KR102102990B1 - 기판 세정용 노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판에 세정액을 토출하는 기판 세정용 노즐에 관한 것으로서, 특히, 한 방향으로의 유동압 집중 현상을 방지함으로써, 기판 세정용 노즐의 토출 성능의 향상과, 기판 세정용 노즐 내부 유로의 파손을 방지하고, 나아가, 높은 내압 특성을 갖는 기판 세정용 노즐에 관한 것이다.

Description

기판 세정용 노즐{NOZZLE FOR CLEANING SUBSTRATE}
본 발명은 기판에 세정액을 토출하는 기판 세정용 노즐에 관한 것이다.
반도체 칩, LED 칩 등의 제조를 위해 사용되는 기판은 포토리소그라피, 식각, 박막 증착 등의 다양한 공정들이 수행된다.
위와 같이, 기판에 다양한 공정들이 수행되는 과정에서 파티클 등의 이물질이 발생되며, 이러한 이물질을 제거하기 위해, 각각의 공정들이 진행되기 전 또는 진행된 후 단계에서 기판을 세정하는 세정 공정이 수행된다.
세정 공정으로는 기판 상에 잔류하는 이물질을 제거하기 위해 케미컬을 분사하거나, 가스가 혼합된 처리액을 분사하거나, 세정액을 분사하게 된다. 이 중, 세정액을 분사하는 방식은 기판 세정용 노즐에 세정액을 공급하여 세정액을 토출시킨다.
기판 세정용 노즐은 노즐 내부를 유동하는 처리액(또는 세정액)의 압력(이하, '유동압'이라 한다)을 견디는 정도, 즉, 노즐의 내압(耐壓) 특성이 중요하다. 이는, 유동압이 노즐의 내압보다 높을 경우 높은 유동압에 의해 노즐 내부의 유로가 파손되거나, 노즐 결합 부위 등에 리크가 발생하기 때문이다.
유동압의 상승 원인으로는 공급되는 처리액(또는 세정액)의 압력(이하, '공급압'이라 한다)이 높아서 유동압이 높게 유지되는 경우와, 토출홀이 파티클 등 이물질에 막혀 유동압이 비정상적으로 급격히 상승되는 경우가 있다.
공급압은 노즐의 토출홀로 토출되는 처리액의 토출 압력(이하, '토출압'이라 한다)과 연관이 있다. 이는 공급압이 높으면 유동압이 높게 유지되어 토출압 또한 높게 유지되기 때문이다. 이러한 공급압은 노즐의 내압 특성에 따라 정해지게 되며, 높은 내압 특성을 갖는 노즐일수록 높은 공급압을 통해 높은 토출압 성능을 발휘할 수 있다. 다시 말해, 노즐의 높은 내압 특성은 노즐의 토출 성능을 상승시키는 원인이 되는 것이다.
이러한 노즐의 내압 특성은 세정액이 유동하는 노즐의 내부 유로의 형상과 밀접한 관련이 있다. 따라서, 이하에서 도 16을 참조하여 종래의 기판 세정용 노즐의 내부 유로와 그에 따른 노즐의 내압 특성에 대해 살펴본다.
도 16은 종래의 기판 세정용 노즐의 내부 유로를 도시한 도이다.
종래의 기판 세정용 노즐(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 세정용 노즐(1)의 내부에 내부 유로가 구비되어 있으며, 내부 유로는 제1토출홀(2)이 구비된 제1원형유로(3)와, 제2토출홀(4)이 구비되며, 제1원형유로(3)의 내측에 위치하는 제2원형유로(5)와, 제1원형유로(3)와 제2원형유로(5)를 연결시키는 연결유로(6)와, 세정액이 유입되는 유입홀과 연결되며, 제1원형유로(3) 상에 구비되는 상하유로(7)를 포함하여 구성된다.
전술한 구성을 갖는 종래의 기판 세정용 노즐(1)은, 세정액이 유입홀을 통해 상하유로(7)로 유입되면, 유입된 세정액은 제1원형유로(3)의 원주방향으로 2갈래로 분기되고, 연결유로(6)로 1갈래로 분기됨으로써, 총 3갈래로 분기되어 유동하게 된다.
제1원형유로(3)의 원주방향으로 2갈래로 분기된 세정액의 유동은 제1원형유로(3)의 형상으로 인해, 제1원형유로(3)에서 제2원형유로(5) 방향, 즉, 종래의 기판 세정용 노즐(10)의 외측에서 내측 방향으로의 힘 벡터 방향성을 갖는다.
연결유로(6)로 1갈래로 분기된 세정액의 유동 또한, 제1원형유로(3)에서 제2원형유로(5) 방향, 즉, 종래의 기판 세정용 노즐(1)의 외측에서 내측 방향으로의 힘 벡터 방향성을 갖는다.
위와 같이, 세정액의 유동이 종래의 기판 세정용 노즐(1)의 외측에서 내측 방향으로 힘 벡터 방향성을 가짐에 따라, 유동압은 외측에서 내측 방향으로 힘 벡터가 집중되어 가해진다.
따라서, 세정액의 공급 및 유동으로 인해 발생되는 세정액의 유동압은 제2원형유로(5) 부근에서 집중적으로 높아지게 되며, 이러한 유동압으로 인해, 유동압에 의한 내부 유로의 변형(deformation)이 제2원형유로(5)에 집중적으로 발생한다.
위와 같이, 제2원형유로(5)에 변형이 집중되는 현상은 도 18a에서 확인할 수 있다.
이러한 유로의 변형은 제2원형유로(5)의 내측 영역에도 발생하며, 종래의 기판 세정용 노즐(1)의 내압 특성을 낮추는 원인이 된다.
다시 말해, 세정액의 공급 압력을 높이게 되면, 제2원형유로(5) 부근 영역에 파손이 이루어지거나, 리크가 발생할 수 있는 것이다.
전술한 기판 세정용 노즐(1)과 같이, 한국등록특허 제10-1842128호(이하, '특허문헌 1'이라 한다)의 노즐의 경우에도 노즐의 내측의 유로에 유동압이 집중되는 문제점이 발생한다.
이하, 도 17을 참조하여 특허문헌 1의 노즐의 내부 유로와 그에 따른 노즐의 내압 특성에 대해 살펴본다. 단, 도 17은 특허문헌 1의 도 4에 대한 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 특허문헌 1의 노즐은 유입유로(432)및 유입유로(432)와 연결된 제3영역(412a)이 링 형상의 제1영역(412b) 및 제2영역(412c)의 외측에 위치하여 있다.
위와 같은 구성을 갖는 특허문헌 1의 노즐은 유입유로(432)를 통해 세정액이 공급되면 제1영역(412b)의 외측에 위치하는 제3영역(412a)으로 세정액이 유동된 후, 제1영역(412b)에서는, 세정액이 제1영역(412b)의 원주방향으로 2갈래로 분기되고, 제1영역(412b)의 내측에 위치하는 제3영역(412a)으로 1갈래로 분기됨으로써, 총 3갈래로 분기되어 유동한다. 또한, 제2영역(412c)에서는, 제1영역(412b)의 내측에 위치하는 제3영역(412a)으로 유동된 세정액이 제2영역(412c)의 원주방향으로 2갈래로 분기된다.
이 경우, 전술한 종래의 기판 세정액 노즐(1)과 마찬가지로, 세정액의 유동압은 노즐의 제1영역(412b)에서 제2영역(412c) 방향, 즉, 외측에서 내측방향으로 힘 벡터가 집중되어 가해지게 된다.
따라서, 세정액의 공급 및 유동으로 인해 발생되는 세정액의 유동압은 제2영역(412c) 부근에서 집중적으로 높아지게 된다.
위와 같은 유동압에 의한 내부 유로의 변형(deformation)이 제2영역(412c)에 집중적으로 발생하는 것은 도 18b에서도 확인할 수 있다.
이러한 유로의 변형은 제2영역(412c)의 내측 영역에도 발생하며, 종래의 기판 세정용 노즐(10)의 내압 특성을 낮추는 원인이 된다.
다시 말해, 세정액의 공급 압력을 높이게 되면, 제2영역(412c) 부근 영역에 파손이 이루어지거나, 리크가 발생할 수 있는 것이다.
전술한 바와 같이, 종래의 기판 세정용 노즐들은 유동압의 힘 벡터가 외측에서 내측 방향, 즉, 한 방향으로 집중적으로 가해짐에 따라 기판 세정용 노즐의 내압 특성이 낮아지는 문제점이 발생한다. 따라서, 이와 같은 한 방향으로의 유동압의 힘 벡터 집중 현상을 방지할 수 있는 내부 유로 구조를 갖는 기판 세정용 노즐을 개발할 필요가 있다.
한국등록특허 제10-1842128호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내측 방향으로의 유동압 힘 벡터의 집중 현상을 방지함으로써, 기판 세정용 노즐의 토출 성능의 향상과, 기판 세정용 노즐 내부 유로의 파손을 방지하고, 나아가, 높은 내압 특성을 갖는 기판 세정용 노즐을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 기판 세정용 노즐은, 제1토출홀이 구비된 제1유로; 제2토출홀이 구비되며, 상기 제1유로의 내측에 위치하는 제2유로; 상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키는 제1연결유로; 및 세정액이 유입되거나 유출되는 제1메인홀과 연결되며, 상기 제1연결유로 상에 구비되는 제1상하유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1유로 및 상기 제2유로는 동일한 중심점을 갖는 원형 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, '상기 제1유로의 체적 : 상기 제2유로의 체적 = 1 : 1' 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키며, 상기 제1유로의 중심점을 기준으로 상기 제1연결유로와 대칭되게 위치하는 제2연결유로; 및 세정액이 유입되거나 유출되는 제2메인홀과 연결되며, 상기 제2연결유로 상에 구비되는 제2상하유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 제3토출홀이 구비되며, 상기 제2유로의 내측에 위치하는 제3유로; 및 상기 제2유로와 상기 제3유로를 연결시키며, 상기 제1연결유로와 일직선 상에 위치하는 제3연결유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, '상기 제1유로의 체적 : 상기 제2유로의 체적 + 상기 제3유로의 체적 = 1 : 1' 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키며, 상기 제1유로의 중심점을 기준으로 상기 제1연결유로와 대칭되게 위치하는 제2연결유로; 및 세정액이 유입되거나 유출되는 제2메인홀과 연결되며, 상기 제2연결유로 상에 구비되는 제2상하유로; 및 상기 제2유로와 상기 제3유로를 연결시키며, 상기 제2유로의 중심점을 기준으로 상기 제3연결유로와 대칭되게 위치하고, 상기 제2연결유로와 일직선 상에 위치하는 제4연결유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1유로, 상기 제2유로 및 상기 제3유로는 동일한 중심점을 갖는 원형 형상이며, 상기 제1 내지 제4연결유로는 상기 중심점을 지나는 일직선 상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1몸체; 상기 제1몸체의 하면과 그 상면이 맞닿도록 상기 제1몸체의 하부에 결합되는 제2몸체; 상기 제1몸체의 하면 또는 상기 제2몸체의 상면 중 어느 하나에 형성되는 복수개의 홈; 및 상기 제1몸체의 하면 또는 상기 제2몸체의 상면 중 나머지 하나에 형성되며, 상기 복수개의 홈에 대응되게 형성되어 상기 복수개의 홈 각각에 삽입되는 복수개의 돌기;를 더 포함하고, 상기 제1유로, 상기 제2유로 및 상기 제1연결유로는 상기 제1몸체의 하면 및 상기 제2몸체의 상면 중 적어도 어느 하나에 구비되되, 상기 제1유로, 상기 제2유로 및 상기 제1연결유로는 상기 복수개의 홈 및 상기 복수개의 돌기가 결합된 부분 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 기판 세정용 노즐은, 제1토출홀이 구비된 제1유로; 제2토출홀이 구비되며, 상기 제1유로의 내측에 위치하는 제2유로; 상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키는 제1연결유로; 및 세정액이 유입되는 제1메인홀과 연결되는 제1상하유로;를 포함하되, 상기 제1메인홀을 통해 제1연결유로로 유입되는 세정액은 상기 제1, 2유로 각각으로 분기되어 유동되되, 상기 제1, 2유로 각각으로 분기되어 유동되는 세정액의 방향은 상기 제1상하유로와 상기 제1연결유로의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 기판 세정용 노즐은, 제1토출홀이 구비된 제1유로; 제2토출홀이 구비되며, 상기 제1유로의 내측에 위치하는 제2유로; 상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키며, 상기 제1유로의 중심점을 기준으로 서로 대칭되게 위치하는 제1, 2연결유로; 세정액이 유입되는 제1메인홀과 연결되는 제1상하유로; 및 세정액이 유출되는 제2메인홀과 연결되는 제2상하유로;를 포함하되, 상기 제1메인홀을 통해 제1연결유로로 유입되는 세정액은 상기 제1, 2유로 각각으로 분기되어 유동되되, 상기 제1, 2유로 각각으로 분기되어 유동되는 세정액의 방향은 상기 제1상하유로와 상기 제1연결유로의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이고, 상기 제2연결유로를 통해 상기 제2메인홀로 유출되는 세정액은 상기 제1, 2유로 각각으로부터 상기 제2연결유로로 유동되되, 상기 제1, 2유로 각각으로부터 유동되는 세정액의 방향은 상기 제2상하유로와 상기 제2연결유로의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 기판 세정용 노즐에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
기판 세정용 노즐의 내부로 공급된 세정액이 제1연결유로 상에서 서로 내, 외측 방향으로 유동되어 제1, 2유로(또는 제1 내지 제3유로) 각각으로 유동됨에 따라 세정액의 유동압의 힘 벡터가 내측 방향으로 집중되지 않고, 내, 외측으로 고르게 분포됨으로써, 어느 한 유로에 집중적으로 변형이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 기판 세정용 노즐은 유동압의 내, 외측 방향으로의 고른 분포를 통해, 내부 유로들의 파손, 리크 등이 방지될 수 있으며, 기판 세정용 노즐의 높은 내압특성에 기여할 수 있다.
본 발명의 기판 세정용 노즐의 높은 내압 특성을 통해, 높은 공급압으로 높은 토출압 성능을 발취할 수 있고, 토출홀을 통해 토출되는 세정액의 균일성을 보장하여, 사영역 없는 세정액의 토출을 달성할 수 있다. 또한, 기판 세정용 노즐의 내부 유로들의 파손 방지 및 제1, 2몸체의 결합 부위 파손을 방지할 수 있다.
기판 세정용 노즐의 내부 유로들이 복수개의 홈 및 복수개의 돌기 사이에 위치하므로, 세정액이 내부 유로들에서 새어나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
내부 유로들의 최외측과 최내측에 융착산 및 융착산홈을 통해 초음파 융착이 이루어짐으로써, 내부 유로들을 최외측과 최내측에서 가두는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 사시도.
도 2는 도 1의 기판 세정용 노즐의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도.
도 4는 도 2의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도.
도 5는 도 2의 제2몸체의 하면을 도시한 저면도.
도 6은 도 4의 토출홀의 단면도.
도 7a는 도 1의 기판 세정용 노즐의 내부 유로를 도시한 도.
도 7b는 도 7a의 세정액의 유동을 도시한 도.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도.
도 11은 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도.
도 12는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 하면을 도시한 저면도.
도 13a는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 내부 유로를 도시한 도.
도 13b는 도 13a의 세정액의 유동을 도시한 도.
도 14는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도.
도 15는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도.
도 16은 종래의 기판 세정용 노즐의 내부 유로를 도시한 도.
도 17은 특허문헌 1의 노즐의 내부 유로를 도시한 도.
도 18a는 세정액의 공급시 종래의 기판 세정용 노즐의 변형을 도시한 도.
도 18b는 세정액의 공급시 특허문헌 1의 노즐의 변형을 도시한 도.
도 18c는 세정액의 공급시 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 변형을 도시한 도.
도 18d는 세정액의 공급시 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 변형을 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
설명에 들어가기에 앞서, 이하의 설명에서 참조되는 도 18a 내지 도 18d에 대해 설명한다.
도 18a는 세정액의 공급시 종래의 기판 세정용 노즐의 변형을 도시한 도이다.
도 18a의 종래의 기판 세정용 노즐의 유로들의 치수(Dimension) 및 세정액의 공급압은 다음과 같다.
최외측 유로의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 15mm 이격되어 있으며, 최외측 유로의 폭은 1mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 내측 유로의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 7.5mm 이격되어 있으며, 내측 유로의 폭은 2mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 또한, 도 18a의 종래의 기판 세정용 노즐은 최외측 유로 상에 위치하는 왼쪽 공급구를 통해 5Mpa 의 세정액을 공급하였다.
도 18b는 세정액의 공급시 특허문헌 1의 노즐의 변형을 도시한 도이다.
도 18b의 특허문헌 1의 노즐의 유로들의 치수(Dimension) 및 세정액의 공급압은 다음과 같다.
최외측 유로의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 15mm 이격되어 있으며, 최외측 유로의 폭은 1.5mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 내측 유로의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 7.5mm 이격되어 있으며, 내측 유로의 폭은 2mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 또한, 도 18b의 특허문헌 1의 노즐은 최외측 유로에서 외측 방향으로 이격된 왼쪽 공급구를 통해 5Mpa 의 세정액을 공급하였다.
도 18c는 세정액의 공급시 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 변형을 도시한 도이다.
도 18c의 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 유로들의 치수(Dimension) 및 세정액의 공급압은 다음과 같다.
최외측 유로(이하, '제1유로'라 한다)의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 15mm 이격되어 있으며, 제1유로의 폭은 1.5mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 내측 유로(이하, '제2유로'라 한다)의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 7.5mm 이격되어 있으며, 제2유로의 폭은 1.5mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 또한, 도 18c의 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐은 제1유로와 제2유로를 연결하는 유로(이하, '제1연결유로'라 한다) 상에 형성된 왼쪽 공급구(이하, '제1메인홀'이라 한다)를 통해 5Mpa 의 세정액을 공급하였다.
도 18d는 세정액의 공급시 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 변형을 도시한 도이다.
도 18d의 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 유로들의 치수(Dimension) 및 세정액의 공급압은 다음과 같다.
최외측 유로(이하, '제1유로'라 한다)의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 17.5mm 이격되어 있으며, 제1유로의 폭은 1.5mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 내측 유로(이하, '제2유로'라 한다)의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 12.5mm 이격되어 있으며, 제2유로의 폭은 1.5mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 최내측 유로(이하, '제3유로'라 한다)의 원주의 중심을 잇는 선은 기판 세정용 노즐의 중심선으로부터 7.5mm 이격되어 있으며, 제3유로의 폭은 1.5mm 이고, 높이는 1.25mm 이다. 또한, 도 18d의 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐은 제1유로와 제2유로를 연결하는 유로(이하, '제1연결유로'라 한다) 상에 형성된 왼쪽 공급구(이하, '제1메인홀'이라 한다)를 통해 5Mpa 의 세정액을 공급하였다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 세정용 노즐의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도이고, 도 4는 도 2의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도이고, 도 5는 도 2의 제2몸체의 하면을 도시한 저면도이고, 도 6은 도 4의 토출홀의 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)은, 제1토출홀(210)이 구비된 제1유로(130)와, 제2토출홀(220)이 구비되며, 제1유로(130)의 내측에 위치하는 제2유로(140)와, 제1유로(130)와 제2유로(140)를 연결시키는 제1연결유로(131)와, 제1유로(130)와 제2유로(140)를 연결시키며, 제1유로(130)의 중심점을 기준으로 제1연결유로(131)와 대칭되게 위치하는 제2연결유로(132)와, 세정액이 유입되거나 유출되는 제1메인홀(110)과 연결되며, 제1연결유로(131) 상에 구비되는 제1상하유로(111)와, 세정액이 유입되거나 유출되는 제2메인홀(120)과 연결되며, 제2연결유로(132) 상에 구비되는 제2상하유로(121)와, 그 상면에 제1메인홀(110), 제2메인홀(120)이 형성되고, 그 내부에 제1상하유로(111), 제2상하유로(121)가 형성되고, 그 하면에 제1유로(130), 제2유로(140), 제1연결유로(131), 제2연결유로(132)가 형성된 제1몸체(100)와, 제1몸체(100)의 하면과 그 상면이 맞닿도록 제1몸체(100)의 하부에 결합되며, 제1유로(130)에 구비되는 제1토출홀(210)과, 제2유로(140)에 구비되는 제2토출홀(220)이 형성된 제2몸체(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1유로(130)는 제1몸체(100)의 하면에 형성된다.
제1유로(130)는 원형 형상을 갖을 수 있다.
제1유로(130)는 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상하 결합될 때, 제1몸체(100)의 하면 부분이 제1유로(130)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200)의 상면 부분이 제1유로(130)의 바닥 부분이 된다.
제1유로(130)에는 복수개의 제1토출홀(210)이 구비되는데, 이러한 복수개의 제1토출홀(210)은 제2몸체(200)의 상면과 하면을 관통하도록 형성된다.
제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상하 결합되면, 복수개의 제1토출홀(210)이 제1유로(130)의 바닥 부분에 위치하게 됨으로써, 제1유로(130)는 복수개의 제1토출홀(210)과 연결된다.
복수개의 제1토출홀(210)은 원형 형상의 제1유로(130)의 원주 방향을 따라 1열로 서로 일정한 간격을 갖도록 구비될 수 있다.
제2유로(140)는 제1몸체(100)의 하면에 제1유로(130)의 내측에 위치하도록 형성된다.
제2유로(140)는 원형 형상을 갖을 수 있다.
제1유로(130)와 제2유로(140)가 원형 형상을 갖을 경우, 제1유로(130)와 제2유로(140)는 동일한 중심점을 갖을 수 있다. 다시 말해, 제1유로(130)와 제2유로(140)는 동일한 중심점을 갖는 동심원(同心圓)일 수 있다.
제2유로(140)는 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상하 결합될 때, 제1몸체(100)의 하면 부분이 제2유로(140)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200)의 상면 부분이 제2유로(140)의 바닥 부분이 된다.
제2유로(140)에는 복수개의 제2토출홀(220)이 구비되는데, 이러한 복수개의 제2토출홀(220)은 제2몸체(200)의 상면과 하면을 관통하도록 형성된다.
제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상하 결합되면, 복수개의 제2토출홀(220)이 제2유로(140)의 바닥 부분에 위치하게 됨으로써, 제2유로(140)는 복수개의 제2토출홀(220)과 연결된다.
복수개의 제2토출홀(220)은 원형 형상의 제2유로(140)의 원주 방향을 따라 1열로 서로 일정한 간격을 갖도록 구비될 수 있다.
복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상은 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상의 내측에 위치할 수 있다. 이 경우, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제1연결유로(131)는 제1몸체(100)의 하면에 형성된다.
제1연결유로(131)는 제1유로(130)의 내측과 제2유로(140)의 외측 사이에 위치하는 유로로서, 제1유로(130)와 제2유로(140)를 연결시킨다.
제1연결유로(131)는 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상하 결합될 때, 제1몸체(100)의 하면 부분이 제1연결유로(131)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200)의 상면 부분이 제1연결유로(131)의 바닥 부분이 된다.
제1연결유로(131)는 직선 형상을 갖는 것이 바람직하다.
제2연결유로(132)는 제1유로(130)의 내측과 제2유로(140)의 외측 사이에 위치하는 유로로서, 제1유로(130)와 제2유로(140)를 연결시킨다.
제2연결유로(132)는 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상하 결합될 때, 제1몸체(100)의 하면 부분이 제2연결유로(132)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200)의 상면 부분이 제2연결유로(132)의 바닥 부분이 된다.
제2연결유로(132)는 직선 형상을 갖는 것이 바람직하다.
제2연결유로(132)는 제1유로(130)의 중심점 또는 제2유로(140)의 중심점을 기준으로 제1연결유로(131)와 대칭되게 위치한다. 따라서, 제1연결유로(131)와 제2연결유로(132)는 제1유로(130)의 중심점 또는 제2유로(140)의 중심점을 지나는 일직선 상에 위치하게 된다.
제1메인홀(110)과 제2메인홀(120)은 제1몸체(100)의 상면에 형성되며, 세정액이 유입되는 유입구 기능을 하거나 세정액이 유출되는 유출구 기능을 하게 된다.
제1메인홀(110)과 제2메인홀(120)은 중공(101)을 기준으로 서로 대칭되게 구비된다.
제1상하유로(111)는 세정액이 유입되거나 유출되는 제1메인홀(110)과 연결되며, 제1연결유로(131) 상에 구비된다.
제1상하유로(111)는 제1몸체(100)의 상하를 관통하도록 제1몸체(100)의 내부에 형성되며, 제1상하유로(111)의 상부 부분은 제1메인홀(110)과 연결되고, 제1상하유로(111)의 하부 부분은 제1연결유로(131)와 연결된다.
제1상하유로(111)는 직선 형상을 갖는 것이 바람직하며, 제1연결유로(131)가 직선 형상을 갖는 경우, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)는 서로 수직을 이룬다.
제2상하유로(121)는 세정액이 유입되거나 유출되는 제2메인홀(120)과 연결되며, 제2연결유로(132) 상에 구비된다.
제2상하유로(121)는 제1몸체(100)의 상하를 관통하도록 제1몸체(100)의 내부에 형성되며, 제2상하유로(121)의 상부 부분은 제2메인홀(120)과 연결되고, 제2상하유로(121)의 하부 부분은 제2연결유로(132)와 연결된다.
제2상하유로(121)는 직선 형상을 갖는 것이 바람직하며, 제2연결유로(132)가 직선 형상을 갖는 경우, 제2상하유로(121)와 제2연결유로(132)는 서로 수직을 이룬다.
제1몸체(100)는 제1몸체(100)의 상면 중앙에 압전소자(미도시)가 삽입되는 중공(101)이 형성되고, 제1몸체(100)의 상면에서 중공(101)을 중심으로 양측에 제1메인홀(110)과 제2메인홀(120)이 형성된다.
제1몸체(100)의 하면에는 제1유로(130), 제2유로(140), 제1연결유로(131), 제2연결유로(132)가 형성되며, 제1몸체(100)이 내부에는 제1메인홀(110)과 제1연결유로(131)를 연결하는 제1상하유로(111) 및 제2메인홀(120)과 제2연결유로(132)를 연결하는 제2상하유로(121)가 형성된다.
제2몸체(200)는 제1몸체(100)의 하면과 제2몸체(200)의 상면이 맞닿도록 제1몸체(100)의 하부에 결합된다. 다시 말해, 제1몸체(100)와 제2몸체(200)는 상하 결합한다.
제2몸체(200)에는 복수개의 제1토출홀(210)과 복수개의 제2토출홀(220)이 형성된다. 복수개의 제1토출홀(210)과 복수개의 제2토출홀(220)은 제2몸체(200)의 상면과 하면을 관통하도록 형성된다.
전술한 바와 같이, 복수개의 제1토출홀(210)은 제1유로(130)의 원주 방향을 따라 1열로 서로 일정한 간격으로 형성될 수 있으며, 복수개의 제2토출홀(220)은 제2유로(140)의 원주 방향을 따라 1열로 서로 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
또한, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상은 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상의 내측에 위치할 수 있다. 이 경우, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수개의 제1토출홀(210) 각각은 제1토출홀 상부영역(210a)과 제1토출홀 하부영역(210b) 및 제1토출홀 중앙영역(210c)을 갖도록 형성될 수 있으며, 복수개의 제2토출홀(220) 각각은 제2토출홀 상부영역(220a)과 제2토출홀 하부영역(220b) 및 제2토출홀 중앙영역(220c)을 갖도록 형성될 수 있다.
제1토출홀 상부영역(210a)(또는 제2토출홀 상부영역(220a))은 기계 가공 등에 의해 형성되어 제1토출홀 하부영역(210b)(또는 제2토출홀 하부영역(220b))보다 큰 지름을 갖는다.
제1토출홀 하부영역(210b)(또는 제2토출홀 하부영역(220b))은 상부에서 하부 방향으로 제2몸체(200)에 레이저를 조사함으로써, 제1토출홀(210)(또는 제2토출홀(220))을 형성시킨 영역으로써, 제1토출홀 상부영역(210a)(또는 제2토출홀 상부영역(220a))보다 작은 지름을 갖는다.
제1토출홀 중앙영역(210c)(또는 제2토출홀 중앙영역(220c))은 제1토출홀 상부영역(210a)(또는 제2토출홀 상부영역(220a))과 제1토출홀 하부영역(210b)(또는 제2토출홀 하부영역(220b)) 사이를 연결하는 부분으로써, 제1토출홀 하부영역(210b)(또는 제2토출홀 하부영역(220b))을 레이저로 조사하여 형성할 때, 상부에서 하부로 갈수록 그 지름이 작아지는 경사진 영역이다.
위와 같이, 복수개의 제1토출홀(210)(또는 복수개의 제2토출홀(220)) 각각은 제1토출홀 상부영역(210a)(또는 제2토출홀 상부영역(220a))과 제1토출홀 하부영역(210b)(또는 제2토출홀 하부영역(220b)) 및 제1토출홀 중앙영역(210c)(또는 제2토출홀 중앙영역(220c))을 갖도록 형성됨에 따라, 제1토출홀(210)(또는 제2토출홀(220))은 상부에서 하부로 갈수록 지름이 작아지는 경사진 영역을 갖게 된다.
이 경우, 레이저에 의해 조사되어 형성된 제1토출홀(210)(또는 제2토출홀(220))의 지름, 즉, 제1토출홀 하부영역(210b)(또는 제2토출홀 하부영역(220b))의 지름은 5㎛ ~ 15㎛의 크기를 갖을 수 있다.
전술한 제1몸체(100)와 제2몸체(200)는 쿼츠(Quartz), 알루미늄 옥사이드 재질의 사파이어(Sappahire), 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastics) 재질로 이루어질 수 있다.
엔지니어링 플라스틱은 500㎏f/㎠이상의 인장강도, 20,000㎏f/㎠ 이상의 굴곡 탄성율, 100 ℃이상의 내열성을 갖는 것으로서, 가열하면 성형이 가능한 열가소성엔프라와 가열하면 경화하는 열경화성엔프라로 구분될 수 있다. 이러한 열가소성엔프라의 예로서는 폴리아미드, POM(Polyacetal), PBT(Polybutylene Terephthalate), PET(Polyethylene Terephthalate), SPS(Syndiotactic Polystyrene), PES(Polyether Sulfone), PEEK(Polyetheretherketone) 등이 있고, 열경화성엔프라의 예로서는 페놀, 요소, 멜라민, 알키드, 불포화 폴리에스텔, 에폭시, 디아릴프탈레이트, 실리콘, 폴리우레탄 등이 있다.
열가소성엔프라 중 PEEK는, 할로겐화 벤조페논과 하이드로 키논의 용액중축함 반응에 의해 제조된 것으로서 내열성, 강인성, 내염성, 내약품성 등이 우수한 특징이 있다.. 또한, 고강도, 고강성, 고치수정밀용으로 유리섬유를 10, 20, 30% 함유한 그레이드들이 들어있고, GF 20%강화품의 경우 열변형온도가 약 300 ℃, UL온도 인덱스에서 장기내열성은 240℃이다. 아울러, 우수한 내열성에도 불구하고 일반 사출성형기 또는 압출성형기로 성형이 가능하며 감마선조사에 대한 내성 또한 양호한 특성이 있다.
제1몸체(100)의 하면 중 유로가 형성되지 않은 면과, 제2몸체(200)의 상면 중 유로가 형성되지 않은 면에 접착제를 도포하여 제1, 2몸체(100, 200)를 결합함으로써 이루어질 수 있다. 다시 말해, 제1몸체(100)와 제2몸체(200)의 결합은 접착제를 통해 이루어질 수 있다.
이하, 도 7a, 도 7b, 도 18a, 도 18b 및 도 18c를 참조하여 전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)의 세정액의 유동에 대해 설명한다.
도 7a는 도 1의 기판 세정용 노즐의 내부 유로를 도시한 도이고, 도 7b는 도 7a의 세정액의 유동을 도시한 도이다.
단, 이하의 설명에서, 제1메인홀(110)을 통해 세정액 공급되어 기판 세정용 노즐(10)의 내부로 세정액이 유입되고, 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10) 내부의 세정액이 외부로 유출되는 것을 기준으로 설명한다.
먼저, 제1메인홀(110)을 통해 세정액이 공급되어, 복수개의 제1토출홀(210) 및 복수개의 제2토출홀(220)을 통해 상기 공급된 세정액이 토출되는 유동에 대해 설명한다.
제1메인홀(110)을 통해 세정액이 공급되면, 공급된 세정액은 제1상하유로(111)를 따라 유동된 후, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부로 유동하게 된다. 이 경우, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부는 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)가 서로 수직으로 연결된 부분을 의미한다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부로 유동된 세정액은 제1연결유로(131) 상에서 A 방향과 B 방향으로 2갈래로 분기되어 유동된다. 이 경우, A 방향과 B 방향은 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이다.
다시 말해, 제1메인홀(110)을 통해 제1연결유로(131)로 유입되는 세정액은 제1, 2유로(130, 140) 각각으로 분기되어 유동되되, 제1, 2유로(130, 140) 각각으로 분기되어 유동되는 세정액의 방향은, 즉, A 방향과 B 방향은 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이다.
A 방향으로 분기된 세정액은 제1연결유로(131)를 통해 제1유로(130)로 유동된 후, 제1유로(130)의 원주방향을 따라 A1 방향과 A2 방향으로 2갈래로 분기되어 유동한다.
A1 방향과 A2 방향으로 분기되어 유동된 세정액은 압전소자의 초음파 진동에 의해 제1유로(130)의 바닥면에 구비된 복수개의 제1토출홀(210)을 통해 기판 세정용 노즐(10)의 외부로 토출된다.
B 방향으로 분기된 세정액은 제1연결유로(131)를 통해 제2유로(140)로 유동된 후, 제2유로(140)의 원주방향을 따라 B1 방향과 B2 방향으로 2갈래로 분기되어 유동한다.
B1 방향과 B2 방향으로 분기되어 유동된 세정액은 압전소자의 초음파 진동에 의해 제2유로(140)의 바닥면에 구비된 복수개의 제2토출홀(220)을 통해 기판 세정용 노즐(10)의 외부로 토출된다.
이하, 제2메인홀(120)을 통해, 제1, 2유로(130, 140)의 세정액이 기판 세정용 노즐(10)의 외부로 유출되는 유동에 대해 설명한다.
제2메인홀(120)과 연통된 외부 흡입 장치(미도시)를 작동시키면, 제1유로(130)의 내부에 존재하는 세정액 중 제2연결유로(132) 근방의 세정액은, 즉, 제1유로(130)의 우측 내부 영역에 존재하는 세정액은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1유로(130) 상에서 C1 방향 및 C2 방향 2갈래를 통해 C 방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입된다.
제1유로(130)의 내부에 존재하는 세정액 중 제2연결유로(132)와 멀리 떨어진 곳의 세정액, 즉, 제1유로(130)의 좌측 내부 영역에 존재하는 세정액은 제1유로(130)를 따라 A1 반대 방향 및 A2 반대 방향으로 유동된 후, 제1연결유로(131)로 유입된다. 제1연결유로(131)로 유입된 세정액은 A 반대 방향 및 B 방향으로 제1연결유로(131)를 따라 유동된 후, B1 방향 및 B2 방향으로 2갈래로 분기되어 유동되어 제2유로(140)로 유입된다. 그 후, 제2유로(140)를 따라 D1 방향 및 D2 방향 2갈래를 통해 D 방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입된다.
이렇게 제2연결유로(132)로 유입된 세정액은 제2상하유로(121) 및 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10) 외부로 유출된다.
제2유로(140) 내부에 존재하는 세정액은 제2유로(140)의 원주 방향으로 유동된 후, D1 방향 및 D2 방향 2갈래를 통해 D 방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입된다.
이렇게 제2연결유로(132)로 유입된 세정액은 제2상하유로(121) 및 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10) 외부로 유출된다.
전술한 바와 같이, 제2메인홀(120)과 연결된 외부 흡입 장치가 작동되면, 제1유로(130) 및 제2유로(140) 각각에서 제2연결유로(132)로 유동되는 세정액은 도 7에 도시된 바와 같이, 제2연결유로(132) 상에서 C 방향과 D 방향으로 2갈래로 유동되어 제2상하유로(121)로 유입된다. 이 경우, C 방향과 D 방향은 제2상하유로(121)와 제2연결유로(132)의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이다.
다시 말해, 제2연결유로(132)를 통해 제2메인홀(120)로 유출되는 세정액은 제1, 2유로(130, 140) 각각으로부터 제2연결유로(132)로 유동되되, 제1, 2유로(130, 140) 각각으로부터 유동되는 세정액의 방향은, 즉, C 방향과 D 방향은 제2상하유로(121)와 제2연결유로(132)의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이다.
이 경우, 제2상하유로(121)와 제2연결유로(132)의 연결부는 제2상하유로(121)와 제2연결유로(132)가 서로 수직으로 연결된 부분을 의미한다.
위와 같은 내부 유로의 구조 및 세정액의 유동으로 인해, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)은 다음과 같은 효과를 갖는다.
제1메인홀(110) 및 제1상하유로(111)를 통해 기판 세정용 노즐(10)의 내부로 공급된 세정액이 제1연결유로(131) 상에서 서로 다른 방향, 즉, A 방향(외측 방향) 및 B 방향(내측 방향)으로 유동되어 제1, 2유로(130, 140) 각각으로 유동됨에 따라 세정액의 유동압이 내측 방향으로 집중되지 않고, 고르게 확산됨으로써, 제2유로(140)의 변형을 최소화시킬 수 있다.
상세하게 설명하면, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 세정용 노즐과 특허문헌 1의 노즐의 경우에는 공급된 세정액이 노즐의 내측 방향으로의 방향성만을 갖고 있으므로, 내측의 원형 유로의 변형이 집중적으로 발생하였다.
그러나, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)의 경우, 공급된 세정액이 B 방향을 따라 유동되어 제2유로(140)로 유동되고, B 방향과 반대되는 A 방향을 따라 유동되어 제1유로(130)로 유동됨에 따라 유동압이 기판 세정용 노즐(10)의 내측 및 외측 전반에 고르게 가해지게 된다.
이러한 유동압의 고른 분포는 도 18c에서 확인할 수 있으며, 이를 통해, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)은 종래의 노즐들에 비해 제2유로(140)의 변형이 크게 발생되지 않는다는 것을 확인할 수 있다.
이처럼, 제2유로(140)에 가해지는 유동압이 낮아짐에 따라, 종래의 노즐들에 비해 제2유로(140)의 파손 및 리크 등을 효과적으로 방지할 수 있다.
기판 세정용 노즐(10)의 내부 유로들에 가해지는 유동압의 고른 분포는 기판 세정용 노즐(10)의 높은 내압 특성에 기여하게 된다.
높은 내압 특성은 높은 공급압으로 높은 토출압 성능을 발휘하거나, 제1, 2토출홀(210, 220)로 토출되는 세정액의 균일성을 보장하여, 사영역 없는 세정액의 토출을 달성할 수 있다. 또한, 높은 내압 특성으로 인해, 기판 세정용 노즐(10) 내부의 유로 파손을 방지할 뿐만 아니라, 제1, 2몸체(100, 200)의 결합 부위가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)은 제1유로(130)와 제2유로(140)의 관계가 '제1유로(130)의 체적 : 제2유로(140)의 체적 = 1 : 1' 조건을 만족하게 형성되는 것이 바람직하다.
이처럼, 제1유로(130)의 체적과 제2유로(140)의 체적의 비가 1 : 1이 됨에 따라, 제1연결유로(131)에서 A 방향 및 B 방향으로 2갈래로 분기되어 유동하는 세정액의 유동량의 비율이 1 : 1 에 가깝게 될 수 있다. 따라서, 제1, 2유로(130, 140)에 균일한 양의 세정액이 유동될 수 있으며, 이를 통해, 제1유로(130)의 복수개의 제1토출홀(210)을 통해 토출되는 세정액의 토출량과 제2유로(140)의 복수개의 제2토출홀(220)을 통해 토출되는 세정액의 토출량의 균일성이 보장될 수 있다. 이러한 토출량의 균일성은 기판 세정시 사영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 제1유로(130) 및 제2유로(140)의 체적의 조건과 더불어 복수개의 제1토출홀(210)의 갯수와 복수개의 제2토출홀(220)의 갯수는 동일한 갯수로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 제1, 2토출홀(210, 220)의 갯수가 동일해짐에 따라, 전술한 토출량의 균일성이 더욱 효과적으로 달성될 수 있기 때문이다.
전술한 바와 달리, 복수개의 제2토출홀(220)은 원형 형상의 제2유로(140)의 원주 방향을 따라 2열로 서로 일정한 간격을 갖도록 구비될 수 있다. 이처럼, 복수개의 제2토출홀(220)이 2열로 구비됨에 따라, 쉽게 복수개의 제1토출홀(210)과 복수개의 제2토출홀(220)의 갯수를 동일하게 형성시킬 수 있는 장점이 있다.
전술한 설명에서는 제1, 2유로(130, 140), 제1, 2연결유로(131, 132)가 제1몸체(100)의 하면에 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 제1, 2유로(130, 140), 제1, 2연결유로(131, 132)는 제1몸체(100)의 하면 및 제2몸체(200)의 상면 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')은 제1몸체(100')의 하면에 복수개의 홈(160)이 형성되고, 제2몸체(200')의 상면에 복수개의 홈(160)에 대응되게 형성되어 복수개의 홈(160) 각각에 삽입되는 복수개의 돌기(260)가 형성되어 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)의 제1몸체(100)의 하면에 복수개의 홈(160)이 추가적으로 형성되고, 제2몸체(200)의 상면에 복수개의 돌기(260)가 추가적으로 형성된 형상을 갖는 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수개의 홈(160)은 제1몸체(100')의 하면에 형성되며, 복수개의 돌기(260)가 삽입되는 공간을 제공하는 기능을 한다.
복수개의 홈(160)은 제1유로(130) 외측에 형성되는 제1홈(161)과, 제1유로(130)와 제2유로(140) 사이에 위치하는 제2, 3홈(162, 163)과, 제2유로(140)의 내측에 형성되는 제4홈(164)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1홈(161)은 제1유로(130)보다 더 큰 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 제1유로(130)를 둘러싸도록 형성된다.
제1홈(161)은 그 중심점이 제1, 2유로(130, 140)의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1홈(161), 제1유로(130) 및 제2유로(140)는 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제1홈(161)의 내부에는 후술할 제1돌기(261)의 제1융착산(261a)이 삽입되는 제1융착산홈(161a)이 형성될 수 있다.
제1융착산홈(161a)은 제1홈(161)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.
제2홈(162)은 제1, 2유로(130, 140) 사이에서 제1, 2연결유로(131, 132)의 전방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제2홈(162)은 제2유로(140)의 전방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
제3홈(163)은 제1, 2유로(130, 140) 사이에서 제1, 2연결유로(131, 132)의 후방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제3홈(163)은 제2유로(140)의 후방 영역, 즉, 나머지 영역을 둘러싸도록 형성된다.
제4홈(164)은 제2유로(140)보다 더 작은 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 제2유로(140)에 의해 둘러싸이도록 형성된다.
제4홈(164)은 그 중심점이 제1, 2유로(130, 140)의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제4홈(164), 제1유로(130) 및 제2유로(140)는 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제4홈(164)의 내부에는 후술할 제4돌기(264)의 제2융착산(264a)이 삽입되는 제2융착산홈(164a)이 형성될 수 있다.
제2융착산홈(164a)은 제4홈(164)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.
도 9에 도시된 바와 같이, 복수개의 돌기(260)는 제2몸체(200')의 상면에 형성되며, 제1, 2몸체(100', 200')가 결합시 복수개의 홈(160) 각각에 삽입되는 기능을 한다.
복수개의 돌기(260)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상의 외측에 형성되는 제1돌기(261)와, 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 사이에 위치하는 제2, 3돌기(262, 263)와, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 내측에 형성되는 제4돌기(264)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1돌기(261)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상보다 더 큰 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상을 둘러싸도록 형성된다. 이러한 제1돌기(261)는 제1, 2몸체(100', 200')가 결합될 때, 제1홈(161)에 삽입되도록 제1홈(161)에 대응되는 위치에 형성된다.
제1돌기(261)의 상면에는 제1융착산(261a)이 형성되며, 제1융착산(261a)은 제1돌기(261)보다 더 작은 폭을 갖으며, 상부로 돌출되게 형성된다. 이러한 제1융착산(261a)은 제1홈(161)의 제1융착산홈(161a)에 삽입된다.
제1돌기(261)는 그 중심점이 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1돌기(261), 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제2돌기(262)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 사이에서 전방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제2돌기(262)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 전방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
이러한 제2돌기(262)는 제1, 2몸체(100', 200')가 결합될 때, 제2홈(162)에 삽입되도록 제2홈(162)에 대응되는 위치에 형성된다.
제3돌기(263)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 사이에서 후방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제3돌기(263)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 후방 영역, 즉, 나머지 영역을 둘러싸도록 형성된다.
이러한 제3돌기(263)는 제1, 2몸체(100', 200')가 결합될 때, 제3홈(163)에 삽입되도록 제3홈(163)에 대응되는 위치에 형성된다.
제4돌기(264)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상보다 작은 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상에 둘러싸이도록 형성된다. 이러한 제4돌기(264)는 제1, 2몸체(100', 200')가 결합될 때, 제4홈(164)에 삽입되도록 제4홈(164)에 대응되는 위치에 형성된다.
제4돌기(264)의 상면에는 제2융착산(264a)이 형성되며, 제2융착산(264a)은 제4돌기(264)보다 더 작은 폭을 갖으며, 상부로 돌출되게 형성된다. 이러한 제2융착산(264a)은 제4홈(164)의 제2융착산홈(164a)에 삽입된다.
제4돌기(264)는 그 중심점이 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제4돌기(264), 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')은 제1몸체(100') 및 제2몸체(200')가 수지 재질로 이루어질 경우, 제1, 2몸체(100, 200)의 결합이 초음파 융착에 의해 이루어질 수 있다. 특히, 제1몸체(100') 및 제2몸체(200')는 수지재질 중 PEEK 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
초음파 융착이란, 플라스틱 자체의 초음파진동에 의한 발열, 연화, 용융현상에 따라 2개 이상의 플라스틱 접합면이 밀착하여 그곳에 확산 작용이 일어나 융착이 이루어지는 것으로서, 전달융착(WELDING), 점융착(SPOT WELDING), 봉합융착(STADING), 삽입융착(INSERTING), 스웨징(SWAGING), 스리팅(SLITTING) 등의 방식으로 구분될 수 있다. 이러한 초음파 융착을 하기 위한 초음파 융착기는 100~250V, 50~60Hz의 전원을 발전기(Generator)를 통해 20KHz와 35KHz의 전기에너지로 변환시키고 이것을 다시 변환기(Converter)를 통해 기계적 진동에너지로 바꾼 후 변압기(Booster)로 그 진폭을 조절하며 이와 같이 형성된 초음파진동에너지가 혼(Horn)을 통해 융착물에 전달되면서 융착물의 접합면에서 순간적인 마찰열이 발생하여 플라스틱이 용해 접착되어 강력한 분자적 결합이 이루어지는 원리일 수 있다.
위와 같은 초음파 융착은 초음파 융착기인 혼에서 전기적 에너지가 진동자를 통해 기계적 진동에너지로 변환된 후, 제1몸체(100')와 제2몸체(200')가 적층된 상태에서 혼을 통해 초음파 발사 및 제1, 2몸체(100', 200') 중 적어도 어느 하나를 가압하면 제1몸체(100')와 제2몸체(200')의 결합면, 즉, 접합면에 순간적으로 강력한 마찰열이 발생되어 결합면이 용해 접착됨으로써, 이루어질 수 있다.
위와 같이, 혼을 통해 초음파 진동을 가하게 되면, 제1돌기(261)의 제1융착산(261a) 및 제4돌기(264)의 제2융착산(264a) 각각이 제1홈(161)의 제1융착산홈(161a) 및 제4홈(164)의 제2융착산홈(164a) 내부에서 용융되며, 이를 통해, 제1, 2몸체(100', 200')가 결합될 수 있다. 다시 말해, 제1, 2융착산홈(161a, 164a) 각각에 삽입된 제1, 2융착산(261a, 264a)의 삽입면은 결합면 또는 접합면이 되는 것이다.
전술한 바와 달리, 초음파 융착은 제2몸체(200)의 하면을 통해 혼에서 생성된 초음파를 발사함으로써 수행될 수 있으며, 이 경우, 정밀한 융착을 위해, 제1, 2융착산(261a, 264a) 및 제1, 2융착산홈(161a, 164a)에만 초음파를 발사할 수도 있다.
전술한 제1홈(161) 및 제1돌기(261), 제4홈(164) 및 제4돌기(264)는 제1, 2융착산(261a, 264a)이 각각 제1, 2융착산홈(161a, 164a)에 삽입되어 초음파 융착됨으로써, 제1, 2몸체(100', 200')를 결합시키는 기능을 한다.
제2, 3홈(162, 163) 및 제2, 3돌기(262, 263)는 제2, 3돌기(262, 263)가 제2, 3홈(162, 163)에 삽입됨으로써, 제1몸체(100')와 제2몸체(200')의 위치를 정렬해주는 기능을 한다.
위와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')의 제1, 2몸체(100', 200')가 초음파 융착에 의해 서로 결합되면, 제1유로(130), 제2유로(140), 제1연결유로(131) 및 제2연결유로(132)는 복수개의 홈(160) 및 복수개의 돌기(260)가 결합된 부분 사이에 위치하게 된다.
상세하게 설명하면, 제1유로(130)는 제1홈(161) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분과, 제2홈(162) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분과, 제3홈(163) 및 제3돌기(263)가 결합된 부분 사이에 위치한다. 또한, 제2유로(140)는 제2홈(162) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분, 제3홈(163) 및 제3돌기(263)가 결합된 부분과 제4홈(164) 및 제4돌기(264)가 결합된 부분 사이에 위치한다. 또한, 제1, 2연결유로(131, 132)는 제2홈(162) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분과, 제3홈(163) 및 제3돌기(263)가 결합된 부분 사이에 위치한다.
전술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')은 다음과 같은 효과를 갖는다.
별도의 접착제가 필요하지 않고, 강력한 분자적 결합으로 결합상태가 매우 견고하게 유지될 수 있다. 이와 같은 높은 결합력으로 인해, 유로들의 파손을 방지할 수 있으므로, 기판 세정용 노즐(10')의 높은 내압 특성을 유지하는데 기여한다.
또한, 초음파 융착은 0.1초 내지 1초 이내로 공정이 이루어져 공정시간이 매우 짧으므로, 대량생산에 유리하고, 제품 표면의 변형 및 변질 없이 깨끗하게 접합 가공이 가능하다.
또한, 석영 등 유리재질에 비해 식각 현상이 적은 반도체, 즉, 수지 재질을 사용하게 되므로, 반영구적이고, 제1, 2몸체(100', 200')의 결합시, 전력 소모가 적어 제품의 불량율을 줄일 수 있을뿐만 아니라 공정비용을 절감하는 효과를 가질 수 있다.
제1유로(130), 제2유로(140), 제1연결유로(131) 및 제2연결유로(132)는 복수개의 홈(160) 및 복수개의 돌기(260) 사이에 위치하게 되므로, 복수개의 홈(160) 및 복수개의 돌기(260)가 초음파 융착에 의해 결합될 때, 상기 내부 유로들은 결합 부위의 내측에 위치하게 된다. 따라서, 세정액이 상기 내부 유로들에서 새어나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 내부 유로들의 최외측인 제1돌기(261)에 제1융착산(261a)이 형성되고, 최내측인 제4돌기(264)에 제2융착산(264a)이 형성됨으로써, 상기 내부 유로들을 최외측과 최내측에서 가두는 효과를 달성할 수 있으며, 이를 통해, 상기 내부 유로들에서 세정액이 새어나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
전술한 설명에서는 제1몸체(100')의 하면에 복수개의 홈(160)이 형성되고, 제2몸체(200')의 상면에 복수개의 돌기(260)가 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 복수개의 홈(160)은 제1몸체(100')의 하면 및 제2몸체(200')의 상면 중 어느 하나에 형성되고, 복수개의 돌기(260)는 제1몸체(100')의 하면 및 제2몸체(200')의 상면 중 나머지 하나에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")
이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도이고, 도 12는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 하면을 도시한 저면도이다.
도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")은, 제1토출홀(210)이 구비된 제1유로(130)와, 제2토출홀(220)이 구비되며, 제1유로(130)의 내측에 위치하는 제2유로(140)와, 복수개의 제3토출홀(230)이 구비되며, 제2유로(140)의 내측에 위치하는 제3유로(150)와, 제1유로(130)와 제2유로(140)를 연결시키는 제1연결유로(131)와, 제1유로(130)와 제2유로(140)를 연결시키며, 제1유로(130)의 중심점을 기준으로 제1연결유로(131)와 대칭되게 위치하는 제2연결유로(132)와, 제2유로(140)와 제3유로(150)를 연결시키며, 제1연결유로(131)와 일직선 상에 위치하는 제3연결유로(141)와, 제2유로(140)와 제3유로(150)를 연결시키며, 제2유로(140)의 중심점을 기준으로 제3연결유로(141)와 대칭되게 위치하고, 제2연결유로(132)와 일직선 상에 위치하는 제4연결유로(142)와, 세정액이 유입되거나 유출되는 제1메인홀(110)과 연결되며, 제1연결유로(131) 상에 구비되는 제1상하유로(111)와, 세정액이 유입되거나 유출되는 제2메인홀(120)과 연결되며, 제2연결유로(132) 상에 구비되는 제2상하유로(121)와, 그 상면에 제1메인홀(110), 제2메인홀(120)이 형성되고, 그 내부에 제1상하유로(111), 제2상하유로(121)가 형성되고, 그 하면에 제1유로(130), 제2유로(140), 제1연결유로(131), 제2연결유로(132)가 형성된 제1몸체(100")와, 제1몸체(100")의 하면과 그 상면이 맞닿도록 제1몸체(100")의 하부에 결합되며, 제1유로(130)에 구비되는 제1토출홀(210)과, 제2유로(140)에 구비되는 제2토출홀(220)이 형성된 제2몸체(200")를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)과 비교하여, 제3유로(150), 제3연결유로(141), 제4연결유로(142)가 추가적으로 형성되어 있다는 점에서 차이가 있을 뿐, 나머지 구성요소는 동일하다. 따라서, 전술한 설명과 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
제3유로(150)는 제1몸체(100")의 하면에 제2유로(140)의 내측에 위치하도록 형성된다.
제3유로(150)는 원형 형상을 갖을 수 있다.
제1유로(130)와 제2유로(140)와, 제3유로(150)가 원형 형상을 갖을 경우, 제1유로(130)와 제2유로(140)와, 제3유로(150)는 동일한 중심점을 갖을 수 있다. 다시 말해, 제1유로(130)와 제2유로(140)와, 제3유로(150)는 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제3유로(150)는 제1몸체(100")와 제2몸체(200")가 상하 결합될 때, 제1몸체(100")의 하면 부분이 제3유로(150)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200")의 상면 부분이 제3유로(150)의 바닥 부분이 된다.
제3유로(150)에는 복수개의 제3토출홀(230)이 구비되는데, 이러한 복수개의 제3토출홀(230)은 제2몸체(200)의 상면과 하면을 관통하도록 형성된다.
제1몸체(100")와 제2몸체(200")가 상하 결합되면, 복수개의 제3토출홀(230)이 제3유로(150)의 바닥 부분에 위치하게 됨으로써, 제3유로(150)는 복수개의 제3토출홀(230)과 연결된다.
복수개의 제3토출홀(230)은 원형 형상의 제3유로(150)의 원주 방향을 따라 1열로 서로 일정한 간격을 갖도록 구비될 수 있다.
복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상은 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 내측에 위치할 수 있다. 이 경우, 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제3연결유로(141)는 제1몸체(100")의 하면에 형성된다.
제3연결유로(141)는 제2유로(140)의 내측과 제3유로(150)의 외측 사이에 위치하는 유로로서, 제2유로(140)와 제3유로(150)를 연결시킨다.
제3연결유로(141)는 제1몸체(100")와 제2몸체(200")가 상하 결합될 때, 제1몸체(100)의 하면 부분이 제3연결유로(141)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200")의 상면 부분이 제3연결유로(141)의 바닥 부분이 된다.
제3연결유로(141)는 제1연결유로(131)와 일직선 상에 위치한다.
제3연결유로(141)는 직선 형상을 갖는 것이 바람직하다.
제4연결유로(142)는 제2유로(140)의 내측과 제3유로(150)의 외측 사이에 위치하는 유로로서, 제2유로(140)와 제3유로(150)를 연결시킨다.
제4연결유로(142)는 제1몸체(100")와 제2몸체(200")가 상하 결합될 때, 제1몸체(100)의 하면 부분이 제4연결유로(142)의 상부 부분이 되고, 제2몸체(200")의 상면 부분이 제4연결유로(142)의 바닥 부분이 된다.
제4연결유로(142)는 직선 형상을 갖는 것이 바람직하다.
제4연결유로(142)는 제2연결유로(132)와 일직선 상에 위치한다.
제4연결유로(142)는 제1유로(130)의 중심점 또는 제2유로(140)의 중심점을 기준으로 제3연결유로(141)와 대칭되게 위치한다. 따라서, 제1연결유로(131), 제2연결유로(132), 제3연결유로(141) 및 제4연결유로(142)는 제1유로(130)의 중심점 또는 제2유로(140)의 중심점 또는 제3유로(150)의 중심점을 지나는 일직선 상에 위치하게 된다.
제2몸체(200")에는 복수개의 제3토출홀(230)이 형성된다. 복수개의 제3토출홀(230)은 제2몸체(200")의 상면과 하면을 관통하도록 형성된다.
복수개의 제3토출홀(230)은 제3유로(150)의 원주 방향을 따라 1열로 서로 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상은 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 내측에 위치할 수 있다. 이 경우, 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상과, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
복수개의 제3토출홀(230)은 전술한 제1, 2토출홀(210, 220)과 같이, 제3토출홀 상부영역(미도시), 제3토출홀 하부영역(미도시) 및 제3토출홀 중앙영역(미도시)를 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 전술한 설명으로 대체될 수 있다.
따라서, 복수개의 제3토출홀(230)은 상부에서 하부로 갈수록 지름이 작아지는 경사진 영역을 갖을 수 있다.
이하, 도 13a, 도 13b, 도 18d를 참조하여 전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")의 세정액의 유동에 대해 설명한다.
단, 이하의 설명에서, 제1메인홀(110)을 통해 세정액 공급되어 기판 세정용 노즐(10")의 내부로 세정액이 유입되고, 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10") 내부의 세정액이 외부로 유출되는 것을 기준으로 설명한다.
도 13a는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 내부 유로를 도시한 도이고, 도 13b는 도 13a의 세정액의 유동을 도시한 도이다.
먼저, 제1메인홀(110)을 통해 세정액이 공급되어, 복수개의 제1토출홀(210), 복수개의 제2토출홀(220) 및 복수개의 제3토출홀(230)을 통해 상기 공급된 세정액이 토출되는 유동에 대해 설명한다.
제1메인홀(110)을 통해 세정액이 공급되면, 공급된 세정액은 제1상하유로(111)를 따라 유동된 후, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부로 유동하게 된다. 이 경우, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부는 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)가 서로 수직으로 연결된 부분을 의미한다.
도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부로 유동된 세정액은 제1연결유로(131) 상에서 A 방향(외측 방향)과 B 방향(내측 방향)으로 2갈래로 분기되어 유동된다. 이 경우, A 방향과 B 방향은 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이다.
다시 말해, 제1메인홀(110)을 통해 제1연결유로(131)로 유입되는 세정액은 제1, 2유로(130, 140) 각각으로 분기되어 유동되되, 제1, 2유로(130, 140) 각각으로 분기되어 유동되는 세정액의 방향은, 즉, A 방향과 B 방향은 제1상하유로(111)와 제1연결유로(131)의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향이다.
A 방향으로 분기된 세정액은 제1연결유로(131)를 통해 제1유로(130)로 유동된 후, 제1유로(130)의 원주방향을 따라 A1 방향과 A2 방향으로 2갈래로 분기되어 유동한다.
A1 방향과 A2 방향으로 분기되어 유동된 세정액은 압전소자의 초음파 진동에 의해 제1유로(130)의 바닥면에 구비된 복수개의 제1토출홀(210)을 통해 기판 세정용 노즐(10")의 외부로 토출된다.
B 방향으로 분기된 세정액은 제1연결유로(131)를 통해 제2유로(140)로 유동된 후, 제2유로(140)의 원주방향을 따라 B1 방향, B2 방향 및 C 방향으로 3갈래로 분기되어 유동한다.
B1 방향과 B2 방향으로 분기되어 유동된 세정액은 압전소자의 초음파 진동에 의해 제2유로(140)의 바닥면에 구비된 복수개의 제2토출홀(220)을 통해 기판 세정용 노즐(10")의 외부로 토출된다.
C 방향으로 유동된 세정액은 제3연결유로(141)를 따라 유동된 후, 제3유로(150)의 원주 방향을 따라 C1 방향과 C2 방향으로 2갈래로 분기되어 유동한다.
C1 방향과 C2 방향으로 분기되어 유동된 세정액은 압전소자의 초음파 진동에 의해 제3유로(150)의 바닥면에 구비된 복수개의 제3토출홀(230)을 통해 기판 세정용 노즐(10")의 외부로 토출된다.
이하, 제2메인홀(120)을 통해, 제1, 2유로(130, 140)의 세정액이 기판 세정용 노즐(10")의 외부로 유출되는 유동에 대해 설명한다.
제2메인홀(120)과 연통된 외부 흡입 장치(미도시)를 작동시키면, 제1유로(130)의 내부에 존재하는 세정액 중 제2연결유로(132) 근방의 세정액은, 즉, 제1유로(130)의 우측 내부 영역에 존재하는 세정액은 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 제1유로(130) 상에서 D1 방향 및 D2 방향 2갈래를 통해 D 방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입된다.
제1유로(130)의 내부에 존재하는 세정액 중 제2연결유로(132)와 멀리 떨어진 곳의 세정액, 즉, 제1유로(130)의 좌측 내부 영역에 존재하는 세정액은 제1유로(130)를 따라 A1 반대 방향 및 A2 반대 방향으로 유동된 후, 제1연결유로(131)로 유입된다. 제1연결유로(131)로 유입된 세정액은 A 반대 방향 및 B 방향으로 제1연결유로(131)를 따라 유동된 후, B1 방향, B2 방향, C 방향으로 3갈래로 분기되어 유동된다.
이 중 B1 방향 및 B2 방향을 통해 제2유로(140)로 유입된 세정액은 제2유로(140)의 원주 방향을 따라 유동된 후, E1 방향 및 E2 방향 2갈래를 통해 E 방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입된다. 이렇게 제2연결유로(132)로 유입된 세정액은 제2상하유로(121) 및 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10) 외부로 유출된다.
C 방향으로 유동된 세정액은 C1 방향, C2 방향으로 2갈래로 분기되어 제3유로(150)의 원주 방향으로 유동된 후, F1 방향 및 F2 방향 2갈래를 통해 F 방향으로 유동됨으로써, 제4연결유로(142)로 유입된다. 그 후, 세정액은 E방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입되고, 이렇게 제2연결유로(132)로 유입된 세정액은 제2상하유로(121) 및 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10) 외부로 유출된다.
제2유로(140)의 내부에 존재하는 세정액 중 제2연결유로(132) 근방의 세정액은, 즉, 제2유로(140)의 우측 내부 영역에 존재하는 세정액은 제2유로(140) 상에서 E1 방향 및 E2 방향 2갈래를 통해 E 방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입된다.
제2유로(140)의 내부에 존재하는 세정액 중 제2연결유로(132)와 멀리 떨어진 곳의 세정액, 즉, 제2유로(140)의 좌측 내부 영역에 존재하는 세정액은 제2유로(140)를 따라 B1 반대 방향 및 B2 반대 방향으로 유동된 후, 제3연결유로(141)로 유입된다. 제3연결유로(141)로 유입된 세정액은 C 방향으로 제3연결유로(141)를 따라 유동된 후, C1 방향, C2 방향으로 2갈래로 분기되어 유동된다.
C1 방향 및 C2 방향을 통해 제3유로(150)로 유입된 세정액은 제3유로(150)의 원주 방향을 따라 유동된 후, F1 방향 및 F2 방향 2갈래를 통해 F 방향으로 유동됨으로써, 제4연결유로(142)로 유입된다. 그 후, 세정액은 E방향으로 유동됨으로써, 제2연결유로(132)로 유입되고, 이렇게 제2연결유로(132)로 유입된 세정액은 제2상하유로(121) 및 제2메인홀(120)을 통해 기판 세정용 노즐(10) 외부로 유출된다.
위와 같은 내부 유로의 구조 및 세정액의 유동으로 인해, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")은 다음과 같은 효과를 갖는다.
제1메인홀(110) 및 제1상하유로(111)를 통해 기판 세정용 노즐(10")의 내부로 공급된 세정액이 제1연결유로(131) 상에서 서로 다른 방향, 즉, A 방향(외측 방향) 및 B 방향(내측 방향)으로 유동되어 제1유로(130), 제2유로(140) 및 제3유로(150) 각각으로 유동됨에 따라 세정액의 유동압이 내측 방향으로 집중되지 않고, 고르게 확산됨으로써, 제2유로(140) 및 제3유로(150)의 변형을 최소화시킬 수 있다.
이러한 제2유로(140) 및 제3유로(150)의 변형의 최소화는 도 18d에서 확인할 수 있다.
도 18d에 도시된 바와 같이, 기판 세정용 노즐(10")의 내부 유로들, 즉, 제1유로(130), 제2유로(140) 및 제3유로(150)의 변형은 균일하게 이루어지며, 이로 인해, 제2유로(140) 및 제3유로(150)에만 변형이 집중되지 않는 것을 확인할 수 있다.
다시 말해, 제2유로(140) 또는 제3유로(150)에 가해지는 유동압이 낮아짐에 따라, 제2유로(140) 또는 제3유로(150)의 변형이 최소화되고, 나아가, 제2유로(140) 및 제3유로(150)의 파손 및 리크 등을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.
위와 같은 기판 세정용 노즐(10")의 내부 유로들에 가해지는 유동압의 고른 분포는 기판 세정용 노즐(10")의 높은 내압 특성에 기여하게 된다.
높은 내압 특성은 높은 공급압으로 높은 토출압 성능을 발휘하거나, 제1 내지 제3토출홀(210, 220, 230)로 토출되는 세정액의 균일성을 보장하여, 사영역 없는 세정액의 토출을 달성할 수 있다. 또한, 높은 내압 특성으로 인해, 기판 세정용 노즐(10") 내부의 유로 파손을 방지할 뿐만 아니라, 제1, 2몸체(100, 200)의 결합 부위가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")은 제1유로(130), 제2유로(140) 및 제3유로(150)의 관계가 '제1유로(130)의 체적 : 제2유로(140)의 체적 + 제3유로(150)의 체적 = 1 : 1' 조건을 만족하게 형성되는 것이 바람직하다.
예컨데, 제1유로(130), 제2유로(140) 및 제3유로(150)의 관계는 '제1유로(130)의 체적 : 제2유로(140)의 체적 : 제3유로(150)의 체적 = 3 : 2 : 1' 관계를 만족할 수 있다.
이처럼, 제1유로(130)의 체적과 제2유로(140)의 체적 및 제3유로(150)의 체적의 합의 비가 1 : 1이 됨에 따라, 제1연결유로(131)에서 A 방향 및 B 방향으로 2갈래로 분기되어 유동하는 세정액의 유동량의 비율이 1 : 1 에 가깝게 될 수 있다. 따라서, 제1유로(130)와 제2, 3유로(140, 150)에 균일한 양의 세정액이 유동될 수 있으며, 이를 통해, 제1유로(130)의 복수개의 제1토출홀(210)을 통해 토출되는 세정액의 토출량과 제2, 3유로(140, 150)의 복수개의 제2, 3토출홀(220, 230)을 통해 토출되는 세정액의 토출량의 균일성이 보장될 수 있다. 이러한 토출량의 균일성은 기판 세정시 사영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 제1유로(130) 및 제2유로(140)의 체적의 조건과 더불어 복수개의 제1토출홀(210)의 갯수와 복수개의 제2토출홀(220) 및 복수개의 제3토출홀(230)의 갯수의 합은 동일한 갯수로 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말해, '복수개의 제1토출홀(210)의 갯수 : 복수개의 제2토출홀(220)의 갯수 + 복수개의 제3토출홀(230)의 갯수 = 1 : 1' 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
이는, 제1토출홀(210)의 갯수와, 제2, 3토출홀(220, 230)의 갯수의 합이 동일해짐에 따라, 전술한 토출량의 균일성이 더욱 효과적으로 달성될 수 있기 때문이다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")은 제1실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10)에 비해, 복수개의 토출홀을 구비한 하나의 유로, 즉, 복수개의 제3토출홀(230)을 구비한 제3유로(150)가 추가되므로, 촘촘한 토출홀의 배치를 달성할 수 있으며, 이를 통해, 기판의 사영역이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
전술한 설명에서는 제1 내지 제3유로(130, 140, 150), 제1 내지 제4연결유로(131, 132, 141, 142)가 제1몸체(100")의 하면에 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 제1 내지 제3유로(130, 140, 150), 제1 내지 제4연결유로(131, 132, 141, 142)는 제1몸체(100")의 하면 및 제2몸체(200")의 상면 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')
이하, 도 14 및 도 15를 참조하여 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제1몸체의 하면을 도시한 저면도이고, 도 15는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐의 제2몸체의 상면을 도시한 평면도이다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')은 제1몸체(100"')의 하면에 복수개의 홈(160)이 형성되고, 제2몸체(200"')의 상면에 복수개의 홈(160)에 대응되게 형성되어 복수개의 홈(160) 각각에 삽입되는 복수개의 돌기(260)가 형성되어 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')은 전술한 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10")의 제1몸체(100")의 하면에 복수개의 홈(160)이 추가적으로 형성되고, 제2몸체(200")의 상면에 복수개의 돌기(260)가 추가적으로 형성된 형상을 갖는 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 복수개의 홈(160)은 제1몸체(100"')의 하면에 형성되며, 복수개의 돌기(260)가 삽입되는 공간을 제공하는 기능을 한다.
복수개의 홈(160)은 제1유로(130) 외측에 형성되는 제1홈(161)과, 제1유로(130)와 제2유로(140) 사이에 위치하는 제2, 3홈(162, 163)과, 제2유로(140)와 제3유로(150) 사이에 위치하는 제4, 5홈(164, 165)과, 제3유로(150)의 내측에 형성되는 제6홈(166)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1홈(161)은 제1유로(130)보다 더 큰 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 제1유로(130)를 둘러싸도록 형성된다.
제1홈(161)은 그 중심점이 제1 내지 제3유로(130, 140, 150)의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1홈(161), 제1 내지 제3유로(130, 140, 150)는 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제1홈(161)의 내부에는 후술할 제1돌기(261)의 제1융착산(261a)이 삽입되는 제1융착산홈(161a)이 형성될 수 있다.
제1융착산홈(161a)은 제1홈(161)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.
제2홈(162)은 제1, 2유로(130, 140) 사이에서 제1, 2연결유로(131, 132)의 전방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제2홈(162)은 제2유로(140)의 전방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
제3홈(163)은 제1, 2유로(130, 140) 사이에서 제1, 2연결유로(131, 132)의 후방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제3홈(163)은 제2유로(140)의 후방 영역, 즉, 나머지 영역을 둘러싸도록 형성된다.
제4홈(164)은 제2, 3유로(140, 150) 사이에서 제3, 4연결유로(141, 142)의 전방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제4홈(164)은 제3유로(150)의 전방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
제5홈(165)은 제2, 3유로(140, 150) 사이에서 제3, 4연결유로(141, 142)의 후방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제4홈(164)은 제3유로(150)의 후방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
제6홈(166)은 제3유로(150)보다 더 작은 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 제3유로(150)에 의해 둘러싸이도록 형성된다.
제6홈(166)은 그 중심점이 제1 내지 제3유로(130, 140, 150)의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제4홈(164), 제1 내지 제3유로(130, 140, 150)는 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제6홈(166)의 내부에는 후술할 제6돌기(266)의 제2융착산(266a)이 삽입되는 제2융착산홈(166a)이 형성될 수 있다.
제2융착산홈(166a)은 제6홈(166)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.
도 15에 도시된 바와 같이, 복수개의 돌기(260)는 제2몸체(200)의 상면에 형성되며, 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합시 복수개의 홈(160) 각각에 삽입되는 기능을 한다.
복수개의 돌기(260)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상의 외측에 형성되는 제1돌기(261)와, 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 사이에 위치하는 제2, 3돌기(262, 263)와, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상과 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상 사이에 위치하는 제4, 5돌기(264, 265)와, 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상의 내측에 형성되는 제6돌기(266)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1돌기(261)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상보다 더 큰 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상을 둘러싸도록 형성된다. 이러한 제1돌기(261)는 제1, 2몸체(100, 200)가 결합될 때, 제1홈(161)에 삽입되도록 제1홈(161)에 대응되는 위치에 형성된다.
제1돌기(261)의 상면에는 제1융착산(261a)이 형성되며, 제1융착산(261a)은 제1돌기(261)보다 더 작은 폭을 갖으며, 상부로 돌출되게 형성된다. 이러한 제1융착산(261a)은 제1홈(161)의 제1융착산홈(161a)에 삽입된다.
제1돌기(261)는 그 중심점이 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1돌기(261), 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
제2돌기(262)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 사이에서 전방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제2돌기(262)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 전방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
이러한 제2돌기(262)는 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합될 때, 제2홈(162)에 삽입되도록 제2홈(162)에 대응되는 위치에 형성된다.
제3돌기(263)는 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 사이에서 후방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제3돌기(263)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상의 후방 영역, 즉, 나머지 영역을 둘러싸도록 형성된다.
이러한 제3돌기(263)는 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합될 때, 제3홈(163)에 삽입되도록 제3홈(163)에 대응되는 위치에 형성된다.
제4돌기(264)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상 사이에서 전방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제4돌기(264)는 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상의 전방 영역, 즉, 일부 영역을 둘러싸도록 형성된다.
이러한 제4돌기(264)는 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합될 때, 제4홈(164)에 삽입되도록 제4홈(164)에 대응되는 위치에 형성된다.
제5돌기(265)는 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상 사이에서 후방 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제5돌기(265)는 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상의 후방 영역, 즉, 나머지 영역을 둘러싸도록 형성된다.
이러한 제5돌기(265)는 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합될 때, 제5홈(165)에 삽입되도록 제5홈(165)에 대응되는 위치에 형성된다.
제6돌기(266)는 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상보다 작은 지름을 갖는 원형 형상을 갖으며, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상에 둘러싸이도록 형성된다. 이러한 제6돌기(266)는 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합될 때, 제6홈(166)에 삽입되도록 제6홈(166)에 대응되는 위치에 형성된다.
제6돌기(266)의 상면에는 제2융착산(266a)이 형성되며, 제2융착산(266a)은 제6돌기(266)보다 더 작은 폭을 갖으며, 상부로 돌출되게 형성된다. 이러한 제2융착산(266a)은 제6홈(166)의 제2융착산홈(166a)에 삽입된다.
제6돌기(266)는 그 중심점이 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상의 중심점과 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제6돌기(266), 복수개의 제1토출홀(210)이 형성하는 원형 형상, 복수개의 제2토출홀(220)이 형성하는 원형 형상 및 복수개의 제3토출홀(230)이 형성하는 원형 형상은 동일한 중심점을 갖는 동심원일 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')은 제1몸체(100"') 및 제2몸체(200"')가 수지 재질로 이루어질 경우, 제1, 2몸체(100, 200)의 결합이 초음파 융착에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 전술하였으므로 생략한다.
제1몸체(100"')와 제2몸체(200"')가 초음파 융착에 의해 결합되면, 제1돌기(261)의 제1융착산(261a) 및 제6돌기(266)의 제2융착산(266a) 각각이 제1홈(161)의 제1융착산홈(161a) 및 제6홈(166)의 제2융착산홈(166a) 내부에서 용융되며, 이를 통해, 제1, 2몸체(100"', 200"')가 결합될 수 있다. 다시 말해, 제1, 2융착산홈(161a, 166a) 각각에 삽입된 제1, 2융착산(261a, 266a)의 삽입면은 결합면 또는 접합면이 되는 것이다.
전술한 제1홈(161) 및 제1돌기(261), 제6홈(166) 및 제6돌기(266)는 제1, 2융착산(261a, 266a)이 각각 제1, 2융착산홈(161a, 166a)에 삽입되어 초음파 융착됨으로써, 제1, 2몸체(100"', 200"')를 결합시키는 기능을 한다.
제2 내지 제4홈(162, 163, 164) 및 제2 내지 제4돌기(262, 263, 264)는 제2 내지 제4돌기(262, 263, 264)가 각각 제2 내지 제4홈(162, 163, 164)에 삽입됨으로써, 제1몸체(100"')와 제2몸체(200"')의 위치를 정렬해주는 기능을 한다.
위와 같이, 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')의 제1, 2몸체(100"', 200"')가 초음파 융착에 의해 서로 결합되면, 제1 내지 제3유로(130, 140, 150), 제1 내지 제4연결유로(131, 132, 141, 142)는 복수개의 홈(160) 및 복수개의 돌기(260)가 결합된 부분 사이에 위치하게 된다.
상세하게 설명하면, 제1유로(130)는 제1홈(161) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분과, 제2홈(162) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분과, 제3홈(163) 및 제3돌기(263)가 결합된 부분 사이에 위치한다.
제2유로(140)는 제2홈(162), 제2돌기(262)가 결합된 부분과 제4홈(164), 제4돌기(264)가 결합된 부분 사이 및 제3홈(163), 제3돌기(263)가 결합된 부분과 제5홈(165), 제5돌기(265)가 결합된 부분 사이에 위치한다.
제3유로(150)는 제4홈(164), 제4돌기(264)가 결합된 부분 및 제5홈(165), 제5돌기(265)가 결합된 부분과 제6홈(166), 제6돌기(266)가 결합된 부분 사이에 위치한다.
제1, 2연결유로(131, 132)는 제2홈(162) 및 제2돌기(262)가 결합된 부분과, 제3홈(163) 및 제3돌기(263)가 결합된 부분 사이에 위치한다.
제3, 4연결유로(141, 142)는 제4홈(164) 및 제4돌기(264)가 결합된 부분과, 제5홈(165) 및 제5돌기(265)가 결합된 부분 사이에 위치한다.
전술한 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10"')은 전술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 기판 세정용 노즐(10')과 동일한 효과를 갖는다.
제1 내지 제3유로(130, 140, 150), 제1 내지 제4연결유로(131, 132, 141, 142)는 복수개의 홈(160) 및 복수개의 돌기(260) 사이에 위치하게 되므로, 복수개의 홈(160) 및 복수개의 돌기(260)가 초음파 융착에 의해 결합될 때, 상기 내부 유로들은 결합 부위의 내측에 위치하게 된다. 따라서, 세정액이 상기 내부 유로들에서 새어나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 내부 유로들의 최외측인 제1돌기(261)에 제1융착산(261a)이 형성되고, 최내측인 제6돌기(266)에 제2융착산(266a)이 형성됨으로써, 상기 내부 유로들을 최외측과 최내측에서 가두는 효과를 달성할 수 있으며, 이를 통해, 상기 내부 유로들에서 세정액이 새어나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
전술한 설명에서는 제1몸체(100"')의 하면에 복수개의 홈(160)이 형성되고, 제2몸체(200"')의 상면에 복수개의 돌기(260)가 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 복수개의 홈(160)은 제1몸체(100"')의 하면 및 제2몸체(200"')의 상면 중 어느 하나에 형성되고, 복수개의 돌기(260)는 제1몸체(100"')의 하면 및 제2몸체(200"')의 상면 중 나머지 하나에 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10, 10', 10", 10"': 기판 세정용 노즐
100, 100', 100", 100"': 제1몸체
101: 중공 110: 제1메인홀
111: 제1상하유로 120: 제2메인홀
121: 제2상하유로 130: 제1유로
131: 제1연결유로 132: 제2연결유로
140: 제2유로 141: 제3연결유로
142: 제4연결유로 150: 제3유로
160: 홈 161: 제1홈
161a: 제1융착산홈 162: 제2홈
163: 제3홈 164: 제4홈
164a, 166a: 제2융착산홈 165: 제5홈
166: 제6홈
200, 200', 200", 200"': 제2몸체
210: 제1토출홀 210a: 제1토출홀 상부영역
210b: 제1토출홀 하부영역 210c: 제1토출홀 중앙영역
220: 제2토출홀 220a: 제2토출홀 상부영역
220b: 제2토출홀 하부영역 220c: 제2토출홀 중앙영역
230: 제3토출홀
260: 돌기 261: 제1돌기
261a: 제1융착산 262: 제2돌기
263: 제3돌기 264: 제4돌기
264a, 266a: 제2융착산 265: 제5돌기
266: 제6돌기

Claims (11)

  1. 압전소자의 초음파 진동에 의해 제1토출홀 및 제2토출홀을 통해 세정액을 외부로 토출하는 기판 세정용 노즐에 있어서,
    상기 제1토출홀이 구비된 제1유로;
    상기 제2토출홀이 구비되며, 상기 제1유로의 내측에 위치하는 제2유로;
    상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키도록 상기 제1유로의 내측과 상기 제2유로의 외측 사이에 위치하는 직선 형상의 제1연결유로;
    상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키도록 상기 제1유로의 내측과 상기 제2유로의 외측 사이에 위치하며, 상기 제1유로의 중심점을 기준으로 상기 제1연결유로와 대칭되게 위치하는 직선 형상의 제2연결유로;
    상기 기판 세정용 노즐의 상면 중앙에 형성되며, 상기 압전소자가 삽입되는 중공;
    상기 중공을 중심으로 상기 중공의 양측에 위치하도록 상기 기판 세정용 노즐의 상면에 형성되며, 세정액이 유입되거나 유출되는 제1, 2메인홀;
    상기 제1메인홀과 연결되며, 상기 제1연결유로 상에 구비되며, 상기 제1연결유로와 수직을 이루는 직선 형상의 제1상하유로; 및
    상기 제2메인홀과 연결되며, 상기 제2연결유로 상에 구비되고, 상기 제2연결유로와 수직을 이루는 직선 형상의 제2상하유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1유로 및 상기 제2유로는 동일한 중심점을 갖는 원형 형상인 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  3. 제1항에 있어서,
    '상기 제1유로의 체적 : 상기 제2유로의 체적 = 1 : 1' 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    복수개의 제3토출홀이 구비되며, 상기 제2유로의 내측에 위치하는 제3유로; 및
    상기 제2유로와 상기 제3유로를 연결시키도록 상기 제2유로의 내측과 상기 제3유로의 외측 사이에 위치하며, 상기 제1연결유로와 일직선 상에 위치하는 직선 형상의 제3연결유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  6. 제5항에 있어서,
    '상기 제1유로의 체적 : 상기 제2유로의 체적 + 상기 제3유로의 체적 = 1 : 1' 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2유로와 상기 제3유로를 연결시키도록 상기 제2유로의 내측과 상기 제3유로의 외측 사이에 위치하며, 상기 제2유로의 중심점을 기준으로 상기 제3연결유로와 대칭되게 위치하고, 상기 제2연결유로와 일직선 상에 위치하는 직선 형상의 제4연결유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1유로, 상기 제2유로 및 상기 제3유로는 동일한 중심점을 갖는 원형 형상이며,
    상기 제1 내지 제4연결유로는 상기 중심점을 지나는 일직선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  9. 제1항에 있어서,
    제1몸체;
    상기 제1몸체의 하면과 그 상면이 맞닿도록 상기 제1몸체의 하부에 결합되는 제2몸체;
    상기 제1몸체의 하면 또는 상기 제2몸체의 상면 중 어느 하나에 형성되는 복수개의 홈; 및
    상기 제1몸체의 하면 또는 상기 제2몸체의 상면 중 나머지 하나에 형성되며, 상기 복수개의 홈에 대응되게 형성되어 상기 복수개의 홈 각각에 삽입되는 복수개의 돌기;를 더 포함하고,
    상기 제1유로, 상기 제2유로 및 상기 제1연결유로는 상기 제1몸체의 하면 및 상기 제2몸체의 상면 중 적어도 어느 하나에 구비되되, 상기 제1유로, 상기 제2유로 및 상기 제1연결유로는 상기 복수개의 홈 및 상기 복수개의 돌기가 결합된 부분 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  10. 압전소자의 초음파 진동에 의해 제1토출홀 및 제2토출홀을 통해 세정액을 외부로 토출하는 기판 세정용 노즐에 있어서,
    상기 제1토출홀이 구비된 제1유로;
    상기 제2토출홀이 구비되며, 상기 제1유로의 내측에 위치하는 제2유로;
    상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키도록 상기 제1유로의 내측과 상기 제2유로의 외측 사이에 위치하는 제1연결유로;
    상기 제1유로와 상기 제2유로를 연결시키도록 상기 제1유로의 내측과 상기 제2유로의 외측 사이에 위치하며, 상기 제1유로의 중심점을 기준으로 상기 제1연결유로와 대칭되게 위치하는 직선 형상의 제2연결유로;
    상기 기판 세정용 노즐의 상면 중앙에 형성되며, 상기 압전소자가 삽입되는 중공;상기 중공을 중심으로 상기 중공의 양측에 위치하도록 상기 기판 세정용 노즐의 상면에 형성되며, 세정액이 유입되거나 유출되는 제1, 2메인홀;
    상기 제1메인홀과 연결되는 직선 형상의 제1상하유로; 및
    상기 제2메인홀과 연결되는 직선 형상의 제2상하유로;를 포함하되,
    상기 제1메인홀 및 상기 제1상하유로를 통해 제1연결유로로 유입되는 세정액은 상기 제1, 2유로 각각으로 분기되어 유동되되, 상기 제1, 2유로 각각으로 분기되어 유동되는 세정액의 방향은, 상기 제1상하유로와 상기 제1연결유로가 서로 수직으로 연결된 부분인 상기 제1상하유로와 상기 제1연결유로의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2연결유로를 통해 상기 제2메인홀 및 상기 제2상하유로로 유출되는 세정액은 상기 제1, 2유로 각각으로부터 상기 제2연결유로로 유동되되, 상기 제1, 2유로 각각으로부터 유동되는 세정액의 방향은, 상기 제2상하유로와 상기 제2연결유로가 서로 수직으로 연결된 부분인 상기 제2상하유로와 상기 제2연결유로의 연결부를 기준으로 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 기판 세정용 노즐.
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