KR100905256B1 - Carbon nano-tube synthesizing apparatus - Google Patents

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Abstract

탄소나노튜브 합성 장치가 개시된다. 상기 나노튜브 합성장치는 제1 반응부, 제2 반응부, 열공급부, 가스 공급부 및 로딩/언로딩부를 포함한다. 상기 제1 반응부는 제1 챔버, 다수의 기판을 적재하는 제1 보트 및 상기 제1 보트를 로딩 및 언로딩하는 제1 이송부를 포함한다. 상기 제2 반응부는 상기 제1 챔버와 이격되고 배치된 제2 챔버, 제2 보트 및 상기 제2 보트를 로딩 및 언로딩하는 제2 이송부를 포함한다. 상기 열공급부는 상기 제1 챔버 및 제2 챔버에 열을 제공하고, 상기 가스 공급부는 상기 제1 챔버 및 제2 챔버에 가스를 공급한다. 상기 로딩/언로딩부는 레일 및 상기 레일 상을 이동하는 반송로봇을 포함한다. 상기 탄소나노튜브 합성 장치에 따르면, 탄소나노튜브의 생산성을 향상시킬 수 있다.A carbon nanotube synthesis apparatus is disclosed. The nanotube synthesizing apparatus includes a first reaction part, a second reaction part, a heat supply part, a gas supply part, and a loading / unloading part. The first reaction part includes a first chamber, a first boat for loading a plurality of substrates, and a first transfer part for loading and unloading the first boat. The second reaction unit includes a second chamber spaced apart from the first chamber, a second boat, and a second transfer unit for loading and unloading the second boat. The heat supply unit supplies heat to the first chamber and the second chamber, and the gas supply unit supplies gas to the first chamber and the second chamber. The loading / unloading unit includes a rail and a transport robot moving on the rail. According to the carbon nanotube synthesis apparatus, it is possible to improve the productivity of the carbon nanotubes.

Description

탄소나노튜브 합성 장치{CARBON NANO-TUBE SYNTHESIZING APPARATUS} Carbon Nanotube Synthesis Device {CARBON NANO-TUBE SYNTHESIZING APPARATUS}

본 발명은 탄소나노튜브 합성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소나노튜브를 합성할 수 있는 탄소나노튜브 합성 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a carbon nanotube synthesis apparatus, and more particularly, to a carbon nanotube synthesis apparatus capable of synthesizing carbon nanotubes.

탄소동소체인 탄소나노튜브는 하나의 탄소 원자가 다른 탄소 원자와 육각형의 벌집 무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있는 물질로써, 수 나노미터(nm)의 직경을 갖는다. 특히, 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 전계방출 특성, 고효율의 수소저장매체 특성 등을 갖는다. 그러므로, 탄소나노튜브는 항공우주, 생명공학, 환경에너지, 재료산업, 의약의료, 전자컴퓨터, 보안안전 등의 폭넓은 기술 분야에 그 적용이 가능하다.A carbon allotrope, carbon nanotubes, is a material in which one carbon atom is combined with another carbon atom in a hexagonal honeycomb pattern to form a tube, and has a diameter of several nanometers (nm). In particular, carbon nanotubes have excellent mechanical properties, electrical selectivity, field emission characteristics, high efficiency hydrogen storage medium characteristics and the like. Therefore, carbon nanotubes can be applied to a wide range of technical fields such as aerospace, biotechnology, environmental energy, materials industry, medicine, electronic computer, security and safety.

그리고, 탄소나노튜브를 합성하기 위한 방법의 예로서는 전기방전, 플라즈마 화학기상증착, 열 화학기상증착, 열분해 등을 들 수 있고, 이들 방법 중에서도 열 화학기상증착, 열분해가 상용적이다.Examples of methods for synthesizing carbon nanotubes include electric discharge, plasma chemical vapor deposition, thermal chemical vapor deposition, and thermal decomposition. Among these methods, thermal chemical vapor deposition and thermal decomposition are common.

열화학기상증착의 방법에 의하면, 탄소를 포함하고 있는 탄소 소스 가스가 챔버 내부로 주입되면, 가해진 열에 의해 탄소 소스 가스가 분해되고, 탄소 소스 가스로부터 분해된 탄소는 촉매 물질에 흡착되어 탄소나노튜브를 형성한다. According to the thermochemical vapor deposition method, when a carbon source gas containing carbon is injected into the chamber, the carbon source gas is decomposed by the applied heat, and the carbon decomposed from the carbon source gas is adsorbed onto the catalyst material to form carbon nanotubes. Form.

도 1은 종래의 탄소나노튜브 합성 장치를 나타내는 개략적인 단면이다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional carbon nanotube synthesis apparatus.

종래의 탄노나노튜브 합성장치는 챔버(10), 히터(20), 주변장치(30) 및 대기고(60)를 포함한다.Conventional tanono nanotube synthesizing apparatus includes a chamber 10, a heater 20, a peripheral device 30 and the waiting room 60.

상기 챔버(10)는 주로 원통형상을 갖으며, 원통형상의 장축이 수평이 되도록 배치된다. The chamber 10 mainly has a cylindrical shape and is disposed such that the long axis of the cylindrical shape is horizontal.

상기 히터(20)는 상기 챔버(10)를 둘러쌓고 있으며, 상기 챔버(10)를 가열한다. 상기 히터(20)는 주로 원통형의 챔버(10)를 둘러싸는 구조를 갖는 히팅 코일 등을 포함하고, 약 1,000℃ 이상으로 챔버(10)를 가열한다. The heater 20 surrounds the chamber 10 and heats the chamber 10. The heater 20 mainly includes a heating coil having a structure surrounding the cylindrical chamber 10, and heats the chamber 10 to about 1,000 ° C. or more.

또한, 도시되지는 않았으나, 챔버(10)의 일측으로 가스가 제공되고, 상기 일측과 마주하는 타측으로 가스가 배출되는 구조를 갖는다. 이에, 기판(220)이 수용된 챔버(10)를 고온으로 가열하면서 가스를 제공함에 따라 기판(220)에 탄소나노튜브가 합성된다.In addition, although not shown, the gas is provided to one side of the chamber 10, and the gas is discharged to the other side facing the one side. Thus, carbon nanotubes are synthesized on the substrate 220 by providing gas while heating the chamber 10 in which the substrate 220 is accommodated at a high temperature.

대기고(60)는 상기 챔버(10)의 일 단부에 배치되어 있으며, 이송부(70)는 대기고(60)의 기판(220)을 상기 챔버(10)에 로딩하거나, 탄소나노튜브가 합성된 기판(220)을 상기 챔버(10)로부터 언로딩한다.The cellar 60 is disposed at one end of the chamber 10, and the transfer part 70 loads the substrate 220 of the cellar 60 into the chamber 10, or the carbon nanotubes are synthesized. The substrate 220 is unloaded from the chamber 10.

또한 대기고(60)의 일측부에는 주변장치(30)이 배치된다. 상기 주변장치(30)는 상기 챔버(10)로부터 상기 대기고(60)로 언로딩된 기판(220)으로부터 탄소나노튜브를 회수하는 회수장치를 포함할 수 있으며, 또한 상기 대기고(60)로부터 상기 챔버(10) 내로 로딩될 기판(220)에 촉매를 도포하는 촉매도포장치를 포함할 수 있다.In addition, the peripheral device 30 is disposed on one side of the waiting room 60. The peripheral device 30 may include a recovery device for recovering carbon nanotubes from the substrate 220 unloaded from the chamber 10 into the reservoir 60, and also from the reservoir 60. It may include a catalyst coating device for applying a catalyst to the substrate 220 to be loaded into the chamber 10.

도 1의 탄소나노튜브 합성장치에 따르면, 챔버(10) 내에 다단열로 기판(220)을 적재하는데, 챔버(10)의 크기가 길어질수록 대기고(60)의 이송부(70)의 스트로크가 커지고, 이로인해 이송부(70)에 처짐이 발생될 수 있다. 또한, 원통 형상의 챔버(10) 내에 일정한 사이즈를 갖는 기판이 수평으로 수용되므로 하나의 챔버(10) 내에 수용되는 기판의 수가 적다. 따라서, 하나의 챔버로 형성할 수 있는 탄소나노튜브의 양이 적은 문제점이 있다. According to the carbon nanotube synthesizing apparatus of FIG. 1, the substrate 220 is loaded in multiple stages in the chamber 10. As the size of the chamber 10 increases, the stroke of the transfer part 70 of the storage chamber 60 increases. As a result, sag may occur in the transfer part 70. In addition, since a substrate having a constant size is horizontally accommodated in the cylindrical chamber 10, the number of substrates accommodated in one chamber 10 is small. Therefore, there is a problem that the amount of carbon nanotubes that can be formed in one chamber is small.

본 발명의 일 목적은 합성된 탄소나노튜브의 생산성을 증가시킬 수 있는 탄소나노튜브 합성장치를 제공하는데 있다. One object of the present invention to provide a carbon nanotube synthesis apparatus that can increase the productivity of the synthesized carbon nanotubes.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 탄소나노튜브 합성 장치는 제1 반응부, 제2 반응부, 열공급부, 가스 공급부 및 로딩/언로딩부를 포함한다. 상기 제1 반응부는 장축이 수직으로 배치되어 탄소나노튜브가 합성되는 공간을 제공하는 제1 챔버, 탄소나노튜브가 합성되는 다수의 기판을 적재하는 제1 보트 및 상기 제1 보트를 상기 제1 챔버의 장축을 따라 이동시켜 상기 제1 보트를 상기 제1 챔버로 로딩하거나 상기 제1 챔버로부터 언로딩하는 제1 이송부를 포함한다. 상기 제2 반응부는 상기 제1 챔버와 이격되게 배치되고, 장축이 수직으로 배치되어 탄소나노튜브가 합성되는 공간을 제공하는 제2 챔버, 탄소나노튜브가 합성되는 다수의 기판을 적재하는 제2 보트 및 상기 제2 보트를 상기 제2 챔버의 장축을 따라 이동시켜 상기 제2 보트를 상기 제2 챔버로 로딩하거나 상기 제2 챔버로부터 언로딩하는 제2 이송부를 포함한다. 상기 열공급부는 상기 제1 챔버 및 제2 챔버에 열을 제공한다. 상기 가스 공급부는 상기 제1 챔버 및 제2 챔버에 탄소나노튜브의 합성을 위한 가스를 공급한다. 상기 로딩/언로딩부는 상기 제1 반응부 및 제2 반응부에 인접하게 연장된 레일 및 상기 레일 상을 이동하면서 상기 제1 챔버로부터 언로딩된 제1 보트 및 상기 제2 챔버로부터 언로딩된 제2 보트에 기판을 로딩하거나 상기 제1 보트 및 제2 보트로부터 기판을 언로딩하는 반송로봇을 포함한다. Carbon nanotube synthesizing apparatus according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes a first reaction unit, a second reaction unit, a heat supply unit, a gas supply unit and a loading / unloading unit. The first reactor may include a first chamber having a long axis vertically arranged to provide a space for synthesizing carbon nanotubes, a first boat for loading a plurality of substrates for synthesizing carbon nanotubes, and the first boat for the first chamber. And a first transfer part moving along a long axis of the first boat to load or unload the first boat into the first chamber. The second reaction part is disposed to be spaced apart from the first chamber, the second axis is arranged vertically to provide a space for the carbon nanotubes are synthesized, the second boat for loading a plurality of substrates are synthesized carbon nanotubes And a second transfer part configured to move the second boat along the long axis of the second chamber to load the second boat into the second chamber or to unload the second boat. The heat supply unit provides heat to the first chamber and the second chamber. The gas supply unit supplies a gas for synthesizing carbon nanotubes to the first chamber and the second chamber. The loading / unloading part is unloaded from the first boat unloaded from the first chamber and the second chamber while moving on the rail and the rail extending adjacent to the first reaction part and the second reaction part. And a carrier robot for loading the substrate into the two boats or unloading the substrates from the first boat and the second boat.

상기 제1 반응부는 상기 제1 챔버로부터 사용되어진 가스를 외부로 배출하는 제1 가스 배출부 및 상기 제1 챔버 내부의 압력을 조절하는 제1 압력조절부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 반응부는 상기 제2 챔버로부터 사용되어진 가스를 외부로 배출하는 제2 가스 배출부 및 상기 제2 챔버 내부의 압력을 조절하는 제2 압력조절부를 더 포함할 수 있다. The first reaction unit may further include a first gas discharge unit for discharging the gas used from the first chamber to the outside and a first pressure control unit for adjusting a pressure inside the first chamber, wherein the second reaction unit The apparatus may further include a second gas outlet configured to discharge the gas used from the second chamber to the outside, and a second pressure controller configured to adjust the pressure inside the second chamber.

상기 제1 보트 및 제2 보트는 각 기판의 법선이 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 장축과 평행하도록 상기 다수의 기판을 적재한다. The first boat and the second boat load the plurality of substrates such that the normal of each substrate is parallel to the long axes of the first chamber and the second chamber.

상기 제1 반응부는 상기 가스 공급부에 연결되고, 제1 챔버 내부 공간의 가장자리를 따라 상기 제1 챔버의 장축에 평행한 방향으로 연장된 제1 노즐을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 반응부는 상기 가스 공급부에 연결되고, 제2 챔버 내부 공간의 가장자리를 따라 상기 제2 챔버의 장축에 평행한 방향으로 연장된 제2 노즐을 포함할 수 있다. 상기 제1 노즐 및 제2 노즐에는 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 내부 공간에 수평 방향으로 상기 가스를 유입하기 위한 다수의 가스 유입공이 형성된다. The first reaction part may further include a first nozzle connected to the gas supply part and extending in a direction parallel to the long axis of the first chamber along an edge of the first chamber internal space, wherein the second reaction part may include the first reaction part. And a second nozzle connected to the gas supply unit and extending in a direction parallel to the long axis of the second chamber along an edge of the second chamber internal space. The first nozzle and the second nozzle are provided with a plurality of gas inlet holes for introducing the gas in a horizontal direction into the inner spaces of the first chamber and the second chamber.

상기 열공급부는 상기 제1 챔버를 둘러싸는 제1 히터 및 상기 제2 챔버를 둘러싸는 제2 히터를 포함한다. The heat supply unit includes a first heater surrounding the first chamber and a second heater surrounding the second chamber.

상술한 본 발명에 따르면, 다수의 챔버에서 독립적으로 탄소나노튜브를 형성할 수 있으므로, 탄소나노튜브의 생산성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention described above, since the carbon nanotubes can be formed independently in a plurality of chambers, the productivity of the carbon nanotubes can be improved.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 개략적인 배치도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치(1000)는 제1 반응부(100), 제2 반응부(200), 열공급부(미도시), 가스 공급부(미도시) 및 로딩/언로딩부(500)를 포함한다. 2 is a schematic layout view of a carbon nanotube synthesizing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the carbon nanotube synthesizing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 and 3, the carbon nanotube synthesis apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention may include a first reaction part 100, a second reaction part 200, a heat supply part (not shown), and a gas. A feeder (not shown) and a loading / unloading part 500.

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상기 제1 반응부(100)와 제2 반응부(200)는 서로 이격되게 배치되고, 상기 반송로봇(530)은 상기 제1 반응부(100) 및 제2 반응부(200)와 인접하게 배치된다. The first reaction unit 100 and the second reaction unit 200 are spaced apart from each other, and the transport robot 530 is disposed adjacent to the first reaction unit 100 and the second reaction unit 200. do.

상기 제1 반응부(100)는 제1 챔버(110), 제1 보트(120) 및 제1 이송 부(150)를 포함한다. The first reaction part 100 includes a first chamber 110, a first boat 120, and a first transfer part 150.

제1 챔버(110)는 탄소나노튜브가 합성되는 공간을 제공한다. 탄소나노튜브를 형성하기 위하여 상기 제1 챔버(110)는 열공급부에 의해 열을 제공받으므로, 상기 제1 챔버(110)는 열에 견딜 수 있는 재질로 형성된다. 예를 들면, 상기 제1 챔버(110)는 석영, 그라파이트 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 상기 제1 챔버(110)는, 예컨대, 기둥 형상을 갖으며, 장축이 수직하게 배치된다. 상기 제1 챔버(110)는 상기 기둥의 단면이 원형 또는 사각형, 육각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있고, 바람직하게는, 원형 형상을 갖는다. 상기 제1 챔버(110)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다. The first chamber 110 provides a space in which carbon nanotubes are synthesized. In order to form carbon nanotubes, the first chamber 110 is provided with heat by a heat supply unit, and thus the first chamber 110 is formed of a material that can withstand heat. For example, the first chamber 110 may be formed of quartz, graphite, or a mixture thereof. The first chamber 110 has, for example, a columnar shape, and has a long axis vertically disposed. The first chamber 110 may have a polygonal shape such as a cross section of a column, a circle, a square, a hexagon, or the like, and preferably, has a circular shape. A detailed configuration of the first chamber 110 will be described later.

상기 제1 보트(120)는 탄소나노튜브가 합성되는 다수의 기판을 적재한다. 상기 제1 보트(120)는 기판의 가장자리부를 지지하는 프레임 형상으로 형성될 수 있다. 다수의 기판들은 상기 제1 보트(120)에 적재되어 상기 제1 챔버(110) 내부로 로딩된다. 상기 제1 보트(120)는 예컨대 석영, 그래파이트 등을 이용하여 형성될 수 있다. The first boat 120 loads a plurality of substrates on which carbon nanotubes are synthesized. The first boat 120 may be formed in a frame shape that supports the edge of the substrate. A plurality of substrates are loaded in the first boat 120 and loaded into the first chamber 110. The first boat 120 may be formed using, for example, quartz, graphite, or the like.

상기 기판은 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐틴옥사이드 코팅 유리, 소다라임 유리등을 포함할 수 있다. 이외에도 탄소나노튜브가 합성될 때 충분한 강성을 가진다면 언급한 예들 이외에도 다양한 종류 물질을 포함할 수 있다. 상기 기판에는 탄소나노튜브 합성을 위한 촉매 입자가 적재된다. 촉매 입자는 철, 코발트 등의 전이 금속을 포함한다. The substrate may include indium tin oxide (ITO), indium tin oxide coated glass, soda lime glass, or the like. In addition, if carbon nanotubes have sufficient rigidity when synthesized, they may include various kinds of materials in addition to the examples mentioned. The substrate is loaded with catalyst particles for carbon nanotube synthesis. The catalyst particles include transition metals such as iron and cobalt.

상기 제1 이송부(150)는 상기 기판 들이 적재된 제1 보트(120)를 제1 챔버(110)의 장축을 따라 이동시켜 상기 제1 보트(120)를 상기 제1 챔버(110)로 로딩하거나 제1 챔버(110)로부터 언로딩한다. 상기 제1 이송부(150)에 의해서 탄소나노튜브가 합성되는 기판들은 제1 챔버(110)로 로딩되거나 제1 챔버(110)로부터 언로 딩될 수 있다. The first transfer part 150 moves the first boat 120 loaded with the substrates along the long axis of the first chamber 110 to load the first boat 120 into the first chamber 110, or It is unloaded from the first chamber 110. Substrates in which carbon nanotubes are synthesized by the first transfer unit 150 may be loaded into the first chamber 110 or unloaded from the first chamber 110.

상기 제2 반응부(200)는 제2 챔버, 제2 보트 및 제2 이송부를 포함한다. 상기 제2 반응부(200)는 상기 제1 반응부(100)와 동일 또는 유사한 구성을 갖고 있으므로, 상기 제2 챔버, 제2 보트 및 제2 이송부와 관련한 반복적인 설명은 생략한다. The second reaction part 200 includes a second chamber, a second boat, and a second transfer part. Since the second reaction unit 200 has the same or similar configuration as that of the first reaction unit 100, repeated descriptions related to the second chamber, the second boat, and the second transfer unit will be omitted.

상기 제2 챔버는 상기 제1 챔버(110)와 소정 간격 이격되게 배치된다. 상기 제1 챔버(110)와 제2 챔버를 인접하게 배치하는 경우, 후술될 상기 제1 챔버(110)를 둘러싸는 제1 히터(130)와 상기 제2 챔버를 둘러싸는 제2 히터(미도시)의 상호 작용에 의하여 제1 챔버(110) 및 제2 챔버 내부의 온도 분포가 불균일해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 챔버(110)와 제2 챔버의 사이에는 주변 장치(10)가 배치될 수 있다. The second chamber is disposed spaced apart from the first chamber 110 by a predetermined interval. When the first chamber 110 and the second chamber are disposed adjacent to each other, a first heater 130 surrounding the first chamber 110 and a second heater surrounding the second chamber (not shown) will be described later. ), The temperature distribution inside the first chamber 110 and the second chamber may become uneven. For example, the peripheral device 10 may be disposed between the first chamber 110 and the second chamber.

상기 로딩/언로딩부(500)는 제1 반응부(100) 및 제2 반응부(200)에 인접하게 연장된 레일(510) 및 상기 레일(510) 상을 이동하면서 상기 제1 챔버(110)로부터 언로딩된 제1 보트(120) 및 상기 제2 챔버로부터 언로딩된 제2 보트에 기판들을 로딩하거나 상기 제1 보트(120) 및 제2 보트로부터 기판들을 언로딩하는 반송로봇(530)을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 하나의 반송로봇(530)을 이용하여 다수의 챔버에 탄소나노튜브가 형성되는 기판을 로딩하고, 또한, 탄소나노튜브가 형성된 기판을 언로딩할 수 있게 됨으로써, 생산성이 향상된다. The loading / unloading part 500 moves on the rail 510 and the rail 510 extending adjacent to the first reaction part 100 and the second reaction part 200, and the first chamber 110. A carrier robot 530 that loads substrates into the first boat 120 and the second boat unloaded from the second chamber, or unloads the substrates from the first boat 120 and the second boat. It includes. Therefore, according to the present invention, by using a single transport robot 530, it is possible to load a substrate on which carbon nanotubes are formed in a plurality of chambers, and to unload a substrate on which carbon nanotubes are formed, thereby improving productivity. Is improved.

상기 열공급부는 상기 제1 챔버(110) 및 제2 챔버에 열을 공급한다. 상기 열공급부는 상기 제1 챔버(110)를 둘러싸는 제1 히터(130) 및 제2 챔버를 둘러싸는 제2 히터를 포함한다. 상기 제1 히터(130)는 상기 제1 챔버(110)의 양단부를 제외한 제1 챔버(110)의 중심부를 둘러싸도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제1 히터(130)가 상기 제1 챔버(110)의 양단부까지 둘러쌀 경우, 주변기기에 열적 손상을 야기할 수 있기 때문이다. 상기 제2 히터도 상기 제2 챔버의 중심부를 둘러싸도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 열공급부는 예컨대, 제1 챔버(110) 및 제2 챔버 내부의 온도가 600℃ 내지 1200℃가 되도록 상기 제1 챔버(110) 및 제2 챔버에 열을 제공한다. 예컨대, 상기 열공급부로서 노(furnace)가 사용될 수 있다. The heat supply unit supplies heat to the first chamber 110 and the second chamber. The heat supply part includes a first heater 130 surrounding the first chamber 110 and a second heater surrounding the second chamber. The first heater 130 may be disposed to surround the center of the first chamber 110 except for both ends of the first chamber 110. This is because when the first heater 130 surrounds both ends of the first chamber 110, it may cause thermal damage to the peripheral device. Preferably, the second heater is arranged to surround the center of the second chamber. For example, the heat supply unit provides heat to the first chamber 110 and the second chamber such that the temperature in the first chamber 110 and the second chamber is 600 ° C to 1200 ° C. For example, a furnace may be used as the heat supply.

상기 가스공급부는 제1 챔버(110) 및 제2 챔버 내부에 탄소나노튜브 합성을 위한 가스를 공급한다. The gas supply unit supplies a gas for synthesizing carbon nanotubes into the first chamber 110 and the second chamber.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치(1000)는 상기 가스공급부는 제1 챔버(110)에 탄소나노튜브 합성을 위한 가스를 공급하는 제1 가스공급부(410) 및 제2 챔버에 탄소나노튜브 합성을 위한 가스를 공급하는 제2 가스공급부를 포함할 수 있다. 상기 제1 반응부(100)와 제2 반응부(200)에서 각각 독립적으로 탄소나노튜브를 합성하기 위해서이다. 상기 제1 가스공급부(410)와 제2 가스공급부는 동일 또는 유사한 구성을 가지고 있으므로, 상기 제1 가스 공급부(410)에 대해 자세하게 설명함으로써 상기 제2 가스공급부에 대한 설명은 생략한다. Carbon nanotube synthesizing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, the gas supply unit to the first gas supply unit 410 and the second chamber for supplying the gas for carbon nanotube synthesis to the first chamber 110 It may include a second gas supply unit for supplying a gas for carbon nanotube synthesis. This is to synthesize the carbon nanotubes independently of each other in the first reaction unit 100 and the second reaction unit 200. Since the first gas supply unit 410 and the second gas supply unit have the same or similar configuration, the description of the second gas supply unit will be omitted by describing the first gas supply unit 410 in detail.

상기 제1 가스공급부(410)는 제1 챔버(110)의 상부를 통해서 제1 챔버(110)에 탄소나노튜브 합성을 위한 가스를 제공한다. 또한, 상기 제1 가스 공급부(410)는 상기 제1 챔버(110)의 측부 또는 하부를 통해서 가스를 공급할 수도 있다.The first gas supply unit 410 provides a gas for synthesizing carbon nanotubes to the first chamber 110 through the upper portion of the first chamber 110. In addition, the first gas supply unit 410 may supply gas through the side portion or the bottom of the first chamber 110.

상기 제1 가스 공급부(410)는 수소저장탱크(411), 불활성기체 저장탱크(412) 및 탄소소스가스 저장탱크(413)를 포함한다. 수소저장탱크(411)는 제 2 파이프(602)를 통해서 제1 파이프(601)에 연결되고, 상기 불활성기체 저장탱크(412)는 제3 파이프(603)를 통해서 제1 파이프(601)에 연결되며, 상기 탄소소스가스 저장탱크(413)는 제4 파이프(604)를 통해서 제1 파이프(601)에 연결된다. 상기 제1 파이프(601)는 상기 제1 챔버(110)의 상단에 연결된다.The first gas supply unit 410 includes a hydrogen storage tank 411, an inert gas storage tank 412 and a carbon source gas storage tank 413. The hydrogen storage tank 411 is connected to the first pipe 601 through the second pipe 602, and the inert gas storage tank 412 is connected to the first pipe 601 through the third pipe 603. The carbon source gas storage tank 413 is connected to the first pipe 601 through the fourth pipe 604. The first pipe 601 is connected to the upper end of the first chamber 110.

상기 제 1 파이프(601)에는 제1 밸브(701)가 설치되고, 제 2 파이프(602)에는 제2 밸브(702)가 설치되며, 제3 파이프(603)에는 제 3 밸브(703)이 설치되고, 제4 파이프(604)에는 제 4 밸브(704)가 설치된다.A first valve 701 is installed in the first pipe 601, a second valve 702 is installed in the second pipe 602, and a third valve 703 is installed in the third pipe 603. The fourth pipe 604 is provided with a fourth valve 704.

상기 제1 밸브(701)는 수소 저장탱크(411)의 수소, 불활성기체 저장탱크(412)의 불활성기체 및 탄소소스가스 저장탱크(413)의 탄소소스가스의 혼합기체의 유량을 조절하며, 상기 제2 내지 4 밸브(702, 703, 704)는 혼합기체의 각 성분비를 조절한다.The first valve 701 controls the flow rate of the mixed gas of hydrogen of the hydrogen storage tank 411, inert gas of the inert gas storage tank 412 and carbon source gas of the carbon source gas storage tank 413, The second to fourth valves 702, 703, and 704 adjust the respective component ratios of the mixed gas.

도 3에서는 상기 제 2밸브(702)가 설치된 제2 파이프(602), 제3 밸브(703)가 설치된 제3 파이프(603) 및 제4 밸브(704)가 설치된 제4 파이프(604)가 제1 밸브(701)가 설치된 제1 파이프(601)를 통해서 상기 제1 챔버(110)에 연결되어 있으나, 상기 제2 내지 제4 파이프들(602, 603, 604)이 직접 상기 제1 챔버(110)에 연결될 수 있다.In FIG. 3, a second pipe 602 provided with the second valve 702, a third pipe 603 provided with the third valve 703, and a fourth pipe 604 provided with the fourth valve 704 are provided. 1 Although the valve 701 is connected to the first chamber 110 through the first pipe 601 installed, the second to fourth pipes 602, 603, and 604 are directly connected to the first chamber 110. ) Can be connected.

촉매금속 분말이 배치된 기판이 제1 보트(120)에 적재되어 제1 챔버(110) 내부로 로딩되면, 제1 밸브(701)와 제2 밸브(702)가 오픈되어 수소저장 탱크(411)로부터 수소가스가 상기 제1 챔버(110) 내부로 주입된다. 제1 히터(130)는 상기 제1 챔버(110)를 600℃ 내지 1200℃로 가열하여, 촉매금속과 수소가스가 반응하여 물이 생성되며, 생성된 물은 제1 챔버(110) 하부에 설치된 물배출관(미도시)을 통해서 외부로 배출된다. 이후, 제3 밸브(703) 및 제4 밸브(704)가 오픈되어 불활성기체 및 탄소소스가스가 제1 챔버(110) 내부로 주입된다. 이후, 탄소소스가스로부터 분리된 탄소가 상기 환원된 촉매금속에 흡착되어 성장하게 된다.When the substrate on which the catalytic metal powder is disposed is loaded in the first boat 120 and loaded into the first chamber 110, the first valve 701 and the second valve 702 are opened to open the hydrogen storage tank 411. From the hydrogen gas is injected into the first chamber (110). The first heater 130 heats the first chamber 110 to 600 ° C. to 1200 ° C., whereby catalyst metal and hydrogen gas react to generate water, and the generated water is installed under the first chamber 110. It is discharged to the outside through a water discharge pipe (not shown). Thereafter, the third valve 703 and the fourth valve 704 are opened to inject the inert gas and the carbon source gas into the first chamber 110. Thereafter, the carbon separated from the carbon source gas is adsorbed and grown on the reduced catalytic metal.

본 발명의 다른 실시예에서는 별도의 촉매금속 환원챔버(도시안됨)에서 촉매분말의 환원이 진행되고, 환원된 촉매분말이 기판(220) 위에 배치된 후, 제1 챔버(110)로 로딩될 수 있다. In another embodiment of the present invention, the reduction of the catalyst powder proceeds in a separate catalytic metal reduction chamber (not shown), and the reduced catalyst powder is disposed on the substrate 220, and then loaded into the first chamber 110. have.

이상에서는 제1 가스공급부(410)와 제2 가 스공급부가 독립적으로 제1 챔버(110)와 제2 챔버에 각각 독립적으로 탄소나노튜브 합성을 위한 가스를 공급하는 예를 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급부는 밸브를 통해 상기 제1 챔버(110) 및 제2 챔버에 같이 탄소나노튜브를 합성하기 위한 가스를 제공할 수 있다. In the above description, an example in which the first gas supply unit 410 and the second gas supply unit independently supply gas for synthesizing carbon nanotubes to the first chamber 110 and the second chamber has been described. According to another exemplary embodiment, the gas supply unit may provide a gas for synthesizing carbon nanotubes to the first chamber 110 and the second chamber through a valve.

상기 제1 반응부(100)는 제1 가스배출부(180) 및 제1 압력 조절부(190)를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 반응부(200)는 제2 가스 배출부 및 제2 압력 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 가스 배출부는 상기 제1 가스배출부(180)와 동일 또는 유사한 구성 및 기능을 갖고, 상기 제2 압력 조절부는 상기 제1 압력 조절부(190)와 동일 또는 유사한 구성 및 기능을 가지므로, 상기 제1 가스배출부(180) 및 제1 압력 조절부(190)에 대하여 설명함으로써 상기 제2 가스 배출부 및 제2 압력 조절부에 대한 설명은 생략한다. The first reaction unit 100 may further include a first gas discharge unit 180 and a first pressure control unit 190, and the second reaction unit 200 may include a second gas discharge unit and a second gas discharge unit. It may further include a pressure regulator. Since the second gas outlet has the same or similar configuration and function as the first gas outlet 180, and the second pressure regulating unit has the same or similar configuration and function as the first pressure regulating unit 190. By describing the first gas discharge unit 180 and the first pressure control unit 190, the description of the second gas discharge unit and the second pressure control unit is omitted.

상기 제1 가스배출부(180)는 상기 가스공급부에 의해 제1 챔버(110)에 공급된 가스 중 탄소나노튜브 합성 공정에 사용되고 남겨진 가스를 제1 챔버(110) 내부로부터 배출한다. 상기 가스 공급부가 제1 챔버(110)의 상부로 가스를 공급하는 경우, 상기 제1 가스 배출부(180)는 상기 제1 챔버(110)의 하부에 연결되어, 제1 챔버(110)의 내부에 남겨진 가스를 배출하는 것이 바람직하다. The first gas discharge unit 180 discharges the gas used and left in the carbon nanotube synthesis process from the gas supplied to the first chamber 110 by the gas supply unit from the inside of the first chamber 110. When the gas supply unit supplies gas to the upper portion of the first chamber 110, the first gas discharge unit 180 is connected to the lower portion of the first chamber 110, and the inside of the first chamber 110 is provided. It is preferable to discharge the gas left in the.

제1 압력 조절부(190)는 탄소나노튜브가 합성될 수 있도록 제1 챔버(110) 내부의 압력을 조절한다. The first pressure controller 190 adjusts the pressure inside the first chamber 110 so that carbon nanotubes can be synthesized.

상기 제1 반응부(100)는 제1 대기고(170)를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 반응부(200)는 제2 대기고를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 대기고는 상기 제1 대기고(170)와 동일 또는 유사한 구성 및 기능을 가지므로, 상기 제1 대기고(170)에 대하여 설명함으로써 상기 제2 대기고에 대한 설명은 생략한다. The first reaction unit 100 may further include a first reservoir 170, and the second reaction unit 200 may further include a second reservoir. Since the second warehouse has the same or similar configuration and function as the first warehouse 170, the description of the second warehouse is omitted by describing the first warehouse 170.

상기 제1 대기고(170)는 상기 제1 챔버(110) 하부에 배치된다. 상기 제1 챔버(110)로 로딩될 기판(220) 또는 상기 제1 챔버(110)로부터 언로딩된 기판들은 상기 제1 대기고(170)에서 대기한다. 상기 제1 대기고(170)는 반송로봇(530)이 상기 제1 대기고(170)로 기판을 로딩하거나 상기 제1 대기고(170)로부터 기판을 언로딩하기 위한 도어(171)를 포함할 수 있다. 상기 제1 대기고(170)와 상기 제1 챔버(110) 사이에는 게이트밸브(140)가 배치되어 대기고(160)와 제1 챔버(110) 사이를 개폐할 수 있다. The first reservoir 170 is disposed below the first chamber 110. The substrate 220 to be loaded into the first chamber 110 or the substrates unloaded from the first chamber 110 waits in the first reservoir 170. The first reservoir 170 may include a door 171 for the carrier robot 530 to load the substrate into the first reservoir 170 or to unload the substrate from the first reservoir 170. Can be. A gate valve 140 may be disposed between the first chamber 170 and the first chamber 110 to open and close the chamber 160 and the first chamber 110.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치(1000)는 합성된 탄소나노튜브를 회수하기 위한 회수부(20)를 더 포함할 수 있다. 상기 회수부(20)는 상기 로딩/언로딩부(500)를 사이에 두고, 상기 제1 반응부(100) 및 제2 반응부(200)와 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 이와 달리, 상기 회수부(20)는 탄소나노 합성장치(1000)의 다른 영역에 배치될 수도 있으며, 탄소나노튜브 합성 공정이 종료된 후 별도의 장치를 이용하여 회수할 수도 있다. Carbon nanotube synthesis apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention may further include a recovery unit 20 for recovering the synthesized carbon nanotubes. The recovery unit 20 may be disposed at a position facing the first reaction unit 100 and the second reaction unit 200 with the loading / unloading unit 500 therebetween. Alternatively, the recovery unit 20 may be disposed in another region of the carbon nanocompositing apparatus 1000, or may be recovered by using a separate device after the carbon nanotube synthesis process is completed.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 챔버의 내부 구조를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the first chamber according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 제1 반응부(100)는 제1 노즐(160)을 더 포함하고, 상기 제2 반응부(200)는 제2 노즐을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 챔버(110) 및 제2 챔버는 단일 구조체로 형성될 있다. 상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐(160)과 동일 또는 유사한 구성 및 기능을 가지므로 상기 제1 노즐(160)에 대하여 설명함으로써 상기 제2 노즐에 대한 설명은 생략한다. Referring to FIG. 4, the first reaction unit 100 may further include a first nozzle 160, the second reaction unit 200 may further include a second nozzle, and the first chamber ( 110 and the second chamber may be formed of a unitary structure. Since the second nozzle has the same or similar configuration and function as that of the first nozzle 160, the description of the second nozzle will be omitted by describing the first nozzle 160.

상기 제1 노즐(160)은 상기 가스 공급부에 연결되어 제1 챔버(110)의 내부 공간에 탄소나노튜브를 합성하기 위한 가스를 주입한다. 제1 보트(120)에는 다수의 기판이 수직 방향에 따라 일렬로 적재되므로, 탄소나노튜브를 합성하기 위한 가스는 제1 챔버(110)의 상부에만 제공되고 하부에 배치된 기판에는 상기 가스가 도달하지 않을 수 있다. 상기 제1 노즐(160)은 상기 탄소나노튜브를 합성하기 위한 가스가 제1 보트(120)에 적재된 다수의 기판에 균일하게 도달할 수 있도록 한다. The first nozzle 160 is connected to the gas supply unit and injects gas for synthesizing the carbon nanotubes into the inner space of the first chamber 110. Since a plurality of substrates are stacked in a row along the vertical direction in the first boat 120, a gas for synthesizing carbon nanotubes is provided only in the upper portion of the first chamber 110, and the gas reaches the substrate disposed below. You can't. The first nozzle 160 allows the gas for synthesizing the carbon nanotubes to uniformly reach a plurality of substrates loaded on the first boat 120.

상기 제1 노즐(160)은 제1 챔버(110) 내부 공간의 가장 자리를 따라 상기 제1 챔버(110)의 장축에 평행한 방향으로 연장된다. 상기 제1 노즐(160)에는 상기 제1 챔버(110) 내부 공간에 수평 방향으로 상기 가스를 주입하기 위한 다수의 가스 유입공(161)이 형성된다. 상기 가스 유입공(161)의 형성 위치는 제1 보트(120)에 적재되는 기판에 상기 가스가 균일하게 제공되도록 정하여지는 것이 바람직하다. 또한, 도 4에는 2개의 제1 노즐(160)이 제1 챔버(110) 내부 공간의 가장자리에 서로 대향하도록 배치된 것이 도시되어 있으나, 상기 제1 챔버(110) 내에 배치되는 노즐의 수 및 배치 위치는 제1 보트(120)에 적재되는 기판에 상기 가스가 균일하게 제공될 수 있다면 다양하게 변경될 수 있다. The first nozzle 160 extends in a direction parallel to the long axis of the first chamber 110 along the edge of the inner space of the first chamber 110. A plurality of gas inlet holes 161 are formed in the first nozzle 160 to inject the gas in a horizontal direction into the inner space of the first chamber 110. Preferably, the gas inlet hole 161 is formed at a position where the gas is uniformly provided on the substrate loaded in the first boat 120. In addition, although FIG. 4 illustrates that the two first nozzles 160 are disposed to face each other at the edge of the inner space of the first chamber 110, the number and arrangement of the nozzles disposed in the first chamber 110 are shown. The position may be changed in various ways as long as the gas can be uniformly provided on the substrate loaded on the first boat 120.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 챔버의 내부 구조를 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 제1 챔버의 내부 하우징을 도시한 사시도이다. FIG. 5A is a perspective view illustrating an internal structure of a first chamber according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a perspective view illustrating an inner housing of the first chamber illustrated in FIG. 5A.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 챔버(110) 및 제2 챔버는 각각 내부 하우징(113) 및 외부 하우징(111)을 포함하는 이중 구조체로 형성될 수 있다. 상기 제2 챔버는 상기 제1 챔버(110)와 동일 또는 유사한 구성을 가지므로, 상기 제1 챔버(110)에 대해 설명함으로써 상기 제2 챔버에 대한 설명은 생략한다. 5A and 5B, the first chamber 110 and the second chamber according to another embodiment of the present invention may be formed of a dual structure including an inner housing 113 and an outer housing 111, respectively. . Since the second chamber has the same or similar configuration as that of the first chamber 110, the description of the second chamber is omitted by describing the first chamber 110.

내부 하우징(113)은 외부 하우징(111) 내부에 배치되며, 다수의 가스유입홀(113a)을 포함한다. 상기 가스유입홀(113a)은 상기 제1 챔버(110)의 장축을 감싸는 다수의 선을 따라 배열될 수 있다. 이와 달리, 가스유입홀(113a)의 배열은 다양하게 변화될 수 있다.The inner housing 113 is disposed inside the outer housing 111 and includes a plurality of gas inlet holes 113a. The gas inlet hole 113a may be arranged along a plurality of lines surrounding the long axis of the first chamber 110. Alternatively, the arrangement of the gas inlet holes 113a may be variously changed.

상기 가스 공급부로부터 상기 제1 파이프(601)를 통해서 가스가 주입되면 상기 가스는 상기 외부 하우징(111)과 내부 하우징(113) 사이의 공간에 주입되고, 상기 내부 하우징(113)에 형성된 가스유입홀(113a)을 통해서 상기 가스는 내부 하우징(113) 내부의 공간에 수평 방향으로 유입된다. When gas is injected from the gas supply through the first pipe 601, the gas is injected into a space between the outer housing 111 and the inner housing 113, and a gas inlet hole formed in the inner housing 113. The gas is introduced into the space inside the inner housing 113 in the horizontal direction through the 113a.

따라서, 상기 가스는 제1 보트(120)에 적재된 다수의 기판에 균일하게 도달할 수 있다. Therefore, the gas may uniformly reach a plurality of substrates loaded on the first boat 120.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 평면도이다. 6 is a plan view of a carbon nanotube synthesis apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치(2000)는 제1 반응부(100), 제2 반응부(200), 제3 반응부(300), 제4 반응부(400), 가스 공급부(미도시), 열 공급부(미도시) 및 로딩/언로딩부(500)를 포함한다. 상기 탄소나노튜브 합성 장치(2000)는 제3 반응부(300) 및 제4 반응부(400)를 더 포함한다는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 탄소나노튜브 합성장치(1000)와 동일 또는 유사한 구성을 가지므로 반복적인 설명은 생략한다. Referring to FIG. 6, the carbon nanotube synthesis apparatus 2000 according to another embodiment of the present invention may include a first reaction part 100, a second reaction part 200, a third reaction part 300, and a fourth reaction. The unit 400 includes a gas supply unit (not shown), a heat supply unit (not shown), and a loading / unloading unit 500. The carbon nanotube synthesis apparatus 2000 is the same as or similar to the carbon nanotube synthesis apparatus 1000 illustrated in FIG. 2 except that the carbon nanotube synthesis apparatus further includes a third reaction unit 300 and a fourth reaction unit 400. Because of the configuration, repeated descriptions are omitted.

제1 반응부(100)는 제1 챔버, 제1 보트, 제1 이송부 및 제1 대기고를 포함하고, 제2 반응부(200)는 제2 챔버, 제2 보트, 제2 이송부 및 제2 대기고를 포함한다. 제3 반응부(300)는 제3 챔버, 제3 보트, 제3 이송부 및 제3 대기고를 포함하고, 제4 반응부(400)는 제4 챔버, 제4 보트, 제4 이송부 및 제4 대기고를 포함한다. The first reaction unit 100 includes a first chamber, a first boat, a first transfer unit, and a first waiting room, and the second reaction unit 200 includes a second chamber, a second boat, a second transfer unit, and a second atmosphere. It includes. The third reaction unit 300 includes a third chamber, a third boat, a third transfer unit, and a third waiting room, and the fourth reaction unit 400 includes a fourth chamber, a fourth boat, a fourth transfer unit, and a fourth atmosphere. It includes.

상기 제1 대기고의 도어 및 제2 대기고의 도어는 동일한 방향을 향하도록 상기 제1 반응부(100) 및 제2 반응부(200)는 제1 방향으로 소정 간격 이격되게 배치된다. 상기 제3 반응부(300)는 제3 대기고의 도어가 상기 제1 대기고의 도어와 마주보도록 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 소정간격 이격되게 배치된다. 상기 제4 반응부(400)는 제4 대기고의 도어가 상기 제2 대기고의 도어와 마주보도록 상기 제2 반응부(200)와 상기 제2 방향으로 소정 간격 이격되도록 배치된다. The first reaction part 100 and the second reaction part 200 are disposed to be spaced apart at a predetermined interval in the first direction so that the door of the first and second doors face the same direction. The third reaction part 300 is disposed to be spaced a predetermined distance in a second direction perpendicular to the first direction such that the door of the third waiting room faces the door of the first waiting room. The fourth reaction part 400 is disposed to be spaced apart from the second reaction part 200 in the second direction so that the door of the fourth waiting room faces the door of the second waiting room.

상기 로딩/언로딩부(500)는 상기 제1 및 제2 반응부(100, 200)와 상기 제3 및 제4 반응부(300, 400) 사이에 연장된 레일(510) 및 상기 레일(510) 상을 이동하는 반송로봇(530)을 포함한다. The loading / unloading part 500 includes a rail 510 and the rail 510 extending between the first and second reaction parts 100 and 200 and the third and fourth reaction parts 300 and 400. It includes a carrier robot 530 to move the phase.

상기 탄소나노튜브 합성장치(2000)는 회수부(600)를 더 포함할 수 있다. The carbon nanotube synthesis apparatus 2000 may further include a recovery unit 600.

상기에서는 2개의 반응부 및 4개의 반응부를 포함하는 탄소나노튜브 합성장치(1000, 2000)들의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 3개의 반응부 또는 5개의 이상의 반응부를 포함하는 탄소나노튜브 합성장치의 실시예들을 포함한다. In the above, embodiments of the carbon nanotube synthesis apparatuses 1000 and 2000 including two reaction units and four reaction units have been described. However, the present invention is a carbon nanotube synthesis apparatus including three reaction units or five or more reaction units. It includes embodiments of.

본 발명에 따르면, 챔버를 수직으로 배치한 다수개의 반응부를 구비하고, 다수개의 반응부에 기판을 로딩하거나 다수개의 반응부에 기판을 언로딩하는 로딩/언로딩부를 구비함으로써, 탄소나노튜브의 생산성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the productivity of the carbon nanotubes is provided by including a plurality of reaction parts in which the chambers are arranged vertically, and a loading / unloading part for loading a substrate into a plurality of reaction parts or unloading a substrate to a plurality of reaction parts. Can improve.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

도 1은 종래의 탄소나노튜브 합성 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional carbon nanotube synthesis apparatus.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 개략적인 평면도이다. 2 is a schematic plan view of a carbon nanotube synthesis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 제1 반응기의 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view of the first reactor shown in FIG. 2.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 챔버의 내부 구조를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the first chamber according to an embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 챔버의 내부 구조를 도시한 사시도이다. 5A is a perspective view illustrating an internal structure of a first chamber according to another embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a에 도시된 제1 챔버의 내부 하우징을 도시한 사시도이다. FIG. 5B is a perspective view of the inner housing of the first chamber shown in FIG. 5A.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 개략적인 사시도이다. 6 is a schematic perspective view of a carbon nanotube synthesis apparatus according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 제1 반응부 110: 제1 챔버100: first reaction unit 110: first chamber

120: 제1 보트 130: 제1 히터120: first boat 130: first heater

140: 게이트 밸브 150: 제1 이송부140: gate valve 150: first transfer portion

170: 제1 대기고 180: 제1 가스 배출부170: first waiting room 180: first gas outlet

190: 제1 압력조절부 200: 제2 반응부190: first pressure control unit 200: second reaction unit

300: 제3 반응부 400: 제4 반응부300: third reaction unit 400: fourth reaction unit

410: 제1 가스 공급부410: first gas supply unit

Claims (6)

장축이 수직으로 배치되어 탄소나노튜브가 합성되는 공간을 제공하는 제1 챔버, 탄소나노튜브가 합성되는 다수의 기판을 적재하는 제1 보트 및 상기 제1 보트를 상기 제1 챔버의 장축을 따라 이동시켜 상기 제1 보트를 상기 제1 챔버로 로딩하거나 상기 제1 챔버로부터 언로딩하는 제1 이송수단을 포함하는 제1 반응부;A first chamber having a long axis arranged vertically to provide a space for synthesizing carbon nanotubes, a first boat for loading a plurality of substrates for synthesizing carbon nanotubes, and moving the first boat along the long axis of the first chamber A first reaction part including first transfer means for loading the first boat into the first chamber or unloading from the first chamber; 상기 제1 챔버와 이격되게 배치되고, 장축이 수직으로 배치되어 탄소나노튜브가 합성되는 공간을 제공하는 제2 챔버, 탄소나노튜브가 합성되는 다수의 기판을 적재하는 제2 보트 및 상기 제2 보트를 상기 제2 챔버의 장축을 따라 이동시켜 상기 제2 보트를 상기 제2 챔버로 로딩하거나 상기 제2 챔버로부터 언로딩하는 제2 이송수단을 포함하는 제2 반응부;A second chamber disposed to be spaced apart from the first chamber and having a long axis vertically arranged to provide a space for synthesizing carbon nanotubes, a second boat for loading a plurality of substrates for synthesizing carbon nanotubes, and the second boat A second reaction unit including a second transfer unit configured to move along the long axis of the second chamber to load or unload the second boat into the second chamber; 상기 제1 챔버 및 제2 챔버에 열을 제공하는 열공급부;A heat supply unit providing heat to the first chamber and the second chamber; 상기 제1 챔버 및 제2 챔버에 탄소나노튜브의 합성을 위한 가스를 공급하는 가스 공급부; 및A gas supply unit supplying a gas for synthesizing carbon nanotubes to the first chamber and the second chamber; And 상기 제1 반응부 및 제2 반응부에 인접하게 연장된 레일 및 상기 레일 상을 이동하면서 상기 제1 챔버로부터 언로딩된 제1 보트 및 상기 제2 챔버로부터 언로딩된 제2 보트에 기판을 로딩하거나 상기 제1 보트 및 제2 보트로부터 기판을 언로딩하는 반송로봇을 포함하는 로딩/언로딩부를 포함하는 탄소나노튜브 합성 장치.Loading a substrate in a first boat unloaded from the first chamber and a second boat unloaded from the second chamber while moving on the rail and the rail extending adjacent to the first and second reaction sections. Or a loading / unloading unit including a transport robot for unloading a substrate from the first boat and the second boat. 제1항에 있어서, 상기 제1 반응부는 상기 제1 챔버로부터 사용되어진 가스를 외부로 배출하는 제1 가스 배출부 및 상기 제1 챔버 내부의 압력을 조절하는 제1 압력조절부를 더 포함하고, 상기 제2 반응부는 상기 제2 챔버로부터 사용되어진 가스를 외부로 배출하는 제2 가스 배출부 및 상기 제2 챔버 내부의 압력을 조절하는 제2 압력조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성장치.The method of claim 1, wherein the first reaction unit further comprises a first gas discharge unit for discharging the gas used from the first chamber to the outside and a first pressure control unit for adjusting the pressure in the first chamber; The second reaction unit further comprises a second gas discharge unit for discharging the gas used from the second chamber to the outside and a second pressure control unit for adjusting the pressure inside the second chamber. . 제1항에 있어서, 상기 제1 보트 및 제2 보트는 각 기판의 법선이 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 장축과 평행하도록 상기 다수의 기판을 적재하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성 장치.The carbon nanotube synthesizing apparatus according to claim 1, wherein the first boat and the second boat load the plurality of substrates such that normals of the substrates are parallel to the long axes of the first chamber and the second chamber. 제3항에 있어서, 상기 제1 반응부는 상기 가스 공급부에 연결되고, 제1 챔버 내부 공간의 가장자리를 따라 상기 제1 챔버의 장축에 평행한 방향으로 연장된 제1 노즐을 더 포함하고, 상기 제2 반응부는 상기 가스 공급부에 연결되고, 제2 챔버 내부 공간의 가장자리를 따라 상기 제2 챔버의 장축에 평행한 방향으로 연장된 제2 노즐을 포함하고, The method of claim 3, wherein the first reaction part further comprises a first nozzle connected to the gas supply part and extending in a direction parallel to the long axis of the first chamber along an edge of the first chamber internal space. The second reaction part is connected to the gas supply part and includes a second nozzle extending in a direction parallel to the long axis of the second chamber along an edge of the second chamber internal space, 상기 제1 노즐 및 제2 노즐에는 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 내부 공간에 수평 방향으로 상기 가스를 유입하기 위한 다수의 가스 유입공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성 장치.And a plurality of gas inlet holes formed in the first nozzle and the second nozzle to introduce the gas in a horizontal direction into the inner spaces of the first chamber and the second chamber. 제3항에 있어서, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버는 외부 하우징 및 상기 외부 하우징 내부에 배치되고, 다수의 가스 유입홀이 형성된 내부 하우징을 포함하고,The method of claim 3, wherein the first chamber and the second chamber is disposed in the outer housing and the outer housing, the inner housing including a plurality of gas inlet holes, 상기 가스 공급부로부터 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 외부 하우징에 유입된 가스는 상기 가스 유입홀을 통해서 내부 하우징 내부의 공간에 수평 방향으로 유입되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성 장치.The gas introduced into the outer housing of the first chamber and the second chamber from the gas supply unit is introduced into the space inside the inner housing in the horizontal direction through the gas inlet hole. 제3항에 있어서, 상기 열공급부는 상기 제1 챔버를 둘러싸는 제1 히터 및 상기 제2 챔버를 둘러싸는 제2 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성 장치.The carbon nanotube synthesizing apparatus of claim 3, wherein the heat supply unit comprises a first heater surrounding the first chamber and a second heater surrounding the second chamber.
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