KR200497792Y1 - 케미컬 혼합 장치 - Google Patents

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Abstract

케미컬 혼합 장치가 개시된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치는, 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원을 포함하는 케미컬 공급원으로부터 공급되는 적어도 2종의 케미컬을 혼합하는 케미컬 혼합 장치로서, 케미컬 공급원은 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원을 포함하고, 케미컬 혼합 장치는, 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원에 각각 연결되는 케이스; 및 케이스와의 사이에 미리 설정된 공간이 형성되도록 케이스에 삽입되는 유출관을 포함하며, 케미컬이 케이스와 유출관 사이의 공간에서 회전하면서 혼합되어 유출관을 통해 유출된다.

Description

케미컬 혼합 장치{APPARATUS FOR MIXING A CHEMICAL}
본 고안은, 케미컬 혼합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 케미컬을 신속하게 잘 혼합할 수 있는 케미컬 혼합 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공장이나 화학약품 공장에서는 다양한 종류의 케미컬(chemical)이 사용되고 있다. 예를 들어, 반도체 공장에서 반도체 제조시 웨이퍼의 확산, 사진, 식각 및 박막 공정 등을 통해 반도체 칩을 제조하게 되는데, 각 공정의 침전, 현상, 식각에서 상기 케미컬이 사용된다.
여기서, 통상, 2가지 이상의 케미컬이 혼합되어 사용되는데 반도제 제조공정은 소자의 고집적화에 따라 공정이 복잡하며, 각각의 반도체 제조 공정에서의 반도체의 품질은 케미컬의 혼합 정도에 따라 많은 영향을 받는다.
종래에는 복수의 케미컬이 탱크에 저장된 후 혼합되는데 이 경우 탱크 저장을 위한 탱크로의 이송 시간 및 탱크로부터의 배출 시간 등에 의해 공정 시간이 증가하는 문제가 있다.
그리고, 종래에는 케미컬을 1차적으로 한 번만 혼합 후 바로 공정에 사용하는데 이 경우 혼합 정도가 떨어져 혼합 비율에 편차가 생기고 반도체 공정에서의 공정 정밀도가 낮아지는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 복수의 케미컬을 신속하게 혼합할 뿐만 아니라 혼합 정도를 향상시킬 수 있는 케미컬 혼합 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 일 측면에 따르면, 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원을 포함하는 케미컬 공급원으로부터 공급되는 적어도 2종의 케미컬을 혼합하는 케미컬 혼합 장치로서, 상기 케미컬 공급원은 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원을 포함하고, 상기 케미컬 혼합 장치는, 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원에 각각 연결되는 케이스; 및 상기 케이스와의 사이에 미리 설정된 공간이 형성되도록 상기 케이스에 삽입되는 유출관을 포함하며, 상기 케미컬이 상기 케이스와 상기 유출관 사이의 공간에서 회전하면서 혼합되어 상기 유출관을 통해 유출되는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 케미컬 공급원과 상기 케이스를 연결하는 제1 배관; 및 상기 제2 케미컬 공급원과 상기 케이스를 연결하는 제2 배관을 포함하며, 상기 제1 배관과 상기 제2 배관은 상기 케이스 상측의 반대 위치에서 상기 케이스에 각각 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 배관과 상기 제2 배관은, 상기 제1 배관의 중심축과 상기 제2 배관의 중심축이 일치하지 않도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 배관과 상기 제2 배관은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케이스의 상측으로 유입되어 상기 공간에서 회전하면서 1차로 혼합된 상기 케미컬이 상기 유출관을 통해 배출될 수 있도록, 상기 유출관의 바닥부는 상기 케이스의 바닥부로부터 미리 설정된 간격으로 이격될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케미컬이 상기 유출관의 바닥부로부터 상측으로 이동하여 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유출관의 내부에는 1차로 혼합된 상기 케미컬을 2차로 혼합시킬 수 있도록 와류 형성부가 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 와류 형성부는 상기 유출관 내측으로부터 돌출된 적어도 하나의 돌출부로 마련될 수 있다.
따라서, 본 고안의 실시예에 의하면, 복수의 케미컬을 탱크에 저장하지 않고 혼합하므로 신속하게 혼합할 수 있을 뿐만 아니라, 1차 혼합 후 2차 혼합을 통해 혼합 정도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치가 결합된 케미컬 혼합 시스템의 개략적인 전체 사시도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치의 개략적인 전체 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에서 케미컬의 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에서 A-A'을 따라 바라본 단면도이다.
도 6은 도 2에서 B-B'을 따라 바라본 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 케미컬은 다양한 화학물질을 포함하며, 화학물질의 희석 등을 위해 과수(H2O2)나 탈이온수(deionized water)와 같은 물이 혼합될 수 있는데, 이 범위에서 물도 혼합을 위해 공급되는 케미컬에 포함된다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치가 결합된 케미컬 혼합 시스템의 개략적인 전체 사시도이다.
케미컬 혼합 시스템(10)은 케미컬 공급원(200)으로부터 공급되는 케미컬을 혼합 후 공급탱크(400)에 저장하는 시스템이다. 케미컬 혼합 시스템(10)은 케미컬 공급원(200)과, 유량 제어부(300)와, 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치(100)와 공급탱크(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 케미컬 혼합 장치(100)에 의해 혼합된 후 공급탱크(400)를 거치지 않고 바로 공정 라인으로 공급될 수도 있다.
케미컬 공급원(200)은 복수로 마련되어 적어도 2종의 케미컬을 각각 공급한다. 즉, 복수의 케미컬이 각각 공급되어 혼합된다. 예를 들어, 불산을 희석시키기 위해 불산과 물을 공급할 수 있고, 암모니아를 희석시키기 위해 암모니아와 물을 공급할 수 있다. 다만, 케미컬 공급원(200)으로부터 공급되는 케미컬이 이에 한정되는 것은 아니다.
케미컬 공급원(200)은 제1 케미컬 공급원(210)과 제2 케미컬 공급원(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 케미컬 공급원(200)은 3개 이상일 수 있다.
유량 제어부(300)는 케미컬 공급원(200)으로부터 공급되는 케미컬의 유량을 제어하도록 케미컬 공급원(200)에 결합될 수 있다. 케미컬의 혼합에서는 케미컬의 유량이 중요하므로 유량 제어부(300)에 의해 케미컬 공급원(200)으로부터 공급되는 케미컬의 유량이 정밀하게 제어되며 정확한 유량이 공급된다.
공급탱크(400)는 복수의 케미컬이 혼합된 후 저장되도록 구성된다. 즉, 케미컬 혼합 장치(100)에 의해 혼합된 복수의 케미컬이 공급탱크(400)로 이동하여 저장된다.
본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치(100)는 케미컬 공급원(200)으로부터 각각 공급되는 적어도 2종의 케미컬, 즉, 복수의 케미컬을 혼합한다. 이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치의 개략적인 전체 사시도이며, 도 3 및 도 4는 도 2에서 케미컬의 흐름을 도시한 도면이고, 도 5는 도 2에서 A-A'을 따라 바라본 단면도이며, 도 6은 도 2에서 B-B'을 따라 바라본 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치(100)는, 케이스(110)와, 유출관(120)을 포함한다.
케이스(110)는 제1 케미컬 공급원(210)과 제2 케미컬 공급원(220)에 각각 연결된다. 제1 케미컬 공급원(210)은 제1 배관(130)을 통해 케이스(110)에 연결되고, 제2 케미컬 공급원(220)은 제2 배관(140)을 통해 케이스(110)에 연결되도록 구성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 케미컬 공급원(200)으로부터 공급되는 케미컬이 2종인 경우에 대해 설명한다. 다만, 케미컬의 종류는 이보다 많을 수 있다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 유출관(120)은 케이스(110)와의 사이에 미리 설정된 혼합 공간(150)이 형성되도록 케이스(110)에 삽입된다. 그리고, 제1 배관(130)과 제2 배관(140)을 통해 케이스(110)로 각각 유입되는 2종의 케미컬이 케이스(110)와 유출관(120) 사이의 혼합 공간(150)에서 회전(도 3의 화살표 참조)하면서 혼합되어 후술하는 배출 공간으로부터 유출관(120)을 통해 유출(도 4의 화살표 참조)될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 제1 배관(130)과 제2 배관(140)은 케이스(110) 상측의 반대 위치에서 케이스(110)에 각각 결합될 수 있다. 그리고, 제1 배관(130)과 제2 배관(140)은 제1 배관(130)의 중심축과 제2 배관(140)의 중심축이 일치하지 않도록 형성될 수 있다. 즉, 도 5를 참조하면, 제1 배관(130)의 중심축과 제2 배관(140)의 중심축이 엇갈리도록 배치되고, 도 5를 기준으로 제1 배관(130)의 중심축은 상측에 위치하고, 제2 배관(140)의 중심축은 하측에 위치하도록 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 배관(130)의 중심축과 제2 배관(140)의 중심축이 교차하도록 케이스(110)에 각각 결합될 수도 있다. 또한, 제1 배관(130)과 제2 배관(140)은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이 제1 배관(130)과 제2 배관(140)이 배치된 상태에서 제1 케미컬 공급원(210)과 제2 케미컬 공급원(220)으로부터 각각 공급되는 2종의 케미컬이 케이스(110) 내부로 유입되면, 도 3에서와 같이 케이스(110)와 유출관(120) 사이의 혼합 공간(150)에서 회전하면서 하측으로 이동한다. 이에 의해 2종의 케미컬이 1차적으로 혼합된다.
그리고, 도 4 및 도 6을 함께 참조하면, 유출관(120)의 바닥부는 케이스(110)의 바닥부로부터 미리 설정된 간격으로 이격되어 전술한 바와 같은 배출 공간을 형성한다. 케이스(110) 상측의 측면을 통해 유입되어 케이스(110)와 유출관(120) 사이의 혼합 공간(150)에서 회전하면서 1차로 혼합된 케미컬이 도 4의 화살표에서와 같이 배출 공간으로부터 유출관(120)의 바닥부를 통해 상측으로 이동하면서 유출관(120)의 상단을 통해 배출될 수 있다.
여기서, 유출관(120)은 내부에 와류 형성부(121)가 구비될 수 있다. 와류 형성부(121)는 유출관(120)의 내부에 형성되며, 1차로 혼합된 케미컬을 2차로 다시 한 번 더 혼합시킨다. 와류 형성부(121)는 다양하게 마련될 수 있으며, 유출관(120) 내벽으로부터 길이방향 축의 중심을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부(122)를 포함할 수 있다. 도 5에서 돌출부(122)는 4개로 도시되었지만 그 갯수는 한정되지 않는다.
즉, 유출관(120)의 바닥부로부터 유출관(120)을 통해 이동하는 2종의 케미컬이 유출관(120) 내부의 돌출부(122)에 부딪혀 와류가 형성되며, 이와 같이 형성된 와류에 의해 2종의 케미컬이 더 잘 혼합된다.
이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 케미컬 혼합 장치(100)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
제1 케미컬 공급원(210)과 제2 케미컬 공급원(220)으로부터 각각 공급되는 2종의 케미컬이 제1 배관(130)과 제2 배관(140)을 통해 케이스(110) 내부로 유입된다. 이때, 도 3 내지 도 5에서와 같이 제1 배관(130)과 제2 배관(140)은 케이스(110) 상측의 반대 방향에서 제1 배관(130)의 중심축과 제2 배관(140)의 중심축이 일치하지 않도록 형성될 수 있고, 또한, 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 이에 의해, 제1 배관(130)과 제2 배관(140)을 통해 케이스(110)로 유입되는 2종의 케미컬은 케이스(110)와 유출관(120) 사이에 형성된 혼합 공간(150)에서 회전하면서 아래의 배출 공간으로 내려간다. 여기서, 2종의 케미컬이 상기 혼합 공간(150)에서 회전하면서 1차로 혼합된다.
그리고, 1차로 혼합된 케미컬은 배출 공간으로부터 케이스(110) 내부에 삽입된 유출관(120)의 바닥부를 통해 유출관(120) 내부로 유입되어 유출관(120)의 상측을 통해 배출된다. 유출관(120) 내부에는 돌출부(122)로 형성되는 와류 형성부(121)가 마련될 수 있으며, 유출관(120)을 통해 배출되는 2종의 케미컬이 돌출부(122)에 부딪히면서 2차로 혼합된다.
즉, 복수의 케미컬이 탱크에 저장되지 않고 계속 이동하면서 혼합되므로 신속하게 혼합 가능한 효과가 있다. 또한, 케미컬이 케이스(110)와 유출관(120) 사이에 형성된 혼합 공간(150)에서 회전하면서 1차로 혼합되고, 유출관(120)의 상측을 통해 유출되면서 와류 형성부(121)에 의해 2차 혼합되므로, 케미컬의 혼합 정도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 실용신안청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 케미컬 혼합 시스템 100 : 케미컬 혼합 장치
110 : 케이스 120 : 유출관
121 : 와류 형성부 122 : 돌출부
130 : 제1 배관 140 : 제2 배관
200 : 케미컬 공급원 210 : 제1 케미컬 공급원
220 : 제2 케미컬 공급원 300 : 유량 제어부
400 : 공급탱크

Claims (8)

  1. 제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원을 포함하는 케미컬 공급원으로부터 공급되는 적어도 2종의 케미컬을 혼합하는 케미컬 혼합 장치로서,
    상기 케미컬 혼합 장치는,
    제1 케미컬 공급원과 제2 케미컬 공급원에 각각 연결되는 케이스; 및
    외벽이 상기 케이스의 내벽과의 사이에 미리 설정된 혼합 공간을 형성하고, 일단이 상기 케이스의 바닥면과의 사이에 미리 설정된 배출 공간을 형성하는 유출관을 포함하며,
    상기 케미컬이 상기 혼합 공간에서 회전하면서 혼합되어 상기 배출 공간을 통과하여 상기 유출관의 타단을 통해 유출되는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 케미컬 공급원과 상기 케이스를 연결하는 제1 배관; 및
    상기 제2 케미컬 공급원과 상기 케이스를 연결하는 제2 배관을 포함하며,
    상기 제1 배관과 상기 제2 배관은 상기 케이스 상측의 반대 위치에서 상기 케이스에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 배관과 상기 제2 배관은, 상기 제1 배관의 중심축과 상기 제2 배관의 중심축이 일치하지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배관과 상기 제2 배관은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배출 공간으로부터 유입되는 상기 케미컬을 2차로 혼합시킬 수 있도록 상기 유출관의 내부에 마련된 와류 형성부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 와류 형성부는 상기 유출관의 내벽으로부터 상기 유출관의 길이방향 축의 중심으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 혼합 장치.
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