KR101001018B1 - 샤워 노즐 조절 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치 제조 공정중 습식 식각 장비에서 사용하는 세정 샤워 노즐의 각도를 조절하여, 세정액이 기판에 존재하게 되어 발생되는 불량을 방지할 수 있는 샤워 노즐 조절 시스템을 개시한다. 개시된 본 발명은 공급되는 세정 용액을 세정 챔버 상부를 따라 이동시키는 복수개의 샤워 파이프; 상기 복수개의 샤워 파이프 상에 소정의 간격으로 배치되어 세정 용액을 분사시키는 샤워 노즐; 상기 샤워 노즐과 샤워 파이프 사이에 상기 샤워 노즐 각도가 표시되어 있는 노즐판; 및 상기 샤워 노즐에 컨트롤 신호를 인가하여 노즐 각을 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 노즐판 상에는 상기 샤워 파이프와 나란한 방향의 기준선을 중심으로 상하 방향으로 각도가 표시되어 있고, 상기 노즐판은 중심 영역이 오목한 형태로 구성된 것을 특징으로 한다.

액정표시장치, 세정, 샤워 노즐, 샤워 파이프, DI

Description

샤워 노즐 조절 시스템{SHOWER NOZZLE CONTROL SYSTEM}

도 1은 일반적인 액정표시장치 제조 공정에서 진행하는 세정 공정을 설명하기 위한 블록도.

도 2는 DI 세정 공정에서 사용되는 샤워 파이프의 구조를 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 따라 DI 세정 공정을 진행할 때, DI가 정체되는 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 4는 도 3에서와 같이 정체된 DI 세정 용액에 의하여 불량 패턴이 발생하는 모습을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 샤워 노즐의 구조를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 샤워 노즐 조절 시스템을 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 샤워 노즐 시스템에서 노즐 각도가 조절된 상태에서 세정작업을 진행하는 모습을 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 샤워 파이프 110: 샤워 노즐

200: 샤워 파이프 210: 노즐판

230: 샤워 노즐 250: 제어부

본 발명은 샤워 노즐 조절 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표시장치 제조 공정중 습식 식각 장비에서 사용하는 세정 샤워 노즐의 각도를 조절하여, 세정액에 의한 불량 패턴을 방지할 수 있는 샤워 노즐 조절 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업의 기술 개발에 의하여 액정표시장치는 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다.

지금까지 정보 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)가 성능이나 가격 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성의 측면에서는 많은 단점을 갖고 있었다.

이에 반하여, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.

이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.

상기와 같은 액정표시장치는 글라스 기판 상에 순차적으로 마스크 공정을 진행하여 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 및 TFT를 형성한 어레이 기판과, 상기 어레이 기판과 대응되도록 글라스 기판 상에 R, G, B 칼라 필터층을 형성한 칼라 필터 기판을 얼라인 시켜 합착한 다음, 액정을 주입한다.

이와 같이, 마스크 공정에 의하여 어레이 기판과 칼라 필터 기판을 형성할 때에는 각각의 공정을 진행하고 다음 공정으로 진행하기 전에 기판을 세정하는 세정 공정이 진행된다.

상기와 같은 기판의 세정 공정은 이후 진행되거나 패터닝될 금속막의 유니포머티(uniformity)가 향상되고, 불량률을 줄여 생산 수율을 향상시키는 기능을 한다.

특히, 액정표시장치를 제조하는 공정에서는 어레이 기판을 제조할 때, 금속 막을 식각하는 습식 식각 공정과 반도체막을 식각하는 건식 식각 공정이 진행된다.

상기 금속막을 증착하기 전후 또는 반도체 절연막을 도포하기 전후에는 글라스 기판 표면을 세정하는 작업이 진행된다.

도 1은 일반적인 액정표시장치 제조 공정에서 진행하는 세정 공정을 설명하기 위한 블록도이다.

금속막을 글라스 기판 상에 증착하고, 포토공정을 진행하여, 에천트(etchant) 용액 속에 상기 글라스 기판을 담궈서 패터닝된 금속 패턴으로 형성하는 습식 식각 공정이 진행된다.

상기와 같은 습식 식각 공정이 끝나면, 도 1에 도시된 바와 같이, 다음 공정 을 위하여 식각된 상기 글라스 기판 상의 이물질을 제거하는 세정 공정이 진행되는데, 도면에서와 같이 먼저 상기 글라스 기판 상에 엑시머 자외선(UV)을 조사하여 상기 글라스 표면을 친수화 하고, 유기물질을 제거시킨다.(S1)

상기 엑시머 자외선을 조사한 다음 상기 글라스 기판은 회전 브러쉬(brush)에 의하여 표면의 이 물질을 제거하는 롤러 브러쉬 공정을 진행하는데, 이때 상기 롤러 브러쉬 공정은 상기 글라스 기판 상에 존재하는 5㎛ 이상의 크기를 갖는 이물질을 제거한다.(S2)

그런 다음, 상기 글라스 기판 상에 고압의 물방울을 분사시켜 5㎛이하의 크기의 이물질을 제거하는 공정(Cavitation Jet)을 진행하고(S3), 계속해서 글라스 기판 상에 초음파에 의하여 이물질을 제거하는 초음파 세정 공정(Mega Sonic)을 진행한다.(S4)

상기 초음파 세정 공정을 진행하면 DI(De-Ionized) 레진(Rinse)을 이용하여 표면의 이물질을 제거하는 컨베이(convey)를 통과하고, 상기 글라스 기판 표면에 존재하는 미세한 이물질을 제거시킨다.(S5)

그런 다음, 이를 로봇 암을 이용하여 스핀 드라이 세정 챔버로 이동시켜 상기 글라스 기판을 고속 회전시킴으로써, 표면에 존재하는 린스 물방울들을 제거한다.(S6, S7)

이렇게 세정 공정을 마친 글라스 기판들은 로봇 암에 의하여 각각의 카세트에 반입된 다음, 다음 공정 챔버로 이동하게 된다.(S8)

도 2는 DI 세정 공정에서 사용되는 샤워 파이프의 구조를 도시한 도면으로 서, 도시된 바와 같이, DI 세정 공정에서는 샤워 파이프(100)를 통하여 DI 세정 용액을 통과시킨 다음, 상기 샤워 파이프(100) 상에 소정의 간격을 따라 배치되어 있는 샤워 노즐(110)들을 통하여 DI 샤워를 실시한다.

상기 샤워 노즐(110)은 상기 샤워 파이프(100)에 각각 고정 배치되어 있기 때문에 일정한 방향으로 DI 세정액을 샤워시킨다.

도 3은 종래 기술에 따라 DI 세정 공정을 진행할 때, DI가 정체되는 문제점을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, DI 세정 공정에서는 기판이 일방향으로 진행하고, 상기 기판의 상부에 배치되어 있는 샤워 파이프로부터 DI 세정 용액을 분사 시켜 기판의 표면 이물질을 제거하는 세정 공정을 진행한다.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 샤워 파이프에 고정되어 있는 샤워 노즐로부터 DI 세정 용액이 분사되는 각도는 고정되어 있는데, 상기 샤워 파이프에 샤워 노즐을 배치할 때, DI 세정 용액이 샤워후 기판 밖으로 배출되는 각도로 셋팅하기 가 어려운 단점이 있다.

상기 샤워 노즐을 샤워 파이프에 부착할 때, 노즐 각도가 정확하지 않는 경우에는 DI 세정 공정중 DI 세정 용액이 기판 밖으로 배출되지 않고, 중심부 영역에 고이게 되는 문제가 발생한다.

이와 같이, DI 세정 용액의 정체 현상은 도 4를 통해 설명하도록 한다.

도 4는 도 3에서와 같이 정체된 DI 세정 용액에 의하여 불량 패턴이 발생하는 모습을 도시한 도면에서와 같이, 정체된 DI 세정 용액이 금속 패턴과 반응하여 패턴 불량이 발생하게 된다.

상기 DI 세정 공정 중 DI 세정 용액이 기판에 정체된 상태에서 기판 상에 형성되어 있는 금속 패턴중 Al(알루미늄)층과 반응하여 Al층이 씻겨 내려가게 되어, DI 세정 용액이 정체된 영역에서 금속 패턴 손상이 유발된다.

본 발명은, DI 세정 공정에서 샤워 파이프와 샤워 노즐 사이에 노즐 각도를 알 수 있도록 노즐판을 부착하고, 상기 샤워 노즐을 제어 시스템에 의하여 외부 작업자가 샤워 노즐 각도를 컨트롤함으로써, 세정 용액의 정체 현상을 방지할 수 있는 샤워 노즐 조절 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 샤워 노즐 조절 시스템은,

공급되는 세정 용액을 세정 챔버 상부를 따라 이동시키는 복수개의 샤워 파이프;

상기 복수개의 샤워 파이프 상에 소정의 간격으로 배치되어 세정 용액을 분사시키는 샤워 노즐;

상기 샤워 노즐과 샤워 파이프 사이에 상기 샤워 노즐 각도가 표시되어 있는 노즐판; 및

상기 샤워 노즐에 컨트롤 신호를 인가하여 노즐 각을 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 노즐판 상에는 상기 샤워 파이프와 나란한 방향의 기준선을 중심으로 상하 방향으로 각도가 표시되어 있고, 상기 노즐판은 중심 영역이 오목한 형태로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 노즐판의 중심 영역에는 상기 샤워 파이프로부터 공급되는 세정 용액이 배출될 수 있는 홀이 형성되어 있고, 상기 샤워 파이프 상에 배치되어 있는 복수개의 샤워 노즐들 각각은 선택적으로 노즐 각도가 조절될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, DI 세정 공정에서 샤워 파이프와 샤워 노즐 사이에 노즐 각도를 알 수 있도록 노즐판을 부착하고, 상기 샤워 노즐을 제어 시스템에 의하여 외부 작업자가 샤워 노즐 각도를 컨트롤함으로써, 세정 용액의 정체 현상을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 샤워 노즐의 구조를 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, DI 세정 공정에서 사용되는 샤워 파이프(200) 상에 소정의 간격으로 샤워 노즐 각을 알 수 있는 노즐판(210)이 부착되어 있다.

상기 노즐판(210)은 중심 수평선을 0°기준선으로 하고, 상하측으로 5°단위로 세분하여 30°까지 범위를 표시하였다. 경우에 따라서는 각도의 범위를 넓게 표시할 수 있다.

따라서, 상기 노즐판(210)의 수평 기준선은 상기 샤워 파이프(200)와 평행하게 되고, 상기 노즐판(210)의 구조는 샤워 노즐을 부착하여야 하므로 오목한 구조를 하고 있다(A-A' 단면도).

상기 노즐판(210)은 상기 샤워 파이프(200)에 샤워 노즐이 배치되는 영역에 부착되어 각각의 샤워 노즐에 대한 각도를 표시할 수 있도록 한다.

즉, 상기 샤워 파이프(200)를 따라 샤워 노즐이 배치될 영역에 상기 노즐판(210)이 부착되고, 상기 노즐판(210) 상에 샤워 노즐이 부착된다.

그러므로, 본 발명에서는 작업자가 샤워 노즐의 각도를 확인하면서 조절할 수 있을 뿐 만 아니라, 도 6에 도시된 바와 같이, 시스템 적으로 외부에서 샤워 노즐 각도를 조절할 수 있도록 하여, DI 세정시 세정 용액을 용이하게 배출 할 수 있도록 하였다.

도 6은 본 발명에 따른 샤워 노즐 조절 시스템을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 샤워 파이프(200) 상에 노즐판(210)이 부착되어 있고, 상기 노즐판(210) 상에 부착된 샤워 노즐(230)을 도시하였다.

상기 샤워 노즐(230) 외부의 제어부(250)와 연결되어 상기 노즐판(210) 상에서 소정의 각도로 조절될 수 있도록 하였다.

따라서, 세정 작업을 진행할 때 작업자는 상기 샤워 파이프(200) 상에 배치되어 있는 샤워 노즐(230)을 상기 노즐판(210)의 각도 표시를 보고 소정의 방향으로 셋팅한다.

상기 DI 세정 공정을 진행하면서, 세정 용액이 기판 상에 정체되는 구간이 있는 경우에는 작업자는 제어부(250)를 통하여 상기 샤워 노즐(230)을 컨트롤하도록 컨트롤 신호를 인가한다.

그러므로 본 발명에서는 DI 세정 공정을 진행할 때, 세정 용액이 기판 상에 정체되지 않도록 노즐 각도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 이와 같은 노즐 각도 조절을 작업 중단 없이 제어부(250)의 컨트롤 신호에 의하여 조절할 수 있는 이점이 있다.

도 7은 본 발명에 따른 샤워 노즐 시스템에서 노즐 각도가 조절된 상태에서 세정작업을 진행하는 모습을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, DI 세정 챔버 내로 기판이 진행하고, 상기 기판 상부에 샤워 노즐에서 분사되는 세정액의 분사 위치를 도시하였다.

도면에서와 같이, 샤워 파이프에 배치되어 있는 각각의 샤워 노즐 각도를 조절함으로써, DI 세정액이 기판 상부에서 분사된 다음, 기판 외부로 배출되고 있음을 볼 수 있다.

따라서, 종래에서와 같이 세정액이 기판 상에 정체됨에 따라 기판 상에 형성되어 있는 금속 패턴을 손상시키는 문제를 제거하였다.

도 7에서는 샤워 노즐 각도를 비스듬한 방향으로 모두 배치되어 있지만, 정체 구간이 발생한 영역의 샤워 노즐만을 선택적으로 조절할 수 있다.

그러므로 본 발명에서는 작업자에 의하여 DI 세정 작업 전에 샤워 파이프에 배치되어 있는 샤워 노즐 각도를 확인하거나 셋팅할 수 있을 뿐만 아니라, 노즐 각도 셋팅후 세정 작업 중에 세정 액이 정체되는 곳이 발생할 경우 제어부의 컨트롤 신호에 의하여 상기 샤워 노즐의 각도를 다양하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 DI 세정 공정에서 샤워 파이 프와 샤워 노즐 사이에 노즐 각도를 알 수 있도록 노즐판을 부착하고, 상기 샤워 노즐을 제어 시스템에 의하여 외부 작업자가 샤워 노즐 각도를 컨트롤함으로써, 세정 용액의 정체 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 공급되는 세정 용액을 세정 챔버 상부를 따라 이동시키는 복수개의 샤워 파이프;

   상기 복수개의 샤워 파이프 상에 소정의 간격으로 배치되어 세정 용액을 분사시키는 샤워 노즐;

   상기 샤워 노즐과 샤워 파이프 사이에 상기 샤워 노즐 각도가 표시되어 있는 노즐판; 및

   상기 샤워 노즐에 컨트롤 신호를 인가하여 노즐 각을 기판의 진행방향과 수직한 방향을 기준으로 기울어지게 조절하여 기판상에 세정액이 정체되는 영역을 방지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 노즐 조절 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐판 상에는 상기 샤워 파이프와 나란한 방향의 기준선을 중심으로 상하 방향으로 각도가 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워 노즐 조절 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐판은 중심 영역이 오목한 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 샤워 노즐 조절 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐판의 중심 영역에는 상기 샤워 파이프로부터 공급되는 세정 용액이 배출될 수 있는 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워 노즐 조절 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 샤워 파이프 상에 배치되어 있는 복수개의 샤워 노즐들 각각은 선택적으로 노즐 각도가 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 샤워 노즐 조절 시스템.

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