KR101845960B1 - 쿼츠 지디피용 홀 세척장치 - Google Patents

쿼츠 지디피용 홀 세척장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치(90)는,
상하방에 별도로 물이 충전되도록 상부탱크(110)와 하부탱크(120)가 배치된 바디(100)와, 상기 상부탱크(110)과 하부탱크(120)를 구분하는 구획판(130)과, 상기 구획판(130)에 형성되어 쿼츠 지디피(Q)가 수용되는 관통구(140)와, 상기 관통구(140)에 형성되어 쿼츠 지디피(Q)가 상부에서 안착되는 단턱(143)과, 상기 단턱(143)에 부착된 패킹(150)과, 상기 하부탱크(120)에 연결된 배수관(200)과, 상기 배수관(200)에 연결된 필터(300)와, 상기 필터(300)에 연결된 흡입펌프(400)와, 상기 흡입펌프(400)에 연결되어 상기 상부탱크(110)에 연결된 급수관(500)을 포함한다.
따라서, 배경기술처럼 분사기를 필요로 하지 않기 때문에 쿼츠 지디피(Q)를 출입시킬 때 방해가 되는 현상을 방지할 수 있고, 쿼츠 지디피(Q)를 용이하게 상방으로 인출시킬 수 있으며, 쿼츠 지디피(Q)의 홀(H)로 가열된 물을 통과시키므로 세척이 용이한 효과가 있다.

Description

쿼츠 지디피용 홀 세척장치 {Hole washing device for quartz G.D.P.}
본 발명은 쿼츠 지디피용 홀 세척장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 쿼츠 지디피(Quartz Gas Diffuser Plate)에 관통된 홀을 효율적으로 세척할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 쿼츠 지디피용 홀 세척장치에 관한 것이다.
이하, 첨부되는 도면과 함께 배경기술에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 쿼츠 지디피를 도시한 사시도이고, 도 2는 배경기술에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.
일반적으로 반도체 웨이퍼는 실리콘으로 가공된 원형의 박판으로서 플라즈마 가공을 통해서 표면에 금속 이온이 증착되는 과정을 거치게 된다. 즉, 상기 플라즈마 가공은 챔버 내부에 반도체 웨이퍼를 배치한 후에 상기 반도체 웨이퍼에 가스(불활성 가스)를 분사하므로 플라즈마가 발생하게 되어 금속 이온을 증착시키게 된다. 이때 가스는 원형의 박판인 쿼츠 지디피(Q, Quartz Gas diffusion Plate)에 관통된 홀(H)을 통과하여 상기 반도체 웨이퍼로 분사된다.
이처럼, 반도체 박막의 표면에 금속 이온을 증착시키기 위해 거치게 되는 플라즈마 가공에서, 상기 쿼츠 지디피(Q)는 반도체 박막의 표면에 가스를 고르게 분배하기 위해서 반드시 필요한 부품이다.
이러한 쿼츠 지디피(Q)는 도 1에서처럼, 쿼츠(석영)로 형성된 박판 형상의 바디(B)에 동일 지름의 홀(H)이 동일한 피치로 배치된 것으로서 상기 바디(B)에 관통되어 구성된다.
그런데, 상기 쿼츠 지디피(Q)는 가공 중에 기름이나 먼지 등의 이물질에 의해서 홀(H)이 폐색되는 현상이 발생하므로 반드시 홀(H)을 세척하는 과정을 거치게 된다.
이를 위해 도 2에서 도시한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치(1)를 사용하게 된다.
상기 쿼츠 지디피용 홀 세척장치(1)는 상부탱크(13)과 하부탱크(15)이 형성된 케이스(10)가 구성되고, 상기 상부탱크(13)과 하부탱크(15)의 사이에 형성된 구획판(20)이 구성되며, 상기 구획판(20)에는 쿼츠 지디피(Q)가 안착되도록 단턱(23)이 형성된 관통구(21)가 형성되고, 상기 단턱(23)에는 패킹이 밀착되어 구성된다.
또한, 상기 관통구(21)의 하부에 연결되는 탱크(30)가 구성되고, 상기 탱크(30)에 연결되어 상기 케이스(10)를 통과하여 물이 배출되도록 하는 배수관(40)이 구성되고, 상기 배수관(40)에 연결되어 물을 흡입하는 흡입펌프(50)가 구성된다. 또한, 상기 상부탱크(13)에서 상기 관통구(21)의 상부에 배치되는 것으로서 물을 분사하는 분사기(70)가 구성된다. 상기 분사기(70)에는 급수관(60)이 연결되어 물이 공급되도록 구성된다.
따라서, 상기 관통구(21)의 단턱(23)에 쿼츠 지디피(Q)를 안착시킨 후에 상기 분사기(70)를 통해서 물을 분사하도록 하면서 상기 흡입펌프(50)를 작동시켜서 상기 분사되는 물이 쿼츠 지디피(Q)를 통과되도록 한다. 이때, 쿼츠 지디피(Q)는 관통구(21)에 긴밀하게 끼워지는 게 아니고 느슨하게 삽입되도록 구성되며 자중에 의해서 패킹을 압박하므로 수밀이 가능하도록 구성된다.
따라서, 상기 홀(H)을 폐색하고 있던 이물질이 하방으로 이탈되어 흡입펌프(50)로 흡입되어 외부로 배출되도록 하므로 쿼츠 지디피(Q)의 홀(H) 세척이 가능하도록 한다.
상기 배경기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 상기 분사기(70)가 관통구(21)의 상부에 배치되므로 쿼츠 지디피(Q)를 관통구(21)의 단턱(23)에 안착시키고 이탈시키는 과정에 방해가 되는 문제점이 있었다.
둘째, 상기 관통구(21)와 쿼츠 지디피(Q) 사이로 손가락을 넣어서 상방으로 이탈시키기 어려운 문제점이 있었다.
셋째, 물은 상온(常溫)의 물을 사용하게 되는데, 여름을 제외한 절기에는 6∼17℃의 온도가 된다. 따라서, 상기 홀(H)을 폐색하고 있던 기름이나 응고된 이물질은 제대로 이탈되지 않는 문제점이 있었다. 이를 위해서는 30℃ 이상의 온수로 상기 기름이나 응고된 이물질을 녹여서 이탈시켜야 하지만, 배경기술에서는 온수를 공급할 수 있는 기술이 결여되어 있었다.
넷째, 쿼츠 지디피(Q)의 홀(H)을 통과한 물은 그대로 방류하므로 물이 낭비되는 문제점이 있었다.
한국 특허등록 제10-1370053호 (2014년 02월 26일)
본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치는 다음 사항을 해결하고자 한다.
첫째, 상기 분사기가 관통구의 상부에 배치되므로 쿼츠 지디피를 상기 관통구에 삽입하고 인출하는 작업에 방해가 되는 문제점을 해결하고자 한다.
둘째, 상기 관통구에서 쿼츠 지디피를 용이하게 인출할 수 없는 문제점을 해결하고자 한다.
셋째, 상온(常溫)의 물을 사용하므로 쿼츠 지디피의 홀을 폐색하고 있던 기름이나 응고된 이물질을 제대로 제거할 수 없는 문제점을 해결하고자 한다.
넷째, 한 번 세척한 물은 방류하므로 물이 낭비되는 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치는,
상하방에 물이 별도로 충전되도록 상부탱크와 하부탱크가 배치된 바디와, 상기 상부탱크과 하부탱크을 구분하는 구획판과, 상기 구획판에 형성되어 쿼츠 지디피가 수용되는 관통구와, 상기 관통구에 형성되어 쿼츠 지디피가 상부에서 안착되는 단턱과, 상기 단턱에 부착된 패킹과, 상기 하부탱크에 연결된 배수관과, 상기 배수관에 연결된 필터와, 상기 필터에 연결된 흡입펌프와, 상기 흡입펌프에 연결되어 상기 상부탱크에 연결되는 급수관을 포함한다.
또한, 상기 바디에 장착된 가열수단을 포함한다.
상기 가열수단은 상기 상부탱크과 하부탱크의 외측면에 발열면이 부착된 열전소자와, 상기 열전소자의 냉각면에 부착된 방열핀을 포함한다.
또한, 상기 관통구의 하부에 배치되는 받침판과, 상기 받침판의 하면에 연결되어 상기 하부탱크의 하부를 관통하는 로드와, 상기 로드에 연결되어 승강시키도록 상기 하부탱크의 하면에 부착된 액튜에이터를 포함한다.
또한, 상기 로드가 통과하는 것으로서 상기 하부탱크의 하부에 관통되도록 장착된 부시와, 상기 부시의 내측면에 부착되어 상기 로드에 밀착되는 내측 오일씰을 포함한다.
본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 배경기술처럼 분사기가 관통구의 상부에 배치되지 않고 상부 탱크에 충전된 물이 쿼츠 지디피의 홀을 통과하도록 구성되므로, 쿼츠 지디피를 용이하게 관통구의 상방으로 출입시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상기 액튜에이터의 작동에 의해서 로드가 승강하는 구조로 인해서 상기 로드가 상승할 경우, 받침판이 쿼츠 지디피를 관통구에서 상방으로 올려줄 수 있기 때문에 용이하게 쿼츠 지디피를 관통구로부터 인출할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 상기 가열수단에 의해서 상부탱크와 하부탱크에 충전된 물을 가열하는 구조로 인해서 쿼츠 지디피의 홀에 온수를 통과시킬 수 있다. 따라서, 상기 홀에 끼여있던 기름이나 응고된 이물질을 녹여서 이탈시킬 수 있는 효과가 있다.
넷째, 상기 하부탱크에 수용된 세척된 물을 필터로 걸러서 다시 상부탱크로 공급하므로 물을 재사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 쿼츠 지디피를 도시한 사시도.
도 2는 배경기술에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 도시한 국부 단면도.
도 5는 도 4의 S부를 도시한 국부 단면도.
도 6은 도 5에서 에어실린더의 로드의 상승에 의해서 쿼츠 지디피가 패킹으로부터 이탈된 상태를 도시한 국부 단면도.
이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시구성과 작동례를 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 도시한 단면도, 도 4는 본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치를 도시한 국부 단면도, 도 5는 도 4의 S부를 도시한 국부 단면도, 도 6은 도 5에서 에어실린더의 로드의 상승에 의해서 쿼츠 지디피가 패킹으로부터 이탈된 상태를 도시한 국부 단면도로서 함께 설명한다.
본 발명에 의한 쿼츠 지디피용 홀 세척장치(90)는, 쿼츠 지디피 (Quartz Gas Diffusion Plate)에 관통된 홀(hole)을 폐색하고 있는 기름이나 응고된 이물질 등을 용이하게 제거할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명에서는 다음과 같이 구성한다.
도 3에서처럼, 상하방에 별도로 물이 충전되도록 상부탱크(110)와 하부탱크(120)가 배치된 바디(100)가 구성된다. 그리고, 상기 상부탱크(110)과 하부탱크(120)를 구분하는 구획판(130)이 구성되고, 상기 구획판(130)에 형성되어 쿼츠 지디피(Q)가 수용되는 관통구(140)가 구성된다. 또한, 상기 관통구(140)에 형성되어 쿼츠 지디피(Q)가 상부에서 안착되는 단턱(143)이 구성되고, 상기 단턱(143)에 부착된 패킹(150)이 구성된다. 또한, 상기 하부탱크(120)에 연결되어 바디(100)의 외부로 연장되어 물이 배출되는 배수관(200)이 구성되고, 상기 배수관(200)에 연결되어 물을 여과하는 필터(300)가 구성된다. 또한, 상기 필터(300)에 연결되어 물을 흡입하는 흡입펌프(400)가 구성되고, 상기 흡입펌프(400)에 연결되어 상기 상부탱크(110)에 연결되어 물을 공급하는 급수관(500)이 구성된다.
상기 구성의 보다 상세한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
도 3에서처럼, 상기 상부탱크(110)는 상부에 개방구(115)가 형성되므로 상부에서 쿼츠 지디피(Q)를 출입시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 도 3 내지 도 5에서처럼, 상기 구획판(130)에 형성된 상기 관통구(140)는 단일 개 내지는 다수 개로 구성되는 것으로서, 쿼츠 지디피(Q)의 테두리와 간격이 형성되므로 용이하게 삽입될 수 있고 인출이 가능하도록 구성된다. 상기 패킹(150)은 링 형상의 것으로서 쿼츠 지디피(Q)를 받칠 수 있도록 단턱(143)의 상면에 부착되어 구성된다. 그리고, 쿼츠 지디피(Q)가 관통구(140)에 수용되어 패킹(150)에 밀착되면 쿼츠 지디피(Q)의 자중에 의해서 패킹(150)을 압박하므로 수밀이 가능하도록 구성된다.
또한, 도 3 및 도 4에서처럼, 상기 바디(100)에 장착되어, 상부탱크(110)와 하부탱크(120)에 충전된, 물을 가열하는 가열수단(600)이 구성되는데, 일례로서, 상기 상부탱크(110)와 하부탱크(120)의 외측면에 발열면(611)이 부착된 열전소자(610)가 구성될 수 있다. 상기 열전소자(610)는 판상으로서 일측에 발열면(611)이 배치되고 상대측면에 냉각면(613)이 배치되고 전기의 공급에 의해서 발열면(611)이 뜨겁게 되고, 냉각면(613)에서는 차갑게 되는 부품으로서 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이므로 자세한 설명은 생략한다. 이처럼 열전소자(610)를 가열수단(600)으로 구성하므로 간단한 구조로서, 발열이 가능하고 외부에 노출된 구조로 인해서 유지보수가 용이하기 때문이다.
또한, 도 3 및 도 4에서처럼, 상기 열전소자(610)의 냉각면(613)에 방열핀(620)을 부착하므로 외부의 공기와 접하는 면적을 넓혀서 상기 냉각면(613)이 공기의 열을 흡수하도록 한다. 따라서, 냉각면(613)이 0℃ 이하로 떨어져서 발열면(611)의 발열 효율이 저하되는 현상을 방지하도록 구성된다. 즉, 상기 방열핀(620)에 의해서 상기 냉각면(613)은 5∼10℃의 온도를 유지하게 되어 방열핀(620)이 없을 때보다 발열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4에서처럼, 상기 관통구(140)의 하부에 배치되어 쿼츠 지디피(Q)를 받치는 판상의 받침판(720)이 구성되고, 상기 받침판(720)의 하면에 연결되어 상기 하부탱크(120)의 하부를 관통하는 로드(710)가 구성된다. 상기 관통구(140)가 다수 개일 경우, 각 관통구(140)마다 상기 받침판(720)과 로드(710)가 배치됨은 물론이다.
또한, 상기 로드(710)에 연결되어 승강시키도록 상기 하부탱크(120)의 하면에 부착된 액튜에이터(700)가 구성된다. 상기 액튜에이터(700)는 에어실린더 내지는 유압실린더 등으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 로드(710)에 에어실린더 내지는 유압실린더의 로드가 연결되어 구성된다.
또한, 도 4에서처럼, 상기 로드(710)가 하부탱크(120)의 하부를 통과한 상태로 승강할 경우에 누수되는 현상이 발생하면 안 된다. 따라서, 상기 로드(710)가 통과하는 것으로서 상기 하부탱크(120)의 하부에 관통되도록 장착된 부시(800)가 구성된다. 그리고, 상기 부시(800)의 내측면에 부착되어 상기 로드(710)에 밀착되는 오일씰(810)이 구성되므로 물이 누수되는 현상을 방지할 수 있다. 이때, 부시(800)와 하부탱크(120) 사이에도 오일씰이 개재되거나 수밀이 가능하도록 실리콘 등으로 틈을 마감하도록 구성됨은 물론이다. 또한, 상기 액튜에이터(700)의 배치 공간이 확보될 수 있도록 상기 하부탱크(120)의 하부에는 레그(125)가 지지 기능을 하도록 구성된다.
상기 본 발명에 의한 쿼츠 지디피(Q)의 작동례를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 3에서처럼, 상기 상부탱크(110)와 하부탱크(120)에 물을 충전한다. 그리고, 상부탱크(110)의 상부에 형성된 개방구(115)를 통해서 쿼츠 지디피(Q)를 넣어서 상기 구획판(130)에 형성된 관통구(140)에 삽입한다. 그러면, 쿼츠 지디피(Q)가 패킹(150)에 안착되면서 쿼츠 지디피(Q)의 자중에 의해서 패킹(150)에 밀착되어 수밀이 가능하게 된다. 즉, 상부탱크(110)와 하부탱크(120)를 연결하는 것은 쿼츠 지디피(Q)의 홀(H)을 통해서만 가능하게 된다.
이 상태에서 상기 가열수단(600)인 열전소자(610)에 전기를 공급하여 발열이 되도록 한다. 그러면, 상부탱크(110)와 하부탱크(120)에 충전된 물의 온도를 25∼30℃가 되도록 가열한다.
그러고나서, 상기 흡입펌프(400)를 구동하게 되면 상부탱크(110)의 물이 쿼츠 지디피(Q)의 홀(H)을 통과하여 하부탱크(120)로 유입된다. 이때, 홀(H)을 통과하는 물은 25∼30℃의 온수이므로 홀(H) 내부를 막고 있던 기름이나 응고된 이물질 등을 녹여서 용이하게 물과 함께 하부탱크(120)로 유입되는 효과가 있다. 만약, 상기 물이 상온(常溫)의 냉수라면 상기 기름이나 응고된 이물질을 녹이지 못하므로 홀(H)을 뚫기 어렵게 된다. 이 경우에는 흡입펌프(400)의 흡입력을 증대시키는 방법이 가능하겠지만 너무 강한 흡입력은 쿼츠 지디피(Q)에 균열이 발생하거나 파손되어 불량을 초래하는 문제점이 있으므로 사용되어서는 안 되는 방법이다. 따라서, 본 발명은 배경기술에 비해서 흡입력을 줄이면서도 홀(H)을 용이하게 세척할 수 있는 효과가 있다.
이렇게 해서 상기 홀(H)을 통과한 물은 하부탱크(120)를 통해서 배수관(200)을 지나 필터(300)를 통과하게 된다. 이때, 상기 기름이나 이물질이 걸러지게 된다. 그리고, 상기 흡입펌프(400)를 지나서 급수관(500)을 통해서 상부탱크(110)로 복귀된다. 이처럼, 본 발명은 물을 재사용하므로 물이 낭비되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 홀(H)이 모두 개방된 후에는 상기 흡입펌프(400)를 정지시킨 후에 상기 액튜에이터(700)를 구동시켜서 로드(710)가 상승하도록 한다. 그러면, 받침판(720)이 상승하면서 쿼츠 지디피(Q)를 관통구(140)의 상방으로 들어올리게 된다. 다음으로 작업자는 상기 개방구(115)로 손을 넣어서 쿼츠 지디피(Q)를 물 밖으로 인출하므로 세척 작업은 완료된다. 이처럼, 본 발명은 종래처럼 손가락을 쿼츠 지디피(Q)와 관통구(140) 사이로 넣어서 쿼츠 지디피(Q)를 억지로 인출하는 번거로움을 해결할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형례와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
90: 쿼츠 지디피용 홀 세척장치 100: 바디
110: 상부탱크 115: 개방구
120: 하부탱크 130: 구획판
140: 관통구 143: 단턱
150: 패킹 200: 배수관
300: 필터 400: 흡입펌프
500: 급수관 600: 가열수단
610: 열전소자 620: 방열핀
700: 액튜에이터 710: 로드
720: 받침판 800: 부시
810: 오일씰

Claims (5)

  1. 상하방에 별도로 물이 충전되도록 상부탱크(110)와 하부탱크(120)가 배치된 바디(100)와,
    상기 상부탱크(110)와 하부탱크(120)를 구분하는 구획판(130)과,
    상기 구획판(130)에 형성되어 쿼츠 지디피(Q)가 수용되는 관통구(140)와,
    상기 관통구(140)에 형성되어 쿼츠 지디피(Q)가 상부에서 안착되는 단턱(143)과,
    상기 단턱(143)의 상면에 부착된 패킹(150)과,
    상기 하부탱크(120)에 연결된 배수관(200)과,
    상기 배수관(200)에 연결된 필터(300)와,
    상기 필터(300)에 연결된 흡입펌프(400)와,
    상기 흡입펌프(400)에 연결되어 상기 상부탱크(110)에 연결된 급수관(500)을 포함하고,
    상기 바디(100)에 장착된 가열수단(600)을 포함하고,
    상기 가열수단(600)은,
    상기 상부탱크(110)와 하부탱크(120)의 외측면에 발열면이 부착된 열전소자(610)와,
    상기 열전소자(610)의 냉각면에 부착된 방열핀(620)을 포함하고,
    상기 관통구(140)의 하부에 배치되는 받침판(720)과,
    상기 받침판(720)의 하면에 연결되어 상기 하부탱크(120)의 하부를 관통하는 로드(710)와,
    상기 로드(710)에 연결되어 승강시키도록 상기 하부탱크(120)의 하면에 부착된 액튜에이터(700)를 포함하고,
    상기 로드(710)가 통과하는 것으로서 상기 하부탱크(120)의 하부에 관통되도록 장착된 부시(800)와,
    상기 부시(800)의 내측면에 부착되어 상기 로드(710)에 밀착되는 오일씰(810)을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿼츠 지디피용 홀 세척장치.
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