KR0129304Y1 - 이소프로필 알콜 증기건조기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 혹은 웨이퍼 제조공정에서 이소프로필 알콜의 증기와 반응시켜 피세정물에 잔류하고 있는 각종 오염물질 및 수분을 제거함과 동시에 완벽하게 건조할 수 있는 이소프로필 알콜 증기건조기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 이소프로필 알콜 증기건조기는, 외부로부터 공급되는 이소프로필 알콜용액상부에 침전되게 질소가스 송풍기가 설치되며 외측하부면이 전열성의 보호판으로 둘러싸여진 통형상으로 된 증기발생챔버와 상기 증기발생챔버의 하부에 설치되어 상기 증기발생챔버내에 수용된 이소프로필 알콜용액을 비점이하의 온도로 가열하기 위한 가열수단과 상기 증기발생챔버와 증기 및 가열질소가스도관에 의하여 연통되며, 내부에 다수의 관통홀이 형성된 분무판이 설치된 덮개판과, 내부에 피세정물을 고정시킬 수 있는 홀더가 설치되는 본체로 이루어진 공정챔버와 상기 증기발생챔버내에 설치된 질소가스 송풍기와 상기 증기 및 가열질소 가스도관을 통하여 상기 공정챔버에 가열질소가스를 선택적으로 공급하기 위한 가열질소가스 공급수단과 상기 공정챔버의 본체하부의 배수관을 통하여 연통되게 설치되며 상기 증기발생챔버내의 이소프로필 알콜용액을 일정 온도이하로 강하시켜 회수하는 긴급배수통으로 이루어져 있다.

Description

이소프로필 알콜 증기건조기

제1도는 본 고안에 따른 이소프로필 알콜 증기건조기를 도시하는 정면도.

제2도 및 3도는 본 고안에 따른 이소프로필 알콜 증기건조기를 도시하는 좌,우측면도.

제4도는 본 고안에 따른 이소프로필 알콜 증기건조기를 도시하는 평면도이다.

본 고안은 이소프로필 알콜 증기건조기에 관한 것으로, 특히 반도체 혹은 LCD 제조공정에서 이소프로필 알콜의 증기와 반응시켜 피세정물에 잔류하고 있는 각종 오염물질 및 수분을 제거함과 동시에 완벽하게 건조할 수 있는 이소프로필 알콜 증기건조기에 관한 것이다. 일반적으로 반도체 혹은 LCD 생산공정에서 각종 화공약품을 이용하여 반도체나 LCD 공정의 천적인 먼지를 비롯하여 각종 오염원을 제거한후 순수한 물을 이용하여 세정을 수행하게 된다. 이러한 순수한 물을 세정공정을 거친후 피세정물, 즉 웨이퍼 혹은 LCD기판상에 잔존하고 있는 수분을 건조시킬 필요가 있다.

종래에는 이러한 건조장치로 주로 원심 분리방식인 회전식 건조기를 주로 이용하였으나 반도체의 기억용량이 증대됨에 따라 회로의 선폭이 좁아짐과 동시에 깊이가 깊어지고, LCD기판의 크기가 대형화함에 따라 종래의 원심분리방식으로는 건조의 한계점에 도달하여 불량율 증가로 인한 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은, 유기용제의 일종인 이소프로필 알콜의 특성을 이용하여 알콜의 증기를 짧은 시간내에 대량으로 발생시킨 후 공정 챔버로 이동시켜 피세절물의 상부로부터 분무시켜 피세정물에 잔존하고 있는 수분을 건조시킬 수 있는 이소프로필 알콜 증기건조기를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 생산성을 증가시킴과 동시에 공정이 이루어지는 공정챔버내에 별도의 부속품이 존재하지 않기 때문에 먼지관리가 용이하며, 공정의 천적인 먼지를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 안정도를 향상시킨 이소프로필 알콜 증기건조기를 제공하는데 있다.

진술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 이소프로필 알콜 증기건조기는, 외부로부터 공급되는 이소프로필 알콜 용액을 수용하고, 상기 이소프로필 알콜용액면 상부에 질소가스 송풍기가 설치되며 외측하부면이 전열성의 보호판으로 둘러싸여진 통형상으로 된 증기발생챔버와 상기 증기챔버의 하부에 설치되어 상기 증기발생챔버내에 수용된 이소프로필 알콜용액을 비점이하의 온도로 가열하기 위한 가열수단과 상기 증기발생챔버와 증기 및 가열질소 가스도관에 의하여 연통되며, 내부에 다수의 관통홀이 형성된 분무판이 설치된 덮개판과, 내부에 피세정물을 고정시킬 수 있는 홀더가 설치되는 본체로 이루어진 공정챔버와 상기 증기발생챔버내에 설치된 질소가스 송풍기와 상기 증기발생챔버의 증기 및 가열질소가스도관에 가열질소가스를 선택적으로 공급하기 위한 가열질소 가스공급수단과 상기 공정챔버의 본체하부와 배수관을 통하여 연통되며, 상기 공정챔버로 부터 배출된 혼합물을 일정 온도이하로 강하시켜 외부로 배출하는 배수통과 상기 증기발생챔버와 배수관을 통하여 연통되게 설치되며 상기 증기발생챔버내의 이소프로필 알콜용액을 일정온도이하로 강하시켜 회수하는 긴급배수통으로 이루어져 있다. 또한, 상기 증기발생챔버, 공정챔버, 그리고 증기 및 가열질소 가스도관은 상기 증기발생챔버에서 발생된 증기가 이동중 응축되는 것을 방지하기 위하여 외측이 가온재로 둘러싸여 지는 것이 바람직하다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 이소프로필 알콜증기건조기의 정면도를 나타내며, 제2,3,4도는 본 고안에 따른 이소프로필 알콜증기건조기의 좌,우측면도 및 평면도를 각각 나타낸다.

도면을 참조하며, 참조번호3은 이소프로필 알콜용액을 히터로 가열하여 알콜의 증기를 발생시키는 증기발생챔버를 도시하는 것으로, 상기 증기발생챔버(3)는 유리의 일종인 쿼츠로 된 독립된 통형상으로 후벽 일측에 외부 저장탱크로부터 이소프로필 알콜용액을 공급하는 공급관(2)이 설치되고, 상기 공급관(2)의 하부에 이소프로필 알콜용액을 배출하기 위한 배수관(20)이 설치되어 잇다. 상기 배수관(20)은 긴급배수통(21)과 연결되고, 이러한 긴급배수통(21)은 제2도에 도시된 바와 같이, 내벽면상에 냉각수관(22)이 설치되어 긴급배수통(21)으로 모여진 이소프로필 알콜용액을 상온으로 떨어뜨린후 외부로 배수시키게된다. 또한, 상기 증기발생챔버(3)의 전,후,좌,우,상,상부 외부면은 히터를 설치한 상태에서 보온재가 장착된 구조로 되어, 상기 증기 발생챔버(3)를 외부에서 가온 시킬 수 있도록 되어 있고, 상기 증기발생챔버(3)내에는 이소프로필 알콜용액면 상부에 환형의 질소가스 송풍기(8)가 설치되어 있다. 상기 증기발생챔버(3)의 외측하부면은 전열성의 보호박스인 스테인레스 스틸박스(19)로 감싸는 구조로 되어, 장비의 조작실수나 낙하물에 의하여 상기 증기발생챔버(3)가 깨어질 경우에도 이소프로필 알콜용액이 상기 스테인레스 스틸박스에 담겨져 하부의 히터로 흘러내림을 방지할 수 있다.

제1도를 참조하면, 상기 증기발생챔버(3)의 하부에는 증기발생챔버(3)내의 이소프로필 알콜용액을 비점이하로 가열하개 위한 외부가열 수단으로 히터(4)가 독립된 구조로 별개로 설치되고, 상기 히터(4)와 증기발생챔버(3)는 스테인레스 스틸판으로 된 외장 케이싱(18)의 저면판(18a)상에 설치된다. 상기 증기발생챔버(3)내의 질소가스 송풍기(8)는 질소가스도관(5a)에 의하여 상기 증기발생챔버(3)와 측격벽(18b)으로 구획되게 설치된 가열질소 가스발생기(7)와 연결되어 있다. 따라서, 상기 가열질소 가스발생기(7)에서 뜨거운 질소가스를 질소가스도관(5a)을 통하여 질소가스 송풍기(8)로 보내면, 뜨거운 질소가스에 의하여 증기발생챔버(3)내에서 발생된 이소프로필 알콜증기를 증기 및 가열질소 가스도관(5)을 통하여 후술하는 공정챔버(6)내로 이동시킬수 있게 된다. 또한 상기 질소가스도관(5a)은 상기 공정챔버(6)의 상부와 연통되는 증기 및 가열질소 가스도관(5)과 접속되며, 상기 질소가스도관(5a)에는 도면에 미도시된 체크벨브가 설치되어 가열질소 가스발생기(7)에서 발생된 가열질소가스를 증기 및 가열질소 가스도관(5)과 질소가스 송풍기(8)에 선택적으로 공급하게 된다.

참조번호6은, 피세정물에 부착되어 있는 각종 오염물질 및 수분을 이소프로필 알콜의 증기와 반응시켜 제거함과 동시에 완벽한 건조를 수행하는 공정챔버를 도시한 것으로, 상기 공정챔버(6)는 상기 증기발생챔버(3)의 상부에 설치되며 스테인레스 스틸판의 중앙격벽(18c)에 의하여 서로 격리되어 있다. 상기 공정챔버(6)는 본체(6b)와 덮개판(6a)으로 이루어진 통형으로, 상기 덮개판(6a)은 증기 및 질소가스도관(5)에 의하여 증기발생챔버(3)와 연통됨과 동시에 질소가스도관(5a)에 의하여 가열질소 가스발생기(7)와 연통되어 있다. 또한 상기 덮개판(6a)내에는 증기발생챔버(3)로부터 공급된 증기 및 가열질소를 공정챔버(6)내로 분무하기 위하여 다수의 관통홀(10)이 형성된 분무판(9)이 설치되어 있다. 상기 분무판(9)은 본 고안의 실시예에 있어서는 수평판으로 되어 있으나, 더욱 바람직하게는 블록원형으로도 될 수 있다. 상기 덮개판(6a)은 공기 실린더(24)에 의하여 개폐가 가능한 구조로 되어 있으며, 또한 상기 덮개판(6a)과 본체(6b)사이에는 오링(25)을 설치하여 폐쇄시 본체(6b)내부를 완벽하게 밀폐시켜 증기 및 가열질소가스가 공정챔버(6)의 외부로 누설되는 것을 효과적으로 차단시킬 수 있게 된다.

다수의 피세정물을 고정시킬 수 있는 홀더(11)가 설치되는 공정챔버(6)의 본체(6b)의 저면은 혼합물 배수관(13)을 통하여 배수통(14)과 연통되는 구조로 되어 있다. 또한 통형상의 상기 공정챔버(6)의 외부 및 증기 및 가열질소 가스도관(5, 5a)의 외부는 모두 상기 증기발생챔버(3)와 동일하게 히터를 설치하여 증기가 응축되는 것을 방지하며, 이 히터의 열원의 하락을 방지하고자 보온재로 보온을 하여 준다.

상기 공정챔버(6)와 배수관(130을 통하여 연통되며 중앙격벽(18c)으로 구획된 배수통(14)은 공정챔버(6)냉서 이소프로필 알콜증기와 피세정물(12)상에 잔류하고 있는 수분과 반응하여 형성된 혼합물이 공정챔버(6)의 하부에 위치한 배수관(13)을 통하여 모여지게 되며, 이러한 배수통(14)의 측벽에는 다수의 냉각수관(15)이 설치되어 뜨거운 혼합물의 온도를 상온으로 떨어뜨린후 배수통(14)하부에 위치한 배수관(16)을 통하여 외부로 배출시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공정챔버(6)의 덮개판(6a)을 공기 실린더(24)에 의하여 개방시킨 상태에서 피세정물이 공정챔버(6)내로 반입되어 홀더(11)에 안착이 된후 덮개판(6a)을 닫은 상태에서 공정이 시작되게 된다.

즉, 유기용제의 일종인 이소프로필 알콜을 외부 정장탱크에서 이소프로필 알콜의 공급관(2)을 통하여 알콜증기발생챔버(3)의 밑면에 공급하고, 증기발생챔버(3)의 하부에 위치한 히터(4)에서 이소프로필 알콜의 비점이하의 온도로 열을 가하게 된다. 이때 가열온도가 이소프로필 알콜용액의 비점이하의 온도로 가열하기 때문에 이소프로필 알콜용액 자체에 함유되어 있는 각종 오염원(각종 금속이온류)이 증기화 되는 것을 방지하였으므로 반도체나 LCD 공정에서 천적인 각종 오염원(각종 금속이온류 및 먼지류)의 발생을 억제하여 제품의 불량율을 극소화할 수 있다.

이에따라, 증기발생챔버(3)내에 있는 이소프로필 알콜이 증기화하여 알콜의 증기가 발생되며, 이때 발생된 증기는 그 자체로는 증기 및 가열질소 가스도관(5)을 통하여 공정챔버(6)로 이동을 하지 못한다.

이 발생된 증기를 공정챔버(6)로 이동시키기 위하여, 가열질소 가스발생기(7)로부터 공급받은 질소가스를 증기발생챔버(3)의 내부 알콜 용액면 상부에 위치한 질소가스 송풍기(8)로 보내면, 또거운 질소가스에 의하여 이소프로필 알콜의 증기가 추가로 다량 발생됨과 동시에 질소가스의 기포가 이미 발생된 이소프로필 알콜의 증기 및 추가로 발생된 알콜의 증기를 증기 및 가열질소 가스도관(5)으로 이동시켜, 공정챔버(6)의 상부에 위치하고 잇는 덮개판(6a)의 상부에서 분무판(9)을 통하여 본체(6b)내로 분무가 된다.

공정챔버(6)로 이동되어진 이소프로필 알콜의 증기는, 화공약품 및 순수세정을 완료하고, 젖은 상태로 피세정물 홀더(11)에 안착되어 있는 피세정물(12)상의 수분과 상부로부터 반응하여 새로운 혼합물을 형성하게 된다.

한편, 이 혼합물에는 각종 오염물질과 수분이 혼합되어 있기 때문에 가능하면 빠른 시간내에 공정챔버(6)로부터 외부로 배수과 되어야만 한다. 이 혼합물은 공정챔버(6) 하부에 있는 배수관(13)을 통하여 배수통(14)으로 모여지게 되며, 이 배수통(14)에 모여진 혼합물의 온도는 약 80도 정도로 뜨겁기 때문에 배수통(14)에 설치되어 있는 냉각수관(15)을 통하여 흐르는 냉각수에 의하여 배수통(14)내에 모여진 혼합물의 온도를 상온으로 떨어뜨린후 배수통(14)하부에 위치한 배수관(16)을 통하여 외부로 배출시킨다. 한편, 공정챔버(6)내에 있는 피세정물(12)상의 잔류수분과 알콜증기가 피세정물(12)의 상부로부터 하부까지 모두 반응하여 화학반응이 완료되어 배수통(14)으로 모두 배수가 된후에는 공정챔버(6)내에는 순수한 알콜의 증기입자만이 남아 있게 된다. 이 알콜의 증기입자를 외부로 배출시켜야만 피세정물(12)이 완벽하게 건조가 되기 때문에, 이를 위하여 가열질소 가스발생기(7)에서 발생된 뜨거운 질소가스를 질소가스도관(5a)상에 설치된 도면에 도시하지 않은 체크벨브에 의하여 증기발생챔버(3)의 이소프로필 알콜용액면 상부에 있는 질소가스 송풍기(8)로의 공급을 차단하게 된다. 대신 순수한 가열질소 가스를 질소가스도관(5a)과 이와 연결된 증기 및 질소가스도관(5)으로 공급하여 공정챔버(6)의 상부에 위치하고 있는 공정챔버(6)의 덮개판(6a) 상부에서 내부의 분무판(9)의 관통홀(10)을 통하여 공정챔버(6)의 본체(6b)내로 분무를 시켜준다.

그러면, 공급된 순수한 질소가스에 의햐여 공정챔버(6)내에 있는 알콜증기입자와 피세정물 및 피세정물홀더(11)에 잔류하고 있는 알콜의 증기입자 모두가 공정챔버(6)하부에 있는 배수관(13)을 통하여 역시 배수통(14)으로 모여지게 된다. 상기 배수통(14)에는 냉각수관(15)내부를 계속 흐르고 있는 냉각수가 있기 때문에 배수통(14)으로 유입된 알콜의 증기는 즉시 응축이 되어서, 이소프로필 알콜용액으로 환원이 되어 배수통(14) 밑으로 흐르게 된다. 이러한 과정을 모두 거치고 나면 공정챔버(6)내에 있는 피세정물의 각종 오염물질 제거 및 건조가 완벽하게 완료되는 것이다.

또한, 증기발생챔버(3)내에 있는 이소프로필 알콜용액을 배수시켜야 할 경우, 즉시 배수시킬 수 있도록 증기발생챔버(3) 하부에 배수관(20)을 설치하여 이 관을 통해서 긴급배수통(21)으로 배수될 수 있다. 또한, 상기 긴급배수통(21)에도 배수통(14)과 마찬가지로 냉각수관(22)이 설치되어 있으므로 냉각수를 계속 흐르게 함으로써 긴급배수통(21)에 모여진 이소프로필 알콜용액의 온도를 상온으로 떨어뜨린후 외부로 배수시키게 된다.

이상에서와 같은 본 고안에 의하면, 반도체나 LCD공정에서 불량율 절감으로 인한 수율향상은 물론 생산성향상으로 인한 원가절감을 기할수 있고, 가열히터가 위치하고 있는 증기발생챔버부위와 기타 다른 부품과는 스테인레스 스틸판으로 격리되어 있기 때문에 장치의 안전성을 증대시킨 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 외부로부터 공급되는 이소프로필 알콜용액을 수용하고, 상기 이소프로필 알콜용액면 상부에 질소가스 송풍기가 설치되며 외측하부면이 전열성의 보호판으로 둘러싸여진 통형상으로된 증기발생챔버와 상기 증기발생챔버의 하부에 설치되어 상기 증기발생챔버내에 수용된 이소프로필 알콜용액을 비점이하의 온도로 가열하기 위한 가역수단과 상기 증기발생챔버와 증기 및 가열질소 가스도관에 의하여 연통되며, 내부에 다수의 관통홀이 형성된 분무판이 설치된 덮개판과 내부에 피세정물을 고정시킬 수 있는 홀더가 설치되는 본체로 이루어진 공정챔버와 상기 증기발생챔버내에 설치된 질소가스 송풍기와, 상기 증기 및 가열질소 가스도관을 통하여 상기 공정챔버에 가열질소가스를 선택적으로 공급하기 위한 가열질소가스 공급수단과 상기 공정챔버의 본체하부와 배수관을 통하여 연통되며, 상기 공정챔버로부터 배출된 혼합물을 일정온도이하로 강하시켜 외부로 배출하는 배수통과 상기 증기발생챔버와 배수관을 통하여 연통되게 설치되며 상기 증기발생챔버내의 이소프로필 알콜을 일정 온도이하로 강하시켜 회수하는 긴급배수통을 포함하는 것을 특징으로 하는 이소프로필 알콜 증기건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 증기발생챔버, 공정챔버 그리고 증기 및 가열질소 가스도관은 상기 증기발생챔버에서 발생된 증기가 이동중 응축되는 것을 방지하기 위하여 외측이 가온재로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 이소프로필 알콜 증기건조기.