JP4768004B2 - ブラシアセンブリ及びこれを有する基板洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は基板を洗浄するための装置に関し、より詳細には基板を洗浄するためのブラシアセンブリ及びこれを有する基板洗浄装置に関する。

一般に、半導体素子、平板表示素子等のような集積回路素子は、多様な工程を通じて製造されることができる。例えば、半導体基板又はガラス基板に対して蒸着工程、エッチング工程、洗浄工程等のような一連の単位工程が行われることができる。特に、洗浄工程は、基板上の汚染物質を除去するために行われることができる。

例えば、前記洗浄工程を行うための装置は、基板上のパーティクル、有機汚染物等のような異物質を除去するためのブラシを含むことができる。前記ブラシは回転可能なシャフト上に配置されることができ、前記基板を洗浄するために前記基板の表面と直接接触することができる。

前記ブラシは、通常ナイロン材質からなる多数の毛を含むことができる。しかし、前記ブラシが乾燥状態で前記基板の表面に直接接触する場合、前記ブラシと前記基板に損傷が発生される虞がある。特に、前記基板の表面には前記損傷されたブラシによってスクラッチが発生されることができる。

このような問題点を解決するために、前記ブラシ上に洗浄液が供給されることができる。この場合、前記洗浄液は、前記基板と前記ブラシとの間で潤滑油として機能することができ、これによって前記ブラシと前記基板の損傷を防止することができる。

しかし、前記ブラシに供給された洗浄液は前記シャフトに沿って流れることができ、前記基板に対する洗浄工程が行われるチャンバー外部に漏洩することができる。この場合、前記漏洩した洗浄液が前記シャフトを回転させるための駆動部及び前記シャフトを支持するベアリング等を汚染させることができる。

本発明の目的は、ブラシに供給される洗浄液がシャフトに沿って流れることを防止することができるブラシアセンブリを提供することにある。

本発明の他の目的は、ブラシに供給される洗浄液がシャフトに沿って流れることを防止することができるブラシアセンブリを有する基板洗浄装置を提供することにある。

本発明の一側面によるブラシアセンブリは、回転可能に配置されるシャフトと、前記シャフトの中央部位に配置され、基板を洗浄するための洗浄液の供給を受け、基板の表面と接触して前記基板の洗浄を行うブラシと、前記基板を洗浄する間、前記ブラシに供給された洗浄液が前記シャフトに沿って前記シャフトの端部に向かって流れることを防止するために気流を発生させる送風ユニットと、を含むことができる。

本発明の実施例によると、前記送風ユニットは、前記シャフトの一部に装着された円筒型ハブ及び前記ハブの外周面上に配置され前記気流を発生させるための複数のらせん型ブレードと、を含むことができる。

本発明の実施例によると、前記ハブは、前記ブラシに向かって傾斜する円錐台形状を有することができる。

本発明の実施例によると、前記ブラシアセンブリは、前記シャフトの他の端部に装着され前記ブラシに向かって第２気流を発生させる第２送風ユニットを更に含むことができる。

本発明の他の側面による基板洗浄装置は、工程チャンバーとブラシアセンブリ及び駆動部を含むことができる。前記工程チャンバーは基板洗浄のための洗浄空間を提供することができ、前記ブラシアセンブリは前記工程チャンバーの内部に回転可能に配置されたシャフトと、前記シャフトの中央部位に配置され、基板を洗浄するための洗浄液の供給を受け、前記基板の表面と接触して前記基板の洗浄を行うブラシと、前記基板を洗浄する間、前記ブラシに供給された洗浄液が前記シャフトに沿って前記シャフトの端部に向かって流れることを防止するために気流を発生させる送風ユニットを含むことができる。前記駆動部は、前記ブラシアセンブリを回転させるために前記ブラシアセンブリのシャフトと連結されることができる。

本発明の実施例によると、前記シャフトは前記工程チャンバーの側壁を通じて延長することができ、前記駆動部は前記工程チャンバーの外部で前記シャフトの端部に連結されることができる。

本発明の実施例によると、前記基板洗浄装置は、前記送風ユニットを収容するように前記工程チャンバー内に配置され前記シャフトから落ちる洗浄液を回収するための回収チャンバーを更に含むことができる。

本発明の実施例によると、前記送風ユニットは、前記シャフトの一部に装着された円筒型ハブ及び前記ハブの外周面上に配置され前記気流を発生させるための複数のらせん型ブレードを含むことができる。

本発明の実施例によると、前記ハブは、前記ブラシに向かって傾斜する円錐台形状を有することができる。

本発明の更に他の側面による基板洗浄装置は、工程チャンバーと上部及び下部ブラシアセンブリ及び駆動部を含むことができる。前記工程チャンバーは、基板洗浄のための洗浄空間を提供することができる。前記上部及び下部ブラシアセンブリは、前記基板の上部面及び下部面を洗浄するために前記工程チャンバー内で水平方向に互いに平行に延長して垂直方向に配列されることができ、前記駆動部は、前記ブラシアセンブリを回転させるために、前記ブラシアセンブリと連結されることができる。ここで、それぞれのブラシアセンブリは、前記工程チャンバーの内部に回転可能に配置されたシャフトと、前記シャフトの中央部位に配置され、前記基板を洗浄するための洗浄液の供給を受け、前記基板と接触して前記基板の洗浄を行うブラシと、前記基板を洗浄する間、前記ブラシに供給された洗浄液が前記シャフトに沿って前記シャフトの端部に向かって流れることを防止するために気流を発生させる送風ユニットを含むブラシアセンブリを含むことができ、前記下部ブラシアセンブリの送風ユニットは、前記上部ブラシアセンブリの送風ユニットより外側に配置されることができる。

前述した本発明の実施例によると、ブラシアセンブリは、ブラシに供給された洗浄液がシャフトに沿って流れることを防止するために気流を発生させる送風ユニットを含むこと
ができる。従って、前記洗浄液が前記シャフトに沿って工程チャンバーの外部に漏洩することを防止することができ、これによって前記ブラシアセンブリを回転させるための駆動部、前記シャフトを回転可能に支持するベアリング等の汚染を防止することができる。

以下、本発明は、本発明の実施例を示す添付図面を参照してより詳細に説明される。

ブラシアセンブリ

図１は、本発明の一実施例によるブラシアセンブリを説明するための斜視図で、図２は、図１に図示されたブラシアセンブリを説明するための正面図である。

図１及び図２を参照すると、ブラシアセンブリ１００は、シリコンウエハーのような半導体基板又は平板ディスプレイ装置のためのガラス基板等を洗浄するために使用されることができる。例えば、前記ブラシアセンブリは、前記基板を洗浄するために前記基板をブラッシングすることができる。即ち、前記ブラシアセンブリは前記基板上の異物質を除去するために、前記基板の表面と直接接触することができる。

前記ブラシアセンブリ１００は、シャフト１１０、ブラシ１２０、及び送風ユニット１３０を含むことができる。

前記シャフト１１０は、前記基板に対する洗浄工程が行われる工程チャンバー（図示せず）内で回転可能に設置される。例えば、前記シャフト１１０は前記工程チャンバー内で水平方向に延長することができ、ベアリング（図示せず）によって回転可能に支持されることができる。又、前記シャフト１１０の一端部は前記シャフト１１０を回転させるための駆動部（図示せず）と連結されることができる。前記駆動部はモーターを含むことができる。

前記ブラシ１２０は、前記シャフト１１０の中央部位に配置されることができ、前記駆動部によって回転されることができる。特に、前記ブラシ１２０は前記駆動部によって回転される間、前記基板を洗浄するために前記基板の表面と直接接触することができる。即ち、前記ブラシ１２０は、前記シャフト１１０の中央部位の外周面上に配置されることができ、前記シャフト１１０の回転によって前記基板の表面と直接接触することができる。結果的に、前記基板の表面が前記ブラシ１２０によってブラッシングされることができ、これによって前記基板から前記異物質が除去されることができる。

一方、前記ブラシ１２０が乾燥状態で前記基板と直接接触する場合、前記基板が前記ブラシ１２０によって損傷されることができる。前記問題点を改善するために、前記ブラシ１２０には洗浄液供給部（図示せず）によって洗浄液が供給されることができる。結果的に、前記ブラシ１２０が前記洗浄液によって濡れた状態で前記基板と接触することができ、これによって前記基板の損傷が防止されることができる。これは、前記洗浄液が前記基板とブラシ１２０との間で潤滑油として機能するためである。

前記ブラシ１２０は、ナイロンのような合成樹脂からなる多数の毛を含むことができる。これと異なり、前記ブラシ１２０は、合成樹脂スポンジからなることができる。特に、前記ブラシ１２０は、ＰＶＡ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）スポンジからなることができる。又、前記ブラシ１２０は、前記シャフト１１０の中央部位を囲みながら前記シャフト１１０に沿って延長する円筒形状を有することができる。これと異なり、前記シャフト１１０が通過するホールを有する円盤形状を有するブラシが使用されることができる。この場合、多数の円盤形態のブラシが前記シャフト１１０に装着されることがで
きる。

前記送風ユニット１３０は、前記基板を洗浄する間、前記ブラシ１２０に供給された洗浄液が前記シャフト１１０に沿って前記シャフト１１０の端部に向かって流れることを防止するために具備されることができる。

前記送風ユニット１３０は、前記シャフト１１０に前記シャフト１１０の回転軸と同一回転軸を有するように連結され、前記シャフト１１０と共に回転することができる。特に、前記送風ユニット１３０は、前記シャフト１１０の周辺で前記シャフト１１０の端部から前記シャフト１１０の中央部位に向かう気流を発生させることができる。従って、前記ブラシ１２０に供給された洗浄液は、前記気流によって前記シャフト１１０の端部に向かって流れることが防止されることができる。

前記送風ユニット１３０は、前記ブラシ１２０と隣接する前記シャフト１１０の一部に装着された円筒型ハブ１３４と前記気流を発生させるための多数のらせん型ブレード１３２を含むことができる。図示されたように、平らなプレートが前記ブレード１３２として使用されることができる。これと異なり、曲線型プレートが前記ブレード１３２として使用されることもできる。

一方、前記洗浄液を効果的に遮断するために、前記気流は前記シャフト１１０の中心軸と交差する方向に発生されることが好ましい。前記ハブ１３４の外周面は、前記気流が前記シャフト１１０の中心軸と交差するようにするために前記シャフト１１０の中心部位、即ち、前記ブラシ１２０を向かって傾斜することができる。即ち、前記ハブ１３４は前記ブラシ１２０に向かって傾斜する円錐台形状を有することができる。

本発明の他の実施例によると、前記送風ユニット１３０としてファン又はプロペラが使用されることもできる。

前述したように、前記ブラシアセンブリ１００は、前記送風ユニット１３０を利用して前記シャフト１１０の周辺で気流を形成することができ、これによって前記ブラシ１２０に供給された洗浄液が前記シャフト１１０の端部に向かって流れることを防止することができる。結果的に、前記洗浄液が前記洗浄工程が行われる工程チャンバー外部に漏洩することが防止されることができ、これによって前記シャフト１１０と連結された駆動部及び前記シャフト１１０を支持するベアリング等の汚染が防止されることができる。

本発明の更に他の実施例によると、図示されていないが、前記ブラシアセンブリ１００は、前記シャフト１１０の他の端部に装着され、前記ブラシ１２０に向かって第２気流を発生させるための第２送風ユニット（図示せず）を更に含むことができる。前記第２送風ユニットは、前記ブラシ１２０に供給された洗浄液が前記シャフト１１０に沿って前記シャフト１１０の他の端部に向かって流れることを防止するために具備されることができる。前記第２送風ユニットは、前記送風ユニット１３０と実質的に同じ構成を有することができる。

基板洗浄装置

以下、前記ブラシアセンブリ１００を含む基板洗浄装置について説明する。

図３は、図１に図示されたブラシアセンブリ１００を有する基板洗浄装置を示す概略的な図である。

図１乃至図３を参照すると、基板洗浄装置は、ブラシアセンブリ１００、工程チャンバー２００、洗浄液供給部３００、及び駆動部４００を含むことができる。

前記ブラシアセンブリ１００は、シャフト１１０、ブラシ１２０、及び送風ユニット１３０を含むことができる。

前記工程チャンバー２００は、基板Ｇを洗浄するための洗浄空間を提供する。例えば、前記工程チャンバー２００は水平方向に延長するトンネル形態の洗浄空間を提供することができる。前記工程チャンバー２００の内部には基板Ｇの洗浄を行うために前記ブラシアセンブリ１００が配置される。前記ブラシアセンブリ１００は、前記工程チャンバー２００の延長方向と異なる方向に延長することができる。例えば、前記ブラシアセンブリ１００は、前記工程チャンバー２００の延長方向に対して垂直方向に延長することができる。

又、図示されていないが、前記工程チャンバー２００の内部には前記基板Ｇを前記工程チャンバー２００の延長方向に移送するための基板移送部が配置されることができ、前記基板移送部は前記基板Ｇを支持して移送するための多数の移送ローラーを含むことができる。

前記基板洗浄装置は、前記工程チャンバー２００内に配置された回収チャンバー２２０を更に含むことができる。前記回収チャンバー２２０は、前記工程チャンバー２００の側壁上に配置されることができる。前記回収チャンバー２２０は、前記ブラシアセンブリ１００の送風ユニット１３０を収容することができ、前記ブラシアセンブリ１００のシャフト１１０から落ちる洗浄液を回収するために使用されることができる。特に、前記ブラシアセンブリ１００のシャフト１１０は、前記回収チャンバー２２０の側壁を通じて水平方向に延長することができ、前記回収チャンバー２２０は、前記送風ユニット１３０を収容するための空間及び前記シャフト１１０が貫通するホールを有することができる。

前記ブラシアセンブリ１００のシャフト１１０は、前記工程チャンバー２００内でベアリング２１０によって回転可能に配置されることができ、前記ブラシ１２０は、前記シャフト１１０の中央部位上に配置され、基板Ｇから異物質を除去するために前記基板Ｇの表面と接触することができる。前記送風ユニット１３０は、前記ブラシ１２０と隣接する前記シャフト１１０の一部に装着され、基板Ｇの洗浄を行う時、前記ブラシ１２０に提供される洗浄液が前記シャフト１１０に沿って前記シャフト１１０の端部に向かって流れることを防止するために気流を発生させることができる。特に、前記送風ユニット１３０は、前記回収チャンバー２２０内に配置されることができ、前記シャフト１１０に沿って流れる洗浄液は前記回収チャンバー２２０内で前記気流によって遮断されることができる。又、図示されていないが、前記回収チャンバー２２０には前記洗浄液を回収するためのドレインライン（図示せず）が連結されることができる。

図示されたように、本発明の一実施例によると、一対のブラシアセンブリ１００が垂直方向に配列され水平方向に互いに平行に延長することができる。この場合、前記基板Ｇは、前記ブラシアセンブリ１００間に移送されることができる。即ち、前記基板移送部によって前記基板Ｇが移送される間、前記基板Ｇの上部面及び下部面は前記ブラシアセンブリ１００によって洗浄されることができる。この場合、上部ブラシアセンブリの送風ユニットより下部ブラシアセンブリ１００の送風ユニット１３０がより外側に配置されることができる。従って、上部ブラシアセンブリから落ちる洗浄液が下部ブラシアセンブリ１００のシャフト１１０に沿って前記工程チャンバー２００の外部に漏洩することを防止することができる。

前記洗浄液供給部３００は、前記工程チャンバー２００の内部に配置された多数のノズ
ルを含むことができ、前記ブラシアセンブリ１００のブラシ１２０に洗浄液を供給する。又、図示していないが、前記工程チャンバー２００の内部に上部及び下部ブラシアセンブリ１００が配置される場合、前記下部ブラシアセンブリ１００の下にも前記下部ブラシアセンブリ１００に前記洗浄液を供給するための多数のノズルが配置されることができる。ここで、前記洗浄液としては脱イオン水（ＤｅＩｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ；ＤＩＷ）が使用されることができる。

前記駆動部４００は、前記工程チャンバー２００の外部に配置されることができる。前記ブラシアセンブリ１００のシャフト１１０は、前記回収チャンバー２２０と前記工程チャンバー２００の側壁を通じて延長することができ、前記駆動部４００と連結されることができる。前記駆動部４００は、回転力を提供するためのモーターを含むことができる。

一方、前記駆動部４００は、前記基板Ｇの洗浄効率を向上させるために、前記ブラシ１２０が前記基板Ｇの移送方向に対して逆方向に前記基板Ｇと接触するように前記ブラシアセンブリ１００を回転させることができる。

前述したような本発明の実施例によると、ブラシアセンブリは、ブラシに供給された洗浄液がシャフトに沿って流れることを防止するために、気流を発生させる送風ユニットを含むことができる。従って、前記洗浄液が前記シャフトに沿って工程チャンバーの外部に漏洩することを防止することができ、これによって、前記ブラシアセンブリを回転させるための駆動部、前記シャフトを回転可能に支持するベアリング等の汚染を防止することができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例によるブラシアセンブリを説明するための斜視図である。 図１に図示されたブラシアセンブリを説明するための正面図である。 図１に図示されたブラシアセンブリを有する基板洗浄装置を示す概略的な図である。

符号の説明

１００ ブラシアセンブリ
１１０ シャフト
１２０ ブラシ
１３０ 送風ユニット
２００ 工程チャンバー
２２０ 回収チャンバー
３００ 洗浄液供給部
４００ 駆動部
Ｇ 基板

Claims (3)

1. 回転可能に配置されるシャフトと、
   前記シャフトの中央部位に配置され、基板を洗浄するための洗浄液の供給を受け、基板の表面と接触して前記基板の洗浄を行うブラシと、
   前記基板を洗浄する間、前記ブラシに供給された洗浄液が前記シャフトに沿って前記シャフトの一端部に向かって流れることを防止するために気流を発生させる送風ユニットとを備え、
   前記送風ユニットは、
   前記シャフトの一端部に装着された、ブラシ側ほど小径になるようブラシに向かって傾斜する円錐台形状のハブと、
   前記ブラシ側ほど小径となるハブの外周面上に配置されシャフトの一端部からシャフトの中央部位に向かって同シャフトの中心軸と交差する方向に気流を発生させるための複数のらせん型ブレードと、
   を備えることを特徴とするブラシアセンブリ。
2. 前記シャフトの他端部に装着され前記ブラシに向かって第２気流を発生させる第２送風ユニットを更に含むことを特徴とする請求項１記載のブラシアセンブリ。
3. 基板洗浄のための洗浄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に回転可能に配置されたシャフトと、前記シャフトの中央部位に配置され、基板を洗浄するための洗浄液の供給を受け、前記基板の表面と接触して前記基板の洗浄を行うブラシと、前記シャフトの一端部に装着された、ブラシ側ほど小径になるようブラシに向かって傾斜する円錐台形状のハブと、前記ブラシ側ほど小径となるハブの外周面上に配置されシャフトの一端部からシャフトの中央部位に向かって同シャフトの中心軸と交差する方向に気流を発生させ、基板を洗浄する間、前記ブラシに供給された洗浄液が前記シャフトに沿って前記シャフトの端部に向かって流れることを防止するらせん型ブレードとを含むブラシアセンブリと、
   前記ブラシアセンブリのシャフトと連結され、前記ブラシアセンブリを回転させるための駆動部と
   からなる基板洗浄装置。

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