KR102631554B1 - 고압 열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 열처리를 위한 대상물을 수용하도록 형성되는 내부 챔버; 상기 내부 챔버를 감싸도록 배치되는 외부 챔버; 상기 내부 챔버 내에 상기 대상물의 열처리를 위한 공정 가스를 대기압보다 높은 제1 압력으로 공급하고, 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버 사이의 공간에는 보호 가스를 상기 제1 압력과 관련해 설정된 제2 압력으로 공급하도록 구성되는 급기 모듈; 상기 내부 챔버에 연통되는 배기관을 구비하여, 상기 공정 가스 및 상기 열처리에 따른 부산물을 포함하는 혼합 가스를 배기하도록 구성되는 배기 모듈; 및 상기 배기관에 연통된 채로 상기 외부 챔버 내에 배치되어, 상기 혼합 가스 중 상기 부산물을 포집하도록 구성되는 포집 모듈을 포함하는, 고압 열처리 장치를 제공한다.

Description

고압 열처리 장치{HIGH PRESSURE HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 고압 환경에서 대상물을 열처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정이 진행되는 동안에는 반도체 기판에는 다양한 처리가 수행되고 있다. 그 예로서 효과적인 공정을 달성하기 위해, 산화, 질화, 실리사이드, 이온 주입 및 화학 기상 증착(CVD:Chemical Vapor Deposition) 공정 등이 있다. 반도체 소자의 계면 특성을 개선하기 위한 수소 또는 중수소 열처리 공정도 있다.
열처리에 사용되는 가스는 대기압보다 높은 고압으로 챔버 내에 공급되어, 반도체 기판에 작용하게 된다. 그런 작용 중에, 반도체 기판에서는 파티클과 같은 부산물이 방출되기도 한다.
열처리 공정의 배기 단계에서, 부산물은 공정에 사용된 가스와 혼합된 채로 배출된다. 부산물은 고온 환경에서는 기체 상태이나 열처리 장비를 벗어나는 과정, 또는 벗어난 이후의 과정에서 고체화된다.
고체화된 부산물은 배기관이나 밸브, 기타 스크러버 등의 내벽에 쌓이게 된다. 그에 따라 배관 및 각종 장치에서 유로를 폐쇄하여 문제를 일으킨다. 문제가 발생하는 범위는 가스와 부산물의 유동 경로를 따라 상당히 긴 구간이 될 수도 있다.
본 발명의 일 목적은, 열처리 공정에서 발생한 부산물을 효과적으로 제거하여, 열처리 장치 및 주변 장치들에서 유로 폐쇄에 의한 문제 발생을 원천적으로 예방할 수 있는, 고압 열처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 부산물을 열처리 챔버 내에서 제거하여, 부산물에 의한 문제가 챔버를 넘어선 범위로 확대되지 않게 할 수 있는, 고압 열처리 장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 고압 열처리 장치는, 열처리를 위한 대상물을 수용하도록 형성되는 내부 챔버; 중공형의 하우징과, 상기 하우징을 상기 내부 챔버를 수용하는 메인 공간과 상기 메인 공간 보다 낮은 온도를 갖는 보조 공간으로 구획하도록 배치되는 구획판을 구비하는 외부 챔버; 상기 내부 챔버에 상기 대상물의 열처리를 위한 공정 가스를 대기압보다 높은 제1 압력으로 공급하고, 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버 사이의 공간에는 보호 가스를 상기 제1 압력과 관련해 설정된 제2 압력으로 공급하도록 구성되는 급기 모듈; 상기 내부 챔버에 연통되며 상기 보조 공간을 지나는 배기관을 구비하여, 상기 공정 가스 및 상기 열처리에 따른 부산물을 포함하는 혼합 가스를 배기하도록 구성되는 배기 모듈; 및 상기 배기관에 연통된 채로 상기 보조 공간에 배치되어, 상기 혼합 가스 중 상기 부산물을 포집하도록 구성되는 포집 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배기 모듈은, 상기 외부 챔버의 외부에 위치하도록 상기 배기관에 설치되고, 상기 혼합 가스가 상기 포집 모듈을 거쳐 외부로 배출되는 것을 조절하도록 형성되는 가스 배출기를 더 포함할 수 있다.
여기서, 냉각수 공급관을 구비하는 냉각수 공급 모듈이 더 구비되고, 상기 포집 모듈은, 상기 혼합 가스가 상기 냉각수 공급관 내를 유동하는 냉각수에 의해 냉각되어 상기 부산물이 파우더가 되게 하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 포집 모듈은, 상기 배기관과 탈착 가능하게 연결되는 한 쌍의 배기관 연결부; 및 상기 냉각수 공급관과 탈착 가능하게 연결되는 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 배기관 연결부는, 상기 배기관의 연장 방향을 따라 배열되고, 상기 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부는, 상기 연장 방향에 교차하는 교차 방향을 따라 배열될 수 있다.
여기서, 상기 배기관의 온도를 측정하는 온도 센서를 구비하는 감지 모듈; 및 상기 온도 센서 및 상기 냉각수 공급 모듈과 연결되는 제어 모듈이 더 구비되고, 상기 제어 모듈은, 상기 온도 센서로부터 획득된 상기 배기관의 온도에 기초하여, 상기 냉각수의 온도를 조절할 수 있다.
여기서, 상기 냉각수 공급 모듈은, 상기 냉각수를 냉각하도록 구성되는 칠러를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 냉각수의 온도를 낮추기 위해, 상기 칠러를 작동시킬 수 있다.
여기서, 상기 포집 모듈의 후단에서 상기 배기관의 압력을 측정하는 압력 센서를 구비하는 감지 모듈; 및 상기 압력 센서와 연결되는 제어 모듈이 더 구비되고, 상기 제어 모듈은, 상기 압력 센서로부터 획득된 상기 배기관의 압력에 기초하여, 상기 포집 모듈의 교체 시기가 출력되게 하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 냉각수 공급 모듈은, 상기 보조 공간을 냉각하기 위하여, 상기 하우징 및 상기 구획판 중 하나에 냉각수를 공급할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 고압 열처리 장치용 부산물 포집 모듈은, 내부 공간을 구비하는 바디; 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 바디에 결합되고, 고압 열처리 장치에서 열처리 공정 중 발생한 혼합 가스가 유동하는 배기관에 탈착 가능하게 연결되도록 형성되는 한 쌍의 배기관 연결부; 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 혼합 가스를 냉각하여 상기 혼합 가스 중 부산물이 파우더로 생성되게 하기 위해 냉각수가 유동하도록 형성되는 냉각수 코일; 및 상기 냉각수 코일에 연결되고, 냉각수 공급관과 탈착 가능하게 연결되도록 형성되는 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 배기관 연결부는, 상기 배기관의 연장 방향을 따라 배열되고, 상기 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부는, 상기 연장 방향에 교차하는 교차 방향을 따라 배열될 수 있다.
여기서, 상기 혼합 가스의 유동 경로 중에서 상기 한 쌍의 배기관 연결부 및 상기 냉각수 코일 사이에 배치되는 적어도 하나의 필터가 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고압 열처리 장치에 의하면, 열처리 대상물이 수용되는 내부 챔버와 그를 감싸는 외부 챔버 각각에 제1 압력 또는 제2 압력에 따른 가스가 공급된 상태에서 내부 챔버 내의 가스가 배기되는 경우에 배기관에 포집 모듈이 설치됨에 의해 대상물에 대한 열처리 공정에 따른 부산물이 효과적으로 포집될 수 있다. 그에 따라, 열처리 장치, 나아가 그와 연통된 주변 장치들에서 유로 폐쇄에 의한 문제 발생은 원천적으로 예방될 수 있다.
또한, 포집 모듈은 외부 챔버 내에 위치하게 됨에 의해, 부산물에 의한 문제는 외부 챔버를 넘어선 범위로 확대되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 열처리 장치(100)에 대한 개념도이다.
도 2는 도 1의 포집 모듈(150)과 관련한 구성을 보인 개념도이다.
도 3은 도 1의 고압 열처리 장치(100)에 대한 제어적 구성을 보인 블록도이다.
도 4는 도 1의 포집 모듈(150)의 구조를 보인 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고압 열처리 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 열처리 장치(100)에 대한 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 고압 열처리 장치(100)는, 내부 챔버(110), 외부 챔버(120), 급기 모듈(130), 배기 모듈(140), 그리고 포집 모듈(150)을 포함할 수 있다.
내부 챔버(110)는 열처리를 위한 대상물을 수용하는 수용 공간을 형성한다. 내부 챔버(110)는 고온과 고압의 작업 환경에서 오염을 감소시키기 위해 비금속재, 예를 들어 석영으로 제작될 수 있다. 도면상 간략화되어 있지만, 내부 챔버(110)의 하단에는 상기 수용 공간을 개방하는 도어가 구비된다. 상기 도어가 하강함에 따라 상기 수용 공간이 개방되고, 상기 대상물은 홀더(미도시)에 장착된 채로 내부 챔버(110)에 투입될 수 있다. 내부 챔버(110)의 외측에 배치되는 히터(미도시)의 작동에 따라, 내부 챔버(110)의 온도는 수백 ~ 천 ℃에 이를 수 있다. 상기 대상물은, 예를 들어 반도체 기판일 수 있다. 그 경우, 상기 홀더는 상기 반도체 기판을 복수 층으로 적층할 수 있는 웨이퍼 보트(wafer boat)가 될 수 있다.
외부 챔버(120)는 내부 챔버(110)를 감싸도록 배치된다. 내부 챔버(110)와 달리, 외부 챔버(120)는 오염 문제에서 자유롭기에, 금속재로 제작될 수 있다. 외부 챔버(120)는 내부 챔버(110)를 수용하는 내부 공간을 갖는 중공형의 하우징(121)을 가진다. 하우징(121) 역시 하부에는 도어를 구비하는데, 내부 챔버(110)의 도어가 개방될 때 그도 함께 하강하며 개방될 수 있다.
상기 내부 공간은 구획판(125)에 의해 구획될 수 있다. 구획판(125)의 하측은 내부 챔버(110)가 위치하는 메인 공간(123)으로, 구획판(125)의 상측은 보조 공간(127)으로 구분될 수 있다. 메인 공간(123)과 보조 공간(127)은 구획판(125)에 형성된 연통홀(미도시) 등에 의해 서로 연통된다. 메인 공간(123)은 상기 히터에 의해 내부 챔버(110)에 버금가는 온도가 되나, 보조 공간(127)은 그렇지 않다. 하우징(121) 중 보조 공간(127)을 한정하는 부분과 구획판(125)에 냉각수가 유동하여, 보조 공간(127)의 온도가 낮추어지기 때문이다.
급기 모듈(130)은 내부 챔버(110)와 외부 챔버(120)에 대해 가스를 공급하는 구성이다. 급기 모듈(130)은 가스의 소스가 되는 가스 공급기(131)를 가진다. 가스 공급기(131)는 내부 챔버(110)에 대해 공정 가스로서, 예를 들어 수소/중수소, 플루오르, 암모니아, 염소, 질소 등을 선택적으로 제공할 수 있다. 가스 공급기(131)는 외부 챔버(120)에 대해서는 보호 가스로서, 예를 들어 불활성가스인 질소를 제공할 수 있다. 이들 공정 가스 및 보호 가스는 각각 공정가스 라인(133) 또는 보호가스 라인(135)를 통해 내부 챔버(110) 또는 외부 챔버(120)에 투입된다. 외부 챔버(120)에 투입된 보호 가스는, 구체적으로 외부 챔버(120)와 내부 챔버(110) 사이의 공간에 공급된다.
상기 공정 가스 및 상기 보호 가스는, 대기압보다 높은 압력으로서, 예를 들어 수 기압 내지 수십 기압에 이르는 고압을 형성하도록 공급될 수 있다. 상기 공정 가스의 압력이 제1 압력이고 상기 보호 가스의 압력이 제2 압력일 때, 이들은 설정된 관계(범위)로 유지될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 압력이 상기 제1 압력보다 다소 크게 설정될 수 있다. 그런 압력차는 내부 챔버(110)로부터 상기 공정 가스가 누설되지 않게 되는 이점을 제공한다.
배기 모듈(140)은 상기 공정 가스, 그리고 상기 보호 가스를 배기하기 위한 구성이다. 먼저, 내부 챔버(110)로부터 상기 공정 가스를 배기하기 위하여, 내부 챔버(110)의 상부에는 배기관(141)이 연결된다. 배기관(141)은 보조 공간(127)에 배치되고, 보조 공간(127)에서 외부 챔버(120)의 밖으로 연장된다. 배기관(141)에는 가스 배출기(143)가 설치될 수 있다. 가스 배출기(143)는 고압인 상기 공정 가스의 배출을 조절하는 밸브일 수 있다.
외부 챔버(120)로부터 상기 보호 가스를 배출하기 위해서도, 유사하게 외부 챔버(120)에 연통되는 배기관(145)과 그에 설치되는 가스 배출기(147)가 구비될 수 있다. 이들 배기관(141 및 145)은 서로 연결되기에, 상기 공정 가스는 상기 보호 가스에 희석되어 그 농도가 낮아지게 된다. 이들 배기관(141 및 145) 중 내부 챔버(110)용 배기관(141)을 통해서는 상기 공정 가스와 함께 열처리에 따른 부산물이 배출된다. 이들이 서로 혼합되어 있음으로 인하여, 이들은 혼합 가스라 칭해질 수 있다.
포집 모듈(150)은 배기관(141)을 따라 유동하는 상기 혼합 가스 중 상기 부산물을 포집하는 구성이다. 이를 위해, 포집 모듈(150)은 배기관(141)에 연통된 채로 외부 챔버(120) 내에 배치된다. 구체적으로, 포집 모듈(150)은 보조 공간(127)에 위치하도록 구획판(125)에 장착될 수 있다. 포집 모듈(150)은 주로 열적 작용, 구체적으로 냉각에 의해 상기 부산물을 포집하는 것일 수 있다.
구획판(125)에 설치된 포집 모듈(150) 및 관련 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 포집 모듈(150)과 관련한 구성을 보인 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 포집 모듈(150)은, 앞서 설명한 바대로, 배기관(141)과 연통된다. 포집 모듈(150)은 또한, 냉각수 공급 모듈(170)의 냉각수 공급관(171)과 연통되기도 한다.
냉각수 공급 모듈(170)은 냉각수 공급관(171)과 다른 공급관(미도시)을 통해, 포집 모듈(150) 외의 구성에도 냉각수를 공급한다. 앞서 설명한 외부 챔버(120)의 하우징(121)이나 구획판(125)에도 냉각수 공급 모듈(170)에 의해 냉각수가 공급되는 것이다.
냉각수 공급관(171) 내를 유동하는 냉각수는 포집 모듈(150) 내를 유동하는 상기 혼합 가스를 냉각시킨다. 상기 부산물은 고온 환경에서 기체로 존재하다가, 냉각됨에 따라 고체화되어 파우더가 된다. 상기 파우더는 포집 모듈(150) 내에 쌓이게 되어, 외부 챔버(120) 밖으로 벗어나지 않게 된다.
포집 모듈(150)의 효율적인 작동 및 교체 시기 파악을 위해서, 포집 모듈(150)과 관련한 정보를 획득하는 감지 모듈(160)이 도입될 수 있다. 감지 모듈(160)로는 온도 센서(161)와 압력 센서(165)가 채용될 수 있다.
온도 센서(161)는 배기관(141)의 온도를 측정한다. 온도 센서(161)는 포집 모듈(150)의 상류 측에 위치하기에, 배기관(141)으로 유입되는 상기 혼합 가스의 온도를 측정할 수 있다.
압력 센서(165)는 배기관(141)의 압력을 측정한다. 압력 센서(165)는 포집 모듈(150)의 후류 측에 위치하기에, 상기 파우더가 쌓이는 배기관(141)의 존재로 인한 압력(그의 변화)을 측정할 수 있다.
이상의 감지 모듈(160)로부터 획득된 정보에 따른 제어에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1의 고압 열처리 장치(100)에 대한 제어적 구성을 보인 블록도이다.
본 도면을 참조하면, 냉각수 공급 모듈(170)은 칠러(175)를 더 포함할 수 있다. 칠러(175)는 냉각수 공급관(171) 등을 통해 공급되는 상기 냉각수의 온도를 낮추기 위한 것이다.
냉각수 공급 모듈(170)에 더하여, 열처리 장치(100)는 제어 모듈(180)과 저장 모듈(190)을 더 포함할 수 있다. 제어 모듈(180)은 감지 모듈(160) 및 냉각수 공급 모듈(170)과 연결된다. 제어 모듈(180)은 감지 모듈(160)의 감지 결과에 근거하여, 냉각수 공급 모듈(170)을 제어하거나 포집 모듈(150)의 교체 시기가 출력되게 하는 구성이다. 저장 모듈(190)은 제어 모듈(180)이 제어를 위해 참조할 수 있는 데이터, 프로그램 등을 저장하는 구성이다.
제어 모듈(180)은 그와 연결된 온도 센서(161)로부터 배기관(141)의 선단의 온도를 받아들인다. 배기관(141)의 온도는 수 백 내지 천 ℃ 수준이고, 공정에 따라 달라질 수 있다. 제어 모듈(180)은 배기관(141)의 온도에 따라 상기 냉각수의 온도를 조절할 수 있다. 상기 배기관(141)의 온도가 높은 경우라면, 상기 냉각수의 온도를 더 낮추는 방식이다. 이를 위해, 제어 모듈(180)은 칠러(175)를 작동시켜 상기 냉각수의 온도를 더 낮출 수 있다. 칠러(175)의 작동 정도는, 제어 모듈(180)이 저장 모듈(190)을 참조하여 결정할 것이다.
제어 모듈(180)은 그와 연결된 압력 센서(165)로부터 배기관(141)의 후단의 압력을 받아들이기도 한다. 배기관(141)의 압력은 포집 모듈(150)의 상태에 따라 달라질 수 있다. 포집 모듈(150)이 사용된지 얼마 안된 경우에 비해 오래 사용된 경우에, 배기관(141)의 압력에 변화가 발생하게 된다. 이는 상기 파우더가 포집 모듈(150) 내에 쌓임에 따라서 포집 모듈(150) 내의 유로가 좁아졌기 때문이다. 그러한 압력 변화에 기초하여, 제어 모듈(180)은 포집 모듈(150)의 교체 시기를 산출할 수 있다. 포집 모듈(150)에 대한 교체가 필요한 경우라면, 제어 모듈(180)은 그가 부저나 디스플레이 등을 통해 알람되거나 관리 컴퓨터에 전송되게 할 수 있다. 상기 교체 시기의 구체적 정도(시점)는, 제어 모듈(180)이 저장 모듈(190)을 참조하여 결정할 것이다.
이상의 포집 모듈(150)의 구체적 구조는 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 1의 포집 모듈(150)의 구조를 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 포집 모듈(150)은, 바디(151), 한 쌍의 배기관 연결부(152 및 153), 냉각수 코일(155), 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부(156 및 157), 그리고 필터(158 및 159)를 포함할 수 있다.
바디(151)는 내부 공간을 가지는 중공체이다. 바디(151)는, 예를 들어 육면체의 형상을 가질 수 있다. 바디(151)는 금속 재질로 만들어질 수 있다.
한 쌍의 배기관 연결부(152 및 153)는 바디(151)의 양 측면에 결합된다. 구체적으로, 그들은 상기 혼합 가스의 유동 방향(F){배기관(141)의 연장 방향}을 따라 일 열을 이루도록 배열될 수 있다. 그들 중 하나인 유입 배기관 연결부(152)가 바디(151)의 우측면에 결합되며, 다른 하나인 유출 배기관 연결부(153)는 바디(151)의 좌측면에 결합될 수 있다. 이들은 배기관(141)에 대해 탈착 가능하게 결합된다. 이들은 또한 상기 혼합 가스가 바디(151)의 내부 공간과 연통되게 한다.
냉각수 코일(155)은 바디(151)의 내부 공간에 배치되어, 상기 혼합 가스를 냉각하는 구성이다. 냉각수 코일(155)은 코일 형태로서 권선되어, 상기 냉각수가 바디(151) 내에 머무르는 시간이 극대화되게 한다.
한 쌍의 냉각수 공급관 연결부(156 및 157)는 냉각수 코일(155)의 양 단부에 설치되는 구성이다. 이들은 냉각수 코일(155)이 냉각수 공급관(171, 도 2 참조)에 탈착 가능하게 연결되게 한다. 이들 중 하나가 상기 냉각수 공급관(171)에서 상기 냉각수를 공급받기 위한 것이라면, 다른 하나는 냉각수 코일(155)을 거친 상기 냉각수를 상기 냉각수 공급관(171)에 되돌려 보내기 위한 것이다. 이들은 상기 연장 방향(F)에 교차하는 교차 방향(I)을 따라 배열될 수 있다.
필터(158 및 159)는 바디(151)의 내부 공간에서 상기 부산물 또는 상기 파우더를 걸러내는 구성이다. 이를 위해, 필터(158 및 159) 중 하나는 유입 배기관 연결부(152)와 냉각수 코일(155) 사이에 배치되고, 다른 하나는 냉각수 코일(155)과 유출 배기관 연결부(153) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 냉각수 코일(155) 내를 유동하는 상기 냉각수의 냉각 작용에 의해, 상기 혼합 가스 중 부산물은 고체화되어 상기 파우더가 된다. 상기 파우더는 바디(151)의 내부 공간에 쌓이게 된다. 일부 유동하는 파우더가 있다고 하더라도, 그는 필터(158 및 159)에 의해서 바디(151) 외부로 배출되지 않는다. 상기 부산물이 통제됨에 따라, 포집 모듈(150) 이후의 가스 유동 경로에서 상기 부산물에 의한 유로 폐쇄의 문제가 발생하지 않게 된다.
상기 파우더가 쌓임에 따라 포집 모듈(150) 자체는 수명이 영구적이지는 못하다. 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바대로, 관리자는 배기관(141)의 압력을 측정하여 포집 모듈(150)의 수명을 파악하고 교체할 필요가 있다. 포집 모듈(150)의 교체 시에는, 관리자는 배기관 연결부(152 및 153) 및 냉각수 공급관 연결부(156 및 157) 등 총 4개의 연결부를 분리하면 된다. 그에 의해, 배기관(141)이나 냉각수 공급관(171)은 그대로 남겨진 채로, 포집 모듈(150)만이 새 것으로 교체될 수 있다.
상기와 같은 고압 열처리 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 고압 열처리 장치 110: 내부 챔버
120: 외부 챔버 121: 하우징
125: 구획판 130: 급기 모듈
140: 배기 모듈 141: 배기관
150: 포집 모듈 155: 냉각수 코일
160: 감지 모듈 161: 온도 센서
165: 압력 센서 170: 냉각수 공급 모듈
180: 제어 모듈 190: 저장 모듈

Claims (12)

  1. 열처리를 위한 대상물을 수용하도록 형성되는 내부 챔버;
    중공형의 하우징과, 상기 하우징을 상기 내부 챔버를 수용하는 메인 공간과 상기 메인 공간 보다 낮은 온도를 갖는 보조 공간으로 구획하도록 배치되는 구획판을 구비하는 외부 챔버;
    상기 내부 챔버에 상기 대상물의 열처리를 위한 공정 가스를 대기압보다 높은 제1 압력으로 공급하고, 상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버 사이의 공간에는 보호 가스를 상기 제1 압력과 관련해 설정된 제2 압력으로 공급하도록 구성되는 급기 모듈;
    상기 내부 챔버에 연통되며 상기 보조 공간을 지나는 배기관을 구비하여, 상기 공정 가스 및 상기 열처리에 따른 부산물을 포함하는 혼합 가스를 배기하도록 구성되는 배기 모듈; 및
    상기 배기관에 연통된 채로 상기 보조 공간에 배치되어, 상기 혼합 가스 중 상기 부산물을 포집하도록 구성되는 포집 모듈을 포함하는, 고압 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기 모듈은,
    상기 외부 챔버의 외부에 위치하도록 상기 배기관에 설치되고, 상기 혼합 가스가 상기 포집 모듈을 거쳐 외부로 배출되는 것을 조절하도록 형성되는 가스 배출기를 더 포함하는, 고압 열처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    냉각수 공급관을 구비하는 냉각수 공급 모듈을 더 포함하고,
    상기 포집 모듈은,
    상기 혼합 가스가 상기 냉각수 공급관 내를 유동하는 냉각수에 의해 냉각되어 상기 부산물이 파우더가 되게 하도록 구성되는, 고압 열처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 포집 모듈은,
    상기 배기관과 탈착 가능하게 연결되는 한 쌍의 배기관 연결부; 및
    상기 냉각수 공급관과 탈착 가능하게 연결되는 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부를 포함하는, 고압 열처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 배기관 연결부는, 상기 배기관의 연장 방향을 따라 배열되고,
    상기 한 쌍의 냉각수 공급관 연결부는, 상기 연장 방향에 교차하는 교차 방향을 따라 배열되는, 고압 열처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 배기관의 온도를 측정하는 온도 센서를 구비하는 감지 모듈; 및
    상기 온도 센서 및 상기 냉각수 공급 모듈과 연결되는 제어 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 온도 센서로부터 획득된 상기 배기관의 온도에 기초하여, 상기 냉각수의 온도를 조절하는, 고압 열처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉각수 공급 모듈은,
    상기 냉각수를 냉각하도록 구성되는 칠러를 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 냉각수의 온도를 낮추기 위해, 상기 칠러를 작동시키는, 고압 열처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 포집 모듈의 후단에서 상기 배기관의 압력을 측정하는 압력 센서를 구비하는 감지 모듈; 및
    상기 압력 센서와 연결되는 제어 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 압력 센서로부터 획득된 상기 배기관의 압력에 기초하여, 상기 포집 모듈의 교체 시기가 출력되게 하는 것인, 고압 열처리 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 냉각수 공급 모듈은,
    상기 보조 공간을 냉각하기 위하여, 상기 하우징 및 상기 구획판 중 하나에 냉각수를 공급하는 것인, 고압 열처리 장치.
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