈(120)을 포함하여 형성된다. 즉, 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 적어도 일측에서 배기가 이루어지는 공정 챔버(110) 및 공정 챔버(110)의 내부에 설치되어 기판(a)을 지지하는 동시에 기판(a)의 상측으로 질소 가스 또는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 급기하는 급기 모듈(120)을 포함한다. 기판(a)은 유리 기판 또는 유리 기판에 폴리이미드(polyimide)와 같은 투명 기판을 형성하는 수지 조성물로 코팅된 수지 코팅층이 형성된 기판일 수 있다. 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 열처리 공정의 냉각 과정에서 기판(a)을 효율적이면서도 균일하게 냉각하게 되므로 후공정인 증착 공정에서 기판(a)의 표면에 형성되는 회로 패턴의 정밀도를 유지할 수 있도록 한다.

공정 챔버(110)는 전방이 개방되고 내부가 비어 있는 대략 육면체 형태로 형성된다. 공정 챔버(110)는 내부에 전측을 통하여 다수의 급기 모듈(120)이 수직 방향으로 서로 이격되도록 수평 방향으로 장입된다. 공정 챔버(110)는 내부에 복수 개의 기판(a)이 수직 방향으로 서로 이격되어 위치하여 열처리된다. 공정 챔버(110)는 전측에 불활성 가스를 급기 모듈(120)로 공급하는 공급 유닛(119)이 형성된다. 공정 챔버(110)는 일측 또는 양측에서 불활성 가스를 배기하는 배기관(117a, 117b)이 설치되며, 급기 모듈(120)로부터 공급되는 불활성 가스가 공정 챔버(110)의 외부로 배기되도록 형성된다. 공정 챔버(110)는 구체적으로 도시하지는 않았지만, 내측면과 상면에 히팅 모듈(미도시)이 장착될 수 있다. 공정 챔버(110)는 히팅 모듈의 작동에 의하여 내부가 가열되어 기판(a)이 열처리되도록 한다. 공정 챔버(110)는 기판(a)의 열처리를 위한 일반적인 열처리 장치에 사용되는 챔버로 형성될 수 있다.

급기 모듈(120)은 복수 개가 공정 챔버(110)의 내부에서 수직 방향으로 서로 이격되면서 스택되도록 설치된다. 급기 모듈(120)은 상부에 안착되어 열처리되는 기판(a)을 지지한다. 또한, 급기 모듈(120)은 열처리 공정의 냉각 과정에서 기판(a)의 상부에 불활성 가스를 공급하여 유리 기판(a)을 냉각시킴으로써 냉각 시간을 단축하여 냉각 효율을 증가시킨다. 이때, 급기 모듈(120)은 기판(a)의 상부로 불활성 가스를 전체적으로 균일하게 공급함으로써 기판(a)이 균일하게 냉각되어 부분적으로 수축되거나 굴곡이 발생되는 것을 최소화한다. 기판(a)이 유리 기판 또는 수지 코팅층이 형성된 유리 기판인 경우에 기판(a)이 불균일하게 냉각되는 경우에 부분적인 수축 또는 굴곡이 발생될 가능성이 높아질 수 있다.

급기 모듈(120)은 지지 튜브(123)를 통하여 열처리 공정의 냉각 과정에서 하부에 위치하는 기판(a)을 냉각시키기 위한 불활성 가스를 공급한다. 급기 모듈(120)에 구비된 지지 튜브(123)는 공정 챔버(110)의 외측에 설치된 공급 유닛(119)과 연결된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 급기 모듈(120)에 구비된 지지 튜브(123)는 연결 커버(126)를 관통하여 후면으로 연장되어 있고, 이와 같이 연장된 지지 튜브(123)에는 제 1 급기 튜브(119a)가 결합된 채 수평 방향으로 일정 거리 연장되어 있다. 또한 제 1 배기 튜브(119a)에는 제 2 급기 튜브(119b)가 결합되고, 이러한 제 2 급기 튜브(119b)는 수직 방향으로 세워져 있다. 즉, 제 2 급기 튜브(119b)는 공정 챔버(110)의 대략 전면에 수직 방향으로 세워진 형태로 형성된다. 여기서, 급기 모듈(120)이 수직 방향으로 스택된 형태로 형성되므로, 제 1 급기 튜브(119a)도 역시 수직 방향으로 배열된 형태로 형성된다. 더불어, 이러한 다수의 제 1 급기 튜브(119a)는 수직 방향으로 세워진 제 2 급기 튜브(119b)에 결합된다.

도 3은 도 1의 개략적인 수직 단면도이다. 도 4는 도 3의 수직 단면에서 급기와 배기가 진행되는 방향을 나타내는 모식도이다. 도 5는 도 1의 개략적인 수평 단면도이다. 도 6는 도 5의 수평 단면에서 급기와 배기가 진행되는 방향을 나타내는 모식도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 공정 챔버(110)는 전방이 개방되고 내부가 비어 있는 대략 육면체 형태로 형성되고, 상면(111), 하면(112), 좌측면(113), 우측면(114)과 후면(115) 및 전면(116)을 포함한다. 공정 챔버(110)는 개방된 전방에 급기 모듈(120)이 설치되어, 열처리 공정 중에 밀폐된다.

또한, 공정 챔버(110)는 다수의 배기관(117a, 117b) 및 급기 모듈(120)의 지지를 위한 지지 레일(118a, 118b)을 포함한다. 즉, 공정 챔버(110)의 좌측면(113)과 우측면(114)에 각각 다수의 배기관(117a, 117b)이 설치되며, 배기관(117a, 117b)을 통해 열처리용 가스가 공정 챔버(110)의 외부로 배기된다. 배기관(117a, 117b)은 공정 챔버(110)의 내부에서 양측뿐만 아니라 일측 또는 타측에만도 형성될 수 있다. 배기관(117a, 117b)은 수직 방향으로 이격되어 스택되는 급기 모듈(120)의 사이에 위치되며, 배기관을 (117a, 117b)을 통해서 스택된 급기 모듈(120)에서 공급되는 불활성 가스가 각각 배기된다. 다르게 설명하면, 공정 챔버(110)의 좌측면(113) 및 우측면(114)에 각각 설치된 다수의 배기관(117a, 117b)에 의해 기판(a)의 상부로부터 공급되는 불활성 가스가 기판(a)의 상부로부터 좌측 둘레 및 우측 둘레 방향으로 흐른 후에 배기된다. 더불어, 공정 챔버(110)의 좌측면(113)과 우측면(114)에 각각 지지 레일(118a, 118b)이 설치되며, 지지 레일(118a, 118b)을 통해 급기 모듈(120)의 좌측단 및 우측단이 지지된다. 지지 레일(118a, 118b)은 배기관(117a, 117b)의 사이 사이에 위치되며, 이에 따라 자연스럽게 기판(a)의 상부로부터 좌측단 및 우측단으로부터 불활성 가스가 흐르게 된다.

급기 모듈(120)은 상술한 바와 같이 공정 챔버(110)에 구비된 좌측 및 우측의 지지 레일(118a, 118b)에 의해 지지되며, 열처리 공정중에 기판(a)의 상부로 불활성 가스를 공급한다. 급기 모듈(120)은 상측에 위치하는 기판(a)을 지지하며, 하부의 위치하는 급기 모듈(120)에 의하여 지지되는 기판(a)과 이격된다. 도 3을 참조하면, 급기 모듈(120)의 상부에 기판(a)이 1 장이 위치하는 경우에 기판(a)은 급기 모듈(120)의 상면에 안착되어 지지된다. 급기 모듈(120)은 기판(a)을 지지하여 열처리되도록 하면서 기판(a)의 하면 방향으로 불활성 가스를 공급한다. 또한, 급기 모듈(120)은 하측에 인접한 기판(a)의 상부에 불활성 가스를 공급하여 기판(a)이 균일하게 냉각되도록 한다.

도 4와 도 6을 참조하면, 급기 모듈(120)은 지지 튜브(123)의 양측으로 불활성 가스를 공급하여 하부 방향으로 흘러 하부에 위치하는 기판(a)의 상면과 접촉되도록 한다. 또한, 급기 모듈(120)은 불활성 가스의 일부를 상부 방향으로 공급하여 상부에 지지되는 기판(a)의 하면에 접촉되도록 한다. 기판(a)의 상면 또는 하면과 접촉한 불활성 가스는 기판(a)의 일측 또는 양측을 통하여 배기관(117a, 117b)으로 배기된다. 급기 모듈(120)은 기판(a)의 상부에 기판(a)의 전체 면적에 대하여 전체적으로 불활성 가스를 공급하므로 기판(a)을 전체적으로 균일하게 냉각한다. 한편, 도 4를 참조하면, 급기 모듈(120)의 상부에는 적어도 2 장의 기판(a)이 위치할 수 있으며, 이 경우에 기판(a)은 급기 모듈(120)의 상면으로부터 상부로 서로 이격되어 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 점차 대형화되는 평판 디스플레이 장치에 사용되는 유리 기판과 같은 기판(a)의 열처리 공정에서 유리 기판이 신속하면서 균일하게 냉각되도록 함으로써 유리 기판이 냉각 과정에서 유리 기판을 효율적으로 냉각하면서도 수축되거나 변형되는 것을 최소화한다. 본 발명에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 대면적 디스플레이용 기판의 열처리에 적합하다. 더욱이, 본 발명에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 급기 모듈(120)이 기판(a)의 지지 부재 역할도 겸하므로, 전체적으로 장치의 구성 요소가 간소화된다.

도 7은 도 1의 급기 모듈에 대한 사시도이다. 도 8은 도 1의 급기 모듈에 대한 평면도이다. 도 9는 도 1의 급기 모듈의 정면도이다. 도 10은 도 8의 A-A에 따른 수직 단면도이다. 도 11은 도 9의 B-B에 따른 수직 단면도이다. 도 12는 도 9의 C-C에 따른 수직 단면도이다.

도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 급기 모듈(120)은 지지 프레임(121), 지지 프레임(121)의 내부에 설치된 다수의 지지 튜브(123) 및 지지 튜브(123)의 전방에 설치된 연결 커버(126)를 포함한다.

지지 프레임(121)은 평면의 형태가 대략 사각 형태이며, 수직 단면의 형태 역시 속이 비어 있는 사각 형태를 한다. 지지 프레임(121)은 열처리되는 기판(a)보다 큰 면적으로 형성된다. 또한, 지지 프레임(121)의 좌측 및 우측에 각각 공정 챔버(110)의 양측에 고정되는 고정 돌기(122a, 122b)를 포함될 수 있다. 고정 돌기(122a, 122b)는 공정 챔버(110)의 좌측면(113) 및 우측면(114)에 설치된 지지 레일(118a, 118b)에 각각 고정된다.

지지 튜브(123)는 내부가 중공인 파이프로 형성되며, 지지 프레임(121)의 전방에서 후방에까지 수평 방향으로 일정 길이로 연장되어 지지 프레임(121)에 결합된다. 지지 튜브(123)는 열처리 되는 기판(a)의 폭 또는 길이보다 큰 길이로 형성된다. 지지 튜브(123)는 복수 개로 형성되며, 연장되는 방향에 직각인 방향으로 서로 이격되어 지지 프레임(121)에 결합된다. 지지 튜브(123)는 양측면에 관통홀의 형태로 형성된 측부 급기 노즐(124a)을 포함한다. 지지 튜브(123)는 상면에 관통홀 형태로 형성되는 상부 급기 노즐(124b)이 더 형성될 수 있다. 지지 튜브(123)는 상측에 형성되어 기판(a)을 지지하는 지지 블럭(125)을 더 포함할 수 있다.

측부 급기 노즐(124a)은 지지 튜브(123)의 양측면에 각각 길이 방향으로 서로 이격되는 복수 개로 형성된다. 측부 급기 노즐(124a)은 불활성 가스를 수평 방향으로 분사하여 하부에 위치하는 기판(a)의 상면으로 흐르도록 한다. 또한, 상부 급기 노즐은 지지 튜브(123)의 상면에서 길이 방향으로 서로 이격되는 복수 개로 형성된다. 상부 급기 노즐은 불활성 가스를 상부 방향으로 분사하여 상부에 위치하는 기판(a)의 하면과 접촉한 후에 하부 방향으로 흐르도록 한다. 따라서, 상부 급기 노즐은 상부에 위치하는 기판(a)의 하면을 냉각시킨다.

연결 커버(126)는 지지 프레임(121)의 전방에 결합되며, 지지 튜브(123)가 결합된다. 즉, 지지 튜브(123)는 지지 프레임(121)을 관통하는 제 1 연결 튜브(127a)에 연결되고, 제1연결 튜브(127a)는 지지 프레임(121)과 연결 커버(126) 사이에 설치된 제 2 연결 튜브(127b)에 연결된다. 더불어, 연결 커버(126)는 상술한 제 2 연결 튜브(127b)와 연결된 제 3 연결 튜브(127c)에 연결된다. 더불어, 연결 커버(126)는 전면에 형성된 다수의 손잡이(129)를 포함한다.

연결 커버(126)를 관통하는 제3연결 튜브(127c)에는 제 1 급기 튜브(119a)가 결합된다. 따라서, 제 1 급기 튜브(119a)로부터 공급되는 불활성 가스는 제 3 연결 튜브(127c)와 제 2 연결 튜브(127b)와 제 1 연결 튜브(127a)와 지지 튜브(123) 및 급기 노즐(124a, 124b)을 순차적으로 통과하여 분사된다.

미설명 부호인 128은 전원부로서 급기 모듈(120)의 상부에 평판 히터가 장착되는 경우에 평판 히터(도 13 참조)에 전원을 공급한다.

따라서, 급기 모듈(120)은 상측에 안착되는 기판(a)을 지지하여 열처리되도록 함은 다수의 급기 노즐(124a, 124b)을 통하여 기판(a)의 상부로 불활성 가스를 공급하여 기판(a)이 효율적으로 냉각되면서도 전체적으로 균일하게 냉각되도록 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 급기 모듈(120)의 지지 프레임(121)은 중량 감소를 위해 속이 비어 있는 형태로 형성된다. 지지 튜브(123)은 역시 중량 감소를 위해 속이 비어 있는 형태이고 이고, 지지 프레임(121)에 결합된다. 제 1 연결 튜브(127a)는 지지 프레임(121)을 관통하여 지지 튜브(123)의 일단에 결합된다. 제 1 연결 튜브(127a)에는 제 2 연결 튜브(127b)가 결합되며, 제2연결 튜브(127b)에 연결 커버(126)가 결합된다. 제 2 연결 튜브(127b)는 연결 커버(126)에 관통 결합된 제 3 연결 튜브(127c)에 일단이 결합된다.

또한, 지지 프레임(121)은 상부의 좌우측에 외측으로 일정 길이 연장된 고정 돌기(122a, 122b)가 형성되어 있으며, 공정 챔버(110)에 설치된 지지 레일(118a, 118b)에 거치되어 고정될 수 있다. 또한, 지지 튜브(123)는 좌측 및 우측에 각각 관통홀 형태의 급기 노즐(124a, 124b)이 형성된다. 지지 튜브(123)의 상측에는 기판(a)의 지지를 위한 지지 블럭(125)이 설치되어 있다. 지지 블럭(125)의 상면에는 회전 가능한 볼이 형성될 수 있다. 지지 블록(125)는 핀 형상으로 형성될 수 있다. 한편, 지지 튜브(123)는 도면에 단면 형태가 사각으로 도시되어 있으나, 이로서 본 발명이 한정되지 않으며, 원형, 삼각, 오각 또는 육각의 단면 형태일 수도 있다. 도면중 미설명 부호 123a은 지지 튜브(123)의 끝단을 지지 프레임(121)에 고정시키는 플랜지이다.

도 13은 도 1의 급기 모듈에 평판 히터가 장착된 상태의 사시도이다. 도 14는 도 13의 급기 모듈이 적층된 상태의 수직 단면도이다.

도 13과 도 14를 참조하면, 급기 모듈(120)의 상부에 평판 히터(130)가 위치할 수 있다. 평판 히터는 상면에 기판(a)을 지지하기 위한 지지 핀(131)이 더 형성된다. 평판 히터는 급기 모듈(120)의 지지 튜브(123)의 상면에 위치하는 지지 블록의 상면에 안착된다. 평판 히터는 평판 형상으로 형성되며, 유리 기판과 같은 기판(a)의 열처리 장치에서 사용되는 일반적인 형상으로 형성될 수 있다. 평판 히터가 사용되는 경우에 공정 챔버(110)의 내측에는 별도의 히터가 장착되지 않을 수 있다.

지지 핀(131)은 평판 히터의 상면에 소정 높이로 형성되며, 상부에 안착되는 기판(a)을 지지한다.

급기 모듈(120)은 평판 히터에 전기를 공급하기 위한 전원부(128)를 구비한다. 전원부는 평판 히터의 열선(미도시)과 전기적으로 연결되어 열선에 전원을 공급한다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 균등 냉각 장치의 도 4에 대응되는 모식도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치(100)는 공정 챔버(110)의 하부에 배기관이 연결되도록 형성된다. 급기 모듈(120)에서 공급되는 불활성 가스는 기판(a)의 상부에서 분사되어 기판(a)의 상면과 접촉한 후에 기판(a)의 각 측부를 벗어나서 하부로 흐르게 된다. 공정 챔버(110)의 하부에 연결된 배기관을 통하여 불활성 가스가 외부로 배출된다.

또한, 한편, 배기관은 공정 챔버의 상부에 형성될 수 있다. 이 경우에 급기 모듈(120)에서 공급되는 불활성 가스는 기판(a)의 상부에서 분사되어 기판(a)의 상면과 접촉한 후에 기판(a)의 각 측부를 벗어나서 상부로 흐르게 되며 배기관을 통하여 배출된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 기판 균등 냉각 열처리 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100; 기판 균등 냉각 열처리 장치
110; 공정 챔버 111; 상면
112; 하면 113; 좌측면
114; 우측면 115; 후면
116; 전면 117a, 117b; 배기관
118a, 118b; 지지 레일
120; 급기 모듈
121; 지지 프레임 122a, 122b; 고정 돌기
123; 지지 튜브 123a; 플랜지
124a, 124b; 배기 노즐 125; 지지 블럭
126; 연결 커버 127a; 제 1 연결 튜브
127b; 제 2 연결 튜브 127c; 제 3 연결 튜브
128; 전원부 129; 손잡이
130; 평판 히터

Claims (14)

1. 복수 장의 기판이 내부에 위치하여 열처리되는 공정 챔버; 및,
   상기 공정 챔버의 내부에서 수직 방향으로 이격되어 설치되고 사이에 상기 기판이 위치하며, 상기 기판의 상부로 가스를 공급하는 급기 모듈을 포함하며,
   상기 급기 모듈은
   내부가 중공이며 수평 방향으로 서로 이격되어 배열되는 복수 개의 급기 튜브 및 상기 급기 튜브의 양측에 연결되는 지지 프레임을 포함하며,
   상기 급기 모듈의 상면에는 평판 히터로 형성되는 히터 유닛이 안착되고,
   상기 히터 유닛의 상면에 상기 기판이 안착되는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공정 챔버는 일측 또는 양측에 상기 급기 모듈에서 공급되는 가스를 배기하는 배기관을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공정 챔버의 상부 또는 하부에 위치하여 상기 급기 모듈에서 공급되는 가스를 배기하는 배기관을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 급기 모듈은
   상기 급기 튜브의 일측면 또는 양측면에 길이 방향을 따라 서로 이격되어 관통홀 형태로 형성되는 복수 개의 측부 급기 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 급기 모듈은
   상기 급기 튜브의 상면에 길이 방향을 따라 서로 이격되어 관통홀 형태로 형성되는 복수 개의 상부 급기 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 급기 모듈은 상기 급기 튜브의 상측에 형성되는 지지 블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 급기 튜브는 단면 형상이 원형, 사각형 또는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 급기 튜브는 쿼츠, 알루미나, 실리콘 카바이드, 지르코니아, 실리콘옥사이드 또는 이들의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기 튜브는 니켈, 크롬, 스테인리스 스틸, 인코넬, 코바합금, 텅스텐, 티타늄, 하스텔로이 또는 이들의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기 모듈 사이에는 상기 기판이 1 장이 위치하며, 상기 기판은 급기 모듈의 상면에 안착되는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
12. 삭제
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기 모듈 사이에는 상기 기판이 적어도 2 장이 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기 모듈의 상면에는 히터 유닛이 안착되고,
    상기 기판은 적어도 2 장이 상기 히터 유닛의 상면으로부터 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 균등 냉각 열처리 장치.

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