KR20140071136A - Apparatus for treating heat substrate - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for thermally treating a substrate used for a thermal treatment of the substrate. The disclosed invention includes: a heating unit which heats first air inputted from the outside over a preset temperature; a unit for thermally treating the substrate which loads a plurality of substrates and performs curing and stabilizing processes on the substrates by supplying third air heated by the heating unit; and a heat exchange unit (140) which raise the temperature of the first air over the preset temperature by circulating and exhausting the third air supplied to the unit for thermally treating the substrate, and exchanging heat energy included in the exhausted third air with the first air inputted from the outside.

Description

기판 열처리 장치{APPARATUS FOR TREATING HEAT SUBSTRATE} [0001] APPARATUS FOR TREATING HEAT SUBSTRATE [0002]

본 발명은 기판 등의 피가열물을 열풍에 의하여 열 처리하는 기판 열처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus for subjecting an object to be heated such as a substrate by hot air.

일반적으로, 열처리 장치, 즉 열풍 오븐(oven)는 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)나 플라즈마 디스플레이(PDP; Plasma Display), 유기 EL 디스플레이 등과 같은 플랫 패널 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)의 제작에 사용된다.Generally, a heat treatment apparatus, that is, a hot air oven is used for manufacturing a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an organic EL display, Is used.

특히, 열풍 오븐(oven)은, 예를 들어 액정디스플레이용 기판상에 칼라필터, 박막트랜지스터 포토(photo) 공정후 형성된 막의 경화 및 안정화를 위한 기판 열처리를 실시하는 장비이다. 즉, 열처리 장치인 열풍 오븐은 미리 유리판 등의 기판(피가열물)에 대하여 특정의 용액을 도포하여 가열 건조시킨 것을 로봇 핸드를 사용하여 적재단의 간격으로 출납하여 가열실 내에 도입되는 소정의 온도의 열풍에 노출되어 열 처리(소성)하는 장치이다.In particular, a hot air oven is a device for performing, for example, a color filter on a substrate for a liquid crystal display, and a substrate heat treatment for curing and stabilizing a film formed after a thin film transistor photo process. That is, a hot air oven as a heat treatment apparatus is a system in which a specific solution is applied to a substrate (object to be heated) such as a glass plate in advance and heated and dried at a predetermined interval using a robot hand, And is subjected to heat treatment (firing).

도면에는 도시하지 않았지만, 기존의 열풍 오븐은 장비의 후면 또는 측면에 설치된 핀(fan)이 외부로부터 에어(Air)를 열풍 오븐 내부로 인입하게 된다.Although not shown in the drawing, a conventional hot air oven has a fan installed on a rear surface or a side surface of the apparatus to draw air into the hot air oven from the outside.

이렇게 흡입된 에어는 상기 열풍 오분 내부에 마련된 가열기 내부의 히터 (heater)에 의해 가열되게 된다.The air thus sucked is heated by a heater inside the heater provided inside the hot air flow.

가열된 에어는 챔버 내부에 마련된 다수의 기판를 열처리하는 공정에 투입되게 되고, 이후에 공정 처리된 에어는 기판에서 발생되는 가스, 증기와 함께 혼합되어 열풍 오븐에 설치된 배기 배관을 통해 공장으로 배출하게 된다.The heated air is introduced into a process of heat-treating a plurality of substrates provided in the chamber, and the processed air is mixed with gases and vapors generated in the substrate and discharged to the factory through an exhaust pipe installed in the hot air oven .

그러나, 외부에서 흡입되는 상온의 에어를 급기하여 열처리에 적당한 일정 온도, 예를 들어 200 내지 250℃ 가열하기 위해서는 전력 소모가 그만큼 크게 발생하게 된다. However, in order to supply air at room temperature sucked from the outside and heat it at a proper temperature for heat treatment, for example, 200 to 250 ° C, power consumption is increased to such a large extent.

기판을 처리하는 과정에서 발생한 가스 및 증기를 처리하기 위해 10 내지 20 CMM 정도의 에어를 지속적으로 배기하여 처리해야 하기 때문에 그만큼 가열하기 위한 전력 소모가 많게 된다.In order to treat gases and vapors generated during the process of processing a substrate, air of about 10 to 20 CMM is continuously exhausted and processed, so that power consumption for heating is increased.

특히, 기판 열처리에 사용되었던 에어 중에서 약 20 내지 30% 의 에어를 배기 및 급기하게 되는데, 상온, 예를 들어 약 20℃ 정도의 에어를 급기하여 일정 온도, 예를 들어 200 내지 250℃ 까지 가열해야 하기 때문에 그만큼 전력 소모가 발생하게 된다.Particularly, about 20 to 30% of air is exhausted and supplied in the air used for the heat treatment of the substrate. The air is heated to a predetermined temperature, for example, 200 to 250 ° C So that power consumption is generated accordingly.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 기판 열처리 장치에 열교환부를 장착하여 외부에서 흡입되는 에어를 1차로 일정 온도까지 상승시킨 상태에서 가열부로 공급해 줌으로써 가열부에 공급되는 에어의 열처리 온도까지 상승시키는데 필요한 전력을 저감시킬 수 있는 기판 열처리장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus for heating a substrate, And to reduce the power required to raise the temperature of the air supplied to the substrate to the heat treatment temperature of the substrate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 열처리장치는, 외부로부터 유입되는 제1 에어를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부와; 다수의 기판이 적재되고, 상기 가열부로 부터 일정 온도 이상으로 가열된 제3 에어가 공급되어져 다수의 기판에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부; 및 상기 기판 열처리부에 공급된 가열된 제3 에어가 순환되어 배기되고, 이렇게 배기된 제3 에어에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 제1 에어에 열교환하여 상기 제1 에어가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate heating apparatus comprising: a heating unit for heating a first air introduced from the outside to a predetermined temperature or higher; A substrate heat treatment unit in which a plurality of substrates are stacked and a third air heated to a predetermined temperature or higher is supplied from the heating unit to perform curing and stabilization processes on the plurality of substrates; And the heated third air supplied to the substrate heat treatment unit is circulated and exhausted, and heat energy contained in the exhausted third air is heat-exchanged from the outside to the first air, so that the first air is raised And a heat exchanging unit for exchanging heat with the heat exchanger.

본 발명에 따른 기판 열처리 장치에 따르면, 배기되는 제3 에어가 지닌 열량을 열교환부에서 열교환하여, 이 열을 상기 가열부 내로 흡입되는 제1 에어에 1차로 전달시켜 일정 온도, 예를 들어 100 내지 150℃ 까지 상승시킨 상태에서 상기 가열부 내부로 다시 공급시켜 주기 때문에, 외부에서 흡입되는 에어를 일정 온도, 예를들어 200 내지 250℃ 까지 가열하기 위해 가열부가 사용하는 전력을 크게 저감시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 기판 열처리 장치는 열교환부를 추가로 구비하여, 기판 열처리부로부터 배기되는 제3 에어가 지닌 열량을 상기 열교환부에서 열교환하여, 이 교환된 열을 상기 가열부로 흡입되는 제1 에어에 전달하여 열교환시킨 상태에서 일정 온도로 상승한 상기 제1 에어를 상기 가열부 내부로 공급해 주기 때문에, 상기 가열부가 제1 에어를 일정 온도까지 가열하기 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.According to the substrate heat treatment apparatus of the present invention, the amount of heat of the third air to be discharged is heat-exchanged in the heat exchanging unit, and the heat is firstly transferred to the first air sucked into the heating unit, It is possible to greatly reduce the power used by the heating unit to heat the air sucked from the outside to a predetermined temperature, for example, 200 to 250 ° C. . That is, the substrate heat treatment apparatus further includes a heat exchange unit for heat-exchanging the heat amount of the third air discharged from the substrate heat treatment unit by the heat exchange unit, and transferring the exchanged heat to the first air sucked into the heating unit The first air that has risen to a predetermined temperature in the heat exchanged state is supplied into the heating unit, so that the power consumption for heating the first air to a predetermined temperature can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도로서, 기판 열처리부와 가열부 및 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 가열부를 개략적으로 확대 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부의 에어 배기통로 및 에어 유입통로를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들의 조립된 상태를 도시한 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 열교환기의 개략적인 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a substrate heat treatment apparatus according to the present invention, and is a schematic view schematically showing a substrate heat treatment section, a heating section, and a heat exchange section.
2 is a schematic view schematically showing a heating section of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
3 is a schematic view schematically showing a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
4 is a schematic view schematically showing an air exhaust path and an air inflow path of a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
5 is a schematic view schematically showing a plurality of heat exchangers mounted inside a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged view showing an assembled state of a plurality of heat exchangers mounted in the heat exchanging unit of the substrate heat treatment apparatus according to the present invention. FIG.
7 is a schematic perspective view of a heat exchanger mounted inside a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 기판 열처리장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a substrate heat treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도로서, 기판 열처리부와 가열부 및 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.1 is a perspective view schematically showing a substrate heat treatment apparatus according to the present invention, and is a schematic view schematically showing a substrate heat treatment section, a heating section, and a heat exchange section.

도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 가열부를 개략적으로 확대 도시한 개략도이다.2 is a schematic view schematically showing a heating section of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 열처리 장치(100)는 지지 프레임 (110)과; 상기 지지 프레임(110) 상부에 형성되고, 외부로부터 유입되는 제1 에어 (OA; Outdoor Air)를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부(120)와; 다수의 기판(S)이 적재되고, 상기 가열부(120)로 부터 일정 온도 이상으로 가열된 제3 에어 (RA; Recycling Air)가 공급되어져 다수의 기판(S)에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부(130); 및 상기 기판 열처리부(130)에 공급된 가열된 제3 에어 (RA)가 순환되어 배기되고, 이렇게 배기된 제3 에어(RA)에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 제1 에어(OA)에 열교환하여 상기 제1 에어(OA)가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a substrate heating apparatus 100 according to the present invention includes a support frame 110; A heating unit 120 formed on the support frame 110 for heating outdoor air (OA) flowing from the outside to a predetermined temperature or higher; A plurality of substrates S are loaded and a third air (RA) heated to a predetermined temperature or more is supplied from the heating unit 120 to perform a curing and stabilization process on the plurality of substrates S A substrate heat treatment unit 130; And the heated third air RA supplied to the substrate heat treatment unit 130 are circulated and exhausted and heat energy contained in the exhausted third air RA is supplied to the first air OA And a heat exchanging part (140) for exchanging heat to raise the first air (OA) to a predetermined temperature or more.

여기서, 상기 열처리 장치(100)에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 기판 열처리부(130)에 피가열재인 다수의 기판(S)을 로딩 및 언로딩시키기 위한 동작들을 제어하는 제어장치(미도시) 등이 구비되어 있다.Although not shown in the drawing, the heat treatment apparatus 100 includes a control device (not shown) for controlling operations for loading and unloading a plurality of substrates S, which are materials to be heated, to the substrate heat treatment unit 130, And the like.

또한, 도 2를 참조하면, 상기 가열부(120) 내에는 외부에서 공급되는 제1 에어(OA) 또는 제2 에어(SA; Supply Air)를 일정 온도, 예를 들어 약 200 내지 250℃ 범위까지 가열시켜 주는 가열부(123)와, 이 가열부(123)를 통해 가열된 제3 에어 (RA)를 상기 다수의 기판(S)이 적재된 기판 열처리부(130) 내부로 공급시켜 주기 위한 송풍기(125)가 구비되어 있다.2, the first air (OA) or the second air (SA) supplied from the outside may be heated to a predetermined temperature, for example, about 200 to 250 ° C A heating unit 123 for heating the substrate S and a third air RA heated by the heating unit 123 to supply the substrates S to the substrate heat treatment unit 130, (Not shown).

그리고, 상기 가열부(120)의 측면에는 외부로부터 제1 에어(OA)가 선택적으로 유입될 수 있도록 개폐가 가능하도록 다수의 흡입구(127)가 형성되어 있으며, 상기 기판 열처리부(130)와의 경계면에는 가열된 제3 에어(RA)가 상기 기판 열처리부 (130) 내부에 공급될 수 있도록 다수의 제3 에어 공급통로(미도시)가 형성되어 있다.A plurality of suction holes 127 are formed in the side surface of the heating unit 120 so that the first air OA can be selectively introduced from the outside. A plurality of third air supply passages (not shown) are formed so that the heated third air RA can be supplied to the inside of the substrate heat treatment unit 130.

더욱이, 도 1 및 2를 참조하면, 상기 기판 열처리부(130) 내부 측면에는 상하로 일정 간격을 두고 다수의 기판(S)들이 실장될 수 있도록 기판 안착부(미도시)들이 구비되어 있으며, 상기 기판 열처리부(130) 내부에는 상기 가열부(120)로부터 공급된 가열된 제3 에어(RA)가 상기 기판 열처리부(130) 내부 전체에 고르게 순환되면서 분포되도록 에어 공간부(미도시)가 확보되어 있다. 1 and 2, a substrate seating part (not shown) is provided on the inner side surface of the substrate heat treatment part 130 so that a plurality of substrates S can be mounted at regular intervals in the vertical direction, An air space part (not shown) is secured inside the substrate heat treatment part 130 so that the heated third air RA supplied from the heating part 120 is uniformly circulated throughout the substrate heat treatment part 130 .

상기 기판 열처리부(130)에는, 로봇 핸드 등의 이재 장치에 의해 기판(S)을 출납하기 위한 기판 유입부(미도시)가 마련되어 있다. 이때, 상기 기판 유입부(미도시)에는 에어 실린더의 작동에 연동하여 개폐하는 셔터(미도시) 등이 장착되어 있다.The substrate heat treatment unit 130 is provided with a substrate inflow part (not shown) for inserting and removing the substrate S by a transfer device such as a robot hand. At this time, a shutter (not shown) that opens and closes in conjunction with the operation of the air cylinder is mounted on the substrate inlet (not shown).

또한, 상기 기판 열처리부(130)의 측면에는 기판 경화 공정에 사용되었던 가열된 제2 에어(RA)의 일부, 예를 들어 약 20 ∼ 30% 정도가 외부로 배출될 수 있도록 다수의 제3 에어 배기구(137)가 형성되어 있다. 이때, 상기 다수개의 제3 에어 배기구(137)는 필요에 따라 선택적으로 개폐 가능하도록 형성되어 있다. 이는 상기 기판 열처리부(130)에 공급되는 제3 에어(RA)는 상기 기판 열처리부(130) 내에서 계속해서 순환, 예를 들어 약 70 ∼ 80% 정도, 이동해야 하기 때문에, 상기 다수의 제3 에어 배기구(137)를 통해 전부 외부로 배출되지 않고 일부, 예를 들어 20 ∼ 30%만 배출되도록 하는 역할을 하게 된다.In addition, a portion of the heated second air (RA), for example, about 20 to 30%, which is used in the hardening process of the substrate, may be provided on the side surface of the substrate heat- And an exhaust port 137 is formed. At this time, the plurality of third air exhaust ports 137 may be selectively opened and closed as needed. This is because the third air RA supplied to the substrate heat treatment unit 130 must be circulated continuously, for example, about 70 to 80% in the substrate heat treatment unit 130, 3 air exhaust port 137 so that only a part, for example, 20 to 30% of the air is discharged.

또한, 상기 가열부(120) 및 기판 열처리부(130)에 연결된 배기 배관(125)의 일단이 셔터 배기 블로워(blower)(127, 129)와 연결되어 있으며, 이 배기 배관 (125)을 통해 제3 에어(RA)가 1차로 상기 열교환부(140)로 보내지게 된다.One end of the exhaust pipe 125 connected to the heating unit 120 and the substrate heat treatment unit 130 is connected to the shutter exhaust blowers 127 and 129. Through this exhaust pipe 125, 3 air (RA) is firstly sent to the heat exchanger (140).

또한, 열효율 향상을 위해 배기 배관(125)에는 단열 커버(미도시)가 씌워져 있다.In addition, a heat insulating cover (not shown) is attached to the exhaust pipe 125 to improve thermal efficiency.

도 3은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.3 is a schematic view schematically showing a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부의 에어 배기통로 및 에어 유입통로를 개략적으로 도시한 개략도이다.4 is a schematic view schematically showing an air exhaust path and an air inflow path of a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들을 개략적으로 도시한 개략도이다.5 is a schematic view schematically showing a plurality of heat exchangers mounted inside a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 열교환부(140)에는 하부 배기부(141) 및 상부 급기부(143)가 마련되어 있으며, 상기 하부 배기부(141)와 상부 급기부(143) 사이에는 열전달 및 열교환 기능을 수행하는 다수의 열교환기(160)가 설치되어 있다. 이때, 상기 열교환부(140)의 외벽에는 열효율 향상을 위해 단열재(미도시)가 충진되어 있다. 또한, 열효율 향상을 위해 배기 배관(미도시)들에는 단열 커버(미도시)가 씌워져 있다. 한편, 상기 열교환부(140)는 열효율을 극대화하기 위해, 상기 기판 열처리장치(100)와 가장 근접한 거리에 배치된다.3, the heat exchanging part 140 is provided with a lower exhaust part 141 and an upper air feed part 143. Heat transfer and heat transfer between the lower exhaust part 141 and the upper air feed part 143, A plurality of heat exchangers 160 performing a heat exchange function are provided. At this time, a heat insulating material (not shown) is filled in the outer wall of the heat exchanging part 140 to improve thermal efficiency. In addition, a heat insulating cover (not shown) is attached to the exhaust pipe (not shown) to improve thermal efficiency. Meanwhile, the heat exchanger 140 is disposed at a distance closest to the substrate thermal processing apparatus 100 in order to maximize thermal efficiency.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 배기 배관(23, 25)에는 배기 압력과 온도를 상시 모니터링(monitoring)할 수 있는 압력계(미도시)와 온도계(미도시)가 배치되어 있다.Although not shown in the figure, a pressure gauge (not shown) and a thermometer (not shown) are installed in the exhaust pipes 23 and 25 to monitor the exhaust pressure and the temperature at all times.

이때, 상기 압력은 열교환부(140)내의 제3 에어(RA) 및 제4 에어(EA; Exhaust Air)의 압력을 상시 모니터링하며, 초기 차압 대비 약 20% 이상 변경시에 알람(alarm)이 발생하도록 구성되어 있다.At this time, the pressure continuously monitors the pressures of the third air RA and the exhaust air EA in the heat exchanging unit 140, and an alarm occurs when the initial pressure difference is changed by about 20% .

도 4 및 5를 참조하면, 상기 상부 급기부(143)의 일 측면에는 외부에서 제1 에어(OA; Outdoor Air)가 유입되는 제1 에어 유입통로(143a)가 형성되어 있고, 타 측면에는 외부에서 유입된 후 일정 온도 이상으로 가열된 제2 에어(SA; Supply Air)가 상기 가열부(120) 내로 공급될 수 있도록 배출되는 제2 에어 공급통로 (143b)가 형성되어 있다. 4 and 5, a first air inflow passage 143a through which outdoor air (OA) flows from the outside is formed on one side of the upper air supply unit 143, And a second air supply passage 143b through which the second air (SA), which is heated to a predetermined temperature or higher after being introduced into the heating unit 120, is discharged.

상기 상부 급기부(143)의 제1 에어 유입통로(143a)에는 외부로부터 이물 유입을 막기 위해 메시 판(mesh plate)(145)이 설치되어 있다. A mesh plate 145 is provided in the first air inflow passage 143a of the upper air supply unit 143 to prevent inflow of foreign matter from the outside.

상기 상부 급기부(143)에 연통된 급기배관(미도시)에는 PTCL를 측정할 수 있는 포트(port; 미도시)가 마련되어 있다.A supply port (not shown) communicating with the upper supply portion 143 is provided with a port (not shown) for measuring the PTCL.

도 4 및 5를 참조하면, 상기 하부 배기부(141)의 일측에는 상기 가열부(120) 로부터 일정 온도, 예를 들어 200 ∼ 250 ℃ 까지 가열된 상태로 상기 기판 열처리부 (130)로 공급되어져 순환 이동되면서 일부가 배출되는 제3 에어(RA)가 유입되는 제3 에어 유입통로(141a)가 형성되어 있고, 그 반대편 타 측면에는 상기 제3 에어 (RA)가 상기 하부 배기부(141)에 유입되어 열 교환이 이루어지고 난 제4 에어(EA; Exhaust Air)가 외부로 배출되는 제4 에어 배출통로(141b)가 형성되어 있다.4 and 5, one side of the lower exhaust part 141 is supplied to the substrate heat treatment part 130 while being heated from the heating part 120 to a predetermined temperature, for example, 200 to 250 ° C A third air inflow passage 141a into which the third air RA to be partially discharged flows is formed while being circularly moved and the third air RA is formed on the other opposite side of the lower air vent 141a And a fourth air discharge passage 141b through which fourth air (EA), which is introduced and subjected to heat exchange, is discharged to the outside.

또한, 상기 하부 배기부(141)는 상기 기판 열처리부(130)로부터 배기되는 제3 에어(RA)에 혼합되어 있는 증기가 액화되어 고일 수 있도록 바닥에 경사 트레이(미도시)가 구비되어져, 액화된 폐액(solvent)을 별도로 배출(drain) 처리할 수 있도록 외부에 마련된 폐액 배출박스(drain box)(170)와 연통되어 있다. 이때, 상기 폐액 배출박스(170)는 배출관(171)을 통해 상기 열교환부(140)와 연통되어 있으며, 이들 사이에는 배출 조정밸브(173)가 마련되어 있어, 액화된 폐액의 배출 정도를 조절하도록 구성되어 있다. The lower exhaust part 141 is provided with an inclined tray (not shown) at the bottom so that the vapor mixed with the third air RA exhausted from the substrate heat treatment part 130 can be liquefied and liquefied, And is communicated with an externally disposed waste liquid discharge box 170 so as to separately treat the waste solvent. At this time, the waste liquid discharge box 170 is communicated with the heat exchange unit 140 through a discharge pipe 171, and a discharge control valve 173 is provided therebetween to control the degree of discharge of the liquefied waste liquid. .

그리고, 상기 하부 배기부(141)에는 열교환기(160)의 오염 및 열화 정도와 내부 폐액에 의한 오염 상태를 확인할 수 있는 견시창(미도시)이 설치되어 있다.The lower exhaust unit 141 is provided with a window (not shown) for checking the degree of contamination and deterioration of the heat exchanger 160 and the degree of contamination due to the internal waste liquid.

도 6은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들의 조립된 상태를 도시한 일부 확대도이다.FIG. 6 is a partially enlarged view showing an assembled state of a plurality of heat exchangers mounted in the heat exchanging unit of the substrate heat treatment apparatus according to the present invention. FIG.

도 7은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 열교환기의 개략적인 사시도이다.7 is a schematic perspective view of a heat exchanger mounted inside a heat exchanger of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 열교환부(140) 내에 장착된 열교환기(160)들의 중앙부 외측에는 상기 하부 배기부(141)와 상부 급기부(143) 사이의 에어 유입이 없도록 하기 위해 실링부재(169)에 의해 실링(sealing) 되어 있다. 6, in order to prevent the inflow of air between the lower exhaust portion 141 and the upper air supply portion 143, a sealing member 140 is provided on the outer side of the central portion of the heat exchanger 160 installed in the heat exchanging portion 140, (Not shown).

또한, 도 7을 참조하면, 상기 열교환부(140) 내의 하부 배기부(141)와 상부 급기부(143) 사이에 수직방향으로 장착되는 다수의 열교환기(160) 각각은 열교환 용기(161)와, 이 열교환 용기(161)의 상, 하부 외주면에 구비된 복수 개의 제1, 2 에어 접촉핀(163, 165)과, 상기 열교환 용기(161) 내부에 마련된 공간부에 충진된 작동 유체(167)를 포함하여 구성된다.7, a plurality of heat exchangers 160 mounted vertically between the lower exhaust 141 and the upper feed 143 in the heat exchanger 140 are connected to the heat exchanger 161, A plurality of first and second air contact pins 163 and 165 provided on upper and lower outer circumferential surfaces of the heat exchange container 161 and a working fluid 167 filled in a space provided inside the heat exchange container 161, .

상기 열교환기(160)는 열전도율이 높은 구리(Cu) 재질로 형성되어 있으며, 열교환기의 외부는 니켈(Ni) 도금 처리하여 부식을 방지하도록 구성되어 있다.The heat exchanger 160 is formed of a copper (Cu) material having a high thermal conductivity, and the outside of the heat exchanger is plated with nickel to prevent corrosion.

또한, 상기 열교환 용기(161) 내부는 진공 상태로 유지하고, 그 내부에는 작동 유체(167)가 주입되어 있다.In addition, the inside of the heat exchange container 161 is maintained in a vacuum state, and a working fluid 167 is injected therein.

상기 복수 개의 제1, 2 에어 접촉핀(163, 165)은 열 교환이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 넓은 표면적을 가진 디스크 형태의 핀 타입으로 구성되어 있으며, 일정 각도만큼 경사진 형태로 구성되어 있다. The plurality of first and second air contact pins 163 and 165 are formed as a disc type pin type having a large surface area in order to facilitate heat exchange and are inclined at a predetermined angle.

이때, 상기 복수 개의 제1 에어 접촉핀들(163) 사이의 공간부로는 상기 가열부(120) 및 기판 열처리부(130)로부터 배기된 가열된 제3 에어(RA; Recycling Air)가 통과하면서 상기 제1 에어 접촉핀(163)의 표면에 열을 전달하게 된다. 즉, 상기 열교환기(160)가 상기 제3 에어(RA)에 의해 가열되면, 상기 열교환기(160) 내부의 작동 유체(H2O; 167)가 기화되어 상기 열교환기(160)의 상부로 이동하면서 열을 전달하게 된다. 이와 동시에 상기 열교환기(160)의 표면(구리(Cu) + 니켈(Ni))에 의해 열 전도가 일어나게 된다.At this time, the heated third air (RA) discharged from the heating unit 120 and the substrate heat treatment unit 130 passes through the space between the plurality of first air contact pins 163, 1 air contact pin 163. In this way, That is, when the heat exchanger 160 is heated by the third air RA, the working fluid (H 2 O) 167 inside the heat exchanger 160 is vaporized, and the upper portion of the heat exchanger 160 The heat is transferred while moving. At the same time, heat conduction is caused by the surface (copper (Cu) + nickel (Ni)) of the heat exchanger 160.

이렇게 열 전달된 열교환기(160)의 상부는 제1 에어(OA)에 의해 열교환되어 냉각되며, 냉각된 작동 유체(167)는 다시 액화되어 열교환기(160) 하부로 이동하게 된다.The upper part of the heat exchanger 160 is heat-exchanged by the first air OA to be cooled, and the cooled working fluid 167 is again liquefied and moved to the lower part of the heat exchanger 160.

이와 같은 과정들, 예를 들어 작동 유체(167)가 기화되면서 열을 전달하고, 열을 전달한 후 냉각되는 과정들이 반복적으로 이루어지면서 제3 에어(RA)의 열 에너지를 제1 에어(OA)에 열교환시키게 된다.In this process, for example, the working fluid 167 is vaporized, the heat is transferred, and the process of transferring the heat and cooling is repeatedly performed so that the heat energy of the third air RA is transferred to the first air OA Heat exchange is performed.

한편, 상기 복수 개의 제1, 2 에어 접촉핀(163, 165)은 상부 또는 하부 방향으로 일정 각도만큼 경사진 형태로 형성되어 있는데, 이는 유입되는 제1 에어(OA) 및 배기되는 제3 에어(RA)가 상기 제1, 2 에어 접촉핀 (163, 165)들을 통과하면서 순환이동될 수 있도록 하기 위함이다. The plurality of first and second air contact pins 163 and 165 are inclined upward or downward by a predetermined angle. This is because the first air OA and the third air RA can be circulated while passing through the first and second air contact pins 163, 165.

이렇게 상기 복수 개의 제1 에어 접촉핀(163) 표면에 열을 전달한 제3 에어 (RA)는 열을 뺏긴 제4 에어(EA) 상태로 되고, 이 제4 에어(EA)는 상기 하부 배기부 (141)의 측면에 마련된 제4 에어 배출통로(141b)로 통해 외부로 빠져 나가게 된다.The third air RA that transfers heat to the surface of the plurality of first air contact pins 163 is in the state of the fourth air EA that has lost heat and the fourth air EA is in a state The air is exhausted to the outside through the fourth air discharge passage 141b provided on the side of the second air discharge passage 141.

한편, 상기 복수 개의 제1 에어 접촉핀(163)의 표면에 전달된 열은 상기 열교환 용기(161) 내부의 작동 유체(167)에 전달되게 되고, 이 작동 유체(167)에 전달된 열은 상기 열교환 용기(161) 내에서 이동되면서 상기 복수 개의 제2 에어 접촉핀(165)에 전달된다.The heat transferred to the surfaces of the plurality of first air contact pins 163 is transferred to the working fluid 167 in the heat exchange container 161, And is transferred to the plurality of second air contact pins 165 while being moved in the heat exchange container 161.

또한, 상기 복수 개의 제2 에어 접촉핀(163)에 전달된 열은, 상부 급기부 (143)의 에어 유입 통로(143a)를 통해 외부에서 유입되는 제1 에어(OA)가 상기 제2 에어 접촉핀(163)의 표면과 접촉되면서 열을 전달하게 됨으로써, 상기 제1 에어 (OA)가 일정한 온도, 예를 들어 100 ∼ 150℃ 범위로 가열되어 제2 에어(SA)가 된다. The heat transferred to the plurality of second air contact pins 163 is transferred to the second air contact pin 163 by the first air OA flowing from the outside through the air inflow passage 143a of the upper air feeder 143, The first air OA is heated to a predetermined temperature, for example, 100 to 150 ° C, to be the second air SA by being transferred to the surface of the fin 163.

이렇게 상기 열교환기부(140)의 상부 급기부(143) 내부에서 일정 온도로 가열된 제2 에어(SA)는 상기 상부 급기부(143)의 제1 에어 공급통로(143b)를 통해 배출되어져 상기 가열부(120) 내로 공급하게 된다.The second air SA heated to a predetermined temperature inside the upper air supply unit 143 of the heat exchanger unit 140 is discharged through the first air supply passage 143b of the upper air supply unit 143, (120). ≪ / RTI >

따라서, 상기 기판 열처리 장치(100)는 외부에서 다량의 제1 에어(OA)를 흡입하여, 상기 기판 열처리장치(100) 내부의 가열부(120)로 공급한 후 일정 온도, 예를 들어 200 내지 250℃ 까지 가열하는 구조로 되어 있는데, 이렇게 상기 가열부 (120)에 의해 가열된 제3 에어(RA)는 상기 기판 열처리부(130) 내의 기판(S)을 열처리한 후 발생되는 가스 및 증기와 함께 혼합되어 공장의 배기 라인으로 배출하게 된다.Therefore, the substrate heating apparatus 100 sucks a large amount of the first air OA from the outside, supplies the first air OA to the heating unit 120 in the substrate heating apparatus 100, The third air RA heated by the heating unit 120 is heated by the gas and the steam generated after the heat treatment of the substrate S in the substrate heat treatment unit 130, Mixed together and discharged to the exhaust line of the factory.

이렇게 배기되는 제3 에어(RA)가 지닌 열량을 열교환부(140)에서 열교환 하여, 이 열을 상기 가열부(120) 내로 흡입되는 제1 에어(OA)에 1차로 전달시켜 일정 온도, 예를 들어 100 내지 150℃ 까지 상승시킨 상태에서 상기 가열부(120) 내부로 다시 공급시켜 주기 때문에, 외부에서 흡입되는 에어를 일정 온도, 200 내지 250℃ 까지 가열하기 위해 가열부(120)가 사용하는 전력을 크게 저감시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 기판 열처리 장치(100)는 열교환부(140)를 추가로 구비하여, 기판 열처리부 (140)로부터 배기되는 제3 에어(RA)가 지닌 열량을 상기 열교환부(140)에서 열교환하여, 이 교환된 열을 상기 가열부(120)로 흡입되는 제1 에어(OA)에 전달하여 열교환시킨 상태에서 일정 온도로 상승한 상기 제1 에어(OA)를 상기 가열부(120) 내부로 공급해 주기 때문에, 상기 가열부(120)가 제1 에어(OA)를 일정 온도까지 가열하기 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.The heat of the third air RA discharged in this way is heat-exchanged in the heat exchanging part 140 and is firstly transferred to the first air OA sucked into the heating part 120, The temperature of the heating unit 120 is raised to 100 to 150 ° C so that it is supplied to the inside of the heating unit 120. Therefore, Can be greatly reduced. That is, the substrate heat treatment apparatus 100 further includes a heat exchange unit 140 to heat-exchange the heat amount of the third air RA discharged from the substrate heat treatment unit 140 in the heat exchange unit 140, (OA) that has risen to a predetermined temperature in the state of exchanging heat by transferring the exchanged heat to the first air (OA) that is sucked into the heating unit 120 and supplies the first air (OA) into the heating unit 120 , The power consumed by the heating unit 120 for heating the first air OA to a predetermined temperature can be reduced.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 기판 열처리 장치 110: 지지 프레임
120: 가열부 123: 가열기
125: 배기 배관막 127, 129: 셔터 배기 블로워
130: 기판 열처리부 137: 제3 에어 배기구
140: 열교환부 141: 하부 배기부
141a: 제3 에어 유입통로 141b: 제4 에어 배기통로
143: 상부 급기부 143a: 제1 에어 유입통로
143b: 제2 에어 공급통로 150: 링 블로워(ring blower)
160: 열교환기 161: 열교환 용기
163: 제1 에어 접촉핀 165: 제2 에어 접촉핀
167: 작동 유체 170: 배출박스100: substrate heat treatment apparatus 110: support frame
120: heating section 123: heater
125: exhaust pipe film 127, 129: shutter exhaust blower
130: substrate heat treatment section 137: third air exhaust port
140: heat exchanger 141: lower exhaust part
141a: Third air inflow passage 141b: Fourth air exhaust passage
143: upper supply portion 143a: first air inflow passage
143b: second air supply passage 150: ring blower
160: Heat Exchanger 161: Heat Exchanger
163: first air contact pin 165: second air contact pin
167: Working fluid 170: Discharge box

Claims (8)

외부로부터 유입되는 제1 에어를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부;
다수의 기판이 적재되고, 상기 가열부로부터 가열된 제3 에어가 공급되어져 다수의 기판에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부; 및
상기 기판 열처리부에 공급된 제3 에어가 순환되어 배기되고, 이 배기된 제3 에어에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 상기 제1 에어에 열교환하여 상기 제1 에어가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부(140);를 포함하여 구성되는 기판 열처리장치.A heating unit for heating the first air introduced from outside to a predetermined temperature or higher;
A substrate heat treatment unit in which a plurality of substrates are stacked and a third air heated by the heating unit is supplied to perform curing and stabilization processes on a plurality of substrates; And
The third air supplied to the substrate heat treatment unit is circulated and exhausted and the heat energy contained in the exhausted third air is heat-exchanged with the first air introduced from the outside to cause the first air to rise to a predetermined temperature or higher And a heat exchange unit (140). 제1항에 있어서, 상기 열교환부(140)는 하부 배기부 및 상부 급기부와, 이들 하부 배기부와 상부 급기부 사이에 배치된 다수의 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The apparatus of claim 1, wherein the heat exchanger (140) comprises a lower exhaust section and an upper feed section, and a plurality of heat exchangers disposed between the lower exhaust section and the upper feed section. 제2항에 있어서, 상기 다수의 열교환기들 사이에는 상기 하부 배기부와 상부 급기부 사이의 에어 유입을 차단하기 위해 실링부재가 개재된 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.3. The apparatus of claim 2, wherein a sealing member is interposed between the plurality of heat exchangers to block inflow of air between the lower exhaust unit and the upper supply unit. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 열교환 용기와, 상기 열교환 용기의 상, 하부에 형성된 다수의 에어 접촉 핀과, 상기 열교환 용기 내부에 충진된 작동 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The apparatus of claim 1, wherein the heat exchanger includes a heat exchange container, a plurality of air contact pins formed on upper and lower portions of the heat exchange container, and a working fluid filled in the heat exchange container. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 에어 접촉핀은 열 교환이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 넓은 표면적을 가진 디스크 형태의 핀 타입으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of air contact pins are formed as a disk-shaped pin type having a large surface area in order to facilitate heat exchange. 제1항에 있어서, 상기 열교환부는 상기 외부로부터 가열부로 흡입되는 상온의 에어를 1차로 100 내지 150℃ 온도로 상승시켜 상기 가열부 내로 공급시키는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.2. The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein the heat exchanging unit raises the air of normal temperature sucked from the outside to the heating unit to a temperature of 100 to 150 DEG C and supplies the air to the heating unit. 제2항에 있어서, 상기 하부 배기부는 상기 기판 열처리부로부터 배기되는 제3 에어에 혼합되어 있는 증기가 액화되어 고일 수 있도록 바닥에 경사 트레이가 구비되고, 액화된 폐액을 별도로 배출 처리할 수 있도록 외부에 마련된 폐액 배출박스와 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.[3] The apparatus according to claim 2, wherein the lower exhaust unit includes a sloping tray on the bottom so that vapor mixed with the third air discharged from the substrate heat treatment unit can be liquefied and solidified, Is communicated with a waste liquid discharge box provided in the substrate processing apparatus. 제4항에 있어서, 상기 기판 열처리부로부터 배기된 에어가 상기 에어 접촉핀의 표면에 열을 전달하게 되면,
상기 열교환기 내부의 작동 유체(H2O)가 기화되어 상기 열교환기의 상부로 이동하면서 열을 전달하게 되고, 이와 동시에 상기 열교환기의 표면에 의해 열 전도가 일어나게 되며,
이렇게 열 전달된 열교환기의 상부는 외부에서 흡입되는 에어에 의해 열교환되어 냉각되며,
냉각된 작동 유체)는 다시 액화되어 열교환기 하부로 이동하게 되는 것을 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The method of claim 4, wherein when the air exhausted from the substrate heat treatment unit transfers heat to the surface of the air contact fin,
The working fluid (H 2 O) in the heat exchanger is vaporized and transferred to the upper part of the heat exchanger to transfer heat. At the same time, heat conduction is caused by the surface of the heat exchanger,
The upper part of the heat exchanger thus heat-exchanged by the air sucked from the outside is cooled,
Cooled working fluid) is again liquefied and moved to the lower portion of the heat exchanger.
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