KR100655459B1 - Cleaning device using a laser - Google Patents
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Abstract
몸체, 샤워부, 작업대를 구비하는 세정장치에 레이저 발생부, 고정부재 및 레이저 전달부를 구비함으로써, 세정 작업을 하면서 세정되는 웨이퍼에 화학물질이 재흡착되는 것을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저를 이용한 세정장치가 개시된다. 레이저를 이용한 세정장치는 레이저 발생부, 고정부재 및 레이저 전달부를 구비한다. 레이저 발생부는 몸체의 외부에 배치되어, 레이저빔을 작업공간에 제공하게 되고, 고정부재는 몸체의 외부에 배치된다. 레이저 전달부는 고정부재의 일단에 회전가능하게 결합되고, 하우징, 포커싱렌즈, 광가이드, 레이저거울 및 투과성부재를 구비한다. 하우징의 내부에는 공간이 형성되고, 일면에 제 1관통공이 형성되고, 타면에 제 2관통공이 형성된다. 포커싱렌즈는 하우징의 제 1관통공에 결합되며, 레이저빔의 초점을 잡아주게 된다. 광가이드는 일단은 하우징의 제 2관통공에 결합되고, 타단은 레이저 발생부에 결합되어 레이저 발생부로부터 발생된 레이저빔을 레이저 전달부에 전달하게 된다. 레이저거울은 하우징의 내부에 회전가능하게 결합되어 광가이드로부터 발진된 레이저빔이 레이저거울에 반사되어 포커싱렌즈를 관통하게 된다. 투과성부재는 몸체의 일면에 결합되고, 포커싱렌즈를 관통한 레이저 빔이 작업공간을 향하여 통과된다.The laser generating unit, the fixing member, and the laser transfer unit are provided in the cleaning apparatus including the body, the shower unit, and the workbench, thereby preventing the re-adsorption of chemicals on the wafer to be cleaned during the cleaning operation. The cleaning apparatus used is disclosed. The cleaning apparatus using a laser includes a laser generating unit, a fixing member, and a laser transmitting unit. The laser generating unit is disposed outside the body to provide a laser beam to the work space, and the fixing member is disposed outside the body. The laser transmitting part is rotatably coupled to one end of the fixing member, and includes a housing, a focusing lens, an optical guide, a laser mirror, and a transparent member. A space is formed inside the housing, the first through hole is formed on one surface, and the second through hole is formed on the other surface. The focusing lens is coupled to the first through hole of the housing and focuses the laser beam. One end of the light guide is coupled to the second through hole of the housing, and the other end is coupled to the laser generator to transfer the laser beam generated from the laser generator to the laser transfer unit. The laser mirror is rotatably coupled to the inside of the housing such that the laser beam oscillated from the light guide is reflected on the laser mirror to penetrate the focusing lens. The transmissive member is coupled to one surface of the body, and the laser beam passing through the focusing lens is passed toward the work space.
레이저, 세정장치Laser, Cleaning Equipment
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 세정장치의 단면도, 그리고1 is a cross-sectional view of a cleaning apparatus using a laser according to a preferred embodiment of the present invention, and
도 2는 종래 기술에 따른 세정장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a cleaning apparatus according to the prior art.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 레이저 발생부 150 : 레이저 전달부 100: laser generating unit 150: laser transmission unit
151 : 하우징 152 : 포커싱렌즈 151
153 : 광가이드 154 : 레이저거울 153: light guide 154: laser mirror
155 : 투과성부재 160 : 고정부재155: transparent member 160: fixed member
200 : 몸체 210 : 샤워부200: body 210: shower
225 : 작업대 L : 레이저빔225: workbench L: laser beam
S : 충격파 W : 웨이퍼S: Shock Wave W: Wafer
본 발명은 웨이퍼 및 엘시디(LCD)와 같은 평판디스플레이장치(FPD) 등의 표면을 세정하는 세정 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 레이저를 사용하는 세정 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning apparatus for cleaning a surface of a wafer and a flat panel display device (FPD) such as LCD (LCD), and more particularly, to a cleaning apparatus using a laser.
도 2에는 종래 기술에 따른 세정 장치의 단면도가 도시되어 있다. 2 is a cross-sectional view of a cleaning apparatus according to the prior art.
도 2를 참조 하면, 종래 기술에 따른 세정 장치는 몸체(10), 샤워부(20), 작업대(30) 및 배출구(20)를 구비한다.2, the cleaning apparatus according to the related art includes a
몸체(10)는 내부에 작업공간이 형성되고, 몸체(10)의 저면은 중심을 향하여 단면이 좁아지도록 경사지게 형성된다. The
샤워부(20)는 몸체(10)의 작업공간 상측에 배치되고, 배출구(20)는 몸체(10)의 저면 중앙에 형성되는 관통공(15)에 일체 또는 분리 가능하게 결합된다. The
작업대(30)는 작업공간 내부에 배치되고, 작업대(30)의 하단에는 지지대(35)가 결합된다. 이때, 지지대(35)는 배출구(20)를 관통하여 배치된다. The
상기와 같은 구성을 갖는 종래기술에 따른 세정 장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the cleaning apparatus according to the prior art having the configuration as described above are as follows.
다시 도 2를 참조하면, 세정 장치에서 웨이퍼(W)를 세정하는 경우, 웨이퍼(W)는 작업대(225)의 상단에 배치되고, 샤워부(20)로부터 웨이퍼(W)가 배치된 위치를 향하여 세정용 가스 및 액체가 분사된다. 이때 샤워부(20)로부터 분사된 세정용 가스 및 액체는 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하고 있는 화학 물질과 같은 오염물질을 웨이퍼(W)의 표면에서 제거하게 된다.Referring back to FIG. 2, in the case of cleaning the wafer W in the cleaning apparatus, the wafer W is disposed on the upper end of the
한편, 세정용 가스 및 액체는 웨이퍼(W) 표면에 잔류하는 화학 물질과 같은 오염물질을 세정한 후 오염물질과 함께 섞이게 되어 몸체(10)의 저면에 연결되는 배출구(20)를 통하여 몸체(10)의 외부로 유출된다.Meanwhile, the cleaning gas and the liquid clean the contaminants such as chemicals remaining on the surface of the wafer (W), and then are mixed with the contaminants so that the cleaning gas and the liquid are discharged through the
그런데, 종래기술의 세정 장치는, 웨이퍼의 세정공정을 하는 경우 작업공간 및 웨이퍼 표면의 화학물질과 같은 오염물질이 활성화되지 않아 세정가스 및 세정액과의 반응효율이 떨어지게 된다. 따라서 세정 장치의 세정능력이 저하되어 반도체 생산효율이 떨어지고 제조 원가가 상승하게 되는 등의 문제점이 있다.However, in the cleaning apparatus of the prior art, when the wafer cleaning process is performed, contaminants such as chemicals on the work space and the wafer surface are not activated, thereby reducing the reaction efficiency between the cleaning gas and the cleaning liquid. Therefore, there is a problem that the cleaning capacity of the cleaning device is lowered, the semiconductor production efficiency is lowered and the manufacturing cost is increased.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화학물질과 같은 오염물질을 활성화시킨 후 세정가스로 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 표면을 세정하여 오염물질과 세정가스가 더 많이 반응하여 오염물질이 제거되고, 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 표면에서 제거된 오염물질이 재부착되는 것을 방지할 수 있는 레이저를 사용한 세정장치를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to clean the surface of the wafer and the flat panel display device with a cleaning gas after activating the contaminants such as chemicals to clean the contaminants and The present invention provides a cleaning apparatus using a laser that can prevent more contaminants from reacting with gas and reattach the removed contaminants from the surfaces of wafers and flat panel displays.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 몸체, 샤워부, 작업대, 레이저 발생부, 고정부재 및 레이저 전달부를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a body, a shower unit, a work table, a laser generating unit, a fixing member, and a laser transmitting unit.
몸체는 내부에 작업공간이 형성되고, 저면이 중심을 향하여 단면이 좁아지도록 경사지게 형성되며, 저면의 중심에 배출구가 형성된다.The body is formed with a working space therein, the bottom is formed to be inclined to narrow the cross section toward the center, the outlet is formed in the center of the bottom.
샤워부는 작업공간 상측에 배치되고, 작업대는 작업공간 내부에 배치되며, 하단에 배출구를 관통하여 연결되는 지지대가 결합된다. The shower unit is disposed above the work space, the work table is disposed inside the work space, and a support that is connected to the bottom through the outlet is coupled.
레이저 발생부는 몸체의 외부에 배치되어, 작업공간에 레이저빔을 제공하게 되며, 고정부재는 몸체의 외부에 배치된다.The laser generating unit is disposed outside the body to provide a laser beam to the workspace, and the fixing member is disposed outside the body.
레이저 전달부는 고정부재의 일단에 회전가능하게 결합되고, 하우징, 포커싱렌즈, 광가이드, 레이저거울 및 투과성부재를 구비한다.The laser transmitting part is rotatably coupled to one end of the fixing member, and includes a housing, a focusing lens, an optical guide, a laser mirror, and a transparent member.
하우징은 내부에 공간이 형성되고, 일면에 제 1관통공이 형성되고, 타면에 제 2관통공이 형성된다. The housing has a space formed therein, a first through hole is formed at one surface, and a second through hole is formed at the other surface.
포커싱렌즈는 하우징의 제 1관통공에 결합되며, 레이저빔의 초점을 잡아주게 된다.The focusing lens is coupled to the first through hole of the housing and focuses the laser beam.
광가이드는 일단은 하우징의 제 2관통공에 결합되고, 타단은 레이저 발생부에 결합되어 레이저 발생부로부터 발생된 레이저빔을 레이저 전달부에 전달하게 된다.One end of the light guide is coupled to the second through hole of the housing, and the other end is coupled to the laser generator to transmit the laser beam generated from the laser generator to the laser transfer unit.
레이저거울은 하우징의 내부에 회전가능하게 결합되어 광가이드로부터 발진된 레이저빔이 레이저거울에 반사되어 포커싱렌즈를 관통하게 된다.The laser mirror is rotatably coupled to the inside of the housing such that the laser beam oscillated from the light guide is reflected on the laser mirror to penetrate the focusing lens.
투과성부재는 몸체의 일면에 결합되어 포커싱렌즈를 관통한 레이저 빔이 작업공간에 제공되도록 하게 된다.The transmissive member is coupled to one surface of the body so that the laser beam passing through the focusing lens is provided to the work space.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저를 이용한 세정장치는, 작업공간에 레이저빔을 제공하도록 몸체의 외부에 레이저 발생부 및 레이저 전달부를 배치하게 된다. 몸체의 외부에 배치된 레이저 발생부 및 레이저 전달부를 작동시켜 작업공간에 존재하는 오염물질을 레이저빔을 이용하여 활성화시킨 후 세정가스와 반응시켜 오염물질의 제거효율을 향상시킬 수 있고 오염물질이 재흡착 되는 것을 방지할 수 있다. As described above, in the cleaning apparatus using the laser according to the present invention, the laser generating unit and the laser transmitting unit are disposed outside the body to provide the laser beam to the work space. The laser generating unit and the laser delivery unit arranged outside of the body are activated to activate contaminants in the work space using a laser beam, and then react with the cleaning gas to improve the removal efficiency of the contaminants. It can prevent the adsorption.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레 이저를 이용한 세정장치에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a cleaning apparatus using a laser according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 세정장치의 단면도가 도시되어 있다. 1 is a cross-sectional view of a cleaning apparatus using a laser according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 세정장치는 몸체(200), 샤워부(210), 작업대(225), 레이저 발생부(100), 고정부재(160) 및 레이저 전달부(150)를 구비한다.Referring to Figure 1, the cleaning device using a laser according to a preferred embodiment of the
몸체(200)는 내부에 작업공간이 형성되고, 몸체(200)의 저면은 중심을 향하여 단면이 좁아지도록 경사지게 형성되며, 저면의 중심에 배출구(201)가 형성된다.The
샤워부(210)는 작업공간 상측에 배치되고, 작업대(225)는 작업공간 내부에 배치되며, 작업대(225)의 하단에 배출구(201)를 관통하여 연결되는 지지대(221)가 결합된다.The
레이저 발생부(100)는 몸체(200)의 외부에 배치되어, 레이저빔(L)을 작업공간으로 제공하게 되고, 고정부재(160)는 몸체(200)의 일측에 결합된다. The
레이저 전달부(150)는 일측이 고정부재(160)의 일단에 회동가능하게 결합되고, 하우징(151), 포커싱렌즈(152), 광가이드(153), 레이저거울(154) 및 투과성부재(155)를 구비한다.One side of the
하우징(151)은 내부에 공간이 형성되고, 일면에 제 1관통공(156)이 형성되고, 타면에 제 2관통공(157)이 형성된다. The
포커싱렌즈(152)는 하우징(151)의 제 1관통공(156)에 결합되며, 레이저빔(L)의 초점을 잡아주게 된다.The focusing
광가이드(153)는 일단은 하우징(151)의 제 2관통공(157)에 결합되고, 타단은 레이저 발생부(100)에 결합되어 레이저 발생부(100)로부터 발생된 레이저빔(L)을 레이저 전달부(150)에 전달하게 된다.One end of the
레이저거울(154)은 하우징(151)의 내부에 회전가능하게 결합되어 광가이드(153)로부터 발진된 레이저빔(L)을 반사시켜 포커싱렌즈(152)를 관통하게 된다.The
투과성부재(155)는 몸체(200)의 일면에 형성된 관통공에 결합되어 포커싱렌즈(152)를 관통한 레이저빔(L)이 작업공간에 제공되도록 하게 된다.The
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 세정장치의 작용 및 효과를 간략하게 설명한다.The operation and effects of the cleaning apparatus using the laser according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above will be briefly described.
다시 도 1을 참조하면, 세정장치에서 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 표면에 존재하는 오염물질을 활성화시키는 경우, 우선, 레이저 발생부(100)를 작동시켜 레이저빔(L)을 발생시킨 후 레이저빔(L)을 광가이드(153)로 유입시킨다. 이때, 광가이드(153)는 섬유광학(FIBER OPTICS)으로 이루어져 유입된 레이저빔(L)의 손실 없이 전송할 수 있다.Referring back to FIG. 1, when activating contaminants present on the surfaces of the wafer and the flat panel display in the cleaning apparatus, first, the
다음으로, 광가이드(153)를 통과한 레이저빔(L)은 하우징(151)의 내부에 설치된 레이저거울(154)에 반사되어 포커싱렌즈(152)를 관통하게된다. 이때, 포커싱렌즈(152)는 레이저거울(154)에 반사되는 레이저빔(L)이 세정 장치에 설치된 웨이퍼에 초점을 맞추게 되도록 설치된다.Next, the laser beam L passing through the
다음으로, 포커싱렌즈(152)를 관통한 레이저빔(L)은 몸체(200)의 상부면에 설치된 투과성부재(155)를 통과하여 작업공간으로 유입된다. 이때, 투과성부재(155)는 레이저빔(L)이 통과하면서 산란되지 않도록 석영유리와 같은 매질을 사용하게 된다.Next, the laser beam L passing through the focusing
다음으로, 투과성부재(155)를 통과한 레이저빔(L)이 오염물질과 접촉하면 충격파(S)를 형성하게 되어 오염물질을 웨이퍼(W)로부터 분리하게 된다. 이때, 레이저빔(L)과 접촉된 오염물질 및 충격파(S)의 영향을 받은 오염물질은 레이저빔(L)으로부터 에너지를 얻어 활성화되게 된다.Next, when the laser beam L passing through the
다음으로, 세정가스 및 세정액을 이용하여 세정하는 경우, 샤워부(210)로부터 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 세정액 및 세정가스를 작업공간 내부에 웨이퍼가 배치된 방향으로 분사하게 된다. 이때, 웨이퍼(W)는 작업대(225)의 상단에 배치 된다. Next, in the case of cleaning using the cleaning gas and the cleaning liquid, the cleaning liquid and the cleaning gas for cleaning the wafer W from the
한편, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착되어 있던 파티클(PARTICLE)과 같은 오염물질은 세정액 및 세정가스와 함께 반응하여 웨이퍼(W)의 표면에서 이탈하게 된다. 이때, 오염물질은 레이저빔(L)으로부터 에너지를 얻어 활성화되어 세정액 및 세정가스와 더 활발히 반응하게 된다.On the other hand, contaminants such as particles PARTICLE adsorbed on the surface of the wafer W react with the cleaning liquid and the cleaning gas and are separated from the surface of the wafer W. At this time, the pollutant is activated by obtaining energy from the laser beam (L) to react more actively with the cleaning liquid and the cleaning gas.
다음으로, 오염물질을 포함한 세정액 및 세정가스는 몸체(200)의 측면으로 흘러내린 후 중심을 향하여 경사지게 형성된 몸체(200)의 저면을 따라 흐르게 된다. Next, the cleaning liquid and the cleaning gas including the contaminants flow down the side of the
이후, 세정액 및 세정가스에 포함된 불순물은 저면의 중심에 형성된 제 1관통공(156)에 결합되는 배출구(201)를 통하여 몸체(200)의 외부로 배출된다. Thereafter, the impurities included in the cleaning liquid and the cleaning gas are discharged to the outside of the
전술한 바와 같이, 종래의 세정장치는 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 표면을 세정하는 경우, 세정액 및 세정가스와 오염물질이 충분히 반응하지 않아 작업공간에 남아있는 오염물질이 웨이퍼에 재흡착되어 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 불량률이 증가하여 생산성이 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 세정장치는 레이저 발생부 및 레이저 전달부를 세정장치에 설치하여 큰 에너지를 갖는 레이저를 작업공간에 발진시키고 레이저의 큰 에너지를 오염물질에 전달하여 오염물질을 활성화 시키게 된다. 따라서, 오염물질이 세정가스 및 세정액과 활발히 반응하여 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 표면에 화학 물질이 재흡착되는 것을 방지하고 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 및 평판디스플레이장치의 생산성을 향상시킬 수 있다. As described above, in the conventional cleaning apparatus, when cleaning the surfaces of the wafer and the flat panel display apparatus, the cleaning liquid, the cleaning gas, and the contaminants do not sufficiently react, and contaminants remaining in the work space are resorbed onto the wafer, causing the wafer and the flat plate to be cleaned. The defective rate of the display device is increased to decrease productivity. Therefore, in the cleaning apparatus using the laser according to the present invention, the laser generating unit and the laser transmitting unit are installed in the cleaning apparatus to oscillate a laser having a large energy in the work space and transmit the large energy of the laser to the pollutant to activate the pollutant. do. Therefore, the contaminants can be actively reacted with the cleaning gas and the cleaning liquid to prevent the re-adsorption of chemicals on the surfaces of the wafer and the flat panel display device and improve the cleaning efficiency. As a result, the productivity of wafers and flat panel display devices can be improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 예로 제한되지 않으며 하기의 특허청구범위에서 나타난 본 발명의 사상 및 영역내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to these embodiments and can be variously modified and changed within the spirit and scope of the present invention shown in the claims below. Those skilled in the art will readily understand.
Claims (4)
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KR1020040084051A KR100655459B1 (en) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | Cleaning device using a laser |
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20121130 Year of fee payment: 7 |
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FPAY | Annual fee payment |
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