KR200156931Y1 - 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 제조분야의 웨이퍼 세정공정을 위한 약액을 이동시키는 펌프로서 펌프자체의 오염도가 제거되는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러에 관한 것으로, 상기 웨트 스테이션에 사용되는 순환 펌프의 구조를 개선하여 순환 약액의 흐름을 일정하게 유지시키고 맥동 발생을 방지할 뿐만 아니라 펌프 자체에의한 미립자 발생을 방지하여 반도체 제조 공정에서의 청정 효과를 향상시키는 것을 목적으로 하며, 본 고안은, 반도체 제조공정의 습식 세정에서 사용되는 웨트 스테이션의 약액용 조에 약액의 순환 흐름을 일정하게 하는 모터 펌프로서, 모터의 회전축 단부에 결합되어 N극과 S극이 서로 교차되도록 배열된 봉형상의 영구자석과; 상기 모터의 회전축 단부상에 부착된 영구자석의 외주부에 끼워지는 임펠러와; 상기 봉형상의 영구자석과 임펠러의 사이에 장착되어 모터의 회전축이 다른 부품과 접하지 않도록 하는 분리판과; 상기 임펠러의 외부를 감싸도록 장착되어 내부로 약액이 흐르도록 하는 약액 하우징과; 상기 약액 하우징의 외부에 장착되어 상기 하우징을 고정적을 유지시키는 약액 하우징 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러를 제공한다.

Description

모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러

제1도는 본 고안에 따라 모터의 회전축에 형성된 영구자석의 구조를 나타내는 측면도 및 단면도.

제2도는 본 고안에 따라 제1도에 도시된 모터의 회전축상에 삽입된 자석 추진식 임펠러의 구조를 나타낸 단면도.

제3도는 제2도의 측단면도.

제4도는 제3도의 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 2 : 회전축

3 : 봉형상의 영구자석 4 : 임펠러

5 : 원형관 형상의 영구자석 6 : 날개부

7 : 분리판 8 : 약액 하우징

9 : 약액 주입구 10 : 출구

11 : S극 자석판 12 : 약액 고정판

[고안의 분야]

본 고안은 액체를 일정하게 순환시키기 위한 펌프의 임펠러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조분야의 웨이퍼 세정공정을 위한 약액을 이동시키는 펌프에 있어서 모터의 회전축과, 약액을 이동시키는 임펠러의 축이 자석의 자력에 의하여 일정한 간격을 유지한 상태로 회전되므로써, 펌프자체의 오염도가 제거되는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로, 반도체 공정에 있어서, 세정의 최대 목적은 웨이퍼나 사용부재에 부착된 오염물을 제거하는데 있으며, 상기 오염물의 종류로는 작업자의 인체나 착용 복장, 제조장치로부터의 발진 및 박테리아 사해 등에 의한 파티클과, 유지, 왁스, 리지스트 등에 의한 유기물과, 나트륨 이온 등의 표면 흡착에 의한 이온성 불순물과, 약품중의 각종 금속 이온에 의한 중금속 오염물 및 자연 산화막 등이 있다.

이러한 오염물의 세정방법으로는 습식(wet) 세정과 건식(dry) 세정으로 분리되어 있으며, 최근의 반도체 공정의 대부분은 건식화 되었음에도 불구하고, 리지스트 도포 및 현상 과정에서의 세정은 습식 공정이 주로 사용된다. 상기 습식 세정은 그 외에도 자연 산화막의 박리 등과 같은 특정공정에서 유효하며, 다수매의 웨이퍼 처리가 가능하기 때문에 효율이 좋고, 사용되는 약액의 조성이나 조합을 바꾸는 것으로 복수의 오염물을 제거할 수 있는 등의 장점을 갖는다.

상기 습식 세정에서 사용되는 장치의 일예로 웨트 스테이션(wet station)이 있으며, 이는 웨이퍼가 여러장 들어있는 캐리어를 반송로봇이 순차적으로 이동해서, 일괄로 약액조나, 수세조에서 연속적으로 침적처리를 한 후에 마지막에 건조처리 하는 장치이다. 상기 웨트 스테이션에는 웨이퍼의 반송을 위한 저발진성, 내약품성의 반송로봇과, 약액용 조(bath)를 구비하고 있으며, 또한, 상기 장치내에서의 약액의 흐름을 발생시키는 펌프가 사용된다.

[본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제]

그런데, 상술된 종래의 웨트 스테이션에 있어서, 상기 웨트 스테이션의 약액 흐름을 발생시키는 펌프에는 벨로우즈나 모터를 이용한 펌프가 사용되고 있으며, 상기 벨로우즈를 이용한 펌프는 2개의 벨로우즈를 구동시켜 약액을 순환시키므로써 순환 약액의 흐름이 일정치 않고 맥동이 생기게 되고, 또한, 벨로우즈의 수축 및 팽창시에 벨로우즈 자체에서 미립자가 발생되는 문제점이 있으며, 모터 펌프를 사용하는 경우에는 상기 모터 펌프에 의한 약액의 흐름은 일정하나 모터 내부의 임펠러에 의해 다량의 미립자가 발생되고, 약액이 없는 공회전시에는 임펠러가 쉽게 마모되어 모터의 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술된 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 상기 웨트 스테이션에 사용되는 순환 펌프의 구조를 개선하여 순환 약액의 흐름을 일정하게 유지시키고 맥동 발생을 방지할 뿐만 아니라 펌프 자체에의한 미립자 발생을 방지하여 반도체 제조 공정에서의 청정 효과를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

[고안의 구성 및 작용]

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 반도체 제조공정의 습식 세정에서 사용되는 웨트 스테이션의 약액용 조에 약액의 순환 흐름을 일정하게 하는 모터 펌프로서, 모터의 회전축 단부에 결합되어 N극과 S극이 서로 교차되도록 배열된 봉형상의 영구자석과; 상기 모터의 회전축 단부상에 부착된 영구자석의 외주부에 끼워지는 임펠러와, 상기 봉형상의 영구자석과 임펠러의 사이에 장착되어 모터의 회전축이 다른 부품과 접하지 않도록 하는 분리판과; 상기 임펠러의 외부를 감싸도록 장착되어 내부로 약액이 흐르도록 하는 약액 하우징과; 상기 약액 하우징의 외부에 장착되어 상기 하우징을 고정적으로 유지시키는 약액 하우징 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러를 제공한다.

또한, 상기 임펠러는 N극과 S극이 서로 교차되도록 배열된 원형관 형상의 영구자석과, 상기 영구자석의 외측부에서 한쪽방향으로 경사지게 배열된 다수의 날개부로 구성되어 있으며, 상기 회전축의 영구자석과 임펠러의 영구자석은 서로간에 당기는 힘에 의하여 일정한 간격으로 이격되어 유지되므로써, 상기 영구자석과 분리판 및 임펠러의 영구자석은 서로 일정한 간격을 두고 이격된 상태로 유지되고, 상기 회전축상의 영구자석과 임펠러의 영구자석간에는 상기 힘에 의하여 서로 결합되게 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 약액 하우징의 측면부에는 약액의 외부로부터 도입되는 입구가 형성되어 있고, 그 수직 상부에는 임펠러의 날개부에 의해 추진된 약액이 흘러나가게 되는 출구가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분리판의 외측 상하부와 약액 하우징의 외측 상하부, 즉 임펠러의 날개부에 대응되는 위치에는 각각 2개의 S극 자석판이 부착되어 있고, 상기 날개부 또한 S극의 자성을 띠게 하므로써, 양쪽의 S극 자석판들과 날개부간의 서로 미는 힘이 발생하여 상기 임펠러가 중앙에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임펠러의 영구자석과 날개부의 외측에는 화공약품에 강한 테프론계의 재질로 코팅되는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 고안에 따라 모터의 회전축에 형성된 영구자석의 구조를 나타내는 측면도 및 단면도이고, 제2도는 본 고안에 따라 제1도에 도시된 모터의 회전축상에 삽입된 자석 추진식 임펠러의 구조를 나타내는 단면도이며, 제3도는 제2도의 측단면도이고, 제4도는 제3도의 분해 사시도이다.

먼저, 제1도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따라 모터(1)이 회전축(2)의 단부에는 영구자석(3)이 설치되어 있으며, 상기 영구자석(3)은 봉형상으로, 제1도의 우측면상에 단면도로 나타낸 바와 같이, N극과 S극이 서로 교차되도록 배열되게 된다.

제2도는 본 고안에 따라 제1도에 도시된 모터(10의 회전축(2)상에 삽입된 자석 추진식 임펠러(4)의 구조를 나타내는 단면도로서, 상기 임펠러(4)는 N극과 S극이 서로 교차되도록 배열된 원형관 형상의 영구자석(5)과 영구자석(5)의 외측부에서 한쪽방향으로 경사지게 배열된 다수의 날개부(6)로 구성되어 있으며, 이러한 임펠러(4)는 상기 모터(1)의 회전축(2) 단부상에 부착된 영구자석(3)의 외주부에 끼워져 있다. 여기서 본 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 모터 회전축(2) 단부상에 결합된 영구자석(3)과 상기 영구자석(3)의 외주면상에 끼워지는 임펠러(4)의 사이에는 분리판이 상기 영구자석(3)과 일정한 간격으로 이격된 상태로 끼워져 있다. 또한, 상기 회전축의 영구자석(3)과 임펠러(4)의 영구자석(5)은 서로간에 당기는 자력에 의하여 일정한 간격으로 이격되어 있으며, 따라서, 상기 영구자석(3)과 분리판 및 임펠러(4)의 영구자석(5)은 서로 일정한 간격을 두고 이격된 상태로 유지되고, 상기 회전축(2)상의 영구자석(3)과 임펠러(4)의 영구자석(5)간에는 자력에 의하여 서로 결합되게 된다.

제3도는 제2도의 측단면도로서, 상술된 바와 같이, 모터 회전축(2)의 단부에 결합된 영구자석(3)과 원형관 형상의 임펠러 영구자석(5)의 사이에는 분리판(7)이 일정한 간격을 두고 끼워져 있으며, 상기 임펠러(4)의 외측부에는 약액을 위한 하우징(8)이 부착되어 있다. 상기 약액 하우징(8)의 측면부에는 약액이 외부로부터 도입되는 입구(9)가 형성되어 있고, 그 수직 상부에는 임펠러(4)의 날개부(6)에 의해 추진된 약액이 흘러나가게 되는 출구(10)가 형성되어 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 분리판(7)의 외측 상하부와 약액 하우징(8)의 외측 상하부, 즉 임펠러(4)의 날개부(6)에 대응되는 위치에는 각각 2개의 S극 자석판(11)이 부착되어 있고, 상기 날개부(6) 또한 S극의 자성을 띠게 하므로써, 양쪽의 S극 자석판(11)들과 날개부(6)간의 서로 미는 힘이 발생되어 상기 임펠러(4)가 중앙에 위치되도록 된다.

따라서, 상술된 바와 같은 구성에 의하여 모터(1)를 가동시키게 되면, 모터(1)의 회전축(2) 및 말단의 영구자석(3)이 회전하게 되고, 상기 회전축(2)상의 영구자석(3)과 자력에 의하여 이격된 상태로 결합된 임펠러(4)의 영구자석(5)이 회전축(2)의 회전에 따라 함께 회전되므로써, 상기 임펠러(4) 영구자석(5)의 외주면상에 형성된 날개부(6)가 회전되어 약액 주입구(9)로부터 도입된 약액을 출구(10)를 향해 밀어내게 되는 것이다. 이때, 상기 회전축(2)의 영구자석(3)과, 분리판(7) 및 임펠러(4)의 영구자석(5)은 서로 물리적인 접촉을 하지 않으므로 모터 펌프에 의한 미립자의 발생이 방지된다.

또한, 제4도는 제3도에 도시된 모터(1)와 임펠러(4)의 분해도로서, 본 고안에 의한 자석 추진식 임펠러(4)는 도시된 바와 같이 항시 약액 하우징(8)의 내부에 위치되어 약액내에 위치되게 되므로써, 상기 임펠러(4)의 영구자석(5)과 날개부(6)의 외측에는 화공약품에 강한 테프론(Teflon)계의 재질로 코팅되어 있다. 또한, 상기 약액 하우징(8)의 외측 상하부면상에 부착된 S극의 자석판(11) 후방에는 상기 약액 하우징(8) 고정판(12)이 설치되어 상기 하우징(8)을 모터(1)에 밀착된 상태로 유지시키게 된다.

[고안의 효과]

이상, 상술된 바와 같이, 본 고안에 따른 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러에 의하면, 영구자석의 힘을 이용하여 임펠러를 회전시키는 것과, 상기 임펠러를 약액 하우징의 중앙부에 일정하게 위치시키도록 영구자석으로 잡아주므로써, 상기 임펠러의 회전시에 물리적 접촉부를 제거하여 약액의 흐름을 일정하게 유지시킬 뿐만 아니라 임펠러의 회전에 의한 미립자의 발생이 억제되어 반도체 디바이스의 청정도를 향상시키게 되는 효과가 있다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록 청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 반도체 제조 공정의 습식 세정에서 사용되는 웨트 스테이션의 약액용 조에 약액의 순환 흐름을 일정하게 하는 모터 펌프로서, 모터의 회전축 단부에 결합되어 N극과 S극이 서로 교차되도록 배열된 봉 형상의 영구자석과; 상기 모터의 회전축 단부상에 부착된 영구자석의 외주부에 끼워지는 임펠러와; 상기 봉 형상이 영구자석과 임펠러의 사이에 장착되어 모터의 회전축이 다른 부품과 접하지 않도록 하는 분리판과; 상기 임펠러의 외부를 감싸도록 장착되어 내부로 약액이 흐르도록 하는 약액 하우징; 및 상기 약액 하우징의 외부에 장착되어 상기 하우징을 고정적으로 유지시키는 약액 하우징 고정판을 포함하고, 상기 임펠러는 N극과 S극이 서로 교차되도록 배열된 원형관 형상의 영구자석과; 상기 영구자석의 외측부에서 한쪽 방향으로 경사지게 배열된 다수의 날개부로 구성되고, 상기 회전축의 영구자석과 임펠러의 영구자석은 서로간에 당기는 함에 의하여 일정한 간격으로 이격되어 유지되므로써, 상기 영구 자석과 분리판 및 임펠러의 영구자석은 서로 일정한 간격을 두고 이격된 상태로 유지되고, 상기 회전축상의 영구자석과 임펠러의 영구자석간에는 상기 힘에 의하여 서로 결합되게 되는 것을 특징으로 하는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러.
2. 제1항에 있어서, 상기 약액 하우징의 측면부에는 약액이 외부로부터 도입되는 입구가 형성되어 있고, 그 수직 상부에는 임펠러의 날개부에 의해 추진된 약액이 흘러나가게 되는 출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러.
3. 제1항에 있어서, 상기 분리판의 외측 상하부와 약액 하우징의 외측 상하부, 즉 임펠러의 날개부에 대응되는 위치에는 각각 2개의 S극 자석판이 부착되어 있고, 상기 날개부 또는 S극의 자성을 띠게 되므로써, 양쪽의 S극 자석판들과 날개부간의 서로 미는 힘이 발생되어 상기 임펠러가 중앙에 위치되도록 되는 것을 특징으로 하는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러.
4. 제1항에 있어서, 상기 임펠러의 영구 자석과 날개부의 외측에는 화공 약품에 강한 테프론계의 재질로 코팅되는 것을 특징으로 하는 모터 회전축에 의한 자석 추진식 임펠러.