[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100385432B1 - 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템 - Google Patents

표면 세정용 에어로졸 생성 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100385432B1
KR100385432B1 KR10-2000-0054910A KR20000054910A KR100385432B1 KR 100385432 B1 KR100385432 B1 KR 100385432B1 KR 20000054910 A KR20000054910 A KR 20000054910A KR 100385432 B1 KR100385432 B1 KR 100385432B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning medium
carrier
cleaning
refrigerant
cooling device
Prior art date
Application number
KR10-2000-0054910A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020022222A (ko
Inventor
김세호
윤철남
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR10-2000-0054910A priority Critical patent/KR100385432B1/ko
Priority to US10/380,851 priority patent/US6978625B1/en
Priority to JP2002528379A priority patent/JP3880519B2/ja
Priority to CNB018158951A priority patent/CN1240469C/zh
Priority to PCT/KR2001/001575 priority patent/WO2002024316A1/en
Publication of KR20020022222A publication Critical patent/KR20020022222A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100385432B1 publication Critical patent/KR100385432B1/ko
Priority to US11/167,470 priority patent/US7013660B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0064—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes
    • B08B7/0092—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/04—Specific aggregation state of one or more of the phases to be mixed
    • B01F23/042—Mixing cryogenic aerosols, i.e. mixtures of gas with solid particles in cryogenic condition, with other ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/09—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams for components having more than two different of undetermined agglomeration states, e.g. supercritical states
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B01F23/12—Mixing gases with gases with vaporisation of a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템을 제공한다.
본 발명의 에어로졸 생성 시스템은, 기상의 또는 액상의 세정매체를 공급하는 세정매체 공급원과; 제 1냉매를 냉각시키는 제 1냉각장치와, 제 1냉각장치의 제 1냉매에 의해 냉각되는 제 2냉매를 가지며 이 제 2냉매를 다시 냉각시켜 세정매체 공급원으로부터 배출되는 세정매체를 냉각시키는 제 2냉각장치를 구비하는 저온냉각기와; 저온냉각기로부터 배출되는 세정매체의 배출량을 조절하는 세정매체 유량조절기와; 세정매체와 혼합되어 이를 고속으로 운반할 수 있는 캐리어를 공급하는 캐리어 공급원과; 캐리어 공급원으로부터 배출되는 캐리어의 배출량을 조절하는 캐리어 유량조절기와; 세정매체를 낮은 압력으로 단열 팽창시켜 이를 고화시키고, 고화된 상기 세정매체를 캐리어와 혼합하여 고속, 고압의 에어로졸로 생성하는 벤츄리 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 정량의 세정매체를 최적의 온도로 냉각시키는 저온냉각기와 유량조절기를 구비함으로써, 노즐로 하여금 더욱 미립화된 정량의 고화물을 생성할 수 있게 한다. 특히, 미립화된 고화물을 이용함으로써, 서브마이크론 크기의 미세한 오염물질까지도 제거할 수 있음은 물론 정량의 세정매체를 이용하여 정량의 고화물을 생성함으로써, 세정매체의 소비량을 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

Description

표면 세정용 에어로졸 생성 시스템{Surface cleaning aerosol production system}
본 발명은 에어로졸 생성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미립화된 정량의 고화물을 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 서브마이크론 크기의 미세한 오염물질까지도 제거할 수 있는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템에 관한 것이다.
LCD용 글래스, 도전성 박막, 반도체 집적회로 등의 성능은 제작 과정시 유입되는 물리적, 화학적 오염물질에 의해 많은 영향을 받는다. 특히, 반도체의 웨이퍼를 처리하는 과정에서 웨이퍼의 표면이나 웨이퍼처리장비의 표면에 존재하는 원자, 분자, 이온, 필름 형태의 먼지, 수분, 각종 유기물과 같은 오염물질들은 반도체내에 유입되어 단락(short circuit), 개로(open circuit), 적층(stacking) 등과 같은 결함을 일으키고, 반도체 봉합과정에서 봉합재료에 균열을 발생시키는 등, 반도체 성능과 신뢰성 그리고 생산 수율에 치명적인 영향을 끼친다. 따라서 마이크로 전자부품, 특히 반도체 웨이퍼와 도전성 박막을 처리하는 과정에서 표면 오염이 극소화될 수 있도록 상기 표면을 깨끗하게 세정하는 세정작업이 반드시 요구된다.
일반적으로 시행되는 표면 세정 방법으로는 화학 세정제를 이용하는 습식 화학 방법이 있다. 이러한 습식 화학 방법은 유독성 화학약품 등을 이용하여 표면의 오염물질을 용해시키면서 세정하는 방법으로서, 표면의 오염물질들을 용해하여 깨끗하게 제거할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 이러한 습식 화학 방법은 표면의 오염물질들을 깨끗하게 제거할 수 있다는 장점은 있으나, 세정제를 반복하여 사용함에 따라 오히려 세정 표면에 오염을 가중시킬 수 있는 단점이 있다. 물론, 이를 방지하기 위하여 고순도, 고청정도를 갖는 세정제를 주기적으로 교환해주지만, 이는 고가(高價)인 세정제를 다량 사용해야 되므로 생산비용을 증가시키는 요인이 된다. 특히, 교체된 세정제는 환경오염의 원인이 될 수 있으므로 이를 처리하는 별도의 처리비용이 발생되어 생산비용을 증가시키는 또다른 요인이 되기도 한다.
한편, 이와 같은 문제를 감안하여 최근에는 플라즈마나, 이온, 전자, 광자 등을 오염된 표면에 물리적으로 충돌시켜 상기 표면을 세정하는 건식 세정 방법이 행해지고 있으며, 그 중에서도 고화된 이산화탄소(CO2), 아르곤(Ar) 또는 질소(N2) 등의 입자가 포함된 에어로졸을 이용하여 오염된 표면을 세정하는 방법이 널리 시행되고 있다. 그 일례로서, 미국특허 제 5,294,261호와 5,486,132호에서는, 기상의 또는 액상의 세정매체 공급원과, 상기 기상의 또는 액상의 세정매체와 혼합되어 이를 고속으로 운반하는 캐리어 공급원과, 극저온의 액화질소를 이용하여 기상의 또는 액상의 세정매체를 액화점 가까이 냉각시키는 열교환기와, 상기 열교환기를 통과한 세정매체를 낮은 압력으로 단열 팽창시켜 고화시키고 이를 세정물의 표면에 분사시키는 노즐로 구성되어 상기 노즐을 통하여 분사되는 세정매체로 하여금 세정물의 표면을 세정하도록 한 아르곤 또는 질소 에어로졸을 이용한 표면 세정 장치를 제안하고 있다.
그러나 이러한 구성의 표면 세정 장치는 표면에 존재하는 원자, 분자, 이온, 필름 형태의 각종 오염물질들에 물리적인 충격을 가하여 이를 효율적으로 제거한다는 점에서 뛰어난 장점은 있으나, 액화질소를 이용하는 열교환기를 사용하기 때문에 온도제어가 어렵고, 그로 인해, 세정매체를 과냉각시킬 우려가 있다. 즉, 표면의 오염원을 세정하기에 알맞은 최적의 고화물을 생성하기 위해서는 세정매체의 온도를 -80°C∼ - 100°C로 유지시켜야 한다. 그러나 액화질소를 이용하는 열교환기는 온도조절이 어렵기 때문에 간혹 세정매체를 - 100°C이하로 냉각시켜 세정매체를 과냉각시킬 우려가 있는 것이다. 만약, 세정매체가 과냉각되면, 열교환기를 통과한 세정매체가 급속도로 고형화될 수 있기 때문에 세정매체를 이송하는 이송관과, 세정매체를 분사하는 노즐을 막히게 하는 결과를 초래할 수 있다. 또한, 세정매체가 과냉각됨에 따라, 생성되는 세정매체의 입자가 크고 거칠어져 작은 크기의 오염물질들을 효과적으로 제거하지 못하는 단점이 있다. 특히, 최근에는 마이크로 전자부품이 고집적화되어 그 영역이 점차 서브마이크론에 이르게 됨에 따라 서브마이크론 크기의 오염물질들까지도 완벽하게 제거해야 하는 바, 상술한 바와 같이 거칠고 입자가 큰 고형의 세정매체로는 서브마이크론 수준의 오염물질들을 충분히 세정할 수 없는 문제를 야기시키는 것이다.
한편, 세정매체와 캐리어의 배출량을 늘려주어 세정매체의 토출압력을 증가시킴으로써, 이송관과 노즐의 막힘을 방지하기도 하지만, 이는 고가(高價)의 세정매체와 캐리어를 지속적으로 다량 사용해야 하기 때문에 오히려 생산비용을 증가시키는 요인이 되기도 한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 세정매체의 과냉각을 방지하여 세정매체 이송관과 분사노즐의 막힘을 방지하기 위한 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 정량의 세정매체를 최적의 온도로 냉각시킴으로써, 노즐로 하여금 더욱 미립화된 정량의 고화물을 생성하도록 하는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 미립화된 고화물을 이용함으로써, 서브마이크론 크기의 미세한 오염물질까지도 제거할 수 있고, 정량의 세정매체를 이용하여 정량의 고화물을 생성함으로써, 세정매체의 소비를 줄일 수 있는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 시스템의 주요부인 저온냉각기의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣
10: 세정매체 공급원 14: 제 1이송관
20: 캐리어 공급원 24: 제 2이송관
30: 저온냉각기 31: 제 1냉각장치
33: 제 2냉각장치 35: 온조조절장치
40: 세정매체 유량조절기 50: 캐리어 압력조절기
60: 캐리어 유량조절기 N: 벤츄리 노즐
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템에 있어서, 기상의 또는 액상의 세정매체를 공급하는 세정매체 공급원과; 제 1냉매를 냉각시키는 제 1냉각장치와, 상기 제 1냉각장치의 제 1냉매에 의해 냉각되는 제 2냉매를 가지며 이 제 2냉매를 다시 냉각시켜 상기 세정매체 공급원으로부터 배출되는 세정매체를 냉각시키는 제 2냉각장치를 구비하는 저온냉각기와; 상기 저온냉각기로부터 배출되는 세정매체의 배출량을 조절하는 세정매체 유량조절기와; 세정매체와 혼합되어 이를 고속으로 운반할 수 있는 캐리어를 공급하는 캐리어 공급원과; 상기 캐리어 공급원으로부터 배출되는 캐리어의 배출량을 조절하는 캐리어 유량조절기와; 상기 세정매체를 낮은 압력으로 단열 팽창시켜 이를 고화시키고, 고화된 상기 세정매체를 캐리어와 혼합하여 고속, 고압의 에어로졸로 생성하는 벤츄리 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 저온냉각기는 제 1냉각장치를 이용하여 제 1냉매를 -40°C∼ -50°C까지 냉각시키고, 상기 제 1냉매를 이용하여 상기 제 2냉각장치의 제 2냉매를 -40°C∼ -50°C까지 냉각시킨 다음, 제 2냉각장치를 이용하여 제 2냉매를 -80°C∼ -100°C까지 다시 냉각시키며, 상기 제 2냉매를 이용하여 상기 세정매체를 -80°C∼ -100°C로 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성 시스템의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 시스템의 주요부인 저온냉각기의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 에어로졸 생성 시스템은 기상의 또는 액상의 세정매체 공급원(10)을 갖는다. 세정매체는 주로 고순도의 이산화탄소(CO2) 또는 아르곤(Ar)을 사용하며, 저장용기(12)에 저장된다.
그리고 본 발명의 에어로졸 생성 시스템은 캐리어 공급원(20)을 갖는다. 캐리어는 기상의 또는 액상의 세정매체와 혼합되어 상기 세정매체를 고속으로 운반시키는 역할을 하는 것으로, 주로, 압축된 고순도의 질소(N2) 가스가 사용된다. 이 캐리어는 고압을 유지하기 위해 압축저장용기(22)에 저장된다.
한편, 세정매체 공급원(10)의 세정매체는 제 1이송관(14)을 통하여 벤튜리 노즐(N)로 이송되도록 구성되며, 제 1이송관(14) 상에는 저온냉각기(30)와 유량조절기(40)가 차례로 설치된다. 저온냉각기(30)는 제 1이송관(14)를 따라 이송하는 세정매체를 고화하기에 알맞은 상태로 냉각시키는 것이며, 유량조절기(40)는 저온냉각기(30)로부터 배출되는 세정매체의 배출량을 적절하게 조절하는 역할을 한다.
저온냉각기(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1냉각장치(31)와 제 2냉각장치(33)를 구비한다. 제 1냉각장치(31)와 제 2냉각장치(33)는 냉매를 압축시키기 위한 압축기(31a, 33a)와, 이를 포화액으로 변화시키는 응축기(31b, 33b), 그리고 상기 포화액을 단열팽창시키는 팽창밸브(31c, 33c)와, 팽창된 포화액을 증발시키는 증발기(31d, 33d)를 각각 갖추고 있는 것으로, 냉각된 제 1냉각장치(31)의 제 1냉매를 통하여 제 2냉각장치(33)의 제 2냉매를 냉각시키고, 냉각된 제 2냉각장치(33)의 제 2냉매를 이용하여 상기 세정매체를 고화물 생성의 최적온도인 -80°C∼ -100°C까지 냉각시킬 수 있도록 서로 유기적으로 연결된다.
상세하게는, 제 1냉각장치(31)의 증발기(31d)로 제 2냉각장치(33)의 제 2냉매가 통과할 수 있도록 구성하고, 제 2냉각장치(33)의 증발기(33d)로 세정매체가 통과하도록 구성함으로써, 먼저, 제 1냉각장치(31)를 이용하여 제 1냉매를 -40°C∼ -50°C까지 냉각시키고, 이를 이용하여 제 1냉각장치(31)의 증발기(31d)를 통과하는 제 2냉각장치(33)의 제 2냉매를 -40°C∼ -50°C까지 냉각시킨 다음, 다시 제 2냉각장치(33)를 이용하여 제 2냉매를 -80°C∼ -100°C까지 냉각시키며, 최종적으로 -80°C∼ -100°C로 냉각된 제 2냉매를 이용하여 제 2냉각장치(33)의 증발기(33d)를 관통하는 세정매체, 예를 들면, 이산화탄소를 고화물 생성의 최적온도인 -80°C∼ -100°C까지 냉각시키는 것이다. 세정매체로서, 아르곤(Ar)을 사용할 경우에는 그것을 -170°C까지 냉각시키는 것이 필요하다. 이와 같이 구성한 이유는 제 1냉각장치(31)와 제 2냉각장치(33)의 제 1냉매와 제 2냉매를 단계적으로 냉각시킴으로써, 세정매체의 온도를 보다 용이하게 제어할 수 있도록 하고, 고화물 생성의 최적온도를 보다 안정적으로 유지시키기 위한 것이다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이 저온냉각기(30)는 제 1냉각장치(31)와 제 2냉각장치(33)를 제어할 수 있는 온도조절장치(35)를 갖추고 있으며, 이 온도조절장치(35)를 통하여 세정매체의 냉각온도를 조절할 수 있도록 구성하였다. 온도조절장치(35)의 작동과 구성은 이미 공지된 것이므로 그에 대한 설명은 생략한다.
따라서, 이러한 구성을 갖는 저온냉각기(30)는 제 1이송관(14)을 따라 이송되는 세정매체를 고화하기에 알맞은 최적의 상태로 냉각시켜 유량조절기(40)로 배출시키는 것이다.
유량조절기(40)는 저온냉각기(30)로부터 배출되는 세정매체의 배출량을 제어하는 것으로, 벤츄리 노즐(N)로 하여금 미립화된 정량의 고화물을 생성하도록 세정매체의 배출량을 적절하게 조절하는 역할을 한다. 유량조절기(40)의 구성과 작동은 이미 공지된 것이므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 캐리어 공급원(20)의 캐리어 가스는 제 2이송관(24)을 통하여 벤튜리 노즐(N)로 이송되도록 구성되며, 제 2이송관(24) 상에는 캐리어 압력조절기(50)와 유량조절기(60)가 차례로 설치된다. 압력조절기(50)는 캐리어 공급원(20)으로부터 배출되는 캐리어 가스의 압력을 조절하는 것이며, 유량조절기(60)는 캐리어 공급원(20)으로부터 배출되는 캐리어 가스의 배출유량을 조절하는 역할을 한다. 특히, 압력조절기(50)는 캐리어 가스를 고화물 생성의 최적압력인 40PSi ∼ 160PSi로 조절하는 역할을 수행한다. 캐리어 압력조절기(50)와 유량조절기(60)의 구성과 작동은 이미 공지된 것이므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
그리고 제 1이송관(14)과 제 2이송관(24)을 따라 이송되는 세정매체와 캐리어 가스는 벤츄리 노즐(N)에서 서로 혼합되며, 상기 세정매체는 고속, 고압을 갖는캐리어 가스에 실리면서 벤츄리 노즐(N)의 분사구를 통하여 오염된 표면(S)에 분사되는 것이다.
한편, 벤츄리 노즐(N)은 주지하는 바와 같이 좁은 통로(throat)와 확대관을 갖추고 있는 것으로, 줄 - 톰슨 효과(Joule - Thomson effect)에 의해 세정매체를 낮은 압력으로 단열 팽창시킴으로써, 상기 세정매체 고화시키고, 이를 다시 캐리어 가스와 혼합시킴으로써, 에어로졸을 생성하는 역할을 한다. 특히, 벤츄리 노즐(N)은 정량의 세정매체를 최적의 온도로 냉각시키는 저온냉각기(30)와 유량조절기(40)에 의해 더욱 미립화된 정량의 고화물을 생성할 수 있다. 이러한 벤츄리 노즐(N)은 분위기 챔버(C)에 배치된다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 에어로졸 생성 시스템의 작동을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 세정매체 공급원(10)으로부터 배출되는 세정매체는 제 1이송관(14)을 따라 이송되고, 제 1이송관(14)을 따라 이송되는 세정매체는 곧 저온냉각기(30)로 유입된다. 그리고 저온냉각기(30)로 유입된 세정매체는 제 2냉각장치(33)를 거치면서 고화물 생성의 최적온도인 -80°C∼ -100°C까지 냉각되면서 배출된다. 이때. 제 2냉각장치(33)의 제 2냉매는 냉각된 제 1냉각장치(31)의 제 1냉매에 의해 -40°C∼ -50°C로 냉각되고, 다시 제 2냉각장치(33)에 의해 -80°C∼ -100°C까지 냉각되면서 세정매체를 - 80°C∼ - 100°C로 냉각시키게 되며, 이에 의해 제 2냉각장치(33)를 통과하는 세정매체는 고화물 생성의 최적온도인 - 80°C∼ - 100°C까지 안정적으로 냉각될 수 있는 것이다.
그리고 저온냉각기(30)로부터 배출되는 세정매체는 유량조절기(40)로 유입되며, 유량조절기(40)에 유입된 세정매체는 그 배출량을 적절하게 조절되면서 벤츄리 노즐(N)로 이송된다.
다른 한편으로, 캐리어 공급원(20)으로부터 배출되는 캐리어 가스는 제 2이송관(24)을 따라 이송되며, 제 2이송관(24)을 따라 이송되는 캐리어 가스는 캐리어 압력조절기(50)와 유량조절기(60)를 차례로 통과하면서 벤츄리 노즐(N)로 이송된다. 이때, 캐리어 압력조절기(50)와 유량조절기(60)를 통과하는 캐리어 가스는 압력과 유량이 적절하게 조절되면서 벤츄리 노즐(N)로 이송된다. 특히, 캐리어 가스는 캐리어 압력조절기(50)에 의해 고화물 생성의 최적압력인 40PSi ∼ 160PSi로 조절된다.
한편, 저온냉각기(30)와 세정매체 유량조절기(40) 그리고 압력조절기(50)와 유량조절기(60)를 통하여 고화하기에 알맞은 최적의 온도와 최적의 유량으로 조절된 세정매체와 캐리어 가스는 벤츄리 노즐(N)로 유입되며, 벤츄리 노즐(N)로 유입된 세정매체와 캐리어 가스는 서로 혼합되면서 분사구를 통하여 고속으로 오염된 표면(S)에 분사된다. 이때, 세정매체는 벤츄리 노즐(N)의 좁은 통로와 확대관을 통과하면서 미세입자로 고화되며, 고화된 세정매체는 캐리어 가스와 함께 에어로졸을 생성하면서 고속, 고압으로 분출되는 것이다. 한편, 분사된 에어로졸 특히, 세정매체 고화물은 표면의 오염원과 충돌되면서 표면의 오염물질을 제거한다.
이상과 같이 본 발명의 에어로졸 생성 시스템은 정량의 세정매체를 최적의 온도로 냉각시키는 저온냉각기와 유량조절기를 구비함으로써, 노즐로 하여금 더욱 미립화된 정량의 고화물을 생성할 수 있게 한다. 특히, 미립화된 고화물을 이용함으로써, 서브마이크론 크기의 미세한 오염물질까지도 제거할 수 있고, 정량의 세정매체를 이용하여 정량의 고화물을 생성함으로써, 세정매체의 소비를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템은 정량의 세정매체를 최적의 온도로 냉각시키는 저온냉각기와 유량조절기를 구비함으로써, 노즐로 하여금 더욱 미립화된 정량의 고화물을 생성할 수 있게 한다. 특히, 미립화된 고화물을 이용함으로써, 서브마이크론 크기의 미세한 오염물질까지도 제거할 수 있음은 물론 정량의 세정매체를 이용하여 정량의 고화물을 생성함으로써, 세정매체의 소비를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (5)

  1. 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템에 있어서,
    기상의 또는 액상의 세정매체를 공급하는 세정매체 공급원과;
    제 1냉매를 냉각시키는 제 1냉각장치와, 상기 제 1냉각장치의 제 1냉매에 의해 냉각되는 제 2냉매를 가지며 이 제 2냉매를 다시 냉각시켜 상기 세정매체 공급원으로부터 배출되는 세정매체를 냉각시키는 제 2냉각장치를 구비하는 저온냉각기와;
    상기 저온냉각기로부터 배출되는 세정매체의 배출량을 조절하는 세정매체 유량조절기와;
    세정매체와 혼합되어 이를 고속으로 운반할 수 있는 캐리어를 공급하는 캐리어 공급원과;
    상기 캐리어 공급원으로부터 배출되는 캐리어의 배출량을 조절하는 캐리어 유량조절기와;
    상기 세정매체를 낮은 압력으로 단열 팽창시켜 이를 고화시키고, 고화된 상기 세정매체를 캐리어와 혼합하여 고속, 고압의 에어로졸로 생성하는 벤츄리 벤츄리 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 저온냉각기는 제 1냉각장치를 이용하여 제 1냉매를 -40°C∼ -50°C까지 냉각시키고, 상기 제 1냉매를 이용하여 상기 제 2냉각장치의제 2냉매를 -40°C∼ -50°C까지 냉각시킨 다음, 제 2냉각장치를 이용하여 제 2냉매를 -80°C∼ -100°C까지 다시 냉각시키며, 상기 제 2냉매를 이용하여 상기 세정매체를 -80°C∼ -100°C로 냉각시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 저온냉각기는 상기 제 1냉각장치와 제 2냉각장치를 제어할 수 있는 온도조절장치를 갖추고 있으며, 이 온도조절장치를 통하여 세정매체의 냉각온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 에어로졸 생성 시스템은 캐리어의 압력을 조절하는 캐리어 압력조절기를 추가로 포함하며, 이 캐리어 압력조절기는 캐리어의 압력을 대략 40PSi ∼ 160PSi로 조절하는 것을 특징으로 하는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 세정매체는 고순도의 이산화탄소 또는 아르곤이며, 상기 캐리어는 압축된 고순도의 질소가스인 것을 특징으로 하는 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템.
KR10-2000-0054910A 2000-09-19 2000-09-19 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템 KR100385432B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0054910A KR100385432B1 (ko) 2000-09-19 2000-09-19 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템
US10/380,851 US6978625B1 (en) 2000-09-19 2001-09-19 System for forming aerosols and cooling device incorporated therein
JP2002528379A JP3880519B2 (ja) 2000-09-19 2001-09-19 冷却装置及びこれを含むエアロゾル生成システム
CNB018158951A CN1240469C (zh) 2000-09-19 2001-09-19 产生喷雾剂的系统及使用该系统的冷却装置
PCT/KR2001/001575 WO2002024316A1 (en) 2000-09-19 2001-09-19 System for forming aerosols and cooling device incorporated therein
US11/167,470 US7013660B2 (en) 2000-09-19 2005-06-27 System for forming aerosols and cooling device incorporated therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0054910A KR100385432B1 (ko) 2000-09-19 2000-09-19 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020022222A KR20020022222A (ko) 2002-03-27
KR100385432B1 true KR100385432B1 (ko) 2003-05-27

Family

ID=19689298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0054910A KR100385432B1 (ko) 2000-09-19 2000-09-19 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6978625B1 (ko)
JP (1) JP3880519B2 (ko)
KR (1) KR100385432B1 (ko)
CN (1) CN1240469C (ko)
WO (1) WO2002024316A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102130713B1 (ko) 2019-12-30 2020-08-05 (주)에프피에이 미세입자 세정용 냉각입자 생성장치 및 그 구동방법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3980416B2 (ja) * 2002-06-17 2007-09-26 住友重機械工業株式会社 エアロゾル洗浄装置、及び、その制御方法
FR2842123B1 (fr) * 2002-07-11 2004-08-27 Carboxyque Francaise Procede et dispositif d'injection de co2 diphasique dans un milieu gazeux en transfert
NL1025799C2 (nl) * 2004-03-24 2005-09-27 Fri Jado Bv Koelinrichting met milieuvriendelijke koelmedia.
KR100740827B1 (ko) * 2004-12-31 2007-07-19 주식회사 케이씨텍 분사 노즐 및 이를 이용한 세정 시스템
JP2013024287A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素ガス充填装置
DE102013102703A1 (de) * 2013-03-18 2014-09-18 Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Stahlrohres mit Reinigung der Rohraußenwand
CN104176229B (zh) * 2014-07-22 2016-05-18 北京航空航天大学 一种独立式两相流喷雾冷却装置
US11913685B2 (en) 2014-08-19 2024-02-27 Supercritical Fluid Technologies, Inc. Cooling loop with a supercritical fluid system using compressed refrigerant fluid flow with a positive Joule Thomson coefficient
US10765968B2 (en) 2014-08-19 2020-09-08 Supercritical Fluid Technologies, Inc. Systems and methods for supercritical fluid chromatography
CA3040469C (en) 2016-10-14 2021-11-16 Supercritical Fluid Technologies, Inc. Cooling loop with a supercritical fluid system using compressed refrigerant fluid flow with a positive joule-thomson coefficient
CN107192571B (zh) * 2017-06-15 2019-01-29 西安交通大学 水平管束及单管外制冷工质降膜蒸发、池沸腾和凝结相变换热测试装置
CN108188112B (zh) * 2018-01-08 2020-10-30 迪普干冰制造(大连)有限公司 液体二氧化碳清洗系统
PL3628356T3 (pl) * 2018-09-26 2022-05-02 Erbe Elektromedizin Gmbh Instrument medyczny i urządzenie wytwarzające
WO2020142753A1 (en) 2019-01-04 2020-07-09 Supercritical Fluid Technologies, Inc. Interchangeable chromatography cartridge adapter system
CN110666703B (zh) * 2019-09-12 2021-04-16 武汉大学 一种闭合自生磨料射流装置及利用其的实验方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06295895A (ja) * 1993-01-27 1994-10-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd アルゴンによる表面洗浄
US5405283A (en) * 1993-11-08 1995-04-11 Ford Motor Company CO2 cleaning system and method
KR0145028B1 (ko) * 1994-11-15 1998-08-17 윌리암 티 엘리스 에어로졸 생성장치
JPH11165139A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 表面洗浄方法及び装置
JPH11173711A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Daikin Ind Ltd 二元冷凍装置
JPH11297653A (ja) * 1998-02-13 1999-10-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd 表面洗浄方法及び装置

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157649A (en) * 1978-03-24 1979-06-12 Carrier Corporation Multiple compressor heat pump with coordinated defrost
HU186726B (en) * 1979-06-08 1985-09-30 Energiagazdalkodasi Intezet Hybrid heat pump
US4631250A (en) 1985-03-13 1986-12-23 Research Development Corporation Of Japan Process for removing covering film and apparatus therefor
JPH0622224B2 (ja) 1988-03-05 1994-03-23 大阪酸素工業株式会社 パーティクルが少ないか又は含まない液化二酸化炭素の供給
US4981171A (en) * 1988-09-13 1991-01-01 Rite Coil, Inc. Heat exchange coil
JPH07104060B2 (ja) * 1988-11-24 1995-11-13 ダイキン工業株式会社 二元冷凍装置の起動装置
US5062898A (en) * 1990-06-05 1991-11-05 Air Products And Chemicals, Inc. Surface cleaning using a cryogenic aerosol
US5226260A (en) * 1992-01-09 1993-07-13 Ventritex, Inc. Method for manufacturing implantable cardiac defibrillation leads utilizing a material removal process
US5209028A (en) * 1992-04-15 1993-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus to clean solid surfaces using a cryogenic aerosol
JP3219107B2 (ja) * 1992-05-08 2001-10-15 三機工業株式会社 空調システム
US5294261A (en) 1992-11-02 1994-03-15 Air Products And Chemicals, Inc. Surface cleaning using an argon or nitrogen aerosol
US5301516A (en) * 1993-02-11 1994-04-12 Forrest Poindexter Potable water collection apparatus
US5545073A (en) * 1993-04-05 1996-08-13 Ford Motor Company Silicon micromachined CO2 cleaning nozzle and method
US5486132A (en) * 1993-06-14 1996-01-23 International Business Machines Corporation Mounting apparatus for cryogenic aerosol cleaning
US5377911A (en) * 1993-06-14 1995-01-03 International Business Machines Corporation Apparatus for producing cryogenic aerosol
US5364474A (en) * 1993-07-23 1994-11-15 Williford Jr John F Method for removing particulate matter
US5395454A (en) * 1993-12-09 1995-03-07 Liquid Air Corporation Method of cleaning elongated objects
US5375426A (en) * 1993-12-30 1994-12-27 Air Liquide America Corporation Process to clean a lubricated vapor compression refrigeration system by using carbon dioxide
US5733174A (en) * 1994-01-07 1998-03-31 Lockheed Idaho Technologies Company Method and apparatus for cutting, abrading, and drilling with sublimable particles and vaporous liquids
US5564371A (en) * 1994-05-06 1996-10-15 Foster Miller, Inc. Upper bundle steam generator cleaning system and method
US5679062A (en) * 1995-05-05 1997-10-21 Ford Motor Company CO2 cleaning nozzle and method with enhanced mixing zones
US5651834A (en) * 1995-08-30 1997-07-29 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for CO2 cleaning with mitigated ESD
US5737937A (en) * 1996-08-12 1998-04-14 Akazawa; Yasumasa Accessory structure for spray cleaning a heat exchanger in a vehicle air-conditioner
US5925024A (en) * 1996-02-16 1999-07-20 Joffe; Michael A Suction device with jet boost
US5908510A (en) * 1996-10-16 1999-06-01 International Business Machines Corporation Residue removal by supercritical fluids
US5853128A (en) * 1997-03-08 1998-12-29 Bowen; Howard S. Solid/gas carbon dioxide spray cleaning system
US5860285A (en) * 1997-06-06 1999-01-19 Carrier Corporation System for monitoring outdoor heat exchanger coil
JP3063742B2 (ja) * 1998-01-30 2000-07-12 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
US6164080A (en) * 1998-08-12 2000-12-26 Hudson Technologies, Inc. Apparatus and method for flushing a refrigeration system
US6196007B1 (en) * 1998-10-06 2001-03-06 Manitowoc Foodservice Group, Inc. Ice making machine with cool vapor defrost
JP3112003B2 (ja) * 1998-12-25 2000-11-27 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
KR100349948B1 (ko) * 1999-11-17 2002-08-22 주식회사 다산 씨.앤드.아이 클러스터를 이용한 건식 세정 장치 및 방법
US6658880B1 (en) * 2000-02-04 2003-12-09 S.F.T. Services Sa Method and device for depolluting combustion gases

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06295895A (ja) * 1993-01-27 1994-10-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd アルゴンによる表面洗浄
US5405283A (en) * 1993-11-08 1995-04-11 Ford Motor Company CO2 cleaning system and method
KR0145028B1 (ko) * 1994-11-15 1998-08-17 윌리암 티 엘리스 에어로졸 생성장치
JPH11165139A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 表面洗浄方法及び装置
JPH11173711A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Daikin Ind Ltd 二元冷凍装置
JPH11297653A (ja) * 1998-02-13 1999-10-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd 表面洗浄方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102130713B1 (ko) 2019-12-30 2020-08-05 (주)에프피에이 미세입자 세정용 냉각입자 생성장치 및 그 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20050235655A1 (en) 2005-10-27
CN1460035A (zh) 2003-12-03
KR20020022222A (ko) 2002-03-27
JP2004509050A (ja) 2004-03-25
CN1240469C (zh) 2006-02-08
US7013660B2 (en) 2006-03-21
WO2002024316A1 (en) 2002-03-28
JP3880519B2 (ja) 2007-02-14
US6978625B1 (en) 2005-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100385432B1 (ko) 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템
US6203406B1 (en) Aerosol surface processing
US5294261A (en) Surface cleaning using an argon or nitrogen aerosol
US4932168A (en) Processing apparatus for semiconductor wafers
US5062898A (en) Surface cleaning using a cryogenic aerosol
KR102468563B1 (ko) 극저온 유체 혼합물로 기판을 처리하는 시스템 및 방법
US4972677A (en) Method of cleaning wafers or the like
US10625280B2 (en) Apparatus for spraying cryogenic fluids
KR100349948B1 (ko) 클러스터를 이용한 건식 세정 장치 및 방법
US10014191B2 (en) Systems and methods for treating substrates with cryogenic fluid mixtures
JPH10326763A (ja) 洗浄方法及び洗浄装置
JP2003001208A (ja) 洗浄方法およびその装置
KR20060079561A (ko) 분사 노즐 및 이를 이용한 세정 시스템
KR100385431B1 (ko) 표면 세정용 에어로졸 생성 시스템
KR100359339B1 (ko) 반도체 장비 세정 장치 및 방법
JP2002066483A (ja) ドライアイス噴射洗浄方法とその装置
KR100328640B1 (ko) 표면세정방법 및 장치
JPH06132273A (ja) ウエハ洗浄装置
CN115283369A (zh) 一种二氧化碳状态控制系统及方法
CN101199051A (zh) 用于供送二氧化碳的系统
JP2865619B2 (ja) ガスを用いた洗浄方法および洗浄装置
KR20220047010A (ko) 집적회로 센서 세정 시스템
KR20060061840A (ko) 반도체 웨이퍼의 표면을 세정하기 위한 방법 및 시스템
JP3046835B2 (ja) 半導体ウエハの洗浄装置
KR20040090075A (ko) 에어로졸 생성장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130327

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140303

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170419

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180502

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 17