KR102065145B1 - Apparatus for processing object using steam - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증기를 이용한 대상물 처리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 증기를 이용한 대상물 처리 장치는, 하나 이상의 제1 유로를 통과하는 순수를 저항 가열하기 위한 순수예열부; 상기 제1 유로로부터 전달된 순수를 수렴하여 수용한 후 저항 가열하여 증기를 발생시키기 위한 증기발생부; 상기 증기발생부에 의해 발생된 증기를 제2 유로를 통과시켜 유도가열을 이용하여 가열하기 위한 증기가열부; 상기 순수예열부, 상기 증기발생부 및 상기 증기가열부 각각에 전원을 공급하기 위한 전원공급부; 및 상기 전원공급부를 제어하기 위한 제어부; 상기 증기가열부로부터 생성된 증기에 소정의 액체 또는 기체를 섞어 대상물로 분사하기 위한 노즐부;를 포함한다.The present invention relates to an object treating apparatus using steam, and an object treating apparatus using steam according to an embodiment of the present invention comprises: a pure water preheating unit for resistively heating pure water passing through at least one first flow path; A steam generator for collecting steam received from the first flow path and accommodating the pure water and then heating the resistor to generate steam; A steam heater for heating the steam generated by the steam generator through a second flow path and using induction heating; A power supply unit for supplying power to each of the pure preheating unit, the steam generating unit, and the steam heating unit; And a controller for controlling the power supply unit. It includes; a nozzle unit for injecting a predetermined liquid or gas in the steam generated from the steam heating unit to spray to the object.
Description
본 발명은 증기를 이용한 대상물 처리 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 저항 가열을 이용하여 순수를 예열한 후 증기를 발생시키고, 유도 가열을 이용하여 발생된 증기를 더욱 가열한 후 순수를 혼합함으로써, 대용량의 증기를 발생시킬 수는 있지만 전체 설비 면적을 줄여 처리 시스템의 규모를 소형화하기 위한, 증기를 이용한 대상물 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an object treatment apparatus using steam, specifically, by preheating pure water using resistance heating to generate steam, and further heating the generated steam using induction heating, and then mixing the pure water, The present invention relates to an object treatment apparatus using steam, which can generate steam, but to reduce the size of the entire plant and thereby to reduce the size of the treatment system.
반도체 웨이퍼(Semiconductor wafer), 평판디스플레이의 유리기판, 금속판 등과 같은 수많은 워크피스의 표면에는 제조공정 중에 많은 잔류물질(Residual organic materials), 미립자(Particle), 유기물, 무기물 등 오염물질이 존재하게 된다. 반도체 디바이스 제조공정에서는 웨이퍼에 패턴을 형성한 후 세정하는 세정 공정이 반복된다. 웨이퍼를 세정하는 이유는 포토레지스트막이나 폴리머막 등의 유기물이나 파티클 등을 제거하는 것이다. 유기물이나 파티클은 제품의 결함을 발생시키기 때문에 이를 제거하기 위한 세정공정(Cleaning process)의 중요성은 더욱 부각되고 있는 추세에 있다.Surfaces of numerous workpieces such as semiconductor wafers, glass substrates of flat panel displays, metal plates, etc., are contaminated with many residual organic materials, particles, organics, and inorganics during the manufacturing process. In the semiconductor device manufacturing process, the cleaning process of forming a pattern on a wafer and then cleaning is repeated. The reason for cleaning the wafer is to remove organic substances such as photoresist film and polymer film, particles and the like. Since organic matter or particles cause product defects, the importance of the cleaning process to remove them is becoming more and more important.
반도체와 같은 산업분야에서는 비용이 저렴하고 기술의 적합성이 검증되어 있는 습식 세정법이 광범위하게 사용되고 있다. 그런데 습식 세정은 독성이 매우 강한 강산과 강염기를 주로 사용하므로, 환경오염, 안전성 등의 문제로 사용이 규제되고 있다. 또한, 반도체 소자의 집적도가 증가되는 것에 따라 세정제와 초순수의 순도를 높게 유지해야 할 필요가 있으므로, 비용이 증가되고 있는 실정이다. 특히, 습식 세정은 진공장비들과 연계시켜 연속적인 공정을 수행하기 위한 클러스터 툴 시스템(Cluster tool system)에 적용하기 어렵다. 습식 세정법의 단점을 보완하고 해결하기 위하여 건식 세정법이 개발되어 적용되고 있다. 기상 세정이라 부르고도 있는 건식 세정에는 초음파 세정, 전리오존 세정, 엑시머 자외선(Excimer ultraviolet, EUV) 세정, 플라즈마(Plasma) 세정 등이 있다. 건식 세정장비는 구성이 복잡하고 차지하는 면적도 넓은 단점이 있다.In industries such as semiconductors, wet cleaning methods are widely used, which are inexpensive and have proven their suitability. However, wet scrubbing mainly uses strong acids and strong bases, which are highly toxic. Therefore, the use of wet scrubbing is regulated due to environmental pollution and safety. In addition, as the degree of integration of semiconductor devices increases, it is necessary to keep the purity of the cleaning agent and ultrapure water high. In particular, wet cleaning is difficult to apply to a cluster tool system for performing continuous processes in conjunction with vacuum equipment. Dry cleaning methods have been developed and applied to supplement and solve the disadvantages of wet cleaning methods. Dry cleaning, also called gas phase cleaning, includes ultrasonic cleaning, ionozone cleaning, Excimer ultraviolet (EUV) cleaning, plasma cleaning, and the like. Dry cleaning equipment has a disadvantage in that the configuration is complicated and the area occupies is large.
한편, 친환경적이면서 세정력이 우수한 고온고압의 스팀을 이용하는 스팀 세정장비가 개발되었다. 스팀세정장비는 히터를 이용하여 대용량 용기에 담긴 물을 가열하여 스팀을 발생시켜 이를 웨이퍼에 분사하여 세정하는 방식이다. Meanwhile, steam cleaning equipment using high temperature and high pressure steam, which is environmentally friendly and has excellent cleaning power, has been developed. Steam cleaning equipment uses a heater to heat water in a large-capacity container to generate steam and spray it onto the wafer to clean it.
이와 같은 스팀세정장비는 대부분 대량으로 스팀을 생성하기 위해 대용량의 용기를 사용함으로써, 반도체 디바이스 제조 공정에서 일부를 차지하는 세정 시스템의 규모가 대형화될 수 밖에 없다.Most of these steam cleaning equipments use large-capacity containers to generate steam in large quantities, thereby increasing the size of the cleaning system, which takes a part in the semiconductor device manufacturing process.
또한, 대형화된 스팀세정장비는 스팀을 발생시키는 지점부터 스팀을 분사시키는 지점까지의 스팀이송경로를 길어지게 만들기 때문에, 발생된 스팀을 온도 및 압력 조건을 유지시키면서 원하는 위치까지 이동시키기 위한 상당한 노력이 필요하다. 즉, 발생된 스팀은 스팀이송경로가 길어짐에 따라 온도변화로 인해 기체 상태의 스팀이 응축되어 액체 상태의 물로 변화될 수 있다. 이에 따라, 이러한 세정 시스템에서는 스팀 온도 및 압력 상태를 유지시키기 위한 추가적인 설비를 구비하거나 스팀의 온도와 압력을 제어하는 기술 적용이 요구될 수 있다.In addition, large steam cleaning equipment lengthens the steam transfer path from the point where steam is generated to the point where steam is injected, so that considerable effort is required to move the generated steam to a desired position while maintaining temperature and pressure conditions. need. That is, the generated steam may be changed into liquid water by condensing steam in a gaseous state due to a temperature change as the steam transport path is lengthened. Accordingly, such a cleaning system may require the provision of additional equipment to maintain steam temperature and pressure conditions or the application of technology to control the temperature and pressure of steam.
또한, 물은 비열이 다른 물질보다 상대적으로 크기 때문에 온도변화가 크게 나타나지 않는다. 이러한 물의 특성으로 인해, 스팀세정장비는 히터를 이용하여 대용량의 용기에 담긴 물을 가열하여 스팀세정공정을 시작하기에 앞서 많은 양의 스팀을 준비해야 한다. In addition, since the specific heat of water is relatively larger than that of other materials, the temperature change does not appear much. Due to the nature of the water, the steam cleaning equipment needs to prepare a large amount of steam before the steam cleaning process starts by heating the water contained in a large capacity container using a heater.
다시 말해, 종래의 스팀세정장비는 물의 온도를 제어하기가 어렵기 때문에, 짧은 시간 내에 스팀을 발생시키기 곤란하다. 이는 스팀세정공정에서 짧은 시간 내에 스팀공정으로 들어오는 피처리대상(일례로, 웨어퍼, 글래스, 기판 등)을 대응하기 위해 대용량의 스팀을 사전에 준비해야 함을 의미한다.In other words, the conventional steam washing equipment is difficult to control the temperature of the water, it is difficult to generate steam in a short time. This means that a large amount of steam must be prepared in advance in order to cope with a target object (for example, a wafer, a glass, a substrate, etc.) coming into the steam process in a short time in the steam cleaning process.
아울러, 용기 내부에 파티클이 발생되면 발생된 스팀도 파티클에 의해 오염될 수 있는데, 스팀의 오염이 웨이퍼에 분사되면 웨이퍼의 세정력이 떨어지게 된다.In addition, when particles are generated in the container, the generated steam may be contaminated by the particles. When the contamination of the steam is injected onto the wafer, the cleaning power of the wafer is reduced.
따라서, 종래의 스팀세정장비는 스팀 시스템의 규모를 소형화시켜 별도의 스팀이송경로 없이 스팀을 제공할 뿐만 아니라, 짧은 시간 내에 스팀공정으로 들어오는 피처리대상에 대응할 수 있는 빠른 속도로 스팀을 생성할 수 있는 시스템이 제안될 필요성이 있다.Therefore, the conventional steam cleaning equipment can reduce the size of the steam system and provide steam without a separate steam transfer path, and can generate steam at a high speed that can cope with the processing target that enters the steam process within a short time. There is a need for a system to be proposed.
본 발명의 목적은 저항 가열을 이용하여 순수를 예열한 후 증기를 발생시키고, 유도 가열을 이용하여 발생된 증기를 더욱 가열한 후 순수를 혼합함으로써, 대용량의 증기를 발생시킬 수는 있지만 전체 설비 면적을 줄여 처리 시스템의 규모를 소형화하기 위한, 증기를 이용한 대상물 처리 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to generate a large amount of steam by preheating the pure water by using resistance heating, and further by heating the steam generated by using induction heating, and then mixing the pure water, the total installation area In order to reduce the size of the treatment system to reduce the size, to provide an object treatment apparatus using steam.
본 발명의 일실시예에 따른 대상물 처리 장치는, 하나 이상의 제1 유로를 통과하는 순수를 저항 가열하기 위한 순수예열부; 상기 제1 유로로부터 전달된 순수를 수렴하여 수용한 후 저항 가열하여 증기를 발생시키기 위한 증기발생부; 상기 증기발생부에 의해 발생된 증기를 제2 유로를 통과시켜 유도가열을 이용하여 가열하기 위한 증기가열부; 상기 순수예열부, 상기 증기발생부 및 상기 증기가열부 각각에 전원을 공급하기 위한 전원공급부; 및 상기 전원공급부를 제어하기 위한 제어부; 상기 증기가열부로부터 생성된 증기에 소정의 액체 또는 기체를 섞어 대상물로 분사하기 위한 노즐부;를 포함한다.Object treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, the pure water preheating unit for resistance heating the pure water passing through at least one first flow path; A steam generator for collecting steam received from the first flow path and accommodating the pure water and then heating the resistor to generate steam; A steam heater for heating the steam generated by the steam generator through a second flow path and using induction heating; A power supply unit for supplying power to each of the pure preheating unit, the steam generating unit, and the steam heating unit; And a controller for controlling the power supply unit. It includes; a nozzle unit for injecting a predetermined liquid or gas in the steam generated from the steam heating unit to spray to the object.
상기 순수예열부는, 상기 유로를 형성할 때 각각 상기 증기발생부로 연결하여 복수 유로를 형성하거나, 서로 연결하여 단일 유로를 형성한다.When forming the flow path, the pure preheating unit is connected to the steam generating unit to form a plurality of flow paths, or connected to each other to form a single flow path.
상기 순수예열부는, 내부에 발열체를 지지하여 순수를 가열하고, 순수 유로를 형성하는 발열체 지지부를 포함한다.The pure water preheating unit includes a heating element supporting part for supporting a heating element therein to heat the pure water and forming a pure water flow path.
상기 증기발생부는, 순수를 수렴하여 수용할 때, 하부측에 순수가 채워진 공간과 상부측에 증기가 채워진 공간으로 구분된다.The steam generator is divided into a space filled with pure water on the lower side and a space filled with steam on the upper side when the pure water is collected and received.
상기 증기가열부는, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 고주파 교류자계를 형성하기 위한 코일; 및 상기 고주파 교류자계에 의해 상기 제2 유로를 통과하는 순수를 유도 가열하여 증기를 발생하기 위한 바디;를 포함한다.The steam heating unit, the coil for receiving a power from the power supply to form a high frequency alternating magnetic field; And a body for generating steam by induction heating pure water passing through the second flow path by the high frequency alternating magnetic field.
상기 바디는, 복수의 중공이 분포되어 유로를 내부에 형성한다.The body has a plurality of hollows distributed to form a flow path therein.
상기 증기가열부는, 복수의 유로를 형성하여 상기 증기발생부와 연결한다.The steam heating unit forms a plurality of flow paths and is connected to the steam generating unit.
상기 증기가열부는, 상기 증기발생부와 연결되는 복수의 유로를 형성할 때, 복수의 유로에 권선되는 상기 코일이 상기 전원공급부까지 동일한 전선 길이를 갖도록 연결한다.When the steam heating unit forms a plurality of flow paths connected to the steam generating unit, the coils wound around the plurality of flow paths are connected to have the same wire length to the power supply unit.
상기 노즐부는, 증기, 액체 및 기체를 동시에 상기 대상물에 분사한다.The nozzle unit simultaneously injects vapor, liquid, and gas onto the object.
본 발명은 저항 가열을 이용하여 순수를 예열한 후 증기를 발생시키고, 유도 가열을 이용하여 발생된 증기를 더욱 가열한 후 순수를 혼합함으로써, 대용량의 증기를 발생시킬 수는 있지만 전체 설비 면적을 줄여 처리 시스템의 규모를 소형화할 수 있다.The present invention generates steam after preheating pure water using resistance heating, and further heats the generated steam using induction heating, and then mixes pure water to reduce the total plant area. The processing system can be downsized.
또한, 본 발명은 반도체 기판, 유리 기판, 렌즈, 디스크 부재, 정밀 기계 가공 부재, 몰드 수지 부재, 인쇄회로기판(PCB) 등과 같은 대상물의 불용물에 대해 박리, 세정, 가공, 증착 등을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide peeling, cleaning, processing, deposition, etc., on insoluble materials of a semiconductor substrate, a glass substrate, a lens, a disk member, a precision machining member, a mold resin member, a printed circuit board (PCB), and the like. Can be.
또한, 본 발명은 유도 가열을 통해 짧은 시간 내에 증기를 더욱 가열시킨 후 순수를 혼합하여 대용량의 증기를 발생함으로써 대용량의 증기 저장소를 마련할 필요가 없다.In addition, the present invention does not need to provide a large-capacity steam reservoir by further heating the steam within a short time through induction heating and then mixing pure water to generate a large-capacity steam.
또한, 본 발명은 대용량의 용기를 마련할 필요가 없기 때문에 용기 내부의 파티클 발생을 방지하고, 그에 따라 파티클이 증기에 포함됨에 따른 증기의 웨이퍼 세정력 저하를 방지할 수 있다. In addition, since the present invention does not need to provide a large-capacity container, it is possible to prevent the generation of particles inside the container, thereby preventing the reduction of the wafer cleaning power of the steam as the particles are contained in the vapor.
또한, 본 발명은 짧은 시간 내에 공정으로 들어오는 대상물에 대응할 수 있는 빠른 속도로 증기를 생성할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a system capable of generating steam at a high rate that can respond to objects entering the process in a short time.
또한, 본 발명은 증기에 압축공기를 혼합하여 세정 대상물에 대한 세정하는 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the efficiency of cleaning the object to be cleaned by mixing compressed air in the steam.
또한, 본 발명은 증기에 세정액을 혼합하여 추가적인 증기의 양을 급속으로 증가시켜 대용량의 증기를 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라, 증기의 온도를 조절하여 증기 세정을 위한 최적 조건의 증기를 발생시킬 수 있다.In addition, the present invention can not only generate a large amount of steam by rapidly increasing the amount of additional steam by mixing the cleaning liquid in the steam, it is also possible to generate the steam of the optimum conditions for steam cleaning by adjusting the temperature of the steam .
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 처리 장치에 대한 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 순수예열부와 증기발생부에 대한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 상기 도 1의 순수예열부에 형성된 유로에 대한 도면이다.
도 4는 상기 도 2의 순수예열부의 단면에 대한 상세 도면이다.
도 5a는 상기 도 1의 증기가열부에 대한 도면이다.
도 5b는 상기 도 5a의 증기가열부의 A-A' 단면에 대한 도면이다.
도 5c 및 도 5d는 상기 도 5a의 증기가열부의 B-B' 단면에 대한 도면이다.
도 6은 상기 도 1의 증기가열부의 코일 연결 방식에 대한 도면이다.
도 7은 상기 도 1의 노즐부에 대한 상세 도면이다.1 is a diagram of an object treating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view of the pure preheating unit and the steam generating unit of FIG.
3A to 3C are views illustrating a flow path formed in the pure preheating unit of FIG. 1.
4 is a detailed view of a cross section of the pure preheating unit of FIG. 2.
5A is a view of the steam heating unit of FIG.
5B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the steam heating unit of FIG. 5A.
5C and 5D are cross-sectional views taken along line BB ′ of the steam heating unit of FIG. 5A.
6 is a diagram illustrating a coil connection method of the steam heating unit of FIG. 1.
7 is a detailed view of the nozzle unit of FIG. 1.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
본 명세서에 있어 용어의 의의에 대해 설명하기로 한다. 「대상물」이란, 예를 들면 반도체 기판, 유리 기판, 렌즈, 디스크 부재, 정밀 기계 가공 부재, 몰드 수지 부재, 인쇄회로기판(PCB) 등을 들 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 「처리」란, 대상물에 실시되는 것으로서, 예를 들면 박리, 세정, 가공, 증착 등을 들 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 「불용물」이란, 대상물 처리 시에 발생한 여러 가지 불용물을 의미하고, 예를 들면 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 프로세스에 대하여는 레지스트막, 드라이 에칭 후의 에칭 잔사, 화학적으로 변질된 레지스트막, 반도체 장치에 있어서 고유전층의 에칭 처리 후에 생성되는 반응 부생성물, 패시베이션막의 에칭 처리 후에 생성되는 반응 부생성물, 메탈층의 에칭 처리 후에 생성되는 반응 부생성물 등을 예시할 수 있다. 「순수」란, 반도체장치 또는 디스플레이 장치 제조에서의 처리 공정 등에서 순수(pure water, DI water) 또는 초순수(ultrapure water)로서 사용되고 있는 정도의 특성을 갖는 물일 수 있다. The meaning of the terms in the present specification will be described. Examples of the "object" include a semiconductor substrate, a glass substrate, a lens, a disk member, a precision machining member, a mold resin member, a printed circuit board (PCB), and the like, but are not limited thereto. "Treatment" is performed on an object, for example, peeling, washing | cleaning, processing, vapor deposition, etc. are mentioned, It is not limited to this. The term "insoluble matter" means various insoluble matters generated at the time of processing an object. For example, a resist film, an etching residue after dry etching, a chemically altered resist film, and a semiconductor device are used for a manufacturing process of a semiconductor device or a display device. The reaction byproduct produced after the etching process of the high dielectric layer, the reaction byproduct produced after the etching process of a passivation film, the reaction byproduct produced after the etching process of a metal layer, etc. can be illustrated. "Pure water" may be water having a characteristic of a degree that is used as pure water (DI water) or ultrapure water (treat water) in a process such as semiconductor device or display device manufacture.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described using drawing.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 처리 장치에 대한 도면이다.1 is a diagram of an object treating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 처리 장치(100)는, 저항 가열을 이용하여 순수를 예열 및 증기를 발생시킨 후, 고주파 유도 가열을 이용하여 발생된 증기를 가열한다. 이때, 대상물 처리 장치(100)는 고주파 유도 가열에 의해 가열된 소량의 증기(일례로, 500℃ 증기)에 순수를 혼합시켜 대량의 증기(일례로, 130∼150℃ 증기)를 생성하여 대상물(4)에 분사함으로써 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 발생되는 불용물을 처리할 수 있다. As illustrated in FIG. 1, the
이러한 대상물 처리 장치(100)는 대용량 저장소에 저장된 순수를 가열하여 증기를 발생하고 대용량 저장소에서 발생된 증기를 소정의 이송경로를 거쳐 대상물(4)까지 공급하지 않고, 미리 예열된 순수를 공급하자 마자 급속 가열하여 증기를 발생시킨 후 대상물(4)에 곧바로 분사할 수 있다. 이와 같이, 대상물 처리 장치(100)는 대용량의 순수를 가열하여 증기를 발생시키는 별도의 설비가 필요하지 않기 때문에 대용량의 증기를 발생시킬 수는 있지만, 전체 설비 면적을 줄여 처리 시스템의 규모를 소형화할 수 있다. The
한편, 대상물 처리 장치(100)는 아래와 같은 열효과 현상을 이용하여 대상물(4)을 처리한다.On the other hand, the
상온(약 20℃)의 순수와, 고온(100℃ 이상)의 증기를 일정한 용량을 가진 용기 내에서 일정한 압력하에서 연속적으로 혼합하면, 순수는 증기에 의하여 가열되어 팽창한다. 한편, 증기는 순수에 의하여 냉각되어 수축한다. 이들의 열교환에 의하여, 어느 정도의 주파수(10㎑ 내지 1㎒)를 가지는 진동이 발생한다.When pure water at room temperature (about 20 ° C) and steam at high temperature (100 ° C or more) are continuously mixed under a constant pressure in a container having a constant capacity, the pure water is heated by the steam and expands. On the other hand, the steam is cooled by water and contracted. These heat exchanges generate vibrations having a certain frequency (10 Hz to 1 MHz).
순수(약 20℃) + 증기(100℃ 이상) → 진동Pure water (approx. 20 ℃) + steam (over 100 ℃) → vibration
또한, 이 진동에 의하여, 물 분자 H2O가 수소 이온 H+와 수산화물 이온 OH-로 분해된다.This vibration also decomposes the water molecules H 2 O into hydrogen ions H + and hydroxide ions OH-.
H2O → H+ + OH-H 2 O → H + + OH-
수소 이온 H+와 수산화물 이온 OH-는 매우 불안정한 상태에 있기 때문에, 물 분자 H2O로 돌아가려고 한다. 이때에 발생하는 고에너지를 기계적 충격으로 변환함으로써 대상물(4)을 세정할 수 있다. 즉, 대상물 처리 장치(100)는 전술한 열효과 현상을 이용하여 캐비테이션(cavitation)을 발생시키고, 이것에 의하여 대상물(4)의 표면에 있는 불용물을 제거하는 등의 처리를 실시한다. 여기서, 캐비테이션이라 함은 빠른 속도로 액체가 운동할 때 액체의 압력이 증기압 이하로 낮아져서 액체 내에 증기 기포가 발생하는 현상이다. 증기 기포는 대상물(4)의 표면에 부딪혀 불용물을 제거할 수 있다.Since the hydrogen ions H + and OH- is a hydroxide ion it is very unstable, and to get back to the water molecules H 2 O. The object 4 can be cleaned by converting the high energy generated at this time into a mechanical impact. That is, the
다시 말해, 열효과 현상에 의해 발생된 캐비테이션 제트가 대상물(4)의 표면에 분사되면, 캐비테이션에 의한 기포가 소멸할 때에 발생하는 높은 충격력에 의하여, 대상물(4)의 표면에 세정·연마·연삭 등의 처리가 실시되어 불용물이 제거된다.In other words, when the cavitation jet generated by the heat effect phenomenon is injected onto the surface of the object 4, the surface of the object 4 is cleaned, polished and ground by the high impact force generated when the bubbles due to cavitation disappear. Treatment is carried out to remove insoluble matters.
한편, 대상물 처리 장치(100)는 발생된 증기, 고온의 압축공기 또는 세정액을 선택적으로 대상물(4)의 표면에 분사하거나, 이들을 혼합시켜 대상물(4)의 표면에 분사할 수 있다.On the other hand, the
대상물 처리 장치(100)는 순수예열부(10), 증기발생부(20), 증기가열부(30), 노즐부(40), 전원공급부(50), 제어부(60), 제1 조작밸브(1), 제2 조작밸브(2), 제3 조작밸브(3)를 포함할 수 있다.The
본 명세서에서는 설명의 편의상 증기발생부(20)에 의해 발생된 증기를 이하, "발생증기"라 하고, 증기가열부(30)에 의해 가열된 증기를 "가열증기"라 하고, 노즐부(40)에 의해 분사되는 증기를 "분사증기"라 한다.In the present specification, for convenience of description, steam generated by the
순수예열부(10)는 증기발생부(20)로 순수를 공급하기에 앞서, 외부로부터 공급된 순수를 비등점(boiling point) 근처(일례로, 상압에서 85℃ 내지 95℃)까지 예열하여 증기발생부(20)로 공급한다. 이는 상온의 순수를 증기발생부(20)로 직접 공급하지 않고, 증기발생부(20)에서 짧은 시간 가열하더라도 곧바로 비등점까지 온도가 상승할 수 있는 순수를 증기발생부(20)로 공급하기 위함이다. 예를 들어, 상압에서, 증기발생부(20)가 상온(20℃)의 순수에서 발생증기를 발생하기 위해서는 80℃ 이상으로 순수의 온도를 상승시켜야 하는 반면에, 95℃의 순수에서 발생증기를 발생하기 위해서는 5℃ 이상만 온도를 올리면 된다. 즉, 전자는 순수가 증기발생부(20)를 통과할 때 비등점까지 순수의 온도를 상승시켜 발생증기를 발생시키고, 이를 다시 가열하는 과정을 거쳐야 한다. 반면에, 후자는 미리 예열된 순수가 증기발생부(20)를 통과할 때 짧은 시간 내에 비등점까지 순수의 온도가 상승하므로 곧바로 발생증기를 발생시킨다.The pure
이에 따라, 증기발생부(20)는 순수예열부(10)로부터 미리 예열된 순수를 공급받기 때문에 곧바로 발생증기를 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라, 발생증기를 더욱더 고온의 증기로 가열할 수 있다.Accordingly, since the
또한, 순수예열부(10)는 전원공급부(50)에 직접 연결된 발열체에 전류를 흐르게 할 때 발생하는 주울 열(Joule heat)로 순수를 가열하는 저항 가열 방식(resistance heating)으로 순수를 예열한다. 여기서, 발열체는 금속 발열체(철/크롬/알루미늄계, 니켈/크롬계 합금, 단일 금속 등), 비금속 발열체(탄화규소, 이산화몰리브덴, 탄탄크로마이트, 카폰/그래파이트 등), 시즈 히터, 세라믹 히터 등이 이용될 수 있다. 이러한 순수예열부(10)는 전원공급부(50)로부터 공급되는 전원의 세기에 따라 순수의 가열 온도를 조절할 수 있다. 이때, 순수는 제1 조작밸브(1)의 개폐에 따라 순수의 공급이 정지되거나 재개될 수 있다. 이때, 제1 조작밸브(1)는 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다.In addition, the pure
순수예열부(10)는 순수의 유로를 형성하며 저항 가열을 이용하여 순수를 예열할 수 있는 하나 이상의 묶음 구조를 포함할 수 있다. 각각의 순수의 유로는 서로 연결되어 하나의 유로를 형성하거나, 증기발생부(20)로 인입될 수 있다.The
증기발생부(20)는 순수예열부(10)로부터 미리 예열된 순수를 공급받고, 이를 저항 가열 방식으로 가열하여 발생증기를 생성한다. 즉, 증기발생부(20)는 전원공급부(50)에 직접 연결된 발열체에 전류를 흐르게 할 때 발생하는 주울 열(Joule heat)로 순수를 가열하는 저항 가열 방식(resistance heating)으로 순수를 예열한다. 여기서, 발열체는 금속 발열체(철/크롬/알루미늄계, 니켈/크롬계 합금, 단일 금속 등), 비금속 발열체(탄화규소, 이산화몰리브덴, 탄탄크로마이트, 카폰/그래파이트 등), 시즈 히터, 세라믹 히터 등이 이용될 수 있다. 이때, 발생된 증기는 제2 조작밸브(2)의 개폐에 따라 증기가열부(30)로 공급이 정지되거나 재개될 수 있다. 제2 조작밸브(2)는 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다.The
이때, 증기발생부(20)는 순수예열부(10)에 의해 미리 예열된 순수를 가열하여 발생증기를 빠른 시간 내에 발생시킬 수 있기 때문에, 내부에 발생된 발생증기의 저장 공간이 크지 않은 소형으로 구성할 수 있다. 이는 대상물 처리 장치(100)의 소형화를 가져올 수 있고, 반도체 장치 또는 디스플레이 장치 제조 공정을 위한 전체 설비 면적을 줄일 수 있다.At this time, since the
증기발생부(20)는 전원공급부(50)로부터 공급되는 전원의 세기에 따라 발생증기의 가열 온도를 조절할 수 있다. 이때, 증기발생부(10)는 증기 상태를 유지할 수 있는 소정의 온도(일례로, 상압에서 100℃ 내지 130℃)를 갖는 발생증기를 증기가열부(30)로 공급한다. The
증기가열부(30)는 증기발생부(20)로부터 발생증기를 공급받고, 이를 고주파 유도 가열 방식(high-frequency induction heating)으로 가열하여 가열증기를 발생시킨다. 이때, 가열증기는 제3 조작밸브(3)의 개폐에 따라 노즐부(40)를 통해 대상물(4)로 분사가 정지되거나 재개될 수 있다. 제3 조작밸브(3)는 제어부(60)에 의해 제어될 수 있다.The
여기서, 고주파 유도 가열 방식은 전자 유도 현상을 이용한 것으로서, 가열 코일에 고주파 교류 전류가 흐를 때 발생하는 고주파 교류 자계 중에 도전성의 금속 물질을 위치시키면 금속 물질의 표면에 유도 와전류(Eddy current)가 발생하여 금속 물질의 표피 저항에 의한 주울 열(Joule heat)이 발생하게 되는 원리를 이용하는 가열 방식이다. Here, the high frequency induction heating method uses an electromagnetic induction phenomenon. When a conductive metal material is placed in a high frequency alternating magnetic field generated when a high frequency alternating current flows through a heating coil, an induced eddy current is generated on the surface of the metal material. It is a heating method using the principle that Joule heat is generated by the skin resistance of the metal material.
전술한 바와 같이, 증기가열부(30)는 발생증기를 더욱 가열하여 발생증기에 비해 고온(일례로, 250℃~500℃ 증기)이면서 열량이 많은 가열증기를 생성한다. 이는 노즐부(40)에서 소량의 가열증기에 순수를 혼합할 때, 빠른 속도로 대상물 처리에 적합한 분사증기를 대용량으로 형성함으로써 처리 시스템의 규모가 크지 않더라도 대용량 처리 능력을 제공하기 위함이다.As described above, the
증기가열부(30)는 전원공급부(50)로부터 공급되는 전원의 세기에 따라 가열증기의 가열 온도를 조절할 수 있다.The
전원공급부(50)는 순수예열부(10), 증기발생부(20) 및 증기가열부(30) 각각에 필요한 전원을 공급한다. 즉, 전원공급부(50)는 순수예열부(10) 및 증기발생부(20)에 상용 교류 전원 또는 직류 전원을 공급하고, 증기가열부(30)에 고주파 교류 전원(또는 RF 전원)을 공급한다. 특히, 전원공급부(50)는 증기가열부(30)의 임피던스차에 의한 반사를 줄이는 임피던스 매칭을 위해, 임피던스 매칭 네트워크(impedance matching network)를 통해 고주파 교류 전원을 공급할 수 있다. The
이와 같이 전원공급부(50)는 순수예열부(10), 증기발생부(20) 및 증기가열부(30) 각각에 필요한 개별 구성으로 구비되어 전원을 공급하거나, 하나의 구성에서 각각에 대응되는 조건에 따라 전원을 공급할 수 있다. In this way, the
제어부(60)는 전원공급부(50)를 통해 순수예열부(10), 증기발생부(20) 및 증기가열부(30)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(60)는 전원공급부(50)를 통해 순수예열부(10), 증기발생부(20) 및 증기가열부(30) 각각에 공급되는 전원의 세기를 제어함으로써, 순수예열부(10)에 의해 가열되는 순수 온도, 증기발생부(20)에 의해 발생되는 발생증기의 온도와 발생량, 증기가열부(30)에 의해 발생되는 가열증기의 온도와 발생량 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(60)는 전원공급부(50)를 통해 순수예열부(10), 증기발생부(20) 및 증기가열부(30)의 온/오프(on/off) 동작을 제어한다.The
아울러, 제어부(60)는 순수예열부(10), 증기발생부(20), 증기가열부(30), 제1 조작밸브(1), 제2 조작밸브(2), 제3 조작밸브(3)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(60)는 각 구성들을 제어할 때 각 구성들의 온도 및 압력을 감지하여 제어할 수 있다. 즉, 제어부(60)는 순수예열부(10), 증기발생부(20), 증기가열부(30), 제1 조작밸브(1), 제2 조작밸브(2), 제3 조작밸브(3) 중 어느 한 지점의 온도 및 압력이 기 설정된 온도 및 압력 이상으로 감지되는 경우에, 전원공급부(50)를 통해 순수예열부(10), 증기발생부(20) 및 증기가열부(30) 각각에 공급되는 전원의 세기를 조절할 수 있다. 이때, 제어부(60)는 각 구성들의 온도 및 압력을 감지하여 사용자에게 알려줄 수 있다. In addition, the
또한, 제어부(60)는 제1 조작밸브(1), 제2 조작밸브(2), 제3 조작밸브(3)의 개폐를 제어할 수 있다. 즉, 제1 조작밸브(1)는 개폐 정도에 따라 순수예열부(10)로 공급되는 순수의 유량(flux)을 조절할 수 있다. 제2 조작밸브(2)는 개폐 정도에 따라 증기가열부(30)로 공급되는 발생증기의 유량을 조절할 수 있다. 제3 조작밸브(3)는 개폐 정도에 따라 노즐부(40)로 분사되는 가열증기의 유량을 조절할 수 있다. In addition, the
한편, 제어부(60)는 대상물(4)의 처리 대상면을 균등하게 스캐닝하여 증기를 분사하기 위해, 노즐부(40) 또는/및 대상물 지지부(미도시)를 제어할 수 있다. 즉, 대상물 지지부는 고정된 채로, 노즐부(40)만을 단독으로 가동시키고, 이동 동작 및 회동 동작을 조합하여, 대상물(4)의 처리면 전역을 스캐닝 하는 동작을 실시할 수도 있다. 또한, 노즐부(40)는 고정한 채로, 대상물 지지부만을 단독으로 가동시키고, 회동 동작만이 아니라 이동 동작을 가능하게 하는 기구를 설치하여 회동과 이동을 동기시켜 조합하고 대상물(4)의 처리면 전역을 스캐닝하는 동작을 하도록 할 수도 있다. 또한, 노즐부(40)의 이동 동작과 대상물 지지부의 회전 동작에 대하여, 서로 동기하도록 조합하여 양자를 동시에 동작시키고, 대상물(4)의 스캐닝을 하고, 원하는 스캔 속도를 얻도록 제어할 수도 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 이와 같이, 노즐부(40)와 대상물 지지부의 동작은 스캐닝 사양에 맞추어 적절하게 조합하고, 원하는 스캔 속도를 얻을 수 있도록 설계할 수 있다.Meanwhile, the
도 2는 상기 도 1의 순수예열부와 증기발생부에 대한 도면이다.2 is a view of the pure preheating unit and the steam generating unit of FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 순수예열부(10) 및 증기발생부(20)는 하나 이상의 중공형 파이프로 제작될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.As shown in FIG. 2, the
순수예열부(10)는 2개의 구성 즉, 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b)으로 각각 구성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b) 각각은 중공형 파이프 내부를 통해 순수가 흐를 수 있는 유로를 형성하며, 유로를 따라 길이 방향으로 제1 및 제2 발열체(11a,11b)를 배치할 수 있다. 이로 인해, 순수는 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b)를 통과할 때 예열되어, 최종적으로 증기발생부(20)에 비등점 근처의 온도(일례로, 상압에서 85℃ 내지 95℃)를 갖는 상태로 공급되어진다.The
증기발생부(20)는 순수예열부(10)로부터 공급된 순수를 수렴하여 수용할 수 있는 소정의 공간을 구비한다. 여기서, 증기발생부(20)는 순수를 수렴하여 수용할 때, 하부측에 순수가 채워진 공간과 상부측에 발생증기가 채워진 공간으로 나눠지도록 순수를 채운다.The
이때, 제3 및 제4 발열체(21a,21b)는 증기발생부(20)의 하부측에 배치하여 채워진 순수를 가열한다. 그에 따라 발생된 발생증기는 증기발생부(20)의 상부측에 형성된 발생증기 배출부(22)를 통해 증기가열부(30)로 공급되어진다.At this time, the third and fourth heating elements 21a and 21b are disposed on the lower side of the
도 3a 내지 도 3c는 상기 도 1의 순수예열부에 형성된 유로에 대한 도면이다.3A to 3C are views illustrating a flow path formed in the pure preheating unit of FIG. 1.
전술한 바와 같이, 순수예열부(10)에서는 순수가 내부에 형성된 유로를 통해 흐르면서 가열되며, 증기발생부(20)에서는 순수가 내부에 채워진 상태에서 가열된다.As described above, in the pure
한편, 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b)는 각각 독립적이고 서로 반대 방향의 복수의 유로를 형성하고, 증기발생부(20) 양단에 각각 순수를 공급할 수 있다(도 3a 참조). 이는 증기발생부(20) 내부에 채워진 순수의 온도를 빠른 시간 내에 온도 평형상태를 만들어 줄 수 있다.Meanwhile, the first and second
반면에, 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b)는 각각 독립적이고 서로 동일한 방향의 복수의 유로를 형성하고, 증기발생부(20) 일단에 각각 순수를 공급할 수 있다(도 3b 참조). 이는 순수의 유로를 묶어 하나의 유로로 증기발생부(20)로 순수를 공급하기 용이하다.On the other hand, the first and second
또한, 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b)는 서로 연결되어 하나의 단일 유로를 형성하고, 증기발생부(20) 일단에 순수를 공급할 수 있다(도 3c 참조). 이때, 순수의 유로는 지그재그형으로 형성된다. 이는 순수의 가열시간을 단축시켜 제1 및 제2 순수예열부(10a,10b)의 크기를 줄일 수 있다. In addition, the first and second
도 4는 상기 도 2의 순수예열부의 단면에 대한 상세 도면이다.4 is a detailed view of a cross section of the pure preheating unit of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 순수예열부(10)는 관 또는 파이프 형태로 내부가 빈 원통형의 예열부 바디(101)를 형성한다. 여기서, 예열부 바디(101)는 내부에 순수를 직접 예열하기 위한 발열체(11)를 포함한다. 바람직하게는 발열체(11)도 원통형의 막대형 구조이다.Referring to FIG. 4, the
예열부 바디(101) 내부에는 원통형의 예열부 바디(101) 중심과 동일한 중심을 가질 수 있도록 발열체(11)를 지지하기 위한 발열체 지지부(102)가 배치된다. 발열체 지지부(102)는 원반형으로서 중심부(102a)에 발열체(11)가 통과하여 발열체(11)를 지지하며, 중심 주변부에 순수 유로(102b)를 형성할 수 있다. 여기서, 발열체 지지부(102)는 예열부 바디(101) 또는 발열체(11)와 동일한 재질인 것이 바람직하다.In the
도 5a는 상기 도 1의 증기가열부에 대한 도면이고, 도 5b는 상기 도 5a의 증기가열부의 A-A' 단면에 대한 도면이고, 도 5c 및 도 5d는 상기 도 5a의 증기가열부의 B-B' 단면에 대한 도면이다.Figure 5a is a view of the steam heating unit of Figure 1, Figure 5b is a view of the AA 'cross section of the steam heating unit of Figure 5a, Figures 5c and 5d is a BB' cross section of the steam heating unit of Figure 5a This is the drawing.
도 5a를 참조하면, 증기가열부(30)는 코일(31)과 바디(32)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5A, the
코일(31)은 전원공급부(50)와 연결되어 고주파 교류전원이 공급된다. 이로 인해, 코일(31)은 전원공급부(50)로부터 고주파 교류전원을 공급받아 고주파 교류 자계를 형성한다. The
코일(31)은 바디(112c)의 세로 방향으로 권선할 수 있다. 즉, 코일(31)은 바디(32) 전체를 단일 선으로 권선하여 일측에 전원공급부(50)를 연결하고 타측에 접지할 수 있다. The
바디(32)는 필요에 따라 코일(31)을 지지하여 고정하기 위한 코일 지지 및 고정부(미도시)를 구비할 수 있다. 이때, 코일 지지 및 고정부는 코일(31)의 권선 경로를 가이드하여 다회 권선을 할 때 각 권선 간 간격을 일정하게 유지시켜준다. 아울러, 코일 지지 및 고정부는 일정 간격 이격된 상태로 바디(32)의 둘레에 코일(31)이 권선될 수 있도록 함으로써 코일(31)이 바디(32) 표면에 직접 권선되는 것을 방지한다. 이는 유도 가열에 의해 가열된 바디(32)의 온도가 코일(31)로 직접 전도되는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 코일 지지 및 고정부는 절연 구조를 형성한다.The
또한, 코일(31)은 속이 빈 가늘고 긴 관 형태(즉, 파이프 또는 튜브 형태)일 수 있다. 이러한 코일(31)은 관 내부를 냉각수의 통로로 이용하여 코일 자체에 발생하는 열을 식힌다. 바람직하게는 코일(31)은 전도성이 90% 이상의 동관(copper pipe)이다.In addition, the
바디(32)는 금속 재질(일례로, 티타늄 등)로서, 전자 유도 현상에 의해 코일(31)에 고주파 교류 전류가 흐를 때 발생하는 고주파 교류 자계로 인해 표면에 유도 와전류가 발생하여 표피 저항에 의한 주울열이 발생한다. 이로 인해, 바디(32)는 증기발생부(20)로부터 공급된 발생증기를 더욱 가열하여 가열증기를 생성할 수 있다.The
바디(32)는 내부 공간에서 발생된 가열증기를 외부로 분사시키기 위한 증기 분사부(미도시)를 형성할 수 있다. 이때, 증기 분사부는 각각이 노즐부(40)에 개별 연결되거나 전체가 하나의 노즐부(40)에 집결되어 대상물(4)로 증기를 직접 분사할 수 있다.The
도 5b를 참고하면, 증기가열부(30)는 발생증기의 유로를 형성할 때, 단일 유로의 형태가 아닌 복수의 중공이 분포되어 유로를 형성하는 중공 다발형 유로(33)로 형성되어 있다. 즉, 중공 다발형 유로(33)는 발생증기가 지나가는 단일 유로를 협소하게 여러 경로로 형성한다. 이는 발생증기의 흐름 속도를 크게 줄이지 않으면서 발생증기에 열을 전달하는 면적을 넓혀주는 효과를 얻을 수 있기 때문에, 빠른 시간 내에 고온의 가열증기를 발생시켜줄 수 있음을 의미한다.Referring to FIG. 5B, when the flow path of the generated steam is formed, the
도 5c 및 도 5d를 참고하면, 중공 다발형 유로(33)는 증기가열부(30) 내부 전체에 형성되는 구조(도 5c 참조)이거나, 증기가열부(30) 내부의 공간에 배치되어 해당 공간을 구획하는 복수의 구조물(33a 내지 33c)로 형성되는 구조(도 5d 참고)일 수 있다. 도 5c의 중공 다발형 유로(33)는 발생증기의 인입부터 배출까지 발생증기의 유로를 독립적인 복수의 유로로 구성하는 반면에, 도 5d의 중공 다발형 유로(33)는 증기가열부(30)의 내부에서 부분적으로 발생증기의 유로를 독립적인 복수의 유로로 구성한다. 5C and 5D, the hollow
도 6은 상기 도 1의 증기가열부의 코일 연결 방식에 대한 도면이다.6 is a diagram illustrating a coil connection method of the steam heating unit of FIG. 1.
도 6을 참조하면, 증기가열부(30)는 유도 가열을 이용하여 발생증기를 가열증기로 생성한다. 증기가열부(30)는 복수의 유로를 통해 증기발생부(20)와 연결할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
증기가열부(30)는 코일(31)을 권선함에 있어서, 각각의 권선(30a 내지 30d)으로부터 전원공급부(50)까지 동일한 전선 길이를 갖도록 연결할 수 있다. 이때, 전원공급부(50)는 임피던스 매칭을 위한 매칭 네트워크(matching network)(113a)를 통해 코일(112a)에 전원을 공급한다.The
즉, 증기가열부(30) 각각의 권선(30a 내지 30d)과 전원공급부(50) 간의 연결 길이(L1 내지 L4)는 서로 동일하게 구성하는 것이 바람직하다. 이는 각 권선(30a 내지 30d)의 인덕턴스(inductance)를 동일하게 구성하기 위함이다.That is, the connection lengths L1 to L4 between the
도 7은 상기 도 1의 노즐부에 대한 상세 도면이다.7 is a detailed view of the nozzle unit of FIG. 1.
도 7을 참조하면, 노즐부(40)는 대상물(4)에 분사증기뿐만 아니라, 액체와 기체도 동시에 공급할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
즉, 노즐부(40)는 분사증기를 분사하기 위한 제1 노즐부(41), 액체를 분사하기 위한 제2 노즐부(42), 기체를 분사하기 위한 제3 노즐부(43)를 포함한다. 이때, 제1 노즐부(41), 제2 노즐부(42) 및 제3 노즐부(43)는 각각 기체 공급부(44) 또는 액체 공급부(45)와 연결된다.That is, the
제1 노즐부(41)에서는 증기가열부(30)로부터 제공된 가열증기에 기체 또는/및 액체를 혼합시켜 발생되는 분사증기를 대상물(4)로 분사할 수 있다. 이때, 제1 노즐부(41)는 기체 공급부(44) 및 액체 공급부(45)와 연결된다. 제2 노즐부(42)는 액체공급부(42)로부터 액체를 제공받는다. 제3 노즐부(43)는 기체공급부(43)로부터 기체를 제공받는다. 제1 내지 제3 노즐부(41 내지 43) 각각은 필요에 따라 분사증기, 액체, 기체를 조합하여 대상물(4)에 분사할 수 있다. 즉, 대상물(4)에 분사증기를 분사한 후, 기체(압축공기)를 분사하여 대상물(4)를 건조시킬 수 있다.The
기체공급부(44) 및 액체공급부(55) 각각은 기체 또는 액체의 공급을 조절하기 위한 제4 내지 제7 조작밸브(5 내지 8)를 포함할 수 있다.Each of the
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited only to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 순수예열부 20 : 증기발생부
30 : 증기가열부 40 : 노즐부
50 : 전원공급부 60 : 제어부
4 : 대상물10: pure preheating unit 20: steam generating unit
30: steam heating part 40: nozzle part
50: power supply unit 60: control unit
4: object
Claims (9)
상기 제1 유로로부터 전달된 순수를 수렴하여 수용한 후 저항 가열하여 증기를 발생시키기 위한 증기발생부;
상기 증기발생부에 의해 발생된 증기를 제2 유로를 통과시켜 유도가열을 이용하여 가열하기 위한 증기가열부;
상기 순수예열부, 상기 증기발생부 및 상기 증기가열부 각각에 전원을 공급하기 위한 전원공급부;
상기 전원공급부를 제어하기 위한 제어부; 및
상기 증기가열부로부터 생성된 증기에 소정의 액체 또는 기체를 섞어 대상물로 분사하기 위한 노즐부;
를 포함하고,
상기 순수예열부, 상기 증기발생부 및 상기 증기가열부는 하부에서 상부로 순차적으로 형성되어,
상기 순수예열부에서 수평방향으로 이동하면서 가열된 순수는 상기 순수예열부의 상측에 형성된 상기 증기발생부에 전달되고,
상기 증기발생부에서 수평방향으로 이동하면서 발생된 발생증기는 상기 증기발생부의 상부측에 수직방향으로 동일하게 형성된 복수의 발생증기 배출부를 통하여 상기 증기가열부에 전달되고,
상기 증기가열부에서 가열된 가열증기는 상기 노즐부로 전달되는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
Pure preheating unit for resistance heating the pure water passing through at least one first flow path;
A steam generator for collecting steam received from the first flow path and accommodating the pure water and then heating the resistor to generate steam;
A steam heater for heating the steam generated by the steam generator through a second flow path and using induction heating;
A power supply unit for supplying power to each of the pure preheating unit, the steam generating unit, and the steam heating unit;
A control unit for controlling the power supply unit; And
A nozzle unit for injecting a predetermined liquid or gas into the vapor generated from the steam heating unit and injecting the vapor into an object;
Including,
The pure preheating unit, the steam generating unit and the steam heating unit is formed sequentially from the bottom to the top,
The pure water heated while moving in the horizontal direction in the pure preheater is transferred to the steam generating unit formed on the pure preheater,
The generated steam generated while moving in the horizontal direction from the steam generating unit is transferred to the steam heating unit through a plurality of generated steam discharge parts formed in the same vertical direction on the upper side of the steam generating unit,
Heating steam heated in the steam heating unit using the steam delivered to the nozzle unit.
상기 순수예열부는, 상기 유로를 형성할 때 각각 상기 증기발생부로 연결하여 복수 유로를 형성하거나, 서로 연결하여 단일 유로를 형성하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method of claim 1,
The pure water preheating unit, the object processing apparatus using steam to form a plurality of flow paths by connecting to the steam generating unit, respectively, or connected to each other when forming the flow path.
상기 순수예열부는, 내부에 발열체를 지지하여 순수를 가열하고, 순수 유로를 형성하는 발열체 지지부를 포함하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method of claim 2,
The pure water preheating unit, the object processing apparatus using the steam including a heating element support for heating the pure water by supporting the heating element therein to form a pure water flow path.
상기 증기발생부는, 순수를 수렴하여 수용할 때, 하부측에 순수가 채워진 공간과 상부측에 증기가 채워진 공간으로 구분되는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method of claim 3, wherein
The steam generating unit, the object processing apparatus using the steam divided into a space filled with pure water on the lower side and the space filled with steam on the upper side when receiving the pure water.
상기 증기가열부는,
상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 고주파 교류자계를 형성하기 위한 코일; 및
상기 고주파 교류자계에 의해 상기 제2 유로를 통과하는 순수를 유도 가열하여 증기를 발생하기 위한 바디;
를 포함하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The steam heating unit,
A coil for receiving a power from the power supply to form a high frequency alternating magnetic field; And
A body for generating steam by induction heating pure water passing through the second flow path by the high frequency alternating magnetic field;
Object processing apparatus using the steam containing.
상기 바디는, 복수의 중공이 분포되어 유로를 내부에 형성하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method of claim 5,
The body has a plurality of hollows are distributed object processing apparatus using steam to form a flow path therein.
상기 증기가열부는, 복수의 유로를 형성하여 상기 증기발생부와 연결하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method of claim 6,
The steam heating unit, the object processing apparatus using the steam to form a plurality of flow paths connected to the steam generating unit.
상기 증기가열부는, 상기 증기발생부와 연결되는 복수의 유로를 형성할 때, 복수의 유로에 권선되는 상기 코일이 상기 전원공급부까지 동일한 전선 길이를 갖도록 연결하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.
The method of claim 7, wherein
The steam heating unit, when forming a plurality of flow paths connected to the steam generating unit, the object processing apparatus using steam to connect the coil wound in the plurality of flow paths to have the same wire length to the power supply.
상기 노즐부는, 증기, 액체 및 기체를 동시에 상기 대상물에 분사하는 증기를 이용한 대상물 처리 장치.The method of claim 8,
The nozzle unit is an object processing apparatus using steam for simultaneously injecting steam, liquid and gas to the object.
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Citations (3)
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KR100280647B1 (en) * | 1994-10-24 | 2001-02-01 | 모리시타 요이찌 | Steam generator of induction heating system |
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JP2009054655A (en) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer, material gas supply system using vaporizer and film depositing apparatus using the same |
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