KR102437298B1 - 화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템 - Google Patents

화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템 Download PDF

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Abstract

화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템에 관해 개시되어 있다. 개시된 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터, 상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부, 상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부 및 상기 도관부에 설치된 것으로 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부를 구비할 수 있다.

Description

화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템{Dispenser device for supplying chemical and chemical dispensing system using the same}
본 발명은 소정 물질의 공급/분배를 위한 장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템에 관한 것이다.
반도체 공정에는 여러 가지 화학약품들이 다양한 목적을 위해 사용된다. 품질 및 안전 문제 등으로 인해, 상기 화학약품들은 고안정성 용기 내에 보관되고, 고신뢰성을 갖는 분배 시스템을 사용해서 디스펜싱(dispensing) 되어야 한다. 예를 들어, 반도체 제조시 CMP(chemical mechanical polishing) 공정 등을 위해 사용되는 슬러리(slurry)는 다양한 화학성분을 포함하는 화학물로서, 주의 깊게 취급되어야 하고, 균일하게 혼합되어야 하며, 공정 도구/장비까지 안전하게 이송되어야 한다. 또한, 슬러리는 혼합 이후에 사용 지점으로 분배하기까지 균질한 상태로 유지되어야 한다.
슬러리의 제조 및 분배(공급)를 위한 디스펜서(dispenser) 장비가 제안된 바 있다. 기존의 디스펜서 장비는 통상적으로 드럼(drum)에 이격하여 장착된 두 개의 디스펜스 헤드(dispense head)를 사용한다. 상기 두 개의 디스펜스 헤드 중 하나는 슬러리의 배출을 위해 사용되고, 다른 하나는 슬러리의 회수를 위해 사용된다. 따라서, 슬러리의 배출을 위한 디스펜스 헤드는 배출용 헤드라고 할 수 있고, 슬러리의 회수를 위한 헤드는 회수용 헤드라고 할 수 있다.
그런데, 기존의 디스펜서 장비는 하나의 드럼에 장착된 두 개의 디스펜스 헤드를 사용하기 때문에, 헤드 교체 시간 및 공정수가 증가하고, 유지 및 관리가 용이하지 않으며, 원가 및 유지ㆍ관리 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 기존의 디스펜서 장비와 같은 2-헤드(head) 장치를 사용할 경우, 약품의 혼합 특성을 개선하기가 어려울 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화학물질의 공급/분배와 관련하여 석션(suction) 및 순환(circulation)(즉, 회수) 두 가지 작업을 하나의 헤드 구성으로 수행할 수 있으면서 아울러 약품의 혼합 특성을 개선할 수 있는 디스펜서 장치(dispenser device)를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터; 상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부; 상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부; 및 상기 도관부에 설치된 것으로, 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부;를 구비하는 화학물질 공급용 디스펜서 장치가 제공된다.
상기 도관부는 내관 및 외관을 구비한 이중관 구조를 가질 수 있고, 상기 석션 유로는 상기 내관의 내부에 형성될 수 있고, 상기 공급 유로는 상기 내관과 상기 외관 사이에 형성될 수 있다.
상기 공급 유로의 하단은 상기 석션 유로의 하단 보다 높은 위치에 배치될 수 있고, 상기 노즐부는 상기 공급 유로의 하단을 둘러싸도록 구비될 수 있으며, 상기 복수의 분사 노즐은 상기 공급 유로의 하단 또는 그와 인접한 부분에 연결될 수 있다.
상기 복수의 분사 노즐은 상기 도관부의 중심축에 대하여 경사진 방향으로 상기 화학물질을 분사하되, 상기 도관부의 중심축에 수직한 방향 보다 아래쪽으로 상기 화학물질을 분사하도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 분사 노즐은 상기 도관부의 중심축에 대하여 25° 내지 75°의 경사각을 이루도록 형성될 수 있다.
상기 노즐부는 그 하측 가장자리에 상기 도관부의 중심축에 대하여 경사진 경사면을 구비할 수 있고, 상기 경사면은 상기 도관부의 외주를 둘러싸는 형태를 가질 수 있으며, 상기 복수의 분사 노즐은 상기 경사면에 형성된 복수의 토출 단부를 가질 수 있고, 상기 복수의 토출 단부는 상기 경사면의 원주 방향을 따라서 상호 이격하여 배열될 수 있다.
상기 배출구 및 상기 주입구는 상기 헤드부의 상면에 상호 이격하여 배치될 수 있다.
상기 배출구는 상기 헤드부의 상면에 배치될 수 있고, 상기 주입구는 상기 헤드부의 측면에 배치될 수 있다.
상기 헤드부는 상기 용기의 내부와 외부 사이의 압력 조정을 위한 기체를 상기 용기 내부에 주입하기 위한 기체 유입구를 더 포함할 수 있다.
상기 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 반도체 공정에서 상기 화학물질에 해당하는 슬러리(slurry)를 순환 방식으로 디스펜싱(dispensing)하기 위한 장치일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 화학물질의 공급/분배와 관련하여 석션 및 순환 두 가지 작업을 하나의 헤드 구성으로 수행할 수 있으면서 아울러 약품의 혼합 특성을 개선할 수 있는 디스펜서 장치를 구현할 수 있다.
실시예들에 따르면, 하나의 일체형 디스펜서 장치를 이용해서 화학물질의 배출 및 주입을 함께 수행하여, 석션 및 순환 두 가지 작업을 효과적으로 수행할 수 있다. 기존의 디스펜서 장비는 하나의 드럼에 장착된 두 개의 디스펜스 헤드를 사용하기 때문에, 헤드 교체 시간 및 공정수가 증가하고, 유지 및 관리가 용이하지 않으며, 원가 및 유지ㆍ관리 비용이 증가하는 문제가 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 하나의 디스펜서 장치를 이용해서 석션 및 순환 공정을 수행하기 때문에, 디스펜서 장치(헤드)의 교체 시간이 감소하고, 디스펜서 장치(헤드)의 교체 수량이 감소할 수 있으며, 원가/인건비 및 유지ㆍ관리 비용이 크게 낮아질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 디스펜서 장치를 이용하면, 기존의 2-헤드(2-head) 장치를 이용하는 경우 보다, 복수의 노즐을 이용한 분사를 통해 용기 내에서 화학물질(약품)의 혼합 특성이 개선될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 도관부 및 노즐부의 구성 및 설계와 관련해서, 화학물질(약품)의 혼합 특성을 더욱 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예에 따른 디스펜서 장치는 컴팩트한 구성을 가지므로, 설치가 용이하고 공간 활용성이 개선될 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 화학물질 공급용 디스펜서 장치에서의 유체(화학물질)의 흐름(순환 과정)을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
도 4a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치에 적용될 수 있는 어댑터를 예시적으로 보여주는 사진 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치에 적용될 수 있는 어댑터와 헤드부가 연결된 구조를 예시적으로 보여주는 사진 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치에 적용될 수 있는 도관부 및 도관부에 설치된 노즐부를 보여주는 사진 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 용기에 적용한 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 비교예에 따른 화학물질 디스펜싱 시스템을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용하여 화학물질을 순환하는 경우, 용기 내에서 화학물질의 혼합 및 유동이 어떻게 이루어지는지를 평가한 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 12는 비교예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용하여 화학물질을 순환하는 경우, 용기 내에서 화학물질의 혼합 및 유동이 어떻게 이루어지는지를 평가한 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 13의 토출 유닛의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명확하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다.
아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 영역이나 파트들의 사이즈나 두께는 명세서의 명확성 및 설명의 편의성을 위해 다소 과장되어 있을 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1b는 도 1a의 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 화학물질(유체)이 담겨지는 용기(미도시)와 결합되는 어댑터(adapter)(A10), 어댑터(A10)의 상부에 연결된 헤드부(H10), 헤드부(H10)와 결합되어 어댑터(A10) 아래로 연장된 도관부(P10) 및 도관부(P10)의 소정 위치에 설치된 노즐부(N10)를 포함할 수 있다.
어댑터(A10)의 하측부에는 나사산(S10)이 형성될 수 있고, 나사산(S10)을 이용해서 상기 용기에 체결될 수 있다. 상기 용기는 일종의 드럼(drum)일 수 있지만, 경우에 따라서는, 드럼이 아닌 다른 종류의 통일 수도 있다. 어댑터(A10)는 중공홀을 가질 수 있고, 상기 중공홀을 통해 도관부(P10)가 인입되어 헤드부(H10)와 결합될 수 있다.
헤드부(H10)는 어댑터(A10)의 상부에 연결될 수 있다. 예시적으로 헤드부(H10)는 어댑터(A10)의 상부에 연결되어 어댑터(A10)와 헤드부(H10)가 일체로 형성될 수 있다. 헤드부(H10)는 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구(D10) 및 배출구(D10)를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구(C10)를 포함할 수 있다. 배출구(D10)를 통해 배출되어 소정의 공정(상기 주어진 공정)을 거친 상기 화학물질은 본래 상기 용기 내에 담겨져 있던 화학물질을 기본적으로 포함하면서, 이에 더하여 다른 화학물질을 더 포함할 수 있다. 배출구(D10)는 '화학물질 배출구'라고 할 수 있고, 주입구(C10)는 '화학물질 주입구'라고 할 수 있다. 헤드부(H10)는 하나의 본체에 배출구(D10) 및 주입구(C10)를 모두 포함할 수 있다. 배출구(D10)는 외부의 배관(튜브)을 연결하기 위한 일종의 커넥터(connector) 구조, 즉, 피팅(fitting) 구조를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 주입구(C10)도 외부의 다른 배관(튜브)을 연결하기 위한 커넥터 구조, 즉, 피팅 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 배출구(D10) 및 주입구(C10)는 모두 헤드부(H10)의 상면에 구비될 수 있다. 배출구(D10)와 주입구(C10)는 상호 이격하여 배치될 수 있다. 배출구(D10)와 주입구(C10)가 모두 헤드부(H10)의 상면에 구비된 경우, 이들에 배관(튜브)를 연결하는 공정이 보다 수월할 수 있다.
도관부(P10)는 헤드부(H10)와 결합될 수 있고, 어댑터(A10)의 중공홀을 통해 그 아래로 연장될 수 있다. 도관부(P10)는 일종의 딥-파이프(dip-pipe)라고 할 수 있다. 도관부(P10)는 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 배출구(D10)로 이동시키기 위한 석션 유로(F10) 및 주입구(C10)로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로(F20)를 포함하도록 구성될 수 있다. 석션 유로(F10)와 공급 유로(F20)는 상호 분리되어 있을 수 있다. 예컨대, 도관부(P10)는 내관(inner pipe)(NP10) 및 이를 둘러싸는 외관(outer pipe)(TP10)을 구비한 "이중관 구조"를 가질 수 있다. 이때, 석션 유로(F10)는 내관(NP10)의 내부에 형성될 수 있고, 공급 유로(F20)는 내관(NP10)과 외관(TP10) 사이에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 공급 유로(F20)의 하단은 석션 유로(F10)의 하단 보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 다시 말해, 석션 유로(F10)는 공급 유로(F20)의 하단 아래쪽으로 공급 유로(F20) 보다 더 길게 연장될 수 있다. 노즐부(N10)는 공급 유로(F20)의 하단을 둘러싸도록 구비될 수 있다.
노즐부(N10)는 공급 유로(F20)의 하단을 둘러싸도록 구비될 수 있고, 공급 유로(F20)를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐(n10)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 분사 노즐(n10)은 공급 유로(F20)의 하단 또는 그와 인접한 부분에 연결될 수 있다.
복수의 분사 노즐(n10)은 도관부(P10)의 중심축에 대하여 경사진 방향으로 상기 화학물질을 분사하되, 도관부(P10)의 중심축에 수직한 방향 보다 아래쪽으로 상기 화학물질을 분사하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 분사 노즐(n10)은 도관부(P10)의 중심축에 대하여 25° 내지 75°의 경사각(θ1) 또는 30° 내지 60°의 경사각(θ1)을 이루도록 형성될 수 있다.
노즐부(N10)는 그 하측 가장자리에 도관부(P10)의 중심축에 대하여 경사진 경사면(SL10)을 구비할 수 있고, 경사면(SL10)은 도관부(P10)의 외주를 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 복수의 분사 노즐(n10)은 경사면(SL10)에 형성된 복수의 토출 단부(h10)를 구비할 수 있고, 복수의 토출 단부(h10)는 경사면(SL10)의 원주 방향을 따라서 상호 이격하여 배열될 수 있다. 따라서, 복수의 토출 단부(h10)가 경사면(SL10)에 도관부(P10)를 둘러싸는 형태로 배열될 수 있다. 복수의 토출 단부(h10)를 통해서 상기 화학물질이 분사될 수 있다. 토출 단부(h10)에는 토출 구멍이 형성될 수 있다. 도 1a에서는 토출 단부(h10)가 경사면(SL10)으로부터 다소 돌출된 것으로 도시하였지만, 토출 단부(h10)는 경사면(SL10)으로부터 돌출되지 않을 수도 있다. 이 경우, 복수의 토출 단부(h10)에 해당하는 토출 구멍들이 경사면(SL10)에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 경사면(SL10)은 상향 방향으로 도관부(P10)의 중심축에 대하여 25° 내지 75°의 경사각(θ2), 바람직하게는, 30° 내지 60°의 경사각(θ2)을 이루도록 형성될 수 있다. 이러한 조건을 만족할 때, 복수의 분사 노즐(n10)을 경사지게 형성하기가 용이할 수 있고, 적절한 경사 각도로 화학물질을 분사하기가 용이할 수 있다. 따라서, 순환 공정 및 혼합 공정의 특성이 향상될 수 있다.
복수의 분사 노즐(n10)의 개수는, 예컨대, 6개 내지 12개 정도일 수 있지만, 이는 예시적인 것이고 다양하게 변화될 수 있다.
부가적으로, 헤드부(H10)는 상기 용기의 내부와 외부 사이의 압력 조정을 위한 기체를 상기 용기 내부에 주입하기 위한 기체 유입구(G10)를 더 포함할 수 있다. 기체 유입구(G10)를 통해서, 예컨대, 질소 가스를 상기 용기 내부에 주입할 수 있다. 공정을 진행하는 동안에 상기 용기 내부의 압력이 낮아져서 용기의 형태가 변형될 수 있는데, 기체 유입구(G10)를 통해서 질소 가스 등을 주입함으로써 상기 용기의 내부와 외부 사이의 압력을 맞춰줄 수 있다. 상기 질소 가스는 불활성 가스의 일종이므로, 상기 용기 내에 담겨진 화학물질을 열화 또는 변성시키는 문제를 발생시키지 않을 수 있다. 질소 가스 외에 다른 불활성 가스를 사용할 수도 있다.
또한, 헤드부(H10)의 내부에는 연결통로들(CP10, CP20, CP30)이 구비될 수 있다. 제1 연결통로(CP10)는 배출구(D10)와 석션 유로(F10)를 연결하는 역할을 할 수 있다. 제2 연결통로(CP20)는 주입구(C10)와 공급 유로(F20)를 연결하는 역할을 할 수 있다. 제3 연결통로(CP30)는 기체 유입구(G10)와 상기 용기의 내부를 연결하는 역할을 할 수 있다. 경우에 따라, 제1 내지 제3 연결통로(CP10, CP20, CP30)는 일종의 연결관 형태를 가질 수도 있다.
어댑터(A10) 및 헤드부(H10)는, 예를 들어, PP(polypropylene) 소재로 형성될 수 있다. 도관부(P10)는, 예를 들어, PFA(perfluoroalkoxy alkane) 소재로 형성될 수 있다. 노즐부(N10)는, 예를 들어, PP 소재 또는 PFA 소재로 형성될 수 있다. 그러나, 상기한 소재는 예시적인 것이고, 경우에 따라, 다양하게 변화될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 반도체 공정에서 슬러리(slurry)를 순환 방식으로 디스펜싱(dispensing)하기 위한 장치일 수 있다. 여기서, 상기 슬러리는 상기 화학물질에 해당될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 슬러리는 세리아(ceria) 슬러리, 텅스텐(tungsten) 슬러리 등을 포함할 수 있다. 그러나, 여기서 제시한 슬러리의 종류는 예시적인 것에 불과하고, 본원 실시예는 이에 한정되지 않는다. 또한, 경우에 따라서는, 슬러리가 아닌 다른 종류의 약품이나 유체를 상기 화학물질로 적용하는 것도 가능할 수 있다.
도 2는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 화학물질 공급용 디스펜서 장치에서의 유체(화학물질)의 흐름(순환 과정)을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 도관부(P10)의 석션 유로(F10)를 통해서 용기 내에 담겨진 화학물질(유체)을 석션하여 배출구(D10)를 통해서 디스펜서 장치 외부로 배출할 수 있고, 배출된 화학물질은 소정의 공정을 거친 후에 주입구(C10)를 통해서 다시 디스펜서 장치 내부로 주입되어 도관부(P10)의 공급 유로(F20)를 통과한 후 복수의 분사 노즐(n10)을 통해서 상기 용기 내에 분사될 수 있다. 이러한 과정으로 화학물질(유체)의 순환이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 하나의 디스펜서 장치를 이용해서 화학물질의 배출 및 주입을 함께 수행할 수 있다. 따라서, 석션(suction) 및 순환(circulation) 두 가지 작업을 하나의 일체형 디스펜서 장치로 효과적으로 수행할 수 있다. 기존의 디스펜서 장비는 하나의 드럼에 장착된 두 개의 디스펜스 헤드를 사용하기 때문에, 헤드 교체 시간 및 공정수가 증가하고, 유지 및 관리가 용이하지 않으며, 원가 및 유지ㆍ관리 비용이 증가하는 문제가 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 하나의 디스펜서 장치를 이용해서 석션 및 순환 공정을 수행하기 때문에, 디스펜서 장치(헤드)의 교체 시간이 감소하고, 디스펜서 장치(헤드)의 교체 수량이 감소할 수 있으며, 원가/인건비 및 유지ㆍ관리 비용이 크게 낮아질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 디스펜서 장치는 컴팩트한 구성을 가지므로, 설치가 용이하고 공간 활용성이 개선될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 디스펜서 장치를 이용하면, 기존의 2-헤드(2-head) 장치를 이용하는 경우 보다, 복수의 노즐을 이용한 분사를 통해 용기 내에서 화학물질(약품)의 혼합 특성이 개선될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 도관부(P10) 및 노즐부(N10)의 구성 및 설계와 관련해서, 화학물질(약품)의 혼합 특성을 더욱 개선하는 효과를 얻을 수 있다. 노즐부(N10)의 경사면(SL10) 및 그 설계 디자인과 복수의 분사 노즐(n10)의 경사 분사 특징 등에 의해서, 화학물질(약품)의 혼합 특성이 더욱 개선될 수 있다.
도 3a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3b는 도 3a의 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 화학물질(유체)이 담겨지는 용기(미도시)와 결합되는 어댑터(A11), 어댑터(A11)의 상부에 연결된 헤드부(H11), 헤드부(H11)와 결합되어 어댑터(A11) 아래로 연장된 도관부(P11) 및 도관부(P11)의 소정 위치에 설치된 노즐부(N11)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 헤드부(H11)는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 헤드부(H10)에서 변형된 구성을 가질 수 있다. 헤드부(H11)는 배출구(D11), 주입구(C11) 및 가스 유입구(G11)를 포함할 수 있고, 배출구(D11)는 주입구(C11)와 가스 유입구(G11) 사이에 배치될 수 있다. 배출구(D11), 주입구(C11) 및 가스 유입구(G11)는 모두 헤드부(H11)의 상면 쪽으로 배치될 수 있다. 헤드부(H11)는 그 내부에 배출구(D11)와 연결된 제1 연결통로(CP11), 주입구(C11)와 연결된 제2 연결통로(CP21) 및 가스 유입구(G11)와 연결된 제3 연결통로(CP31)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 연결통로(CP21)는 직각으로 절곡된 구조를 가질 수 있다. 도 1a에서 제2 연결통로(CP20)는 수직선에 대하여 경사진 직선 구조를 갖는 반면, 도 3a에서 제2 연결통로(CP21)는 수직 부분과 수평 부분이 연결된 절곡된 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 실시예에서 헤드부(H11)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 위에서 보았을 때, 대략 육각형 형태의 본체부(H11a) 및 본체부(H11a)에서 일측으로 확장된 확장부(H11b)를 포함할 수 있고, 배출구(D11)는 본체부(H11a)의 중심에 배치될 수 있고, 주입구(C11)는 확장부(H11b)에 배치될 수 있다. 따라서, 이 경우, 배출구(D11)와 주입구(C11) 사이의 수평 방향으로의 간격은 도 1b의 실시예에서 배출구(D10)와 주입구(C10) 사이의 수평 방향으로의 간격 보다 클 수 있다.
한편, 도 3a 및 도 3b에서 헤드부(H11)를 제외한 나머지 구성 및 특징들은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서 참조번호 S11은 나사산을, F11은 석션 유로를, F21은 공급 유로를, NP11은 이중관 구조의 내관을, TP11은 이중관 구조의 외관을, n11은 복수의 분사 노즐을, h11은 토출 단부를, SL11은 경사면을 나타낸다. 이들의 구조 및 특징들은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있으므로, 반복 설명은 생략한다.
도 4a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다. 도 4b는 도 4a의 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 위쪽에서 바라본 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 화학물질(유체)이 담겨지는 용기(미도시)와 결합되는 어댑터(A12), 어댑터(A12)의 상부에 연결된 헤드부(H12), 헤드부(H12)와 결합되어 어댑터(A12) 아래로 연장된 도관부(P12) 및 도관부(P12)의 소정 위치에 설치된 노즐부(N12)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 헤드부(H12)는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 헤드부(H10)에서 변형된 구성을 가질 수 있다. 헤드부(H12)는 배출구(D12), 주입구(C12) 및 가스 유입구(G12)를 포함할 수 있고, 배출구(D12)는 주입구(C12)와 가스 유입구(G12) 사이에 배치될 수 있다. 배출구(D12)와 가스 유입구(G12)는 헤드부(H12)의 상면에(즉, 상면 쪽으로) 배치될 수 있고, 주입구(C12)는 헤드부(H12)의 측면에(즉, 측면 쪽으로) 배치될 수 있다. 헤드부(H12)는 그 내부에 배출구(D12)와 연결된 제1 연결통로(CP12), 주입구(C12)와 연결된 제2 연결통로(CP22) 및 가스 유입구(G12)와 연결된 제3 연결통로(CP32)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 연결통로(CP22)는 수평 방향으로 직선적으로 연장된 구조(즉, 수평 구조)를 가질 수 있다. 도 1a에서 제2 연결통로(CP20)는 수직선에 대하여 경사진 직선 구조를 갖는 반면, 도 4a에서 제2 연결통로(CP22)는 수평 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 실시예에서 헤드부(H12)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 위에서 보았을 때, 대략 육각형 형태(모서리가 라운드진 육각형 모양)를 가질 수 있고, 배출구(D12)는 헤드부(H12)의 상면 중심에 배치될 수 있으며, 주입구(C12)는 헤드부(H12)의 일측면에 배치될 수 있다. 따라서, 이 경우, 헤드부(H12)는 도 3b에서와 같은 확장부(즉, H11b)를 포함하지 않을 수 있고, 헤드부(H12)는 보다 컴팩트한 구조를 가질 수 있다. 편의상, 도 4b에서는 배출구(D12) 및 주입구(C12)의 피팅 구조(즉, 커넥터 구조)를 도시하지 않았다.
한편, 도 4a 및 도 4b에서 헤드부(H12)를 제외한 나머지 구성 및 특징들은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에서 참조번호 S12는 나사산을, F12는 석션 유로를, F22는 공급 유로를, NP12는 이중관 구조의 내관을, TP12는 이중관 구조의 외관을, n12는 복수의 분사 노즐을, h12는 토출 단부를, SL12는 경사면을 나타낸다. 이들의 구조 및 특징들은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있으므로, 반복 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치에 적용될 수 있는 어댑터(A1)를 예시적으로 보여주는 사진 이미지이다. 어댑터(A1)는 드럼 캡 어댑터(drum cap adapter)라고 할 수 있다. 어댑터(A1)는 용기(드럼)의 타입에 맞게 제작될 수 있고, 사용되는 화학물질(약품)의 종류에 따라 식별이 용이하도록 제작될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치에 적용될 수 있는 어댑터(A1)와 헤드부(H1)가 연결된 구조를 예시적으로 보여주는 사진 이미지이다. 도 6에서 참조번호 D1은 화학물질이 석션에 의해 배출되는 배출구를 나타내고, 참조번호 C1은 화학물질이 회수되어 주입되는 주입구를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치에 적용될 수 있는 도관부(P1) 및 도관부(P1)에 설치된 노즐부(N1)를 보여주는 사진 이미지이다. 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 같이, 도관부(P1)는 이중관 구조를 가질 수 있고, 노즐부(N1)는 복수의 분사 노즐을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치(100)를 용기(200)에 적용한 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치(100)는 용기(200)에 장착되어 사용될 수 있다. 여기서, 용기(200)는 일종의 드럼(drum)일 수 있지만, 경우에 따라서는, 드럼이 아닌 다른 종류의 통일 수도 있다. 용기(200)의 상면부에 마련된 체결부에 화학물질 공급용 디스펜서 장치(100)의 어댑터가 결합될 수 있고, 상기 어댑터 아래의 부분은 용기(200) 내부에 인입될 수 있다.
화학물질 공급용 디스펜서 장치(100)는 도 1a 내지 도 7을 참조하여 설명한 바와 같은 구성 및 특징을 가질 수 있다. 여기서, 참조번호 D1은 화학물질이 석션에 의해 배출되는 배출구를, C1은 화학물질이 회수되어 주입되는 주입구를, P1은 도관부를, N1은 노즐부를 나타낸다. 도관부(P1)의 하단으로부터 석션에 의해 화학물질이 빨려 올라가서 배출구(D1)를 통해 배출될 수 있고, 소정의 공정을 거친 후에, 다시 화학물질이 주입구(C1)를 통해 주입되어 노즐부(N1)의 복수의 분사 노즐을 통해 분사(분출)될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치(100)를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화학물질 디스펜싱 시스템은 화학물질 공급용 디스펜서 장치(100)와 화학물질이 담겨지는 용기(200) 및 공정 장비(300)를 포함할 수 있다. 디스펜서 장치(100)는 용기(200)에 장착되어 사용될 수 있다. 석션에 의해 디스펜서 장치(100)의 배출구(도 8의 D1)를 통해 배출된 화학물질은 공정 장비(300)의 배관/공정부를 통과한 후, 디스펜서 장치(100)의 주입구(도 8의 C1)를 통해서 용기(200)로 순환될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 하나의 디스펜서 장치(100)를 사용해서 석션에 의한 배출 및 회수에 의한 순환을 모두 수행할 수 있다.
도 10은 비교예에 따른 화학물질 디스펜싱 시스템을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 비교예에 따른 화학물질 디스펜싱 시스템은 용기(200)의 서로 다른 영역에 장착된 제1 디스펜스 헤드(10) 및 제2 디스펜스 헤드(20)를 포함하고, 제1 및 제2 디스펜스 헤드(10, 20)에 연결된 공정 장비(300)를 포함한다. 제1 디스펜스 헤드(10)는 화학물질의 배출을 위한 헤드이고, 제2 디스펜스 헤드(20)는 화학물질의 회수를 위한 헤드이다. 제1 디스펜스 헤드(10)를 통해 화학물질이 배출되어 공정 장비(300)의 배관/공정부를 통과한 후, 제2 디스펜스 헤드(20)를 통해 용기(200)로 회수되어 순환될 수 있다.
상기한 비교예에 따른 디스펜서 장비는 하나의 용기(200)에 장착된 두 개의 디스펜스 헤드(10, 20)를 사용하기 때문에, 헤드 교체 시간 및 공정수가 증가하고, 유지 및 관리가 용이하지 않으며, 원가 및 유지ㆍ관리 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 상기 비교예에 따른 디스펜서 장비와 같은 2-헤드(head) 장치를 사용할 경우, 약품의 혼합 특성을 개선하기가 어려울 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 디스펜서 장치(100)를 이용해서 화학물질의 배출 및 주입을 함께 수행할 수 있고, 석션 및 순환 두 가지 작업을 하나의 일체형 디스펜서 장치(100)로 효과적으로 수행할 수 있다. 따라서, 디스펜서 장치(헤드)의 교체 시간이 감소하고, 디스펜서 장치(헤드)의 교체 수량이 감소할 수 있으며, 원가/인건비 및 유지ㆍ관리 비용이 크게 낮아질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 디스펜서 장치는 컴팩트한 구성을 가지므로, 설치가 용이하고 공간 활용성이 개선될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 디스펜서 장치를 이용하면, 2-헤드(2-head) 장치를 이용하는 경우 보다, 복수의 노즐을 이용한 분사를 통해 용기 내에서 화학물질(약품)의 혼합 특성이 개선될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 도관부(ex, 도 1a의 P10) 및 노즐부(ex, 도 1a의 N10)의 구성 및 설계와 관련해서, 화학물질(약품)의 혼합 특성을 더욱 개선하는 효과를 얻을 수 있다. 상기 노즐부(ex, 도 1a의 N10)의 경사면(ex, 도 1a의 SL10) 및 그 설계 디자인과 복수의 분사 노즐(ex, 도 1a의 n10)의 경사 분사 특징 등에 의해서, 화학물질(약품)의 혼합 특성이 더욱 개선될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치(즉, 실시예에 따른 일체형 장치)를 적용하여 화학물질을 순환하는 경우, 용기 내에서 화학물질의 혼합 및 유동이 어떻게 이루어지는지를 평가한 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다. 이때, 평가 조건(경계 조건)으로는, 유입구(주입구) 질량 유량은 1kg/s 였고, 유출구(배출구) 환경 압력은 405300 Pa 이었다.
도 12는 비교예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치(즉, 2-head 장치)를 적용하여 화학물질을 순환하는 경우, 용기 내에서 화학물질의 혼합 및 유동이 어떻게 이루어지는지를 평가한 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다. 이때, 평가 조건(경계 조건)으로는, 유입구(주입구) 질량 유량은 1kg/s 였고, 유출구(배출구) 환경 압력은 405300 Pa 이었다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 이 도면들에서 단면상 붉은색 부분이 유체의 속도가 빠른 부분을 나타낸다. 즉, 단면의 컬러가 붉은색으로 갈수록 유체의 속도가 빠르다는 것을 의미한다. 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용한 도 11의 경우, 비교예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용한 도 12 보다 붉은색 영역이 훨씬 넓게 분포하고 노란색 영역도 넓게 분포하고 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용한 도 11의 경우, 분사 노즐에 의해 유체의 유동이 더 효과적으로(활발하게) 발생하며 전체적인 혼합 특성 및 교반 특성이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 1a, 도 3a 및 도 4a의 실시예들에서 노즐부(N10∼N12)의 구성은 변화될 수 있다. 그 예가 도 13 및 도 14에 도시되어 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 보여주는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 노즐부(N20)를 포함할 수 있고, 노즐부(N20)는 도관부(P10)의 단부에 구비된 토출 유닛(DU10)을 포함할 수 있다.
도 14는 도 13의 토출 유닛(DU10)의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 14는 토출 유닛(DU10)의 내부 구성을 위쪽에서 바라본 사시도이다.
도 14를 참조하면, 토출 유닛(DU10)은 내측 토출관부(ND10) 및 상기 내측 토출관부(ND10)의 외측에 배치된 외측 토출관부(TD10)를 포함할 수 있다. 내측 토출관부(ND10)는 중공홀(DH1)을 감싸는 링형(ring-type) 구조 또는 실린더 구조를 가질 수 있고, 외측 토출관부(TD10)는 내측 토출관부(ND10)를 감싸는 링형 구조 또는 실린더 구조를 가질 수 있다.
내측 토출관부(ND10)에는 복수의 내측 유로(NP10)가 형성될 수 있고, 외측 토출관부(TD10)에는 복수의 분사 노즐에 해당하는 복수의 외측 유로(TP10)가 형성될 수 있다.
복수의 내측 유로(NP10)는 상기 도관부(도 13의 P10)의 공급 유로(도 13의 F20)로부터 상기 화학물질을 공급 받을 수 있도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 상기 도관부(도 13의 P10)의 공급 유로(도 13의 F20)로 공급된 상기 화학물질은 복수의 내측 유로(NP10)로 전달될 수 있다. 복수의 내측 유로(NP10)는 상기 도관부(도 13의 P10)의 중심축에 대하여, 위에서 보았을 때, 수직한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 복수의 내측 유로(NP10)는 상기 도관부(도 13의 P10)의 중심축에 대하여 그 주변으로 2개 이상 또는 4개 이상 상호 이격하여 형성될 수 있다.
복수의 외측 유로(TP10) 각각은 내측 토출관부(ND10)의 외주면의 접평면에 대하여 예각(acute angle)의 경사각(즉, θ3)을 이루는 '사선 유로'일 수 있다. 상기 경사각(θ3)은 상기 접평면에 대하여 상기 외측 유로(TP10)의 중심축이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 상기 경사각(θ3)은, 예를 들어, 약 20° 내지 70° 정도일 수 있다.
외측 토출관부(TD10)는 내측 토출관부(ND10)를 중심으로 회전하면서 상기 화학물질을 분사하도록 구성될 수 있다. 이에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 내측 유로(NP10)로부터 외측 유로(TP10)로 전달된 상기 화학물질이 외측 유로(TP10)를 통해서 비스듬한 방향으로 분사되면서(붉은색 실선 화살표), 외측 토출관부(TD10)는 내측 토출관부(ND10)를 중심으로 회전할 수 있다(파란색 점선 화살표). 내측 토출관부(ND10)의 위치는 고정된 상태일 수 있고, 상기 화학물질의 사선 방향으로의 토출(분사)에 의한 회전력으로 외측 토출관부(TD10)가 회전될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 외측 토출관부(TD10)가 회전하면서 화학물질(용액)이 보다 잘 분사될 수 있고, 용액의 혼합 특성 및 교반 특성이 크게 개선될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하여 설명한 토출 유닛(DU10)은 도 1a의 실시예 뿐 아니라 도 3a 및 도 4a의 실시예들에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예들 들어, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 실시예들에 따른 화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템은 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
A10∼A12 : 어댑터 C10∼C12 : 주입구
CP10∼CP12 : 제2 연결통로 CP20∼CP22 : 제2 연결통로
CP30∼CP32 : 제3 연결통로 D10∼D12 : 배출구
F10∼F12 : 석션 유로 F20∼F22 : 공급 유로
G10∼G12 : 가스 유입구 H10∼H12 : 헤드부
h10∼h12 : 토출 단부 N10∼N12 : 노즐부
n10∼n12 : 분사 노즐 NP10∼NP12 : 내관
P10∼P12 : 도관부 S10∼S12 : 나사산
SL10∼SL12 : 경사면 TP10∼TP12 : 외관
10 : 제1 디스펜스 헤드 20 : 제2 디스펜스 헤드
100 : 디스펜서 장치 200 : 용기
300 : 공정 장비

Claims (12)

  1. 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터;
    상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부; 및
    상기 도관부에 설치된 것으로, 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부;를 구비하며,
    상기 도관부는 내관 및 외관을 구비한 이중관 구조를 갖고,
    상기 석션 유로는 상기 내관의 내부에 형성되고, 상기 공급 유로는 상기 내관과 상기 외관 사이에 형성된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  2. 삭제
  3. 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터;
    상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부; 및
    상기 도관부에 설치된 것으로, 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부;를 구비하며,
    상기 공급 유로의 하단은 상기 석션 유로의 하단 보다 높은 위치에 배치되고, 상기 노즐부는 상기 공급 유로의 하단을 둘러싸도록 구비되며, 상기 복수의 분사 노즐은 상기 공급 유로의 하단 또는 그와 인접한 부분에 연결된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  4. 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터;
    상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부; 및
    상기 도관부에 설치된 것으로, 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부;를 구비하며,
    상기 복수의 분사 노즐은 상기 도관부의 중심축에 대하여 경사진 방향으로 상기 화학물질을 분사하되, 상기 도관부의 중심축에 수직한 방향 보다 아래쪽으로 상기 화학물질을 분사하도록 구성된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 분사 노즐은 상기 도관부의 중심축에 대하여 25° 내지 75°의 경사각을 이루도록 형성된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 노즐부는 그 하측 가장자리에 상기 도관부의 중심축에 대하여 경사진 경사면을 구비하고, 상기 경사면은 상기 도관부의 외주를 둘러싸는 형태를 가지며,
    상기 복수의 분사 노즐은 상기 경사면에 형성된 복수의 토출 단부를 갖고, 상기 복수의 토출 단부는 상기 경사면의 원주 방향을 따라서 상호 이격하여 배열된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구 및 상기 주입구는 상기 헤드부의 상면에 상호 이격하여 배치된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구는 상기 헤드부의 상면에 배치되고, 상기 주입구는 상기 헤드부의 측면에 배치된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  9. 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터;
    상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부; 및
    상기 도관부에 설치된 것으로, 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부;를 구비하며,
    상기 헤드부는 상기 용기의 내부와 외부 사이의 압력 조정을 위한 기체를 상기 용기 내부에 주입하기 위한 기체 유입구를 더 포함하는 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학물질 공급용 디스펜서 장치는 반도체 공정에서 상기 화학물질에 해당하는 슬러리(slurry)를 순환 방식으로 디스펜싱(dispensing)하기 위한 장치인 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  11. 화학물질이 담겨지는 용기와 결합되는 어댑터;
    상기 어댑터의 상부에 연결된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 석션(suction)하여 배출하기 위한 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출되어 주어진 공정을 거친 상기 화학물질을 상기 용기 내로 주입하여 순환시키기 위한 주입구를 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부와 결합되어 상기 어댑터 아래로 연장된 것으로, 상기 용기 내에 담겨진 상기 화학물질을 상기 배출구로 이동시키기 위한 석션 유로 및 상기 주입구로 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내부로 공급하기 위한 공급 유로를 제공하는 도관부; 및
    상기 도관부에 설치된 것으로, 상기 공급 유로를 통해 공급된 상기 화학물질을 상기 용기 내에 분사하기 위한 복수의 분사 노즐을 포함하는 노즐부;를 구비하며,
    상기 노즐부는 상기 도관부의 단부에 구비된 토출 유닛을 포함하고,
    상기 토출 유닛은 내측 토출관부 및 상기 내측 토출관부의 외측에 배치된 외측 토출관부를 포함하고,
    상기 내측 토출관부에 복수의 내측 유로가 형성되고, 상기 외측 토출관부에 상기 복수의 분사 노즐에 대응하는 복수의 외측 유로가 형성되며,
    상기 복수의 외측 유로 각각은 상기 내측 토출관부의 외주면의 접평면에 대하여 예각(acute angle)을 이루는 사선 유로이고,
    상기 외측 토출관부는 상기 내측 토출관부를 중심으로 회전하면서 상기 화학물질을 분사하도록 구성된 화학물질 공급용 디스펜서 장치.
  12. 청구항 제1항에 기재된 화학물질 공급용 디스펜서 장치를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템.
KR1020210172210A 2021-06-29 2021-12-03 화학물질 공급용 디스펜서 장치 및 이를 적용한 화학물질 디스펜싱 시스템 KR102437298B1 (ko)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005131486A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Kyoritsu Gokin Co Ltd 噴霧ノズルおよび噴霧方法
KR100905569B1 (ko) * 2001-07-12 2009-07-02 엔테그리스, 아이엔씨. 시일 검사부 및 저거품 복귀 라인을 갖는 고유동 체적분배 헤드
KR101319179B1 (ko) * 2005-04-08 2013-10-16 엔테그리스, 아이엔씨. 유체 분배 시스템
KR101470759B1 (ko) * 2013-10-14 2014-12-08 플러스이엔지 주식회사 약품 공급용 디스펜서
KR102164155B1 (ko) * 2012-11-29 2020-10-12 엔테그리스, 아이엔씨. 키 코드를 가지는 일회용 디스펜스 헤드

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009028152A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Mitsumoto C0Ffee Kk 飲料抽出装置
KR101227865B1 (ko) * 2010-11-17 2013-02-01 주식회사 에프엔텍 검사수단을 구비한 버틀캡 자동충진장치 및 그에 따른 충진방법
KR102068740B1 (ko) * 2018-06-08 2020-01-21 주식회사 휴템 제약용 약액 탱크 장치 및 약액 배출 방법
KR102314356B1 (ko) * 2019-09-09 2021-10-19 주식회사 엘지생활건강 액상 원료 공급장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100905569B1 (ko) * 2001-07-12 2009-07-02 엔테그리스, 아이엔씨. 시일 검사부 및 저거품 복귀 라인을 갖는 고유동 체적분배 헤드
JP2005131486A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Kyoritsu Gokin Co Ltd 噴霧ノズルおよび噴霧方法
KR101319179B1 (ko) * 2005-04-08 2013-10-16 엔테그리스, 아이엔씨. 유체 분배 시스템
KR102164155B1 (ko) * 2012-11-29 2020-10-12 엔테그리스, 아이엔씨. 키 코드를 가지는 일회용 디스펜스 헤드
KR101470759B1 (ko) * 2013-10-14 2014-12-08 플러스이엔지 주식회사 약품 공급용 디스펜서

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