KR100688142B1

KR100688142B1 - 노즐 세정장치 및 방법

Info

Publication number: KR100688142B1
Application number: KR1020060039438A
Authority: KR
Inventors: 권성; 김주향; 박운용
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-03-02

Abstract

본 발명은 노즐 세정장치 및 방법에 관한 것으로, 슬릿노즐의 립부위에 세정액을 분사하는 제1세정부와, 상기 슬릿노즐의 립부위에 접촉하여 이물질을 제거하는 제2세정부와, 상기 슬릿노즐의 립부위에 건조공기를 분사하는 제3세정부와, 상기 슬릿노즐과 그의 슬릿방향을 따라 상대운동하고 상기 각 세정부가 상기 슬릿노즐의 립부위에 진입하는 방향으로 순차설치되는 메인블럭을 포함하는 노즐 세정장치 및 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 슬릿노즐의 립부위에 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정이 개별적이면서도 연속하여 순차진행되므로 슬릿노즐의 립부위에 잔류된 감광액을 완벽하게 제거해 낸다는 효과가 있다.

스핀리스코팅, 슬릿노즐, 기판, 정반, 감광액

Description

노즐 세정장치 및 방법{Device for washing nozzle and method}

도 1은 스핀리스코팅법에 의한 종래 감광액 도포장치의 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 감광액 도포장치에 구비된 노즐 세정장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명 노즐 세정장치의 일실시 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 노즐 세정장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제1세정부 101 : 세정액 분사구

200 : 제2세정부 300 : 제3세정부

301 : 에어 분사구 400 : 메인블럭

500 : 슬릿노즐 600 : 정반

본 발명은 노즐 세정장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 슬릿노즐의 세정액이 배출되는 립부위가 오염되지 않도록 이를 세정하는 노즐 세정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스 또는 평판 디스플레이(FPD; flat panel display)의 제조공정에서는 피처리기판(실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판)상의 특정 기능을 수행하는 박막, 예를 들면, 산화 박막, 금속 박막, 반도체 박막 등이 원하는 형상으로 패터닝(patterning)되도록 광원과 반응하는 감광액(sensitive material)을 상기 박막상에 도포하는 공정이 수행된다.

이처럼, 피처리기판의 박막에 소정의 회로패턴이 구현되도록 감광액을 도포하여 감광막 코팅하고, 회로패턴에 대응하여 상기 감광막을 노광하며, 노광된 부위 또는 노광되지 않은 부위를 현상처리하여 제거하는 일련의 과정을 사진공정 또는 포토리소그래피(Photolithography)공정이라 한다.

특히, 상기 사진공정에서는 감광막이 소정 두께로 균일하게 생성되어야 제조공정 중 불량이 발생되지 않는다. 예를 들어, 감광막이 기준치보다 두껍게 생성될 경우 박막 중 원하는 부분이 식각되지 않을 수 있고, 감광막이 기준치보다 얇게 생성될 경우 박막이 원하는 식각량보다 더 많이 식각될 수 있다.

이처럼 피처리기판에 균일한 두께의 감광막을 생성하려면, 우선 피처리기판에 감광액을 균일한 두께로 도포하는 것이 중요하다.

이에 유리 기판의 경우, 기판을 정반(surface plate)에 지지한 상태에서, 기판을 가로지르는 방향으로 감광액을 배출하는 슬릿(slit)이 형성된 슬릿노즐을 상기 슬릿이 형성된 방향과 직교하는 방향으로 기판상에서 주행시키는 동시에 상기 슬릿을 통하여 기판 표면에 감광액을 도포하는 스핀리스코팅(spinless coating)법 또는 슬릿코팅(slit coating)법이 주로 사용된다.

도 1을 참조하면, 종래 감광액 도포장치는 감광액 처리될 기판(S)이 로딩되어 지지되는 정반(10)과, 상기 정반(10)상에 로딩된 기판(S)에 감광액을 도포하는 슬릿노즐(20)과, 정반(10)의 일측에는 상기 슬릿노즐(20)이 대기하는 대기부(11)를 포함한다.

상기 슬릿노즐(20)은 그 저단부에 기판(S)의 너비(W)에 대응하는 길이의 슬릿(21; 도 2참조)이 형성되고, 기판(S)에 감광액 도포할 시 대기부(11)에서 기판(S)측으로 전진이동하며 슬릿(21)을 통하여 기판(S) 표면에 감광액 도포하고, 감광액 도포작업이 완료되면 대기부(11)측으로 후진이동하여 대기한다.

한편, 종래 감광액 도포장치는 슬릿노즐(20)이 감광액 도포한 후 슬릿(21) 및 그 주변 립부위에 유기절연물질 또는 감광액의 일부가 잔류되고, 이와 같은 상태에서 장기간 사용되지 않으면 잔류되어 있던 감광액이 응고되는 현상이 발생한다.

따라서, 종래 감광액 도포장치는 공정상의 오염원으로 작용할 수 있는 잔류 감광액 등의 이물질 제거를 위하여 슬릿노즐(20)의 립(lip)부위를 세정하는 노즐 세정장치(30)가 구비된다.

이러한 노즐 세정장치(30)는 슬릿노즐(20)의 대기시에 세정과정을 진행하도록 정반(10)의 대기부(11)에 설치된다.

도 2를 참조하면, 노즐 세정장치(30)는 슬릿노즐(20)의 립부위에서 슬릿방향을 따라 이동하며 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정을 진행한다.

구체적으로, 세정장치(30)는 슬릿노즐(20)의 립부위에 세정액을 분사하는 제1슬릿(32)과, 상기 제1슬릿(32)의 상측에서 슬릿노즐(20)의 립부위에 건조공기(CDA; Clean Dry Air)를 분사하는 제2슬릿(33)과, 슬릿노즐(20)의 립부위에 접촉하여 이물질을 제거하는 접촉블럭(31)이 구비된다.

이와 같은 구성에 의해 종래 노즐 세정장치는, 슬릿노즐(20)의 슬릿(21)을 형성하는 립부위에 대하여 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정을 수행한다.

그러나 종래 노즐 세정장치는 슬릿노즐의 립부위에 대하여 세정액과 건조공기를 분사하는 과정 및 접촉주행하며 이물질을 제거하는 과정을 개별적으로 순차진행하지 못하고 동시 다발적으로 진행하므로, 이물질을 완벽하게 제거하지 못할 뿐만 아니라 세정이 완료된 부위가 재차 세정액에 의해 오염되는 현상이 발생한다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 슬릿노즐에 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정을 개별적으로 순차진행할 수 있는 노즐 세정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬릿노즐의 립부위에 세정액을 분사하는 제1세정부와, 상기 슬릿노즐의 립부위에 접촉하여 이물질을 제거하는 제2세정부와, 상기 슬릿노즐의 립부위에 건조공기를 분사하는 제3세정부와, 상기 슬릿노즐과 그의 슬릿방향을 따라 상대운동하고 상기 각 세정부가 상기 슬릿노즐의 립부위에 진입하는 방향으로 순차설치되는 메인블럭을 포함한다.

또한 본 발명은, (a) 슬릿노즐의 립부위에 슬릿방향을 따라 세정액을 분사하는 단계와, (b) 상기 (a)단계에서 세정액 분사가 진행된 방향을 따라 상기 슬릿노즐의 립부위에 접촉하여 이물질을 제거하는 단계와, (c) 상기 (b)단계에서 이물질 제거가 진행된 방향을 따라 상기 슬릿노즐의 립부위에 건조공기를 분사하여 잔류 세정액을 제거하는 단계를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 노즐 세정장치의 일실시 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 노즐 세정장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐 세정장치의 일실시예는 슬릿노즐(500)의 립(lip)부위에서 슬릿방향을 따라 세정액을 분사하는 제1세정부(100)와, 상기 슬릿노즐(500)의 립부위에서 슬릿방향을 따라 접촉주행하여 이물질을 제거하는 제2세정부(200)와, 상기 슬릿노즐(500)의 립부위에서 슬릿방향을 따라 건조공기를 분사하여 잔류 세정액을 제거하는 제3세정부(300)와, 상기 슬릿노즐(500)의 슬릿방향을 따라 주행하는 한편 상기 각 세정부(100, 200, 300)가 슬릿노즐(500)의 립부위에 진입하는 방향으로 순차설치되는 메인블럭(400)을 포함한다.

상기 제1세정부(100)는 세정액 공급관(102)에서 세정액을 공급받아 슬릿노즐(500)의 립부위에 세정액을 분사하여 습식세정을 진행하는 구성부품으로, 특히 슬릿노즐(500)의 양측 립부위에 세정액을 분사하도록 상호 마주보도록 한쌍이 설치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 제1세정부(100)는 슬릿노즐(500)의 립부위와 마주보는 면에 공급된 세정액을 분사하는 복수의 세정액 분사구(101)가 주행방향을 따라 형성된다.

따라서, 제1세정부(100)는 슬릿분사방식으로 세정액을 분사하는 종래 노즐 세정장치에 비하여 세정액 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

상기에서 슬릿노즐(500)의 세정을 위해 사용되는 세정액은, 슬릿노즐(500)의 립부위에서 건조 또는 고화된 잔류 감광액 등의 이물질을 용해 또는 제거하여야 하므로 시너(thinner)와 같은 솔벤트(solvent)가 사용되는 것이 바람직하다.

이와같이 제1세정부(100)가 슬릿노즐(500)의 슬릿방향을 따라 주행하며 립부위에 세정액을 분사하면, 제2세정부(200)가 후속하여 세정액 분사가 진행된 부위를 따라 주행하며 이물질을 제거한다.

상기 제2세정부(200)는 단일체로 구성될 수도 있으나, 세정효율이 증가되도록 복수개의 수지계 박막이 상기 메인블럭(400)의 주행방향을 따라 상호 면결합하여 이루어진 것이다.

이처럼 제2세정부(200)는 복수의 수지계 박막이 결합된 것이므로, 각 수지계 박막이 슬릿노즐(500)의 립부위에 마찰접촉하게된다.

즉, 제2세정부(200)는 슬릿방향을 따라 1회 주행하여도 립부위에 대하여 복수회 연속 마찰접촉하는 효과를 발휘할 뿐만 아니라 접촉면에서의 열발생에 의한 저항력 및 마찰접촉 후 원상태로 복원되는 탄성복원력도 증가된다.

이처럼 제2세정부(200)는 다층의 수지박막으로 이루어져 접촉세정효율을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 제2세정부(200)는 슬릿노즐(500)의 립부위와 접촉되는 면적이 증대되도록 상단 중앙부에 슬릿노즐(500)의 립부위 외형에 대응하는 V홈이 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 제2세정부(200)의 V홈은 슬릿노즐(500)의 립부위 외형과 일치하거나 미소하게라도 작게 형성되어 슬릿노즐(500)의 립부위에 가압접촉하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

이와같이 제2세정부(200)가 슬릿노즐(500)의 슬릿방향을 따라 주행하며 립부위에 잔류된 이물질 및 기분사된 세정액을 제거하면, 제3세정부(300)가 후속하여 이물질 및 세정액 제거가 진행된 부위를 따라 주행하며 잔류 세정액을 제거한다.

상기 제3세정부(300)는 에어 공급관(302)에서 건조공기를 공급받아 슬릿노즐(500)의 립부위에 고온의 건조공기를 분사하여 습식세정공정에서 잔류된 세정액을 건조하여 제거하는 구성부품으로, 슬릿노즐(500)의 양측 립부위에 건조공기를 분사하도록 상호 마주보도록 한쌍이 설치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 제3세정부(300)는 슬릿노즐(500)의 립부위와 마주보는 면에 공 급된 건조공기를 분사하는 복수의 에어 분사구(301)가 주행방향을 따라 형성된다.

따라서, 제3세정부(300)는 건조공기를 슬릿분사방식으로 분사하는 종래 노즐 세정장치에 비하여 건조공기 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이처럼 제3세정부(300)가 슬릿노즐(500)의 슬릿방향을 따라 주행하며 립부위에 건조공기를 분사하여 잔류 세정액을 건조 및 제거하면 슬릿노즐(500)에 대한 1회의 세정공정이 완료되는 것이다.

상기 메인블럭(400)은 종래 기술에서 상술한 바와같이 슬릿노즐(500)의 대기부상에서 슬릿방향을 따라 직선 왕복 주행하는 것으로, 레일, 벨트, 체인, 로프 등의 일반적인 직선이송수단(미도시)에 결합되어 정반(600)상에 설치된다.

또한, 메인블럭(400)은 상술한 바와같이 슬릿노즐(500)의 립부위에 진입하는 방향으로 제1세정부(100)와 제2세정부(200)와 제3세정부(300)가 순차설치되므로, 슬릿노즐(500)의 립부위에 대하여 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정이 연발하여 순차진행된다.

이에 본 발명에 따른 노즐 세정장치는 메인블럭(400)의 1회 주행만으로도 제1세정부(100)와 제2세정부(200)와 제3세정부(300)에 의해 슬릿노즐(500)의 립부위를 거의 완벽하게 세정해 낼수 있다는 장점이 있다.

한편, 종래 노즐 세정장치는 세정액과 건조공기가 분사되는 슬릿(32, 33)이 단일모듈에 형성되어 개별적인 유지보수가 용이하지 못한 반면에, 본 발명에 따른 노즐 세정장치는 메인블럭(400)에서 각 세정부(100, 200, 300)가 개별 분리될 수 있는 구조이므로 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.

상기와 같이 본 발명은, 슬릿노즐의 립부위에 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정이 개별적이면서도 연속하여 순차진행되므로 슬릿노즐의 립부위에 잔류된 감광액을 완벽하게 제거해 낸다는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 다층의 수지박막으로 이루어진 제2세정부에 의해 접촉세정효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 종래 노즐 세정장치에 비하여 세정액 및 건조공기의 사용량을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 메인블럭에서 각 세정부가 개별 분리가능하므로 기기의 유지보수가 용이하다는 효과가 있다.

Claims

슬릿노즐의 립부위에 세정액을 분사하는 제1세정부;

상기 슬릿노즐의 립부위에 접촉하여 이물질을 제거하는 제2세정부;

상기 슬릿노즐의 립부위에 건조공기를 분사하는 제3세정부; 및

상기 슬릿노즐과 그의 슬릿방향을 따라 상대운동하고, 상기 각 세정부가 상기 슬릿노즐의 립부위에 진입하는 방향으로 순차설치되는 메인블럭을 포함하는 노즐 세정장치.
제1항에 있어서,

상기 메인블럭은, 상기 슬릿노즐의 슬릿방향을 따라 주행하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
제1항에 있어서,

상기 제2세정부는, 복수개의 수지박막이 상기 메인블럭의 주행방향을 따라 상호 면결합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
제1항에 있어서,

상기 제2세정부는, 상기 슬릿노즐의 립부위 외형에 대응하는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제1세정부는, 상기 슬릿노즐의 립부위와 마주보는 면에 주행방향을 따라 일정간격으로 복수 설치되는 세정액 분사구를 포함하는 노즐 세정장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제3세정부는, 상기 슬릿노즐의 립부위와 마주보는 면에 주행방향을 따라 일정간격으로 복수 설치되는 에어 분사구를 포함하는 노즐 세정장치.
(a) 슬릿노즐의 립부위에 슬릿방향을 따라 세정액을 분사하는 단계;

(b) 상기 (a)단계에서 세정액 분사가 진행된 방향을 따라 상기 슬릿노즐의 립부위에 접촉하여 이물질을 제거하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계에서 이물질 제거가 진행된 방향을 따라 상기 슬릿노즐의 립부위에 건조공기를 분사하여 잔류 세정액을 제거하는 단계를 포함하는 노즐 세정방법.
제7항에 있어서,

상기 (b)단계는 상기 슬릿노즐의 립부위에 복수회 연속 접촉하여 이물질 제거하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정방법.