KR20070098548A

KR20070098548A - 클린 오븐

Info

Publication number: KR20070098548A
Application number: KR1020070028566A
Authority: KR
Inventors: 카주히로 사코나카
Original assignee: 에스펙 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2007-10-05
Also published as: KR101381495B1; TW200736568A; TWI340228B; CN101046349B; CN101046349A; JP2007271126A; JP4376243B2

Abstract

열손실감이 거의 없고, 높은 클린 성능을 가지며, 또한 설비부담을 저감하는 클린 오븐을 실현하기 위해, 본 발명의 클린 오븐(1)은, 노 밖에 설치되어 있는 덕트(11)와 노 내가, 서로 분위기 가스의 압력이 동일한 접속부 B와 접속부 C에 있어서, 이 접속부 B와 접속부 C를 연결하도록 접속되어 있으며, 덕트(11)는 내부에 냉각기(6)와 냉각기용 팬(12)을 구비하고 있다. 냉각기(6)가 노 내에 설치되어 있기 때문에 열손실이 거의 없고, 또한 댐퍼가 설치되어 있지 않으므로, 먼지가 발생하지 않고 높은 클린 성능을 갖는다. 또한, 가열중에 냉각수의 공급이 정지한 경우, 냉각용 팬(12)이 정지하므로 클린 룸 밖으로 증기를 배출하기 위한 덕트가 불필요하다.

오븐, 노, 히터, 팬, 필터, 덕트, 냉각기, 냉각기용 팬, 댐퍼

Description

클린 오븐{CLEAN OVEN}

도 1은 본 발명의 실시형태를 나타낸 것으로, 클린 오븐(1)의 구성을 도 2의 A-A에 따라 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 실시형태를 나타낸 것으로, 클린 오븐(1)의 구성을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 실시형태를 나타낸 것으로, 클린 오븐(20)의 구성을 도 4의 A-A에 따라 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시형태를 나타낸 것으로, 클린 오븐(20)의 구성을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명의 실시형태를 나타낸 것으로, 클린 오븐(30)의 구성을 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 실시형태를 나타낸 것으로, 클린 오븐(40)의 구성을 나타낸 단면도.

도 7a 및 도 7b는 모두 종래기술을 나타낸 것으로, 클린 룸(101)의 구성을 나타낸 단면도,

도 8은 종래기술을 나타낸 것으로, 클린 오븐(201)의 구성을 나타낸 단면도.

본 발명은 특정 분위기 가스 중에서 피열처리물의 열처리를 실시하는 클린 오븐에 관한 것이다.

클린 오븐이란 반도체 디바이스나 액정 디스플레이 디바이스 등을 열처리하기 위한 장치로, 단열재로 둘러싸인 노 내에, 열처리되는 시료를 수용하는 처리실, 히터 등의 가열수단, 팬 등의 송풍수단, 및 필터를 구비하고 있다. 필터는 처리실의 입구에 설치되며, 고온으로 가열되어 필터를 통해 청정화된 분위기 가스는 시료에 내뿜어져 노 내를 순환한다.

또한, 열처리 후의 냉각을 신속하게 수행하기 위한 냉각기(수냉 핀 쿨러)를 노 내에 구비하고, 열처리시의 열손실을 억제하기 위해 댐퍼(전환판)를 설치하여, 냉각시에만 냉각기로 노 내의 분위기 가스가 유입되는 클린 오븐이 종래부터 제안되고 있다(예를 들면, 일본 특허 제3525074호 공보(2000년 11월 30일 공개, 이하 '특허문헌 1'), 및 일본 특허공개공보 특개2004-353928호 공보(2004년 12월 16일 공개, 이하 '특허문헌 2') 참조). 예를 들면, 저온 폴리실리콘 TFT(LTPS) 등의 열처리에서는 통상 질소가스를 노 내에 도입하고, 산소농도 100ppm 이하의 특정 분위기로 하여 300℃∼500℃에서 열처리를 수행하는데, 열처리 후에 온도를 내려 시료를 꺼낼 때까지 그동안, 노 내를 열처리시의 특정 분위기로 유지할 필요가 있다. 상기의 클린 오븐에서는 냉각기가 노 내에 있으며, 노 내의 분위기 가스는 외부와 차 단된 채 냉각되므로, 노 내는 특정한 분위기를 유지할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 특허문헌 1에 기재되어 있는 클린 오븐(101)의 구성을 나타내는 단면도이다. 클린 오븐(101)은 외부와 단열된 노 내에, 히터(102), 팬(103), 필터(104), 냉각기(106) 및 2개의 댐퍼(107a, 107b)를 구비하며, 시료(105)가 열처리실(108) 내에 수용되어 있다. 히터(102)에 의해 가열된 분위기 가스는 팬(103)에 의해 열처리실(108)측으로 송출되며, 필터(104)를 통해 시료(105)에 내뿜어져서 노 내를 순환한다.

도 7a는 가열시의 상태를 나타내고 있으며, 댐퍼(107a, 107b)가 냉각실(110)의 입구를 막고 있기 때문에, 히터(102)로 가열된 분위기 가스는 냉각기(106)를 대부분 통과하지 않게 되어 열손실을 억제할 수 있다. 도 7b는 냉각시의 상태를 나타내고 있으며, 히터(102)로의 통전(通電)을 정지한 후, 댐퍼(107a)를 시계방향으로 90˚ 회전시키고, 댐퍼(107b)를 반시계방향으로 90˚ 회전시켜, 냉각실(110)을 개방한다. 이로써, 순환하는 분위기 가스가 냉각기(106)를 통과하게 되어, 노 내를 특정 분위기로 유지한 채 냉각할 수 있다.

또한, 도 8은 특허문헌 2에 기재되어 있는 클린 오븐(201)의 구성을 나타내고 있다. 클린 오븐(201)은, 외부와 단열된 노 내에, 히터(202), 팬(203), 필터(204), 냉각기(206) 및 2개의 댐퍼(207a, 207b)를 구비하며, 열처리되는 시료(미도시)는 열처리실(208)에 수용된다. 히터(202)에 의해 가열된 분위기 가스는, 팬(203)에 의해 열처리실(208)측으로 송출되고, 필터(204)를 통해 시료에 내뿜어져 정류판(209)을 통해 노 내를 순환한다.

도 8은 가열시의 상태를 나타내고 있으며, 냉각기(206)에 분위기 가스가 통과하지 않도록 댐퍼(207a, 207b)가 닫혀져 있기 때문에, 열손실을 억제할 수 있다. 냉각시에는 댐퍼(207a)를 시계방향으로 90°회전시키고 댐퍼(207b)를 반시계방향으로 90° 회전시킴으로써, 분위기 가스가 냉각기(206)를 통과하여, 노 내는 특정 분위기를 유지한 채 냉각된다.

그러나, 댐퍼는 통상 스테인리스 등의 금속판이며, 단열구조로 되어 있지는 않다. 따라서, 상기 종래의 구성에서는 가열실 내의 열이 댐퍼로부터 냉각기측으로 전해지기 때문에 열손실이 발생한다.

또한, 열처리중에는 댐퍼의 냉각기측과 노 내측에서 분위기가 다르므로, 댐퍼의 열팽창이 냉각기측의 면과 노 내측의 면에서 바뀌며, 댐퍼는 노 내의 온도 상승에 따라 만곡(彎曲)되게 된다. 따라서, 열처리중에 노 내의 분위기 가스가 냉각기로 흐르지 않도록 완전하게 차단할 수 없어 열손실을 없앨 수 없다는 문제가 발생한다.

또한, 댐퍼는 기계적기구이며, 마찰운동 때문에 개패 동작시에 먼지가 발생한다. 또한 댐퍼는 가열시에는 만곡되었다가 냉각시에 원래대로 되돌아가는 것을 반복하는데, 댐퍼의 각 부품은 형상의 차이로 인해 열용량이 다르기 때문에, 온도변화시의 각 부의 온도가 다르며, 만곡의 정도도 각 부품마다 서로 다르다. 그 때문에 각 부품끼리의 마찰운동이 발생하며, 댐퍼는 개폐동작시뿐만 아니라 가열, 냉각시에도 먼지가 발생하게 된다. 여기서, 노 내의 필터에 응집효율이 높은 HEPA 필터를 사용할 경우, 댐퍼의 먼지 발생으로 인한 먼지는 대부분 가열실 내에 유입 되지 않지만, HEPA 필터는 내열온도가 낮기 때문에, 예를 들면 저온 폴리실리콘 TFT(LTPS) 등의 300℃∼500℃의 열처리에는 사용할 수 없다. 그 경우, 내열온도가 500℃ 정도인 내열 필터를 사용하게 되는데, 내열 필터는 HEPA 필터에 비해 포집효율이 떨어지므로, 댐퍼의 먼지 발생으로 인한 먼지를 다 포집할 수 없어, 먼지의 일부가 시료에 내뿜어져서 노 내의 클린 성능이 악화된다는 문제가 발생한다.

또한, 고온에서 운전중에 냉각기로의 냉각수 공급이 정지하면, 냉각기가 노 내에 있기 때문에 열전도로 인해 냉각기 내의 수온이 상승, 기화하여, 냉각기 내의 압력이 상승한다. 따라서, 안전을 위해 안전밸브가 필요로 되는데, 클린 오븐은 클린 룸 내에서 사용하기 때문에, 안전밸브로부터 방출하는 증기를 그대로 클린 룸 내로 배출할 수는 없다. 그 때문에, 안전밸브로부터 방출하는 증기를 클린 룸 밖으로 내보내는 전용 덕트를 시공할 필요가 있어 설비 부담이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 높은 클린 성능을 갖는 클린 오븐을 실현하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 열손실을 더욱 억제하여 소비전력이 적은 클린 오븐을 실현하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 증기를 클린 룸 밖으로 배출하는 전용 덕트가 불필요하여 설비부담이 적은 클린 오븐을 실현하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 클린 오븐은, 외부와 단열된 노 내에 가열부와 오븐용 송풍수단과 오븐용 필터를 구비하며, 상기 가열부에 의해 가열된 분위기 가스를, 상기 오븐용 송풍수단이 상기 오븐용 필터를 통해 열처리물에 내품어 상기 노 내를 순환시키는 클린 오븐으로서, 냉각부와 냉각기용 송풍수단을 구비하는 덕트가, 상기 노 내의 제 1 접속부와 제 2 접속부에 있어서, 제 1 접속부와 제 2 접속부를 각각 연결하도록 접속되며, 노 내의 분위기 가스는 상기 냉각기용 송풍수단에 의해 상기 제 1 접속부에서 상기 덕트 내로 유입되며, 상기 덕트 내의 분위기 가스는 상기 냉각기용 송풍수단에 의해 상기 제 2 접속부에서 노 내로 유입되고, 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 서로 동일하며, 상기 덕트가 노 밖에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기의 구성에 따르면, 덕트 내에 댐퍼를 설치하지 않았기 때문에, 댐퍼부에서의 먼지 발생 문제가 일어나지 않으며, 노 내의 필터가 포집 효율이 높은 HEPA 필터가 아니더라도 높은 클린 성능을 실현할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 냉각부를 구비하는 덕트가 노 밖에 설치되어 있으며, 또한 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 서로 동등함으로 인해, 냉각시에 냉각기용 송풍수단을 동작시킬 때 이외에는 덕트에 노 내의 분위기 가스가 유입되지 않기 때문에, 열손실이 거의 없다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 클린 오븐에서는, 외부와 단열된 노 내에 가열부와 오븐용 송풍수단과 오븐용 필터를 구비하며, 상기 가열부에 의해 가열된 분위기 가스를, 상기 오븐용 송풍수단이 상기 오븐용 필터를 통해 열처리물에 내뿜어 상기 노 내를 순환시키는 클린 오븐으로서, 냉각부와 댐퍼를 구비하는 덕트가, 상기 노 내의 제 1 접속부와 제 2 접속부에 있어서, 제 1 접속부와 제 2 접속부를 각각 연결하도록 접속되며, 노 내의 분위기 가스는 상기 댐퍼를 연 경우에만 상기 제 1 접속부에서 상기 덕트 내로 유입되고, 상기 덕트 내의 분위기 가스는 상기 댐퍼를 연 경우에만 상기 제 2 접속부에서 노 내로 유입되며, 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 서로 다르고, 상기 덕트가 노 밖에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기의 구성에 따르면, 댐퍼부에서 먼지가 발생하는데, 가열처리중에는 사기 댐퍼를 닫음으로써, 노 내의 분위기 가스가 덕트 내에 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 냉각기가 노 밖에 있기 때문에 열손실을 대부분 없앨 수 있다는 효과가 있다. 또한, 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 다르기 때문에, 냉각시에는 댐퍼를 여는 것만으로 덕트 내로 분위기 가스를 흘릴 수 있어 덕트 내의 냉각기용 송풍수단이 불필요하다는 효과가 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 뛰어나 점은 이하에 나타낸 기재에 따라 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 이점은 첨부도면을 참조한 이하의 설명에서 명백해질 것이다.

[실시형태 1]

본 발명의 일 실시형태에 대해 도 1∼도 4에 기초하여 설명하면 다음과 같 다.

도 1은 본 실시형태 1에 따른 클린 오븐(1)의 구성을 A-A에 따라 나타낸 도면이며, 도 2는 클린 오븐(1)의 단면도이다. 클린 오븐(1)은 단열벽으로 이루어진 상벽(1a), 측벽(1b) 및 저벽(1c)에 의해 상자 형태로 형성되며, 단열벽으로 이루어진 문(1d)이 설치되어 있다. 노 내에는 히터(2)(가열부), 오븐용 팬(3)(오븐용 송풍수단), 필터(4)(오븐용 필터)를 구비하고 있다. 히터(2)는 상벽(1a)의 내측에 장착되어 노 내의 분위기 가스를 가열한다. 오븐용 팬(3)은 문(1d)과는 반대측 측벽(1b)의 내측에 장착되어 오븐용 팬 구동모터(3a)에 의해 동작한다. 필터(4)는 오븐용 팬(3)의 하부에 구비되어 있으며, 시료(5)(열처리물)는 필터(4)와 문(1d) 사이에 수용되어 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 클린 오븐(1)에서는, 덕트(11)(덕트)가 노 내의 오븐용 팬(3)의 근방의 접속부 B(제 1 접속부)와 접속부 C(제 2 접속부)에서 접속되어 있으며, 접속부 B와 접속부 C에서의 각각의 분위기 가스의 압력은 같다. 덕트(11)는 두께 약 1.0mm, 직경 약 125mm의 스테인레스제이며, 덕트(11)의 내부에는 냉각기(6)(냉각부) 및 냉각기용 팬(12)(냉각기용 송풍수단)이 설치되어 있다. 냉각기용 팬(12)은 냉각기용 팬 구동 모터(12a)에 의해 동작한다. 덕트(11)와 노 내의 접속점에서부터 냉각기(6)까지의 덕트(11)의 길이는 약 1090mm이다. 냉각수는 급수관(6a)을 통해 공급되며, 냉각기(6)를 통과하여 배수관(6b)으로부터 배출된다. 급수관(6a)에는 유량 스위치(6c)가 설치되어 냉각수의 유량을 제어하고 있다.

가열시 및 열처리시에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 히터(2)에 의해 가열된 분위기 가스는 오븐용 팬(3)에 의해 필터(4)를 통과하여 시료(5)에 내뿜어진다. 분위기 가스는 시료(5)를 통과한 후, 히터(2)로 재차 가열되어 노 내를 순환한다. 이 때, 노 내를 특정 분위기로 하는 질소 가스 등은 덕트(11) 내의 냉각기(6)의 근방에 형성된 도입구(미도시)를 통해 도입하여, 노 내와 접속된 덕트(11)를 통해 노 내를 특정 분위기로 한다.

가열시 및 열처리시에는 냉각기용 팬(12)은 정지하고 있다. 이 때, 접속부 B와 접속부 C에서의 각각의 분위기 가스의 압력이 동일하기 때문에, 덕트(11)의 내부에 분위기 가스의 유입/유출을 제어하는 댐퍼를 마련하지 않아도, 고온으로 되어 있는 노 내의 분위기 가스가 덕트(11)에 유입되지 않는다. 이 때문에 가열시 및 열처리시의 열손실이 없어 소비전력의 삭감이 가능하다.

또한, 종래의 클린 오븐과 같이, 노 내의 분위기 가스가 냉각기를 통과하지 않도록 하기 위한 댐퍼를 마련할 필요가 없으므로, 댐퍼에서의 먼지 발생의 문제는 일어나지 않는다.

따라서, 노 내의 필터(4)가 HEPA 필터보다 포집 효율이 떨어지는 내열 필터라도, 보다 깨끗한 분위기를 간단한 구조로 제공할 수 있다. 따라서, 고온이기 때문에 노 내의 필터(4)에 HEPA 필터를 사용할 수 없는, 저온 폴리실리콘 TFT(LTPS) 등의 열처리시에도 클린한 열처리가 가능하다.

냉각시에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 히터(2)로부터의 통전(通電)을 정지하고, 냉각기용 팬(12)을 동작시킨다. 노 내의 분위기 가스는 접속부 B로부터 덕트(11) 내로 유입되고, 냉각기(6)를 통과하여 냉각되며, 냉각기용 팬(12)에 의해 접속부 C로 송출된다. 덕트(11)는 외기와 차단되어 있기 때문에, 특정 분위기를 유지한 채 노 내의 분위기 가스를 냉각할 수 있다.

여기서, 냉각시에 냉각기(6)로의 냉각수 공급이 정지한 경우, 공급의 정지가 유량 스위치(6c)에 의해 검지되며, 검지에 기초하여 냉각기용 팬(12)이 정지된다. 냉각기용 팬이 정지하면, 접속부 B와 접속부 C에서의 각각의 분위기 가스의 압력은 같기 때문에, 덕트(11) 내로는 노 내의 고온 분위기 가스는 유입되지 않게 된다.

이 때, 덕트(11) 내에서 고온으로 되어 있는 것은 접속부 B로부터 냉각기(6)까지의 덕트(11) 부분과 그 내측의 분위기 가스만인데, 냉각기(6)가 노 밖에 있기 때문에, 냉각기(6)의 열용량은 덕트(11)의 고온으로 되어 있는 부분과 그 내부의 분위기 가스의 열용량보다도 충분히 크다. 이 때문에, 냉각수의 공급이 정지하더라도, 냉각기(6) 내의 냉각수의 수온이 상승되어 기화될 우려는 없다.

따라서, 안전밸브가 불필요하며, 기화된 냉각수를 클린 룸 밖으로 배기하기 위한 전용 덕트를 시공할 필요가 없다.

이어, 본 실시형태 1의 변형예를 도 3 및 도 4에 나타낸다.

도 3은 본 실시형태 1의 변형예에 관한 클린 오븐(20)의 구성을 A-A에 따라 나타낸 도면이며, 도 4는 클린 오븐(20)의 단면도이다. 덕트와 노 내의 접속위치는 상호 분위기 가스의 압력이 같지 않으면 어디라도 상관없으며, 클린 오븐(20)에서는 덕트(11)가 시료(5)의 수용위치 하부의 접속부 D(제 1 접속부) 및 접속부 E(제 2 접속부)에 접속되어 있으며, 접속부 D 및 접속부 E에서의 분위기 가스의 압력은 각각 동일하다. 클린 오븐(20)의 구성 및 작용은 덕트와 노 내와의 접속위치 를 제외하고는 클린 오븐(1)과 거의 마찬가지이며, 도 3 및 도 4에 있어서, 클린 오븐(1)과 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있어, 구성 및 작용에 대한 설명은 생략한다.

[실시형태 2]

본 발명의 다른 실시형태에 대해 도 5 및 도 6에 기초하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 실시형태 2에 관한 클린 오븐(30)의 단면도이다. 클린 오븐(30)의 노 내는 실시형태 1에 따른 클린 오븐(1) 및 클린 오븐(20)과 거의 마찬가지이며, 클린 오븐(1) 및 클린 오븐(20)과 동일한 부재에 대해서는 동일한 번호를 붙이고 있다.

클린 오븐(30)에서는 오븐용 팬(3)과 필터(4) 사이의 위치(접속부 F·제 1 접속부)와 노 내의 히터(2)와 오븐용 팬(3) 사이의 위치(접속부 G·제 2 접속부)를 연결하도록 덕트(31)가 접속되어 있다. 덕트(31)의 내부에는 냉각기(6) 및 모터 댐퍼(32)(댐퍼)가 설치되어 있으며, 냉각수는 급수관(6a)을 통해 공급되고, 냉각기(6)를 통과하여 배수관(6b)으로부터 배출된다. 배수관(6b)에는 유량 스위치(6c)가 설치되어, 냉각수의 유량을 제어하고 있다.

상기 접속부 F와 접속부 G에서의 분위기 가스의 압력은 서로 다르며, 접속부 F 쪽이 접속부 G보다도 압력이 높다. 그 때문에, 실시형태 1에서의 덕트(11)와는 달리, 덕트(31) 내에는 냉각기(6)의 출구측에 모터 댐퍼(32)가 설치되어 있어, 가 열시 및 열처리시에 노 내의 분위기 가스가 덕트(31) 내에 유입되는 것을 방지하고 있다. 한편, 모터 댐퍼(32)를 열면, 노 내의 분위기 가스는 접속부 F를 통해 덕트(31) 내로 유입되고, 냉각기(6)을 통과하여 접속부 G에서 노 내로 송출되기 때문에, 덕트(31) 내의 분위기 가스의 흐름은 모터 댐퍼(32)의 개폐에 의해 제어할 수 있다. 따라서, 덕트(31) 내에는 실시형태 1에서의 덕트(11)와 달리, 냉각기용 팬은 설치되어 있지 않다.

가열시 및 열처리시에는 모터 댐퍼(32)는 닫혀져 있어, 노 내의 분위기 가스는 덕트(31) 내로 유입되지 않는다. 냉각시에 모터 댐퍼(32)를 열면, 노 내의 분위기 가스는 접속부 F를 통해 유입되어 냉각기(6), 모터 댐퍼(32)를 통과하여 접속부 G에서 노 내로 환류한다.

여기서, 모터 댐퍼(32)는 냉각기(6)의 출구측에 있기 때문에, 모터 댐퍼(32)를 통과하는 분위기 가스의 온도는 낮다. 따라서, 모터 댐퍼(32)의 밸브부를 내열성이 낮은 실리콘 고무 등의 고무제로 하는 것이 가능하며, 덕트(31) 내의 분위기 가스의 흐름을 확실하게 차단할 수 있다. 또한, 모터 댐퍼(32)의 밸브부가 고무제이기 때문에, 모터 댐퍼(32)에서의 먼지 발생은 적고, 노 내의 청정도에 대한 영향은 적다.

또한, 냉각시에 냉각기(6)로의 냉각수 공급이 정지한 경우, 공급의 정지가 유량 스위치(6c)에 의해 검지되며, 검지에 기초하여 모터 댐퍼(32)가 닫히게 된다. 이로써, 덕트(31) 내에는 노 내의 분위기 가스는 유입되지 않게 된다.

이 때, 덕트(31) 내에서 고온으로 되어 있는 것은 접속부 F로부터 냉각기(6) 까지의 덕트(31) 부분과 그 내측의 분위기 가스만인데, 냉각기(6)가 노 밖에 있기 때문에, 냉각기(6)의 열용량은 덕트(31)의 고온으로 되어 있는 부분과 그 내부의 분위기 가스의 열용량보다도 충분히 크다. 이 때문에, 냉각수의 공급이 정지하더라도, 냉각기(6) 내의 냉각수의 수온이 상승하여 기화되는 일은 없다.

따라서, 덕트(31)에 있어서도, 실시형태 1에서의 덕트(11)의 경우와 마찬가지로, 안전밸브가 불필요하며, 기화된 냉각수를 클린 룸 밖으로 배기하기 위한 전용 덕트를 시행할 필요가 없다.

이어, 모터 댐퍼(32)에서의 먼지 발생에 의한 노 내의 청정도에 대한 영향을 문제로 할 경우에 대해 설명한다.

도 6은 본 실시형태 2에 따른 클린 오븐(40)의 단면도이다. 클린 오븐(40)은 클린 오븐(30)에서의 모터 댐퍼(32)의 출구측에 추가로 HEPA 필터(41)를 구비한 구성으로, HEPA 필터(41) 이외의 구성은 클린 오븐(30)의 구성과 마찬가지이다.

상기와 같이, 모터 댐퍼(32)에 있어서 약간의 먼지 발생이 있는데, 모터 댐퍼(32)에서 발생한 먼지는 HEPA 필터(41)에 의해 포집된다. HEPA 필터(41)는 포집효율이 at 0.3㎛에서 99.97% 이상이며, 모터 댐퍼(32)에서의 먼지 발생이 노 내의 청정도에 주는 영향은 대부분 무시할 수 있다. 또한, HEPA 필터(41)를 통과하는 분위기 가스는 냉각기(6)를 통과한 직후이므로 온도는 낮으며, 내열성이 낮은 HEPA 필터(41)가 파손되는 일은 없다.

또한, 실시형태 1의 클린 오븐(1) 및 클린 오븐(20)과 같이, 덕트 내에 냉각기용 팬을 설치할 수도 있는데, 이로써 덕트 내의 분위기 가스의 흐름 제어가 더욱 용이해진다.

본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본 발명에 따른 클린 오븐은, 이상과 같이, 외부와 단열된 노 내에 가열부와 오븐용 송풍수단과 오븐용 필터를 구비하며, 상기 가열부에 의해 가열된 분위기 가스를 상기 오븐용 송풍수단이 상기 오븐용 필터를 통해 열처리물로 내뿜어 상기 노 내를 순환시키는 클린 오븐으로서, 냉각부를 구비하는 덕트가 상기 노 내의 제 1 접속부와 제 2 접속부에서 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부를 각각 연결하도록 접속되며, 상기 덕트가 노 밖에 설치되어 있다.

따라서, 덕트 내에 댐퍼를 설치하지 않았기 때문에 댐퍼부에서의 먼지 발생 문제가 일어나지 않으며, 노 내의 필터가 포집 효율이 높은 HEPA 필터가 아니더라도 높은 클린 성능을 실현할 수 있다. 또한, 냉각부를 구비하는 덕트가 노 밖에 설치되어 있기 때문에 열손실을 억제할 수 있어 소비전력을 삭감할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 따른 클린 오븐에서는 또한 상기 냉각부로의 냉각수 공급이 정지한 경우에, 상기 냉각기용 송풍수단의 구동을 정지시키는 것이 바람직하다.

상기의 구성에 따르면, 처리 중에 냉각부로의 냉각수 공급이 정지하더라도 냉각기용 송풍수단을 구동하고 있지 않으면, 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 서로 동일하기 때문에 덕트 내에 노 내의 분위기 가스가 유입되지 않게 된다. 따라서, 냉각수가 기화하는 일이 없으며, 증기를 클린 룸 밖으로 배출하기 위한 전용 덕트가 불필요하게 되므로 설비 부담을 경감할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 따른 클린 오븐에서는, 또한 상기 댐퍼는 상기 냉각부와 제 2 접속부 사이에 설치되고, 상기 댐퍼의 밸브부가 고무제인 것이 바람직하다.

상기의 구성에 따르면, 댐퍼의 밸브부가 고무제이기 때문에, 댐퍼를 닫으면 노 내의 분위기 가스가 덕트 내에 유입되는 것을 확실하게 방지할 수 있으므로, 더욱 열손실을 없앨 수 있다는 효과가 있다. 또한, 금속제의 댐퍼에 비해 댐퍼에서의 먼지 발생을 더욱 줄일 수 있으므로, 노 내의 분위기를 더욱 깨끗하게 할 수 있다는 효과가 있다

또한, 본 발명에 따른 클린 오븐에서는, 상기 덕트가 추가로 덕트용 필터를 구비하며, 이 덕트용 필터는 상기 댐퍼와 제 2 접속부 사이에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 덕트용 필터가 댐퍼에서 발생한 먼지를 포집하므로, 더욱 노 내의 분위기를 깨끗하게 할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 따른 클린 오븐에서는 상기 덕트용 필터가 HEPA 필터인 것이 더욱 바람직하다.

상기 구성에 따르면, HEPA 필터는 포집효율이 매우 높기 때문에, 댐퍼에서 발생한 먼지는 대부분 노 내에 유입되지 않게 된다는 효과가 있다.

본 발명에 따른 클린 오븐에서는 상기 냉각부로의 냉각수 공급이 정지한 경우에, 상기 댐퍼를 닫는 것이 더욱 바람직하다.

상기의 구성에 따르면, 가열처리중에 냉각부로의 냉각수 공급이 정지하더라도, 댐퍼를 닫고 있으면 덕트 내로 노 내의 분위기 가스가 유입되지 않게 된다. 따라서, 냉각수가 기화되는 일이 없고, 증기를 클린 룸 밖으로 배출하기 위한 전용 덕트가 불필요하게 되므로 설비 부담을 경감할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 따른 클린 오븐에서는 저온 폴리실리콘 TFT(LTPS) 등의 열처리에 바람직하게 적용할 수 있다.

발명의 상세한 설명에서 이루어진 구체적인 실시형태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술내용을 명확하게 하는 것으로서, 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의로 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 정신과 다음에 기재할 특허청구사항의 범위 내에서 여러 가지 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims

외부와 단열된 노 내에 가열부와 오븐용 송풍수단과 오븐용 필터를 구비하며, 상기 가열부에 의해 가열된 분위기 가스를, 상기 오븐용 송풍수단이 상기 오븐용 필터를 통해 열처리물에 내품어 상기 노 내를 순환시키고,

냉각부와 냉각기용 송풍수단을 구비하는 덕트가, 상기 노 내의 제 1 접속부와 제 2 접속부에 있어서, 제 1 접속부와 제 2 접속부를 각각 연결하도록 접속되며,

노 내의 분위기 가스는 상기 냉각기용 송풍수단에 의해 상기 제 1 접속부에서 상기 덕트 내로 유입되고, 상기 덕트 내의 분위기 가스는 상기 냉각기용 송풍수단에 의해 상기 제 2 접속부에서 노 내로 유입되며,

상기 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 서로 동일하고,

상기 덕트가 노 밖에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클린 오븐.
제 1 항에 있어서,

상기 냉각부로의 냉각수 공급이 정지한 경우에, 상기 냉각기용 송풍수단의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 클린 오븐.
외부와 단열된 노 내에 가열부와 오븐용 송풍수단과 오븐용 필터를 구비하 며, 상기 가열부에 의해 가열된 분위기 가스를, 상기 오븐용 송풍수단이 상기 오븐용 필터를 통해 열처리물에 내뿜어 상기 노 내를 순환시키고,

냉각부와 댐퍼를 구비하는 덕트가, 상기 노 내의 제 1 접속부와 제 2 접속부에 있어서, 제 1 접속부와 제 2 접속부를 각각 연결하도록 접속되며,

노 내의 분위기 가스는 상기 댐퍼를 연 경우에만 상기 제 1 접속부에서 상기 덕트 내로 유입되고, 상기 덕트 내의 분위기 가스는 상기 댐퍼를 연 경우에만 상기 제 2 접속부에서 노 내로 유입되며,

상기 제 1 접속부와 제 2 접속부에서의 분위기 가스의 압력이 서로 다르고,

상기 덕트가 노 밖에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클린 오븐.
제 3 항에 있어서,

상기 댐퍼는 상기 냉각부와 제 2 접속부 사이에 설치되고, 상기 댐퍼의 밸브부가 고무제인 것을 특징으로 하는 클린 오븐.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 덕트는 추가로 덕트용 필터를 구비하며,

상기 덕트용 필터는 상기 댐퍼와 제 2 접속부 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클린 오븐.
제 5 항에 있어서,

상기 덕트용 필터는 HEPA 필터인 것을 특징으로 하는 클린 오븐.
제 3 항에 있어서,

상기 냉각부로의 냉각수 공급이 정지한 경우에, 상기 댐퍼를 닫는 것을 특징으로 하는 클린 오븐.