KR20210016413A - 물체를 처리하기 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 장치 - Google Patents

물체를 처리하기 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물체(2)를 처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 처리될 물체(2)가 운반 장치(5)에 의해 탱크(3)를 통해서 운반된다. 처리 용액(4)이 상향 배출구(13)가 제공된 적어도 하나의 공급 디바이스(9)를 통해서 탱크(3) 내로 유입되고, 처리 용액(4)은 처리 용액 제트(24)를 형성하도록 상향 배출구(13)에 의해 분사되고; 물체(2)는 상향 배출구(13) 위의 탱크(3)를 통해서 운반되며 탱크(3)를 통해서 물체(2)를 운반하는 동안 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)이 처리 용액 제트(24)와 접촉하게 된다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 수행하기 위한 처리 장치(1)에 관련된다.

Description

물체를 처리하기 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 장치
본 발명은 물체를 처리하기 위한 방법 및 이러한 유형의 방법을 수행하기 위한 처리 장치에 관한 것이다.
처리 용액을 사용하여 물체의 표면을 처리하는 것은 다양한 기술 분야에서 사용된다. 따라서, 예를 들어 습식 화학 에칭 방법은 특히 태양 전지 산업에서 웨이퍼 표면의 처리에 사용된다.
물체의 표면 처리는 예를 들어 딥 처리의 형태로 구현될 수 있으며, 특정 개수의 물체가 처리 용액으로 채워진 수조에 담그어지며 사전정의된 기간 동안 거기에 남아있다. 이것은 배치(batch) 방법으로서 알려져 있다.
다른 가능성은 인라인 방법으로 알려진 물체의 처리이다. 여기서, 물체는 수조를 통해 운반 장치 상에서 운반되고, 수조를 통해 물체를 운반하는 동안 처리 용액에 의해 물체의 처리가 발생한다. 배치 방법과 달리, 시스템으로 인해 물체가 정상적으로 양측면 상에 처리되는 경우, 인라인 방법의 경우에서 물체의 단면 처리가 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
배치 방법의 경우와 인라인 방법의 경우 모두 처리 결과의 품질은 특히 처리 될 물체의 영역의 처리 용액의 온도 및/또는 화학적 조성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 열 축적 및/또는 반응 생성물로 인한 과포화가 물체에서 발생하면, 처리 결과의 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 에칭 방법의 경우, 예를 들어 이러한 유형의 경우에서 에칭 속도의 감소가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 물체를 처리하는 경우, 특히 물체의 단면 처리의 경우 처리 결과의 품질을 향상시키는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구범위 제 1 항에 청구된 바와 같은 방법 및 청구범위 제 6 항에 청구된 바와 같은 처리 장치에 의해 달성된다.
물체를 처리하기 위한 본 발명에 따른 방법의 경우에서
- 처리될 물체가 운반 장치에 의해 수조(basin)를 통해서 운반되고;
- 처리 용액이 상향 배출구가 제공된 적어도 하나의 공급 디바이스를 통해서 수조 내로 유입되고, 처리 용액은 여기에서 처리 용액 제트의 구성을 갖는 상향 배출구에 의해 분사되고;
- 물체는 상향 배출구 위의 수조를 통해서 운반되며;
- 수조를 통해서 물체를 운반하는 동안, 물체의 하향 포인팅 표면이 처리 용액 제트와 접촉하게 된다.
본 발명에 따른 처리 장치는
- 처리 용액이 배치될 수 있는 수조;
- 처리될 물체를 수조를 통해서 운반 방향으로 운반할 수 있는 운반 장치;
- 수조 내에 배치되에 처리 용액이 수조 내에 유입될 수 있게 하는 적어도 하나의 공급 디바이스를 포함하고;
- 적어도 하나의 공급 디바이스는 처리 용액을 위쪽으로 분사시키기 위한 상향 배출구를 갖는다.
처리 용액 제트의 구성을 갖는 적어도 하나의 공급 디바이스에 의해서 처리 용액이 위쪽으로 분사된다는 사실로 인해, 단면 처리 방법에서 종종 그러한 것처럼 적어도 하나의 공급 디바이스 위에서 운반되는 처리될 물체에서 물체의 처리를 위한 신선하거나 사용되지 않은 처리 용액이 이용 가능해질 수 있다. 특히 적어도 하나의 공급 디바이스를 통해 수조로 유입되는 처리 용액이 열을 방출하거나 반응 생성물을 배출하기 때문에, 처리될 물체의 영역에서 반응 생성물로 인한 열 축적 및/또는 과포화는 이러한 방식으로 방지될 수 있다.
대조적으로, 처리될 물체의 영역에서 반응 생성물로 인한 열 축적 및/또는 과포화는 수조 바닥의 방향으로 처리 용액 제트로부터 분사를 야기하는 하향 배향된 배출구를 통해 충분히 효과적으로 방지될 수 없다.
물체가 수조를 통해 운반된다는 표현은 물체의 표면이 수조에 배치된 처리 용액의 수위 완전히 아래에 위치될 필요도 없고 표면이 수조의 수조 에지 완전히 아래에 위치되어야 한다는 의미도 아니다. 따라서, 물체 상부 표면의 일부 또는 전체 물체 표면은 기본적으로 수조의 수조 에지 또는 처리 용액의 수위 위로 놓이거나 운반될 수 있다.
또한, 처리 용액 제트가 위로 분사된다는 말은 반드시 처리 용액 제트가 수직을 따라 분사되는 것을 의미하지는 않는다. 위쪽으로 분사되는 처리 용액 제트는 기본적으로 수직에 대한 편차를 가지고 위쪽으로 분사될 수 있다. 편차는 바람직하게는 최대 40°, 특히 바람직하게는 최대 35°이다.
"상향 배출구"는 처리 용액과 같은 유체가 아마도 수직에 대해 전술된 범위의 편차를 가지고 상기 배출구를 통해 위쪽으로 배출될 수 있도록 배치된 배출구를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
처리될 물체는 예를 들어 기판, 특히 태양 전지 및/또는 반도체 산업용 웨이퍼일 수 있다.
처리될 물체는 바람직하게는 사전정의된 폭을 갖는다. 처리될 모든 물체의 폭이 동일한 경우 특히 바람직하다. 이것은 가능한 복잡성 측면에서 유리한 물체의 처리를 가능하게 한다.
물체의 폭은 운반 평면에서 그리고 운반 방향에 대해 수직으로 그 범위를 의미하는 것으로 이해되어야 한다; 용어 "운반 평면"은 물체가 운반 장치에 의해 운반되는 평면을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
물체는 유리하게는 수평의 운반 방향을 따라 운반 장치에 의해 운반된다.
수조를 통해 물체를 운반하는 경우, 수조는 물체의 하향 포인팅 표면까지 또는 그 너머까지 처리 용액으로 채워지는 것이 바람직하다.
물체의 처리는 특히 단면 처리일 수 있으며, 이 경우 물체의 하향 포인팅 표면은 처리 용액으로 처리된다. 다시 말하면, 물체를 처리하기 위한 방법은 물체의 하향 포인팅 표면을 단면 처리하기 위한 방법일 수 있다. 이러한 유형의 처리의 경우, 물체의 하향 포인팅 표면은 바람직하게는 처리 용액과 접촉하게 되지 않거나, 또는 적어도 표적 방식으로 접촉하게 되지 않는다.
처리가 단면 처리인 경우, 바람직하게는 운반 장치가 배치 및 구성되고, 운반의 경우에 물체의 하향 포인팅 표면만이 처리 용액과 접촉하는 방식으로 수조에 처리 용액이 채워진다.
또한, 물체의 처리는 예를 들어 에칭 처리일 수 있다. 이러한 경우, 처리 용액은 편의상 에칭 용액이다. 처리는 특히 처리의 경우에 각각의 물체에 대해 적어도 3㎛, 바람직하게는 적어도 5㎛, 특히 바람직하게는 적어도 6㎛의 에칭 마모가 달성되는 방식으로 수행될 수 있다. .
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 물체의 처리는 물체의 하향 포인팅 표면 상에 처리 용액의 메니스커스의 구성으로 발생한다.
수조를 통해 물체를 운반하는 동안, 물체의 하향 포인팅 표면의 각 지점은 유리하게는 수조를 통과한 후 물체의 하향 포인팅 표면의 각 지점이 동일하게 장시간 동안 그리고 가능하게는 동일하게 자주 처리 용액 제트로 처리되는 방식으로 처리 용액 제트와 접촉하게 된다. 그 결과, 물체의 하향 포인팅 표면 상에 균일한 처리 결과가 획득될 수 있다.
바람직한 방식으로, 처리 용액 제트는 이미 수조에 담긴 처리 용액 내에 구성된다. 여기서, 처리 용액 제트는 유리하게는 이미 수조에 담긴 처리 용액의 순환을 발생시킨다.
수조에 이미 담긴 처리 용액을 통과하는 동안, 처리 용액 제트가 원추형으로 넓어질 수 있다. 이러한 경우, 처리 용액 제트의 구성을 갖는 상향 배출구에 의해 처리 용액이 위로 분사된다는 표현은 분사되는 각 처리 용액 제트의 원추축이 수직에 대해 바람직하게는 최대 40°, 특히 바람직하게는 최대 35°의 편차를 갖는 것으로 이해될 수 있다.
하나의 유리한 설계 변형에서, 적어도 하나의 공급 디바이스는 외부 튜브 및 외부 튜브 내에 배치된 내부 튜브를 갖는 튜브-인-튜브 시스템으로 구성된다. 상기 설계 변형예에서, 처리 용액은 유리하게는 내부 튜브의 하향 배출구를 통해 외부 튜브로 유입된다. 더욱이, 처리 용액 제트는 유리하게는 외부 튜브로부터 수조를 향해 위쪽으로 분사된다.
내부 튜브의 하향 배출구는 기포가 풍부한 처리 용액이 내부 튜브의 상부에 모이는 것을 가능하게 한다. 그로부터, 기포가 풍부한 처리 용액 또는 표적 방식으로 수집된 가스만이 예를 들어 내부 튜브에 연결된 배출 라인을 통해 내부 튜브로부터 배출될 수 있다. 이러한 방식으로, 내부 튜브로부터 외부 튜브로 유입되는 처리 용액이 기포가 적거나 기포가 없는 상황이 달성될 수 있다. 물체의 단면 처리의 경우, 특히 이것은 예를 들어 가스 거품이 터질 수 있는 처리 용액으로 물체의 상향 표면의 오염을 피할 수 있다는 장점이 있다. .
내부 튜브의 경우의 하향 배출구 및 외부 튜브의 경우의 상향 배출구의 조합에 의해 "미로 효과(labyrinth effect)"가 달성될 수 있으며, 이는 적어도 하나의 공급 디바이스로부터의 처리 용액의 유출 양상을 개선할 수 있다. 특히, 적어도 하나의 공급 디바이스로부터의 처리 용액의 보다 균일한 유출은 내부 튜브의 하향 배출구를 통해 외부 튜브로 처리 용액을 유입하고 외부 튜브로로부터 처리 용액 제트를 분사함으로써 달성될 수 있다.
내부 튜브가 외부 튜브로 처리 용액을 유입하기 위해 독점적으로 하향 배출구를 갖는 경우에 특히 바람직하다.
적어도 하나의 공급 디바이스는 운반 장치 아래에 편리하게 배치된다. 적어도 하나의 공급 디바이스는 바람직하게는 수평으로 배향된다.
본 발명의 하나의 유리한 개선의 경우, 적어도 하나의 공급 디바이스는 운반 방향에 대해 비평행 방식으로 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 수조에서 연장한다. 다시 말하면, 적어도 하나의 공급 디바이스의 적어도 하나의 부분 섹션이 운반 방향에 평행하게 연장하지 않는 것이 유리하다.
또한, 적어도 부분적으로, 적어도 하나의 공급 디바이스는 운반 방향에 대해 비스듬하게 배향된 직선 범위를 갖도록 제공될 수 있다. 다시 말해서, 적어도 하나의 공급 디바이스의 적어도 하나의 부분 섹션은 운반 방향에 대해 비스듬하게 배향된 직선 범위를 가질 수 있다. 바람직한 방식으로, 상기 직선 범위는 적어도 하나의 공급 디바이스의 전체 길이에 걸쳐 연장한다.
원뿔형으로 넓어지는 처리 용액 제트는 유리하게는 적어도 하나의 공급 디바이스의 상향 배출구에 의해 구성될 수 있다.
상기 직선 범위가 적어도 하나의 공급 디바이스의 전체 길이에 걸쳐 연장하는 경우, 직선 범위가 운반 방향에 대해 각도 α로 배향되는 것이 유리하며, 각도 α에 있어서 적어도 대략 α = arcsin((B―2R)/L)이고, L은 적어도 하나의 공급 디바이스의 길이, B는 처리될 물체의 폭, 그리고 R은 운반 장치의 운반 평면의 레벨에서의 처리 용액 제트의 반지름이다. 특히, 운반 방향에 대한 이러한 유형의 적어도 하나의 공급 디바이스의 배향은 수조가 채워진 후 물체의 하향 포인팅 표면의 각 지점이 동일하게 장시간 동안 처리 용액으로 처리된 상황을 달성할 수 있다.
여기서, "적어도 대략"이라는 표현은 α가 arcsin((B-2R)/L)과 정확히 같거나 상기 용어와 약간, 예를 들어 최대 10%만큼, 바람직하게는 최대 5%만큼 다를 수 있음을 의미한다.
대안으로서, 적어도 하나의 공급 디바이스가 주기성을 갖거나 운반 평면에 평행하고 운반 방향에 대해 수직인 점프를 포함하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 공급 디바이스는 지그재그 코스를 가질 수 있다. 이러한 경우 공급 디바이스는 특히 서로 이격되고 운반 방향에 대해 비스듬하게 배치된 복수의 부품 조각을 포함하는 공급 디바이스의 "단절된" 실시예가 또한 가능하다.
본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 적어도 하나의 공급 디바이스는 적어도 하나의 공급 디바이스의 세로 범위 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 상향 배출구를 갖는다.
전술된 바와 같이, 적어도 하나의 공급 디바이스는 튜브-인-튜브 시스템으로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 외부 튜브는 유리하게는 처리 용액을 위쪽으로 분사하기 위한 상향 배출구를 갖는다. 이러한 경우, 내부 튜브는 하향 배출구를 가질 수 있으며, 이를 통해 처리 용액이 외부 튜브로 유입될 수 있다.
처리 장치는 편리하게 내부 튜브와 외부 튜브 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서 요소를 포함한다. 이러한 유형의 스페이서 요소는 바람직하게는 서로로부터 사전정의된 간격으로 두 개의 튜브를 유지하는 역할을 한다. 또한, 내부 튜브와 외부 튜브 사이의 간격이 적어도 하나의 밀봉 요소에 의해 밀봉되는 것이 편리하다.
이 경우에 튜브가 반드시 원형 단면 형태를 가진 중공체를 의미하는 것으로 이해될 필요는 없다. 각각의 튜브는 예를 들어 다각형, 특히 삼각형 또는 직사각형의 단면 형태 또는 둥근형, 특히 원형의 둥근형, 타원형 또는 난형의 단면 형태를 가질 수 있다. 더욱이, 내부 및 외부 튜브가 반드시 동일한 단면 형태를 가질 필요는 없다. 예를 들어, 내부 튜브는 둥근 단면 형태를 가질 수 있는 반면, 외부 튜브는 직사각형 단면 형태를 갖는다.
특히, 직사각형 단면 형상을 갖는 외부 튜브의 실시예의 경우, 외부 튜브는 처리될 물체만큼 넓을 수 있고, 운반 방향에 평행하게 배향될 수 있다. 여기서, 외부 튜브의 위쪽을 향한 배출구는 장치의 동작 중에 또는 이 방법이 수행될 때, 물체의 하향 포인팅 표면에 처리 용액이 처리 용액 제트에 의해 균질하게 로드되는 방식으로 분산될 수 있다.
상향 배출구에 더하여, 적어도 하나의 공급 디바이스는 처리 용액을 하향 및/또는 횡방향으로 분사하기 위한 하향 및/또는 측면 배출구를 가질 수 있다. 이것은 수조에서 처리 용액의 보다 균질한 순환을 가능하게 한다. 튜브-인-튜브 시스템으로서의 적어도 하나의 공급 디바이스의 일 개선의 경우, 특히 외부 튜브는 상기 하향 및/또는 측면 배출구를 가질 수 있다.
"하향 배출구"는 예를 들어 처리 용액과 같은 유체가 아마도 수직에 대해 편차를 가지고 상기 배출구를 통해 하향으로 나갈 수 있는 방식으로 배치된 배출구를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 편차는 바람직하게는 최대 40°, 특히 바람직하게는 최대 35°이다.
"측방향 배출구"는 예를 들어 처리 용액과 같은 유체가 아마도 수평에 대해 편차를 가지고 상기 배출구를 통해 측면으로 배출될 수 있도록 배치된 배출구를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 여기서 편차는 바람직하게는 최대 40°, 특히 바람직하게는 최대 35°이다.
하나의 유리한 실시예의 경우, 적어도 하나의 공급 디바이스는 처리 용액을 위쪽으로 분사하기 위해 운반 방향에 대해 비스듬하게 또는 수직으로 나란히 배치된 복수의 위로 향한 배출구를 갖는다. 이러한 방식으로, 처리 용액에서 수조로 공간적으로 더 확장된 분사가 이루어지며 따라서 수조에서 처리 용액의 보다 균질한 순환이 달성될 수 있다. 튜브-인-튜브 시스템으로서의 적어도 하나의 공급 디바이스의 일 개선의 경우, 특히 외부 튜브는 운반 방향에 대해 비스듬하게 또는 수직으로 서로 나란히 배치된 상기 배출구를 가질 수 있다.
바람직한 방식으로, 운반 장치는 운반 방향으로 서로 앞뒤로 배치된 복수의 운반 롤러를 갖는다. 또한, 적어도 하나의 공급 디바이스가 운반 장치의 운반 롤러 아래에 배치되는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 공급 디바이스의 상향 배출구는 유리하게는 운반 방향과 관련하여 운반 롤러의 위치에 배치된다. 즉 위에서 볼 때, 적어도 하나의 공급 디바이스의 배출구는 운반 롤러에 의해 숨겨진다. 이것은 운반 롤러가 처리 용액 제트에 의해 적어도 부분적으로 둘레에서 유동하는 상황을 달성할 수 있고, 그 결과 운반 롤러의 영역에서 처리 용액의 개선된 순환이 달성될 수 있다.
특히, 운반 장치의 운반 롤러는 그 최상점이 각각의 경우에 수조 에지의 레벨에 배치되도록 구성될 수 있다.
처리 장치는 편의상 적어도 하나의 공급 디바이스에 처리 용액을 유입하기 위한 공급 디바이스를 갖는다. 공급 디바이스는 특히 적어도 하나의 공급 디바이스에 연결된 공급 라인을 포함할 수 있다. 튜브-인-튜브 시스템으로서의 적어도 하나의 공급 디바이스의 하나의 개선의 경우, 특히 내부 튜브가 공급 라인에 연결될 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 개선에서, 처리 장치는 적어도 하나의 공급 디바이스로부터 기포 및/또는 기포가 풍부한 처리 용액을 제거하기 위한 탈기 장치를 갖는다. 탈기 장치는 특히 적어도 하나의 공급 디바이스에 연결된 배출 라인을 가질 수 있다. 튜브-인-튜브 시스템으로서의 적어도 하나의 공급 디바이스의 하나의 개선의 경우, 특히 내부 튜브는 배출 라인에 연결될 수 있다.
방법이 수행될 때, 기포가 풍부한 처리 용액 또는 표적 방식으로 수집된 가스만이 탈기 장치에 의해 적어도 하나의 공급 디바이스로부터 배출될 수 있다. 기포가 풍부한 처리 용액이 적어도 하나의 공급 디바이스로부터 배출되면, 은 기포가 풍부한 처리 용액으로부터 기포를 제거한 후 적어도 하나의 공급 디바이스에 처리 용액이 다시 유입될 수 있다.
처리 장치는 유리하게는 운반 방향을 따라 서로 나란히 복수의 트랙에서 처리될 물체를 운반하도록 설정된다. 그 결과, 처리 장치에 의해 높은 처리량이 달성될 수 있다. 처리 장치는, 예를 들어 트랙 및 시간당 적어도 500개의 물체, 바람직하게는 트랙 및 시간당 적어도 700개의 물체, 특히 바람직하게는 시간당 적어도 900개의 물체의 처리량을 구현할 수 있는 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 처리될 물체를 운반 방향을 따라 서로 나란히 5개의 트랙에서 운반하고 트랙 및 시간당 1000개의 물체의 처리량을 구현하도록 설정될 수 있다.
적어도 하나의 공급 디바이스는 특히 구조적으로 동일한 복수의 공급 디바이스 중 하나일 수 있다. 또한, 처리 장치는 각각의 경우에 각 트랙에 대한 전용 공급 디바이스를 가질 수 있다.
각각의 공급 디바이스는 유리하게는 탈기 장치의 전술된 배출 라인에 연결된다. 또한, 각각의 공급 디바이스가 공급 디바이스의 전술된 공급 라인에 연결되는 것이 편리하다.
추가 텍스트에서, 본 발명은 도면에 기초하여 더욱 상세히 설명될 것이다. 여기에서, 해당하는 경우 동일하거나 동일하게 작동하는 요소는 동일하게 지정된다. 본 발명은 기능적 특징과 관련하여조차도 도면에 도시된 실시예로 제한되지 않는다. 이전의 설명 및 아래의 도면 설명은 종속 청구항에서 다중으로 부분적으로 결합된 다수의 특징을 포함한다. 그러나 당업자는 또한 상기 특징을 개별적으로 고려할 것이고, 적절한 추가 조합을 형성하기 위해 이들을 결합할 것이다. 특히, 상기 특징은 각각의 경우에 개별적으로 그리고 본 발명에 따른 방법 및/또는 본 발명에 따른 처리 장치와 임의의 원하는 적절한 조합으로 조합될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따른 처리 장치의 일 예시적인 실시예를 평면도,
도 2는 도 1의 단면 A-A를 따른 처리 장치의 단면,
도 3은 처리 장치의 공급 디바이스의 평면도,
도 4는 도 3의 공급 디바이스의 측면도,
도 5는 도 4의 단면 B-B를 따른 공급 디바이스를 통한 단면(세로 단면),
도 6은 도 4의 단면 C-C를 따른 공급 디바이스를 통한 단면(단면), 그리고
도 7은 도 5의 단면 예시의 확대된 상세도(상세한 세로 단면)를 도시한다.
도 1은 물체(2)의 단면 처리를 위한 본 발명에 따른 처리 장치(1)의 하나의 예시적인 실시예를 위에서 본 것이다.
처리될 물체(2)(도 2 참조)는 예를 들어 기판, 특히 태양 전지 및/또는 반도체 산업을 위한 웨이퍼일 수 있으며, 물체(2)는 명확성을 위해 도 1에 도시되지 않았다.
처리 장치(1)는 예를 들어 에칭 용액과 같은 처리 용액(4)을 수용하기 위한 수조(3)를 포함한다(도 2 참조). 또한, 처리 장치(1)는 처리될 물체(2)가 수조(3)를 통해 수평 운반 방향(6)을 따라 운반될 수 있는 운반 장치(5)를 포함한다.
또한, 처리 장치(1)는 운반 방향(6)을 따라 나란히 있는 복수의 트랙(7)에서 운반 장치(5)에 의해 처리될 물체(2)를 운반하도록 설정된다. 도 1에서, 점선은 각각의 트랙(7)의 측면 에지를 식별한다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 운반 장치(5)는 물체(2)의 운반을 위해 운반 방향(6)으로 서로 앞뒤로 배치된 복수의 운반 롤러(8)를 포함한다. 운반 롤러(8)는 운반 방향(6)에 대해 수직으로 배향되며, 바람직하게는 서로에 대해 등거리로 배치된다.
또한, 처리 장치(1)는 복수의 공급 디바이스(9)를 포함하고, 이에 의해서 처리 용액(4)이 수조(3)에 유입될 수 있다. 공급 디바이스(9)는 운반 롤러(8) 아래에 배치된다. 또한, 공급 디바이스(9)는 바람직하게는 같은 레벨에 배치되고, 서로 평행하며 서로에 대해 등거리로 배치된다. 각각의 경우 처리 장치(1)는 각 트랙(7)에 대한 전용 공급 디바이스(9)를 갖는다. 본 예시적인 실시예에서, 처리 장치(1)는 서로 나란히 있는 5개의 트랙(7)의 운반 장치(5)에 의해서 처리될 물체(2)를 운반하도록 설정되기 때문에, 처리 장치(1)는 상응하게 5개의 공급 디바이스(9)를 갖는다.
각각의 공급 디바이스(9)는 각 공급 디바이스(9)의 전체 길이 L에 걸쳐 연장하고(도 3 내지 5 참조), 운반 방향(6)에 대해 가로 방향으로 배향되는 직선 범위(10)를 갖는다. 또한, 각각의 공급 디바이스(9)는 외부 튜브(11) 및 외부 튜브(11)에 배치된 내부 튜브(12)를 갖는 튜브-인-튜브 시스템으로 구성된다(도 5 내지 7 참조).
각각의 공급 디바이스(9)의 외부 튜브(11)는 처리 용액(4)을 위쪽으로 분사하기 위한 복수의 위쪽으로 배향된 배출구(13)를 갖는다(특히, 도 3, 4, 6 및 7 참조). 배출구(13)는 운반 방향(6)과 관련하여 운반 롤러(8)의 위치에 각각의 경우에 배치되고, 각각의 외부 튜브(11)는 각각의 운반 롤러(8)의 경우, 서로 나란히 배치된 복수의 상향 배향된 배출구(13)를 갖는다. 운반 롤러(8)가 공급 디바이스(9) 위에 배치되기 때문에, 각각의 외부 튜브(11)의 배출구(13)는 도 1에서 운반 롤러(8)에 의해 숨겨지며 따라서 보이지 않는다. 각각의 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12)는 연관된 외부 튜브(11) 내로 처리 용액(4)을 유입하기 위한 복수의 하향 배출구(14)를 갖는다(도 7 참조).
또한, 처리 장치(1)는 각각의 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12) 내로 처리 용액(4)을 유입하기 위한 공급 디바이스(15)를 포함한다. 공급 디바이스(15)는 공급 디바이스(9)(보다 정확하게는, 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12))가 각각의 경우에 커넥터 유닛(17)에 의해 연결되는 공급 라인(16)을 포함한다(도 2 참조).
또한, 처리 장치(1)는 공급 디바이스(9)로부터 기포 및/또는 기포가 풍부한 처리 용액을 제거하기 위한 탈기 장치(18)를 포함한다. 탈기 장치(18)는 공급 디바이스(9)(보다 정확하게는 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12))가 각각의 경우에 커넥터 유닛(20)에 의해 연결되는 배출 라인(19)을 구비한다(도 2 참조).
도 2는 도 1의 단면 A-A를 따른 처리 장치(1)의 단면을 도시한다.
도 2로부터 운반 장치(5)의 운반 롤러(8)가 동일한 레벨에 배치되어 있음을 알 수 있다. 본 예시적인 실시예에서, 운반 롤러(8)는 그들의 최상점이 각각의 경우에 수조(3)의 수조 에지(21)의 레벨에 배치되는 방식으로 배치된다. 즉, 물체(2)가 운반 장치(5)에 의해 운반되는 운반 평면(22)은 수조 에지(21)의 높이에 위치한다. 이것은 운반 롤러(8) 상에서 운반되는 물체(2)가 수조(3)를 수조 에지(21)까지 채우는 처리 용액(4)과 자신의 하향 포인팅 표면(23)만이 접촉하게 되는 상황을 획득한다.
처리 용액(4)에 의한 물체(2)의 처리는 수조(3)를 통해 물체(2)를 운반하는 동안 발생한다. 처리의 경우, 물체(2)는 자신의 하향 포인팅 표면(23) 상에서 처리 용액(4)과 접촉하게 된다.
처리 용액(4)은 공급 디바이스(15)의 공급 라인(16)을 통해 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12) 내로 유입된다. 처리 용액(4)은 자신의 하향 배출구(14)를 통해 각각의 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12)로부터 연관된 외부 튜브(11) 내로 유입된다. 처리 용액(4)은 처리 용액 제트(24)의 구성을 갖는 상향 배출구(13)를 통해 각각의 공급 디바이스(9)의 외부 튜브(11)로부터 위쪽으로 분사되며, 그 중 일부는 도 2에 예시로서 개략적으로 도시된다.
처리 용액 제트(24)는 이미 수조(3)에 담긴 처리 용액(4) 내에 형성되어 처리될 물체(2)과 접촉하게 된다. 수조(3)에 이미 담긴 처리 용액(4)을 통과하는 동안, 처리 용액 제트(24)는 원추형으로 넓어진다.
전술된 바와 같이, 각각의 공급 디바이스(9)는 운반 방향(6)에 대해 비스듬하게 배향된다. 각 공급 디바이스(9)가 운반 방향(6)에 대해 놓여있는 각도 α에 대해, 적어도 대략적으로 α = arcsin((B―2R)/L)이며, L은 각 공급 디바이스(9)의 길이, B는 처리될 물체(2)의 폭, R은 처리 용액 제트(24)의 반지름이다. 특히, 운반 방향(6)에 대한 이러한 유형의 공급 디바이스(9)의 방향은 수조(3)를 통해 물체(2)를 운반하는 동안 각 지점의 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)이 수조(3)가 가득찬 후 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)의 각 지점이 동일하게 장시간 동안 처리 용액 제트(24)로 처리되는 방식으로 처리 용액 제트(24)와 접촉하게 되는 상황을 달성할 수 있다.
공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12)로 공급되는 처리 용액(4)에 포함된 기포는 각각의 내부 튜브(12)의 상부에서 수집된다. 기포가 풍부한 처리 용액 또는 어쩌면 수집된 가스만이 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12)에 연결된 탈기 장치(18)의 배출 라인(19)을 통해서 배출될 수 있다. 기포가 적거나 기포가 없는 처리 용액(4)만이 각각의 내부 튜브(12)의 하향 배출구(14)를 통해서 연관된 외부 튜브(11)로 나가며, 그 결과 기포가 적거나 기포가 없는 처리 용액(4)만이 상기 외부 튜브(11)로부터 위쪽으로 분사된다. 이러한 방식으로, 수조(3)에 위치된 처리 용액(4)으로의 기포의 유입이 방지되거나 적어도 감소된다.
도 3은 처리 장치(1)의 공급 디바이스(9) 중 하나의 평면도를 예시적으로 도시한다. 처리 장치(1)의 공급 디바이스(9)가 서로에 대해 구조적으로 동일한 구성이므로, 아래의 설명도 또한 처리 장치(1)의 다른 공급 디바이스(9)에 유사하게 적용된다.
도 3에서, 도시된 공급 디바이스(9)의 상향 배출구(13), 보다 정확하게는 그의 외부 튜브(11)(도 5 참조)를 볼 수 있다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 공급 디바이스(9)의 상향 배출구(13)는 실질적으로 공급 디바이스(9)의 전체 길이(L)에 걸쳐 공급 디바이스(9)의 세로 범위 방향(25)으로 분포된다.
또한, 도 3은 처리 장치(1)의 공급 디바이스(9)가 탈기 장치(18)의 배출 라인(19) 및 공급 디바이스(15)의 공급 라인(16)에 각각 연결된 2개의 커넥터 유닛(17, 20)을 도시한다. 공급 디바이스(9)가 탈기 장치(18)의 배출 라인(19)에 연결되는 커넥터 유닛(20)은 도 3에서 공급 디바이스(9)의 우측 단부에 배치되는 반면, 공급 디바이스(9)가 공급 디바이스(15)의 공급 라인(16)에 연결되는 커넥터 유닛(17)은 공급 디바이스(9)의 좌측 단부에 배치된다.
도 4는 도 3의 공급 디바이스(9)의 측면도를 도시한다. 또한, 도 4는 또한 2 개의 상기 커넥터 유닛(17, 20)을 도시한다.
또한, 도 5 내지 7의 단면도와 관련된 2개의 단면 평면(단면 B-B 및 C-C)이도 4에 예시되어있다.
도 5는 도 3의 공급 디바이스(9) 및 단면 B-B를 따라 상기 공급 디바이스(9) 상에 배치되는 커넥터 유닛(17, 20)을 통한 단면을 도시된다.
도 5에서, 공급 디바이스(9)의 외부 튜브(11)(이미 도 3 및 4에서 볼 수 있음)를 제외하고, 그의 내부 튜브(12)도 볼 수 있다.
도 6은 단면 C-C를 따라 도 3의 공급 디바이스(9)를 통한 단면을 도시한다.
도 6은 공급 디바이스(9)의 외부 튜브(11) 및 내부 튜브(12)를 단면으로 도시한다. 외부 튜브(11)의 상향 배출구(13) 중 하나는 1시 위치에서 볼 수 있다. 또한, 내부 튜브(12)와 외부 튜브(11) 사이에 배치되고 공급 디바이스(9)의 2개의 튜브(11, 12)를 서로 사전정의된 간격으로 유지하는 스페이서 요소(26)를 도 6에서 볼 수 있다.
도 7은 도 5의 단면 모습의 확대된 세부사항을 도시한다.
도 7은 공급 디바이스(9)의 내부 튜브(12)의 일부 및 외부 튜브(11)의 일부를 도시하며, 내부 튜브(12)의 하향 배향된 복수의 배출구(14) 및 외부 튜브(11)의 상향 배향된 배출구(13)의 일부를 볼 수 있다.
내부 튜브(12)의 하향 배출구(14)를 통해, 처리 용액(4)은 기포가 분리되어 외부 튜브(11)로, 보다 정확하게는 내부 튜브(12)와 외부 튜브(11) 사이의 갭으로 유입된다. 기포는 내부 튜브(11)의 상부에 수집된다. 따라서, 기포가 적거나 기포가 없는 처리 용액(4)은 상향 배출구(13)로 통과한다.
본 발명은 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 상세하게 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 개시된 예로 제한되거나 이에 의해 한정되지 않는다. 본 발명의 기초를 형성하는 개념에서 벗어나지 않고 당업자에 의해 상기 예시적인 실시예로부터 다른 변형이 유도될 수 있다.
1 처리 장치
2 물체
3 수조
4 처리 용액
5 운반 장치
6 운반 방향
7 트랙
8 운반 롤러
9 공급 디바이스
10 직선 범위
11 외부 튜브
12 내부 튜브
13 상향 배출구
14 하향 배출구
15 공급 디바이스
16 공급 라인
17 커넥터 유닛
18 탈기 장치
19 배출 라인
20 커넥터 유닛
21 수조 에지
22 운반 평면
23 하향 포인팅 표면
24 처리 용액 제트
25 세로 범위 방향
26 스페이서 요소
L 길이

Claims (15)

  1. 물체(2)를 처리하기 위한 방법으로서,
    - 처리될 물체(2)가 운반 장치(5)에 의해 수조(basin)(3)를 통해서 운반되고;
    - 처리 용액(4)이 상향 배출구(13)가 제공된 적어도 하나의 공급 디바이스(9)를 통해서 상기 수조(3) 내로 유입되고, 상기 처리 용액(4)은 여기에서 처리 용액 제트(24)의 구성을 갖는 상향 배출구(13)에 의해 분사되고;
    - 상기 물체(2)는 상향 배출구(13) 위의 수조(3)를 통해서 운반되며;
    - 수조(3)를 통해서 물체(2)를 운반하는 동안, 상기 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)이 상기 처리 용액 제트(24)와 접촉하게 되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리는, 상기 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)이 처리 용액(4)으로 처리되는 단면 처리(single-sided treatment)인 것으로 특징지어지는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    수조(3)를 통해서 물체(2)를 운반하는 동안, 상기 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)의 각 지점은 수조(3)가 가득찬 후에 상기 물체(2)의 하향 포인팅 표면(23)의 각 지점이 동일하게 긴 시간 동안 처리 용액 제트(24)로 처리되는 방식으로 상기 처리 용액 제트(24)와 접촉하게 되는 것으로 특징지어지는, 방법
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용액 제트(24)는 이미 수조(3)에 담긴 처리 용액(4) 내에 구성되는 것으로 특징지어지는, 방법
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 외부 튜브(11) 및 상기 외부 튜브(11) 내에 배치된 내부 튜브(12)를 갖는 튜브-인-튜브(tube-in-tube) 시스템으로 구성되고, 상기 처리 용액(4)은 내부 튜브(12)의 하향 배출구(14)를 통해서 외부 튜브(11) 내로 유입되며, 상기 처리 용액 제트(24)는 외부 튜브(11)로부터 위쪽을 향해서 수조(3) 내로 분사되는 것으로 특징지어지는, 방법
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 장치(1)로서,
    - 처리 용액(4)이 배치될 수 있는 수조(3);
    - 처리될 물체(2)를 수조(3)를 통해서 운반 방향(6)으로 운반할 수 있는 운반 장치(5);
    - 상기 수조(3) 내에 배치되에 처리 용액(4)이 수조(3) 내에 유입될 수 있게 하는 적어도 하나의 공급 디바이스(9)를 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 상기 처리 용액(4)을 위쪽으로 분사시키기 위한 상향 배출구(13)를 갖는, 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)가 운반 방향(6)에 대해 평행하지 않은 방식으로 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 수조(3)에서 연장한 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    적어도 부분적으로, 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 운반 방향(6)에 대해 비스듬하게 배향되는 직선 범위(10)를 갖는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 직선 범위(10)는 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)의 전체 길이(L)에 걸쳐 연장하고, 원추형으로 넓어지는 처리 용액 제트(24)는 적어도 하나의 공급 디바이스(9)의 상향 배출구(13)에 의해 구성될 수 있고, 상기 직선 범위(10)는 운반 방향(6)에 대해 각도 α로 배향되고, 각도 α에 있어서 적어도 대략 α= arcsin((B―2R)/L)이며, L은 적어도 하나의 공급 디바이스(9)의 길이, B는 처리될 물체(2)의 폭, 그리고 R은 운반 장치(5)의 운반 평면(22)의 레벨에서 상기 처리 용액 제트(24)의 반지름인 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 적어도 하나의 공급 디바이스(9)의 세로 범위 방향(25)으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 상향 배출구(13)를 갖는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 외부 튜브(11) 및 상기 외부 튜브(11) 내에 배치된 내부 튜브(12)를 갖는 튜브-인-튜브 시스템으로 구성되고, 상기 외부 튜브(11)는 처리 용액(4)을 위쪽으로 분사하기 위한 상향 배출구(13)를 구비하며, 상기 내부 튜브(12)는 처리 용액(4)이 외부 튜브(12) 내로 유입될 수 있게 하는 하향 배출구(14)를 구비하는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 디바이스는 처리 용액(4)을 위쪽으로 분사하기 위해 운반 방향(6)에 대해 비스듬하게 또는 수직으로 서로 나란히 배치된 복수의 상향 배출구(13)를 갖는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  13. 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운반 장치(5)는 운반 방향(6)으로 서로 앞뒤로 배치된 복수의 운반 롤러(8)를 구비하고, 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 상기 운반 롤러(8) 아래에 배치되며, 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)의 상향 배출구(13)는 운반 방향(6)에 대해 상기 운반 롤러(8)의 위치에 배치되는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  14. 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)로부터 기포 및/또는 기포가 풍부한 처리 용액(4)을 제거하기 위한 탈기 장치(18)에 의해 특징지어지며, 상기 탈기 장치(18)는 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)에 연결된 배출 라인(19)을 갖는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
  15. 제 6 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 장치(1)는 운반 방향(6)을 따라 서로 나란히 있는 복수의 트랙(7)에서 처리될 물체(2)를 운반하도록 설정되고, 상기 적어도 하나의 공급 디바이스(9)는 복수의 (특히, 구조적으로 동일한) 공급 디바이스(9) 중 하나이며, 상기 처리 장치(1)는 각각의 경우에 각 트랙(7)에 대한 전용 공급 디바이스(9)를 갖는 것으로 특징지어지는, 처리 장치.
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