KR100727825B1 - Injection module for processing surface of fpd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 패턴이 형성된 경우와 같이 FPD에 발생하는 음영지대 내의 이물질을 제거할 수 있는 기판세정용 유체분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate spray fluid ejection device capable of removing foreign matter in the shaded area generated in the FPD as in the case of the existing pattern is formed.
이를 위해 본 발명은, 공급장치로부터 액체 및 기체가 유입되게 하는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 기체의 고속흐름을 이용하여 상기 액체를 미립화하는 이류체 형성부와, 상기 이류체를 처리대상에 양방향으로 분사할 수 있게 양 끝단에 제1분사구 및 제2분사구를 구비하고, 상기 제1 및 제2분사구는 서로 마주보게 형성하는 더블 분사구와, 상기 더블분사구의 상부에 형성되어 상기 유입구를 통해 유입된 유체를 상기 더블분사구로 이동시키는 본체를 포함하는 되어 상기 유입구를 통해 유입된 유체를 상기 더블분사구로 이동시키는 본체를 포함하는 기판세정용 유체분사장치를 제공한다.To this end, the present invention, the inlet for allowing the liquid and gas flows from the supply device, an airflow forming unit for atomizing the liquid by using the high-speed flow of the gas introduced through the inlet, and the airflow to the treatment target A first injection port and a second injection port are provided at both ends so as to be sprayed in both directions, and the first and second injection ports are formed to face each other, and a double injection port is formed on an upper portion of the double injection port and flows in through the inlet port. Comprising a main body for moving the fluid to the double injection port to provide a fluid injection device for cleaning the substrate comprising a main body for moving the fluid introduced through the inlet to the double injection port.
패턴, 음영지대, 슬릿, 양방향 분사 Patterns, Shades, Slits, Bi-Directional Spraying
Description
도 1은 일반적인 포토 전 세정 공정을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a general photo pre-cleaning process.
도 2는 도 1의 세정 공정에서 사용되는 종래의 분사모듈을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a conventional injection module used in the cleaning process of FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사모듈을 나타낸 도면이다.3 is a view showing an injection module according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
210, 310: 기판210, 310: substrate
220, 320: 패턴(pattern)220, 320: pattern
230, 330: 음영지대230, 330: shaded area
340: 더블(double) 분사구340: double nozzle
350: 본체350: main body
360: 유입구360: inlet
본 발명은 기판세정용 유체분사장치에 관한 것으로, 상세하게는 기존의 패턴이 형성된 경우와 같이 FPD에 발생하는 음영지대 내의 이물질을 제거할 수 있는 기판세정용 유체분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid jetting device for cleaning a substrate, and more particularly, to a fluid jetting device for cleaning a substrate that can remove foreign substances in the shaded areas generated in the FPD, such as when the existing pattern is formed.
LCD(Liquid Crystal Display) 등의 FPD(Flat Panel Display) 제조 공정에서 기판이나 막 표면의 오염, 파티클을 사전에 제거하여 불량이 발생하지 않도록 하 거나, 증착될 박막의 접착력 강화, FPD 특성 향상 등을 위해 세정(cleaning)이 행해진다.In flat panel display (FPD) manufacturing process such as LCD (Liquid Crystal Display), contamination of substrate or film surface and particles are removed in advance to prevent defects, or to enhance adhesion of thin film to be deposited and improvement of FPD characteristics. Hazardous cleaning is performed.
이러한 세정에 사용되는 세정기의 구성은, 증착 공정, 에칭 공정, 현상 공정, 스트립 공정 등과 같은 각 주요 공정에 적용됨에 따라 다소 차이가 있으나, 포토 전 세정 공정을 예로 들어 설명한다.The configuration of the scrubber used for the cleaning is slightly different depending on the main processes such as the deposition process, the etching process, the developing process, the strip process, and the like.
도 1은 일반적인 포토 전 세정 공정을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a general photo pre-cleaning process.
도 1에 도시된 바와 같이, 포토 전 세정기(100)의 구성을 살펴보면, 인 컨베어(10), 엑시머 UV(20), 롤 브러쉬(Roll brush)(30), 버블 제트(Bubble jet)(40), 파이널 린스(Final rinse)(50), 에어 나이프(Air knife)(60), 아웃 컨베어(70)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the configuration of the photo pre-cleaner 100 includes an in-
여기서, 포토 전 세정기(100)의 각 구성 요소에 따른 포토 전 세정 공정을 살펴보면 다음과 같다.Here, the photo pre-cleaning process according to each component of the photo pre-cleaner 100 as follows.
먼저, 인 컨베어(10)는 기판을 세정 공정으로 이송시켜 주기 위하여 상기 기판이 안착되는 영역이며, 인 라인(in-line) 공정을 따라 포토 전 세정이 이루어지게 한다.First, the in-
이후, 기판의 표면에 존재하는 유기물을 제거하기 위해 엑시머(Excimer) UV(Ultra Violet) 공정(20)이 행해진다.Thereafter, an Excimer UV (Ultra Violet)
여기서는, 엑시머 UV 램프를 이용하여 소정 nm의 자외선 광을 기판의 표면에 조사하여 공기중의 산소 및 오존의 여기 산소를 분리시킴으로써, 이 여기 산소가 기판상의 유기물과 화학 결합을 하여 대기중으로 휘발되므로, 기판 표면상에 존재하는 유기물을 제거한다.Here, an excimer UV lamp is used to irradiate a surface of the substrate with ultraviolet light of a predetermined nm to separate oxygen in the air and excitation oxygen from ozone, so that the excited oxygen chemically bonds with the organic material on the substrate and volatilizes to the atmosphere. Remove organics present on the substrate surface.
이후, 기판 표면에 묻어 있는 파티클을 브러쉬(Brush)를 이용하여 물리적 힘을 가해 제거하는 롤 브러쉬(30) 공정이 행해진다.Subsequently, a
또한, 롤 브러쉬(30) 공정은 비교적 크기가 큰 파티클 및 유기물 제거에 효과가 있다.In addition, the
또한, 대형 기판의 휨을 고려하여 롤 브러쉬는 상하 서로 마주보게 설치되어 있다.In addition, in consideration of the warp of the large substrate, the roll brushes are provided to face each other up and down.
또한, 롤 브러쉬 공정이 항상 사용되는 것은 아니고 공정에 따라 사용 유무가 결정된다.In addition, the roll brush process is not always used, It is used or not determined by a process.
예를 들면, 평탄화 패턴이 이루어진 곳에서는 롤 브러쉬 공정을 통한 세정이 이루어지나, 패턴 형태가 이루어지는 곳에서는 패턴에 손상을 줄 수 있으므로 롤 브러쉬 공정이 사용되지 않는다.For example, cleaning is performed through a roll brush process where the flattening pattern is made, but the roll brush process is not used where the pattern form may damage the pattern.
이후, 고압 펌프에 의한 압력을 가진 액체와 기체를 노즐내에서 혼합함으로써 물방울을 발생시키고, 그 물방울을 고속의 기체 흐름에 의해 가속 분사시켜, 기판상의 유체의 탄력으로 표면의 이물을 제거하는 버블 제트(40) 공정이 행해진다.Thereafter, water droplets are generated by mixing the liquid and gas with the pressure of the high pressure pump in the nozzle, and the water droplet is accelerated and sprayed by a high speed gas flow to remove foreign substances on the surface by the elasticity of the fluid on the substrate. (40) The process is performed.
이후, 기판상에 마지막으로 노즐 샤워(Nozzle shower)를 행하여 린스를 실시하고, 같은 영역 안에서 아쿠아나이프를 통해 유체를 기판 전면에 고르게 분사하는 아쿠아 샤워(Aqua shower)를 실시하여, 마지막으로 이물을 제거하는 파이널 린스 (50) 공정이 행해진다.Thereafter, a nozzle shower is finally performed on the substrate to rinse, and an aqua shower in which the fluid is evenly sprayed to the front surface of the substrate through an aqua knife in the same area is removed. The
여기서, 파이널 린스(50) 공정은 세정 공정의 가장 후단에 배치되는데, 아쿠아 샤워시 일정 각도로 분사하여 기판상에 유체의 흐름을 발생시킴으로써, 기판상의 체류 파티클을 제거하는 효과가 있다.Here, the
이후, 기판상에 남아 있는 물(Wet)을 완전히 제거 및 건조하는 에어 나이프(60) 공정이 행해진다.Thereafter, the
이후, 포토 전 세정 공정이 모두 끝나고, 아웃 컨베어(70)에서 기판을 다음 공정 설비로 반출시켜 줌으로써 종료된다.Thereafter, all pre-photo cleaning processes are completed, and the process is finished by taking the substrate out of the out
도 2는 도 1의 세정 공정에서 사용되는 종래의 분사모듈을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a conventional injection module used in the cleaning process of FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 분사모듈(240)은 하부에 형성된 분사구를 통해 세정액 또는 공정액(이하, 약액)을 수직방향으로 분사하여, 기판(210) 및 기판상의 미세패턴(220)에 존재하는 이물을 제거한다.As shown in FIG. 2, the
그러나, FPD 기판(210)의 진행방향에 대해 수직위치에서 약액을 분사할 경우에는(화살표①), 상기 약액 분사의 영향을 받지않는 음영지대(Dead Zone)(230)가 발생할 수 있다.However, when spraying the chemical liquid in the vertical position with respect to the traveling direction of the FPD substrate 210 (arrow ①), a
즉, 평판 디스플레이(FPD)는 매우 얇은 박층으로 이루어져 있는데, 패턴(220)이 형성된 경우와 같이 상기 FPD의 기판에 형성되는 박층의 높이가 다를 경우에는, 상대적으로 높은 박층에 부딪히거나 반사되는 약액이 생겨 유체 흐름이 왜곡된다(화살표②).That is, the flat panel display (FPD) is made of a very thin thin layer, when the height of the thin layer formed on the substrate of the FPD, such as when the
따라서, 이경우에는 상기 약액의 분사에도 불구하고, 상기 박층의 측면 틈새 부분에 상기 약액이 분사되지 않는 음영지대(230)가 존재하게 된다.Therefore, in this case, despite the injection of the chemical liquid, there is a
이같이 음영지대가 발생하면, 분사모듈을 통한 약액 분사에도 불구하고, 세정력 또는 공정력이 떨어져, 결국 FPD 성능 불량으로 귀결될 수 있다.When such a shade zone occurs, despite the chemical liquid injection through the injection module, the cleaning power or process power is dropped, which may result in poor FPD performance.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소정 분사각을 갖는 슬릿 형태의 더블분사구를 통해 양방향 분사를 구현함으로써, 기존의 패턴이 형성된 경우에 발생하는 음영지대 내의 이물질을 제거할 수 있는 기판세정용 유체분사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems described above, by implementing a bi-directional injection through the slit-shaped double injection port having a predetermined injection angle, it is possible to remove the foreign matter in the shade zone that occurs when the existing pattern is formed. An object of the present invention is to provide a fluid jet value for cleaning a substrate.
또한, 미스트 형태의 이류체의 분사를 통해 기판을 향한 유체분사의 타력을 높여 세정효과를 극대화시킬 수 있는 기판세정용 유체분사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a fluid jet device for cleaning the substrate which can maximize the cleaning effect by increasing the inertia of the fluid jet toward the substrate through the injection of the mist-type air.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판세정용 유체분사장치는, 공급장치로부터 액체 및 기체가 유입되게 하는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 기체의 고속흐름을 이용하여 상기 액체를 미립화하는 이류체 형성부와, 상기 이류체를 처리대상에 양방향으로 분사할 수 있게 양 끝단에 제1분사구 및 제2분사구를 구비하고, 상기 제1 및 제2분사구는 서로 마주보게 형성하는 더블 분사구와, 상기 더블분사구의 상부에 형성되어 상기 유입구를 통해 유입된 유체를 상기 더블분사구로 이동시키는 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate jet fluid jet device according to the present invention, the inlet for allowing liquid and gas from the supply device, and the liquid by using the high-speed flow of gas introduced through the inlet Atomizing unit forming part to atomize, and the first injection port and the second injection port is provided at both ends so as to spray the airflow to the processing object in both directions, the first injection port and the second injection port formed to face each other And a main body formed on an upper portion of the double jet port to move the fluid introduced through the inlet port to the double jet port.
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또한, 상기 제1 및 제2분사구는 슬릿 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 더블분사구의 분사각은 수직방향에 대하여 5°~45°범위를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second injection port is characterized in that the slit form.
In addition, the injection angle of the double injection port is characterized in that it has a range of 5 ° ~ 45 ° with respect to the vertical direction.
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또한, 상기 제1 및 제2분사구의 슬릿 폭은 세정용인 경우에는 0.1~0.15mm 이하이고, 스트리핑용인 경우에는 0.5mm 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the slit widths of the first and second injection ports are 0.1 to 0.15 mm or less in the case of washing, and 0.5 mm or less in the case of stripping.
또한, 상기 이류체 형성부는 단열 팽창 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the air forming portion is characterized in that it has an adiabatic expansion structure.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사모듈(300)을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사모듈(300)은, 유체공급장치로부터 유체가 유입되게 하는 유입구(360)와, 상기 유입구를 통해 유입된 유체를 기판(310)에 양방향으로 분사하는 더블분사구(340)와, 상기 더블분사구의 상부에 형성되어 상기 유입구를 통해 유입된 유체를 최종출구단인 상기 더블분사구로 이동시키는 본체(350)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
상기 더블분사구는 상기 본체의 양 끝단에 연결되는 제1분사구(341) 및 제2분사구(342)를 구비한다. 이때, 상기 제1 및 제2 분사구는 서로 마주보게 형성한다.The double jet port has a
여기서, 상기 유입구를 통해 유입되는 유체는 약액인 액체만이 아니라 상기 액체를 운반하는 기체도 사용될 수 있다. 이 경우, 유입구(360)의 일측은 약액인 액체가 공급되는 액체공급부(미도시)와 연결되고, 타측은 가스 등의 기체가 공급되는 기체공급부(미도시)와 연결될 수 있다.Herein, the fluid flowing through the inlet may be a gas carrying the liquid as well as a liquid which is a chemical liquid. In this case, one side of the
또한, 상기 액체는 DIW, 세정액, 에칭액, 스트리핑액(stripping) 등 세정, 에칭, 스트리핑 등 다양한 FPD의 표면처리용 약액이 사용될 수 있다.In addition, the liquid may be a chemical treatment for the surface treatment of various FPD, such as cleaning, etching, stripping, such as DIW, cleaning liquid, etching liquid, stripping liquid (striping).
또한, 상기 기체는 상기 유입된 액체를 고속으로 운반할 수 있는 N2와 CDA(Clean Dry Air) 등의 압축공기가 사용될 수 있다.In addition, the gas may be compressed air such as N 2 and CDA (Clean Dry Air) capable of transporting the introduced liquid at high speed.
또한, 유입구(360)를 통해 유입된 기체 및 액체는 이류체를 형성할 수 있다. 이때, 상기 이류체는 유입된 압축공기의 고속흐름을 이용해 액체를 미스트(mist) 형태로 미립화한 것으로서, 순수 액체(또는 유체) 분사시보다 가속화된 세정력을 얻을 수 있다.In addition, the gas and the liquid introduced through the
또한, 이류체 형성을 위해 유입구(360) 내 또는 유입된 기체 및 액체의 이동통로(361) 상에 이류체 형성부(미도시)가 구비될 수 있다.In addition, an air forming unit (not shown) may be provided in the
또한, 상기 이류체 형성부가 분사모듈(300)의 외부에 형성되어, 이미 형성된 이류체가 유입구(360)를 통해 공급될 수 있다.In addition, the air forming unit is formed outside the
또한, 상기 이류체 형성부로 벤츄리 노즐이 사용될 수 있는데, 상기 벤츄리 노즐은 일반적으로 노즐 끝단에 단열 팽창 구조를 형성하여 세정력을 향상시킨 형태이다. 여기서, 단열 팽창 구조는 줄-톰슨 효과(Joule-Thomson effect)에 의해 세정매체(DIW 등)를 낮은 압력으로 단열 팽창시켜 이를 고화시키는 구조를 말한다.In addition, a venturi nozzle may be used as the air forming unit. The venturi nozzle generally has an adiabatic expansion structure formed at an end of the nozzle to improve cleaning power. Here, the adiabatic expansion structure refers to a structure for adiabatic expansion of the cleaning medium (DIW, etc.) at low pressure by the Joule-Thomson effect to solidify it.
상기 본체의 유체 이동통로(361)는 유입구(360)와 연결되어 유입된 유체가 기판상에 양방향 분사가 이루어질 수 있게 유체 해석적으로 최적화 설계되어 있다. 가령, 유체 이동통로는 본체 내에 미세한 틈새 구조로 형성되며, 상기 틈새 구조는 제1 및 제2분사구(341)(342)의 분사각 방향으로 유로 구조를 형성할 수 있다.The
상기 본체의 유체이동통로(361)를 따라 이동한 유체는, 상기 본체의 양끝단과 연결된 제1분사구(341) 및 제2분사구(342)를 통해 기판(310)에 분사된다.The fluid moved along the
또한, 제1 및 제2분사구(341)(342)는 미세 슬릿 형태(Slit Type)로 구성된다. 이와 같이 슬릿 형태로 구성하면, 홀(hole)이나 기타 다른 형태보다 기판의 분사시 타력을 높이고 세정효과를 더 크게 할 수 있다.In addition, the first and
또한, 제1 및 제2분사구(341)(342)의 분사각(θ)은 수직방향에 대하여 5°~45°범위가 바람직하다.Further, the injection angle θ of the first and
또한, 제1 및 제2분사구(341)(342)의 슬릿 폭은 세정용인 경우에는 0.1~0.15mm 이하가 바람직하고, 스트리핑용(PR 박리용)인 경우에는 0.5mm 이하가 바람직하다.In addition, the slit widths of the first and
이와 같이, 본 발명의 바람직한 분사모듈은 기존의 두개의 분사노즐을 더블 분사구의 일체형 노즐로 형성한다.As such, the preferred injection module of the present invention forms the existing two injection nozzles as an integrated nozzle of a double injection port.
즉, 패턴(320)이 형성된 경우와 같이 상기 FPD의 기판(310)에 형성되는 박층의 높이가 다를 경우에도, 더블 분사구(340)를 이용하여 양방향으로 비스듬하게 기판(310)을 향해 유체가 분사되도록 하여, 상기 패턴(320)과 패턴(320) 사이의 틈새 부분과 같은 음영지대(330) 내의 이물질도 제거할 수 있게 한다. 이때, 음영지대(330) 내의 이물질은 배기구(미도시)를 통해 씻겨 내려가게 되어 양방향 분사에 따 른 세정 효과를 극대화할 수 있다(화살표②).That is, even when the height of the thin layer formed on the
이상에서, 본 발명에 따른 분사모듈에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 에칭, 스트리핑 등의 표면처리를 위한 분사모듈 뿐만아니라, 다양한 형태의 FPD(Flat Panel Display) 처리용 분사모듈에 적용될 수 있다 할 것이다.In the above description, the injection module according to the present invention has been described, but is not limited thereto. The injection module may be applied to various types of flat panel display (FPD) processing injection modules as well as the injection module for surface treatment such as etching and stripping. something to do.
따라서, 본 발명은 상기의 실시예에 국한되는 것은 아니며 당해 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설계 변경이나 회피설계를 한다 하여도 본 발명의 범위 안에 있다 할 것이다.Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person having ordinary skill in the art may change the design or avoid the design without departing from the scope of the technical idea of the present invention. Will be in range.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 기판세정용 유체분사장치는, 소정 분사각을 갖는 슬릿 형태의 더블분사구를 통해 양방향 분사를 구현함으로써, 기존의 패턴이 형성된 경우에 발생하는 음영지대 내의 이물질을 제거할 수 있게 한다.As described above, the fluid jet device for cleaning the substrate according to the present invention implements bidirectional injection through a slit-type double injection port having a predetermined injection angle, thereby preventing foreign substances in the shade zone generated when an existing pattern is formed. To be removed.
또한, 미스트 형태의 이류체의 분사를 통해 기판을 향한 유체분사의 타력을 높여 세정효과를 극대화시킬 수 있다.In addition, it is possible to maximize the cleaning effect by increasing the inertia of the fluid spray toward the substrate through the injection of the mist-like airflow.
또한, 양방향 분사를 위해 더블분사구를 일체화함으로써, 사용되는 약액 등의 유체량을 절감시킬 수 있다.In addition, by integrating the double injection port for bidirectional injection, it is possible to reduce the amount of fluid, such as the chemical liquid used.
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