KR101511018B1 - An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same - Google Patents

An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101511018B1
KR101511018B1 KR20130091317A KR20130091317A KR101511018B1 KR 101511018 B1 KR101511018 B1 KR 101511018B1 KR 20130091317 A KR20130091317 A KR 20130091317A KR 20130091317 A KR20130091317 A KR 20130091317A KR 101511018 B1 KR101511018 B1 KR 101511018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric element
ultrasonic cleaning
cooling fluid
housing
present
Prior art date
Application number
KR20130091317A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150015679A (en
Inventor
이양래
임의수
김현세
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR20130091317A priority Critical patent/KR101511018B1/en
Publication of KR20150015679A publication Critical patent/KR20150015679A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101511018B1 publication Critical patent/KR101511018B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H01L21/02065—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers the processing being a planarization of insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H01L21/02074—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a planarization of conductive layers

Abstract

본 발명에 따른 초음파 세정 장치는 하면이 피세정물에 대향하도록 구비되고, 내부로 냉각유체가 유입되기 위한 냉각유체유입구와, 내부에 유입된 냉각유체가 배출되기 위한 냉각유체배출구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 수납되는 제1전달체와, 상기 제1전달체의 상면에 각각 경사지게 설치되며 초음파를 발생시키느 제1압전소자 및 제2압전소자와, 상면이 상기 하우징의 하면에 밀착 고정되면서 상기 제1전달체의 하면과 결합되는 제2전달체를 포함하며, 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각유체에 의해 냉각되는 진동자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 초음파 세정 시스템은 초음파 세정 장치; 및 피세정물에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention includes a housing having a lower surface opposed to an object to be cleaned and having a cooling fluid inlet for allowing a cooling fluid to flow therein and a cooling fluid outlet for discharging the cooling fluid introduced therein; A first piezoelectric element and a second piezoelectric element provided on the upper surface of the first piezoelectric element to generate ultrasonic waves, the upper surface of the first piezoelectric element and the lower surface of the piezoelectric element being fixed to the lower surface of the housing, And a second transducer coupled to a lower surface of the first transporter, the transducer being cooled by a cooling fluid flowing into the interior of the housing.
The ultrasonic cleaning system according to the present invention may further comprise: an ultrasonic cleaning device; And a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the object to be cleaned.

Description

초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템{An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same}[0001] The present invention relates to an ultrasonic cleaning apparatus and an ultrasonic cleaning apparatus using the same,

본 발명은 초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultrasonic cleaning apparatus and a cleaning system using the same.

일반적으로 반도체 제조 장치에서 연마설비는 화학적 작용과 기계적 작용을 이용하여 웨이퍼의 표면이 연마되게 함으로써 평탄화하는 방식을 사용하며, 이를 통상 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, 일명 약칭해서 CMP라고도 함)라고 한다.Generally, in a semiconductor manufacturing apparatus, a polishing apparatus uses a chemical action and a mechanical action to planarize the surface of the wafer by polishing the surface, which is commonly referred to as chemical mechanical polishing (CMP) .

반도체 분야에서 미세한 선폭의 회로선들을 다단층의 고밀도로 집적시켜 반도체 소자를 제조하는 것이 요구되며, 이러한 고집적도의 반도체 소자 제조를 위해서는 그에 상응하는 고도의 표면 평탄화를 이루어낼 수 있는 연마기술이 필요하다.In the field of semiconductors, it is required to fabricate a semiconductor device by integrating circuit lines of a fine line width at a high density of multiple faults. In order to manufacture such a highly integrated semiconductor device, a polishing technique capable of achieving a correspondingly high surface planarization is required Do.

이러한 고집적 반도체 소자 제조를 위한 미크론 단위(약 1㎛ 이하)의 초정밀 표면연마를 이루어내기 위해서는 기계적인 표면 연마만으로는 한계가 있으므로 현재는 화학적 연마와 기계적 연마를 병행토록 하는 화학적 기계적 연마가 주로 이용되고 있다.In order to achieve such an ultra-precise surface polishing of a micron unit (about 1 탆 or less) for the manufacture of such a highly integrated semiconductor device, there is a limitation only by mechanical surface polishing, and therefore, chemical mechanical polishing is used mainly for chemical polishing and mechanical polishing at the present time .

웨이퍼의 평탄화는 폴리싱 헤드에서의 진공압에 의해 웨이퍼의 비연마면을 흡착하고, 연마면은 연마 패드에 면접촉되도록 한 상태에서 연마 패드와 폴리싱 헤드를 동시에 회전시키도록 하는 것이다.The planarization of the wafer causes the non-polished surface of the wafer to be adsorbed by the vacuum pressure in the polishing head, and the polishing pad and the polishing head are simultaneously rotated while the polished surface is in surface contact with the polishing pad.

이 때, 연마 패드와 웨이퍼의 연마면 사이로는 슬러리(slury)가 동시에 공급되게 함으로써 기계적인 연마와 함께 화학적인 연마가 이루어지도록 하는 것이다.At this time, a slurry is supplied simultaneously between the polishing pad and the polishing surface of the wafer, thereby performing chemical polishing together with mechanical polishing.

기계적 마찰과 슬러리를 이용하여 화학적 기계적 연마가 수행되도록 한 다음에는 연속적으로 후속의 웨이퍼를 연마할 수 있도록 연마 패드에 잔류하는 슬러리를 제거하는 세정을 수행한다.After the chemical mechanical polishing is performed using the mechanical friction and slurry, cleaning is performed to remove the slurry remaining on the polishing pad so that the subsequent wafer can be continuously polished.

웨이퍼의 세정은 웨이퍼를 세정액에 투입하였다가 배출하는 방식이 주로 사용되었으나, 최근에는 웨이퍼를 세정액에 투입한 후, 세정액에 초음파를 인가하여 세정 효율을 높이는 초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템이 이용되고 있다.In recent years, an ultrasonic cleaning apparatus and a cleaning system using the ultrasonic cleaning apparatus are used, in which wafers are put into a cleaning liquid and then ultrasonic waves are applied to the cleaning liquid to increase cleaning efficiency have.

이 때, 초음파를 이용한 세정은 입자 가속도와 초음파의 캐비테이션(cavitation) 현상에 의해 이루어진다.At this time, ultrasonic cleaning is performed by particle acceleration and ultrasonic cavitation phenomenon.

이러한 캐비테이션 현상은 초음파가 용액 중에 전달될 때 초음파의 압력에 의해 마이크로미터(㎛) 크기이하이면서 내부가 진공상태인 미세한 기포가 생성된 후 폭발하면서 소멸되는 현상이 빠르게 반복되는 것을 의미하는데 캐비테이션 현상에 의해 발생된 기포가 폭발할 때 순간적으로 강한 충격파가 발생될 뿐만 아니라 높은 압력과 고온을 동반한다.This cavitation phenomenon means that when ultrasonic waves are transferred into a solution, micro-bubbles having a size of micrometers (탆) or less and a vacuum state are generated by the pressure of the ultrasonic waves, When the bubbles generated by the explosion are generated, strong shock waves are instantly generated, and high pressure and high temperature are accompanied.

상기와 같이 캐비테이션 현상에 의해 발생되는 충격파에 의해서 반도체 기판에 형성되어 있는 패턴의 깊숙한 곳까지 단시간 내에 세정이 이루어지도록 하는 것이 초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템이다.The ultrasonic cleaning device and the cleaning system using the ultrasonic cleaning device can clean the deep portion of the pattern formed on the semiconductor substrate by the shock wave generated by the cavitation phenomenon in a short time.

그런데, 초음파 세정 장치는 매엽식에 있어서, 피세정물을 세정하면서 피세정물에 전달된 초음파 중 반사된 반사파에 의해 진동자의 임피던스 특성이 변화하게 된다.
However, in the ultrasonic cleaning device, the impedance characteristic of the vibrator is changed by the reflected wave reflected from the ultrasonic wave transmitted to the object to be cleaned while cleaning the object to be cleaned.

도 1은 통상적인 상태의 진동자의 임피던스 특성과 피세정물을 세정하면서 변화되는 진동자의 임피던스 특성을 나타낸 그래프이다. 여기에서 도 1에 도시된 A는 통상적인 상태의 진동자의 임피던스 특성 변화를 나타낸 그래프이고, 도 1에 도시된 B는 피세정물을 세정하는 상태에서 변화되는 진동자의 임피던스 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the impedance characteristics of a vibrator in a normal state and the impedance characteristics of a vibrator changed while cleaning the object to be cleaned. 1 is a graph showing changes in impedance characteristics of a vibrator in a normal state, and B in FIG. 1 is a graph showing impedance characteristics of a vibrator changed in a state of cleaning the object to be cleaned.

도 1에 도시된 바와 같이, 진동자는 피세정물을 세정하면서 피세정물에 전달된 초음파 중 반사된 반사파에 의해, 임피던스의 특성이 변하거나 세정성능이 저하되는 문제점이 있다.As shown in FIG. 1, the vibrator has a problem in that the characteristic of the impedance is changed or the cleaning performance is deteriorated by the reflected wave reflected from the ultrasonic wave transmitted to the object to be cleaned while cleaning the object to be cleaned.

이와 관련된 기술로서, KR 2005-0051907 A1은 2개의 진동로드 중 하나의 단부가 초음파의 진폭 대비 응력의 절대값이 최대 또는 최소가 되는 길이조건을 갖도록 구성하고, 상기 단부에 다른 진동로드를 수직/조합하여 종파모드 대비 횡파모드로 진동하는 구조인 것이 특징이다. 또한 이러한 진동로드의 조합구조를 반도체 웨이퍼 또는 LCD 패널의 초음파 세정에 적용하기 위해 거치대 및 구동수단을 구비하고, 대응하는 진동로드가 반도체 웨이퍼 또는 LCD 패널의 상면 전반에 걸쳐 초음파 진동을 공급하도록 구동수단은 거치대를 회전 또는 이송할 수 있는 구조를 갖는 초음파 세정장치가 기재되어 있다.As a related art, KR 2005-0051907 A1 discloses a structure in which one end of two vibrating rods has a length condition in which the absolute value of the amplitude-to-amplitude stress of the ultrasonic waves is the maximum or the minimum, And oscillates in a transverse mode compared to the longitudinal mode. And a vibrating rod for vibrating the ultrasonic vibrations of the semiconductor wafer or the LCD panel, wherein the oscillating rod is provided with a holder and a drive means for applying the combination structure of the vibrating rods to ultrasonic cleaning of a semiconductor wafer or an LCD panel, Discloses an ultrasonic cleaning apparatus having a structure capable of rotating or transferring a cradle.

그러나 종래기술은 초음파에서 피세정물로 전달된 반사파가 다시 진동소자에서 초음파가 발생한 지점으로 귀환되어 진동소자의 임피던스 특성이 영향을 받게 되는 문제점이 있다.However, in the related art, the reflected wave transmitted from the ultrasonic wave to the object to be cleaned is returned to the point where the ultrasonic wave is generated in the vibration element, and the impedance characteristic of the vibration element is affected.

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
Accordingly, various ultrasonic cleaning apparatuses and cleaning systems using the same are required to solve the above problems.

(선행문헌 1) KR 2005-0051907 A1 (2005.06.02)(Prior Art 1) KR 2005-0051907 A1 (Jun. 2005)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 반사파에 의해 압전소자가 영향을 받아 진동자의 임피던스 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있는 초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide an ultrasonic cleaning apparatus and a cleaning system using the ultrasonic cleaning apparatus that can prevent the impedance characteristics of a vibrator from being affected by a piezoelectric element .

또한, 본 발명의 다른 목적은 진동자가 동작하면서 발생하는 열 때문에 진동자의 특성이 변하여 진동자의 내부에 설치된 압전소자가 영향을 받아 손상되는 것을 방지할 수 있는 초음파 세정 장치 및 이를 이용한 세정 시스템을 제공하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic cleaning apparatus and a cleaning system using the ultrasonic cleaning apparatus, which can prevent the piezoelectric elements provided inside the vibrator from being damaged due to the characteristics of the vibrator being changed due to the heat generated by the vibrator. .

본 발명에 따른 초음파 세정 장치는 하면이 피세정물에 대향하도록 구비되고, 내부로 냉각유체가 유입되기 위한 냉각유체유입구와, 내부에 유입된 냉각유체가 배출되기 위한 냉각유체배출구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 수납되는 제1전달체와, 상기 제1전달체의 상면에 각각 경사지게 설치되며 초음파를 발생시키느 제1압전소자 및 제2압전소자와, 상면이 상기 하우징의 하면에 밀착 고정되면서 상기 제1전달체의 하면과 결합되는 제2전달체를 포함하며, 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각유체에 의해 냉각되는 진동자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention includes a housing having a lower surface opposed to an object to be cleaned and having a cooling fluid inlet for allowing a cooling fluid to flow therein and a cooling fluid outlet for discharging the cooling fluid introduced therein; A first piezoelectric element and a second piezoelectric element provided on the upper surface of the first piezoelectric element to generate ultrasonic waves, the upper surface of the first piezoelectric element and the lower surface of the piezoelectric element being fixed to the lower surface of the housing, And a second transducer coupled to a lower surface of the first transporter, the transducer being cooled by a cooling fluid flowing into the interior of the housing.

또한, 상기 진동자는 상기 제1전달체의 상면에 각각 서로 반대 방향으로 경사진 제1경사면 및 제2경사면이 형성되고, 상기 제1압전소자 및 제2압전소자가 각각 상기 제1경사면 및 제2경사면에 결합되는 것을 특징으로 한다.The vibrator may have a first inclined surface and a second inclined surface, which are inclined in opposite directions from each other, on the upper surface of the first transducer, and the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are disposed on the first inclined surface and the second inclined surface, In the present invention.

또한, 상기 제1전달체는 상기 제1경사면과 제2경사면이 서로 대칭되는 것을 특징으로 한다.The first transducer is characterized in that the first inclined surface and the second inclined surface are symmetrical to each other.

또한, 상기 제1전달체는 상기 제1경사면과 제2경사면의 둘레면에 각각 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다.The first transducer is characterized in that a step is formed on each of circumferential surfaces of the first inclined surface and the second inclined surface.

또한, 상기 초음파 세정 장치는 상기 하우징과 제2전달체가 나사결합에 의해 서로 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.Also, the ultrasonic cleaning apparatus is characterized in that the housing and the second carrier are detachably coupled to each other by screw engagement.

또한, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치를 이용한 세정 시스템은 상기 초음파 세정 장치; 및 피세정물에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The cleaning system using the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention may further comprise: the ultrasonic cleaning apparatus; And a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the object to be cleaned.

이에 따라, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치는 진동자의 제1압전소자 및 제2압전소자에서 피세정물로 전달된 초음파 중 반사된 반사파가 다시 제1압전소자 및 제2압전소자로 귀환되는 것을 방지할 수 있어 진동자의 임피던스 특성이 반사파에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고,Accordingly, the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention prevents reflected waves reflected from the ultrasonic waves transmitted from the first piezoelectric element and the second piezoelectric element of the vibrator to return to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element again So that it is possible to prevent the impedance characteristic of the vibrator from being affected by the reflected wave,

특히, 진동자가 동작하면서 발생하는 열이 냉각유체에 의해 냉각됨으로써, 진동자가 동작하면서 발생하는 열 때문에 진동자의 특성이 변하여 제1압전소자 및 제2압전소자가 영향을 받아서 손상되는 것을 방지할 수 있다.Particularly, since the heat generated as the vibrator is operated is cooled by the cooling fluid, the characteristics of the vibrator are changed due to the heat generated by the vibrator, thereby preventing the first and second piezoelectric elements from being damaged and damaged .

또한, 본 발명에 따른 진동자는 제1전달체의 상면에 각각 서로 반대 방향으로 경사진 제1경사면 및 제2경사면이 형성되고, 제1압전소자 및 제2압전소자가 각각 제1경사면 및 제2경사면에 결합됨으로써, 제1경사면 및 제2경사면의 경사각도를 자유롭게 조절하여 제1압전소자 및 제2압전소자에서 발생한 초음파가 피세정물로 조사되는 각도를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.The vibrator according to the present invention is characterized in that a first inclined surface and a second inclined surface are formed on the upper surface of the first carrier and are inclined in mutually opposite directions, respectively, and the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are inclined to the first inclined surface and the second inclined surface The inclination angle of the first inclined surface and the second inclined surface can be freely adjusted so that the angle at which the ultrasonic waves generated from the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are irradiated to the object to be cleaned can be freely adjusted.

또한, 본 발명에 따른 제1전달체는 경사면의 둘레면에 단차가 형성됨으로써, 냉각유체에 의한 냉각효율이 극대화되는 효과가 있다.In addition, since the first carrier according to the present invention has a step on the circumferential surface of the inclined surface, the cooling efficiency by the cooling fluid is maximized.

또한, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치는 하우징과 제2전달체가 나사결합에 의해 서로 탈착가능하게 결합됨으로써, 진동자가 고장날 경우 하우징과 제2전달체의 나사결합을 간편하게 분리하여 교체할 수 있는 효과가 있다.In the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention, the housing and the second transducer are detachably coupled to each other by screw connection, so that the screw connection between the housing and the second transducer can be easily separated and replaced when the transducer fails .

또한, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치를 이용한 세정 시스템은 피세정물에 경사지게 대향하도록 구비됨으로써, 피세정물에 전달된 초음파 중 반사된 반사파가 압전소자의 초음파가 발생한 지점으로 귀환되는 것을 더욱 방지할 수 있어 진동자의 임피던스 특성이 반사파에 의해 영향을 받는 것을 더욱 방지할 수 있는 효과가 있다.
Further, the cleaning system using the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention is provided so as to be inclined to the object to be cleaned, thereby preventing the reflected wave reflected from the ultrasonic wave transmitted to the object to be cleaned from being returned to the point where the ultrasonic waves of the piezoelectric element are generated It is possible to further prevent the impedance characteristic of the oscillator from being influenced by the reflected wave.

도 1은 통상적인 상태의 진동자의 임피던스 특성과 피세정물을 세정하면서 변화되는 진동자의 임피던스 특성을 나타낸 그래프
도 2는 본 발명에 따른 초음파 세정 장치를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명에 따른 초음파 세정 장치를 나타낸 분해사시도
도 5는 통상적인 상태의 진동자의 임피던스 특성과 피세정물을 세정하는 상태의 본 발명의 실시예에 따른 진동자의 임피던스 특성을 나타낸 그래프
도 6은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치의 실시예 1을 나타낸 단면도
도 7은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치의 실시예 2를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치의 실시예 3을 나타낸 단면도
도 9는 본 발명에 따른 초음파 세정 장치의 실시예 4를 나타낸 단면도
도 10은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치를 이용한 초음파 세정 시스템을 나타낸 단면도1 is a graph showing the impedance characteristic of a vibrator in a normal state and the impedance characteristic of a vibrator changed while cleaning the object to be cleaned
2 is a perspective view showing an ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention
4 is an exploded perspective view showing the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention.
5 is a graph showing the impedance characteristic of a vibrator in a normal state and the impedance characteristic of the vibrator according to the embodiment of the present invention in a state of cleaning the object to be cleaned
6 is a cross-sectional view showing Embodiment 1 of the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention
7 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention
8 is a cross-sectional view showing the third embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention
9 is a cross-sectional view showing the fourth embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention
10 is a sectional view showing an ultrasonic cleaning system using the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명은 포괄적인 의미로, 피세정물(10)을 초음파 진동을 이용하여 세정하기 위한 초음파 세정 장치(1) 및 이를 이용한 세정 시스템(1000)에 관한 것이다. 이 때, 피세정물(10)은 웨이퍼기판, 인쇄회로기판 또는 LCD 기판 등이 될 수 있다.The present invention relates generally to an ultrasonic cleaning apparatus 1 for cleaning an object to be cleaned 10 using ultrasonic vibration and a cleaning system 1000 using the same. At this time, the object 10 to be cleaned may be a wafer substrate, a printed circuit board, an LCD substrate, or the like.

또한, 본 발명의 방향 표시에 있어서, 도면의 상측이 상측, 도면의 하측이 하측으로 정의하기로 한다.
In the direction display of the present invention, the upper side of the drawing is defined as the upper side, and the lower side of the drawing is defined as the lower side.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 나타낸 분해사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention. It is a perspective view.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 세정 장치(1)는 하우징(100) 및 진동자를 포함하여 구성된다.2 to 4, the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes a housing 100 and a vibrator.

상기 하우징(100)은 피세정물(10)과 상측으로 일정간격 이격되어 하면이 피세정물(10)에 대향하도록 구비되고, 냉각유체유입구(110)와, 냉각유체배출구(120)를 포함하여 구성된다. The housing 100 includes a cooling fluid inlet 110 and a cooling fluid outlet 120 so as to face the object 10 to be cleaned while being spaced apart from the object 10 to be cleaned at a predetermined interval. .

또한, 도면에는 상기 하우징(100)이 원통형으로 형성된 실시예가 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
In addition, although the figure shows the housing 100 formed in a cylindrical shape, the present invention is not limited thereto.

상기 냉각유체유입구(110)는 상기 하우징(100)의 상면에 형성될 수 있고, 일단이 상기 하우징(100)의 내부와 연통되고 타단이 냉각유체가 저장된 냉각유체저장탱크(미도시)와 연통되어 상기 하우징(100)의 내부로 냉각유체를 유입하는 역할을 한다.The cooling fluid inlet 110 may be formed on the upper surface of the housing 100 and communicates with a cooling fluid storage tank (not shown) having one end communicating with the inside of the housing 100 and the other end storing a cooling fluid And serves to introduce the cooling fluid into the housing 100.

또한, 상기 냉각유체유입구(110)는 도면에 파이프형태로 형성된 실시예가 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 냉각유체유입구(110)는 다수개 형성될 수 있다.Although the cooling fluid inlet 110 is shown in the form of a pipe in the drawing, the present invention is not limited thereto, and a plurality of the cooling fluid inlets 110 may be formed.

또한, 상기 냉각유체유입구(110)는 표면에 다수의 통공(미도시)이 형성되어 냉각유체를 분무할 수 있다.In addition, the cooling fluid inlet 110 may have a plurality of through holes (not shown) on the surface thereof to spray the cooling fluid.

상기 냉각유체배출구(120)는 상기 하우징(100)의 상면에 형성될 수 있고, 일단이 상기 하우징(100)의 내부와 연통되고 타단이 상기 하우징(100)의 외부와 연통되어 상기 하우징(100)의 내부에 유입된 냉각유체를 배출하는 역할을 한다.The cooling fluid outlet 120 may be formed on the upper surface of the housing 100 so that one end thereof communicates with the inside of the housing 100 and the other end communicates with the outside of the housing 100, And discharging the cooling fluid introduced into the interior of the casing.

또한, 상기 냉각유체배출구(120)는 도면에 파이프형태로 형성된 실시예가 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 냉각유체배출구(120)는 다수개 형성될 수 있다.In addition, although the cooling fluid outlet 120 is shown in the form of a pipe in the drawing, the present invention is not limited thereto, and a plurality of the cooling fluid outlet 120 may be formed.

상기 진동자는 피세정물(10)을 향하여 초음파를 전달하기 위한 구성으로, 제1전달체(210), 제1압전소자(220), 제2압전소자(230), 제2전달체(240)를 포함하여 구성된다.The vibrator includes a first transducer 210, a first piezoelectric element 220, a second piezoelectric element 230, and a second transducer 240 for transmitting ultrasound waves toward the object to be cleaned 10 .

상기 제1전달체(210)는 상기 하우징(100)의 내부에 수납된다. 이 때, 상기 제1전달체(210)의 재질은 열전달효율이 높은 재질인 알루미늄 또는 구리 등으로 이루어질 수 있다.The first carrier 210 is accommodated in the housing 100. At this time, the material of the first carrier 210 may be aluminum, copper, or the like, which has high heat transfer efficiency.

상기 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)는 상기 제1전달체(210)의 상면에 각각 경사지게 설치되며 초음파가 발생한다. 이 때, 상기 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)에서 각각 발생된 초음파는 상기 제1전달체(210)로 전달된다.The first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 are installed on the upper surface of the first transducer 210 so as to be inclined to generate ultrasonic waves. At this time, the ultrasonic waves generated from the first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 are transmitted to the first transducer 210.

상기 제2전달체(240)는 상기 하우징(100)의 하면에 밀착 고정되며, 상기 제1전달체(210)의 하면과 결합되어 상기 제1전달체(210)에서 이송된 초음파를 피세정물(10)로 전달한다.The second transporter 240 is tightly fixed to the lower surface of the housing 100 and is coupled to the lower surface of the first transporter 210 to transmit the ultrasonic waves transferred from the first transporter 210 to the object 10 to be cleaned. .

한편, 진동자와 피세정물(10) 사이에는 세정액이 도포되어 세정액층이 형성된다.
On the other hand, a cleaning liquid is applied between the vibrator and the object to be cleaned 10 to form a cleaning liquid layer.

도 5는 통상적인 상태의 진동자의 임피던스 특성과 피세정물(10)을 세정하는 상태의 본 발명의 실시예에 따른 진동자의 임피던스 특성을 나타낸 그래프이다. 여기에서 도 5의 A 선은 통상적인 상태의 진동자의 임피던스 특성 변화를 나타낸 그래프이고, 도 5의 C선은 피세정물(10)을 세정하는 상태의 본 발명의 실시예에 따른 진동자의 임피던스 특성 변화를 나타낸 그래프이다. 단, 도 5에 도시된 임피던스 값 0, 2, 8, 10은 실제 임피던스 값이 아니며, 이해를 돕기 위해 임의로 설정한 수치이다.5 is a graph showing the impedance characteristic of a vibrator in a normal state and the impedance characteristic of a vibrator according to an embodiment of the present invention in a state of cleaning the object 10 to be cleaned. 5 is a graph showing changes in impedance characteristics of a vibrator in a normal state, and line C in Fig. 5 is a graph showing impedance characteristics of the vibrator according to the embodiment of the present invention in a state of cleaning the object 10 to be cleaned Fig. However, the impedance values 0, 2, 8, and 10 shown in FIG. 5 are not actual impedance values, and are arbitrarily set values for the purpose of understanding.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)에 구성된 진동자는 피세정물(10)에 전달된 초음파 중 반사된 반사파가 압전소자의 초음파 발생 지점으로 귀환되지 않게 되어, 상기 압전소자가 반사파의 영향을 받지 않게 되어 상기 진동자의 임피던스 특성 변화폭이 줄어드는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, the vibrator constructed in the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention does not return the reflected wave reflected from the ultrasonic wave transmitted to the object 10 to the ultrasonic wave generating point of the piezoelectric element, It can be seen that the piezoelectric element is not affected by the reflected wave, and the variation range of the impedance characteristic of the vibrator is reduced.

이에 따라, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)는 진동자의 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)에서 피세정물(10)로 전달된 초음파 중 반사된 반사파가 다시 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)로 귀환되는 것을 방지할 수 있어 진동자의 임피던스 특성이 반사파에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고,Accordingly, in the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention, the reflected waves reflected from the ultrasonic waves transmitted from the first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 of the vibrator to the object to be cleaned 10, Can be prevented from being fed back to the piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230, so that the impedance characteristic of the vibrator can be prevented from being affected by the reflected wave,

특히, 진동자가 동작하면서 발생하는 열이 냉각유체에 의해 냉각됨으로써, 진동자가 동작하면서 발생하는 열 때문에 진동자의 특성이 변하여 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)가 영향을 받아서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
Particularly, since the heat generated by the vibrator is cooled by the cooling fluid, the characteristics of the vibrator are changed due to the heat generated by the vibrator, so that the first and second piezoelectric elements 220 and 230 are affected, Can be prevented.

한편, 상기 압전소자에서 발생하여 피세정물(10)을 전달된 초음파는 상기 제1전달체(210), 상기 제2전달체(240), 및 상기 제2전달체(240)와 상기 세정액층을 순차적으로 경유한 후, 피세정물(10)에 도달하게 된다.On the other hand, the ultrasonic waves generated in the piezoelectric element and transferred to the object to be cleaned 10 are sequentially transferred to the first carrier 210, the second carrier 240, the second carrier 240, And then reaches the object 10 to be cleaned.

또한, 상기 진동자는 상기 제1전달체(210)의 상면에 각각 서로 반대 방향으로 경사진 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)이 형성되고, 상기 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)가 각각 상기 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)에 결합되어, 상기 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)가 각각 상기 제1전달체(210)의 상면에 경사지게 설치될 수 있다. 이 때, 상기 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)은 서로 대향하는 방향으로 갈수록 경사가 높아지는 형태로 형성될 수 있다.The vibrator has a first inclined surface 211 and a second inclined surface 212 which are inclined in opposite directions from each other on the upper surface of the first carrier 210. The first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 220 The first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 are coupled to the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212, respectively, As shown in FIG. In this case, the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 may be formed in such a manner that the inclination of the first inclined surface 211 and the inclined second surface 212 is gradually increased toward the opposite direction.

또한, 상기 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)은 0.7도 내지 45도로 구성될 수 있으며, 이는 상기 진동자의 임피던스 특성이 반사파에 의해 영향을 받지 않게 되는 최소한의 수치로서, 본 출원인은 상술한 바와 같은 수치를 경험적 및 실험적으로 산출하였다.The first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 may be formed at a range of 0.7 to 45 degrees. This is a minimum value at which the impedance characteristic of the vibrator is not affected by the reflected wave. The above-described values were empirically and experimentally calculated.

이에 따라, 본 발명에 따른 진동자는 제1전달체(210)의 상면에 각각 서로 반대 방향으로 경사진 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)이 형성되고, 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)가 각각 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)에 결합됨으로써, 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)의 경사각도를 자유롭게 조절하여 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)에서 발생한 초음파가 피세정물(10)로 조사되는 각도를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.
Accordingly, the vibrator according to the present invention has the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 which are inclined in opposite directions from each other on the upper surface of the first conveying body 210, and the first piezoelectric element 220 and The second piezoelectric element 230 is coupled to the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 so that the inclination angle of the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 can be freely adjusted, The angle at which the ultrasonic waves generated in the first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 are irradiated to the object 10 to be cleaned can be freely adjusted.

한편, 상기 제1전달체(210)는 상기 경사면의 둘레면에 단차(213)가 형성될 수 있다. 이 때, 상기 단차(213)는 요철형태로 형성되거나 다수의 핀이 나란히 배열된 형태로 형성될 수 있다.Meanwhile, a step 213 may be formed on the circumferential surface of the inclined surface of the first carrier 210. At this time, the stepped portion 213 may be formed in a concavo-convex shape or a plurality of pins arranged in parallel.

이에 따라, 본 발명에 따른 제1전달체(210)는 경사면의 둘레면에 단차(213)가 형성됨으로써, 냉각유체에 의한 냉각효율이 극대화되는 효과가 있다.Accordingly, the first carrier 210 according to the present invention has the step 213 formed on the circumferential surface of the inclined surface, thereby maximizing the cooling efficiency by the cooling fluid.

또한, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)는 상기 하우징(100)과 제2전달체(240)가 나사(310)에 의해 서로 탈착가능하게 결합될 수 있다.In the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention, the housing 100 and the second carrier 240 may be detachably coupled to each other by a screw 310.

이에 따라, 본 발명에 따른 진동자는 하우징(100)과 제2전달체(240)가 나사결합에 의해 서로 탈착가능하게 결합됨으로써, 압전소자가 고장날 경우 하우징(100)과 제2전달체(240)의 나사결합을 간편하게 분리하여 교체 또는 수리 할 수 있는 효과가 있다.
Accordingly, the vibrator according to the present invention is configured such that the housing 100 and the second carrier 240 are detachably coupled to each other by screwing, so that when the piezoelectric device fails, the screws of the housing 100 and the second carrier 240 The coupling can be easily separated and replaced or repaired.

이하 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention will be described.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 6은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 1을 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing Embodiment 1 of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 1은 상기 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)이 서로 대향하는 반대 방향으로 갈수록 경사가 높아지는 형태로 형성될 수 있다.6, the first embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention is configured such that the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 are inclined higher toward the opposite direction to each other .

이 때, 상기 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)는 상기 제1경사면(211) 및 제2경사면(212)에 각각 결합되어, 상기 제1압전소자(220)에서 발생하는 초음파의 입사경로와 제2압전소자(230)에서 발생하는 초음파의 입사경로가 서로 겹치지 않게 된다.The first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 are coupled to the first inclined surface 211 and the second inclined surface 212 so that the first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 The incident path of the ultrasonic waves and the incident path of the ultrasonic waves generated in the second piezoelectric element 230 do not overlap each other.

이에 따라, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 1은 상기 제1압전소자(220)에서 발생하는 초음파와 제2압전소자(230)에서 발생하는 초음파가 서로 간섭하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Accordingly, in the first embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention, ultrasonic waves generated in the first piezoelectric element 220 and ultrasonic waves generated in the second piezoelectric element 230 can be prevented from interfering with each other There is an effect.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

도 7은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 2를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing Embodiment 2 of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 2는 상기 냉각유체유입구(110)가 상기 하우징(100)의 수평방향 일면에 형성될 수 있고, 상기 냉각유체배출구(120)가 상기 하우징(100)의 수평방향 타면에 형성될 수 있다.7, the second embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention is characterized in that the cooling fluid inlet 110 can be formed on one side of the housing 100 in the horizontal direction, (120) may be formed on the other surface in the horizontal direction of the housing (100).

이 때, 상기 냉각유체유입구(110)는 상기 하우징(100)의 내부로 유입되는 냉각유체를 상기 제1전달체(210)의 단차(213)로 바로 분사할 수 있어서 냉각효율을 더욱 높일 수 있으며, 상기 냉각유체배출구(120)는 상기 하우징(100)의 내부에 유입된 냉각유체를 수평방향으로 배출함으로써, 더욱 신속하게 배출할 수 있다.
At this time, the cooling fluid inlet 110 can directly inject the cooling fluid, which flows into the housing 100, into the step 213 of the first carrier 210, thereby further increasing the cooling efficiency, The cooling fluid discharge port 120 discharges the cooling fluid introduced into the housing 100 in a horizontal direction, so that the cooling fluid can be discharged more quickly.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

도 7은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 3을 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing Embodiment 3 of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 3은 상기 실시예 1과 실시예 2의 구성을 모두 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the third embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention can include both the first embodiment and the second embodiment.

이 때, 상기 제1압전소자(220) 및 제2압전소자(230)는 상기 제1압전소자(220)에서 발생하는 초음파의 입사경로와 제2압전소자(230)에서 발생하는 초음파의 입사경로가 서로 겹치지 않게 되고, 상기 냉각유체유입구(110)는 상기 하우징(100)의 내부로 유입되는 냉각유체를 상기 제1전달체(210)의 단차(213)로 바로 분사할 수 있어서 냉각효율을 더욱 높일 수 있으며, 상기 냉각유체배출구(120)는 상기 하우징(100)의 내부에 유입된 냉각유체를 수평방향으로 배출함으로써, 더욱 신속하게 배출할 수 있는 효과를 모두 가질 수 있다.
At this time, the first piezoelectric element 220 and the second piezoelectric element 230 are connected to the incident path of the ultrasonic waves generated in the first piezoelectric element 220 and the incident path of the ultrasonic waves generated in the second piezoelectric element 230 And the cooling fluid inlet 110 can directly inject the cooling fluid flowing into the housing 100 into the step 213 of the first carrier 210 to further increase the cooling efficiency And the cooling fluid discharge port 120 can discharge the cooling fluid introduced into the housing 100 in the horizontal direction, thereby achieving the effect of discharging the cooling fluid more quickly.

<실시예4><Example 4>

도 9는 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 4를 나타낸 단면도이다.9 is a sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic cleaning device 1 according to the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 4는 상기 제2전달체(240)의 상면이 함몰된 형태로 형성되고 상기 제2전달체(240)의 하면이 돌출된 형태로 형성되고, 상기 하우징(100)이 캡형태로 형성되어 상기 제2전달체(240)의 상면에 결합된다.9, the fourth embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention is configured such that the upper surface of the second transporter 240 is recessed, and the lower surface of the second transporter 240 protrudes And the housing 100 is formed in a cap shape and is coupled to the upper surface of the second carrier 240.

이에 따라, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)의 실시예 3은 상기 하우징(100)과 제2전달체(240)가 서로 결합된 결합면이 피세정물(10)에서 좀 더 멀리 배치됨으로써, 피세정물(10)에 도포된 세정액이 상기 하우징(100)과 제2전달체(240) 사이로 난입되는 것이 방지할 수 있어, 진동자에 의한 피세정물(10)의 역오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Accordingly, in the third embodiment of the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention, the coupling surface where the housing 100 and the second transfer member 240 are coupled to each other is disposed farther from the object 10 to be cleaned, It is possible to prevent the cleaning liquid applied to the object to be cleaned 10 from entering between the housing 100 and the second carrier 240 and to prevent reverse contamination of the object 10 to be cleaned by the vibrator .

도 10은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 이용한 초음파 세정 시스템(1000)을 나타낸 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing an ultrasonic cleaning system 1000 using the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 이용한 세정 시스템(1000)은 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1); 및 피세정물(10)에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단(400);을 포함하여, 상기 초음파 세정 장치(1)가 피세정물(10)에 경사지게 대향하도록 구비될 수 있다.As shown in FIG. 10, the cleaning system 1000 using the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention includes the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention; And a cleaning liquid supply means 400 for supplying a cleaning liquid to the object to be cleaned 10. The ultrasonic cleaning apparatus 1 may be provided so as to be inclined to the object 10 to be cleaned.

상기 세정액 공급수단(400)은 피세정물(10)에 세정액을 공급하여 피세정물(10)에 세정액으로 이루어진 세정액층이 형성되게 한다. 이 때, 피세정물(10)은 회전이 가능한 회전판(20)나 수평방향으로 이동이 가능한 컨베이어 벨트(미도시)에 배치되어 세정액을 공급받을 수 있다.The cleaning liquid supply means 400 supplies a cleaning liquid to the object 10 to be cleaned to form a cleaning liquid layer made of the cleaning liquid on the object 10 to be cleaned. At this time, the object 10 to be cleaned is arranged in a rotatable rotary plate 20 or a conveyor belt (not shown) movable in the horizontal direction, so that the cleaning liquid can be supplied.

또한, 상기 세정액 공급수단(400)은 피세정물(10)의 표면이 파손되지 않도록 세정액을 분무식으로 분사할 수 있다.In addition, the cleaning liquid supply means 400 can spray the cleaning liquid in a spray manner so that the surface of the object 10 to be cleaned is not damaged.

또한, 상기 초음파 세정 장치(1)를 이용한 세정 시스템(1000)은 피세정물(10)에 0.5도 내지 7도로 경사지게 대향하도록 구비될 수 있다.In addition, the cleaning system 1000 using the ultrasonic cleaning device 1 may be provided so as to face the object 10 to be cleaned at an angle of 0.5 to 7 degrees.

단, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 이용한 세정 시스템(1000)이 피세정물(10)에 경사지게 대향하는 각도가 커질수록 상기 진동자의 반사파에 의한 임피던스 특성 변화가 줄어드나 각이 너무 크면 설치 및 동작 등의 문제가 발생하므로, 상기 초음파 세정 장치(1)는 위와 같은 경사각도로 경사지게 대향하도록 구비되는 것이 바람직하다.However, when the cleaning system 1000 using the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention has a larger inclined opposing angle to the object to be cleaned 10, the change in the impedance characteristic due to the reflected wave of the vibrator is reduced, It is preferable that the ultrasonic cleaning device 1 is provided so as to be inclined at the inclination angle as described above.

이에 따라, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치(1)를 이용한 세정 시스템(1000)은 상기 초음파 세정장치가 피세정물(10)에 경사지게 대향하도록 구비됨으로써, 피세정물(10)에 전달된 초음파 중 반사된 반사파가 압전소자의 초음파가 발생한 지점으로 귀환되는 것을 더욱 방지할 수 있어 진동자의 임피던스 특성이 반사파에 의해 변화되는 것을 더욱 방지할 수 있는 효과가 있다.
Accordingly, the cleaning system 1000 using the ultrasonic cleaning apparatus 1 according to the present invention is configured such that the ultrasonic cleaning apparatus is provided so as to face the object 10 to be cleaned obliquely so that the ultrasonic waves transmitted to the object 10 to be cleaned It is possible to further prevent the reflected reflected wave from being fed back to the point where the ultrasonic waves of the piezoelectric element are generated, thereby further preventing the impedance characteristic of the vibrator from being changed by the reflected wave.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 피세정물
20 : 회전판
1 : 본 발명에 따른 초음파 세정 장치
100 : 하우징
110 : 냉각유체유입구
120 : 냉각유체배출구
210 : 제1전달체
211 : 제1경사면
212 : 제2경사면
213 : 단차
220 : 제1압전소자
230 : 제2압전소자
240 : 제2전달체
310 : 나사
1000 : 본 발명의 실시예에 따른 초음파 세정 장치를 이용한 초음파 세정 시스템;
400 : 세정액 공급수단10: The object to be cleaned
20: Spindle
1: Ultrasonic cleaning device according to the present invention
100: Housing
110: cooling fluid inlet
120: Cooling fluid outlet
210: first carrier
211: first inclined surface
212: second inclined surface
213: Step
220: first piezoelectric element
230: second piezoelectric element
240: second carrier
310: Screw
1000: an ultrasonic cleaning system using an ultrasonic cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention;
400: cleaning liquid supply means

Claims (6)

하면이 피세정물에 대향하도록 구비되고, 내부로 냉각유체가 유입되기 위한 냉각유체유입구와, 내부에 유입된 냉각유체가 배출되기 위한 냉각유체배출구가 형성되는 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 수납되는 제1전달체와, 상기 제1전달체의 상면에 각각 경사지게 설치되며 초음파를 발생시키는 제1압전소자 및 제2압전소자와, 상면이 상기 하우징의 하면에 밀착 고정되면서 상기 제1전달체의 하면과 결합되는 제2전달체를 포함하며, 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각유체에 의해 냉각되는 진동자;를 포함하며,
상기 진동자는 상기 제1전달체의 상면에 각각 서로 반대 방향으로 경사진 제1경사면 및 제2경사면이 형성되고, 상기 제1압전소자 및 제2압전소자가 각각 상기 제1경사면 및 제2경사면에 결합되며,
상기 제1전달체는 상기 제1경사면과 제2경사면의 둘레면에 각각 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 세정 장치.
A housing having a lower surface opposed to the object to be cleaned and having a cooling fluid inlet for allowing a cooling fluid to flow therein and a cooling fluid outlet for discharging the cooling fluid introduced into the housing; And
A first piezoelectric element and a second piezoelectric element provided on an upper surface of the first body to generate ultrasonic waves, the upper and lower surfaces of the first and second piezoelectric elements being fixedly attached to a lower surface of the housing, And a second transducer coupled to a lower surface of the first transducer, the transducer being cooled by a cooling fluid introduced into the interior of the housing,
The vibrator has a first inclined surface and a second inclined surface, which are inclined in opposite directions from each other, on the upper surface of the first transducer, and the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are coupled to the first inclined surface and the second inclined surface, And,
Wherein the first transducer is provided with a step on the circumferential surface of the first inclined surface and the second inclined surface.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제1전달체는
상기 제1경사면과 제2경사면이 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 초음파 세정 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the first carrier
Wherein the first inclined surface and the second inclined surface are symmetrical to each other.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 초음파 세정 장치는
상기 하우징과 제2전달체가 나사결합에 의해 서로 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 초음파 세정 장치.
The ultrasonic cleaning device according to claim 1,
Wherein the housing and the second carrier are detachably coupled to each other by screwing.
제1항에 의한 초음파 세정 장치; 및
피세정물에 세정액을 공급하는 세정액 공급수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 세정 장치를 이용한 세정 시스템.An ultrasonic cleaning apparatus according to claim 1, And
And a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the object to be cleaned.
KR20130091317A 2013-08-01 2013-08-01 An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same KR101511018B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130091317A KR101511018B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130091317A KR101511018B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150015679A KR20150015679A (en) 2015-02-11
KR101511018B1 true KR101511018B1 (en) 2015-04-10

Family

ID=52572870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130091317A KR101511018B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101511018B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101688455B1 (en) * 2015-05-19 2016-12-23 한국기계연구원 An ultrasonic transmitter having piezoelectric element capable of transverse prevention and ultrasonic cleaning device including the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11244795A (en) * 1998-03-02 1999-09-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate washing apparatus
JP2002086068A (en) * 2000-09-18 2002-03-26 Toshiba Corp Ultrasonic vibration unit, ultrasonic cleaner, and ultrasonic cleaning method
KR20080030203A (en) * 2006-09-29 2008-04-04 삼성전자주식회사 Apparatus and method for cleaning substrates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11244795A (en) * 1998-03-02 1999-09-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate washing apparatus
JP2002086068A (en) * 2000-09-18 2002-03-26 Toshiba Corp Ultrasonic vibration unit, ultrasonic cleaner, and ultrasonic cleaning method
KR20080030203A (en) * 2006-09-29 2008-04-04 삼성전자주식회사 Apparatus and method for cleaning substrates

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150015679A (en) 2015-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8279712B2 (en) Composite transducer apparatus and system for processing a substrate and method of constructing the same
TWI564112B (en) Polishing apparatus
US7412982B2 (en) Cleaning probe and megasonic cleaning apparatus having the same
US20080017219A1 (en) Transducer assembly incorporating a transmitter having through holes, and method and system for cleaning a substrate utilizing the same
KR101544504B1 (en) Cleaning equipment for united of ultrasonic and functional water
KR101511018B1 (en) An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same
JP6473248B2 (en) Substrate cleaning apparatus, substrate processing apparatus, and substrate cleaning method
US9987666B2 (en) Composite transducer apparatus and system for processing a substrate and method of constructing the same
KR101688455B1 (en) An ultrasonic transmitter having piezoelectric element capable of transverse prevention and ultrasonic cleaning device including the same
KR100757417B1 (en) Apparatus for cleaning wafer
CN102327883B (en) Megasonic cleaning head and megasonic cleaning system provided with same
KR101551271B1 (en) An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same
TW201313342A (en) Improved ultrasonic cleaning method and apparatus
KR101347068B1 (en) An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system using the same
KR102361643B1 (en) Megasonic cleaner
KR101017104B1 (en) Supersonic nozzle and wafer cleaning apparatus compring the same
KR100986585B1 (en) The ultrasonic oscillator and cleaning apparatus having the same
US7267600B1 (en) Polishing apparatus
JP2010238744A (en) Ultrasonic cleaning unit, and ultrasonic cleaning device
KR101407619B1 (en) Megasonic washing apparatus of ultra thin type glass substrate having inclined structure
KR101890111B1 (en) An ultrasonic cleaning apparatus and ultrasonic cleaning system including the same
JP2008198632A (en) Cleaning device and method
JP5531489B2 (en) Wafer end face cleaning method and apparatus, and cleaning liquid supply apparatus
KR20160136495A (en) An ultrasonic transmitter having piezoelectric element capable of transverse prevention and ultrasonic cleaning device including the same
KR20160136501A (en) An ultrasonic transmitter having piezoelectric element capable of transverse prevention and ultrasonic cleaning device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 6