JP2010064068A - 気液分離装置及びこれを含む基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】気液分離装置及びこれを含む基板処理装置を提供すること。
【解決手段】気液分離装置は、分離箱、フィルター部、排気管、及び排水管を含む。分離箱は、上部に気液の流入される流入口が形成される。フィルター部は、分離箱の内部で流入口の下部に配置され、流入された気液から液体成分をフィルタリングする。排気管は、閉められた上部がフィルター部と向い合って分離箱の下部に連結され、側面にフィルター部を通過した気液の気体成分を排気させるための少なくとも一つの排気口が形成される。排水管は、排気管と隣接した分離箱の下部に連結され、フィルター部でフィルタリングされた気液の液体成分を排水させる。よって、設置空間を最小化し、かつ気液から液体成分と気体成分とを簡単に分離することができる。
【選択図】図２
【解決手段】気液分離装置は、分離箱、フィルター部、排気管、及び排水管を含む。分離箱は、上部に気液の流入される流入口が形成される。フィルター部は、分離箱の内部で流入口の下部に配置され、流入された気液から液体成分をフィルタリングする。排気管は、閉められた上部がフィルター部と向い合って分離箱の下部に連結され、側面にフィルター部を通過した気液の気体成分を排気させるための少なくとも一つの排気口が形成される。排水管は、排気管と隣接した分離箱の下部に連結され、フィルター部でフィルタリングされた気液の液体成分を排水させる。よって、設置空間を最小化し、かつ気液から液体成分と気体成分とを簡単に分離することができる。
【選択図】図２
Description
本発明は、気液分離装置及びこれを含む基板処理装置に関し、より詳細には、基板を処理するための処理液とガスとの混合された気液を排出させる時、前記気液から前記処理液と前記ガスとを分離させることができる分離装置及びこの分離装置を含んで前記基板を処理する処理装置に関する。
一般的に、平板表示装置は、液晶を用いる液晶表示装置(ＬＣＤ)、プラズマを用いるプラズマ表示装置(ＰＤＰ)、有機発光素子を用いる有機発光表示装置(ＯＬＥＤ)等が挙げられる。
このような前記平板表示装置は、実質的に画像を表示する表示パネルを含む。前記表示パネルは、ガラス材質の基板に基づいて製造される。
具体的に、前記表示パネルは、前記基板を対象とする蒸着工程、エッチング工程、フォトリソグラフィ工程、洗浄工程、検査工程などを行って製造される。
具体的に、前記表示パネルは、前記基板を対象とする蒸着工程、エッチング工程、フォトリソグラフィ工程、洗浄工程、検査工程などを行って製造される。
前記のような工程のうち、エッチング工程及び洗浄工程は、工程チャンバー内に前記基板を配置させた後、前記工程チャンバーに前記エッチング工程または前記洗浄工程のための処理液を処理液噴射部を通じて、前記基板に噴射することによって進行される。
この際、前記処理液噴射部の上部には、前記処理液を前記基板に誘導するために前記基板にガスを噴射するガス噴射部が配置される。この場合、前記工程チャンバーの内部には、前記処理液と前記ガスとの混合された噴霧形態の気液が存在するようになる。
これによって、噴霧形態の前記気液は、前記工程チャンバーで浮遊して他の前記基板を汚染させるおそれがあるため、前記工程チャンバーには外部の真空ポンプから真空圧が伝達される流入管が連結され、前記気液を前記真空圧を通じて外部に吸入させる。
しかし、前記気液がそのまま前記真空ポンプに流入される場合、前記気液のうち、前記処理液によって前記真空ポンプが破損するおそれがある。
そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、気液から処理液とガスとを簡単に分離することが可能な、新規かつ改良された気液分離装置を提供することにある。
前述した本発明の目的を達成するために、一特徴による気液分離装置は、分離箱、フィルター部、排気管、及び排水管を含む。前記分離箱は、上部に気液の流入される流入口が形成される。前記フィルター部は、前記分離箱の内部で前記流入口の下部に配置され、前記流入された気液から液体成分をフィルタリングする。前記排気管は、閉められた上部が前記フィルター部と向い合って前記分離箱の下部に連結され、側面に前記フィルター部を通過した前記気液の気体成分を排気させるための少なくとも一つの排気口が形成される。前記排水管は、前記排気管と隣接した前記分離箱の下部に連結され、前記フィルター部でフィルタリングされた前記気液の液体成分を排水させる。
ここで、前記排気口は、前記分離箱の下部の底面より高く位置することができる。
前記フィルター部は、前記分離箱の内部に隔壁構造に配置されて第１ホールの形成された第１多孔板と、前記分離箱の内部で前記第１多孔板の下部に隔壁構造に配置され、前記第１ホールより小さい直径を有する第２ホールの形成された第２多孔板と、を含む。
前記フィルター部は、前記分離箱の内部に隔壁構造に配置されて第１ホールの形成された第１多孔板と、前記分離箱の内部で前記第１多孔板の下部に隔壁構造に配置され、前記第１ホールより小さい直径を有する第２ホールの形成された第２多孔板と、を含む。
これによって、前記第１ホールと前記第２ホールは、それぞれ全体面積が前記流入口の面積に対して１：１．１〜１：１．５及び１：１〜１：１．２の比率を有するように形成されることが可能である。
また、前記第１ホールは、前記流入口の直径に対して１：０．１〜１：０．３の直径を有し、前記第２ホールは、前記第１ホールの直径に対して１：０．７〜１：０．９の直径を有することができる。
また、前記フィルター部は、前記第１及び第２多孔板の間に繊維糸からなる少なくとも一枚のフィルターシートを更に含むことができる。
一方、前記分離箱は、前記第１及び第２多孔板と前記フィルターシートとの挿入及び分離が可能であるように第１側部に開口部が形成されることが可能である。
一方、前記分離箱は、前記第１及び第２多孔板と前記フィルターシートとの挿入及び分離が可能であるように第１側部に開口部が形成されることが可能である。
これに、前記気液分離装置は、前記開口部をカバーするカバー部と、前記カバー部と前記分離箱との間をシーリングするシーリング部と、を更に含むことができる。
また、前記分離箱は、前記開口部の内側に前記第１及び第２多孔板それぞれの挿入方向に長く形成され、前記第１及び第２多孔板それぞれの挿入をガイドする第１及び第２ガイド溝を有することができる。
また、前記分離箱は、前記開口部の内側に前記第１及び第２多孔板それぞれの挿入方向に長く形成され、前記第１及び第２多孔板それぞれの挿入をガイドする第１及び第２ガイド溝を有することができる。
ここで、前記第１及び第２ガイド溝のそれぞれの幅は、挿入の行われる前記第１及び第２多孔板のそれぞれの厚さよりそれぞれ１〜３ｍｍ広いこともある。
一方、前記分離箱は、下部の底面に周囲より低く形成された段差部を有し、前記排水管は、前記段差部に連結されることが可能である。
一方、前記分離箱は、下部の底面に周囲より低く形成された段差部を有し、前記排水管は、前記段差部に連結されることが可能である。
これとは違って、前記分離箱は、下部の底面が前記第２側部に傾くように形成され、前記排水管は、前記底面の前記第２側部と接する部位に連結されることが可能である。
また、前記排気管は、円周方向に排気口を含み、前記排気口の間の間隔は、前記排気管の円周に対して１：０．０７〜１：０．１を有するように複数が形成されることが可能である。
また、前記排気管は、円周方向に排気口を含み、前記排気口の間の間隔は、前記排気管の円周に対して１：０．０７〜１：０．１を有するように複数が形成されることが可能である。
前述した本発明の他の目的を達成するために、一特徴による基板処理装置は、工程チャンバー、処理液噴射部、ガス噴射部、及び気液分離部を含む。前記工程チャンバーは、基板を処理するための空間を提供する。前記処理液噴射部は、前記工程チャンバーの内部で前記基板の上部に配置され、外部から供給される処理液を前記基板に噴射する。前記ガス噴射部は、前記処理液噴射部の上部に配置され、前記工程チャンバーに全体的にガスを噴射する。前記気液分離部は、前記工程チャンバーと隣接するように配置され、前記工程チャンバーの上部と流入管を通じて連結され、前記工程チャンバーの内部から前記処理液と前記ガスとの混合された気液が流入され、前記流入された気液から前記処理液と前記ガスとを分離させる。
これに、前記気液分離部は、上部に前記流入管が連結され、前記気液の流入される分離箱、前記分離箱の内部で前記流入管の下部に配置されて前記流入された気液から前記処理液をフィルタリングするフィルター部、閉められた上部が前記フィルター部と向い合って前記分離箱の下部に連結され、側面に前記気液のうち、前記フィルター部を通過した前記ガスを排気させるための少なくとも一つの排気口が形成された排気管、及び前記排気管と隣接した前記分離箱の下部に連結され、前記フィルター部でフィルタリングされた処理液を排水させる第１排水管、を含む。
一方、前記基板処理装置は、前記排気管の前記分離箱と反対側に連結され、前記分離箱を通じて前記流入管に真空圧を提供する真空ポンプを更に含むことができる。
また、前記基板処理装置は、前記工程チャンバーの下部に連結され、前記基板を処理して前記工程チャンバーの下部に誘導される処理液を排水させる第２排水管を更に含む。この場合、前記第１排水管は、前記第２排水管に連結されて前記フィルタリングされた処理液を前記第２排水管に排水させることができる。
また、前記基板処理装置は、前記工程チャンバーの下部に連結され、前記基板を処理して前記工程チャンバーの下部に誘導される処理液を排水させる第２排水管を更に含む。この場合、前記第１排水管は、前記第２排水管に連結されて前記フィルタリングされた処理液を前記第２排水管に排水させることができる。
このような気液分離装置及びこれを含む基板処理装置によると、工程チャンバーと真空ポンプとの間に気液から液体成分の処理液を分離できる前記気液分離装置を配置することによって、前記気液のうち、処理液によって前記真空ポンプが破損することを防止することができる。
また、前記気液分離装置のフィルター部の第１及び第２多孔板とフィルターシートの上下配置を通じて、前記気液の流れを下部方向にほぼ維持させながら前記気液から前記処理液を分離させた後、排気管の側面に形成された排気口を通じて、前記気液の気体成分のガスを排気させることによって、前記分離箱のサイズが大きくなることを防止することができる。即ち、前記気液分離装置の設置空間を最小化することによって、周囲の他の装置の設置を容易にすることができる。
また、前記気液分離装置で長時間の使用時、交替が要求される前記フィルター部のフィルターシートを前記分離箱の開口部を通じて簡単に挿入及び分離させることによって、前記フィルターシートの交替を簡単に行うことができる。即ち、前記フィルターシートの維持保守の作業を容易に行うことができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例による気液分離装置及びこれを含む基板処理装置について詳細に説明する。本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができること、特定の実施形態を図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、乃至代替物を含むことを理解すべきである。各図面を説明しながら類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して示した。
本出願で用いる用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しない。単数の表現は、文脈上、明白に相違が示されない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたもの等の存在または付加の可能性を予め排除しないことを理解しなければならない。
なお、異なるものとして定義しない限り、技術的であるか科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞典に定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有することと解釈すべきであり、本出願で明白に定義されない限り、異常的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。
図１は、本発明の一実施例による気液分離装置を一部分解して概略的に示した図であり、図２は、図１に示した気液分離装置を結合して上下方向に切断した断面を示した図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による気液分離装置１００は、分離箱１１０、フィルター部１２０、排気管１３０、及び排水管１４０を含む。
前記分離箱１１０は、上部に液体成分(Ｌ)と機体成分(Ｇ)との混合された気液(ＧＬ)が流入される流入口１１１が形成される。前記流入口１１１には、外部から前記気液(ＧＬ)が実質的に流入される流入管１５０が連結される。前記流入管１５０には、外部から前記分離箱１１０を通じて真空圧が提供される。
前記分離箱１１０は、上部に液体成分(Ｌ)と機体成分(Ｇ)との混合された気液(ＧＬ)が流入される流入口１１１が形成される。前記流入口１１１には、外部から前記気液(ＧＬ)が実質的に流入される流入管１５０が連結される。前記流入管１５０には、外部から前記分離箱１１０を通じて真空圧が提供される。
前記フィルター部１２０は、前記分離箱１１０の内部で前記流入口１１１と隣接するように下部に配置される。前記フィルター部１２０には、前記気液(ＧＬ)が前記流入口１１１から流入される方向のまま流入され、前記気液(ＧＬ)のうち、前記液体成分(Ｌ)をフィルタリングする。
具体的に、前記気液(ＧＬ)は、前記フィルター部１２０を通過しながら前記機体成分(Ｇ)は、前記フィルター部１２０をそのまま通過して前記フィルター部１２０と隣接した下部に浮遊するようになり、前記液体成分(Ｌ)は、フィルタリングされて前記分離箱１１０の下部の底面１１５に落ちるようになる。これは、前記液体成分(Ｌ)が前記機体成分(Ｇ)に比べて相対的に非常に大きい密度を有しているためである。
前記フィルター部１２０は、第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４を含む。前記第１多孔板１２２は、前記分離箱１１０の内部に隔壁構造に配置される。また、前記第２多孔板１２４は、前記分離箱１１０の内部で前記第１多孔板１２２の下部に隔壁構造に配置される。即ち、前記流入口１１１から流入された前記気液(ＧＬ)は、必ず前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４を通過するようになる。
前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４のそれぞれには、前記流入口１１１から流入された前記気液(ＧＬ)をフィルタリングするために第１ホール１２３と第２ホール１２５が形成される。これによって、前記気液(ＧＬ)は、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４のうち、前記第１ホール１２３と前記第２ホール１２５が形成されない部位にあたり、相対的に密度の高い前記液体成分(Ｌ)が前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４のそれぞれから集められ、前記第１ホール１２３と前記第２ホール１２５を通じて前記分離箱１１０の下部の底面１１５に落ちるようになる。
以下、前記フィルター部１２０については図３を追加的に参照してより詳細に説明する。
図３は、図２に示した気液分離装置のフィルター部を示した図である。
図３は、図２に示した気液分離装置のフィルター部を示した図である。
図３を追加的に参照すると、前記第１ホール１２３は、全体面積が前記流入口１１１の面積に対して約１：１．１より未満の場合には、前記真空圧を急激に低下させて前記流入管１５０から前記気液(ＧＬ)が円滑に流入されないため望ましくなく、約１：１．５を超過する場合には、前記気液(ＧＬ)から前記液体成分(Ｌ)の集合が円滑に行わないため望ましくない。
従って、前記第１ホール１２３は、全体面積が前記流入口１１１の面積に対して約１：１．１〜１：１．５の比率を有するように形成されることが望ましい。なお、前記第１ホール１２３はね全体面積が前記流入口１１１の面積に対して約１：１．１〜１：１．３の比率を有するように形成することが更に望ましい。
また、前記第１ホール１２３は、直径(Ｄ１)が前記流入口１１１の直径に対して約１：０．１より未満の場合には、前記気液(ＧＬ)を流れを期待以上に阻止して前記真空圧を急激に低下させるため望ましくなく、約１：０．３を超過する場合には、前記液体成分(Ｌ)の集合が円滑でないため望ましくない。
従って、前記第１ホール１２３の直径(Ｄ１)は、前記流入口１１１の直径に対して約１：０．１〜１：０．３の比率を有することが望ましい。一例で、前記流入口１１１の直径が約２００ｍｍの場合、前記第１ホール１２３の直径(Ｄ２)は約３０ｍｍであってもよい。
これに対し、前記第２ホール１２５は、前記第１ホール１２３より相対的に小さい直径(Ｄ２)を有する。これは、前記第１ホール１２３を通過した前記気液(ＧＬ)が前記第２ホール１２５をそのまま通過することを防止して、前記第２多孔板１２４においても前記液体成分(Ｌ)が集合されるようにするためである。
具体的に、前記第２ホール１２５の直径(Ｄ２)は、前記第１ホール１２３の直径(Ｄ１)に対して約１：０．７〜１：０．９の比率を有することが望ましい。一例で、前記第２ホール１２５の直径(Ｄ２)は、前記第１ホール１２３の直径(Ｄ１)が約３０ｍｍの場合、約２５ｍｍであることが可能である。
これとは違って、前記第１ホール１２３と前記第２ホール１２５は交互に構成して前記第１ホール１２３を通過した前記気液(ＧＬ)が前記第２ホール１２５の直径(Ｄ２)に関係なく前記第２多孔板１２４に前記液体成分(Ｌ)が集合されるようにすることができる。
また、前記第２多孔板１２４が前記第１多孔板１２２のように前記分離箱１１０の内部で隔壁構造からなって同じ面積を有していることにより、前記第２ホール１２５は、全体面積が前記流入口１１１の面積に対して前記第１ホール１２３より狭い約１：１〜１：１．２の比率を有するように形成されることが望ましい。なお、前記第２ホール１２５は、全体面積が前記流入口１１１の面積とほぼ同一に形成されることが更に望ましい。
一方、前記フィルター部１２０は、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４の間に繊維糸からなる少なくとも一枚のフィルターシート１２６を更に含む。前記フィルターシート１２６は、通常に不織布に類似な構造であって、繊維糸の交差によって、内部に微細な気孔が複数形成される。ここで、前記フィルターシート１２６は、一例で、ＰＰ(ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ)糸からなることが可能である。
前記フィルターシート１２６は、一般的に一枚ではそれの効果を得にくいため、複数枚が用いられる。例えば、前記フィルターシート１２６は、約８〜１２枚を積み重ねて用いることができる。このような前記フィルターシート１２６は、それぞれが有する材質の特性上、所定の弾性を有する。即ち、前記フィルターシート１２６は、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４の間で加圧された状態で配置される。
これによって、前記フィルターシート１２６は、微細な気孔を通じて前記気液(ＧＬ)から相対的に密度の高い前記液体成分(Ｌ)を集合して、前記分離箱１１０の下部の底面１１５に落とすか、或いは前記液体成分(Ｌ)をそのまま集めておいて通過できないようにする。
このような前記フィルターシート１２６は、長時間用いる場合、微細な気孔に前記液体成分(Ｌ)が飽和状態となってそれの機能を完全に果たすことができないため、交替の必要があるようになる。
このため、前記分離箱１１０は、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４のように前記フィルターシート１２６の挿入及び分離が可能であるように第１側部１１７に開口部１１２が形成される。
以下、前記フィルターシート１２６の交替方式について図４及び図５を追加的に参照してより詳細に説明する。
図４は、フィルター部の装着された分離箱を図１のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図であり、図５は、フィルター部の装着された分離箱を図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図４は、フィルター部の装着された分離箱を図１のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図であり、図５は、フィルター部の装着された分離箱を図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図４及び図５を追加的に参照すると、前記分離箱１１０は、前記開口部１１２の内側に前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４それぞれの挿入方向に長く形成されて、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４それぞれの挿入をガイドする第１ガイド溝１１３及び第２ガイド溝１１４が形成される。
これによって、前記フィルターシート１２６を交替する場合、まず前記フィルターシート１２６を加圧している前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４を前記フィルターシート１２６と一緒に前記第１ガイド溝１１３及び第２ガイド溝１１４に沿って前記開口部１１２を通じて外部に分離させる。
その後、新しい前記フィルターシート１２６を前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４の間に交替した後、再び前記第１ガイド溝１１３及び第２ガイド溝１１４に沿って前記分離箱１１０の内部に挿入させることによって、交替作業を完了する。
この際、前記第１ガイド溝１１３及び第２ガイド溝１１４のそれぞれの幅は、挿入の行われる前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４それぞれの厚さよりそれぞれ約１〜３ｍｍ広く形成する。
これは、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４が前記第１ガイド溝１１３及び第２ガイド溝１１４で上下方向に所定流動するようにして前記フィルターシート１２６をより強く加圧して、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４を前記分離箱１１０から分離させる期間、前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４の間から落ちることを最大限に防止するためである。
このように、前記フィルターシート１２６を交替する場合、これらを加圧している前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４を前記第１ガイド溝１１３及び第２ガイド溝１１４に沿って前記分離箱１１０の内部から分離するか、或いは内部に挿入することによって、交替作業を簡単に行うことができる。即ち、前記フィルターシート１２６の維持保守の作業を容易に行うことができる。
この場合、前記気液分離装置１００は、前記フィルターシート１２６のように前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４を前記開口部１１２を通じて前記分離箱１１０の内部に挿入させた後、前記開口部１１２をカバーするためのカバー部１６０、及び前記分離箱１１０と前記カバー部１６０との間に配置され、前記分離箱１１０の内部を外部からシーリングするためのシーリング部１７０を更に含むことができる。
ここで、前記カバー部１６０は、前記開口部１１２に対応するサイズの板構造からなり、前記シーリング部１７０を挟んで前記分離箱１１０にボルト結合されることが可能である。
また、前記シーリング部１７０は、一例で、価格に比べてシーリング効果の優秀なコムリンで構成することができる。これとは違って、前記シーリング部１７０は、前記気液(ＧＬ)の液体成分(Ｌ)が強酸性物質を含むなら、耐酸化性がの優秀なシリコン(ｓｉｌｉｃｏｎ)またはバイトン(ｖｉｔｏｎ)材質のリングからなることが可能である。
前記排気管１３０は、第１端部１３２が前記フィルター部１２０の第２多孔板１２４と向い合って前記分離箱１１０の下部を貫いて、前記分離箱１１０の外部に延長される。前記第１端部１３２は、別途の遮断部材１３４を通じて密閉されるように配置することができる。これとは違って、前記排気管１３０を製作する時、前記第１端部を密閉型端部に製作できることは自明である。
前記排気管１３０は、前記分離箱１１０の内部で側面に少なくとも一つの排気口１３６が形成される。前記排気口１３６には、前記フィルター部１２０を通過して前記フィルター部１２０の下部で浮遊している前記気液(ＧＬ)の気体成分(Ｇ)が流入され、前記排気管１３０に排気される。
この際、前記排気口１３６は、前記分離箱１１０の下部の底面１１５より高く位置する。これは、前記フィルター部１２０でフィルタリングされて前記底面１１５に落ちた前記液体成分(Ｌ)が前記排気口１３６に流入されることを防止するためである。
以下、図６を追加的に参照して前記排気口をより詳細に説明する。
図６は、図２に示した気液分離装置の排気管を具体的に示した図である。
図６を追加的に参照すると、前記排気管１３０は、円周方向に沿って複数の前記排気口１３６を含む。前記排気口１３６は、一定の間隔(ｇ)を置いて前記排気管１３０の側面に配列される。
図６は、図２に示した気液分離装置の排気管を具体的に示した図である。
図６を追加的に参照すると、前記排気管１３０は、円周方向に沿って複数の前記排気口１３６を含む。前記排気口１３６は、一定の間隔(ｇ)を置いて前記排気管１３０の側面に配列される。
この際、前記排気口１３６間の間隔(ｇ)は、前記排気管１３０の円周に対して、約１：０．０７未満の場合には、前記排気口１３６の間に残っている前記排気管１３０が非常に薄く形成されて、前記気体成分(Ｇ)の排気時、前記排気管１３０が破損する恐れがあるため望ましくなく、約１：０．１を超過する場合には、前記気体成分(Ｇ)の排気と円滑に行わないため望ましくない。
よって、前記排気口１３６の間の間隔(ｇ)は、前記排気管１３０の全体円周に対して約１：０．０７〜１：０．１の比率を有することが望ましい。
前記排気口は、前記排気管の円周面上に形成されるため、前記排気口の間の円周面は、前記排気口の中心線に対して角距離として表現することができる。本実施例の場合、前記排気口の間の間隔は、前記排気管の中心線に対して約３０度の角距離を有し、前記排気口の間の残留円周面は中心角が３０度である扇形の形状を有する。
前記排気口は、前記排気管の円周面上に形成されるため、前記排気口の間の円周面は、前記排気口の中心線に対して角距離として表現することができる。本実施例の場合、前記排気口の間の間隔は、前記排気管の中心線に対して約３０度の角距離を有し、前記排気口の間の残留円周面は中心角が３０度である扇形の形状を有する。
前記排水管１４０は、前記排気管１３０と隣接した前記分離箱１１０の下部に連結される。前記排水管１４０は、前記フィルター部１２０でフィルタリングされ、前記分離箱１１０下部の底面１１５に落ちた前記液体成分(Ｌ)を外部に排水させる。
この際、前記排水管１４０は、前記液体成分(Ｌ)が前記気体成分(Ｇ)に比べて相対的に密度が高いことによって、分離される排出体積が少ないため、前記排気管１３０よりは相対的に小さい直径を有することができる。
以下、前記排水管１４０の連結構造について図７及び図８を追加的に参照してより詳細に説明する。
図７は、図２に示した排水管が一実施例によって分離箱に連結された構造を示した図であり、図８は、図２に示した排水管が他の実施例により分離箱に連結された構造を示した図である。
図７は、図２に示した排水管が一実施例によって分離箱に連結された構造を示した図であり、図８は、図２に示した排水管が他の実施例により分離箱に連結された構造を示した図である。
図７を参照すると、前記分離箱１１０は、下部の底面１１５に周囲より低く形成された段差部１１６を含む。
前記排水管１４０は、前記段差部１１６に連結される。これによって、前記フィルター部１２０からフィルタリングされて前記底面１１５に落ちた前記液体成分(Ｌ)は、周囲より低く形成された前記段差部１１６に誘導され、前記排水管１４０を通じて外部に排水される。
前記排水管１４０は、前記段差部１１６に連結される。これによって、前記フィルター部１２０からフィルタリングされて前記底面１１５に落ちた前記液体成分(Ｌ)は、周囲より低く形成された前記段差部１１６に誘導され、前記排水管１４０を通じて外部に排水される。
これと相違の実施例として、図８を参照すると、前記分離箱１１０下部の底面１１５は、前記分離箱１１０の中心部から周辺部１１８に向かって傾くように配置され、前記排水管１４０は前記底面１１５の周辺部１１８を貫くように前記分離箱１１００と連結される。 これによって、前記底面１１５上に落ちた液体成分(Ｌ)は、前記傾斜によって、前記周辺部１１８に集まって前記排水管１４０を通じて排出される。
ここで、前記周辺部１１８は、設計上、前記開口部１１２と離隔されて配置されることが望ましいが、場合により前記開口部１１２と隣接するように配置できることは自明である。この際、前記底面１１５の傾斜角度(ａ)は、一例で、前記分離箱１１０のサイズをほぼそのまま維持する範囲で前記液体成分(Ｌ)を前記第２側部１１８に円滑に誘導するために約３〜５度を有することができる。
よって、前記フィルター部１２０の前記第１多孔板１２２及び第２多孔板１２４と前記フィルターシート１２６の上下配置を通じて前記気液(ＧＬ)の流れを下部方向にほぼ維持させなら前記気液(ＧＬ)から前記液体成分(Ｌ)を分離させた後、前記排気管１３０の側面に形成された前記排気口１３６を通じて前記気液(ＧＬ)の気体成分(Ｇ)を排気させることによって、前記分離箱１１０のサイズが大きくなることを防止することができる。
即ち、前記気液分離装置１００の設置空間を最小化することによって、周囲の他の装置の設置を容易に行うことができる。
図９は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に示した構成図である。
図９は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に示した構成図である。
図９を参照すると、本発明の一実施例による基板処理装置１０００は、工程チャンバー２００、基板移送部３００、処理液噴射部４００、ガス噴射部５００、及び気液分離部１００を含む。
本実施例で、気液分離部は、図１〜図８に示した気液分離装置と同一の構成を有するため、同一の参照番号を付与し、それの重複する詳細な説明は省略する。
前記工程チャンバー２００は、内部に搬入される基板(Ｓ)を処理するための空間を提供する。ここで、前記基板(Ｓ)は、一例で、液晶を用いて画像を表示する液晶表示装置(ＬＣＤ)を製造するのに用いられるガラス材質の薄膜トランジスター(Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ)基板またはカラーフィルター(Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ;ＣＦ)基板であってもよい。これとは違って、前記基板(Ｓ)は、半導体素子を製造するのに用いられる半導体基板であってもよい。
前記工程チャンバー２００は、内部に搬入される基板(Ｓ)を処理するための空間を提供する。ここで、前記基板(Ｓ)は、一例で、液晶を用いて画像を表示する液晶表示装置(ＬＣＤ)を製造するのに用いられるガラス材質の薄膜トランジスター(Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ)基板またはカラーフィルター(Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ;ＣＦ)基板であってもよい。これとは違って、前記基板(Ｓ)は、半導体素子を製造するのに用いられる半導体基板であってもよい。
前記基板移送部３００は、前記工程チャンバー２００の内部に搬入される前記基板(Ｓ)の下部に配置され、前記基板(Ｓ)を移送する。 前記基板移送部３００は、前記基板(Ｓ)の移送方向と垂直な方向に長く配置されたシャフト３１０、及び前記シャフト３１０に一定の間隔に結合されて前記基板(Ｓ)を支持するローラー３２０を含む。
前記処理液噴射部４００は、前記工程チャンバー２００の内部で前記基板(Ｓ)の上部に配置される。前記処理液噴射部４００は、外部から処理液(Ｌ)の供給を受けて前記基板(Ｓ)に噴射することによって、前記基板(Ｓ)を処理する。
ここで、前記処理液(Ｌ)は、前記基板(Ｓ)を対象に前記エッチング工程または前記洗浄工程を行う場合、硫酸(Ｈ２ＳＯ４)、塩酸(ＨＣl)、フッ酸(ＨＦ)、過酸化水素溶液(Ｈ２Ｏ２)、脱イオン数(Ｈ２Ｏ)等を含むことができる。
一方、前記基板移送部３００は、前記基板(Ｓ)に噴射された前記処理液(Ｌ)がいずれか一方に自然に流れるようにして前記エッチング工程または前記洗浄工程をより効率的に進行されるようにするために、前記基板(Ｓ)を若干傾斜した状態で移送することができる。
ここで、前記基板(Ｓ)の傾斜角度は、一例で、約３〜６度でることが可能である。
前記ガス噴射部５００は、前記処理液噴射部４００の上部に配置される。前記ガス噴射部５００は、前記工程チャンバー２００の内部に全体的にガス(Ｇ)を噴射する。これによって、前記ガス噴射部５００は、前記工程チャンバー２００の上部の天井２１０に直接設置することができる。
前記ガス噴射部５００は、前記処理液噴射部４００の上部に配置される。前記ガス噴射部５００は、前記工程チャンバー２００の内部に全体的にガス(Ｇ)を噴射する。これによって、前記ガス噴射部５００は、前記工程チャンバー２００の上部の天井２１０に直接設置することができる。
このような前記ガス噴射部５００は、前記処理液噴射部４００の上部から下部方向にガスを噴射することによって、前記処理液噴射部４００から噴射される前記処理液(Ｌ)が前記基板(Ｓ)に向かうように誘導することができる。
これによって、前記工程チャンバー２００の内部には、前記処理液(Ｌ)と前記ガス(Ｇ)との混合された気液(ＧＬ)が浮遊状態で存在することになる。このような前記気液(ＧＬ)は、前記基板移送部３００を通じて移送する他の前記基板(Ｓ)を汚染させるおそれがある。
前記気液分離部１００は、前記工程チャンバー２００と隣接した位置で前記工程チャンバー２００と流入管１５０を通じて連結され、前記流入管１５０を通じて流入される前記気液(ＧＬ)から前記処理液(Ｌ)及び前記ガス(Ｇ)を分離させる。
前記流入管１５０は、前記気液(ＧＬ)が前記工程チャンバー２００の内部で浮遊状態であるため、前記工程チャンバー２００の上部に連結される。具体的に、前記流入管１５０は、前記工程チャンバー２００の天井２１０または側壁２３０の上部に連結することができる。ここで、前記流入管１５０は、前記基板処理装置１０００の設置を容易にするようにために前記側壁２３０の上部に連結されることが一般的である。
前記気液分離部１００は、上部に前記流入管１５０が連結されて前記気液(ＧＬ)の流入される分離箱１１０、前記分離箱１１０の内部で前記流入管１５０と隣接した下部に配置され、前記気液(ＧＬ)から液体成分の前記処理液(Ｌ)をフィルタリングするフィルター部１２０、閉められた上部１３２が前記フィルター部１２０と向き合うように前記分離箱１１０の下部に連結されて前記気液(ＧＬ)のうち、前記フィルター部１２０を通過した気体成分である前記ガス(Ｇ)を排気させる排気管１３０、及び前記排気管１３０と隣接した前記分離箱１１０の下部に連結され、前記フィルター部１２０でフィルタリングされた前記処理液(Ｌ)を排水させる第１排水管１４０を含む。
ここで、前記排気管１３０は、閉められた上部１３２が別途の遮断部材１３４により遮断され、側面に前記ガス(Ｇ)の排気のために少なくとも一つの排気口１３６が形成される。
これによって、前記基板処理装置１０００は、前記流入管１５０から前記気液(ＧＬ)が円滑に流入するようにするために排気管１３０の前記分離箱１１０と反対側に連結された真空ポンプ６００を更に含む。
即ち、前記真空ポンプ６００は、真空圧を発生して前記排気管１３０及び前記分離箱１１０を通じて前記流入管１５０に提供する。この際、前記分離箱１１０の内部に配置された前記フィルター部１２０は、前記真空圧が基準以下に低下しないように前記図１〜図８に示したように構成することができる。
このように、前記工程チャンバー２００と前記真空ポンプ６００との間に前記気液(ＧＬ)から液体成分の前記処理液(Ｌ)を分離できる前記気液分離部１００を配置させることによって、前記気液(ＧＬ)のうち、前記処理液(Ｌ)によって前記真空ポンプ６００が破損することを防止することができる。
一方、前記基板処理装置１０００は、前記工程チャンバー２００の下部底面２２０に連結された第２排水管７００を更に含む。前記第２排水管７００は、前記基板(Ｓ)を処理して前記工程チャンバー２００の下部に誘導される前記処理液(Ｌ)を外部に排水させる。
これによって、前記第１排水管１４０は、前記第２排水管７００に連結され、前記気液分離部１００から分離した前記処理液(Ｌ)を前記第２排水管７００に排水することができる。これで、前記第２排水管７００では、前記工程チャンバー２００の内部で前記基板(Ｓ)を処理するために噴射された前記処理液(Ｌ)がすべて排水されることが可能である。
このように前記第２排水管７００を通じて排水される前記処理液(Ｌ)は、場合により別途の回収装置(図示せず)に集まった後、前記処理液噴射部４００に再び供給されることによって、リサイクルすることもできる。
よって、前記気液分離部１００を通じて前記気液(ＧＬ)から前記処理液(Ｌ)を分離することによって、前記処理液(Ｌ)をより効率的に活用することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特徴請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特徴請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
前述した本発明は、工程チャンバーから気液を真空ポンプを利用して排出させる時、前記気液から液体成分の処理液をフィルタリングすることによって、前記真空ポンプの破損を防止しうる装置に用いることができる。
Ｇ…気体成分、ガス、Ｌ…液体成分、処理液、ＧＬ…気液、Ｓ…基板、１００…気液分離装置、１１０…分離箱、１１１…流入口、１１２…開口部、１１３…第１ガイド溝、１１４…第２ガイド溝、１２０…フィルター部、１２２…第１多孔板、１２４…第２多孔板、１２６…フィルターシート、１３０…排気管、１３２…閉められた上部、１３４…遮断部材、１３６…排気口、１４０…排水管、１５０…流入管、２００…工程チャンバー、３００…基板移送部、４００…処理液噴射部、５００…ガス噴射部、６００…真空ポンプ、１０００…基板処理装置。
Claims (16)
- 上部に気液の流入される流入口が形成された分離箱と、
前記分離箱の内部で前記流入口の下部に配置され、前記流入された気液から液体成分をフィルタリングするフィルター部と、
閉められた上部が前記フィルター部と向い合って前記分離箱の下部に連結され、側面に前記フィルター部を通過した前記気液の気体成分を排気させるための少なくとも一つの排気口が形成された排気管と、
前記分離箱の下部に連結され、前記フィルター部でフィルタリングされた前記気液の液体成分を排水させる排水管と、を含むことを特徴とする気液分離装置。 - 前記排気口は、前記分離箱の下部の底面より高く位置することを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
- 前記フィルター部は、
前記分離箱の内部に隔壁構造に配置され、第１ホールの形成された第１多孔板と、
前記分離箱の内部で前記第１多孔板の下部に隔壁構造に配置され、前記第１ホールより小さい直径を有する第２ホールの形成された第２多孔板と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。 - 前記第１ホールと前記第２ホールは、それぞれ全体面積が前記流入口の面積に対して１：１．１〜１：１．５及び１：１〜１：１．２の比率を有するように形成されたことを特徴とする請求項３に記載の気液分離装置。
- 前記第１ホールは、前記流入口の直径に対して１：０．１〜１：０．３の直径を有し、前記第２ホールは、前記第１ホールの直径に対して１：０．７〜１：０．９の直径を有することを特徴とする請求項３に記載の気液分離装置。
- 前記フィルター部は、前記第１及び第２多孔板の間に繊維糸からなる少なくとも一枚のフィルターシートを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の気液分離装置。
- 前記分離箱は、前記第１及び第２多孔板と前記フィルターシートとの挿入及び分離が可能であるように一側部に開口部が形成され、
前記開口部をカバーするカバー部と、
前記カバー部と前記分離箱との間をシーリングするシーリング部と、を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の気液分離装置。 - 前記分離箱は、前記開口部の内側に前記第１及び第２多孔板それぞれの挿入方向に長く形成されて、前記第１及び第２多孔板それぞれの挿入をガイドする第１及び第２ガイド溝を有することを特徴とする請求項７に記載の気液分離装置。
- 前記第１及び第２ガイド溝のそれぞれの幅は、挿入の行われる前記第１及び第２多孔板のそれぞれの厚さよりそれぞれ１〜３ｍｍ広いことを特徴とする請求項８に記載の気液分離装置。
- 前記分離箱は、下部の底面に周囲より低く形成された段差部を有し、前記排水管は、前記段差部に連結されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
- 前記分離箱は、下部の底面が一側部に傾くように形成され、前記排水管は、前記底面の前記一側部と接する部位に連結されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
- 前記排気管は、円周方向に配列された複数の排気口を有し、前記排気口の間の間隔は、前記排気管の円周に対して１：０．０７〜１：０．１の比率を有することを特徴とする請求項１に記載の気液分離装置。
- 基板を処理するための空間を提供する工程チャンバーと、
前記工程チャンバーの内部で前記基板の上部に配置され、外部から供給される処理液を前記基板に噴射する処理液噴射部と、
前記処理液噴射部の上部に配置され、前記工程チャンバーに全体的にガスを噴射するガス噴射部と、
前記工程チャンバーと流入管を通じて連結され、前記工程チャンバーの内部から前記処理液と前記ガスとの混合された気液が流入され、前記流入された気液から前記処理液と前記ガスとを分離させる気液分離部と、を含み、
前記気液分離部は、
上部に前記流入管が連結され、前記気液の流入される分離箱と、
前記分離箱の内部で前記流入管の下部に配置され、前記流入された気液から前記処理液をフィルタリングするフィルター部と、
閉められた上部が前記フィルター部と向い合って前記分離箱の下部に連結され、側面に前記気液のうち、前記フィルター部を通過した前記ガスを排気させるための少なくとも一つの排気口が形成された排気管と、
前記排気管と隣接した前記分離箱の下部に連結され、前記フィルター部でフィルタリングされた前記気液の液体成分を排水させる第１排水管と、を含むことを特徴とする基板処理装置。 - 前記排気管の前記分離箱と反対側に連結され、前記分離箱を通じて前記流入管に真空圧を提供する真空ポンプを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の基板処理装置。
- 前記工程チャンバーの下部に連結され、前記基板を処理して前記工程チャンバーの下部に誘導される残留処理液を排水させる第２排水管を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の基板処理装置。
- 前記第１排水管は、前記第２排水管に連結され、前記フィルタリングされた処理液を前記第２排水管に排水させることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理装置。
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