KR100548639B1 - 흡입모듈이 구비된 세정장치 및 그를 이용한 세정방법 - Google Patents

Abstract

흡입모듈이 구비된 기판의 세정장치 및 방법이 개시된다. 그러한 세정장치는 기판이 통과하는 베스와, 상기 베스에 구비되어, 세정액을 상기 기판에 분사하여 이물질을 제거하는 한 쌍의 분사노즐과, 그리고 상기 한 쌍의 분사노즐의 사이에 구비되며, 상기 분사노즐로부터 분사된 세정액을 기압차이에 의하여 발생하는 흡입력에 의하여 흡입하여 제거하는 흡입모듈을 포함한다. 이러한 세정장치는 분사된 세정액을 신속하게 흡입함으로써 이물질이 기판에 다시 부착되는 것을 방지함으로써 세정효율을 높일 수 있다.

기판, 세정, 흡입, 분사, 기압

Description

흡입모듈이 구비된 세정장치 및 그를 이용한 세정방법{CLEANING APPARATUS HAVING SUCTION MODULE AND THE CLEANING METHOD OF THE SAME}

도1 은 종래의 세정장치의 구조를 개략적으로 도시하는 측면도.

도2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정장치의 구조를 개략적으로 도시하는 측면도.

도3 은 도2 에 도시된 세정장치의 평면도.

도4 는 도2 에 도시된 흡입모듈을 도시하는 사시도.

도5 는 도4 에 도시된 흡입모듈의 단면도.

도6 은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 세정장치의 구조를 개략적으로 도시하는 측면도.

도7 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정방법을 도시하는 순서도.

본 발명은 기판의 세정장치 및 그를 이용한 세정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베스내에 흡입모듈을 구비함으로써 기판 세정시 분사된 세정액 및 약액을 흡입하여 세정효율을 높일 수 있는 기판의 세정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이(FPD;Flat Panel Display), 반도체 웨이퍼, LCD, 포토 마스크용 글라스 등에 사용되는 기판은 일련의 공정라인을 거치면서 처리하게 된다. 즉, 감광제 도포(Photo resist coating: P/R), 노광(Expose), 현상(Develop), 부식(Etching), 박리(Stripping), 세정(Cleaning), 건조(Dry) 등의 과정을 거치게 된다.

이러한 공정들에 있어서, 상기 세정공정에서는 기판을 세정액 혹은 약액 등을 이용하여 이물질 및 화학약액 등을 제거함으로써 세정하게 된다.

도1 에는 이러한 세정장치가 개략적으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 세정장치(1)는 분사노즐(5,7) 및 에어커튼(Air Curtain;9)과, 이들이 설치되어 세정영역을 형성하는 베스(Bath;3)로 이루어진다.

이러한 세정장치에 있어서, 세정 될 기판(Ｉ)은 컨베이어(Conveyor;8)에 의하여 베스(3)의 내부로 이송되며, 베스(3)의 내부에서 분사노즐(5,7)로부터 분사되는 세정액 혹은 약액(이하, 세정액)이 기판(Ｉ)상에 분사된다. 그리고, 분사된 세정액이 충격 에너지에 의하여 기판(Ｉ)상의 이물질을 제거함으로써 세정이 이루어진다.

이와 같은 세정장치를 이용하여 세정을 한 다음, 계속해서 이물질 또는 화학약액을 거의 0%에 가깝게 제거하기 위해 세정 공정을 진행할 수 있다.

그러나, 이러한 세정장치는 분사된 세정액에 의하여 기판에서 분리된 이물질이 즉시 외부로 배출되지 못하고 기판상을 흐르는 과정에서 침전되어 기판에 다시 부착됨으로써 세정효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 기판상에 분사된 화학약액의 제거를 위해 초순수(DI)를 분사하여 세정 처리하는 경우에는 상기 화학약액과 초순수가 반응하여 치환이 일어남으로써 기판 표면상의 박막에 손상을 줄 수 있으므로, 중화액을 사용하여 1차 세정하거나, 혹은 기판이 손상되기 전에 세정 처리구간을 통과하기 위하여 고속반송을 하였음으로 부가장치들의 설치로 세정장치가 길어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 분사된 세정액을 신속하게 흡입함으로써 이물질이 기판에 다시 부착되는 것을 방지함으로써 세정효율을 향상시킬 수 있는 기판 세정장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 짧은 세정구간을 형성하여도 효율적으로 세정이 이루어질 수 있는 기판 세정장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 기판이 통과하는 베스와; 상기 베스에 구비되어, 세정액을 상기 기판에 분사하여 이물질을 제거하는 한 쌍의 분사노즐과; 그리고 상기 한 쌍의 분사노즐의 사이에 구비되며, 상기 분사노즐로부터 분사된 세정액을 기압차이에 의하여 발생하는 흡입력에 의하여 흡입하여 제거하는 흡입모듈을 포함하는 세정장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 기판을 베스의 내부로 이송시키는 제1 단계와; 이송된 기판의 상면에 분사노즐에 의하여 세정액을 분사함 으로써 이물질을 기판의 상면으로부터 분리하는 제2 단계와; 그리고 상기 제2 단계에서 분리된 이물질을 기압차이에 의하여 흡입력이 발생 가능한 흡입모듈에 의하여 흡입하여 제거함으로써 세정하는 제3 단계를 포함하는 세정방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판의 세정장치를 상세하게 설명한다.

도2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정장치의 구조를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 도3 은 도2 에 도시된 세정장치의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 세정장치(10)는 베스(Bath;13)와, 상기 베스(13)의 내부에 구비되어 세정액이 베스(13)의 외부로 유출되는 것을 방지하는 에어커튼(Air Curtain;15)과, 세정액을 기판(Ｉ)에 분사하여 이물질을 제거하는 한 쌍의 분사노즐(17,19)과, 한 쌍의 분사노즐(17,19)의 사이에 구비되어 분사된 세정액을 기압차이로 인한 흡입력에 의하여 흡입하는 흡입모듈(21)을 포함한다.

이러한 구조를 갖는 세정장치(10)에 있어서, 상기 베스(13)는 그 내부에 일정 공간이 형성되며 컨베이어(Conveyor;23)가 통과할 수 있도록 구성된다.

이를 위하여 상기 베스(13)의 일측 및 타측에 유입구(25) 및 유출구(27)를 형성하고, 컨베이어(23)에 기판(Ｉ)이 실려진 상태로 상기 유입구(25)를 통하여 베스(13)의 내부로 진입하고, 세정처리 후 상기 유출구(27)를 통하여 상기 베스(13)의 외부로 배출될 수 있도록 하고 있다.

그리고, 한 쌍의 분사노즐(17,19)은 통상적인 구조를 갖으며, 기판(Ｉ)으로부터 소정거리 위쪽으로 배치되어 기판(Ｉ)의 상면을 향하여 세정액을 분사할 수 있도록 하고 있다.

따라서, 이러한 구성에 의해 세정액의 분사로 인한 충격 에너지에 의하여 기판(Ｉ)상에 부착된 이물질이 기판(Ｉ)으로부터 분리될 수 있다.

또한, 한 쌍의 분사노즐(17,19)은 서로 마주보도록 배치되며, 서로를 향하여 일정 각도 기울어진다. 따라서, 한 쌍의 분사노즐(17,19)로부터 분사된 세정액은 기판(Ｉ)상의 국소 부위에 집중됨으로써 효율적으로 이물질을 제거할 수 있다.

기판을 세정한 세정액과 이물질의 흡입을 위하여 본 실시예에서는 한 쌍의 분사노즐(17,19)의 사이에 상기 흡입모듈(21)이 배치되는 것을 개시한다.

이러한 흡입모듈(21)은 베스(13)의 내부를 통과하는 컨베이어(23)를 가로지르는 방향으로 설치하여 기판(Ｉ)의 전면적에 걸쳐 세정액을 흡입할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 흡입모듈(21)은 도4 및 도5 에 도시된 바와 같이, 몸체(30)와, 상기 몸체(30)의 내부에 형성되어 기체가 압축되어 흐름으로서 주위에 저기압을 형성하는 기체유로(32)와, 상기 몸체(30)의 저부에 형성되어 상기 기체유로(32)와 연통함으로서 기체유로(32)와의 기압차이로 인한 흡입력에 의하여 기판(Ｉ)으로부터 세정액을 흡입하는 흡입구(34)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 흡입모듈(21)에 있어서, 상기 몸체(30)는 대략 장방형의 육면체 형상을 갖는다. 그리고, 그 내부에는 길이방향으로 기체유로(32)가 형성되며, 상기 기체유로(32)는 성형 등의 방법에 의하여 몸체(30)의 내부에 형성된다.

이러한 기체유로(32)는 외부에 설치된 압축기(도시안됨)에 연결된다. 따라 서, 압축기가 구동하는 경우, 상기 기체유로(32)로 기체가 통과하게 된다.

또한, 상기 몸체(30)의 저부에는 흡입구(34)가 형성되며, 이 흡입구(34)는 길이방향을 따라 형성된다. 이러한 흡입구(34)는 그 상부는 상기 기체유로(32)에 연통하며, 하부는 몸체(30)의 외부로 개방된 형상을 갖는다.

따라서, 상기 기체유로(32)를 통하여 기체가 통과하는 경우, 베르누이 정리에 의하여 기체유로(32)의 내부는 빠른 기체의 흐름으로 인하여 저기압상태가 되고, 흡입구(34)는 기체유로(32)에 비하여 상대적으로 압력이 높게되므로 흡입력이 발생함으로써 기판(Ｉ)의 세정액을 흡입할 수 있다.

상기에서는 기체유로로서 몸체에 성형 등의 방법에 의하여 형성된 통로에 한정하여 설명하였지만, 본 발명이 제안하는 기체유로는 이에 한정되는 것은 아니고 관체(Pipe) 등과 같은 별도의 기체통로를 몸체에 삽입할 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 세정장치가 도6 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 일 실시예에서는 한 쌍의 분사노즐(17,19)의 사이에 흡입모듈(21)을 구비한 구조의 세정장치(10)에 대하여 설명하였지만, 도6 에 도시된 다른 실시예에서는 분사노즐(44)과 흡입모듈(42)이 일체로 구비된다.

즉, 일측에는 분사노즐(44)이 구비되고, 타측에는 흡입모듈(42)이 구비된 구조이다.

따라서, 분사노즐(44)로부터 세정액이 분사되어 기판(Ｉ)상에 흡착된 이물질을 기판(Ｉ)으로부터 분리시키면, 흡입모듈(42)이 이러한 이물질 및 세정액을 흡입하게 된다.

이와 같은 일체형 분사노즐 및 흡입모듈은 작업환경에 따라 2개 이상 적절하게 배치될 수도 있으며, 동시에 설치면적을 줄일 수도 있다.

또한, 상기에서는 한 쌍의 분사노즐의 사이에 흡입모듈을 배치한 구조의 세정모듈에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 일측에는 분사노즐을 배치하고, 타측에는 분사노즐을 배치한 구조도 물론 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡입모듈이 장착된 세정장치를 이용한 세정방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도2, 도4, 도7 에 도시된 바와 같이, 상기한 세정장치에 의하여 기판을 세정하는 방법은 기판(Ｉ)을 베스(13)의 내부로 이송시키는 제1 단계(S100)와, 이송된 기판(Ｉ)의 상면에 분사노즐(17,19)을 통하여 세정액을 분사함으로써 이물질을 기판(Ｉ)으로부터 분리하는 제2 단계(S200)와, 그리고 분리된 이물질 및 세정액을 흡입모듈(21)에 의하여 흡입하여 배출하는 제3 단계(S300)를 포함한다.

이러한 단계로 진행되는 세정방법에 있어서, 상기 기판 이송단계(S100)에서는 먼저, 기판(Ｉ)이 컨베이어(23)에 의하여 베스(13)의 내부로 이송된다. 그리고, 상기 기판(Ｉ)이 이송되면, 센서(도시안됨)에 의하여 한 쌍의 분사노즐(17,19)로 부터 세정액이 분사됨으로써 제2 단계(S200)가 진행된다.

상기 제2 단계(S200)에 있어서, 분사된 세정액은 기판(Ｉ)의 상면에 분사되며, 이때 세정액의 충격 에너지에 의하여 기판(Ｉ)에 부착되었던 이물질이 기판(Ｉ)으로부터 분리된다.

그리고, 분리된 이물질은 세정액에 함유되어 기판(Ｉ)상을 흐르게 된다. 이 때, 상기 한 쌍의 분사노즐(17,19)은 서로의 방향으로 소정 각도 기울어져 있음으로 세정액이 흡입모듈(21)의 방향으로 분사되어 흐르게 된다.

이때, 상기 흡입모듈(21)은 다음과 같은 순서로 작동함으로서 이물질이 함유된 세정액을 흡입하게 된다.

즉, 상기 흡입모듈(21)에 연결된 압축기에 의하여 기체가 기체유로(32)에 공급하는 단계(S220)와, 공급된 기체가 기체유로(32)를 통과함으로써 이에 연통된 흡입구(34)에 고기압이 형성되어 흡입력이 발생하는 단계(S240)로 이루어진다.

보다 상세하게 설명하면, 압축기가 구동하는 경우 일정 압력의 기체가 기체유로(32)에 공급된다. 그리고, 기체유로(32)에 공급된 기체가 일정 속도 이상으로 가속되는 경우 베르누이 정리에 의하여 기체유로(32)의 내부가 저기압 상태가 된다. 이때, 상기 흡입구(34)와 기체유로(32)는 서로 연통 된 상태이므로 흡입구(34)는 상대적으로 고기압 상태가 되므로써 흡입력이 발생된다.

따라서, 흡입구(34)가 기판(Ｉ)의 상면에 위치하는 경우, 제3 단계(S300), 즉 기판(Ｉ)상의 세정액이 상기 흡입구(34)를 통하여 흡입모듈(10)의 내부로 흡입되어 기체유로(32)를 통하여 외부로 배출되는 과정이 진행된다. 이러한 과정을 통하여 기판에 대한 세정작업이 이루어진다.

상기와 같은 세정장치는 이물질 제거를 위한 세정으로 사용될 수 있지만 포토레지스트(Photo resist)를 박리하기 위한 스트립(Strip) 약액을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 이때, 상기 분사노즐과 흡입모듈 사이의 거리를 조정하여 스트립 약액과 세정액과의 반응으로 인한 기판상의 박막에 대한 손상을 방지함으로써 안정 적인 세정을 이룰 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡입모듈이 구비된 기판의 세정장치 및 방법은 분사된 세정액을 신속하게 흡입함으로써 이물질이 기판에 다시 부착되는 것을 방지함으로써 세정효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 분사된 액을 단시간에 흡입하여 기판에 손상을 주기 전에 제거할 수 있음으로 짧은 세정구간을 형성하여도 효율적으로 세정이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (6)

1. 기판이 통과하는 베스와;

   상기 베스에 구비되어, 세정액을 상기 기판에 분사하는 한 쌍의 분사노즐과; 그리고

   상기 한 쌍의 분사노즐의 사이에 구비되며, 몸체와, 상기 몸체의 내부에 구비되어 기체가 통과하는 기체유로와, 상기 몸체의 저부에 개방형으로 형성되어 상기 기체유로와 연통함으로써 상기 기체유로에 기체가 통과하는 경우, 상기 기체유로와의 기압차이에 의하여 흡입력이 발생함으로써 상기 기판으로부터 세정액을 흡입할 수 있는 흡입구로 이루어지는 흡입모듈을 포함하는 세정장치.
2. 기판이 통과하는 베스와;

   상기 베스에 구비되어, 세정액을 상기 기판에 분사하는 분사노즐과; 그리고

   상기 분사노즐과 일체로 구비되며, 몸체와, 상기 몸체의 내부에 구비되어 기체가 통과하는 기체유로와, 상기 몸체의 저부에 개방형으로 형성되어 상기 기체유로와 연통함으로써 상기 기체유로에 기체가 통과하는 경우, 상기 기체유로와의 기압차이에 의하여 흡입력이 발생함으로써 상기 기판으로부터 세정액을 흡입할 수 있는 흡입구로 이루어지는 흡입모듈을 포함하는 세정장치.
3. 삭제
4. 제1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 기체유로는 그 내부에 기체가 통과할 수 있도록 관로가 추가로 포함되는 세정장치.
5. 기판을 베스의 내부로 이송시키는 제1 단계와;

   이송된 기판의 상면에 분사노즐에 의하여 세정액을 분사함으로써 제거대상물을 기판의 상면으로부터 분리하는 제2 단계와; 그리고

   흡입모듈에 연결된 압축기에 의하여 기체가 기체유로에 공급하는 단계와, 공급된 기체가 기체유로를 통과함으로써 이에 연통된 흡입구에 고기압이 형성되므로써 상기 제2 단계에서 분리된 제거대상물 및 세정액을 기압차이에 의하여 흡입하여 제거함으로써 세정하는 제3 단계를 포함하는 세정방법.
6. 삭제

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