KR200305052Y1 - 슬릿형 유체 분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 몸체 내부에 길이 방향으로 형성된 버퍼 공간과 몸체의 하단에 길이 방향으로 형성된 슬릿과 버퍼 공간과 상기 슬릿을 연통시키는 연통로를 구비하며, 공급원과 통하는 입구를 통해 유입된 유체가 버퍼 공간에서 압력이 증가된 다음 슬릿을 통해 가속되어 세정 대상물의 표면으로 분사되는 유체 분사 장치에 관한 것이다. 본 고안에 따른 유체 분사 장치는 버퍼 공간으로부터 슬릿으로 안내되는 유체의 압력을 더 증가시키도록 연통로의 단면 폭보다 큰 단면 폭을 가지는 2차 버퍼 공간이 연통로의 도중에 몸체의 길이 방향으로 구비된다. 연통로의 단면 폭을 가로질러 형성되어 연통로를 통과하는 유체의 흐름 저항을 저하시키기 위한 다수의 리브가 몸체의 길이 방향을 따라 이격 설치된다. 또한, 버퍼 공간으로부터 연통로로 이동하는 유체의 흐름 저항을 저하시키기 위한 하나 이상의 격벽이 버퍼 공간에 몸체의 길이 방향을 따라 이격 설치되어 버퍼 공간을 둘 이상의 공간으로 구획하며, 입구는 구획된 각 버퍼 공간으로 동시에 유체를 공급하도록 둘 이상이 구비된다.

Description

슬릿형 유체 분사 장치{Slit Type Device Nozzle for Jetting Fluid}

본 고안은 액정표시장치(LCD), 평판디스플레이(FPD) 또는 반도체 웨이퍼 등의 기판을 세정하기 위한 장치에 관한 것이고, 구체적으로는 기판 전체에 고른 압력으로 유체를 분사할 수 있도록 노즐이 슬릿형으로 형성된 유체 분사 장치에 관한 것이다.

액정표시장치나 평판디스플레이 또는 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 제조하는 과정에서 기판의 표면에 기계적 또는 화학적인 처리를 가하는 공정들이 있으며, 여기에 더하여 처리된 기판의 표면을 깨끗하게 세정하는 공정이 수반된다.

처리된 기판의 표면을 세정하는 공정은 통상적으로 순수(純水)와 같은 유체를 기판의 표면에 고압으로 분사하여 기판의 표면에 잔류하는 미세 입자나 화학 약품들을 제거하는 것에 의해 이루어진다.

이와 같이 기판의 표면으로 유체를 분사하기 위한 유체 분사 장치의 대표적인 예들이 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 예들은 모두 기판의 폭 전체를 한꺼번에 세정하기 위해 슬릿형으로 이루어진 유체 분사 장치들로서, 도면들에는 모두 전형적인 단면 구조가 도시되어 있다.

도 1의 예는 마름모꼴의 몸체(1) 중앙을 원통형 유체 공급관(3)이 통과하고 있는 구조를 가지고 있다. 원통형 유체 공급관(3)의 상면에 형성된 구멍들(4)을 통해 유체 공급관(3)의 유체가 몸체 내부로 공급되고, 이 유체는 원통관(3)의 양측을 거쳐 몸체(1)의 하측으로 이동되면서 가속된 다음 몸체(1)의 하단에 형성된 슬릿형 노즐(2)을 통해 기판을 향해 외부로 분사된다.

도 2의 예는 몸체(5)의 상부에 형성된 공급구로부터 몸체(5) 내부에 상하 방향으로 형성된 가속 공간(6)으로 유체가 공급되고, 가속 공간(6) 내에서 가속된 유체는 몸체(5)의 하단에 형성되고 가속 공간(6)과 통하는 노즐(7)을 통해 세정 대상물을 향해 외부로 분사되는 구조를 가지고 있다.

도 3의 예는 도 2의 예에서 나타나는 분사 유체의 압력 불균일을 해소하기 위하여 몸체(8) 내부의 공간을 통과하는 유체의 압력을 균일화하기 위한 다수의 구멍(9)을 가지는 예이다.

그러나, 도 1의 예는 단면이 사각 형상으로서 크기가 크고 유체의 분사 압력이 장치 전체에서 균일하지 못한 단점이 있으며, 도 2의 예는 그 구조가 단순하기는 하지만 가속성 및 분사 압력이 낮은 단점이 있다. 그리고, 도 3의 예는 제작이 어렵고 단가가 높은 단점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출된 본 고안은 높고도 균일한 분사 압력을 얻을 수 있으면서도 비교적 구조가 간단한 슬릿형 유체 분사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 통상의 슬릿형 유체 분사 장치의 일예를 도시한 단면도.

도 2는 통상의 슬릿형 유체 분사 장치의 다른 예를 도시한 단면도.

도 3은 통상의 슬릿형 유체 분사 장치의 또다른 예를 도시한 단면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 슬릿형 유체 분사 장치의 횡단면도.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 슬릿형 유체 분사 장치의 종단면도.

도 6은 도 5의 Ⅵ부분에서의 유체의 흐름을 상세하게 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 몸체 12 : 버퍼 공간

13 : 입구 14 : 연통로

15 : 격벽 16 : 슬릿

17 : 2차 버퍼 공간 18 : 리브

상기의 목적은, 몸체 내부에 길이 방향으로 형성된 버퍼 공간과 몸체의 하단에 길이 방향으로 형성된 슬릿과 버퍼 공간과 상기 슬릿을 연통시키는 연통로를 구비하며, 공급원과 통하는 입구를 통해 유입된 유체가 버퍼 공간에서 압력이 증가된 다음 슬릿을 통해 가속되어 세정 대상물의 표면으로 분사되는 유체 분사 장치에 있어서, 버퍼 공간으로부터 슬릿으로 안내되는 유체의 압력을 더 증가시키도록 연통로의 단면 폭보다 큰 단면 폭을 가지는 2차 버퍼 공간이 연통로의 도중에 몸체의 길이 방향으로 구비된 것을 특징으로 하는 본 고안에 따른 슬릿형 유체 분사 장치에 의해 달성된다.

바람직하게는, 연통로의 단면 폭을 가로질러 형성되어 연통로를 통과하는 유체의 흐름 저항을 저하시키기 위한 다수의 리브가 몸체의 길이 방향을 따라 이격 설치된다. 더 바라직하게는, 리브들은 유선형 단면을 가진다.

또한, 버퍼 공간으로부터 연통로로 이동하는 유체의 흐름 저항을 저하시키기 위한 하나 이상의 격벽이 버퍼 공간에 몸체의 길이 방향을 따라 이격 설치되어 버퍼 공간을 둘 이상의 공간으로 구획하며, 입구는 구획된 각 버퍼 공간으로 동시에 유체를 공급하도록 둘 이상이 구비될 수도 있다. 바람직하게는, 격벽의 하단은 쐐기형으로 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 물론, 이하의 실시예는 말 그대로 본 고안의 기술적 사상을 구현하는 하나의 예에 지나지 않으며, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실시예에 구애됨이 없이 첨부된 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 얼마든지 다양하게 본 고안을 변경 실시할 수 있다는 것은 자명한 사실이다.

도 4 및 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 슬릿형 유체 분사 장치를 도시한다. 본 고안의 일 실시예에 따른 슬릿형 유체 분사 장치는 세정 대상물이 이송되는 이송 경로의 상측에서 세정 대상물을 폭방향으로 가로지르도록 설치된다.

몸체(10)의 내부 상측에는 유체의 압력을 증가시키기 위한 버퍼 공간(12)이 몸체(10)의 길이 방향으로 길게 형성되어 있다. 이 버퍼 공간(12)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 격벽(15)에 의해 다수 개로 구획된다. 격벽들(15)은 몸체(10)의 길이 방향을 따라 버퍼 공간(12)을 구획하도록 버퍼 공간(12)의 상측벽으로부터 하방으로 연장하고 있다. 바람직하게, 격벽(15)의 하단은 하단이 뽀족하도록 쐐기 형상으로 이루어져 있다. 구획된 각각의 버퍼 공간(12)은 몸체(10)의 벽면에 형성된 다수의 입구들(13)을 통해 유체의 공급원과 연통된다. 여기서, 하나의 버퍼 공간(12)에 하나의 입구(13)가 연통하도록 구성되는 것이 바람직하다.

몸체(10)의 하단에는 좁은 슬릿(16)이 형성되며, 이 슬릿(16)은 연통로(14)를 통해 버퍼 공간(12)과 연통한다. 버퍼 공간(12)이 격벽들(15)에 의해 다수 개로 구획되어 있는데 비하여, 연통로(14)와 슬릿(16)은 별도로 구획되지는 않는다.

연통로(14)의 도중에 2차 버퍼 공간(17)이 형성된다. 이 2차 버퍼 공간(17)은 도 2에 도시된 바와 같이, 연통로(14)의 단면 폭보다 큰 단면폭을 가지도록 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(10)의 길이 방향으로 길게 형성된다.

그리고, 연통로(14)의 2차 버퍼 공간(17) 상부를 따라 다수의 저항 감소용 리브(18)가 형성된다. 이 리브(18)는 각 버퍼 공간(12) 당 수 개씩 연통로(14)의 단면 폭을 가로지른다. 이 리브(18)는 버퍼 공간(12)으로부터 연통로(14)로 흐르는 유체의 흐름 저항을 감소시키기 위한 것으로서, 유선형, 바람직하게는 상하로 긴 타원형상의 단면을 가진다.

바람직하게는 몸체(10)는 두 개의 판(10a, 10b)이 서로 맞대어져 볼트 또는리벳 체결되는 것에 의해 조립된다. 도면 부호 11이 두 판(10a, 10b)을 결합하기 위한 체결구다. 이 경우에 있어서, 더 바람직하게는 버퍼 공간들(12, 17)과 연통로(14) 및 슬릿(16)은 두 판(10a, 10b) 중 어느 하나의 판에만 형성된다. 이는 몸체(10)를 제조하는데 필요한 공정을 절감시킬 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 공급원으로부터 입구(13)를 통해 버퍼 공간(12)으로 공급되는 유체는 버퍼 공간에서 그 압력이 증가된 다음 연통로(14)를 통해 슬릿(16)으로 이동되고 좁은 슬릿(16)을 통과하면서 가속되어 높은 압력과 유속으로 외부, 구체적으로는 세정 대상물의 표면을 향해 분사된다. 유체는 연통로(14)를 통과하는 동안 연통로(14)의 도중에 설치된 2차 버퍼 공간(17)에서 압력이 더 증가된다.

한편, 도 6은 도 5의 Ⅵ 부분에서의 유체의 흐름을 도시한다. 도시된 바와 같이, 격벽(15)의 양측을 따라 흐르는 유체는 격벽(15)의 하측에서 그 흐름 간격이 좁아지며, 리브(18)의 주변에서는 리브(18)의 형상을 따라 리브(18)를 우회해서 흐른다. 이러한 형태로 유체가 흐름으로써 유체의 흐름 저항이 매우 저하될 뿐만 아니라 전체적인 압력의 균일도가 높아진다.

상기된 바와 같은 본 고안에 따른 슬릿형 유체 분사 장치에 의하면, 적은 양의 유체를 이용하면서도 높은 압력과 균일성으로 유체를 세정 대상물로 분사할 수 있어 세정 능력이 크게 향상된다. 뿐만 아니라 종래의 경우 평면 기판의 세정시세정 효과를 높이기 위해 기판의 폭 방향과 경사지게 분사 장치가 설치되는 것이 일반적인 바, 이러한 세정 능력의 향상으로 인해 본 고안에 다른 유체 분사 장치는 기판 폭 방향에 대한 경사각을 크게 줄일 수 있어 장치의 길이가 짧아지고 장치의 제조 비용이 절감될 수 있다.

Claims (5)

1. 몸체 내부에 길이 방향으로 형성된 버퍼 공간과 상기 몸체의 하단에 길이 방향으로 형성된 슬릿과 상기 버퍼 공간과 상기 슬릿을 연통시키는 연통로를 구비하며, 공급원과 통하는 입구를 통해 유입된 유체가 상기 버퍼 공간에서 압력이 증가된 다음 상기 슬릿을 통해 가속되어 세정 대상물의 표면으로 분사되는 유체 분사 장치에 있어서,

   상기 버퍼 공간으로부터 슬릿으로 안내되는 유체의 압력을 더 증가시키도록 상기 연통로의 단면 폭보다 큰 단면 폭을 가지는 2차 버퍼 공간이 상기 연통로의 도중에 상기 몸체의 길이 방향으로 구비된 것을 특징으로 하는 슬릿형 유체 분사 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연통로의 단면 폭을 가로질러 형성되어 상기 연통로를 통과하는 유체의 흐름 저항을 저하시키기 위한 다수의 리브가 상기 몸체의 길이 방향을 따라 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 유체 분사 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 리브들은 유선형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 슬릿형 유체 분사 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼 공간으로부터 연통로로 이동하는 유체의 흐름저항을 저하시키기 위한 하나 이상의 격벽이 상기 버퍼 공간에 상기 몸체의 길이 방향을 따라 이격 설치되어 상기 버퍼 공간을 둘 이상의 공간으로 구획하며, 상기 입구는 구획된 각 버퍼 공간으로 동시에 유체를 공급하도록 둘 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 유체 분사 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 격벽의 하단은 쐐기형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 유체 분사 장치.