KR102100762B1 - 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치 - Google Patents
발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102100762B1 KR102100762B1 KR1020160115684A KR20160115684A KR102100762B1 KR 102100762 B1 KR102100762 B1 KR 102100762B1 KR 1020160115684 A KR1020160115684 A KR 1020160115684A KR 20160115684 A KR20160115684 A KR 20160115684A KR 102100762 B1 KR102100762 B1 KR 102100762B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steam
- heating element
- unit
- liquid
- vaporization
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 149
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 109
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 9
- 238000013020 steam cleaning Methods 0.000 description 9
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H01L21/02054—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process combining dry and wet cleaning steps
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- 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
-
- 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
- H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
-
- 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
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
본 발명은 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치는, 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 액체가 기체로 기화되는 현상을 이용하여 증기를 발생하기 위한 증기 발생부; 상기 발열체를 가열하기 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부; 및 상기 증기 발생부에 의해 발생된 증기를 대상물에 분사하기 위한 노즐부를 포함한다.
Description
본 발명은 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 가열된 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 기화되는 증기를 발생함으로써 소량의 에너지를 이용하여 빠르게 증기를 발생시키기 위한, 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치에 관한 것이다.
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.
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.
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.
이와 같은 스팀세정장비는 대부분 대량으로 스팀을 생성하기 위해 대용량의 용기를 사용함으로써, 반도체 디바이스 제조 공정에서 일부를 차지하는 세정 시스템의 규모가 대형화될 수 밖에 없다.
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.
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.
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.
아울러, 용기 내부에 파티클이 발생되면 발생된 스팀도 파티클에 의해 오염될 수 있는데, 스팀의 오염이 웨이퍼에 분사되면 웨이퍼의 세정력이 떨어지게 된다.
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.
본 발명의 목적은 가열된 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 기화되는 증기를 발생함으로써 소량의 에너지를 이용하여 빠르게 증기를 발생시키기 위한, 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은, 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 액체가 기체로 기화되는 현상을 이용하여 증기를 발생하기 위한 증기 발생부; 상기 발열체를 가열하기 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부; 및 상기 증기 발생부에 의해 발생된 증기를 대상물에 분사하기 위한 노즐부를 포함한다.
또한, 상기 증기 발생부는, 상기 발열체의 표면으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급부; 챔버 내부에 상기 발열체를 배치하여, 상기 액체 공급부로부터 공급되는 액체를 상기 발열체의 표면에 접촉하여 기화시켜 증기를 발생하기 위한 표면 기화부; 상기 표면 기화부를 통해 발생된 증기에 압축 공기를 혼합시켜 상기 노즐부로 분사되는 속도와 압력을 증가시키기 위한 기체 공급부를 포함한다.
또한, 상기 발열체의 표면에 닿아 기화되지 않고 그대로 떨어지는 액체를 상기 노즐부로 배수하기 위한 액체 배수부를 더 포함한다.
상기 노즐부는, 상기 발열체의 표면에 닿아 기화된 증기와 상기 액체 배수부를 통해 떨어진 액체를 혼합하기 위한 혼합영역을 포함한다.
상기 발열체는, 원형, 사각형, 삼각형, 하트형, V자형 단면을 갖는 구조이다.
상기 증기 발생부는, 상기 발열체의 표면으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급부; 상기 액체 공급부와 상기 발열체를 챔버 내부에 형성하고, 상기 액체 공급부의 하부측에 상기 발열체를 행과 열에 따라 배치함으로써, 상기 액체 공급부로부터 공급되는 액체를 상기 발열체의 표면에 접촉하여 기화시켜 증기를 발생하기 위한 표면 기화부; 상기 표면 기화부를 통해 발생된 증기에 압축 공기를 혼합시켜 상기 노즐부로 분사되는 속도와 압력을 증가시키기 위한 기체 공급부를 포함한다.
상기 증기 발생부는, 상기 발열체의 표면으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급부; 상기 액체 공급부와 상기 발열체를 챔버 내부에 형성하고, 상기 챔버의 좌우 측벽에 상기 액체 공급부와 상기 발열체를 지그재그형으로 장착함으로써, 상기 액체 공급부로부터 공급되는 액체를 상기 발열체의 표면에 접촉하여 기화시켜 증기를 발생하기 위한 표면 기화부; 상기 표면 기화부를 통해 발생된 증기에 압축 공기를 혼합시켜 상기 노즐부로 분사되는 속도와 압력을 증가시키기 위한 기체 공급부를 포함한다.
상기 발열체는, 좌우 측벽에 지그재그형으로 장착할 때, 각각의 외주면을 좌측벽과 우측벽 사이에 가상으로 형성할 수 있는 중심선에 서로 겹쳐지게 형성한다.
상기 발열체는, 탄소섬유를 이용하여 가열한다.
상기 노즐부는, 혼합영역에 고주파 신호에 의한 진동을 발생하여 증기의 기포 입자의 크기를 잘게 쪼개는 기능을 수행하는 증기 진동부를 포함한다.
상기 노즐부는, 티타늄, 석영, 세라믹, 테프론 중 어느 하나의 재질을 사용한다.
본 발명은 가열된 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 기화되는 증기를 발생함으로써 소량의 에너지를 이용하여 빠르게 증기를 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 증기 이송경로가 짧아 온도 변화로 인해 증기 응축되거나 물로 변화되는 경우를 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 스팀의 온도와 압력 상태를 유지하기 위한 추가적인 설비를 구비할 필요가 없다.
또한, 본 발명은 히터를 이용하여 대용량의 용기에 담긴 물을 가열하여 스팀을 발생하지 않기 때문에, 대용량 용기 내부에 발생하는 이물질 발생을 방지하고 빠른 시간내에 스팀을 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 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 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치에 대한 구성도,
도 2는 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 일실시예에 대한 사시도,
도 3은 상기 도 2의 증기 발생 장치의 A-A' 단면도,
도 4a 내지 도 4e는 상기 도 2의 증기 발생 장치의 발열체에 대한 다양한 실시예를 나타낸 도면,
도 5a 및 도 5b는 상기 도 2의 증기 발생 장치의 발열체 내부 구조를 나타낸 도면,
도 6은 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 제2 실시예에 대한 사시도,
도 7a 및 도 7b는 상기 도 6의 증기 발생 장치에 대한 B-B' 단면도,
도 8은 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 제3 실시예에 대한 사시도,
도 9a 및 도 9b는 상기 도 8의 증기 발생 장치에 대한 C-C' 단면도,
도 9c는 발열체 장착 방식에 대한 도면,
도 10은 상기 도 7a 및 도 9a의 노즐부에 배치된 증기 진동부에 대한 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 일실시예에 대한 사시도,
도 3은 상기 도 2의 증기 발생 장치의 A-A' 단면도,
도 4a 내지 도 4e는 상기 도 2의 증기 발생 장치의 발열체에 대한 다양한 실시예를 나타낸 도면,
도 5a 및 도 5b는 상기 도 2의 증기 발생 장치의 발열체 내부 구조를 나타낸 도면,
도 6은 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 제2 실시예에 대한 사시도,
도 7a 및 도 7b는 상기 도 6의 증기 발생 장치에 대한 B-B' 단면도,
도 8은 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 제3 실시예에 대한 사시도,
도 9a 및 도 9b는 상기 도 8의 증기 발생 장치에 대한 C-C' 단면도,
도 9c는 발열체 장착 방식에 대한 도면,
도 10은 상기 도 7a 및 도 9a의 노즐부에 배치된 증기 진동부에 대한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치(이하 "증기 발생 장치"라 함, 1)는, 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 액체가 기체로 기화되는 현상을 이용하여 증기를 발생함으로써, 빠른 속도로 증기를 형성할 수 있다. 여기서, '대상물(40)'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.
이를 위해, 증기 발생 장치(1)는 증기 발생부(10), 전원 공급부(20), 노즐부(30)를 포함할 수 있다. 증기 발생부(10)는 액체 공급부(110), 기체 공급부(120), 표면 기화부(130)를 포함한다.
액체 공급부(110)는 소정의 액체(일례로, 순수 또는 초순수)를 물방울이 떨어지는 형태로 표면 기화부(130)에 공급할 수 있다. 즉, 액체 공급부(110)는 불연속적으로 낙하하는 액체의 궤적을 나타내는 형태 또는 액체를 분무형으로 분사하는 형태로 공급하는 것이 바람직하다. 액체 공급부(110)는 필요에 따라 액체가 떨어지거나 분무되는 액체의 속도나 유량을 조절할 수 있다.
기체 공급부(120)는 압축 공기(compressed air, CDA)를 표면 기화부(130)에 공급함으로써, 표면 기화부(130)를 통해 대상물(40)을 향해 분사되는 증기의 분사 속도를 향상시켜줄 수 있다.
표면 기화부(130)는 액체 공급부(110)로부터 공급되는 액체를 기체인 증기로 기화시켜 증기를 발생할 수 있다. 이때, 표면 기화부(130)는 내부에 발열체를 구비하여 전원공급부(20)로부터 공급되는 전원에 의해 발열체를 가열한다. 이에 따라, 해당 발열체는 액체 공급부(110)로부터 공급되는 액체가 표면에 접촉할 때 액체를 증기로 기화시킨다. 이처럼, 표면 기화부(130)는 내부에 배치된 발열체를 가열하고, 가열된 발열체의 표면에서 일어나는 액체의 기화 작용을 통해 증기를 발생할 수 있다.
전원 공급부(20)는 표면 기화부(130)의 내부에 있는 발열체에 전원을 공급한다. 전원 공급부(20)는 발열체의 종류 또는 스펙에 따라 교류 또는 직류 등의 전원을 구별하여 제공할 수 있다.
노즐부(30)는 표면 기화부(130)로부터 발생된 증기를 수집하여 대상물(40)의 표면 세정을 위해 증기를 분사할 수 있다. 또한, 노즐부(30)는 표면 기화부(130)에 일체형 모듈로 제작한 후 고정형 노즐로 기능함으로써 대상물(40)의 이동에 따라 대상물(40)의 표면 세정을 수행하는 구조이거나, 표면 기화부(130)에 증기 이송로로 연결하여 이동형 노즐로 기능함으로써 대상물(40)의 이동 위치 또는 정지 위치를 고려하여 대상물(40)의 표면 세정을 수행하는 구조일 수 있다.
도 2는 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 일실시예에 대한 사시도이고, 도 3은 상기 도 2의 증기 발생 장치의 A-A' 단면도이고, 도 4a 내지 도 4e는 상기 도 2의 증기 발생 장치의 발열체에 대한 다양한 실시예를 나타낸 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 상기 도 2의 증기 발생 장치의 발열체 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 증기 발생부(10)는 액체 공급부(110), 기체 공급부(120), 표면 기화부(130)를 포함한다. 증기 발생부(10)는 노즐부(30)와 일체형 구조로 연결하여, 발생된 증기를 노즐부(30)를 통해 대상물(40)에 분사할 수 있다.
표면 기화부(130)는 원형 챔버의 내부에 발열체(131)를 배치할 수 있다. 이때, 액체 공급부(110)는 발열체(131)의 중심을 향하는 궤적을 따라 액체가 떨어지도록 위치시킨다. 이때, 액체 공급부(110)로부터 떨어진 액체는 일부가 발열체(131)의 표면에 닿아 기화되어 증기로 변하고, 다른 일부가 발열체(131)의 표면에 닿아 기화되지 않고 그대로 표면 기화부(131)에 있는 액체 배수부(132)를 통해 노즐부(30)로 떨어진다.
발열체(131)의 표면에 닿아 기화된 증기는 기체 공급부(120)로부터 공급되는 기체의 압력에 의해 노즐부(30)로 빠르게 밀려서 유입된다. 이때, 노즐부(30)는 내부에 혼합영역(31)을 형성하고 있는데, 이곳에서 발열체(131)의 표면에 닿아 기화된 증기와 액체 배수부(132)를 통해 떨어진 액체를 혼합하여 세정을 위한 열효과 현상을 유발할 수 있다. 즉, 증기와 액체 양자의 온도차로 인해 일정한 용량을 가진 노즐부(30)의 혼합영역(31) 내에서 일정한 압력하에서 연속적으로 혼합하면, 증기는 순수에 의해 냉각되어 수축하고, 액체는 증기에 의하여 가열되어 팽창한다. 이와 같이 양자의 열교환은 어느 정도의 주파수를 가지는 진동을 발생시키고, 이 진동에 의하여 물분자 H2O를 수소 이온 H+와 수산화물 이온 OH-로 분해한다. 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(40)을 세정할 수 있다.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 발열체(131)는 표면 기화부(130)의 길이 방향을 따라 길게 형성할 수 있다. 이때, 발열체(131)는 다양한 단면의 형상을 가질 수 있는데, 원형(도 4a 참조), 사각형(도 4b 참조), 삼각형(도 4c 참조), 하트형(도 4d 참조), V자형(도 4e 참조) 등을 형성할 수 있다. 도 4a 내지 도 4c와 같은 발열체(131)는 액체 공급부(110)로부터 공급된 액체의 접촉 이후 기화되지 않은 액체가 곧바로 노즐부(30)로 떨어지는 구조를 가지는 반면에, 도 4d 및 도 4e와 같은 발열체(131)는 액체 공급부(110)로부터 공급된 액체가 곧바로 노즐부(30)로 떨어지지 않고 어느 정도 발열체(131)에 머물러 있다 기화할 수 있는 구조를 가진다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 발열체(131)는 원형인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 발열체(131)는 유도 가열 또는 저항 가열 등을 통해 열원으로서 기능할 수 있다. 도 5a의 경우에, 발열체(131)는 좌우 대칭형의 프레임(131a)으로 양단이 나눠지는 구조를 가질 수 있고, 프레임(131a)의 내부에 열원(131b)이 삽입될 수 있다. 도 5b의 경우에, 발열체(131)는 단일형 프레임(131a)으로 구조를 가질 수 있고, 프레임(131a)에 형성된 삽입공에 열원(131b)이 삽입될 수 있다. 이와 같이, 프레임(131a)은 열전달 효율이 높은 금속 재질일 수 있고, 열원(131b)는 유도 가열 또는 저항 가열을 통해 열을 발생할 수 있다. 열원(131b)은 유도 가열을 통해 열을 발생하는 경우에, 프레임(131a)에 전자 유도에 의해 와류 전류를 형성하여 열을 발생시키기 위해 절연물질이 코팅되는 것이 바람직하다.
도 6은 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 제2 실시예에 대한 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 상기 도 6의 증기 발생 장치에 대한 B-B' 단면도이다.
도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 증기 발생부(10)는 액체 공급부(110), 기체 공급부(120), 표면 기화부(130)를 포함한다. 표면 기화부(130)는 전원공급부(20)에 연결되어 있으나, 도 6, 도 7a 및 도 7b에서는 생략하기로 한다. 증기 발생부(10)는 노즐부(30)와 일체형 구조로 연결하여, 발생된 증기를 노즐부(30)를 통해 대상물(40)에 분사할 수 있다.
표면 기화부(130)는 사각형 챔버를 형성하는데, 좌우 대칭으로 표면 기화에 의해 증기가 발생하는 챔버(130a,130b)를 양쪽에 구성하고 양쪽의 챔버(130a,130b)를 중심으로 노즐부(30)를 형성할 수 있다. 이때, 양쪽 챔버(130a,130b)로부터 발생된 증기는 하나의 증기 유로로서 노즐부(30)로 모아져 대상물(40)로 분사될 수 있다. 챔버(130a,130b)는 어느 하나의 챔버만으로도 구성될 수 있다.
양쪽의 챔버(130a,130b) 각각은 챔버(130a,130b)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 액체 공급부(110a,110b)를 내부에 형성하고, 액체 공급부(110a,110b)의 하부측에 다수의 발열체(133a,133b)를 행과 열에 따라 배치한다. 이때, 액체 공급부(110a,110b)는 표면에 작은 구멍이 형성되어 액체를 분사형으로 발열체(133a,133b)에 공급하거나, 물방울이 조금씩 떨어져 액체를 낙수형으로 발열체(133a,133b)에 공급할 수 있다.
또한, 다수의 발열체(133a,133b)는 액체 공급부(110a,110b)로부터 공급되는 액체가 떨어져 접촉할 때, 액체의 표면 기화가 효율적으로 일어나 대량의 증기가 발생할 수 있는 구조로 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 다수의 발열체(133a,133b)는 배열되는 위치와 간격에 따라 다양한 배치 구조를 형성할 수 있다. 여기서는 상부측과 하부측에 동일한 간격을 갖는 구조로 다수의 발열체(133a,133b)를 배열할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 7b를 참조하면, 다수의 발열체(133a,133b)는 2×3 매트릭스 구조로 배열될 수 있다. 이때, 다수의 발열체(133a,133b)는 삽입공이 형성된 지지바(미도시)에 의해 다발 형태로 묶여 고정될 수 있다.
액체 공급부(110a,110b)로부터 공급되는 액체는 상부측 발열체(133-1)에 접촉하면 1차로 표면 기화를 통해 증기를 발생하고, 이때 상부측 발열체(133-1)에 접촉하여 1차로 표면 기화가 일어나지 않은 액체는 하부측 발열체(133-2)에 추가로 접촉함으로써 2차로 하부측 발열체(133-2)의 표면 기화를 통해 증기를 발생할 수 있다. 이와 같이, 표면 기화부(130)는 다수의 발열체(133a,133b)의 배열 구조를 이용하여 발열체(133a,133b)의 표면상에 액체의 기화를 수차례 일어날 수 있는 구조를 제공함으로써, 액체와 발열체(133a,133b)의 접촉 빈도를 높여 증기를 빠르고 대량으로 발생할 수 있다.
발열체(133a,133b)는 저항 가열 방식 또는 유도 가열 방식을 이용하여 가열될 수 있다. 먼저, 저항 가열 방식을 이용하는 경우에, 발열체(133a,133b)는 전원공급부(20)에 직접 연결되어 전류가 흐를 때 발생하는 주울 열(Joule Heat)로 가열된다. 여기서, 발열체(133a,133b)는 금속 발열체(철/크롬/알루미늄계, 니켈/크롬계 합금, 단일 금속 등), 비금속 발열체(탄화규소, 이산화몰리브덴, 탄탄크로마이트, 카폰/그래파이트, 탄소섬유 등), 시즈 히터, 세라믹 히터 등이 이용될 수 있다. 다음으로, 유도 가열 방식을 이용하는 경우에, 발열체(133a,133b)는 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(Joule)열이 발생하게 되는 원리를 이용하여 가열된다.
한편, 표면 기화부(130)에서 발생된 증기는 개폐밸브(32a,32b)를 통해 노즐부(30)로 자동으로 유입될 수 있다. 즉, 개폐밸브(32a,32b)는 압력이 높아지면 자동으로 열리고 압력이 낮아지면 자동으로 닫힌다.
노즐부(30)는 혼합 영역(34)에서 개폐밸브(32a,32b)를 통해 유입되는 증기와 기체 공급부(120)로부터 공급되는 압축공기를 혼합하여 증기의 분사 압력을 향상시킬 수 있다. 이때, 혼합 영역(34)에는 증기 진동부(33)를 배치할 수 있다. 증기 진동부(33)는 고주파 신호(즉, RF 신호)에 의한 진동을 발생하여 증기의 기포 입자의 크기를 잘게 쪼개는 기능을 수행하여 증기의 미세화를 유도할 수 있다. 이는 증기의 기포 입자가 미세화됨에 따라 대상물(40)의 미세한 패턴 등의 영역을 처리함에 있어 보다 효율적으로 대응할 수 있음을 의미한다. 또한, 증기 진동부(33)는 고주파 신호를 입력받고, 증기 진동부(33)에 대응하는 혼합 영역(34)의 표면을 접지한다. 또한, 노즐부(30)는 내부에 형성된 증기 유로를 벤츄리 관(venturi pipe, 34)으로 형성함으로써, 대상물(40)에 분사되는 증기의 속도를 높일 수 있다.
한편, 표면 기화부(130)와 노즐부(30)는 금속 재질 또는 비금속 재질 모두 사용할 수 있는데, 구체적으로, 금속 재질의 경우에 티타늄(Ti)일 수 있고, 비금속 재질의 경우 석영, 세라믹, 테프론 등일 수 있다.
도 8은 상기 도 1의 증기 발생 장치에 대한 제3 실시예에 대한 사시도이고, 도 9a 및 도 9b는 상기 도 8의 증기 발생 장치에 대한 C-C' 단면도이고, 도 9c는 발열체 장착 방식에 대한 도면이다.
도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 증기 발생부(10)는 액체 공급부(110), 기체 공급부(120), 표면 기화부(130)를 포함한다. 표면 기화부(130)는 전원공급부(20)에 연결되어 있으나, 도 8, 도 9a 및 도 9b에서는 생략하기로 한다. 증기 발생부(10)는 노즐부(30)와 일체형 구조로 연결하여, 발생된 증기를 노즐부(30)를 통해 대상물(40)에 분사할 수 있다. 도 8, 도 9a 및 도 9b에 기재된 구성요소는 도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시된 구성요소와 중복되는 설명에 대해서 생략하기로 한다.
도 9a와 같이 표면 기화부(130)는 좌우 대칭으로 표면 기화로 인한 증기가 발생하는 챔버(130c,130d)를 양쪽에 구성하고 양쪽의 챔버(130c,130d)를 중심으로 노즐부(30)를 형성할 수 있다.
양쪽의 챔버(130c,130d) 각각은 표면 기화부(130)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 액체 공급부(110c,110d)를 내부에 형성할 수 있다. 또한, 챔버(130c,130d)는 상하 측벽의 간격이 좌우 측벽의 간격에 비해 상대적으로 넓은 직사각형 구조를 형성할 수 있다.
액체 공급부(110c,110d)는 챔버(130c,130d)의 좌우 측벽 중 어느 하나에 장착될 수 있다. 여기서는 액체 공급부(110c,110d)가 챔버(130c,130d)의 가운데 지점에 장착하는 경우에 대해 도시하고 있다.
챔버(130c,130d)의 좌우 측벽에는 액체 공급부(110c,110d)와 함께, 다수의 발열체(134c,134d)가 지그재그형으로 장착될 수 있다. 도 9c를 참조하면, 챔버(130c,130d)는 좌측벽(130-1)에 다수의 발열체(134c)를 장착하고, 마찬가지로 우측벽(130-2)에 다수의 발열체(134d)를 장착한 후, 소정의 간격(d)을 고려하여 결합함으로써 형성할 수 있다. 이때, 좌측벽(130-1)과 우측벽(130-2)의 간격(d)은 다수의 발열체(134c,134d)를 지그재그형으로 장착할 때, 좌측벽(130-1)과 우측벽(130-2)에 배치된 발열체(134) 각각의 외주면을 좌측벽(130-1)과 우측벽(130-2) 사이에 가상으로 형성할 수 있는 중심선(lm)에 서로 겹치게 형성할 수 있다. 이를 통해, 액체 공급부(110)로부터 분사된 액체는 좌측벽(130-1)에 장착된 발열체(134c,134d)와 우측벽(130-2)에 장착된 발열체(134c,134d) 사이를 접촉없이 그대로 통과시키지 않고 지그재그형으로 이어지는 발열체(134c,134d)에 필히 접촉함으로써, 대부분이 발열체(134c,134d)의 표면에서 증기로 기화할 수 있다.
액체 공급부(110c,110d)로부터 공급되는 액체는 지그재그형으로 장착된 다수의 발열체(134c,134d)를 거치면서, 수차례에 걸친 표면 기화를 통해 증기를 발생할 수 있다. 이와 같이, 표면 기화부(130)는 다수의 발열체(134c,134d)의 배열 구조를 이용하여 발열체(134c,134d)의 표면상에 액체의 기화를 수차례 일어날 수 있는 구조를 제공함으로써, 액체와 발열체(134c,134d)의 접촉 빈도를 높여 증기를 빠르고 대량으로 발생할 수 있다.
발열체(134c,134d)는 좌측벽(130-1) 또는 우측벽(130-2)에 장착할 때, 표면 기화를 통해 증기를 발생시키는 효율을 높일 수 있는 구조로서, 각각의 배치 간격을 다양하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 발열체(134c,134d)는 좌측벽(130-1) 또는 우측벽(130-2)에 균등한 간격으로 배치하거나, 증기가 발생하는 액체 공급부(110c,110d)의 아래 부분에 조밀하게 배치할 수도 있다.
액체 공급부(110c,110d)는 표면에 작은 구멍이 형성되어 액체를 분사형으로 발열체(134c,134d)에 공급하거나, 물방울이 조금씩 떨어져 액체를 낙수형으로 발열체(134c,134d)에 공급할 수 있다. 여기서는 액체 공급부(110c,110d)가 액체를 분사형으로 발열체(134c,134d)에 분사함으로써 주변에 위치하고 있는 발열체(134c,134d)에 의해 증기가 발생할 수 있다.
다수의 발열체(134c,134d)는 액체 공급부(110c,110d)와의 상대적 위치에 따라 기능이 구분될 수 있다. 즉, 발열체(134c,134d)는 일부가 액체 공급부(110c,110d)의 하부측에 위치하고, 일부가 액체 공급부(110c,110d)의 상부측에 위치할 수 있다.
액체 공급부(110c,110d)의 하부측에 위치하는 발열체(134c,134d)는 액체 공급부(110c,110d)로부터 공급되는 액체가 떨어져 액체의 표면 기화가 일어나 증기를 발생하는 기능을 수행하고, 액체 공급부(110c,110d)의 상부측에 위치하는 발열체(134c,134d)는 발생된 증기를 가열하여 포화 증기 또는 가열 증기를 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 다수의 발열체(134c,134d)는 탄소섬유를 이용하여 구성하는 경우가 바람직할 수 있다. 즉, 다수의 발열체(134c,134d)는 탄소섬유와 같이 얇게 형성함으로써 챔버(130a,130b)의 좌우 측벽의 간격을 좁게 형성할 수 있다.
발열체(134c,134d)는 저항 가열 방식 또는 유도 가열 방식을 이용하여 가열될 수 있다. 먼저, 저항 가열 방식을 이용하는 경우에, 발열체(134c,134d)는 전원공급부(20)에 직접 연결되어 전류가 흐를 때 발생하는 주울 열(Joule Heat)로 가열된다. 여기서, 발열체(134c,134d)는 금속 발열체(철/크롬/알루미늄계, 니켈/크롬계 합금, 단일 금속 등), 비금속 발열체(탄화규소, 이산화몰리브덴, 탄탄크로마이트, 카폰/그래파이트, 탄소섬유 등), 시즈 히터, 세라믹 히터 등이 이용될 수 있다. 다음으로, 유도 가열 방식을 이용하는 경우에, 발열체(134c,134d)는 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(Joule)열이 발생하게 되는 원리를 이용하여 가열된다.
한편, 양쪽 챔버(130c,130d)에서 발생된 증기는 개폐밸브(32c,32d)를 통해 노즐부(30)로 자동으로 유입될 수 있다. 즉, 개폐밸브(32c,32d)는 압력이 높아지면 자동으로 열리고 압력이 낮아지면 자동으로 닫힌다.
노즐부(30)는 혼합 영역(34)으로 개폐밸브(32c,32d)를 통해 증기가 유입된다. 부가적으로, 노즐부(30는 혼합 영역(34)에 액체(즉, 순수) 또는 기체(즉, 압축공기) 등을 공급하기 위한 공급부(미도시)를 연결할 수 있다.
양쪽 챔버(130c,130d)는 옆면에 기체 공급부(120c,120d)를 연결할 수 있다. 즉, 기체 공급부(120c,120d)는 발열체(134c,134d)의 표면에서 기화되는 증기에 압축공기를 혼합시켜 개폐밸브(32c,32d)를 통해 배출되는 증기의 분사 압력을 향상할 수 있다. 이때, 혼합 영역(34)에는 증기 진동부(33)를 배치할 수 있다. 증기 진동부(33)는 고주파 신호(즉, RF 신호)에 의한 진동을 발생하여 증기의 기포 입자의 크기를 잘게 쪼개는 기능을 수행하여 증기의 미세화를 유도할 수 있다. 이는 증기의 기포 입자가 미세화됨에 따라 대상물(40)의 미세한 패턴 등의 영역을 처리함에 있어 보다 효율적으로 대응할 수 있음을 의미한다. 또한, 증기 진동부(33)는 고주파 신호를 입력받고, 증기 진동부(33)에 대응하는 혼합 영역(34)의 표면을 접지한다. 또한, 노즐부(30)는 내부에 형성된 증기 유로를 벤츄리 관(venturi pipe, 34)으로 형성함으로써, 대상물(40)에 분사되는 증기의 속도를 높일 수 있다.
도 10은 상기 도 7a 및 도 9a의 노즐부에 배치된 증기 진동부에 대한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 노즐부(30)는 혼합 영역(34)에 증기 진동부(33)를 배치할 수 있다. 증기 진동부(33)는 RF 신호를 인가받기 위해 전원 공급부(20)에 연결될 수 있다. 이때, 노즐부(30)는 증기 진동부(33)에 마주보는 면을 전기적으로 접지한다. 즉, 증기 진동부(33)는 RF 신호가 인가됨에 따라 진동하여 노즐부(30)에 유입된 증기의 기포 입자 크기를 잘게 쪼개어 미세한 기포 입자 크기를 갖는 증기로 만들어 줄 수 있다. 이를 통해, 노즐부(30)은 대상물(40)의 미세한 틈 사이에 끼어 있는 이물질도 미세한 기포의 폭발력에 의해 불러내어 보다 정밀한 세정을 위한 증기를 분사할 수 있다.
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.
10 : 증기 발생부 20 : 전원 공급부
30 : 노즐부 40 : 대상물
110 : 액체 공급부 120 : 기체 공급부
130 : 표면 기화부
30 : 노즐부 40 : 대상물
110 : 액체 공급부 120 : 기체 공급부
130 : 표면 기화부
Claims (11)
- 발열체의 표면에 액체를 접촉시켜 액체가 기체로 기화되는 현상을 이용하여 증기를 발생하기 위한 증기 발생부;
상기 발열체를 가열하기 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부;
상기 증기 발생부에 의해 발생된 증기를 대상물에 분사하기 위한 노즐부; 및
상기 발열체의 표면에 닿아 기화되지 않고 그대로 떨어지는 액체를 상기 노즐부로 배수하기 위한 액체 배수부;를 포함하고,
상기 증기 발생부는,
상기 발열체의 표면으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급부;
챔버 내부에 상기 발열체를 배치하여, 상기 액체 공급부로부터 공급되는 액체를 상기 발열체의 표면에 접촉하여 기화시켜 증기를 발생하기 위한 표면 기화부;
상기 표면 기화부를 통해 발생된 증기에 압축 공기를 혼합시켜 상기 노즐부로 분사되는 속도와 압력을 증가시키기 위한 기체 공급부;를 포함하고,
상기 노즐부는,
상기 발열체의 표면에 닿아 기화된 증기와 상기 액체 배수부를 통해 떨어진 액체를 혼합하여, 증기와 액체 양자의 온도차로 인한 열효과 현상을 유발하는 혼합영역을 포함하는 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 발열체는, 원형, 사각형, 삼각형, 하트형, V자형 단면을 갖는 구조인 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 발열체는, 탄소섬유를 이용하여 가열하는 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치.
- 제 1 항, 제 5 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐부는, 혼합영역에 고주파 신호에 의한 진동을 발생하여 증기의 기포 입자의 크기를 잘게 쪼개는 기능을 수행하는 증기 진동부를 포함하는 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 노즐부는, 티타늄, 석영, 세라믹, 테프론 중 어느 하나의 재질을 사용하는 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160115684A KR102100762B1 (ko) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160115684A KR102100762B1 (ko) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180028241A KR20180028241A (ko) | 2018-03-16 |
| KR102100762B1 true KR102100762B1 (ko) | 2020-04-14 |
Family
ID=61910380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160115684A KR102100762B1 (ko) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102100762B1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102144930B1 (ko) | 2018-03-09 | 2020-08-14 | (주)라메디텍 | 레이저 채혈기 |
| KR102266843B1 (ko) * | 2019-06-04 | 2021-06-18 | 최기영 | 분사모듈 시스템 |
| KR102266844B1 (ko) * | 2019-06-04 | 2021-06-18 | 최기영 | 분사모듈 시스템 |
| KR102236478B1 (ko) * | 2019-06-04 | 2021-04-06 | 최기영 | 분사모듈 시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100783731B1 (ko) * | 2006-12-18 | 2007-12-07 | 주식회사 케이씨텍 | 반도체 건조장비의 이소프로필알코올 공급장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100942591B1 (ko) * | 2008-04-18 | 2010-02-16 | 주식회사 에이앤디코퍼레이션 | 이류체노즐을 구비한 기판처리장치 |
| KR101016418B1 (ko) * | 2009-03-30 | 2011-02-18 | (주)케이씨이앤씨 | 유무기 복합 세정장치 |
-
2016
- 2016-09-08 KR KR1020160115684A patent/KR102100762B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100783731B1 (ko) * | 2006-12-18 | 2007-12-07 | 주식회사 케이씨텍 | 반도체 건조장비의 이소프로필알코올 공급장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180028241A (ko) | 2018-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102100762B1 (ko) | 발열체 표면의 기화를 이용한 증기 발생 장치 | |
| KR102426853B1 (ko) | 구성가능한 액체 프리커서 기화기 | |
| KR101819246B1 (ko) | 개선된 초음파 클리닝 유체, 방법 및 장치 | |
| JP2005095744A (ja) | 絶縁部材の表面処理方法及び絶縁部材の表面処理装置 | |
| JP2008103323A (ja) | プラズマ発生装置、基板洗浄方法、及びこれを含むディスプレイ基板の製造方法 | |
| WO2022004094A1 (ja) | 微小液滴形成装置および分析装置 | |
| KR20190055866A (ko) | 스팀 세정 장치 및 스팀 세정 방법 | |
| KR102086539B1 (ko) | 균일한 증기를 분사하는 증기 발생 장치 | |
| JP2001152343A (ja) | 気化装置 | |
| KR102100757B1 (ko) | 유도가열을 이용한 스팀발생장치，이를 이용한 스팀 세정 시스템 | |
| JP3860139B2 (ja) | 蒸気洗浄装置 | |
| JP2011108615A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR102100758B1 (ko) | 초음파 진동을 이용한 수증기 분사 장치 | |
| KR102144362B1 (ko) | 스팀발생장치를 이용한 스팀 세정 시스템 | |
| KR102065145B1 (ko) | 증기를 이용한 대상물 처리 장치 | |
| KR102065146B1 (ko) | 증기를 이용한 대상물 처리 장치 | |
| JP2008053367A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR20180124279A (ko) | 세정장치 | |
| KR20170119065A (ko) | 효율이 향상된 플라즈마 처리장치 | |
| KR101976797B1 (ko) | 스팀생성장치 | |
| JP6505050B2 (ja) | 溶媒分離方法及び装置 | |
| KR20170114292A (ko) | 유도가열을 이용한 스팀발생장치，이를 이용한 스팀 세정 시스템 | |
| KR102116995B1 (ko) | 유도가열 방식을 이용한 소형 스팀 클리너 | |
| KR20180129325A (ko) | 액체가열장치 | |
| KR20040069650A (ko) | 기판 건조용 건조기체 형성장치 및 이를 이용한 건조기체형성방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |