KR20160082832A - Recirculation Cooling Unit and Heat Treatment Apparatus Having the Same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a circulation cooling unit and a heat treatment device with the same. The circulation cooling unit cools a processing gas of a processing chamber used in a heat treatment process of a substrate, and resupplies the processing gas. According to the present invention, the circulation cooling unit and the heat treatment device with the same are disclosed. The circulation cooling unit comprises: a first cooling module connected to an exhaust pipe of the processing chamber, and configured to cool the processing gas discharged from the exhaust pipe; and a blower connected to the first cooling module, and configured to suck the processing gas of the processing chamber. Therefore, the circulation cooling unit can reduce the amount of a used processing gas.

Description

순환 냉각 유닛 및 이를 구비하는 열처리 장치{Recirculation Cooling Unit and Heat Treatment Apparatus Having the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a circulating cooling unit and a heat-

본 발명은 기판의 열처리 과정에서 사용된 공정 챔버의 공정 가스를 냉각하여 재공급하는 순환 냉각 유닛 및 이를 구비하는 열처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a circulation cooling unit for cooling and re-supplying a process gas of a process chamber used in a heat treatment process of a substrate, and a heat treatment apparatus having the same.

일반적으로, LCD 또는 OLED와 같은 평판표시장치용 또는 태양 전지용 유리 기판의 열처리 또는 유리 기판의 표면에 형성된 비정질 실리콘 박막의 결정화에 사용되는 열처리 장치로 배치(batch) 타입의 열처리 장치와 인라인 타입의 열처리 장치가 있다. 상기 배치 타입 열처리 장치는 밀폐된 상태에서 유리 기판의 열처리가 진행되므로 유리 기판의 열처리 특성이 향상되는 면이 있다. In general, a heat treatment apparatus used for a flat panel display such as an LCD or an OLED, or a glass substrate for a solar cell or a crystallization of an amorphous silicon thin film formed on the surface of a glass substrate, includes a batch type heat treatment apparatus and an inline type heat treatment apparatus There is a device. In the batch type heat treatment apparatus, since the heat treatment of the glass substrate proceeds in a sealed state, the heat treatment characteristics of the glass substrate are improved.

상기 배치 타입 열처리 장치는 공정 챔버의 내부에 다수 개의 유리 기판을 매엽식으로 적층한 상태에서 열처리 공정을 진행한다. 상기 배치 타입 열처리 장치는 열처리 과정이 종료되면 유리 기판을 유출하기 위하여 내부에 질소 가스와 같은 공정 가스를 공급하여 내부를 냉각시킨다. 상기 배치 타입 열처리 장치는 반도체 웨이퍼의 열처리에도 사용된다. The batch type heat treatment apparatus performs a heat treatment process in a state where a plurality of glass substrates are stacked in a single wafer process in the process chamber. When the heat treatment process is completed, the batch type heat treatment apparatus supplies a process gas such as nitrogen gas to the interior of the glass substrate to cool the glass substrate. The batch type heat treatment apparatus is also used for heat treatment of a semiconductor wafer.

그러나, 상기 배치 타입 열처리 장치는 일측에서 공정 가스를 공정 챔버로 공급하고, 공정 챔버의 타측으로 공정 가스를 배출하므로 공정 가스의 사용량이 많아 열처리 비용이 증가되는 측면이 있다. 또한, 상기 배치 타입 열처리 장치가 설치되는 공장 내부가 양압 조절을 필요로 하는 경우에 배치 타입 열처리 장치에서 배출되는 공정 가스가 공장 내부의 양압 조절에 영향을 주게 되어 문제가 된다.However, since the batch type heat treatment apparatus supplies the process gas to the process chamber from one side and discharges the process gas to the other side of the process chamber, the amount of the process gas used is increased and the heat treatment cost is increased. Further, when the inside of the plant where the batch type heat treatment apparatus is installed needs to regulate the positive pressure, the process gas discharged from the batch type heat treatment apparatus affects the positive pressure control in the factory, which is a problem.

또한, 상기와 같은 문제는 인라인 타입 열처리 장치에서도 동일하게 발생될 수 있다.In addition, the above-described problems can be similarly generated in an in-line type heat treatment apparatus.

본 발명은 유리 기판의 열처리 과정에서 공정 챔버에서 사용되고 배출되는 공정 가스를 냉각시켜 공정 챔버로 재공급하는 순환 냉각 유닛 및 이를 구비하는 열처리 장치를 제공한다.The present invention provides a circulation cooling unit for cooling a process gas used in a process chamber during a heat treatment process of a glass substrate and re-supplying the process gas to the process chamber, and a heat treatment apparatus having the same.

본 발명의 순환 냉각 유닛은 공정 챔버의 배기관에 연결되며 상기 배기관에서 배출되는 공정 가스를 냉각하는 제 1 쿨링 모듈 및 상기 제 1 쿨링 모듈과 연결되며 상기 공정 챔버의 공정 가스를 흡입하는 블로워을 포함하는 것을 특징으로 한다. The circulation cooling unit of the present invention includes a first cooling module connected to the exhaust pipe of the process chamber for cooling the process gas discharged from the exhaust pipe and a blower connected to the first cooling module for sucking the process gas of the process chamber .

또한, 상기 순환 냉각 유닛은 상기 블로워와 연결되며, 상기 블로워에서 공급되는 공정 가스를 필터링하여 상기 공정 챔버의 급기관으로 공급하는 필터 모듈을 포함하여 형성될 수 있다.The circulation cooling unit may include a filter module connected to the blower and filtering the process gas supplied from the blower to supply the process gas to the process chamber.

또한, 상기 순환 냉각 유닛은 상기 블로워와 상기 필터 모듈 사이에 연결되며, 상기 블로워에서 공급되는 공정 가스를 냉각하여 상기 필터 모듈로 공급하는 제 2 쿨링 모듈을 더 포함하여 형성될 수 있다.The circulation cooling unit may further include a second cooling module connected between the blower and the filter module, for cooling the process gas supplied from the blower and supplying the cooled process gas to the filter module.

또한, 상기 블로워는 링 블로워, 터보 블로워, 송풍기, 로터리 펌프 또는 부스터 펌프로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상기 블로워는 적어도 2 개로 형성될 수 있다.The blower may be formed by a ring blower, a turbo blower, a blower, a rotary pump, or a booster pump. The blower may include at least two blowers.

또한, 상기 제 1 쿨링 모듈과 제 2 쿨링 모듈은 내부가 중공이며, 일측과 타측에 유입구와 유출구가 형성되는 쿨링 하우징과, 상기 쿨링 하우징의 길이 방향 또는 폭 방향으로 가로질러 관통되며, 내부에 냉각 매체가 흐르는 쿨링 파이프 및 판상으로 형성되며, 쿨링 파이프의 외주면에 결합되며 상기 쿨링 하우징의 내부로 연장되도록 배열되는 방열판을 포함하여 형성될 수 있다.The first cooling module and the second cooling module may include a cooling housing having a hollow interior and an inlet and an outlet formed at one side and the other side of the cooling housing and passing through the cooling housing in the longitudinal direction or the width direction, And a heat radiating plate which is formed of a cooling pipe and a plate through which the medium flows and which is coupled to the outer circumferential surface of the cooling pipe and arranged to extend into the inside of the cooling housing.

또한, 상기 필터 모듈은 헤파 필터, 울파 필터, 카본 필터 또는 메쉬 필터를 포함하여 형성될 수 있다.The filter module may include a HEPA filter, an UL filter, a carbon filter, or a mesh filter.

또한, 본 발명의 열처리 장치는 급기관과 배기관을 구비하며 내부에 기판이 위치하여 열처리되는 공정 챔버 및 상기 급기관과 상기 배기관 사이에 연결되며, 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 하나의 항에 따라 형성되는 순환 냉각 유닛을 포함하여 형성될 수 있다.Further, the heat treatment apparatus of the present invention is a heat treatment apparatus comprising a process chamber in which a substrate and an exhaust pipe are disposed and heat-treated, and a gas passage connected between the gas supply pipe and the exhaust pipe, according to any one of claims 1 to 7 And a circulation cooling unit formed therein.

또한, 상기 공정 챔버는 외부 하우징과 상기 외부 하우징의 내부에 수용되는 내부 하우징을 포함하며, 상기 급기관은 상기 외부 하우징의 일측면을 관통하여 상기 내부 하우징의 일측면에 연결되며, 상기 배기관은 상기 외부 하우징의 타측면을 관통하여 상기 내부 하우징의 타측면에 연결되도록 형성도리 수 있다.The process chamber includes an outer housing and an inner housing accommodated in the outer housing, the exhaust gas passage being connected to one side of the inner housing through one side of the outer housing, And may be formed to be connected to the other side of the inner housing through the other side of the outer housing.

또한, 상기 공정 챔버는 상기 외부 하우징과 상기 내부 하우징이 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 공정 챔버는 배치 타입 열처리 장치용 챔버 또는 인라인 타입 열처리 장치용 챔버일 수 있다.In addition, the process chamber may be formed integrally with the outer housing and the inner housing. Further, the process chamber may be a chamber for a batch type heat treatment apparatus or a chamber for an inline type heat treatment apparatus.

또한, 상기 기판은 평판 표시 장치용 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼일 수 있다.Further, the substrate may be a glass substrate for a flat panel display or a semiconductor wafer.

본 발명에 따른 순환 냉각 유닛과 이를 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버로부터 배출되는 공정 가스를 냉각시켜 공정 챔버로 다시 공급하므로 별도의 공정 가스에 대한 추가 사용이 없어 공정 가스의 사용량을 감소시키는 효과가 있다.The circulating cooling unit and the heat treatment apparatus having the same according to the present invention cool the process gas discharged from the process chamber and supply the process gas to the process chamber again so that there is no additional use of the process gas, .

또한, 본 발명에 따른 순환 냉각 유닛 및 이를 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버에서 배출되는 사용된 공정 가스를 냉각하여 재공급하므로 보다 효율적으로 유리 기판을 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.Further, the circulation cooling unit and the heat treatment apparatus having the same according to the present invention can cool the glass substrate more efficiently since the used process gas discharged from the process chamber is cooled and re-supplied.

또한, 본 발명에 따른 순환 냉각 유닛 및 이를 구비하는 열처리 장치는 공정 가스를 공장 내부로 배출하지 않으므로 공장 내부의 양압에 영향을 주지 않는 효과가 있다.In addition, the circulation cooling unit and the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit according to the present invention do not discharge the process gas into the factory, so that there is no effect on the positive pressure inside the plant.

또한, 본 발명에 따른 순환 냉각 유닛 및 이를 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버와 금속 냉각 유닛을 포함하여 공정 가스가 흐르는 경로가 밀폐 경로를 형성하므로, 열처리 과정에서 산소 농도 제어를 위한 질소 분위기 형성이 용이한 효과가 있다. In addition, the circulating cooling unit and the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit according to the present invention include a process chamber and a metal cooling unit, and the path through which the process gas flows forms a closed path. Therefore, it is easy to form a nitrogen atmosphere for controlling the oxygen concentration in the heat treatment process There is an effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 냉각 유닛과 이를 구비하는 열처리 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에서 급기와 배기 관계를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 냉각 성능을 평가한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 공정 챔버에서 특정 높이에서 온도를 측정한 위치를 나타낸다.
도 5는 도 4에 표시한 위치별로 온도를 측정한 결과를 나타낸다. 1 is a configuration diagram of a circulation cooling unit and a heat treatment apparatus having the same according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the relationship between supply and exhaust in the process chamber of FIG. 1; FIG.
3 is a graph illustrating the cooling performance of a heat treatment apparatus having a circulation cooling unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a position where a temperature is measured at a specific height in a process chamber of a heat treatment apparatus having a circulation cooling unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows the result of measuring the temperature according to the position shown in FIG.

이하에서 실시예와 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 순환 냉각 유닛과 이를 구비하는 열처리 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a circulation cooling unit and a heat treatment apparatus having the same according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments and attached drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 냉각 유닛과 이를 구비하는 열처리 장치에 대하여 설명한다.First, a circulation cooling unit and a heat treatment apparatus having the same according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 냉각 유닛과 이를 구비하는 열처리 장치의 구성도이다. 도 2는 도 1의 공정 챔버의 급기와 배기 관계를 나타내는 구성도이다.
1 is a configuration diagram of a circulation cooling unit and a heat treatment apparatus having the same according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing the relationship between the supply and exhaust of the process chamber of FIG. 1;

본 발명의 일 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는, 도 1을 참조하면, 공정 챔버(100)와 제 1 쿨링 모듈(200) 및 블로워(Blower)(300)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 와 필터 모듈(400) 및 제 2 쿨링 모듈(500)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 쿨링 모듈(200) 및 블로워(300)는 공정 챔버(100)에서 배출되는 고온의 공정 가스를 냉각시켜 재공급하는 순환 냉각 유닛을 구성한다. 상기 순환 냉각 유닛은 필터 모듈(400) 및 제 2 쿨링 모듈(500)도 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a heat treatment apparatus having a circulation cooling unit according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 100, a first cooling module 200, and a blower 300 . The heat treatment apparatus having the circulation cooling unit may further include a filter module 400 and a second cooling module 500. Here, the first cooling module 200 and the blower 300 constitute a circulation cooling unit for cooling and re-supplying the high-temperature process gas discharged from the process chamber 100. The circulation cooling unit may further include a filter module 400 and a second cooling module 500.

상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 LCD 또는 OLED와 같은 평판표시장치용 또는 태양 전지용으로 사용되는 유리 기판과 같은 기판의 열처리에 사용된다. 또한, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 반도체 웨이퍼와 같은 기판의 열처리에도 사용될 수 있다. 따라서, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼의 열처리에 사용될 수 있다. 또한, 상기 순환 냉각 유닛은 유리 기판 또는 웨이퍼를 열처리하는 다양한 열처리 장치에 사용될 수 있다. The heat treatment apparatus having the circulation cooling unit is used for heat treatment of a substrate such as a glass substrate used for a flat panel display device such as an LCD or an OLED or a solar cell. The heat treatment apparatus having the circulation cooling unit can also be used for heat treatment of a substrate such as a semiconductor wafer. Therefore, the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit can be used for the heat treatment of the glass substrate or the semiconductor wafer. In addition, the circulation cooling unit can be used for a glass substrate or various heat treatment apparatuses for heat-treating wafers.

한편, 이하에서는 상기 제 1 쿨링 모듈(200)과 블로워(300)와 필터 모듈(400) 및 제 2 쿨링 모듈(500)이 각각 하나씩 포함하는 것으로 설명하지만, 공정 챔버(100)의 크기와 공급되는 공정 가스의 양에 따라 각각 2 개 이상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 블로워(300)는 공정 가스의 원활한 흡입과 공급을 위하여 2개 이상으로 형성될 수 있다. In the following description, the first cooling module 200, the blower 300, the filter module 400, and the second cooling module 500 are included in the process chamber 100, And may be formed of two or more, respectively, depending on the amount of the process gas. In addition, the blower 300 may be formed of two or more in order to smoothly suck and supply the process gas.

상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버(100)에서 기판(10)의 열처리가 진행된 후에 공정 챔버(100) 내부에 냉각된 공정 가스를 공급하여 기판(10)을 배출할 수 있는 온도로 공정 챔버(100)와 기판(10)을 냉각시킨다. 상기 순환 냉각 유닛은 공정 챔버(100)에서 배출되는 고온의 공정 가스를 블로워(300)가 작동하면서 흡입하고 제 1 쿨링 모듈(200)이 냉각시킨 후에 필터 모듈(400)에서 필터링 한 후에 공정 챔버(100)로 다시 공급한다. 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버(100)와 순환 냉각 유닛이 공정 가스가 흐르는 밀폐 경로를 형성한다. 따라서, 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버(100)의 냉각중에는 공정 가스가 외부로 유출되지 않도록 하여 공정 가스의 사용량을 감소시킨다. 또한, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 외부로 공정 가스가 유출되지 않도록 하므로 공정 챔버(100)가 설치되는 공장 내부의 압력 변화에 영향을 주지 않는다.
The heat treatment apparatus having the circulation cooling unit is operated at a temperature capable of discharging the substrate 10 by supplying the cooled process gas into the process chamber 100 after the heat treatment of the substrate 10 proceeds in the process chamber 100 Thereby cooling the process chamber 100 and the substrate 10. The circulating cooling unit sucks the high-temperature process gas discharged from the process chamber 100 while the blower 300 operates, and after cooling the first cooling module 200, it is filtered by the filter module 400, 100). The heat treatment apparatus having the circulation cooling unit forms a sealing path through which the process chamber 100 and the circulation cooling unit flow the process gas. Accordingly, the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit prevents the process gas from flowing out during cooling of the process chamber 100, thereby reducing the amount of process gas used. In addition, the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit does not affect the pressure change inside the plant in which the process chamber 100 is installed, since the process gas is prevented from flowing out to the outside.

상기 공정 챔버(100)는 외부 하우징(110)과 내부 하우징(120)과 급기관(130) 및 배기관(140)을 포함하여 형성된다. 상기 공정 챔버(100)는 구체적으로 도시하지 않았지만 외부 하우징(110)과 내부 하우징(120) 사이에 별도의 히팅 모듈(미도시)을 구비하여 내부 하우징(120)의 내부 공간을 열처리 조건에 따라 설정된 온도로 가열한다. 또한, 상기 공정 챔버(100)는 내부 하우징(120)의 내부에서 내측벽을 따라 평판 히터(미도시)가 장착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 공정 챔버(100)는 외부 하우징(110)과 내부 하우징(120)이 일체로 형성될 수 있다. 한편, 상기 순환 냉각 유닛은 급기관(130)과 배기관(140) 사이에 결합되며, 공정 챔버(100)의 공정 가스를 냉각시켜 재공급한다. The process chamber 100 includes an outer housing 110, an inner housing 120, an air supply pipe 130, and an exhaust pipe 140. The process chamber 100 is provided with a heating module (not shown) between the outer housing 110 and the inner housing 120 so that the inner space of the inner housing 120 is set according to the heat treatment conditions Heat to temperature. In addition, the process chamber 100 may be formed by mounting a flat plate heater (not shown) along the inner wall in the inner housing 120. In addition, the outer chamber 110 and the inner chamber 120 may be integrally formed in the process chamber 100. The circulation cooling unit is coupled between the air supply pipe 130 and the exhaust pipe 140 and cools and re-supplies the process gas in the process chamber 100.

한편, 상기 공정 챔버(100)는 내부 하우징(120) 내부로 공정 가스를 열처리 공정 시작 전 또는 종료 후에 공급하는 별도의 공정 가스 공급관(미도시)를 더 포함하여 형성된다. The process chamber 100 may further include a separate process gas supply pipe (not shown) for supplying the process gas into the inner housing 120 before or after the heat treatment process.

상기 공정 챔버(100)는 내부에 기판(10)을 수용하여 설정된 열처리 조건에 따라 열처리를 진행한다. 상기 공정 챔버(100)는 열처리 공정 중에는 상압 상태를 유지하거나 질소 가스와 같은 공정 가스에 의하여 불활성 분위기를 유지할 수 있다. The process chamber 100 accommodates the substrate 10 therein and performs heat treatment according to the set heat treatment conditions. The process chamber 100 can maintain the atmospheric pressure state during the heat treatment process or maintain the inert atmosphere by the process gas such as nitrogen gas.

상기 공정 챔버(100)는 배치 타입 열처리 장치용 챔버로 형성될 수 있다. 또한, 상기 공정 챔버(100)는 인라인 타입 열처리 장치용 챔버로 형성될 수 있다. 상기 배치 타입 열처리 장치용 챔버와 인라인 타입 열처리 장치용 챔버는 열처리 공정이 진행되는 동안에 기판이 출입되는 유입구와 유출구가 별도의 셔터에 의하여 밀폐된다. The process chamber 100 may be formed as a chamber for a batch type heat treatment apparatus. Further, the process chamber 100 may be formed as a chamber for an in-line type heat treatment apparatus. In the chamber for the batch type thermal processing apparatus and the chamber for the inline type thermal processing apparatus, the inlet and the outlet through which the substrate enters and exit are sealed by separate shutters during the heat treatment process.

상기 외부 하우징(110)은 전측이 개방되고 내부가 비어 있는 대략 육면체 형상으로 형성된다. 상기 외부 하우징(110)은 내부에 내부 하우징(120)을 수용하여 감싸도록 형성된다. 상기 외부 하우징(110)은 급기관(130)과 배기관(140)이 내부 하우징(120)의 내부와 연결되도록 양측면을 관통하여 결합된다.
The outer housing 110 is formed in a substantially hexahedron shape in which the front side is opened and the inside is empty. The outer housing 110 is formed to receive and enclose the inner housing 120 therein. The outer housing 110 is coupled to both sides of the inner housing 120 such that the air supply duct 130 and the exhaust duct 140 are connected to the inside of the inner housing 120.

상기 내부 하우징(120)은 전측이 개방되고, 속이 비어 있는 대략 육면체 형태를 한다. 상기 내부 하우징(120)은 내부에 기판(10)이 수용되며 기판(10)을 가열하여 열처리한다. 따라서, 상기 내부 하우징(120)은 기판(10)을 수용하기에 충분한 용적을 가지도록 형성된다. The inner housing 120 has a substantially hexahedral shape with an open front and an empty interior. The inner housing 120 accommodates the substrate 10 therein. The inner housing 120 heats the substrate 10 and performs heat treatment. Thus, the inner housing 120 is formed to have a volume sufficient to accommodate the substrate 10.

상기 내부 하우징(120)은 일측으로 관통되는 다수의 급기관(130)이 결합되고, 타측으로 관통되는 다수의 배기관(140)이 결합되어 있다. 상기 내부 하우징(120)은 급기관(130)으로부터 공급되는 공정 가스에 의하여 기판(10)이 냉각되도록 한다. 또한, 상기 내부 하우징(120)은 냉각에 사용된 공정 가스를 배기관(140)을 통하여 배출시킨다. 상기 공정 가스는 질소 가스, 아르곤 가스와 같은 불활성 가스가 사용된다. 또한, 상기 공정 가스는 열처리 공정에 따라 산소 농도가 제어될 수 있다.
The inner housing 120 is coupled with a plurality of exhaust pipes 140 through which a plurality of air intake pipes 130 are coupled and one side of the inner housing 120 is connected to the other. The inner housing 120 allows the substrate 10 to be cooled by the process gas supplied from the air supply unit 130. Also, the inner housing 120 discharges the process gas used for cooling through the exhaust pipe 140. As the process gas, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas is used. Further, the oxygen concentration of the process gas can be controlled by the heat treatment process.

상기 급기관(130)은 관 형태로 이루어지며, 외부 하우징(110)의 일측면을 관통하여 내부 하우징(120)의 일측면에 결합된다. 상기 급기관(130)은 공정 챔버(100)의 내부로 냉각된 공정 가스를 공급하여 내부 하우징(120)의 내부와 기판(10)이 냉각되도록 한다.The air supply tube 130 is formed in a tube shape and is coupled to one side of the inner housing 120 through one side of the outer housing 110. The air supply unit 130 supplies the cooled process gas to the inside of the process chamber 100 to cool the inside of the inner housing 120 and the substrate 10. [

상기 급기관(130)은 메인 급기관(131)과 적어도 2개의 서브 급기관(132)을 구비하여 형성될 수 있다. 상기 메인 급기관(131)은 일측이 순환 냉각 유닛과 연결되며, 타측이 서브 급기관(132)과 연결된다. 상기 서브 급기관(132)은 일측이 메인 급기관(131)으로부터 분기되는 구조로 메인 급기관(131)과 연결되며, 타측이 내부 하우징(120)에 연결되어 내부 하우징(120)의 내부로 공정 가스를 공급한다. 상기 서브 급기관(132)은 내부 하우징(120)의 일측면의 면적에 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 특히, 상기 서브 급기관(132)은 내부 하우징(120)에서 기판(10)이 안착된 영역에 대응되는 일측면에 전체적으로 위치하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 서브 급기관(132)은 공급되는 공정 가스의 양에 따라 적정한 직경으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 급기관(130)은 내부 하우징(120)의 측면에서 유리 기판이 안착된 영역의 측면으로 전체적으로 균일하게 공정 가스를 공급할 수 있다. The air supply unit 130 may include a main air supply unit 131 and at least two sub-air supply units 132. One end of the main branch pipe 131 is connected to the circulating cooling unit and the other end is connected to the sub branching pipe 132. The sub-branch orifice 132 is branched from the main branch or branch 131 and is connected to the main branch 131. The other branch is connected to the inner housing 120, Gas is supplied. The plurality of sub-branch engines 132 may be formed in accordance with an area of one side of the inner housing 120. Particularly, the sub-branch orifice 132 may be formed so as to be entirely located on one side of the inner housing 120 corresponding to the region where the substrate 10 is placed. In addition, the sub-class 132 may be formed with an appropriate diameter according to the amount of process gas to be supplied. Therefore, the air supply unit 130 can uniformly supply the process gas uniformly to the side of the region where the glass substrate is mounted on the side surface of the inner housing 120.

또한, 상기 급기관(130)은 중간에 연결되는 급기 제어 밸브(133)를 더 포함할 수 있다. 상기 급기 제어 밸브(133)는 급기관(130)을 흐르는 공정 가스의 흐름을 제어한다. 상기 급기 제어 밸브(133)는 공정 챔버(100)에서 열처리가 진행중인 때는 폐쇄되어 공정 가스의 흐름을 차단하며, 열처리가 종료된 때에 개방되어 공정 가스가 내부 하우징(120)의 내부로 공급될 수 있도록 한다.In addition, the air supply unit 130 may further include an air supply control valve 133 connected to the air supply unit 130 in the middle. The air supply control valve 133 controls the flow of the process gas flowing through the air supply pipe 130. The air supply control valve 133 is closed when the heat treatment is in progress in the process chamber 100 to block the flow of the process gas and is opened when the heat treatment is finished so that the process gas can be supplied to the interior of the inner housing 120 do.

상기 배기관(140)은 관 형태로 이루어지며, 외부 하우징(110)의 타측면을 관통하여 내부 하우징(120)의 타측면에 결합된다. 상기 배기관(140)은 공정 챔버(100)의 내부에서 사용되고 가열된 공정 가스를 배출하여 순환 냉각 유닛으로 공급한다. The exhaust pipe 140 is formed in a tube shape and is coupled to the other side of the inner housing 120 through the other side of the outer housing 110. The exhaust pipe 140 is used inside the process chamber 100 and discharges the heated process gas to the circulation cooling unit.

상기 배기관(140)은 메인 배기관(141)과 적어도 2개의 서브 배기관(142)을 구비하여 형성될 수 있다. 상기 메인 배기관(141)은 일측이 순환 냉각 유닛과 연결되며, 타측이 서브 배기관(142)과 연결된다. 상기 서브 배기관(142)은 일측이 메인 배기관(141)으로부터 분기되는 구조로 메인 배기관(141)과 연결되며, 타측이 내부 하우징(120)에 연결되어 내부 하우징(120)의 내부에서 사용된 공정 가스를 배출한다. 상기 서브 배기관(142)은 내부 하우징(120)의 일측면의 면적에 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 특히, 상기 서브 배기관(142)은 내부 하우징(120)에서 기판(10)이 안착된 영역에 대응되는 타측면에 전체적으로 위치하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 서브 배기관(142)은 배출되는 공정 가스의 양에 따라 적정한 직경으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 배기관(140)은 내부 하우징(120)의 측면에서 기판(10)이 안착된 영역의 측면으로 전체적으로 균일하게 공정 가스를 공급할 수 있다.The exhaust pipe 140 may include a main exhaust pipe 141 and at least two sub exhaust pipes 142. One side of the main exhaust pipe 141 is connected to the circulation cooling unit and the other side is connected to the sub exhaust pipe 142. The sub exhaust pipe 142 is branched from the main exhaust pipe 141 and connected to the main exhaust pipe 141. The other end of the sub exhaust pipe 142 is connected to the inner housing 120, . The sub-exhaust pipe 142 may be formed as a plurality of sub-exhaust pipes 142 according to the area of one side of the inner housing 120. In particular, the sub-exhaust pipe 142 may be formed so as to be entirely located on the other side corresponding to the area where the substrate 10 is mounted in the inner housing 120. Also, the sub-exhaust pipe 142 may have an appropriate diameter depending on the amount of the process gas to be discharged. Therefore, the exhaust pipe 140 can uniformly supply the process gas uniformly to the side surface of the region where the substrate 10 is mounted on the side surface of the inner housing 120.

또한, 상기 배기관(140)은 중간에 연결되는 배기 제어 밸브(143)를 더 포함할 수 있다. 상기 배기 제어 밸브(143)는 배기관(140)의 내부를 흐르는 공정 가스의 흐름을 제어한다. 상기 배기 제어 밸브(143)는 공정 챔버(100)에서 열처리가 진행중인 때는 폐쇄되어 공정 가스의 흐름을 차단하며, 열처리가 종료된 때에 개방되어 공정 가스가 배출될 수 있도록 한다.The exhaust pipe 140 may further include an exhaust control valve 143 connected to the exhaust pipe 140. The exhaust control valve 143 controls the flow of the process gas flowing through the exhaust pipe 140. The exhaust control valve 143 is closed when the heat treatment is in progress in the process chamber 100 to shut off the flow of the process gas and is opened when the heat treatment is finished so that the process gas can be discharged.

한편, 상기 내부 하우징(120)은, 도 2를 참조하면, 일측면에 전체적으로 서브 급기관(132)이 형성되며, 타측면에 전체적으로 서브 배기관(142)이 형성되는 경우에 내부의 기류가 일측에서 타측으로 전체적으로 흐르도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 내부 하우징(120)의 내부에는 기판(10)이 수직 방향으로 이격되면서 수평 방향으로 적층되므로 공정 가스가 보다 효율적으로 기판(10) 사이로 흐르면서 유리 기판을 냉각할 수 있다.
Referring to FIG. 2, the inner housing 120 is formed with a sub-intake manifold 132 as a whole on one side thereof and a sub-exhaust pipe 142 as a whole on the other side thereof. And may be formed so as to flow entirely to the other side. Accordingly, since the substrates 10 are vertically stacked in the inner housing 120 in the vertical direction, the glass substrate can be cooled while the process gas flows between the substrates 10 more efficiently.

상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 일측이 공정 챔버(100)의 배기관(140)에 연결되며, 타측이 블로워(300)에 연결된다. 즉, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 공정 가스의 흐름을 기준으로 배기관(140)의 후단과 블로워(300)의 전단 사이에 위치한다. 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 배기관(140)으로부터 공급되는 사용된 공정 가스를 냉각시켜 블로워(300)로 공급한다. 따라서, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 고온인 공정 가스를 냉각시켜, 냉각된 공정 가스가 급기관(130)으로 공급되도록 한다. 또한, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 블로워(300)가 고온의 공정 가스에 의하여 손상되는 것을 방지한다. One side of the first cooling module 200 is connected to the exhaust pipe 140 of the process chamber 100 and the other side of the first cooling module 200 is connected to the blower 300. That is, the first cooling module 200 is positioned between the rear end of the exhaust pipe 140 and the front end of the blower 300 based on the flow of the process gas. The first cooling module 200 cools the used process gas supplied from the exhaust pipe 140 and supplies the cooled process gas to the blower 300. Accordingly, the first cooling module 200 cools the high-temperature process gas, and the cooled process gas is supplied to the feeder 130. Also, the first cooling module 200 prevents the blower 300 from being damaged by the high temperature process gas.

상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 기체 또는 액체의 냉각에 사용되는 일반적인 쿨링 모듈로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 구체적으로 도시하지는 않았지만, 쿨링 하우징과 쿨링 파이프와 방열판을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 쿨링 하우징은 내부가 중공이며, 일측과 타측에 유입구와 유출구가 형성되도록 형성된다. 또한, 상기 쿨링 파이프는 쿨링 하우징의 길이 방향 또는 폭 방향으로 가로질러 관통되며, 내부에 냉각수와 같은 냉각 매체가 흐르도록 형성된다. 또한, 상기 방열판은 판상으로 형성되며, 쿨링 파이프의 외주면에 수직인 ?향으로 배열되도록 결합된다. 상기 방열판은 쿨링 파이프의 내부를 흐르는 냉각 매체에 의하여 냉각되며, 쿨링 하우징의 내부로 유입되어 접촉되는 기체 또는 액체를 냉각시킨다. The first cooling module 200 may be a general cooling module used for cooling a gas or a liquid. For example, although not shown in detail, the first cooling module 200 may include a cooling housing, a cooling pipe, and a heat sink. The cooling housing is hollow and has an inlet and an outlet at one side and the other side. In addition, the cooling pipe penetrates the cooling housing in the longitudinal direction or the width direction, and is formed so that a cooling medium such as cooling water flows therein. The heat dissipation plate is formed in a plate-like shape and is coupled to be arranged in a direction perpendicular to the outer circumferential surface of the cooling pipe. The heat radiating plate is cooled by a cooling medium flowing inside the cooling pipe, and flows into the cooling housing to cool the gas or liquid to be contacted.

따라서, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 쿨링 파이프를 흐르는 냉각 매체에 의하여 방열판이 냉각되며, 쿨링 하우징의 유입구를 통하여 유입되는 공정 가스를 방열판에 접촉시켜 냉각한다. Accordingly, in the first cooling module 200, the heat sink is cooled by the cooling medium flowing through the cooling pipe, and the process gas flowing through the inlet of the cooling housing is cooled by contacting the heat sink.

또한, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 펠티어 소자를 이용한 쿨링 모듈로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 구체적으로 도시하지는 않았지만, 쿨링 하우징과 방열판과 펠티어 소자를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 쿨링 하우징은 내부가 중공이며, 일측과 타측에 유입구와 유출구가 형성되도록 형성된다. 또한, 상기 방열판은 쿨링 하우징의 일측면에서 내부로 연장되도록 형성된다. 상기 펠티어 소자는 쿨링 하우징의 일측면에서 방열판과 접촉되도록 결합된다. 따라서, 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 펠티어 소자에 의하여 방열판이 냉각되고, 쿨링 하우징의 유입구를 통하여 유입되는 공정 가스를 방열판에 접촉시켜 공정 가스를 냉각한다.
The first cooling module 200 may be a cooling module using a Peltier element. For example, although not shown in detail, the first cooling module 200 may include a cooling housing, a heat sink, and a Peltier element. The cooling housing is hollow and has an inlet and an outlet at one side and the other side. The heat dissipation plate may extend from one side of the cooling housing to the inside of the cooling housing. The Peltier element is coupled to be in contact with the heat sink at one side of the cooling housing. Accordingly, in the first cooling module 200, the heat sink is cooled by the Peltier element, and the process gas flowing through the inlet of the cooling housing is brought into contact with the heat sink to cool the process gas.

상기 블로워(300)는 일측이 제 1 쿨링 모듈(200)과 연결되며, 타측이 필터 모듈(400)에 연결된다. 즉, 상기 블로워(300)은 공정 가스의 흐름을 기준으로 제 1 쿨링 모듈(200)의 후단과 필터 모듈(400)의 전단 사이에 위치한다. 또한, 상기 블로워(300)는 타측에 제 2 쿨링 모듈(500)이 형성되는 경우에 제 2 쿨링 모듈(500)에 연결될 수 있다. 상기 블로워(300)는 배기관(140)을 통하여 공정 챔버(100)의 내부에 있는 공정 가스를 흡입하여 제 1 쿨링 모듈(200)로 유입되도록 한다. One side of the blower 300 is connected to the first cooling module 200 and the other side is connected to the filter module 400. That is, the blower 300 is positioned between the rear end of the first cooling module 200 and the front end of the filter module 400 based on the flow of the process gas. Also, the blower 300 may be connected to the second cooling module 500 when the second cooling module 500 is formed on the other side. The blower 300 sucks the process gas in the process chamber 100 through the exhaust pipe 140 and flows into the first cooling module 200.

상기 블로워(300)는 바람직하게는 흡기구(미도시)와 배기구(미도시) 사이가 외부와 밀폐되어 있는 블로워로 형성된다. 예를 들면, 상기 블로워는 링 블로워 또는 터보 블로워로 형성될 수 있다. 또한, 상기 블로워(300)는 로터리 펌프 또는 부스터 펌프로 형성될 수 있다. 상기 링 블로워와 터보 블로워는 구체적인 구조에서는 차이가 있으나 흡기구로부터 배기구 사이가 외부와 밀폐되어 흡기구로 흡입되는 기체를 중간에 유출시키지 않고 모두 배기구로 배출시킨다. 또한, 상기 로터리 펌프와 부스터 펌프는 블로워와 구체적인 구조에서는 차이가 있으나, 역시 흡기구로부터 배기구 사이가 외부와 밀폐되어 흡기구로 흡입되는 기체를 중간에 유출시키지 않고 모두 배기구로 배출시킨다. 따라서, 상기 블로워(300)는 흡입하는 공정 가스가 외부로 유출되지 않도록 한다. 상기 링 블로워와 터보 블로워는 일반적으로 사용되는 장치이므로 여기서 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 상기 블로워(300)는 흡기구(미도시)와 배기구(미도시) 사이가 외부와 밀폐될 필요가 없는 경우에 일반적인 송풍기가 사용될 수 있다.
The blower 300 is preferably formed of a blower that is sealed between the air inlet (not shown) and the air outlet (not shown). For example, the blower may be formed of a ring blower or a turbo blower. The blower 300 may be a rotary pump or a booster pump. The ring blower and the turbo blower are different from each other in specific structure, but the air between the air inlet and the air outlet is hermetically sealed to the outside so as to discharge the gas sucked into the air inlet into the exhaust hole without spilling out. Further, the rotary pump and the booster pump are different from each other in the specific structure of the blower. However, the air between the air inlet and the air outlet is hermetically sealed from the outside, and the gas sucked into the air inlet is discharged to the air outlet without spilling out. Accordingly, the blower 300 prevents the process gas from being sucked out. Since the ring blower and the turbo blower are generally used, a detailed description thereof will be omitted. Meanwhile, the blower 300 may be a general blower when the air inlet (not shown) and the air outlet (not shown) need not be sealed from the outside.

상기 필터 모듈(400)은 일측이 블로워(300)에 연결되며, 타측이 급기관(130)과 연결된다. 즉, 상기 필터 모듈(400)은 공정 가스의 흐름을 기준으로 블로워(300)의 후단과 급기관(140)의 전단 사이에 위치한다. 또한, 상기 필터 모듈(400)은 일측에 제 2 쿨링 모듈(500)이 형성되는 경우에 제 2 쿨링 모듈(500)에 연결될 수 있다.One end of the filter module 400 is connected to the blower 300, and the other end thereof is connected to the air supply unit 130. That is, the filter module 400 is positioned between the rear end of the blower 300 and the front end of the air supply tube 140 based on the flow of the process gas. In addition, the filter module 400 may be connected to the second cooling module 500 when the second cooling module 500 is formed on one side.

상기 필터 모듈(400)은 블로워(300)로부터 공급되는 공정 가스를 필터링하여 급기관(130)으로 공급한다. 상기 필터 모듈(400)은 헤파 필터(Hepa Filter), 울파 필터, 카본 필터 또는 메쉬 필터와 같은 필터를 포함하여 형성된다. 상기 필터들은 반도체 공정 또는 평판 디스플레이 장치 제조 공정에서 많이 사용되는 필터이므로 여기서 구체적인 설명을 생략한다.
The filter module 400 filters the process gas supplied from the blower 300 and supplies the filtered gas to the air supply unit 130. The filter module 400 may include a filter such as a Hepa filter, an Ulf filter, a carbon filter, or a mesh filter. The filters are widely used in a semiconductor process or a flat panel display device manufacturing process, and a detailed description thereof will be omitted here.

상기 제 2 쿨링 모듈(500)은 일측이 블로워(300)에 연결되며, 타측이 필터 모듈(400)에 연결된다. 즉, 상기 제 2 쿨링 모듈(500)은 공정 가스의 흐름을 기준으로 블로워(300)와 필터 모듈(400) 사이에 위치한다.One side of the second cooling module 500 is connected to the blower 300 and the other side of the second cooling module 500 is connected to the filter module 400. That is, the second cooling module 500 is positioned between the blower 300 and the filter module 400 based on the flow of the process gas.

상기 제 2 쿨링 모듈(500)은 블로워(300)을 통하여 공급되는 공정 가스를 다시 한번 냉각시켜 필터 모듈(400)로 공급한다. 상기 공정 가스는 블로워(300)에 의하여 송풍되는 과정에서 블로워(300)의 블레이드 또는 팬과 마찰되면서 온도가 상승된다. 따라서, 상기 제 2 쿨링 모듈(500)은 블로워(300)를 통과한 공정 가스를 냉각시켜 필터 모듈(400)로 공급하게 되므로 보다 낮은 온도의 공정 가스가 필터 모듈(400)로 공급된다. The second cooling module 500 cools the process gas supplied through the blower 300 and supplies the cooled process gas to the filter module 400. The process gas is rubbed against the blade or fan of the blower 300 during the blowing operation by the blower 300, and the temperature of the process gas rises. Accordingly, the second cooling module 500 cools the process gas passing through the blower 300 and supplies the process gas to the filter module 400, so that the process gas at a lower temperature is supplied to the filter module 400.

또한, 상기 제 2 쿨링 모듈(500)은 제 1 쿨링 모듈(200)과 동일한 모듈로 형성될 수 있다.
Also, the second cooling module 500 may be formed of the same module as the first cooling module 200.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 작용에 대하여 설명한다. Next, the operation of the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit according to the embodiment of the present invention will be described.

먼저, 상기 공정 챔버(100)에 기판(10)이 장입되어 열처리 공정이 진행되며, 열처리 공정이 종료된 후에 배기관(140)의 배기 제어 밸브(143)와 급기관(130)의 급기 제어 밸브(133)가 개방된다. 다음으로, 상기 블로워(300)가 작동되어 공정 챔버(100)의 내부에 있는 사용된 공정 가스가 배기관(140)을 통하여 제 1 쿨링 모듈(200)로 유입된다. 상기 제 1 쿨링 모듈(200)은 배기관(140)을 통하여 유입되는 공정 가스가 냉각되어 블로워(300)로 유입되도록 한다. 상기 제 1쿨링 모듈(200)로 유입되는 공정 가스는 공정 챔버(100)에서 진행되는 열처리 공정에 따라 다소의 차이가 있으며, 대략 450℃ 가량된다. 상기 공정 가스는 제 1 쿨링 모듈(200)로 유입되어 냉각되면서 100℃이하로 냉각된다. 상기 공정 가스는 블로워(300)를 통과하면서 블로워(300)의 블레이드와 마찰되면서 온도가 다시 상승한다. 상기 제 2 쿨링 모듈(500)는 온도가 상승한 공정 가스를 다시 냉각시켜 40 ∼ 60℃로 냉각시킨다. 상기 냉각된 공정 가스는 필터 모듈(400)을 통과하면서 이물질이 제거된 후에 급기관(130)을 통하여 공정 챔버(100)로 공급된다. 상기 공정 챔버(100)와 기판(10)의 온도가 일정 온도 이하로 떨어지는 경우에 블로워(300)의 작동을 중지하고 공정 챔버(100)의 셔터를 개방하여 기판(10)을 꺼내게 된다. First, the substrate 10 is loaded into the process chamber 100 to perform a heat treatment process. After the heat treatment process is completed, the exhaust control valve 143 of the exhaust pipe 140 and the air supply control valve 133 are opened. Next, the blower 300 is operated so that the used process gas inside the process chamber 100 flows into the first cooling module 200 through the exhaust pipe 140. The first cooling module 200 allows the process gas flowing through the exhaust pipe 140 to cool and flow into the blower 300. The process gas flowing into the first cooling module 200 varies depending on the heat treatment process performed in the process chamber 100 and is approximately 450 ° C. The process gas flows into the first cooling module 200 and is cooled down to 100 ° C or less. As the process gas passes through the blower 300, the temperature rises again while rubbing against the blades of the blower 300. The second cooling module 500 cools the process gas having the increased temperature and cools it to 40 to 60 ° C. The cooled process gas passes through the filter module 400 and is supplied to the process chamber 100 through the supply pipe 130 after the foreign substance is removed. The operation of the blower 300 is stopped and the shutter of the process chamber 100 is opened to remove the substrate 10 when the temperature of the process chamber 100 and the substrate 10 falls below a predetermined temperature.

따라서, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 공정 챔버(100)에서 사용된 공정 가스를 순환 냉각을 통하여 재공급하여 공정 가스의 급배기 흐름을 형성함으로써 공정 챔버(100)와 기판(10)의 급속 냉각이 가능하게 한다. Therefore, the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit can regenerate the process gas used in the process chamber 100 through the circulation cooling to form the process gas supply / Enabling rapid cooling.

또한, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 산소 농도 제어가 필요한 금속 어닐 공정에서 공정 챔버(100)에 미리 공급되어 있는 질소 가스를 재순환시켜 공정 챔버(100)로 공급함으로써 질소 가스의 소모없이 산소 농도의 제거 가 가능하게 된다.
In the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit, the nitrogen gas previously supplied to the process chamber 100 in the metal annealing process requiring oxygen concentration control is recycled and supplied to the process chamber 100, Concentration can be removed.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 냉각 성능에 대하여 평가한 결과를 설명한다.Next, the results of evaluating the cooling performance of the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit according to the embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 냉각 성능을 평가한 그래프이다.3 is a graph illustrating the cooling performance of a heat treatment apparatus having a circulation cooling unit according to an embodiment of the present invention.

상기 공정 챔버(100)의 내부 온도가 450℃인 경우에 공정 챔버(100)에 순환 냉각 유닛을 장착하여 공정 챔버(100) 내부온도 변화를 평가하였다. 상기 공정 챔버(100)에서 배출되는 공정 가스는 450℃의 온도로 배출되었으며, 제 1 쿨링 모듈(200)과 제 2 쿨링 모듈(500)을 통과하여 다시 공정 챔버(100)로 공급될 때 온도는 60℃로 측정되었다. 도 3을 참조하면, 상기 순환 냉각 유닛이 작동한 후에 공정 챔버(100)의 내부 온도는 낮아지고 있으며, 80분 정도 후에 60 ∼ 110℃로 낮아지는 것을 볼 수 있다. 도 3에서 x축은 순환 냉각 유닛을 가동한 시간이며, 초단위로 나타낸다. 또한, y축은 공정 챔버(100) 내부의 온도를 나타낸다. 상기 공정 챔버(100)의 온도는 공정 챔버(100)의 내부에서 각 위치별로 측정하여 최소 온도와 최대 온도로 산출하였다. 상기 공정 챔버(100)가 냉각되는 속도는 측정 결과 대략 4.3℃/분이었다. 따라서, 상기 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치는 별도의 추가적인 공정 가스의 공급없이도 공정 챔버(100)를 기판(10)을 꺼내는데 적정한 온도까지 신속하게 냉각시킬 수 있다
When the internal temperature of the process chamber 100 is 450 ° C, a circulation cooling unit is installed in the process chamber 100 to evaluate the internal temperature change of the process chamber 100. The process gas discharged from the process chamber 100 is discharged at a temperature of 450 ° C. When the process gas is supplied to the process chamber 100 through the first cooling module 200 and the second cooling module 500, Lt; / RTI > Referring to FIG. 3, it can be seen that the internal temperature of the process chamber 100 is lowered after the circulation cooling unit is operated, and is lowered to 60 to 110 ° C. after about 80 minutes. In Fig. 3, the x-axis represents the time in which the circulation cooling unit is operated, expressed in seconds. The y-axis represents the temperature inside the process chamber 100. The temperature of the process chamber 100 was measured at each position in the process chamber 100 and calculated as a minimum temperature and a maximum temperature. The rate at which the process chamber 100 was cooled was about 4.3 ° C / min as a result of the measurement. Thus, the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit can quickly cool the process chamber 100 to a suitable temperature for removing the substrate 10 without supplying additional process gas

다음은 본 발명의 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 냉각 과정에서 공정 챔버에서의 각 위치별 온도 측정 결과를 설명한다.Next, the temperature measurement result of each position in the process chamber in the cooling process of the heat treatment apparatus having the circulation cooling unit according to the embodiment of the present invention will be described.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치의 공정 챔버에서 특정 높이에서 온도를 측정한 위치를 나타낸다. 도 5는 도 4에 표시한 위치별 온도 측정 결과를 나타낸다. FIG. 4 is a view showing a position where a temperature is measured at a specific height in a process chamber of a heat treatment apparatus having a circulation cooling unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the temperature measurement result of each position shown in FIG.

도 4를 참조하면, 공정 챔버(100)에서의 온도 측정은 기판(10)이 안착되는 위치에서 전체적으로 17군데에서 측정하였다. 도 4에서 원으로 표시한 부분이 온도를 측정한 위치가 된다. 온도 측정은 순환 냉각 유닛이 작동된 후 30분이 경과하여 진행하였다. 도 5를 참조하면, 공정 챔버(100) 내부의 온도는 103℃에서 232℃사이의 분포를 보였으며, 공정 챔버(100)가 급속하게 냉각되고 있음을 알 수 있다. 도 5에서 칸의 위치가 도 4에서 온도를 측정한 위치와 일대일 대응되는 위치이며, 칸에 기재된 숫자가 해당 위치의 측정 온도이다. 한편, 상기 공정 챔버(100)의 내부 온도는 급기관(130)에서 가까운 영역에서의 온도가 배기관(140)에서 가까운 영역에서의 온도보다 높게 나타나고 있다. 상기 공정 챔버(100)는 급기관(130)에서 공급되는 공정 가스의 온도가 60℃ 정도로 낮아 급기관(130)에 인접한 영역의 냉각 정도가 빠르게 나타나고 있다.Referring to FIG. 4, the temperature measurement in the process chamber 100 is measured at 17 points in the entire region where the substrate 10 is seated. In Fig. 4, the circle indicates the position at which the temperature is measured. The temperature measurement proceeded 30 minutes after the circulating cooling unit was operated. Referring to FIG. 5, the temperature inside the process chamber 100 is distributed between 103 ° C and 232 ° C, and the process chamber 100 is rapidly cooled. In FIG. 5, the position of the box corresponds to the position where the temperature is measured in FIG. 4 in one-to-one correspondence, and the number described in the column is the measured temperature at that position. The internal temperature of the process chamber 100 is higher than the temperature of the region near the exhaust pipe 140 in the region near the exhaust gas pipe 140. In the process chamber 100, the temperature of the process gas supplied from the air supply pipe 130 is as low as about 60 ° C., and the degree of cooling of the region adjacent to the air supply pipe 130 is rapidly displayed.

100 : 공정 챔버
110 : 외부 하우징 120 : 내부 하우징
130 : 급기관 140 : 배기관
200 : 제 1 쿨링 모듈
300 : 블로워
400 : 필터 모듈
500 : 제 2 쿨링 모듈100: Process chamber
110: outer housing 120: inner housing
130: power supply unit 140: exhaust pipe
200: first cooling module
300: Blower
400: Filter module
500: second cooling module

Claims (12)

공정 챔버의 배기관에 연결되며 상기 배기관에서 배출되는 공정 가스를 냉각하는 제 1 쿨링 모듈 및
상기 제 1 쿨링 모듈과 연결되며 상기 공정 챔버의 공정 가스를 흡입하는 블로워을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛.A first cooling module connected to an exhaust pipe of the process chamber and cooling the process gas discharged from the exhaust pipe,
And a blower connected to the first cooling module and sucking the process gas of the process chamber. 제 1 항에 있어서,
상기 블로워와 연결되며, 상기 블로워에서 공급되는 공정 가스를 필터링하여 상기 공정 챔버의 급기관으로 공급하는 필터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛.The method according to claim 1,
And a filter module connected to the blower and filtering the process gas supplied from the blower to supply the process gas to the process chamber. 제 2 항에 있어서,
상기 블로워와 상기 필터 모듈 사이에 연결되며, 상기 블로워에서 공급되는 공정 가스를 냉각하여 상기 필터 모듈로 공급하는 제 2 쿨링 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛.3. The method of claim 2,
Further comprising a second cooling module connected between the blower and the filter module, for cooling the process gas supplied from the blower and supplying the process gas to the filter module. 제 1 항에 있어서,
상기 블로워는 링 블로워, 터보 블로워, 송풍기, 로터리 펌프 또는 부스터 펌프로 형성되는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛. The method according to claim 1,
Wherein the blower is formed by a ring blower, a turbo blower, a blower, a rotary pump, or a booster pump. 제 1 항에 있어서,
상기 블로워는 적어도 2 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the blower is formed of at least two. 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 쿨링 모듈과 제 2 쿨링 모듈은
내부가 중공이며, 일측과 타측에 유입구와 유출구가 형성되는 쿨링 하우징과,
상기 쿨링 하우징의 길이 방향 또는 폭 방향으로 가로질러 관통되며, 내부에 냉각 매체가 흐르는 쿨링 파이프 및
판상으로 형성되며, 쿨링 파이프의 외주면에 결합되며 상기 쿨링 하우징의 내부로 연장되도록 배열되는 방열판을 구비하는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛. The method of claim 3,
The first cooling module and the second cooling module
A cooling housing having a hollow interior and an inlet and an outlet formed at one side and the other side;
A cooling pipe which penetrates the cooling housing in the longitudinal direction or the width direction and through which the cooling medium flows,
And a heat sink coupled to an outer circumferential surface of the cooling pipe and extending to the inside of the cooling housing. 제 1 항에 있어서,
상기 필터 모듈은 헤파 필터, 울파 필터, 카본 필터 또는 메쉬 필터를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛. The method according to claim 1,
Wherein the filter module is formed to include a HEPA filter, an UL wave filter, a carbon filter, or a mesh filter. 급기관과 배기관을 구비하며 내부에 기판이 위치하여 열처리되는 공정 챔버 및
상기 급기관과 상기 배기관 사이에 연결되며, 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 하나의 항에 따라 형성되는 순환 냉각 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치.A process chamber in which a substrate and an exhaust pipe are disposed and heat-treated,
And a circulation cooling unit connected between the air supply pipe and the exhaust pipe, the circulation cooling unit being formed according to any one of claims 1 to 7. 제 8 항에 있어서,
상기 공정 챔버는 외부 하우징과 상기 외부 하우징의 내부에 수용되는 내부 하우징을 포함하며,
상기 급기관은 상기 외부 하우징의 일측면을 관통하여 상기 내부 하우징의 일측면에 연결되며,
상기 배기관은 상기 외부 하우징의 타측면을 관통하여 상기 내부 하우징의 타측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the process chamber includes an outer housing and an inner housing received within the outer housing,
The air supply duct is connected to one side of the inner housing through one side of the outer housing,
Wherein the exhaust pipe passes through the other side of the outer housing and is connected to the other side of the inner housing. 제 9 항에 있어서,
상기 공정 챔버는 상기 외부 하우징과 상기 내부 하우징이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the process chamber is formed integrally with the outer housing and the inner housing. 제 8 항에 있어서,
상기 기판은 평판 표시 장치용 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the substrate is a glass substrate for a flat panel display or a semiconductor wafer. 제 8 항에 있어서,
상기 공정 챔버는 배치 타입 열처리 장치용 챔버 또는 인라인 타입 열처리 장치용 챔버인 것을 특징으로 하는 순환 냉각 유닛을 구비하는 열처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the process chamber is a chamber for a batch-type heat-treating apparatus or a chamber for an in-line type heat-treating apparatus.
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