KR102097771B1 - 건식 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치는 흡입구가 형성되고 내부공간을 포함하는 챔버; 상기 챔버의 양측벽에 결합되고, 상기 대상체에 공기를 분사하는 블로워; 및 상기 챔버에 연결되어 상기 챔버의 내부공간의 공기를 흡입하는 흡입부;를 포함하고, 상기 블로워에는 상기 챔버의 내부공간과 외부를 연통하는 와류 방지홀이 관통 형성될 수 있다.

Description

건식 세정 장치 {DRY CLEANING DEVICE}
본 발명은 건식 세정 장치에 관한 것이다.
PDP, LCD, AMOLED 등의 디스플레이용 유리기판 또는 필름(Film) 또는 반도체 웨이퍼 등은 세정을 거쳐 표면에 이물질이 없는 표면 상태를 유지해야 한다. 만약 이물질이 표면에 존재한 채로 가공하게 되면 최종 제품에 결점이 생겨 불량제품이 생산되어 생산 수율이 나빠지게 된다
세정방법은 크게 습식세정(Wet cleaning)과 건식세정(dry cleaning)이 있다. 습식세정이란 유기세정, 순수 물에 의한 세척, 무기세정 및 건조 단계를 순차적으로 거치는 것으로, 점착성 이물질인 기름때, 테이프자국, 손기름등과 같이 유기바인더로 연결된 무기물을 비접촉식 방법으로 유기바인더를 끊어 무기물화 하는 세정방법이다. 건식세정이란 유기세정 및 무기세정을 거쳐 세정을 완료하는 것으로, 비점착성 이물질인 먼지와 같은 무기물을 비접촉식 방법으로 부유시켜 세정하는 방법이다. 이러한 무기세정방법의 한 종류로서 건식 세정 장치가 사용되었다.
건식 세정 장치는 일반적으로 초음파를 대상체 전달하여 대상체 표면의 파티클(particle)을 대상체 표면으로부터 이격시킨후, 공기를 분사하여 가지는 압축공기(Pressure air)수단, 그리고 진공흡입(Vacuum suction)수단으로 구성되어 기판에 부착된 이물질을 제거하게 된다. 재진대는 기판 위에서 정전기에 의해 (＋) 또는 (－)로 대전된 이물질을 중화시켜 점착력을 잃게 하고, 가진된 초음파를 가지는 압축공기(Pressure air)수단은 경계층을 깨고 그 안에 존재하는 중화된 상태의 이물질을 부유시키고, 진공흡입(Vacuum suction)수단은 부유된 이물질을 흡입하게 된다.
본 발명은 세정 진행 시 파티클이 비산되는 현상을 방지할 수 있는 건식 세정 장치를 제공하는데 발명의 목적이 있다
또한, 본 발명은 세정 진행 시 파티클이 대상체 표면에 재부착되는 현상을 방지할 수 있는 건식 세정 장치를 제공하는데 발명의 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치는 일측이 개방되어 흡입구가 형성된 챔버; 상기 챔버의 양측벽에 결합되고, 상기 대상체에 공기를 분사하는 블로워; 및 상기 챔버에 연결되어 상기 챔버의 내부공간의 공기를 흡입하는 흡입부;를 포함하고, 상기 블로워는 상기 흡입구 양측에서 하향 경사지게 공기를 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 블로워는 상기 대상체의 표면과 이루는 각도가 25°이하가 되게 공기를 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 블로워는 상기 챔버의 일측벽 및 타측벽에 각각 구비되고, 상기 흡입구는 상기 챔버의 일측벽에 구비되는 상기 블로워와 상기 챔버의 타측벽에 구비되는 상기 블로워 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 블로워는, 상기 챔버의 측벽에 결합되고 압축 펌프에 연결되어 공기가 유입되는 공기 유입부; 및 상기 챔버의 측벽에 결합되고, 상기 유입구와 연통되도록 구비되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 분사하는 적어도 하나의 분사홀을 포함하는 노즐부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 분사홀은 노즐부의 테두리를 따라 상기 챔버의 길이방향으로 복수개가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 노즐부는 상기 챔버의 양측벽 단부에 서로 대향하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 분사홀의 중심선과 상기 챔버의 중심선과 수직한 선이 이루는 내각의 크기는 25°이하로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 공기 유입부에는 상기 공기 유입부를 관통하여 상기 챔버의 내부공간과 외부를 연통시키는 와류 방지홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에서 상기 공기 유입부에는 상기 와류 방지홀을 덮도록 비산 방지 부재가 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치는 상기 챔버에 구비되고, 상기 대상체에 초음파를 전달하여 상기 대상체를 진동시키는 초음파 발생부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치에 의하면, 세정 진행 시 파티클이 비산되는 현상을 방지할 수 있고, 파티클이 대상체 표면에 재부착되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치의 개략 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치의의 개략 정면도이다.
도 4는 도 1의 A-A'에 따른 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식 세정 장치의 개략 사시도이다.
도 6은 도 5의 B-B'에 따른 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치가 대상체에 초음파를 전달하여 대상체를 진동시키는 상태를 도시한 개략 동작도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치가 대상체에 공기를 분사하여 대상체 표면의 파티클을 부상시키는 상태를 도시한 개략 동작도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치가 흡입부를 구동시켜 파티클을 흡입하는 상태를 도시한 개략 동작도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치를 사용한 건식 세정 방법에 대한 개략 흐름도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치의 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치의 개략 저면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치의의 개략 정면도이고, 도 4는 도 1의 A-A'에 따른 개략 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치(1)는 챔버(100), 블로워(300) 및 흡입부(400)를 포함할 수 있다.
챔버(100)는 내부 공간을 포함할 수 있으며, 챔버(100)의 일측은 개방되어 흡입구(110)가 형성될 수 있다. 흡입구(110)를 통해 대상체(S, 도 7 참조) 표면의 파티클(P, 도 7 참조)은 챔버(100) 내부로 유입될 수 있다. 여기서 파티클(P)은 대상체(S)의 표면에 부착되어 제거될 필요성이 있는 입자를 의미한다.
챔버(100)의 일측에는 흡입부(400)가 연결될 수 있다. 흡입부(400)는 챔버(100) 내부공간의 공기를 흡입하여, 챔버(100) 내부로 흡입된 파티클(P)을 제거하는 부재로서, 예를 들어, 진공 흡입 펌프(410)를 포함하여 구비될 수 있다.
챔버(100)에는 대상체(S)에 초음파를 전달하는 초음파 발생부(200)가 구비될 수 있으며, 초음파 발생부(200)는 예를 들어, 챔버(100)의 내측에 배치될 수 있다. 다만, 대상체(S)에 초음파를 전달할 수 있는 구성에 해당하는한 초음파 발생부(200)가 배치되는 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 초음파 발생부(200)는 대상체(S)에 초음파를 인가하여 대상체(S)를 진동시키기위해 구비되는 것으로, 대상체(S)가 초음파 발생부(200)로부터 초음파를 전달받아 진동하는 경우, 대상체(S) 표면의 파티클(P)은 대상체(S)와 이격될 수 있다. 여기서 초음파 발생부(200)는 대상체(S)의 공진 주파수 대역에 해당하는 초음파를 대상체(S)에 인가할 수 있다. 공진 주파수란 대상체(S)에 인가되었을대 대상체(S)를 가장 강하게 진동시키는 주파수를 의미할 수 있다.
챔버(100)의 양측벽에는 대상체(S)에 공기를 분사하는 블로워(300)가 구비될 수 있다. 블로워(300)는 초음파 발생부(200)에 의해 대상체(S)로부터 이격된 파티클(P)을 부상시키기 위해 구비되는 것으로서, 대상체의 표면과 이루는 각도가 25°이하가 되도록 공기를 분사할 수 있다.
블로워(300)는 챔버(100)의 양측벽에 서로 대향하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 블로워(300)는 챔버(100)의 일측벽 및 타측벽에 각각 대향하게 구비될 수 있다. 이 때, 챔버(100)의 흡입구(110)는 챔버(100)의 일측벽에 구비되는 블로워(300)와 챔버(100)의 타측벽에 구비되는 블로워(30) 사이에 배치될 수 있다. 블로워(300)는 흡입구(110) 양측에 배치되어 흡입구(110)의 하측을 향해 하향 경사지게 공기를 분사할 수 있다.
블로워(300)는 공기 유입부(311) 및 노즐부(312)를 포함할 수 있다.
공기 유입부(311)는 챔버(100)의 측벽에 결합될 수 있다. 예를 들어, 공기 유입부(311)는 용접, 나사 결합 등의 방식으로 챔버(100)에 결합될 수 있다. 또한, 공기 유입부(311)의 일측에는 유입구(311b)가 구비될 수 있다. 유입구(311b)는 압축 펌프(미도시)에 연결되어 공기를 공급받을 수 있다.
공기 유입부(311)에는 공기 유입부(311)를 관통하여 챔버(100)의 내부공간과 외부를 연통시키는 와류 방지홀(311a)이 형성될 수 있다. 와류 방지홀(311a)은 노즐(312)에서 공기를 분사하는 경우 외부 공기를 챔버(100) 내부로 유입시켜 챔버(100) 내부에 와류가 발생하는 현상을 방지할 수 있다.
다시 말해, 노즐(312)에서 대상체(S)에 공기를 분사하는 경우, 노즐(312) 상부는 상대적으로 저기압 상태가 되며, 이러한 상태가 유지되는 경우, 챔버(100) 내부에는 와류가 발생하게된다. 챔버(100) 내부에 와류가 발생하면, 챔버(100) 내부로 유입된 파티클(P)이 와류를 따라 회전하여 대상체(S)에 재부착되는 현상이 발생할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치(1)의 경우, 와류 방지홀(311a)을 구비함으로써, 외부공기를 챔버(100) 내부로 유입시켜 노즐(312) 상부의 공기가 저기압 상태가 되는 현상을 방지할 수 있다. 결과적으로, 챔버(100) 내부에 와류가 발생하는 현상을 방지할 수 있으며, 챔버(100) 내부로 유입된 파티클(P)이 와류에 의해 대상체(S) 표면에 재부착되는 현상을 방지할 수 있다.
더하여, 공기 유입부(311)에는 챔버(100) 내부로 유입된 파티클(P)이 와류 방지홀(311a)을 통해 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 비산 방지 부재(500)가 구비될 수 있다. 비산 방지 부재(500)는 공기 유입부(311)에서 돌출 구비되는 가이드 슬릿(510) 및 상기 가이드 슬릿(510)에 착탈 가능하게 슬라이드 결합하고, 와류 방지홀(311a)을 덮도록 구비되는 메쉬 망구조의 필터 부재(520)를 포함할 수 있다.
다만, 비산 방지 부재(500)를 통로 형상으로 형성하는 것도 가능하다. 다시 말해, 도 5 및 도 6을 참조하면, 비산 방지 부재(500)는 와류 방지홀(311a)로부터 상향 연장되는 통로(T1)를 포함하도록 구비될 수 있다. 이를 위해 비산 방지 부재(500)는 와류 방지홀(311a)의 하단에서 상측으로 연장되는 벽부(531) 및 벽부(531)의 상측 단부와 소정 거리 이격되게 구비되도록 공기 유입부(311)의 측벽에서 돌출형성된 천정부(532)를 포함할 수 있다. 이와 같이 와류 방지홀(311a)로부터 상향 연장되는 통로(T1)를 형성함으로써 챔버(100) 내부로 유입된 파티클(P)이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
노즐부(312)는 챔버(100)의 측벽에 결합될 수 있으며, 예를 들어, 챔버(100)의 양측벽 단부에 서로 대향하게 배치될 수 있다. 도면 상에는 공기 유입부(311)와 노즐부(312)가 별개의 부재로 챔버(100)에 결합되는 구성이 도시되어 있으나, 공기 유입부(311)와 노즐부(312)를 일체로 형성하는 것도 가능하다.
노즐부(312)는 공기 유입부(311)의 유입구(311b)와 연통되도록 구비되어 유입구(311b)를 통해 유입된 공기를 분사하는 적어도 하나의 분사홀(312a)을 포함할 수 있다. 분사홀(312a)은 노즐부(312)의 테두리를 따라 챔버(100)의 길이 방향으로 복수개가 구비될 수 있다.
분사홀(312a)은 공기가 분사되는 통로로서, 분사홀(312a)의 중심선과 챔버의 중심선(C1)에 수직한 선이 이루는 내각(α)의 크기는 25°이하로 구비될 수 있다. 따라서, 분사홀(312a)을 통해 분사된 공기는 소정 각도 하향 경사지게 분사될 수 있다. 다만, 코안다 노즐(coanda nozzle)과 같이 기류의 방향을 제어할 수 있는 노즐을 사용하여, 분사되는 공기와 챔버의 중심선(C1)에 수직한 선이 이루는 내각의 크기를 25°이하로 설정하는한, 분사홀(312a)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치(1)는 분사홀(312a)을 통해 흡입구(110) 양측에서 하향 경사지게 공기를 분사할 수 있으며, 이에 따라, 파티클(P)이 비산되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치를 사용한 세정 방법에 대해 설명한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 건식 세정 장치를 사용한 세정 방법은 초음파 발생부(200)에 의해 수행되며, 대상체(S)에 초음파를 전달하여 대상체(S)를 진동시키는 제1 단계(S10)가 수행될 수 있다.
제1 단계(S10)에서 제1 초음파 발생부(200)는 대상체(S)의 공진 주파수에 해당하는 초음파를 대상체(S)에 전달할 수 있으며, 초음파를 전달받은 대상체(S)는 진동할 수 있다. 대상체(S)가 진동함에 따라 대상체(S)의 표면에 부착된 파티클(P)은 대상체(S) 표면과 소정 거리(d1)이격될 수 있다.
도 8을 참조하면, 블로워(300)에 의해 수행되며, 진동하는 대상체(S)에 소정 각도로 공기를 분사하여 대상체(S)표면의 파티클(P)을 부상시키는 제2 단계(S20)가 수행될 수 있다.
이때, 블로워(300)는 분사되는 공기와 대상체의 표면과 이루는 각도(β)가 25°이하가 되도록 공기를 분사할 수 있다. 이와 같이 공기를 분사함으로써 파티클(P)이 챔버(100) 내부로 유입되지 않고 외부로 비산되는 현상을 방지할 수 있다. 다시 말해, 분사되는 공기와 대상체의 표면과 이루는 각도(β)가 25°이상되는 경우, 파티클(P) 중 일부는 챔버(100) 외측으로 튕겨나갈 수 있으며, 일단 챔버(100) 외측으로 튕겨져 나간 파티클은 다시 챔버(100) 내부로 흡입되지 않고 외부로 비산된다. 따라서, 분사되는 공기와 대상체의 표면과 이루는 각도(β)가 25°이하가 되도록 공기를 분사함으로써, 파티클(P)의 비산을 방지하고 부상된 파티클(P)을 챔버(100) 내부로 안내할 수 있다.
도 9를 참조하면, 흡입부(400)에 의해 수행되며, 대상체(S) 표면에서 부상한 파티클(P)을 흡입하여 제거하는 제3 단계(S30)가 수행될 수 있다. 제2 단계(S2)에서 블로워(300)에 의해 부상된 파티클(P)은 챔버(100) 내부로 유입된 후 흡입부(400)에 흡입되어 제거될 수 있다.
전술한 제1 단계 내지 제3 단계(S10, S20, S30)가 순차적으로 진행되거나 적어도 하나의 단계가 동시에 진행될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 건식 세정 장치 100: 챔버
200: 초음파 발생부 300: 블로워
311: 공기 유입부 312: 노즐부
311a: 와류 방지홀 312a: 분사홀
400: 흡입부 500: 비산 방지 부재

Claims (9)

  1. 흡입구가 형성되고 내부공간을 포함하는 챔버;
    상기 챔버의 양측벽에 결합되고, 대상체에 공기를 분사하는 블로워;
    상기 챔버에 연결되어 상기 챔버의 내부공간의 공기를 흡입하는 흡입부; 및
    상기 챔버에 구비되고, 상기 대상체에 초음파를 전달하여 상기 대상체를 진동시키는 초음파 발생부;를 포함하고,
    상기 블로워에는 상기 챔버의 내부공간과 외부를 연통하는 와류 방지홀이 관통 형성된 건식 세정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 블로워는,
    상기 챔버의 측벽에 결합되고 압축 펌프에 연결되어 공기가 유입되는 공기 유입부; 및
    상기 챔버의 측벽에 결합되고, 상기 공기 유입부와 연통되도록 구비되어 상기 공기 유입부를 통해 유입된 공기를 분사하는 적어도 하나의 분사홀을 포함하는 노즐부;를 포함하는 건식 세정 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    와류 방지홀은 상기 공기 유입부를 관통하여 형성된 건식 세정 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 공기 유입부에는 상기 와류 방지홀을 덮도록 비산 방지 부재가 결합되는 건식 세정 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 비산 방지 부재는,
    상기 공기 유입부에서 돌출 구비되는 가이드 슬릿; 및
    상기 가이드 슬릿에 착탈 가능하게 슬라이드 결합하고 상기 와류 방지홀을 덮도록 구비되는 필터 부재;를 포함하는 건식 세정 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 비산 방지 부재는,
    상기 와류 방지홀의 하단에서 상측으로 연장되는 벽부; 및
    상기 벽부의 상측 단부와 소정 거리 이격되도록 상기 공기 유입부의 측벽에서 돌출형성된 천정부를 포함하고,
    상기 벽부, 상기 천정부 및 상기 공기 유입부의 외면에는 상기 와류 방지홀에서부터 상향 연장되는 통로가 형성되는 건식 세정 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 분사홀의 중심선과 상기 챔버의 중심선과 수직한 선이 이루는 내각의 크기는 25°이하로 구비되는 건식 세정 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 블로워는 상기 대상체의 표면과 이루는 각도가 25°이하가 되도록 공기를 분사하는 건식 세정 장치.
  9. 삭제
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