KR100691473B1 - 기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 이용한 기판건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 이용한 기판건조장치에 관한 것으로, 기판상에 간격을 두고 설치되는 몸체와, 상기 몸체에 기판의 이송방향을 따라 병렬로 형성되는 적어도 두개 이상의 슬릿을 포함하며, 상기 슬릿의 분사각은 기판의 진입방향을 향하여 동일각도로 경사지게 형성되거나, 기판의 표면과 이루는 각도가 기판의 진입방향에서 부터 순차적으로 증가되어 이송되는 기판의 표면에 고압의 건조공기를 다중으로 분사하는 것을 특징으로 하는 기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 이용한 기판건조장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 건조공기를 다중 분사하므로 기판의 건조효율을 향상시킬 뿐만 아니라 비교적 간단한 구성이므로 경제적이면서도 제작 및 설치가 용이하다는 효과가 있다.

기판건조, 다중 분사, 슬릿, 판형 조립체, 건조공기

Description

기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 이용한 기판건조장치{Air knife module for drying substrate and drying device using thereof}

도 1은 본 발명 기판건조용 에어나이프 모듈의 일실시 분리사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 기판건조용 에어나이프 모듈을 이용한 기판건조장치의 일실시 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 제1판형 조립체 11 : 제1공기공급구

20 : 제2판형 조립체 21 : 에어챔버홀

22 : 단차블럭 30 : 제3판형 조립체

31 : 제2공기공급구 60 : 몸체

70 : 이송부 80 : 에어공급부

100 : 에어나이프 모듈

S1 : 제1슬릿 S2 : 제2슬릿

본 발명은 기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 이용한 기판건조장치에 관한 것으로, 특히 고압의 건조공기를 분사하여 기판표면의 세정액을 건조시키는 기판건조용 에어나이프 모듈 및 기판건조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼 또는 평판 디스플레이(FPD; flat panel display) 기판 등은 다양한 제조공정을 거쳐 제조되는데, 이처럼 다양한 제조공정을 거치다 보면 기판표면이 제조공정 중에 발생되는 파티클 및 오염물질에 의해 오염되므로 기판표면의 파티클 및 오염물질을 제거하기 위하여 일부 제조공정의 전/후로는 세정공정이 수행된다.

즉, 세정공정은 기판표면의 청정화를 위한 공정으로 일례로 약액처리공정과 린스공정과 건조공정으로 이루어지고, 특히 건조공정은 약액처리공정과 린스공정을 거쳐 기판표면에 잔류된 세정액을 제거하기 위한 공정이다.

일반적으로, 건조공정에서는 기판표면에 잔류된 세정액을 제거하기 위하여 기판표면에 건조공기(CDA; Clean Dry Air)를 가압분사하여 세정액을 건조시킨다.

구체적으로, 건조공기를 공급받아 단부에 형성된 슬릿(slit)으로 가압분사하는 기판건조용 에어나이프 모듈(이하 에어나이프)이 구비된 기판건조장치가 제시된 바 있다.

상기 에어나이프는 약액처리공정과 린스공정을 마치고 이송되는 기판의 상측과 하측에 기판의 너비방향으로 각각 설치되고 단부에 형성된 슬릿(slit)에서 기판의 상면 및 하면에 건조공기를 가압분사하는 것으로 기판표면에 잔류된 세정액을 건조한다.

한편, 종래 기판건조장치는 원 슬릿 타입(one slit type)의 기판건조용 에어나이프 모듈이 설치되므로 건조공기의 분사속도, 분사량, 기판의 이송속도 등의 조건에 따라 기판표면을 완전 건조시키지 못하는 경우가 발생되었고, 이처럼 기판표면이 완전 건조되지 못한 상태에서 자연 건조되면 기판표면에 물얼룩을 남기는 현상이 발생되었다.

이를 해결하기 위하여 기판 이송방향을 따라 복수개의 에어나이프를 설치하였으나, 복수개의 에어나이프를 설치하려면 기판을 이송하는 이송축과 간섭되어 설치하기에 불편하였고, 각 에어나이프마다 건조공기를 공급할 별도의 배관을 설치하여야 하므로 장치가 비대해질 뿐만 아니라 복잡해지고 제작비용도 상승되었다.

또한, 각 에어나이프의 설치간격에 따라 분사간격도 상당히 이격되므로 기판이 앞서 설치된 에어나이프를 거쳐 다음 에어나이프로 이송되는 도중에 자연건조되므로 상기한 바와 같은 물얼룩 현상을 방지하지 못한다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 단일 모듈에서 건조공기를 기판에 다중 분사하는 기판건조용 에어나이프 모듈 및 이를 이용한 기판건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 기판상에 간격을 두고 설치되는 몸체와, 상기 몸체에 기판의 이송방향을 따라 병렬로 형성되는 적어도 두개 이상의 슬릿을 포함하며, 상기 슬릿의 분사각은 기판의 진입방향을 향하여 동일각도로 경사지게 형성되거나, 기판의 표면과 이루는 각도가 기판의 진입방향에서 부터 순차적으로 증가되어 이송되는 기판의 표면에 고압의 건조공기를 다중으로 분사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판을 이송하는 이송부와, 이송되는 기판의 상측, 하측 또는 양측에 설치되는 에어나이프 모듈과, 상기 에어나이프 모듈에 고압의 건조공기를 공급하는 에어공급부를 포함한다.

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

도 1은 본 발명 기판건조용 에어나이프 모듈의 일실시 분리사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판건조용 에어나이프 모듈을 이용한 기판건조장치의 일실시 단면도이다. 여기서, 도 2에 도시된 화살표는 건조공기의 진행방향을 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명에 일측면에 따른 기판건조용 에어나이프 모듈(100)의 일실시예는 기판(S; Substrate)상에 간격을 두고 설치되는 몸체(60)를 포함하고, 상기 몸체(60)에 기판(S)의 이송방향을 따라 병렬로 형성되는 적어도 두개 이상의 슬릿(S1, S2)을 포함하며, 상기 슬릿(S1, S2)을 통하여 고압의 건조공기를 이송되는 기판(S)의 표면에 다중으로 분사한다.

도 2를 참조하면, 상기와 같은 기판건조용 에어나이프 모듈(100)을 이용한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 기판건조장치의 일실시예는 기판의 저면을 지지하여 이송하는 이송부(70)와, 상기 이송부(70)에 의하여 이송되는 기판(S)의 상측, 하측 또는 상하 양측에 설치되는 상기 에어나이프 모듈(100)과, 상기 에어나이프 모듈(100)에 고압의 건조공기를 공급하는 에어공급부(80)를 포함한다.

일례로 에어나이프 모듈(100)의 몸체(60)는 기판(S)의 이송방향을 따라 순차적으로 설치되는 적어도 3개 이상의 분해 조립이 가능한 판형 조립체(10, 20, 30)를 포함하고, 상기 제1판형 조립체(10)와 제2판형 조립체(20)와 제3판형 조립체(30)의 사이에 건조공기가 분사되는 슬릿(S1, S2)이 형성된다.

또한, 제1판형 조립체(10)와 제2판형 조립체(20) 및 제3판형 조립체(30)는 체결볼트(40)에 의해 상호 결합되고, 제1판형 조립체(10)와 제3판형 조립체(30)는 내측면의 상부가 돌출되도록 단차져서 제2판형 조립체(20)와 각각 제1슬릿(S1) 및 제2슬릿(S2)을 형성하며, 제2판형 조립체(20)는 후술할 에어챔버홀(21)의 직하부로 단차블럭(22)이 형성되어 상기 단차블럭(22)의 단부가 제1판형 조립체(10)와 제3판형 조립체(30)의 내측면에 각각 맞닿아 틈새가 유지된다.

이러한 제1판형 조립체(10)와 제3판형 조립체(30)는 에어공급부(80)와 연결되어 건조공기를 공급받도록 각 제1,2공기공급구(11, 31)가 형성되고, 제2판형 조립체(20)는 상기 각 제1,2공기공급구(11, 31)로 공급된 건조공기를 소통 및 일시저장하는 에어챔버홀(21)이 형성된다.

따라서, 제1판형 조립체(10)와 제3판형 조립체(30)의 각 제1,2공기공급구(11, 31)를 통하여 유입된 건조공기는 제2판형 조립체(20)의 에어챔버홀(21)에 일시 저장되었다가 제1슬릿(S1)과 제2슬릿(S2) 측으로 분기이송되어 기판(S)에 다중 분사된다.

상기의 구성에서, 제1슬릿(S1)과 제2슬릿(S2)은 기판(S)의 진입방향을 향하여 경사지게 형성되어 기판(S)의 진입방향을 향하여 건조공기를 경사지게 분사하는 것이 바람직하다.

이와 같은 제1슬릿(S1)과 제2슬릿(S2)은 동일각도로 경사지게 형성하여도 무방하나, 기판(S)에 분사되는 건조공기가 상호 간섭되지 않도록 서로 다른 분사각도(a, b)를 갖도록 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

이를 위해서, 제1슬릿(S1)과 제2슬릿(S2)의 기판(S)의 표면과 이루는 분사각도(a, b)는 기판(S)의 진입방향에서 부터 순차적으로 증가된다.

즉, 도 2에 도시된 바와같이 제2슬릿(S2)의 분사각도(b)는 제1슬릿(S1)의 분사각도(a)보다 크게 형성된다.

따라서, 상기 각 슬릿(S1, S2)에서 분사되는 건조공기는 기판(S)의 인접하는 타켓 부위에 다중 분사되되, 분사시 건조공기의 기류간에 상호 간섭되지 않고 다중 분사된다.

이와 같이 종래 기판건조용 에어나이프 모듈은 원 슬릿 타입(one slit type)으로 형성되어 슬릿 단부에서 건조공기가 고속으로 분사되므로 압력저하가 발생하고 이로 인해 주변 기류와 난류를 발생시켜 기판(S) 상면의 세정액이 역류하는 현상이 발생되는 수도 있었지만, 본 발명에 따른 기판건조용 에어나이프 모듈의 일실시예는 제1슬릿(S1)에서 우선 기판(S) 상면의 세정액을 기판(S) 이송방향의 역방향으로 밀어내는 동시에 1차 건조하고 제2슬릿(S2)에서 후속하여 제1슬릿(S)의 기류에 간섭되지 않으면서 기판(S) 상면의 세정액을 2차 건조하여 완전건조시키므로 건 조효과가 월등히 향상된다.

또한, 제1슬릿(S1)과 제2슬릿(S2)에서 기판(S)에 인접하는 타켓부위에 건조공기가 다중 분사되는 동시에 상호 간섭되지 않으며 기판(S) 이송방향의 역방향으로 경사지게 분사되므로 기판(S) 표면이 완전건조된다.

한편, 각 슬릿(S1, S2)의 분사각도(a, b)는 기판(S)의 이송속도, 건조공기 분사량, 기판(S)과의 간격 등에 의해 결정될 것이다.

한편, 에어나이프 모듈(100)은 기판(S)의 상측에 설치되는 것으로 도시되었으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 에어나이프 모듈(100)이 기판(S)의 하측 또는 상하 양측에 설치되어 기판(S) 하면 또는 양면에 건조공기를 동시에 분사하도록 설치될 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 일실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기 일실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

일례로, 상기 일실시예에서는 3개의 판형 조립체에 의해 2개의 슬릿이 구비되는 것을 예시하였으나, 본 발명은 판형 조립체의 개수를 더 늘리면 슬릿의 개수도 그에 따라 더 증가될 것이고 이로 인해 기판에 더 많은 수로 동시에 다중 분사될 수 있음은 물론이다.

일례로, 상기 일실시예에서는 판형 조립체가 상호 이격결합되어 슬릿을 형성 하는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 단일 판형 조립체의 내부로 슬릿과 각 공기공급구를 가공형성하는 것도 고려될 수 있다.

일례로, 상기 일실시예에서는 슬릿의 간격을 특정하지 않았으나, 건조공기의 분사량이 달라지도록 슬릿의 간격을 서로 다르게 형성하는 것도 고려될 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 기판에 건조공기를 다중 분사하므로 기판의 건조효율을 향상시킬 뿐만 아니라 비교적 간단한 구성이므로 경제적이면서도 제작 및 설치가 용이하다는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 기판상에 간격을 두고 설치되는 몸체와,

   상기 몸체에 기판의 이송방향을 따라 병렬로 형성되는 적어도 두개 이상의 슬릿을 포함하며,

   상기 슬릿의 분사각은 기판의 진입방향을 향하여 동일각도로 경사지게 형성되거나, 기판의 표면과 이루는 각도가 기판의 진입방향에서 부터 순차적으로 증가되어 이송되는 기판의 표면에 고압의 건조공기를 다중으로 분사하는 것을 특징으로 하는 기판건조용 에어나이프 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 몸체는 적어도 3개 이상의 분해 및 조립이 가능한 판형 조립체로 구성되고, 상기 슬릿은 상기 각 판형 조립체의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판건조용 에어나이프 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 슬릿은 각각 기판의 진입방향을 향하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 기판건조용 에어나이프 모듈.
4. 삭제
5. 기판을 이송하는 이송부;

   이송되는 기판의 상측, 하측 또는 양측에 설치되는 제1항 또는 제2항의 에어나이프 모듈; 및

   상기 에어나이프 모듈에 고압의 건조공기를 공급하는 에어공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판건조장치.

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