KR101021062B1 - Slit Nozzle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬릿 노즐에 관한 것으로 기판의 표면을 균일하게 세정할 수 있도록 하며, 내부에 공기층을 형성시키지 않는 슬릿 노즐을 제공함에 있다. 이에 슬릿 노즐은 유체를 공급하는 공급관, 및 상기 유체를 토출하는 노즐부를 구비하며 상기 유체를 상기 노즐부 방향으로 가이드하는 슬릿을 포함한다.The present invention relates to a slit nozzle and to provide a slit nozzle that can uniformly clean the surface of the substrate, and does not form an air layer therein. The slit nozzle includes a supply pipe for supplying a fluid, and a slit having a nozzle part for discharging the fluid and guiding the fluid toward the nozzle part.

세척, 습식처리, 세정, 노즐 Wash, Wet, Wash, Nozzle

Description

슬릿 노즐 {Slit Nozzle}Slit Nozzle

본 발명은 기판의 세정 작업시 유체를 분사하는 슬릿 노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체를 균일하게 분사하기 위해 내부에 공기층이 형성되는 것을 방지하는 슬릿 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a slit nozzle for injecting a fluid during the cleaning operation of the substrate, and more particularly to a slit nozzle for preventing the formation of an air layer therein to uniformly eject the fluid.

액정표시기용 유리기판이나 포토마스크용 유리기판, 프린트 배선기판, 반도체 웨이퍼 등의 기판은 그 표면에 먼지, 기름, 미생물에 의해 발생된 유지 등의 불순물이 오염되어 있다. 이러한 불순물들이 기판에 국부적으로 오염되어 있거나 얇은 레이어를 이루고 있으면 기판에 인쇄되는 회로를 망가트리거나 도막 처리시 접착성을 나쁘게 하므로 디스플레이 디바이스나 정밀 전자 산업, 플라스틱 산업에는 표면을 세정할 필요가 있다. 대부분의 기판은 비친수성이어서 접착성 불량 등을 발생시킨다. 이에 제조공정에서는 기판의 표면에 소정의 처리액이 공급되어 기판에 각종의 습식표면처리가 행해진다. 이러한 습식표면처리의 예를 들면 세정장치에 의해 순수 등의 세정액을 기판의 표면에 공급하여 기판의 표면을 세정하는 세정처리가 있다.Substrates such as glass substrates for liquid crystal displays, glass substrates for photomasks, printed wiring boards, and semiconductor wafers are contaminated with impurities such as fats and oils generated by dust, oil, and microorganisms on their surfaces. If these impurities are contaminated locally or formed in a thin layer, the circuits printed on the substrate may be broken or badly adhered to the coating process. Therefore, the display device, the precision electronics industry, and the plastics industry need to clean the surface. Most substrates are non-hydrophilic, resulting in poor adhesion and the like. In the manufacturing process, a predetermined treatment liquid is supplied to the surface of the substrate, and various wet surface treatments are performed on the substrate. An example of such a wet surface treatment is a cleaning treatment in which a cleaning apparatus such as pure water is supplied to the surface of the substrate by a cleaning apparatus to clean the surface of the substrate.

이러한 세정처리시 세정액을 기판의 표면에 분사하는 노즐은 세정액이 기판 의 표면에 골고루 균일하게 분사할 수 있어야 한다. 노즐 내부에 기포가 발생하면 세정액이 불균일하게 분사될 수 있어, 기포가 발생되지 않는 노즐이 필요하다.In this cleaning process, the nozzle for spraying the cleaning liquid onto the surface of the substrate should be able to spray the cleaning liquid evenly over the surface of the substrate. If bubbles are generated inside the nozzle, the cleaning liquid may be unevenly sprayed, and a nozzle in which bubbles are not generated is required.

따라서 본 발명의 목적은, 기판의 표면을 균일하게 세정할 수 있도록 하며, 내부에 공기층을 형성시키지 않는 슬릿 노즐을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a slit nozzle capable of uniformly cleaning the surface of a substrate and not forming an air layer therein.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬릿 노즐은, 유체를 공급하는 공급관, 및 상기 유체를 토출하는 노즐부를 구비하며 상기 유체를 상기 노즐부 방향으로 가이드하는 슬릿을 포함한다.The slit nozzle according to the present invention for achieving the above object includes a supply pipe for supplying a fluid, and a slit having a nozzle portion for discharging the fluid and for guiding the fluid toward the nozzle portion.

본 발명에 따르면, 유체가 토출되는 방향의 역방향으로 흐르는 것을 방지하며 이로 인해 슬릿 노즐 내부에 공기층이 형성되지 않는다. 유체만 흐르게 되므로 분사시 균일성이 향상된다.According to the present invention, the fluid is prevented from flowing in the reverse direction of the discharge direction, and thus no air layer is formed inside the slit nozzle. Since only fluid flows, uniformity is improved during injection.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슬릿 노즐의 사시도이고, 도 2는 도 1의 슬릿의 다른 형상을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view of a slit nozzle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing another shape of the slit of FIG.

본 실시예에 따른 슬릿 노즐은 공급관(100)과 슬릿(200)을 포함한다.The slit nozzle according to the present embodiment includes a supply pipe 100 and the slit 200.

공급관(100)은 유체 저장 탱크(미도시)에서 세정액 등의 유체를 슬릿(200)에 공급한다. 공급관(100)은 속이 빈 기둥의 형상으로, 원통형이거나 사각기둥 등이 형상을 가질 수 있다.The supply pipe 100 supplies a fluid such as a cleaning liquid to the slit 200 in a fluid storage tank (not shown). The supply pipe 100 has a hollow pillar shape and may have a cylindrical or square pillar shape.

슬릿(200)은 공급관(100)으로부터 유체를 공급 받아, 공급 받은 유체를 일정 방향으로 가이드 한다. 슬릿(200)은 유체를 토출(분사)하는 노즐부(210)를 구비하며 유체를 노즐부(210) 방향으로 가이드 한다. 유체를 노즐부(210) 방향으로 가이드 하기 위해 슬릿(200)은 유체가 일정 범위의 각도로 인도될 수 있는 형상을 갖는다. 일정 범위의 각도(θ)는 유체의 분사 방향을 기준으로 0도 보다 크고 90도 보다 작아야 유체가 노즐부(210) 방향으로만 이동하게 된다. 이러한 형상의 예를 들면, 도 1과 같이 삼각형 형상을 갖거나 도 2와 같이 반원 형상(205)을 가질 수 있다.The slit 200 receives the fluid from the supply pipe 100 and guides the supplied fluid in a predetermined direction. The slit 200 includes a nozzle portion 210 for discharging (injecting) the fluid and guides the fluid toward the nozzle portion 210. In order to guide the fluid toward the nozzle unit 210, the slit 200 has a shape in which the fluid can be guided at a range of angles. The angle θ of a predetermined range is greater than 0 degrees and less than 90 degrees based on the injection direction of the fluid so that the fluid moves only in the direction of the nozzle unit 210. For example, the shape may have a triangular shape as shown in FIG. 1, or may have a semicircular shape 205 as shown in FIG. 2.

슬릿(200)은 유체를 노즐부(210) 방향으로 가이드 하기 위해 슬릿(200)의 일 측에서 공급관(100)과 결합한다. 즉 공급관(100)과 결합하는 부위는 노즐부(210)에서 제일 먼 곳이다. 이에 의해 공급관(100)으로부터 공급된 유체가 노즐부(210) 방향의 반대 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 즉 유체가 개구부인 노즐부(210) 방향을 향해서만 이동되어 분사되므로 정체되는 유체가 존재하지 않아 슬릿(200) 내부에 공기층이나 기포가 생기는 것을 방지한다.The slit 200 is coupled to the supply pipe 100 on one side of the slit 200 to guide the fluid toward the nozzle unit 210. That is, the portion that is coupled with the supply pipe 100 is the farthest from the nozzle portion (210). Thereby, the fluid supplied from the supply pipe 100 is prevented from moving in the direction opposite to the nozzle part 210 direction. That is, since the fluid moves and is sprayed only toward the direction of the nozzle unit 210, which is an opening, the stagnant fluid does not exist to prevent the formation of air layers or bubbles inside the slit 200.

노즐부(210)는 가늘고 긴 개구부를 구비하며, 상기 개구부를 통해 유체를 길이 방향과 수직한 방향으로 분사한다. 균일한 분사를 위해 노즐부(210)의 단면은 직사각형인 것이 바람직하다.The nozzle unit 210 has an elongated opening, and injects fluid in a direction perpendicular to the longitudinal direction through the opening. For uniform spraying, the cross section of the nozzle unit 210 is preferably rectangular.

유체의 이동 속도에 따라 슬릿(200) 내부에 공기층이나 기포가 생기는 정도가 달라진다. 유체의 이동 속도는 슬릿(200)에 공급되는 유체의 공급 속도(V1)와 노즐부(210)에서 분사되는 유체의 분사 속도(V2)가 측정하기 편하며, 유체 공급 속 도(V1)와 유체 분사 속도(V2)의 적정 비(R)에 따라 유체의 분사 균일도가 달라진다. 이는 기판의 이동 속도나 기판의 성질, 세정액의 성분 등에 따라 유체의 분사 균일성이 달라지기 때문에, 실험 등으로 유체 공급 속도(V1)와 유체 분사 속도(V2)의 적정 비(R)를 정한다.The degree to which the air layer or bubbles are generated inside the slit 200 varies according to the moving speed of the fluid. The moving speed of the fluid is easy to measure the supply speed (V1) of the fluid supplied to the slit 200 and the injection speed (V2) of the fluid injected from the nozzle unit 210, the fluid supply speed (V1) and the fluid The injection uniformity of the fluid varies depending on the proper ratio R of the injection speed V2. Since the spray uniformity of the fluid varies depending on the moving speed of the substrate, the properties of the substrate, the components of the cleaning liquid, and the like, an appropriate ratio R of the fluid supply speed V1 and the fluid ejection speed V2 is determined by an experiment or the like.

실험 등에 의해 상기 적정 비(R)가 정해지면 노즐부(210) 단면의 두께(d)가 정해진다. 실험에 의하면 유체 분사 속도(V2)의 유체 공급 속도(V1)에 대한 속도의 적정 비(R=V2/V1)는 0 보다 크고 15 이하인 값이 나온다. 유체의 압축이나 팽창률이 작은 값이면, 유체의 분사 속도(V2)와 노즐부(210)의 단면적의 곱(S2)은 공급관(100)에서의 유체 공급 속도(V1)와 공급관(100)의 단면적(S1)의 곱과 같다고 볼 수 있다. 즉 아래 수학식 1이 성립된다.When the appropriate ratio R is determined by an experiment or the like, the thickness d of the cross section of the nozzle unit 210 is determined. Experiments have shown that the proper ratio (R = V2 / V1) of the velocity to the fluid supply velocity V1 of the fluid injection velocity V2 is greater than zero and less than 15. When the compression or expansion rate of the fluid is a small value, the product S2 of the injection speed V2 of the fluid and the cross-sectional area of the nozzle unit 210 is the cross-sectional area of the fluid supply speed V1 and the supply pipe 100 in the supply pipe 100. It can be regarded as the product of (S1). That is, Equation 1 below is established.

Figure 112008089631616-pat00001
Figure 112008089631616-pat00001

유체가 공급관(100)에 일정하게 공급되면 유체 공급 속도(V1)는 일정한 값을 가진다. 이에 상기 적정 비(R)에 따라 유체 분사 속도(V2)도 정해 진다. 상기 적정 비(R)를 상기 실험값 중 15로 설정하면, 유체 분사 속도(V2)는 유체 공급 속도(V1)의 15배 값을 가진다. 공급관(100)의 단면적(S1)도 일정한 값을 갖는다. 노즐부(210)의 단면적(S2)의 길이는 유체의 균일한 분사를 위해 기판의 폭과 동일한 값을 가진다. 위 수학식 1에서 유체 분사 속도(V2), 유체 공급 속도(V1), 및 공급관(100)의 단면적(S1)을 알고 있으므로, 노즐부(210)의 단면적(S2)이 결정된다. 노 즐부(210) 단면의 길이를 알고 있으므로 노즐부(210) 단면의 폭(d)을 정할 수 있다When the fluid is constantly supplied to the supply pipe 100, the fluid supply speed V1 has a constant value. Accordingly, the fluid injection speed V2 is also determined according to the appropriate ratio R. When the titration ratio R is set to 15 of the experimental values, the fluid injection speed V2 has a value 15 times the fluid supply speed V1. The cross-sectional area S1 of the supply pipe 100 also has a constant value. The length of the cross-sectional area S2 of the nozzle unit 210 has a value equal to the width of the substrate for uniform spraying of the fluid. Since the fluid injection speed V2, the fluid supply speed V1, and the cross-sectional area S1 of the supply pipe 100 are known in Equation 1, the cross-sectional area S2 of the nozzle unit 210 is determined. Since the length of the cross section of the nozzle section 210 is known, the width d of the cross section of the nozzle section 210 can be determined.

도 3은 본발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 노즐의 사시도이다.3 is a perspective view of a slit nozzle according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 슬릿 노즐은 공급관(105)과 슬릿(220)을 포함한다.The slit nozzle according to the present embodiment includes a supply pipe 105 and the slit 220.

공급관(105)은 유체 저장 탱크(미도시)에서 세정액 등의 유체를 슬릿(220)에 공급한다. 공급관(105)은 속이 빈 기둥의 형상으로, 원통형이거나 사각기둥 등이 형상을 가질 수 있다.The supply pipe 105 supplies fluid such as a cleaning liquid to the slit 220 in a fluid storage tank (not shown). The supply pipe 105 has a hollow pillar shape, and may have a cylindrical or square pillar shape.

슬릿(220)은 공급관(105)으로부터 유체를 공급 받아, 공급 받은 유체를 일정 방향으로 가이드 한다. 슬릿(220)은 유체를 토출하는 노즐부(230) 및 노즐부(230) 방향으로 폭이 일정한 연장부(240)를 구비한다. 유체는 폭이 일정한 연장부(240)를 통과하면서 균일성이 향상된다.The slit 220 receives the fluid from the supply pipe 105 and guides the supplied fluid in a predetermined direction. The slit 220 includes a nozzle portion 230 for discharging fluid and an extension portion 240 having a constant width in the direction of the nozzle portion 230. The fluid improves uniformity while passing through the constant extension 240.

도 4는 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 결합부를 나타내는 사시도이고, 도 5와 도 6은 결합부의 단면도이다. 도 1을 참조한다.4 is a perspective view illustrating a coupling part of the slit nozzle according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views of the coupling part. Please refer to Fig.

공급관(110)은 유체 저장 탱크(미도시)에서 세정액 등의 유체를 슬릿(300)에 공급한다. 공급관(110)은 속이 빈 기둥의 형상으로, 원통형이거나 사각기둥 등이 형상을 가질 수 있다.The supply pipe 110 supplies a fluid such as a cleaning liquid to the slit 300 in a fluid storage tank (not shown). The supply pipe 110 may have a hollow pillar shape, a cylindrical shape, or a square pillar shape.

슬릿(300)은 공급관(110)과 결합하는 결합부(350)를 구비하며 공급관(110)으로부터 유체를 공급 받아, 공급 받은 유체를 일정 방향으로 가이드 한다. 슬릿(300)은 유체를 토출하는 노즐부(310)를 구비하며 유체를 노즐부(310) 방향으로 가이드 한다. 유체를 노즐부(310) 방향으로 가이드 하기 위해 슬릿(300)은 유체가 일정 범위의 각도로 인도될 수 있는 형상을 갖는다.The slit 300 has a coupling portion 350 that is coupled to the supply pipe 110 and receives the fluid from the supply pipe 110 to guide the supplied fluid in a predetermined direction. The slit 300 has a nozzle portion 310 for discharging the fluid and guides the fluid toward the nozzle portion 310. In order to guide the fluid toward the nozzle unit 310, the slit 300 has a shape in which the fluid can be guided at a range of angles.

본 실시예에서 결합부(350)는 공급관(110)의 단면 내에 위치한다. 이로 인해 유체가 노즐부(310)의 역방향으로 흐르지 않게 되어 유체의 균일성이 높아진다.In this embodiment, the coupling part 350 is located in the cross section of the supply pipe 110. As a result, the fluid does not flow in the reverse direction of the nozzle unit 310, thereby increasing the uniformity of the fluid.

공급관(110)과 슬릿(300) 사이에 형성된 턱에 의한 유체의 와류를 감소하기 위해 상기 턱을 곡선 형상으로 할 수 있다. 이를 위해 도 6과 같이 슬릿(300)의 외측 모서리부(360)를 곡선 형상으로 할 수 있다.The jaw may be curved to reduce the vortex of the fluid caused by the jaw formed between the supply pipe 110 and the slit 300. To this end, as shown in FIG. 6, the outer edge portion 360 of the slit 300 may have a curved shape.

본 실시예에 의해 유체가 일정 범위의 방향성을 가지며, 슬릿 내부에 공기층이 형성되지 않아 유체의 균일성이 향상되어, 노즐부를 통한 분사시 유체가 기판을 균일하게 세척 및 습식표면처리를 할 수 있게 한다.According to the present embodiment, the fluid has a certain range of directionality, and an air layer is not formed inside the slit, thereby improving the uniformity of the fluid, so that the fluid can be uniformly washed and wet surface treated when sprayed through the nozzle part. do.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슬릿 노즐의 사시도,1 is a perspective view of a slit nozzle according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 슬릿의 다른 형상을 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing another shape of the slit of Figure 1,

도 3은 본발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 노즐의 사시도,3 is a perspective view of a slit nozzle according to another embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 결합부를 나타내는 사시도, 및Figure 4 is a perspective view showing a coupling portion of the slit nozzle according to the present invention, and

도 5와 도 6은 결합부의 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views of the coupling portion.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 공급관 200: 슬릿100: supply pipe 200: slit

210: 노즐부210: nozzle unit

Claims (5)

유체를 공급하는 공급관; 및A supply pipe for supplying a fluid; And 상기 공급관의 유체공급방향을 90도 변경하여 유체를 토출하는 노즐부를 구비하며, 상기 유체를 상기 노즐부 방향으로 가이드하는 슬릿을 포함하되,It includes a nozzle for discharging the fluid by changing the fluid supply direction of the supply pipe 90 degrees, and includes a slit for guiding the fluid in the direction of the nozzle, 상기 슬릿은 상기 공급관에 결합되는 결합부를 구비하고, 상기 결합부는 상기 공급관의 단면 내에 위치하여, 상기 유체가 노즐부측의 반대편으로 흐르는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐.The slit has a coupling portion coupled to the supply pipe, the coupling portion is located in the cross section of the supply pipe, characterized in that to prevent the fluid flowing to the opposite side of the nozzle portion side. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결합부를 기준으로 생기는 상기 공급관과 상기 슬릿의 턱은 곡선 형상인 슬릿 노즐.Slit nozzle of the supply pipe and the slit formed on the basis of the engaging portion is curved. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노즐부의 단면 두께는 유체 공급 속도와 유체 분사 속도의 기설정된 적정 비에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐.Slit nozzle, characterized in that the cross-sectional thickness of the nozzle portion is determined by a predetermined proper ratio of the fluid supply speed and the fluid injection speed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬릿은 노즐부 방향으로 폭이 일정한 연장부를 더 포함하는 슬릿 노즐.The slit further comprises a slit nozzle having a constant width in the direction of the nozzle portion.
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