KR102238028B1 - Closed Heat Treatment Apparatus for Substrate Treatment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이용 기판의 열처리시 사용되는 기판 처리용 밀폐형 열처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sealed heat treatment apparatus for processing a substrate used in heat treatment of a display substrate.
디스플레이 기판의 가열 공정중 디스플레이 기판을 가열시키는 열처리로 내부는 낮은 산소와 수증기 농도를 유지할 필요가 있다. 이를 위해 열처리로 내부의 대부분의 가스를 질소로 치환하는 방법이 이용되고 있다.During the heating process of the display substrate, it is necessary to maintain a low oxygen and water vapor concentration inside a heat treatment furnace that heats the display substrate. For this, a method of replacing most of the gas inside the heat treatment furnace with nitrogen is used.
디스플레이 기판의 제조 공정중에 예를 들어, 포토레지스트 코팅 전이나 포토레지스트막이 코팅된 기판의 베이킹 공정에서, 디스플레이 기판을 건조시키거나 예열하기위해 가열할 필요가 있다. During the manufacturing process of the display substrate, for example, before coating a photoresist or in a baking process of a substrate coated with a photoresist film, it is necessary to heat the display substrate to dry or preheat the display substrate.
이때 산소와 수분의 농도를 낮추는 것은 양품의 기판 품질과 수율 유지를 위해서 반드시 필요한 사항이 되고 있다. 그러나, 기존에는 열처리로와 주변의 밀폐가 효율적으로 되지 않아 산소와 수분 농도를 낮추며 유지하는게 쉽지 않았고, 농도 유지를 위해 질소 치환을 사용하였으나 주변으로의 누설로 인해 많은 양의 질소 가스를 소모 해야만 했다. At this time, lowering the concentration of oxygen and moisture has become a necessary matter for maintaining the quality and yield of a good substrate. However, in the past, it was not easy to keep the oxygen and moisture concentrations down and maintained as the heat treatment furnace and surroundings were not efficiently sealed, and nitrogen substitution was used to maintain the concentration, but a large amount of nitrogen gas had to be consumed due to leakage to the surroundings. .
즉, 기존에는 열처리로의 글래스 기판온도 균일도 유지를 위해서 대량의 질소가 필요하였고 그것마저 열처리로에서 사용후 일회성으로 배출하였기에 낭비가 심하였다. 또한, 밀폐된 열처리로내로의 지속적인 가스의 가압까지 고려해야 하였기에 고압을 견디는 챔버를 구성하는데 어려움이 있다. That is, in the past, a large amount of nitrogen was required to maintain the uniformity of the temperature of the glass substrate in the heat treatment furnace, and it was very wasteful because it was discharged once after use in the heat treatment furnace. In addition, it is difficult to construct a chamber that withstands high pressure because it has to be considered even for continuous pressurization of gas into the closed heat treatment furnace.
본 발명은 디스플레이용 기판의 제조 공정중에 산소와 수분의 농도를 관리,조절하고, 가스의 손실을 방지할 수 있는 기판 처리용 밀폐형 열처리 장치를 제공하는 것이다. The present invention provides a sealed heat treatment apparatus for processing a substrate capable of managing and controlling the concentration of oxygen and moisture during a manufacturing process of a display substrate and preventing loss of gas.
본 발명은 기판을 열처리하는 열처리로; 상기 열처리로안에 주입된 처리 가스가 배출되면 냉각시키는 냉각기; 상기 냉각기로를 거친 처리 가스를 정제하는 가스 정제기; 상기 가스 정제기를 거친 처리 가스를 가열하여 승온한 다음 상기 열처리로로 공급하는 히터를 포함하고,The present invention is a heat treatment furnace for heat-treating a substrate; A cooler that cools when the processing gas injected into the heat treatment furnace is discharged; A gas purifier for purifying the process gas passed through the cooler; It includes a heater for heating the processed gas passed through the gas purifier to increase the temperature and then supplying it to the heat treatment furnace,
상기 열처리로는 주입되는 처리 가스의 누출이 없도록 밀폐되는 열처리 장치가 제공될 수 있다. The heat treatment furnace may be provided with a heat treatment apparatus that is sealed so that there is no leakage of the injected treatment gas.
본 발명은 기판을 열처리하는 열처리로, 상기 열처리로 안에 주입된 처리 가스가 배출되면 냉각시키는 냉각기, 상기 냉각기로를 거친 처리 가스를 정제하는 가스 정제기, 상기 가스 정제기를 거친 처리 가스를 가열하여 승온한 다음 상기 열처리로로 공급하는 히터를 포함하여 기판의 열처리시, 열처리로를 밀폐형으로 구성하여 열처리로안으로 주입하는 처리 가스의 누출을 방지할 수 있다. The present invention is a heat treatment furnace for heat-treating a substrate, a cooler that cools when the process gas injected into the heat treatment furnace is discharged, a gas purifier that purifies the process gas passed through the cooler, and heats the processed gas through the gas purifier to increase the temperature. Next, when heat treatment of the substrate including the heater supplied to the heat treatment furnace, the heat treatment furnace may be configured in a closed type to prevent leakage of the processing gas injected into the heat treatment furnace.
열처리로에서 공정을 마친 처리 가스는 연통된 냉각기로 이동하여 소정 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 가스 정제기에서는 상기 처리 가스내에 존재하는 가열 공정내에서 발생한 흄(fume)을 포함한 불순물을 필터를 통해 제거할 수 있고, 질소를 공급하여 질소의 압력을 높이며, 산소의 농도를 낮출 수 있다. The processing gas that has been processed in the heat treatment furnace may be cooled to a temperature below a predetermined temperature by moving to a connected cooler. In the gas purifier, impurities including fume generated in the heating process existing in the processing gas can be removed through a filter, nitrogen is supplied to increase the pressure of nitrogen, and the concentration of oxygen can be lowered.
열처리로 내부에 질소, 산소, 수증기의 압력과 농도를 감지할 수있는 센서를 구비할 수 있다. 센서를 통해 감지된 질소의 압력이 가열 공정에 요구되는 소정 수치 이하이거나 산소와 수증기의 농도가 가열 공정에서 요구되는 소정 수치 이상인 경우에는 가스 정제기가 자동으로 작동하여 원하는 수치가 될 때까지 작동할 수 있다A sensor capable of sensing the pressure and concentration of nitrogen, oxygen, and water vapor may be provided inside the heat treatment furnace. When the pressure of nitrogen sensed through the sensor is below the predetermined value required for the heating process, or the concentration of oxygen and water vapor is higher than the predetermined value required for the heating process, the gas purifier automatically operates and can operate until the desired value is reached. have
도 1은 본 발명의 열처리로 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 열처리로의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 열처리로의 개략적인 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 가스 순환을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 열처리로의 측단면도이다.
도 6는 본 발명의 도 5의 B영역을 확대한 분산판의 사시도이다.
도 7는 본 발명의 열처리 장치의 가스 순환 작동 단계를 나타낸 순서도이다.1 is a plan view of a heat treatment furnace apparatus of the present invention.
2 is a perspective view of the heat treatment furnace of the present invention.
3 is a schematic side cross-sectional view of the heat treatment furnace of the present invention.
4 is a schematic diagram showing the gas circulation of the present invention.
5 is a side cross-sectional view of the heat treatment furnace of the present invention.
6 is a perspective view of a dispersion plate in which area B of FIG. 5 is enlarged according to the present invention.
7 is a flow chart showing a gas circulation operation step of the heat treatment apparatus of the present invention.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific details for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying exemplary drawings.
도 1은 본 발명의 열처리로 장치의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 열처리 장치(1)는 기판을 열처리하는 열처리로(100), 열처리로(100)를 감싸고 외부 제어 패널이 설치될 수 있는 커버(101), 열처리로(100)의 일측에 설치되는 기판 이송 유니트(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 is a plan view of a heat treatment furnace apparatus of the present invention. Referring to FIG. 1, the heat treatment apparatus 1 includes a
본 발명의 실시 예에 있어서, 열처리로(100)는 한쌍으로 마련될 수 있고, 한쌍의 열처리로(100)의 사이에 기판 이송 유니트(200)가 구비될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the
열처리로(100) 내부의 압력이나 온도 등을 센서로 감지하여 커버(101)에 설치된 제어 패널을 통해서 내부 상황을 판단하고 제어할 수 있다.By sensing the pressure or temperature inside the
기판 이송 유니트(200)에는 로봇 등의 설비를 설치하여 열처리로(100)의 기판 출입구(106)에 열처리하기 위한 기판을 A의 방향으로 투입하고, 열처리된 기판을 열처리로(100)의 기판 출입구(106)로부터 인출시켜서 다음 공정을 수행할 수 있다. In the
도 2는 본 발명의 열처리로의 사시도로서, 도 2를 참조하면, 열처리로(100)는 밀폐를 위한 외관을 이루는 케이싱(110)이 마련될 수 있다.2 is a perspective view of a heat treatment furnace of the present invention, and referring to FIG. 2, the
본 발명의 열처리로(100)의 케이싱(110)의 내부에는 기판(S)을 가열시키는 가열판(120)이 마련될 수 있다. A
기판(S)은 케이싱(110)의 내부에 소정의 높이로 적층되어 투입될 수 있다. The substrate S may be stacked and introduced into the
가열판(120)은 기판(S)의 상부 및 하부에 간격을 두고 마련될 수 있고, 기판(S)의 전체 면적에 고르게 열을 가하기 위한 판형(plate)으로 형성될 수 있다. The
가열판(120)은 가열판(120)의 상부 및 하부 방향으로 적외선 복사를 할 수 있다. 가열판(120)은 예를 들어 시스 히터(sheath heater)로 마련될 수 있다. 가열판(120)의 적외선 복사 가열에 더해 가열된 공기의 대류에 의해서도 고르게 기판(S)이 가열될 수 있다. The
케이싱(110)의 양측에는 개폐가능한 도어(130)(140)가 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 열처리로의 처리 가스의 흐름을 중심으로 나타낸 개략적인 측단면도이다. 도 3을 참조하면, 도어(130)(140)는 열처리로(100)의 측면에 위치하여 열처리로(100)의 유지,보수를 위한 개방시에 이용될 수 있다. Figure 3 is a heat treatment furnace of the present invention It is a schematic side cross-sectional view showing the flow of the processing gas as the center. Referring to FIG. 3, the
측면에 마련된 도어(130)(140)에는 유입구(131)와 배출구(141)가 형성될 수 있다. 유입구(131)는 공급되는 가스 즉, 질소 가스를 열처리로(100)의 내부로 유입시킬 수 있고, 열처리로(100) 내부의 고온의 가스를 배출구(141)를 통해 배출시킬 수 있다. The
열처리 장치(1)의 처음 동작시, 질소 가스를 열처리로(100)의 내부에 주입하고, 열처리로(100)안에서 질소 가스의 배출시 열처리로(100) 내부에 존재하는 산소, 수증기 등을 동반한 상태에서 배출되어서 냉각기(150), 가스 정제기(160)를 거친 후 히터(170)를 통과하면서 승온된 상태로 다시 열처리로(100)안에 공급됨으로써, 열처리로(100) 내부에 고온의 분위기를 조성할 수 있다. When the heat treatment device 1 is first operated, nitrogen gas is injected into the
승온되어 열처리로(100)안에 공급된 질소 가스는 다시 열처리로(100)의 외부로 배출시, 열처리로(100)안에 잔존하는 산소 등을 동반하여 배출되면서 냉각기(150), 가스 정제기(160) 및 히터(170)를 거쳐서 다시 열처리로(100)안으로 재공급되는 과정을 반복할 수 있다. When the nitrogen gas heated up and supplied into the
다시 말해서, 열처리 장치(1)의 처음 작동시에 주입되는 가스는 질소 가스로서, 열처리로(100)안에 주입된 다음, 열처리로(100)안에 잔존하는 산소 및 수증기를 동반하여 배출시 처리 가스(질소, 산소, 수증기 등이 혼합된 상태)가 되어서 순환 과정을 거치게 될 수 있다. In other words, the gas injected during the initial operation of the heat treatment apparatus 1 is nitrogen gas, which is injected into the
한쪽 도어의 일측면에 마련된 유입구(131)를 통해 유입된 가스는 한쪽 도어(130)의 타측면 전체 면적에 걸쳐서 형성된 복수의 유입공(131)를 통해 열처리로(100)의 내부로 투입될 수 있다.The gas introduced through the
열처리로(100)의 내부에 투입된 가스는 다른쪽 도어(140)의 일측면 전체 면적에 형성된 복수의 배출공(142)를 통해 도어(140)로 배출되고, 다른쪽 도어(140)의 타측면에 형성된 배출구(141)를 통해 외부로 배출될 수 있다. The gas injected into the
유입구(131)는 유입공(132)의 직경보다 크게 형성될 수 있고, 배출구(141)는 배출공(142)보다 직경이 크게 형성될 수 있다. The
유입공(132) 또는 배출공(142)은 도어(130)(140)의 일면에 폭(y 방향)과 높이(z 방향)방향으로 소정의 간격을 두고 마련될 수 있다. The
유입공(132) 또는 배출공(142)은 도어(130)(140)의 높이 방향(z 방향)으로 기판(S)과 동일 선상에 형성되지 않고 어긋난 위치에 형성될 수 있다.The
따라서, 유입공(132)을 통해 유입된 처리 가스는 기판(S)의 끝단부에 바로 충돌하지 않고 기판(S)의 상부 및 하부를 통해 이동함으로써, 처리 가스 흐름의 간섭이 적어지고 흐름이 안정되어 와류의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, the processing gas introduced through the
다시 말해서, 유입공(132)을 통해 열처리로(100) 내부로 흘러 들어간 처리 가스는 기판(S)의 아래,위로 기판(S)과 평행하게 지나가게 가이드될 수 있다. In other words, the processing gas flowing into the
또한, 유입공(132) 또는 배출공(142)은 도어(130)(140)의 폭 방향(y 방향)으로 기판(S)과 평행하게 소정 간격을 두고 형성될 수 있다. 그러나, 유입공(132) 또는 배출공(142)의 배열 위치 등은 이에 한정되지 않고 다른 배열 형태로 마련할 수 있다. In addition, the
주입된 처리 가스가 흘러 나가는 배출공(142)은 유입공(132)과 기판(S) 중심을 기준으로 대칭적으로 마련될 수 있다. 유입공(132)과 마찬가지 이유로 기판(S)과 평행하게 흘러, 배출공(142)을 통해 배출되어야 배출공(142) 주변에서의 와류 현상을 줄일 수 있다.The
열처리로(100)의 하부에는 베이스 부재(102)가 마련될 수 있고, 그 하부에는 랙(104)이 마련되며, 랙(104)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각기(150), 가스 정제기(160) 및 히터(170)가 고정되게 설치될 수 있다. A
열처리로(100)와 냉각기(150), 냉각기(150)와 가스 정제기(160), 가스 정제기(160)와 히터(170), 히터(170)와 열처리로(100)의 사이에는 각각 가스 통로관이 연결될 수 있다. A gas passage pipe between the
가스 통로관은 제1 가스 통로관(181), 제2 가스 통로관(182), 제3 가스 통로관(183), 제4 가스 통로관(184)으로 이루어질 수 있다. The gas passage pipe may include a first
히터(170)에서 가열된 가스는 제4 가스 통로관(184)을 통해 열처리로(100)의 내부로 유입될 수 있고, 열처리로(100)의 내부를 통과한 가스는 제1 가스 통로관(181)을 통해 냉각기(150)로 이동할 수 있다. The gas heated by the
냉각기(150)는 가스 정제기(160)에 마련된 필터를 보호하기 위해 유입된 가스를 소정의 수치 이하의 온도로 낮추어 배출할 수 있다. The cooler 150 may lower the introduced gas to a temperature equal to or less than a predetermined value to protect the filter provided in the
냉각기(150)를 거친 가스는 소정의 온도 이하로 냉각된 다음, 제2 가스 통로관(182)을 통해 가스 정제기(160)로 유입되어서 정제된 다음, 제3 가스 통로관(183)을 통해 히터(170)로 유입되어서 가열된 후 다시 열처리로(100)로 유입되는 과정을 반복할 수 있다. The gas that has passed through the cooler 150 is cooled to a predetermined temperature or lower, then flows into the
다시 말해서, 냉각기(150)와 가스 정제기(160)를 통과한 가스는 온도가 낮아진 상태일 수 있다. 따라서, 열처리로(100) 내의 가열 공정에 적당한 높은 온도를 위해 히터(170)를 통해 가스의 온도를 높여줄 수 있다. In other words, the gas that has passed through the cooler 150 and the
기판(S)을 가열하는 공정의 분위기는 낮은 산소와 수증기의 농도를 필요로 할 수 있다. 이를 위해 가스의 대부분을 질소로 치환하여 가압할 수 있다. 기판(S)을 가열하는 공정중에 적은 양의 질소만으로 가능하다면 비용을 대폭 줄일 수 있다. The atmosphere of the process of heating the substrate S may require a low concentration of oxygen and water vapor. To this end, most of the gas can be replaced with nitrogen and pressurized. If possible with only a small amount of nitrogen during the process of heating the substrate S, the cost can be significantly reduced.
가스 정제기(160)의 필터는 고온의 가스에 손상받거나 내구성에 문제가 발생할 수 있다. 가스 정제기(160)의 필터가 여과 기능을 정상적으로 발휘하기 위해서는 소정 이하의 온도의 가스가 공급될 필요가 있다. 이를 위해 열처리로(100)를 통과한 고온의 가스는 냉각기(150)를 통해서 낮춰질 수 있다. The filter of the
가스 정제기(160)는 필터를 통해 통과하는 가스인 질소 가스의 압력을 높이고, 산소와 수증기의 농도를 낮출 수 있다. 이를 통해 열처리로(100)의 가열 공정에 알맞은 농도비를 가지는 가스를 만들 수 있다. The
도 5는 도 2의 열처리로의 측면도로서, 도 5를 참조하면, 열처리로(100)의 양측에 마련된 도어(130)(140)는 열처리로(100) 내부를 기준으로 대칭적으로 마련될 수 있다. 이하는 외부 가스가 유입되는 도어(130)에 관한 일 실시 예일 수 있다. 유입된 가스가 분출되는 도어(140)는 도 5의 가스 흐름을 나타내는 화살표가 반대일 수 있다.5 is a side view of the heat treatment furnace of FIG. 2, and referring to FIG. 5, the
도 5를 참조하면, 개략적으로 도시된 도 3의 도어(130)를 구체적으로 살펴보면, 도어(130)의 일측에는 단열재(133)와 유입구(131)가 마련될 수 있고, 도어(130)의 타측에는 유입공(132)이 구비될 수 있다. Referring to FIG. 5, looking specifically at the
유입공(132)이 구비된 도어(130)의 타측은 도어(130)의 일측면에 비해서 면적이 작게 구비될 수 있다. 면적이 작은 도어(130)의 타측의 외주면에는 밀폐 부재(130a)가 마련될 수 있다. The other side of the
밀폐 부재(130a)는 케이싱(110)과 가이드(134)에 의해 'ㄷ'자 형태로 마련되어 외부와의 밀폐가 높게 유지될 수 있다. The sealing
유입구(131)과 제4 가스 통로관(184)을 연결하는 경우, 예를 들어 원형의 밀폐 부재(131a)가 유입구(131)과 제4 가스 통로관(184) 사이에 마련될 수 있다. When connecting the
밀폐 부재(130a)(131a)에 의해 도어(130)는 외부 공기와 차단되어 높은 밀폐율을 가질 수 있다. The
상기 일 실시 예에서는, 밀폐 부재(102a)(130a)(131a)에 의해 열처리로 전체가 외부와 차단될 수 있다. In the above embodiment, the entire heat treatment furnace may be blocked from the outside by the sealing
본 발명의 구성과 일부 다르게 설계하더라도, 상기와 같은 방법으로 밀폐 부재를 사용해 열처리로를 밀폐시킬 수 있다. Even if a design is partially different from the configuration of the present invention, the heat treatment furnace may be sealed using a sealing member in the same manner as described above.
열처리로(100)의 단열성을 높이기 위해 외부 가스관과 연통되는 도어(130)(140)에는 단열재(133)를 마련할 수 있다. 단열재(133)로 인해 무거워진 도어(130)(140)를 케이싱(110)에 강하게 볼트로 체결할 수 있다. In order to increase the heat insulation of the
도 5를 참조하면, 도 5의 화살표는 도어(130)내에서의 주입된 처리 가스의 흐름을 나타낼 수 있다. 외부에서 유입된 가스가 유입공(132)에 의해 각 기판(S)에 고르게 분사되게 하기 위해, 도어(130)의 내부에는 소정의 공간을 차지하는 확산 공간(138)이 마련될 수 있다. Referring to FIG. 5, the arrow of FIG. 5 may indicate the flow of the injected process gas in the
유입구(131)에 의해 도어(130)내로 들어온 처리 가스는 분산부(190)에 의해 확산 공간(138)으로 분산될 수 있다. The processing gas introduced into the
확산 공간(138)에는 간격을 두고 복수의 지지 부재(137)가 지지될 수 있다. 따라서, 도어(130)(140)는 내부에 확산 공간(138)이 형성되더라도 지지 부재(137)에 의해 견고하게 유지될 수 있다. A plurality of
지지 부재(137)는 확산 공간(138) 내에 도어(130)의 폭방향(x 방향)으로 마련될 수 있다. The
밀폐 부재(130a)(131a)는 도어(130)(140)를 닫았을 때 밀폐가 이루어지도록 함과 동시에, 고온의 가스에 노출되더라도 변형되지 않는 부재 즉, 예를 들어 바이톤으로 이루어질 수 있다.The sealing
열처리로(100)의 케이싱(110)은 베이스 부재(102)에 결합되어 고정될 수 있다. The
케이싱(110)의 하단에는 플랜지부(115)가 형성되고, 볼트 또는 나사와 같은 체결 부재(116)를 통해 베이스 부재(102)에 결합할 수 있다. A
또한, 베이스 부재(102)에는 밀폐 부재(102a)가 마련되어서 케이싱(110)의 결합시, 플랜지부(115)에 밀착되어 밀폐되게 할 수 있다. 상기 밀폐 부재(102a)는 'ㅇ'자 형태로 마련될 수 있다. In addition, the
도 6는 도 5의 영역 B를 확대한 분산부의 사시도이다. 6 is a perspective view of a dispersing unit in an enlarged area B of FIG. 5.
도 6를 참조하면, 분산부(190)는 유입구(131)를 통해 주입된 처리 가스가 확산 공간(138)으로 분산되게 할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
분산부(190)는 도어(130)(140)에 대면하는 지지 프레임(191), 분산판(193), 지지 프레임(191)과 분산판(193)을 연결하는 지지대(192)를 포함할 수 있다. The
지지 프레임(191)의 일면은 도어(130)(140)에 고정되고, 지지 프레임(191)의 타면은 지지대(192)와 연결될 수 있다. One surface of the
지지 프레임(191)은 예를 들어 원형 또는 사각형 등으로 이루어질 수 있고, 통과공(191a)이 형성될 수 있다. 통과공(191a)은 유입구(131)를 통해 주입된 처리 가스가 통과하여 분산판(193)으로 분사될 수 있다. 통과공(191a)의 직경은 유입구(131)의 직경보다 같거나 더 크게 할 수 있다. The
지지 프레임(191)의 원주 방향을 따라 간격을 두고 복수의 지지대(192)가 마련될 수 있다. 지지대(192)는 확산 공간(138)의 소정의 위치에 분산판(193)이 위치되도록 분산판(193)과 연결될 수 있다.A plurality of
복수의 지지대(192)의 사이는 유입구(131)을 통해 유입된 처리 가스가 통과할 수 있는 통과 공간(192a)이 형성될 수 있다. A
지지대(192)의 길이는 분산판(193)의 확산 공간(138)내 위치에 따라 달라질 수 있다. 통과 공간(192a)의 면적은 지지대(192)의 길이 또는 설치 갯수에 의한 간격의 차이에 따라 좌우될 수 있다. The length of the
분산판(193)에는 전체 면적에 걸쳐서 복수의 분산공(193a)이 형성될 수 있다. 분산공(193a)의 직경은 유입구(131)의 직경보다 작을 수 있다. A plurality of
유입구(131)로 유입된 처리 가스의 일부는 통과 공간(192a)을 통해 확산 공간(138)으로 이동하고, 또한 일부의 처리 가스는 분산판(193)의 분산공(193a)을 통과하여 분사되어 확산 공간(138)으로 이동하며, 나머지는 분산판(193)에 부딪혀 상하좌우로 흩어져 확산 공간(138)으로 이동함으로써, 유입구(131)를 통해 유입된 처리 가스는 분산부(190)을 거치면서 확산 공간(138)에 골고루 퍼져 나갈 수 있다. Part of the process gas introduced into the
다시 말해서, 분산부(190)는 유입구(131)로 주입된 처리 가스가, 유입구(131)에 인접한 유입공(132)으로만 강하게 분사되는 것을 막을 수 있다. In other words, the
분산부(190)는 도어(130)에 설치된 유입구(131)마다 설치하여 확산 공간(138) 전체로 처리 가스가 골고루 퍼지게 할 수 있다.The dispersing
도 7는 본 발명의 열처리 장치의 가스 순환 작동 단계를 나타낸 순서도이다. 도 7을 참조하면, 가스 순환 작동 단계는 준비 단계(S10), 정상 작동 단계(S20), 급퍼지 단계(S30)를 포함할 수 있다. 7 is a flow chart showing a gas circulation operation step of the heat treatment apparatus of the present invention. Referring to FIG. 7, the gas circulation operation step may include a preparation step (S10), a normal operation step (S20), and a feeding step (S30).
준비 단계(S10)는 퍼지(purge) 단계(S11)와 정제 단계(S12)를 포함할 수 있다. The preparation step S10 may include a purge step S11 and a purification step S12.
퍼지 단계(S11)는 열처리로 내부에 충분한 질소가스를 공급하여 질소의 압력을 높이고, 산소와 수증기의 농도를 낮출 수 있다. In the purge step (S11), sufficient nitrogen gas is supplied into the heat treatment furnace to increase the pressure of nitrogen and lower the concentration of oxygen and water vapor.
정제 단계(S12)는 퍼지 단계(S11)에 의해서 열처리로에 충분히 공급된 높은 질소를 포함한 가스를 가스 순환 장치를 통해 순환 시킬 수 있다. 이 과정에서 가스 정제기(160)는 순환하는 가스중에 포함된 산소와 수증기의 농도를 최대한 필터로 걸러 열처리로의 가열 공정에 최적의 가스 농도 상태를 만들 수 있다. In the purification step (S12), the gas containing high nitrogen sufficiently supplied to the heat treatment furnace by the purge step (S11) may be circulated through the gas circulation device. In this process, the
준비 단계(S10)가 마무리되면, 열처리로(100)의 가열 공정을 위한 정상 작동 단계(S20)가 시작될 수 있다. 가열 공정을 위해서는 기판(S) 주변에 고온의 분위기가 필요할 수 있다. 히터(170)에서 가스가 가열되고, 열처리로(100)의 내부로 가열된 가스가 공급될 수 있다. When the preparation step S10 is completed, the normal operation step S20 for the heating process of the
열처리로(100)에서 공정을 마친 가스는 연통된 냉각기(150)로 이동하여 소정 이하의 온도로 냉각되고, 가스 정제기(160)에서는 가열 공정내에서 발생한 흄(fume)을 포함한 불순물을 필터를 통해 제거할 수 있다. The gas that has been processed in the
열처리로(100) 내부에 질소, 산소, 수증기의 압력과 농도를 감지할 수있는 센서를 구비할 수 있다. 센서를 통해 감지된 질소의 압력이 가열 공정에 요구되는 소정 수치 이하이거나 산소와 수증기의 농도가 가열 공정에서 요구되는 소정 수치 이상인 경우에는 가스 정제기(160)가 자동으로 작동하여 원하는 수치가 될 때까지 작동할 수 있다. A sensor capable of sensing the pressure and concentration of nitrogen, oxygen, and water vapor may be provided inside the
준비 단계(S10)와 정상 작동 단계(S20)에서는 퍼지 단계(S11)에서 처음에 공급된 가스인 질소 가스의 양으로 작동되기에, 열처리로(100) 가열 공정중에 계속 질소 가스를 공급할 필요가 없어 비용에 유리할 수 있고, 열처리로(100)가 공정중 계속된 질소의 공급으로 인한 고압을 견딜 수 있도록 설계할 필요가 없어 비용을 절감할 수 있다.In the preparation step (S10) and the normal operation step (S20), since it is operated with the amount of nitrogen gas, which is the gas initially supplied in the purge step (S11), there is no need to continuously supply nitrogen gas during the heating process of the
준비 단계(S10)와 정상 작동 단계(S20)중의 한 단계에서, 장치의 결함이나 하자로 인해, 소정 수치(기준치) 미만의 질소 압력이 열처리로 내부의 센서에 의해 감지될 경우에는 급퍼지 단계(S30)로 넘어갈 수 있다.In one step of the preparation step (S10) and the normal operation step (S20), if a nitrogen pressure less than a predetermined value (reference value) is detected by a sensor inside the heat treatment furnace due to a defect or defect in the device, the feeding step ( S30).
기준치 미만의 질소의 압력이 감지되는 경우, 급퍼지 단계(S30)는 각 단계의 동작을 멈추고 열처리로(100)나 가스 정제기(160)를 통해 소정 압력의 질소를 투입하여 질소 압력을 높일 수 있다. 질소 압력이 기준치 이상으로 올라가면, 다시 준비 단계(S10)와 정상 작동 단계(S20)를 반복할 수 있다. When a pressure of nitrogen less than the reference value is detected, in the supplying step S30, the operation of each step is stopped and nitrogen of a predetermined pressure is introduced through the
본 발명은 디스플레이용 기판을 열처리하는 장치로서, 열처리 과정 중에 산소와 수증기의 농도가 소정의 수치보다 높을 수 있고, 질소의 압력을 높이고 산소와 수증기의 농도를 낮추기 위해 디스플레이용 기판을 가열하는 열처리로 내부로 다량의 질소를 주입하여 산소와 수증기의 농도를 낮게 유지 및 관리할 수 있다. The present invention is an apparatus for heat-treating a display substrate, wherein the concentration of oxygen and water vapor may be higher than a predetermined value during the heat treatment process, and a heat treatment furnace that heats the display substrate to increase the pressure of nitrogen and lower the concentration of oxygen and water vapor. By injecting a large amount of nitrogen inside, the concentration of oxygen and water vapor can be kept low and managed.
1... 열처리 장치
100.... 열처리로 101... 커버
102... 베이스 부재
102a... 밀폐 부재 104... 랙
106... 기판 출입구 110... 케이싱
115... 플랜지부 116... 체결 부재
120... 가열판 130,140... 도어
130a,131a... 밀폐 부재
131... 유입구 132... 유입공
141... 배출구 142... 배출공
133... 단열재 134... 가이드
135... 분산판 136... 고정 부재
137... 지지 부재 138... 확산 공간
150... 냉각기
160... 가스 정제기 170... 히터
181... 제1 가스 통로관 182... 제2 가스 통로관
183... 제3 가스 통로관 184... 제4 가스 통로관
190... 분산부 191... 지지 프레임
191a... 통과공 192... 지지대
192a... 통과공간 193... 분산판
193a... 분산공
200... 기판 이송 유니트
S... 기판
S10... 준비 단계
S11... 퍼지 단계 S12... 정제 단계
S20... 정상 작동 단계 S30... 급퍼지 단계1... heat treatment equipment
100....
102... base member
102a... sealing
106...
115...
120... hot plate 130,140... door
130a,131a... sealing member
131...
141...
133...
135... dispersion plate 136... fixing member
137...
150... cooler
160...
181... the first
183...3rd
190...
191a... through
192a... passing
193a... dispersion ball
200... substrate transfer unit
S... substrate
S10... preparatory steps
S11...Purge step S12...Purge step
S20... Normal operation step S30... Feeding step
Claims (11)
상기 열처리로 안에 공급되어 배출되는 처리 가스를 냉각시키는 냉각기;
상기 냉각기를 거친 처리 가스를 정제하는 가스 정제기;
상기 가스 정제기를 거친 처리 가스를 가열하여 승온한 다음 상기 열처리로로 공급하는 히터;
를 포함하고,
상기 열처리로는 주입되는 처리 가스의 누출이 없도록 밀폐되며,
상기 열처리로는 케이싱, 상기 케이싱의 양측에 개폐 가능하게 마련되는 도어로 이루어지고,
상기 도어 중 한쪽 도어의 일면에는 유입구가 마련되고, 한쪽 도어의 타면에는 복수의 유입공이 형성되며,
상기 도어의 내부에는 상기 유입구를 통해 주입된 가스가 상기 복수의 유입공을 통해 상기 케이싱의 내부로 공급되게 하는 확산 공간이 형성되고,
상기 확산 공간의 소정 위치에는 확산 공간으로 유입된 가스의 흐름을 분산시키는 분산부가 마련되며,
상기 분산부는,
상기 유입구에 의해 주입된 처리 가스가 부딪혀 확산 공간으로 퍼질 수 있는 분산판;
상기 분산판이 확산 공간의 소정의 공간에 위치할 수 있게 지지하고, 분산판의 원주 방향을 따라 간격을 두고 통과 공간이 형성되도록 고정되는 복수의 지지대;
일면에 상기 지지대와 연결되고, 타면은 도어와 연결되어 지지대와 분산판을 확산 공간내에 위치시키는 지지 프레임; 을 포함하고,
상기 유입구를 통해 주입된 처리 가스는 상기 지지 프레임의 통과공을 통과하여 상기 복수의 지지대 사이의 통과 공간을 통해 확산 공간으로 이동하며, 일부의 처리 가스는 상기 분산판에 충돌하여 사방으로 퍼져서 확산 공간으로 이동하고, 일부의 처리 가스는 분산판에 형성된 분산공을 통과하여 확산 공간으로 이동하여 분산되는 열처리 장치.
A heat treatment furnace for heat-treating the substrate;
A cooler for cooling the processing gas supplied and discharged into the heat treatment furnace;
A gas purifier for purifying the process gas passed through the cooler;
A heater for heating the processed gas passed through the gas purifier to raise the temperature, and then supplying it to the heat treatment furnace;
Including,
The heat treatment furnace is sealed so that there is no leakage of the injected processing gas,
The heat treatment furnace consists of a casing and a door provided to be opened and closed on both sides of the casing,
An inlet is provided on one side of one of the doors, and a plurality of inlet holes are formed on the other side of the door,
In the interior of the door, a diffusion space for supplying the gas injected through the inlet to the interior of the casing through the plurality of inlet holes is formed,
A dispersion unit for dispersing the flow of gas introduced into the diffusion space is provided at a predetermined position in the diffusion space,
The dispersion unit,
A dispersion plate through which the processing gas injected through the inlet may collide and spread into the diffusion space;
A plurality of supports for supporting the dispersion plate to be positioned in a predetermined space of the diffusion space, and fixed to form a passage space at intervals along the circumferential direction of the dispersion plate;
A support frame connected to the support on one side and connected to the door on the other side to place the support and the dispersion plate in the diffusion space; Including,
The processing gas injected through the inlet passes through the through hole of the support frame and moves to the diffusion space through the passage space between the plurality of supports, and some of the processing gas collides with the dispersion plate and spreads in all directions. A heat treatment apparatus in which a portion of the processing gas moves to the diffusion plate and is dispersed by passing through the dispersion hole formed in the dispersion plate.
상기 도어에는 도어의 폐쇄시 밀폐되도록 하는 밀폐 부재가 구비되는 열처리 장치.
The method of claim 1,
A heat treatment apparatus provided with a sealing member for sealing the door when the door is closed.
상기 케이싱의 하부에 상기 케이싱이 결합되는 베이스 부재로 이루어지고,
상기 베이스 부재에는 상기 케이싱의 하부에 형성되는 플랜지부와의 결합시, 열처리로를 밀폐되게 하는 밀폐 부재가 마련되는 열처리 장치.
The method of claim 1,
Consisting of a base member to which the casing is coupled to a lower portion of the casing,
A heat treatment apparatus provided with a sealing member configured to seal the heat treatment furnace when the base member is coupled with a flange portion formed under the casing.
상기 도어 중 다른쪽 도어의 일측에는 열처리로의 내부에서 상기 도어로 처리 가스가 배출되는 배출공이 마련되고, 다른쪽 도어의 타측에는 도어로 주입된 처리 가스가 외부로 배출되는 배출구가 형성되는 열처리 장치.
The method of claim 1,
A heat treatment device in which one side of the other door among the doors is provided with a discharge hole through which the processing gas is discharged from the inside of the heat treatment furnace, and the other side of the other door is formed with a discharge hole through which the processing gas injected into the door is discharged to the outside. .
상기 유입구, 배출구 및 외부 가스관의 연결부위중 적어도 하나에 밀폐 부재가 마련되는 열처리 장치.The method of claim 4,
A heat treatment apparatus in which a sealing member is provided at at least one of the inlet port, the outlet port, and a connection portion of the external gas pipe.
상기 유입공 또는 배출공은 각각 유입구 또는 배출구 보다 작은 직경을 가지는 열처리 장치.
The method of claim 5,
The inlet hole or the outlet hole is a heat treatment apparatus having a diameter smaller than the inlet or outlet, respectively.
상기 열처리로 내에 주입되는 처리 가스는 상기 히터를 통과하여 승온된 상태로 열처리로 내에 주입되어 고온의 분위기를 조성하고,
상기 처리 가스는 상기 열처리로 내로 주입후 배출시, 산소 또는 수증기의 농도를 낮추기 위해 산소 또는 수증기와 함께 배출되는 열처리 장치. The method of claim 1,
The processing gas injected into the heat treatment furnace is injected into the heat treatment furnace in a heated state through the heater to create a high temperature atmosphere,
When the processing gas is injected into the heat treatment furnace and then discharged, the heat treatment apparatus is discharged together with oxygen or water vapor to lower the concentration of oxygen or water vapor.
상기 열처리로 안에 공급되어 배출되는 처리 가스를 냉각시키는 냉각기;
상기 냉각기를 거친 처리 가스를 정제하는 가스 정제기;
상기 가스 정제기를 거친 처리 가스를 가열하여 승온한 다음 상기 열처리로로 공급하는 히터;
를 포함하고,
상기 열처리로는 주입되는 처리 가스의 누출이 없도록 밀폐되며,
상기 열처리로는 케이싱, 상기 케이싱의 양측에 개폐 가능하게 마련되는 도어로 이루어지고,
상기 도어 중 한쪽 도어의 일면에는 유입구가 마련되고, 한쪽 도어의 타면에는 복수의 유입공이 형성되며,
상기 도어의 내부에는 상기 유입구를 통해 주입된 가스가 상기 복수의 유입공을 통해 상기 케이싱의 내부로 공급되게 하는 확산 공간이 형성되고,
상기 확산 공간의 소정 위치에는 확산 공간으로 유입된 가스의 흐름을 분산시키는 분산부가 마련되며,
상기 분산부는 상기 유입구에 의해 주입된 처리 가스가 부딪혀 골고루 확산 공간으로 퍼질 수 있는 분산판으로 이루어지고,
상기 분산판에는 상기 처리 가스가 통과하여 상기 확산 공간으로 분산되도록 복수의 분산공이 형성되며,
상기 확산 공간에는 간격을 두고 복수의 지지 부재가 구비되고,
상기 지지 부재에 의해서 상기 확산 공간은 복수의 공간으로 구획화되며,
상기 유입구에 의해서 가스가 주입되는 방향을 제1 방향, 상기 제1 방향에 수직한 방향을 제2 방향으로 설정하고,
상기 처리 가스의 일부는 상기 분산공을 통과하여 상기 제1 방향으로 흘러가며, 상기 처리 가스의 일부는 상기 분산공에 가로막혀 상기 제2 방향으로 흘러가고,
상기 지지 부재에는 복수의 구멍이 마련되며,
상기 지지 부재의 구멍에 의해서 상기 제2 방향으로의 상기 처리 가스의 흐름의 일부를 상기 제1 방향으로 돌리고,
상기 분산판과 상기 지지 부재에 의해 상기 처리 가스는 상기 구획화된 확산 공간내로 고르게 퍼지는 열처리 장치.
A heat treatment furnace for heat-treating the substrate;
A cooler for cooling the processing gas supplied and discharged into the heat treatment furnace;
A gas purifier for purifying the process gas passed through the cooler;
A heater for heating the processed gas passed through the gas purifier to raise the temperature, and then supplying it to the heat treatment furnace;
Including,
The heat treatment furnace is sealed so that there is no leakage of the injected processing gas,
The heat treatment furnace consists of a casing and a door provided to be opened and closed on both sides of the casing,
An inlet is provided on one side of one of the doors, and a plurality of inlet holes are formed on the other side of the door,
In the interior of the door, a diffusion space for supplying the gas injected through the inlet to the interior of the casing through the plurality of inlet holes is formed,
A dispersion unit for dispersing the flow of gas introduced into the diffusion space is provided at a predetermined position in the diffusion space,
The dispersing part is made of a dispersing plate that can be evenly spread into the diffusion space by colliding with the processing gas injected through the inlet,
A plurality of dispersion holes are formed in the dispersion plate so that the processing gas passes and is dispersed into the diffusion space,
A plurality of support members are provided at intervals in the diffusion space,
The diffusion space is divided into a plurality of spaces by the support member,
A direction in which gas is injected through the inlet is set as a first direction, and a direction perpendicular to the first direction is set as a second direction,
Part of the processing gas passes through the dispersion hole and flows in the first direction, and a part of the processing gas is blocked by the dispersion hole and flows in the second direction,
The support member is provided with a plurality of holes,
A part of the flow of the processing gas in the second direction is turned in the first direction by the hole in the support member,
A heat treatment apparatus in which the processing gas is evenly spread into the partitioned diffusion space by the dispersion plate and the support member.
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