KR100901380B1

KR100901380B1 - 유체분사장치

Info

Publication number: KR100901380B1
Application number: KR1020070123743A
Authority: KR
Inventors: 오상택; 이승준
Original assignee: 주식회사 디엠에스
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-05
Also published as: KR20090056540A

Abstract

유체분사장치가 개시된다. 그러한 유체분사장치는 일측에 오목한 공간이 형성되어 기체가 공급될 수 있는 기체 공급부와, 상기 기체 공급부에 대응되도록 결합되어 상기 공간을 밀폐시킴으로써 기체 공급유로를 형성하는 액체 공급부와, 그리고 상기 기체 및 액체 공급부에 결합되어 액체 공급유로를 형성하는 유로 형성부를 포함한다.

기체, 액체, 챔버, 액체 공급유로, 분사, 저장

Description

유체분사장치{APPARATUS FOR SPRAYING FLUID}

본 발명은 유체분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조를 개선함으로써 제조시간 및 공정을 단축할 수 있고, 녹과 부식을 방지할 수 있는 유체분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 세정용 유체의 분사작용에 의한 세정장치는 기판의 표면에 부착된 이물질을 기체나 액체 등과 같은 단일 또는 이들의 혼합 유체를 일정한 압력으로 분사하여 제거하는 것으로서, 기판 세정을 위한 세정영역 즉, 베스 내부에서 기판의 이송 구간내에 위치하여 이 구간을 따라 이동하는 기판 표면의 세정이 가능한 자세로 설치된다.

그리고, 세정장치는 기판 이송구간을 가로지르는 자세로 설치되는 장방형 본체에 유체의 분사를 위한 노즐들이 상기 본체의 길이 방향으로 다수개가 이격 설치된다.

예를 들면, 기판의 이송 구간내에서 세정 구간 즉, 세정장치의 영역을 통과할 때에 세정 유체가 노즐을 통해서 기판의 표면을 향하여 분사되도록 하여 이와 같은 세정용 유체의 분사작용에 의해 기판 표면에 달라붙은 이물질을 제거하는 구 조이다.

상기한 세정장치에 다수개가 설치되는 노즐들은 세정용 유체의 분사를 위한 액체 공급유로가 대부분 환상(環狀)의 형태로 이루어진다.

이와 같은 액체 공급유로를 통해 분사되는 세정용 유체는 기판의 표면에서 예를 들면, 상기 액체 공급유로의 모양에 대응하는 환상의 모양에 한정된 분사 면적을 가지므로 세정 구간을 패스하는 기판의 표면 전체에 대응하여 유체의 균일한 분사가 어려우므로 세정용 유체의 분사효율을 물론이거니와 만족할 만한 세정품질을 얻기에는 한계가 있다.

더욱이, 대면적 기판을 세정하려면 이에 대응하여 상기 세정장치 본체에 유체의 분사를 위한 노즐들을 더 설치하여야 하므로 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 제작 및 유지보수 등에 과다한 비용이 소요되므로 만족할 만한 장치의 효율성을 기대하기 어렵다.

상기한 분사 구조를 갖는 세정장치의 단점을 보완한 장치로는 본원 출원인에 의해 특허 출원되어 2003년 10월30일자로 공개된 특허출원번호 10-2002-0021553호가 있다.

상기 세정장치는 장방형 몸체와, 분리격벽과, 기체 공급구와, 층류변환수단과, 세정액 공급구와, 공급유로와, 수직 액체 공급유로와, 액체 기체 혼합분사기 및 등간격의 유선형 기구들을 포함하는 구조로 이루어진다.

즉, 상기한 구조의 세정장치는 세정액 공급부와 기체 공급부 사이에 유체 혼합 및 분사를 위한 분리격벽이 형성되고 이 격벽의 하단부에 위치하며 상기 공급부 부들의 액체와 기체의 혼합을 위한 액체 공급유로 구간을 갖는 액체 기체 혼합기, 즉, 상기 격벽을 사이에 두고 상기 기체 공급부의 압축기체가 수직 액체 공급유로를 따라 노즐을 통하여 분사될 때에 이 기체의 분사 흐름에 의해 상기 액체 공급부의 액체가 흡인되면서 수평 액체 공급유로를 따라 압축기체와 혼합된 후 노즐을 통해 혼합 분사되면서 이와 같은 세정 유체의 분사 작용에 의해 기판 표면에 달라붙은 이물질을 제거하는 구조이다.

그러나, 이러한 종래의 유체분사장치는 액체 기체 혼합기에 있어서 다수의 에칭 플레이트를 조립함으로써 액체 공급유로를 형성하는 바, 이 에칭 플레이트를 가공하는 공정이 복잡하여 제조시간이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 이 에칭 플레이트는 여러장을 겹쳐서 사용함으로 인해서 에칭 플레이트의 지속적인 떨림과, 에칭 플레이트의 틈새로 DI가 스며들어 고이는 현상과, 내부압력 및 충격(캐비테이션 현상)과, 볼트의 강한 압력으로 인한 눌림 때문에 장기간 사용하는 경우 녹과 부식이 발생하여 액체 공급유로의 형상이 변경되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 단순화하여 제조공정을 간단화하고, 제조시간을 단축시킬 수 있는 유체분사장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유체분사장치를 구성하는 각 부재를 가공한 후 서로 결합하는 방식에 의하여 제조함으로써 에칭 플레이트를 적용한 경우 발생할 수 있는 녹과 부식을 방지할 수 있는 유체분사장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예는 일측에 오목한 공간이 형성되어 기체가 공급될 수 있는 기체 공급부; 상기 기체 공급부에 대응되도록 결합되어 상기 공간을 밀폐시킴으로써 기체 공급유로를 형성하는 액체 공급부; 그리고 상기 기체 및 액체 공급부에 결합되어 액체 공급유로를 형성하는 유로 형성부를 포함하는 유체분사장치를 제공한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유체분사장치는 기체 공급부와, 액체 공급부와, 유로 형성부를 각각 가공한 후 서로 결합하는 방식에 의하여 조립함으로써 에칭플레이트를 적용한 경우 발생할 수 있는 녹과 부식을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 기체 공급부와, 액체 공급부와, 유로 형성부를 각각 가공한 후 서로 결합하는 방식에 의하여 조립함으써 제조공정이 간단하고 제조시간이 절감되는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체분사장치의 구조를 상세하게 설명한다.

도1 내지 도4 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 유체분사장치(1)는 기체 공급유로(2)가 형성되어 기체(Clean Dry Air;CDA)가 공급되는 기체 공급부(3)와, 상기 기체 공급부(3)에 대응되도록 결합되어 액체(Deionized Water;DIW)가 공급되는 액체 공급부(5)와, 상기 기체 및 액체 공급부(3,5)에 일정 틈새를 유지하여 결합됨으로써 액체 공급유로(18) 및 분사구(25)를 형성하여 액체와 기체가 혼합되어 분사될 수 있는 유로 형성부(7)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 유체분사장치에 있어서, 상기 기체 공급부(3)는 제1 몸체(4)를 포함하며, 제1 몸체(4)의 일측에는 오목하게 형성되는 공간, 즉, 기체 공급유로(2)가 형성된다.

이 기체 공급유로(2)는 상부에 오목하게 형성되어 기체가 저장되는 CDA 챔버(13)와, CDA 챔버(13)의 하부에 연결되어 상기 분사구(25)와 연통되는 연결로(23)로 이루어진다.

그리고, 이 CDA 챔버(13)의 하부는 점차 좁아지는 형상을 갖음으로써 기체의 속도가 점차로 증가하게 된다.

따라서, 상기 기체 공급부(3)의 일측면에 액체 공급부(5)가 결합되는 경우, 액체 공급부(5)의 일측면이 CDA 챔버(13) 및 연결로(23)를 밀폐시킴으로써 기체가 분사될 수 있는 기체 공급유로(2)를 형성하게 된다.

그리고, 상기 분사구(25)는 상기 기체 공급부(3)의 일측면에 오목하게 형성되며, 상기 연결로(23)와 연통된다.

따라서, 상기 유로 형성부(7)의 일측면이 이 분사구(25)를 밀폐시킴으로써 기체와 액체가 혼합되어 분사되는 공간이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 기체 공급부(3)는 체결부재(B1,B2)에 의하여 액체 공급부(5)에 일체로 결합될 수 있다. 또한, 기체 공급부(3)의 일측면에 형성된 결합홈(8)에 실링부재(9)가 삽입됨으로써 액체 공급부(5)와의 틈새를 효율적으로 밀봉시킬 수 있다.

한편, 상기 액체 공급부(5)는 하부에 경사면(20)이 형성되는 제2 몸체(10)와, 제2 몸체(10)의 내부에 형성되어 액체를 저장할 수 있는 DIW 챔버(15)로 이루어진다.

이러한 액체 공급부에 있어서, 상기 DIW 챔버(15)는 제2 몸체(10)의 저면으로부터 상부 방향으로 형성된다.

그리고, 후술하는 바와 같이 유로 형성부(7)가 액체 공급부(5)의 하부에 결합되는 경우, 유로 형성부(7)의 상면이 제2 몸체(10)의 저면을 일부 밀폐시킨다.

따라서, 이 DIW 챔버(15)의 내부에는 일정 용적의 공간이 형성되며, 저장된 세정액 등의 액체가 일시적으로 수용된 후 유로 형성부(7)와의 사이에 형성된 액체 공급유로(18)로 분사될 수 있다.

이때, 상기 DIW 챔버(15)에 저장되는 세정액은 기판(G)의 표면에 존재하는 이물질이나 입자를 신속하게 분해 및 제거할 수 있는 예를들면, 순수 등과 같은 이미 잘 알려진 세정용제가 사용될 수 있다.

그리고, 상기 제2 몸체(10)의 하부에는 실링부재(11)가 삽입된다. 따라서, 유로 형성부(7)가 기체 공급유로(3)에 결합되는 경우, 유로 형성부(7)와 기체 공급유로(3)사이의 틈새를 효율적으로 밀봉하게 된다.

한편, 상기 유로 형성부(7)는 도3 및 도4 에 도시된 바와 같이, 상기 액체 공급부(5)의 하부에 결합되는 제3 몸체(16)와, 상기 제3 몸체(16)의 상면에 형성되는 액체 공급유로(18)로 이루어진다.

이러한 구조를 갖는 유로 형성부에 있어서, 상기 제3 몸체(16)는 체결부재(B3)에 의하여 액체 공급부(5)에 일체로 결합될 수 있다.

그리고, 상기 제3 몸체(16)의 상부 일측에는 경사면(20)이 형성되며, 이 경사면(20)상에 일정 깊이의 액체 공급유로(18)가 형성된다.

이러한 액체 공급유로(18)는 경사진 형상을 갖음으로써 DIW 챔버(15)로부터 분사된 액체가 공급될 수 있다.

즉, 상기 액체 공급유로(18)는 상기 DIW 챔버(15)에 연통되어 액체가 공급되는 상부유로(17)와, 상기 상부유로(17)에 연결되며 오목하게 형성되어 액체가 수용되는 보조챔버(19)와, 상기 상부유로(17)의 일단부에 연결되어 액체가 상기 분사구(25)로 균일하게 분사될 수 있도록 하는 하부유로(24)로 이루어진다.

상기 상부유로(17)는 상단부에 공간(S)이 형성되며, 이 공간(S)을 통하여 상 기 DIW 챔버(15)에 연통된다. 따라서, DIW 챔버(15)에 저장된 액체가 상기 상부유로(17)로 분사될 수 있다.

그리고, 상기 보조챔버(19)는 상부유로(17)의 하단부에 형성되며, 일정 깊이로 오목하게 형성된다.

따라서, 상부유로(17)를 통하여 분사된 액체는 이 보조챔버(19)에 일시적으로 수용된 후 흐름으로써 유량 및 유압이 균질화될 수 있다.

그리고, 상기 하부유로(24)는 보조챔버(19)의 하부에 배치되며, 보조챔버(19)를 통과한 액체를 보다 균질화하여 분사구(25)로 공급할 수 있다.

이러한 하부유로(24)는 일단면(22)에 형성된 다수개의 홀(26)에 의하여 이루어진다. 이때, 다수개의 홀(26)은 서로 일정 거리만큼 떨어져 배치된다.

따라서, 하부유로(24)를 통과하는 액체가 다수개의 홀(26)에 의하여 보다 균질화 될 수 있다.

그리고, 하부유로(24)를 통과한 액체는 분사구(25)로 공급되며, 이 분사구(25)에서 상기 CDA 챔버(13)로부터 분사된 기체와 혼합된 상태로 분사될 수 있다.

즉, 상기 CDA챔버(13)를 통하여 압축기체가 분사될 때에 이 기체의 일방향 흐름에 의해 분사구(25)내에는 압력차가 발생하게 되어 상기 액체 공급유로(18)를 통하여 액체가 흡인되는, 예를 들면, 벤츄리관과 같은 유체의 흐름 및 작용이 이루어진다.

따라서, 상기 분사구(25)를 통하여 액체와 기체가 혼합된 상태로 기판(G)상 에 분사될 수 있다.

이와 같이, 기체 및 액체가 분사되는 분사구를 형성하는 경우, 에칭플레이트(Etching plate)를 사용하지 않고 기체 공급부(3)와, 액체 공급부(5)와, 유로 형성부(7)를 가공하여 서로 결합하는 방식에 의하여 형성함으로써, 에칭 플레이트를 사용하는 경우 발생할 수 있는 에칭 플레이트의 지속적인 떨림과, 에칭 플레이트의 틈새로 DI가 스며들어 고이는 현상과, 내부압력 및 충격(캐비테이션 현상)과, 볼트의 강한 압력으로 인한 눌림 등을 방지함으로써 녹과 부식을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체분사장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도4 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 유체분사장치(1)를 이용하여 유체를 분사하는 경우, 먼저 기체 공급부(3)의 CDA 챔버(13)에 압축기체를 공급한다. 또한, 액체 공급부(5)의 DIW 챔버(15)에는 액체를 일정 압력으로 공급한다.

CDA 챔버(13)에 공급된 압축기체는 일시적으로 수용된 후 하부의 연결로(23)를 통과하여 분사구(25)로 분사된다.

압축기체가 분사구(25)로 분사되면, 기체의 일방향 흐름에 의해 분사구(25)내에는 압력차가 발생하게 되고, 이러한 압력차에 의하여 액체 공급유로(18)의 내부는 부압상태가 된다.

따라서, 액체 공급유로(18)에 작용하는 부압에 의하여 액체 공급부(5)의 DIW챔버(15)에 공급된 액체는 액체 공급유로(18)로 흡입되어 분사된다.

액체 공급유로(18)로 흡입된 액체는 상부유로(17)를 통과하여 보조챔버(19)에 일시적으로 수용되며, 보조챔버(19)에 수용된 액체는 압력 및 유량이 보다 균질화된 상태에서 다시 분사된다.

그리고, 이러한 액체는 액체 공급유로(18)의 단부에 구비된 하부유로(24)를 통과하여 분사구(25)로 분사된다.

따라서, 상기 CDA 챔버(13)로부터 분사된 압축기체와 액체 공급유로(18)를 통과한 액체가 이 분사구(25)에서 서로 혼합되며, 혼합된 상태로 기판(G)상에 분사될 수 있다. 이러한 과정을 통하여 기판에 대한 세정작업이 이루어질 수 있다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체분사장치를 보여주는 사시도이다.

도2 는 도1 의 "A-A선" 단면도이다.

도3 은 도2 에 도시된 "B"부를 확대하여 보여주는 도면이다.

도4 는 도3 에 도시된 유로 형성부의 액체 공급유로를 보여주는 부분 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

1: 유체분사장치 3: 기체 공급부

5: 액체 공급부 7: 유로 형성부

13: CDA 챔버 15: DIW 챔버

17: 상부유로 19: 보조챔버

Claims

일측에 오목한 공간이 형성되어 기체가 공급될 수 있는 기체 공급부;

상기 기체 공급부에 마주하여 결합되고 상기 기체 공급부와 마주하는 면에 상기 기체 공급부에서 공급되는 기체가 지나는 연결로가 제공되는 액체 공급부;

상기 액체 공급부에 결합되어 상기 액체 공급부와 마주하는 면에 상기 연결로와 연결되는 액체 공급유로가 제공되는 유로 형성부를 포함하며,

상기 유로 형성부는

상부에 경사면이 제공되고,

상기 액체 공급부와 상기 유로 형성부의 경사면 사이에 상기 액체 공급유로가 제공되고,

상기 유로 형성부의 일부와 상기 기체 공급부 사이에 일정한 틈새를 이루어 분사구가 제공되고, 상기 분사구가 상기 연결로에 연결되는 유체분사장치.
제1 항에 있어서,

상기 기체 공급부는

일측에 오목한 공간을 구비한 제1 몸체로 이루어지고, 기체가 저장되는 CDA 챔버를 구비하며, 상기 CDA 챔버에 상기 연결로가 연결된 것을 특징으로 하는 유체분사장치.
제1 항에 있어서,

상기 액체 공급부는

상기 기체 공급부의 일측면에 결합되는 제2 몸체로 이루어지고, 상기 제2 몸체에 제공되어 액체가 수용되는 DIW 챔버를 구비한 것을 특징으로 하는 유체분사장치.
삭제
제1 항에 있어서,

상기 액체 공급유로는

상기 유로 형성부의 경사면에 오목하게 형성된 상부유로,

상기 상부유로의 하부에 형성되어 액체가 수용되는 보조챔버, 그리고

상기 보조챔버의 하부에 오목하게 형성되어 상기 분사구와 연통되는 하부유로로 이루어지는 유체분사장치.
제1 항에 있어서,

상기 기체 공급부, 상기 액체 공급부, 그리고 상기 유로 형성부는 체결부재에 의하여 서로 결합되는 유체분사장치.
제1 항에 있어서,

상기 기체 공급부와 액체 공급부의 사이와, 액체 공급부와 유로 형성부의 사이에는 실링부재가 제공되는 유체분사장치.