KR101557037B1 - 대면적 유리기판 열처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 대면적 유리기판 열처리장치 에지부 가스공급장치는 내부에 유리기판지지가열부재와 유리기판을 수용하기 위한 하우징부재와, 상기 하우징부재의 전면을 개폐하기 위한 개폐부재를 포함하며, 상기 하우징부재 내부에는 상기 가열부재를 슬라이딩가능하게 지지하기 위한 슬라이딩지지부재가 높이를 따라 복수의 열로 구획 배치되며, 상기 개폐부재는 상하방향으로 슬라이딩 구동되어 상기 하우징부재의 전면에 배치되고, 상기 하우징부재 내부의 모서리부분에는 상기 하우징부재의 높이방향으로 가스공급장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 유리기판에 대한 열처리를 수행하는 열처리공정 챔버 내부의 모서리부분에 공정가스를 공급할 수 있다.

Description

대면적 유리기판 열처리장치{HEAT PROCESSING APPARATUS FOR LARGE GLASS SUBSTRATE}

본 발명은 유리기판 열처리장치에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 열처리장치 내부에서 공정가스의 분포도를 보다 균일하게 하면서도 공정가스 배출에 의해 열처리장치 하우징 내부 가장자리부에 잔존하는 산소와 미세불순물인 잔류 가스를 제거하도록 구성되는 대면적 유리기판 열처리장치에 관한 발명이다.

일반적으로 열처리장치는, 고속열처리(Rapid Thermal Anealing), 고속 열세정(Rapid Thermal Cleaning), 고속 열화학 증착(Rapid Thermal Chemical Vap. or Deposition)등의 열처리를 위한 장비이다.

유리기판의 열처리 공정 중 하나인 어닐링 공정은 유리기판 상에 증착된 비정질 실리콘을 폴리실리콘으로 결정화시키는 공정이다.

상기 열처리 공정을 위한 장치는, 유리기판을 지지하기 위한 기판지지부재와 유리기판을 향해 복사열을 조사하는 다수의 히터를 포함한다.

이러한 열처리장치는 유리기판의 승온 및 감온이 되도록 짧은 시간에 넓은 온도범위에서 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하며, 유리기판의 각 부분에서의 고른 가열과 정밀한 온도제어가 매우 중요한 문제가 된다.

상기와 같은 유리기판의 승온 및 감온과 정밀한 온도제어에 앞서 필수적으로 선행되어야 하는 것은 바로 유리기판에 대하여 열과 공정가스를 균일하게 공급하기 위한 공정챔버 구성의 설계이다.

왜냐하면, 유리기판의 전체 면적에 대해 균일하게 공정가스 및 열이 공급되는 것이 전체 기판에 대한 균일성 확보 차원에서 바람직하기 때문이다.

그런데, 종래 열처리 공정챔버에서는 챔버 내부의 모서리 부분에서 공정가스를 공급하지 않아 챔버 도어의 개방에 따라 유입된 산소 등의 불순물이 챔버 내부 모서리 부분에 집중적으로 분포되어 전체 유리기판의 균일한 성질 확보 차원에서 바람직하지 못하였다.

본 발명의 목적은, 유리기판에 대한 열처리를 수행하는 열처리공정 챔버 내부의 모서리부분에 공정가스를 공급할 수 있도록 구성되는 대면적 유리기판 열처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 열처리공정 챔버 내부로 공정가스를 공급할 때 발생될 수 있는 영역별 가스 유량 편차를 최소화할 수 있도록 지지부재 간의 균일한 가스 분출이 이루어질 수 있도록 구성되는 대면적 유리기판 열처리장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대면적 유리기판 열처리장치는, 상기 열처리장치 내부에는 높이 방향을 따라 복수의 열로 슬라이딩지지부재가 배치되며, 상기 슬라이딩지지부재에는 유리기판을 지지하면서 가열하기 위한 유리기판지지가열부재가 슬라이딩 가능하게 지지되며, 상기 열처리장치 내부는 가스공급장치가 설치되되, 상기 가스공급장치는 상기 열처리공정챔버의 모서리부분에서 높이방향으로 세워져 설치되며, 상기 가스공급장치는 공정가스배출관과 상기 공정가스배출관에 복수 개 형성되는 공정가스배출구를 포함하며, 상기 가스공급장치는 2중의 공정가스배출관을 포함하여 구성되되, 상기 2중의 공정가스배출관은 내부공정가스배출관과 외부공정가스배출관으로 구성되며, 상기 내부공정가스배출관과 외부공정가스배출관에는 각각 공정가스배출구가 형성되며, 상기 내부공정가스배출관에 형성되는 공정가스배출구와 외부공정가스배출관에 형성되는 공정가스배출구는 서로 반대 방향을 향하도록 구성되며, 상기 외부공정가스배출관에는 배출관의 원주방향을 따라 형성되는 슬릿 형태의 공정가스배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 공정가스배출관은 원형 또는 다각형의 단면으로 구성된다.

또한, 상기 가스공급장치는 복수 개의 공정가스배출관을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 내부공정가스배출관과 외부공정가스배출관은 서로에 대해 상대적으로 회전될 수 있도록 구성된다.

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또한, 상기 내부공정가스배출관과 와부공정가스배출관은 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 관으로 구성될 수 있다.

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바람직하게는, 상기 가스공급장치가 설치되는 상기 열처리공정챔버 부분에 공정가스의 누출을 방지하기 위한 실링부재가 설치된다.

본 발명에 의해, 유리기판에 대한 열처리를 수행하는 열처리공정 챔버 내부의 모서리부분에 공정가스를 공급할 수 있다.

또한, 이중 순환구조의 가스공급장치를 이용함으로써, 열처리공정 챔버 내부로 공정가스를 공급할 때 발생될 수 있는 유량 편차를 방지하여 영역별로 균일하게 공정가스를 공급할 수 있다.

또한, 순환방식으로 공정가스를 공급함으로써 상대적으로 저온의 공정가스와 열처리공정 챔버 하우징 내부 온도의 차이를 감소시킬 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도1 은 본 발명에 따른 대면적 유리기판 열처리장치의 사시도이며,
도 2 는 상기 열처리장치의 하우징부재의 정단면도이며,
도 3 은 상기 열처리장치의 하우징부재의 평면도이며,
도 4 는 상기 열처리장치에 가스공급장치가 설치된 상태를 도시하는 사시도이며,
도 5 는 상기 가스공급장치의 사시도이며,
도 6 은 상기 가스공급장치의 부분확대사시도이며,
도 7 은 상기 가스공급장치의 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도1 은 본 발명에 따른 대면적 유리기판 열처리장치의 사시도이며, 도 2 는 상기 열처리장치의 하우징부재의 정단면도이며, 도 3 은 상기 열처리장치의 하우징부재의 평면도이며, 도 4 는 상기 열처리장치에 가스공급장치가 설치된 상태를 도시하는 사시도이며, 도 5 는 상기 가스공급장치의 사시도이며, 도 6 은 상기 가스공급장치의 부분확대사시도이며, 도 7 은 상기 가스공급장치의 측단면도이다.

도 1 내지 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 대면적 유리기판 열처리장치에서, 상기 열처리장치 내부에는 높이 방향을 따라 복수의 열로 슬라이딩지지부재(15)가 배치되며, 상기 슬라이딩지지부재(15)에는 유리기판을 지지하면서 가열하기 위한 유리기판지지가열부재(100)가 슬라이딩 가능하게 지지되며, 상기 열처리장치 내부는 가스공급장치가 설치되되, 상기 가스공급장치(30)는 상기 열처리공정챔버의 모서리부분에서 높이방향으로 세워져 설치되며, 상기 가스공급장치(30)는 공정가스배출관(35, 37)과 상기 공정가스배출관(35, 37)에 복수 개 형성되는 공정가스배출구(38, 39)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 열처리공정챔버는 내부에 유리기판지지가열부재(100)와 유리기판을 수용하기 위한 하우징부재(10)와, 상기 하우징부재(10)의 전면을 개폐하기 위한 개폐부재(20)를 포함한다.

상기 하우징부재(10) 내부에는 상기 가열부재(100)를 슬라이딩가능하게 지지하기 위한 슬라이딩지지부재(15)가 높이를 따라 복수의 열로 구획 배치되며, 상기 개폐부재(20)는 상하방향으로 슬라이딩 구동되어 상기 하우징부재(10)의 전면에 배치된다.

또한, 상기 하우징부재(10) 내부의 모서리부분에는 상기 하우징부재(10)의 높이방향으로 가스공급장치(30)가 설치된다.

상기 유리기판지지가열부재(100)는 열처리 대상인 유리기판(미도시)을 지지하면서 유리기판을 가열하기 위한 구성으로서, 유리기판을 대면하는 베이스부재와 상기 베이스부재에 설치되는 기판가열램프를 포함하여 구성된다.

상기 하우징부재(10)는 내부에 상기 유리기판지지가열부재(100)와 그 위에 배칭되는 유리기판(미도시)을 수용하기 위한 구성으로서, 상기 하우징부재(10) 내부에는 상기 유리기판지지가열부재(100)를 슬라이딩가능하게 지지하기 위한 슬라이딩지지부재(15)가 높이를 따라 복수의 열로 구획 배치된다.

상기 슬라이딩지지부재(15)는 예를 들어, 베어링으로 지지되는 롤러를 포함하여 구성됨으로써, 상기 유리기판지지가열부재(100)를 상기 하우징부재(10) 내부로 슬라이딩 안내하도록 구성된다.

한편, 상기 하우징부재(10)의 전면에는 상기 하우징부재(10)를 개폐하기 위한 개폐부재(20)가 설치된다.

상기 개폐부재(20)는 실린더의 구동에 의해 슬라이딩축 상을 슬라이딩함으로써, 상하방향으로 슬라이딩 구동되어 상기 하우징부재(10)의 전면을 선택적으로 개방 또는 폐쇄하도록 구성된다.

상기와 같이 개폐부재(20)가 구동되도록 구성됨으로써, 하우징부재(10)의 전면을 개방/폐쇄하기 위해 개폐부재(20)를 개방하기 위한 별도의 공간이 불필요해진다.

즉, 일반적인 도어의 경우에는 도어를 열고자 할 경우에는 도어 자체가 열려지기 위한 별도의 공간이 추가적으로 확보되어야 하지만, 본 발명에 따른 열처리 장치에서는 개폐부재(20)의 개방 시를 대비한 별도의 공간을 요하지 않는다.

상기 하우징부재(10) 내부의 모서리부분에는 상기 하우징부재(10)의 높이방향으로 가스공급장치(30)가 설치된다.

또한, 상기 하우징부재(10)의 상부에는 공정가스유입포트(40)가 설치되어, 상기 하우징부재(10) 내에 설치되는 상기 가스공급장치(30) 단부의 공정가스유입부(32)를 통해 유리기판의 공정처리를 위한 질소 등의 공정가스를 공급하도록 구성된다.

즉, 상기 하우징부재(10)의 상부에 설치되는 공정가스유입포트(40)로부터 공급된 공정가스는 상기 공정가스유입부(32)를 경유하여 상기 가스공급장치(30)를 통해 상기 하우징부재(10)의 모서리 부분으로 배출된다.

상기 가스공급장치(30)는 복수 개의 관을 포함하며, 바람직하게는 이중 관의 형태로 구성되어 상기 하우징부재(10) 내부의 네 모서리 부분에서 수직 방향으로 설치된다.

그리하여, 상기 하우징부재(10) 내부의 모서리 부분에 존재할 수 있는 산소 등을 상기 공정가스가 밀어내도록 함으로써 상기 하우징부재(10) 내부 전체의 공정가스 균일도를 향상시킬 수 있다.

상기 가스공급장치(30)가 설치되는 상기 하우징부재(10)의 벽 부분에는 실링부재(36) 및 브라켓(34)이 설치되어 공정가스의 외부 누출을 방지하도록 구성된다.

도 5 내지 7 에 도시되는 바와 같이, 상기 가스공급장치(30)는 내부공정가스배출관(35)과 외부공정가스배출관(37)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 내부공정가스배출관(35)과 외부공정가스배출관(37)에는 각각 공정가스의 배출을 위한 공정가스배출구(38, 39)가 형성되며, 상기 내부공정가스배출관(35)과 외부공정가스배출관(37)은 각각 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 관으로 구성된다.

상기 내부공정가스배출관(35)과 외부공정가스배출관(37)은 서로에 대해 상대적으로 회전되어 고정 설치될 수 있도록 구성되며, 바람직하게는 상기 내부공정가스배출관(35)에 형성되는 공정가스배출구(38)와 외부공정가스배출관(37)에 형성되는 공정가스배출구(39)가 동일한 방향이 아닌 서로 반대되는 방향을 향하도록 설치된다.

그리하여, 상기 공정가스배출구(38, 39)로부터 배출된 공정가스가 직접 상기 하우징부재(10) 내부로 배출되는 것이 아니라, 상기 내부공정가스배출관(35)으로부터 배출되는 공정가스가 상기 외부공정가스배출관(37)의 벽에 부딪혀 상기 외부공정가스배출관(37) 내부에서 유동된 이후 상기 외부공정가스배출관(37)에 형성된 공정가스배출구(39)를 통해 하우징부재(10) 내부로 배출되도록 구성된다.

그리하여, 상기 하우징부재(10) 내부에서 가열된 상기 내외부공정가스배출관(35, 37)과의 접촉 시간을 최대한으로 증대시킴으로써 외부로부터 공급되는 차가운 공정가스를 어느 정도 가열하여 상기 하우징부재(10) 내부로 배출되도록 한다.

그리하여, 상기 하우징부재(10) 내부 모서리 부분의 온도가 상기와 같이 배출되는 공정가스에 의해 저하되는 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 하우징부재 15: 슬라이딩지지부재
20: 개폐부재 30: 가스공급장치
32: 공정가스유입부 34: 브라켓
36: 실링부재 35: 내부공정가스배출관
37: 외부공정가스배출관

Claims (9)

1. 유리기판을 수용하여 열처리하는 열처리장치로서,
   상기 열처리장치 내부에는 높이 방향을 따라 복수의 열로 슬라이딩지지부재가 배치되며,
   상기 슬라이딩지지부재에는 유리기판을 지지하면서 가열하기 위한 유리기판지지가열부재가 슬라이딩 가능하게 지지되며,
   상기 열처리장치 내부에는 가스공급장치가 설치되되,
   상기 가스공급장치는 열처리공정챔버의 모서리부분에서 높이방향으로 세워져 설치되며,
   상기 가스공급장치는 공정가스배출관과 상기 공정가스배출관에 복수 개 형성되는 공정가스배출구를 포함하며,
   상기 가스공급장치는 2중의 공정가스배출관을 포함하여 구성되되,
   상기 2중의 공정가스배출관은 내부공정가스배출관과 외부공정가스배출관으로 구성되며, 상기 내부공정가스배출관과 외부공정가스배출관에는 각각 공정가스배출구가 형성되며,
   상기 내부공정가스배출관에 형성되는 공정가스배출구와 외부공정가스배출관에 형성되는 공정가스배출구는 서로 반대 방향을 향하도록 구성되며,
   상기 외부공정가스배출관에는 배출관의 원주방향을 따라 형성되는 슬릿 형태의 공정가스배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 대면적 유리기판 열처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공정가스배출관은 원형 또는 다각형의 단면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 유리기판 열처리장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가스공급장치는 복수 개의 공정가스배출관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 유리기판 열처리장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 내부공정가스배출관과 외부공정가스배출관은 서로에 대해 상대적으로 회전될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 유리기판 열처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 내부공정가스배출관과 와부공정가스배출관은 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 유리기판 열처리장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 가스공급장치가 설치되는 상기 열처리공정챔버 부분에 공정가스의 누출을 방지하기 위한 실링부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 대면적 유리기판 열처리장치.
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