KR101009047B1 - 기판 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 세정 장치 및 방법을 개시한 것으로서, 기판에 고온의 세정액을 공급하면서, 클리닝 패드의 회전력과 가압력을 이용하여 기판의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 가진다.
이러한 특징에 의하면, 기판상의 이물질을 보다 효율적으로 세정할 수 있는 기판 세정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
Figure R1020090010306
세정, 고착성 이물, 클리닝 패드, 회전, 가압, 고온 세정액

Description

기판 세정 장치 {APPARATUS FOR CLEANING SUBSTRAE}
본 발명은 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전하는 클리닝 패드를 기판에 가압시켜 기판상의 이물질을 제거하는 기판 세정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 TFT-LCD는 소형/경량화, 넓은 시야 각, 저 소비 저력 등과 같은 다양한 장점을 인해 각종의 표시 장치로서 각광을 받고 있다.
TFT-LCD의 제조 공정은 크게 TFT 공정, 컬러 필터(이하 CF) 공정, 셀(Cell) 공정, 모듈 공정으로 나뉘어 진행된다. 이중에서 셀 공정은 TFT 공정과, CF 공정을 거진 두개의 글라스를 합착하고 절단한 후, 그 사이에 액정을 주입하여 TFT-LCD 셀(Cell)을 제조하는 공정이다. 셀 공정을 거치게 되면 실제 사용되는 패널 크기 수준으로 만들어지게 되고, 이후 모듈 공정으로 넘어가게 된다. 모듈 공정은 완제품 패널을 만들기 위한 마지막 공정으로 셀 공정으로 만들어진 TFT-LCD 셀(Cell)에 편광판과 PCB, 백라이트 유닛 등을 부착하게 되며, 그러한 상태의 것을 TFT-LCD 모듈이라고 한다. 즉, TFT-LCD 모듈이란 TFT-LCD 패널과 PCB가 TCP에 의해 전기적으로 서로 도전될 수 있는 상태의 단위 세트라 할 수 있다.
여기서, TFT-LCD 패널의 양면에 부착되는 편광판은 선택적으로 일정 방향으로 진동하는 광만이 입사되고 외부로 투과되도록 하여 TFT-LCD가 양호한 표시 기능을 발휘하도록 보조하는 역할을 한다. 이와 같이 편광판이 부착되고 나서 TFT-LCD 모듈로서 완성된 제품 중에는 TFT-LCD 셀 표면에 묻어 있는 이물질(먼지, 파티클, 고착성 이물 등)로 인한 불량품이 발생된다.
본 발명은 기판상의 이물질을 보다 효율적으로 세정할 수 있는 기판 세정 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 세정 장치는 기판을 제 1 방향으로 이송하는 이송 유닛; 및 상기 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판의 이동 경로상에 제공되며, 회전하는 클리닝 헤드를 상기 기판에 가압시켜 상기 기판의 이물질을 제거하는 세정 유닛을 포함하되, 상기 세정 유닛의 상기 클리닝 헤드는 상기 기판과 접촉하고, 상기 기판으로 고온의 세정액을 토출하는 토출구가 형성된 클리닝 패드; 및 상기 클리닝 패드가 결합되며, 상기 클리닝 패드의 상기 토출구와 연통되는 유로가 형성된 홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 세정 장치에 있어서, 상기 홀더에 형성된 상기 유로에 고온의 세정액을 공급하는 세정액 공급 부재를 더 포함하되, 상기 세정액 공급 부재는 세정액 탱크; 상기 세정액 탱크로부터 공급되는 세정액을 상기 홀더의 유로에 전달하는 세정액 공급 라인; 및 상기 세정액 공급 라인상에 배치되며, 상기 세정액을 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 상기 세정액 공급 부재는 세정액 탱크; 상기 세정액 탱크로부터 공급되는 세정액을 상기 홀더의 유로에 전달하는 세정액 공급 라인; 및 상기 세정액 탱크에 설치되며, 상기 세정액 탱크 내의 세정액을 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
상기 세정액 공급 부재는 상기 기판의 세정에 사용된 상기 세정액을 상기 세정액 탱크로 회수하는 회수 라인을 더 포함할 수 있다.
상기 기판의 상부에 제공되며, 상기 기판으로 세정액을 토출하는 노즐을 더 포함하고, 상기 노즐은 상기 세정액 공급 라인을 통해 상기 세정액 탱크로부터 상기 세정액을 공급받을 수 있다.
상기 세정액은 유기 용액일 수 있다.
상기 세정액은 탈이온수일 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 세정 장치는 기판을 제 1 방향으로 이송하는 이송 유닛; 상기 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판의 이동 경로상에 제공되며, 회전하는 클리닝 헤드를 상기 기판에 가압시켜 상기 기판의 이물질을 제거하는 세정 유닛; 및 상기 이송 유닛의 상부에 제공되며, 상기 기판으로 고온의 세정액을 토출하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 세정 장치에 있어서, 상기 노즐에 고온의 세정액을 공급하는 세정액 공급 부재를 더 포함하되, 상기 세정액 공급 부재는 세정액 탱크; 상기 세정액 탱크로부터 공급되는 세정액을 상기 노즐에 전달하는 세정액 공급 라인; 및 상기 세정액 공급 라인상에 배치되며, 상기 세정액을 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
상기 세정액 공급 부재는 상기 기판의 세정에 사용된 상기 세정액을 상기 세정액 탱크로 회수하는 회수 라인을 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 세정 방법은 기판을 이송하고, 이송되는 상기 기판에 공정 온도로 가열된 세정액을 공급하고, 회전하는 클리닝 패드를 상기 기판에 가압시켜 상기 기판을 세정하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 세정 장치에 있어서, 상기 세정액은 상기 클리닝 패드의 중심부에 형성된 토출구를 통해 상기 기판에 공급될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 세정액은 이송되는 상기 기판의 상부에 제공된 노즐을 통해 상기 기판에 공급될 수 있다.
상기 기판의 세정에 사용된 세정액을 회수하고, 상기 회수된 세정액을 공정 온도로 가열하고, 공정 온도로 가열된 세정액을 필터링하여 상기 기판에 공급할 수 있다.
상기 세정액은 유기 용액이고, 상기 유기 용액은 20 ~ 50 ℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다.
상기 세정액은 탈이온수이고, 상기 탈이온수는 40 ~ 80 ℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다.
본 발명에 의하면, 고온의 세정액을 이용하여 고착성 이물질의 기판에 대한 고착력을 약화시켜, 기판 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 세정 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
본 실시 예에서 기판은 TFT공정과, CF공정을 거친 두개의 글라스를 합착하고 절단한 후 그 사이에 액정을 주입한 TFT-LCD 셀(Cell)일 수 있으며, 본 발명의 기판 세정 장치 및 방법은 평판형 기판에 대한 세정 공정, 특히 모듈 공정에서 기판의 양면에 편광판을 부착하기 직전에 행해지는 세정 공정에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 세정 장치가 구비된 세정 설비를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 세정 설비(1)는 로더부(10), 세정 처리부(20), 그리고 언로더부(30)를 포함한다. 로더부(10), 세정 처리부(20), 그리고 언로더부(30)는 일렬로 나란하게 배치될 수 있다. 로더부(10)는 세정 처리부(20)로 세정될 기판(S)을 로딩한다. 세정 처리부(20)는 기판(S)의 세정 공정을 수행한다. 그리고, 언로더 부(30)는 세정 처리부(20)로부터 세정된 기판(S)을 언로딩한다.
구체적으로, 세정 처리부(20)는 브러시 세정부(100), 메인 세정부(200), 린스부(300), 그리고 건조부(400)로 이루어질 수 있다. 브러시 세정부(100), 메인 세정부(200), 린스부(300), 그리고 건조부(400)는 일렬로 나란하게 배치될 수 있다. 기판(S)은 브러시 세정부(100)와 메인 세정부(200)로 이동되면서 세정되고, 세정된 기판은 린스부(300)로 이동되어 세척된 후, 건조부(400)로 이동되어 건조된다.
브러시 세정부(100)는 메인 세정부(200)의 전단에 인접하게 배치될 수 있으며, 메인 세정부(200)로 로딩될 기판(S)상의 이물질을 브러시 세정 유닛(120)을 이용하여 1 차적으로 제거한다. 메인 세정부(200)는 세정 유닛(220)을 이용하여 브러시 세정부(100)에서 제거되지 않은 기판(S)상의 이물질(예를 들어, 고착성 이물)을 2 차적으로 제거한다. 세정 유닛(220)의 구성 및 기능에 대한 설명은 이후 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 브러시 세정부(100)가 메인 세정부(200)의 전단에 배치된 경우를 예시하고 있으나, 이와 달리 브러시 세정부(100)는 메인 세정부(200)의 후단, 즉 메인 세정부(200)와 린스부(300)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 메인 세정부(200)가 기판상의 이물질을 1 차적으로 제거하고, 브러시 세정부(100)는 메인 세정부(200)에서 세정된 기판상의 이물질을 2 차적으로 제거한다.
린스부(300)는 브러시 세정부(100)와 메인 세정부(200)에서 세정된 기판을 린스액을 이용하여 세척한다. 린스부(300) 내의 전단부에 제공되는 제 1 노즐(320)은 공기 등의 기체가 혼합된 탈이온수를 기판(S)에 공급할 수 있고, 후단부에 제공 되는 제 2 노즐(340)은 탈이온수를 기판(S)에 공급할 수 있다.
건조부(400)는 린스부(300)에서 세척된 기판(S)상에 건조 가스를 공급하여 기판(S)상의 잔류 수분을 건조시킨다. 건조부(400)에 제공된 건조 노즐(420)은 가열된 공기, 가열된 질소 가스, 또는 가열된 비활성 가스 등을 공급하여 기판(S)을 건조할 수 있다. 선택적으로 건조 노즐(420)은 이소프로필 알코올와 같은 유기 용제를 기판(S)으로 공급한 후, 이후에 가열된 공기 등을 기판(S)으로 공급하여 기판(S)을 건조할 수 있다.
도 2는 도 1의 브러시 세정부(100)와 메인 세정부(200)를 확대하여 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 메인 세정부의 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 브러시 세정부(100)는 기판 이송 유닛(110), 브러시 세정 유닛(120), 그리고 제 1 노즐들(130)을 포함한다. 기판 이송 유닛(110)은 복수의 이송 샤프트들(112)과 롤러들(114)을 가진다. 이송 샤프트들(112)은 기판(S)이 이송되는 경로상의 기판(S) 상부와 하부에 배치된다. 이송 샤프트들(112)은 그 길이 방향이 기판의 이송 방향에 수직한 방향을 향하고, 이송 샤프트들(112)은 기판의 이송 방향을 따라 서로 평행하게 나란히 배치된다.
각각의 이송 샤프트(112)에는 기판(S)과 접촉하는 롤러(114)가 결합된다. 롤러(114)는 기판(S)의 폭에 대응하는 길이를 가지고, 이송 샤프트(112)의 길이 방향을 따라 이송 샤프트(112)를 감싸도록 설치된다.
이송 샤프트들(112)은 벨트-풀리 어셈블리나 기어 어셈블리와 같은 동력 전 달 부재(미도시)에 연결되고, 동력 전달 부재(미도시)는 구동 부재(미도시)로부터 구동력을 전달받는다. 기판의 이송 경로의 상하부에 배치된 이송 샤프트(112) 및 롤러(114)가 구동 부재와 동력 전달 부재에 의해 회전되면, 롤러(114)와 기판(S) 상하면 사이의 마찰에 의해 기판(S)이 이송된다.
브러시 세정 유닛(120)은 브러시(122)와 브러시 샤프트(124)를 가진다. 브러시(122)는 기판(S)과 접촉하여 물리적으로 기판(S)으로부터 오염 물질을 제거한다. 브러시(122)는 기판(S)의 폭에 상응하는 길이를 가지며, 이송 샤프트(112)의 길이 방향과 평행하게 기판 이송 경로의 상하부에 각각 배치된다. 브러시 샤프트(124)는 브러시(122)의 양단에 각각 고정 결합되고, 브러시 샤프트(124)에는 모터와 같은 구동 부재가 연결될 수 있다.
제 1 노즐들(130)은 브러시 세정부(100) 내의 이송되는 기판의 상부에 제공되며, 기판을 향해 세정액을 토출한다. 세정액으로는 테트라 암모늄 하이드록사이드(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide, TMAH)와 같은 유기 용액이나 탈이온수가 사용될 수 있다.
메인 세정부(200)는 기판 이송 유닛(210), 세정 유닛(220; 220a,220b), 제 2 노즐들(230)을 포함한다. 기판 이송 유닛(210)은 복수의 이송 샤프트들(212)과 롤러들(214)을 가진다. 이송 샤프트들(212)은 기판(S)이 이송되는 경로상의 기판(S) 상부와 하부에 배치된다. 이송 샤프트들(212)은 그 길이 방향이 기판(S)의 이송 방향에 수직한 방향을 향하고, 이송 샤프트들(112)은 기판(S)의 이송 방향을 따라 서 로 평행하게 나란히 배치된다. 이송 샤프트들(212)의 양단은 베어링 부재(213)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이하에서는 기판(S)의 이송 방향을 제 1 방향이라 하고, 기판(S) 평면상에서 기판(S)의 이송 방향에 수직한 방향을 제 2 방향이라 한다.
각각의 이송 샤프트(212)에는 기판(S)과 접촉하는 롤러(214)가 결합된다. 롤러(214)는 기판(S)의 폭에 대응하는 길이를 가지고, 이송 샤프트(212)의 길이 방향을 따라 이송 샤프트(112)를 감싸도록 설치된다.
이송 샤프트들(212)은 벨트-풀리 어셈블리나 기어 어셈블리와 같은 동력 전달 부재(215)에 연결되고, 동력 전달 부재(215)는 모터와 같은 구동 부재(216)에 연결되어 구동력을 전달받는다. 기판(S)의 이송 경로의 상하부에 배치된 이송 샤프트들(212)과 롤러들(214)이 구동 부재(216)와 동력 전달 부재(215)에 의해 회전되면, 롤러들(214)와 기판(S) 상하면 사이의 마찰에 의해 기판(S)이 제 1 방향으로 이송된다.
세정 유닛(220; 220a, 220b)은 기판 이송 유닛(210)에 의해 이송되는 기판의 이동 경로상의 상하부에 제공되며, 회전하는 클리닝 헤드들(220a-1, 220a-2)을 기판에 가압시켜 기판상의 고착성 이물과 같은 이물질을 제거한다.
제 2 노즐들(230)은 메인 세정부(200) 내의 이송되는 기판의 상부에 제공되며, 기판을 향해 세정액을 토출한다. 세정액으로는 테트라 암모늄 하이드록사이드(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide, TMAH)와 같은 유기 용액이나 탈이온수가 사용될 수 있다.
브러시 세정부(100)의 제 1 노즐들(130)과, 메인 세정부(200)의 제 2 노즐들(230)은 세정액 공급 부재(240)로부터 세정액을 공급받는다. 세정액 공급 부재(240)는 세정액을 저장하는 세정액 탱크(242)를 가진다. 세정액 탱크(242)는 세정액 공급 라인(241)에 의해 제 1 노즐들(130)과 제 2 노즐들(230)에 연결된다. 세정액 공급 라인(241)상에는 필터(243), 펌프(244), 그리고 히터(245)가 배치된다. 필터(243)는 제 1 노즐들(130)과 제 2 노즐들(230)로 공급되는 세정액을 필터링한다. 펌프(244)는 세정액 탱크(242)로부터 제공되는 세정액을 제 1 노즐들(130)과 제 2 노즐들(230)로 펌핑한다. 히터(245)는 세정액 탱크(242)로부터 제공되는 세정액을 공정 온도로 가열한다.
히터(245)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 세정액 공급 라인(241)에 설치될 수 있으며, 또한 세정액 탱크(242)에 설치될 수도 있다. 테트라 암모늄 하이드록사이드(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide, TMAH)와 같은 유기 용액이 세정액으로 사용되는 경우, 히터(245)는 유기 용액이 20 ~ 50 ℃의 온도 범위를 유지하도록 유기 용액을 가열할 수 있다. 그리고 탈이온수가 세정액으로 사용되는 경우, 히터(245)는 탈이온수가 40 ~ 80 ℃의 온도 범위를 유지하도록 탈이온수를 가열할 수 있다.
상기의 온도로 가열된 세정액을 기판(S)에 공급하면, 기판(S)상의 고착성 이물을 보다 효율적으로 제거할 수 있다. 즉, 세정액의 열이 고착성 이물의 분자들 간의 결합력을 약화시킬 뿐만 아니라, 고착성 이물과 기판 간의 고착력을 현저히 저하시키기 때문에, 기판(S)상의 고착성 이물이 보다 효과적으로 제거될 수 있다.
세정액 탱크(242)에는 브러시 세정부(100)로부터 배수되는 세정액을 회수하는 제 1 회수 라인(246)과, 메인 세정부(200)로부터 배수되는 세정액을 회수하는 제 2 회수 라인(247)이 연결될 수 있다. 제 1 회수 라인(246)과 제 2 회수 라인(247)을 통해 세정액 탱크(242)로 회수되는 세정액은 히터(245), 펌프(244), 그리고 필터(243)를 거쳐 다시 제 1 노즐들(130)과 제 2 노즐들(230)로 공급될 수 있다.
한편, 세정액 공급 부재(240)는 세정 유닛(220a, 220b)에 세정액을 공급할 수 있으며, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
메인 세정부(200)에 제공된 세정 유닛(220a, 220b)은 기판의 이동 경로상의 상하부에 제공될 수 있으며, 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)을 회전시키면서 기판에 가압시켜 기판상의 고착성 이물을 제거한다. 세정 유닛(220a, 220b)은 상면 세정 유닛(220a)과, 하면 세정 유닛(220b)을 포함할 수 있다. 상면 세정 유닛(220a)은 기판 이동 경로의 상부에 제공되고, 이송되는 기판의 상면의 이물질을 제거한다. 하면 세정 유닛(220b)은 기판 이동 경로의 하부에 제공되고, 이송되는 기판의 하면의 이물질을 제거한다.
상면 세정 유닛(220a)과 하면 세정 유닛(220b)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 이송되는 기판(S)을 중심으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 상면 세정 유닛(220a)과 하면 세정 유닛(220b)은 이송되는 기판을 중심으로 서로 마주보는 대칭 구조를 가지므로, 이하에서는 상면 세정 유닛(220a)을 예로 들어 설명하고, 하면 세정 유닛(220b)에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 편의상 도 3에는 상면 세정 유닛(220a)의 구성 요소들 중 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)만을 도시하였으며, 상면 세정 유닛(220a)의 구성 요소들은 도 4 내지 도 7에 상세히 도시되어 있다.
상면 세정 유닛(220a)은 복수 개의 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)을 가진다. 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)은 제 2 방향을 향하는 기판의 폭 전체 영역을 커버하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 방향을 따라 지그 재그 모양을 이루도록 2 열로 배치될 수 있다.
이 경우, 제 1 열에 배치된 클리닝 헤드들(220a-1) 중 제 2 방향을 따라 대척(對蹠)되는 지점에 위치한 클리닝 헤드들은 클리닝 패드(도 4의 도면 참조 번호 225)의 바닥면의 원주가 기판의 제 1 방향의 가장자리와 접하도록 배치될 수 있다. 그리고 제 2 열에 배치된 클리닝 헤드들(220a-2)은 제 1 열에 배치된 클리닝 헤드들(220a-1) 사이의 공간에 대응하도록 배치될 수 있다.
클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)은 후술할 제 2 직선 구동 부재(도 4의 도면 참조 번호 228b)에 의해 제 2 방향으로 이동될 수 있다. 이는 세정 대상이 되는 기판의 크기가 달라질 때, 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)의 위치를 세정 대상이 되는 기판의 폭에 맞춰 이동시키기 위함이다.
클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)이, 도 3에 도시된 바와 같이, 2 열로 배치될 경우, 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)의 열 사이에는 기판의 이송을 위한 롤러가 배 치될 수 있다. 롤러는 기판을 중심으로 마주보도록 배치되어 기판의 상면과 하면을 지지하며, 동력 전달 부재(215)와 구동 부재(216)에 의해 회전되면서 기판을 제 1 방향으로 이송한다. 이와 같이, 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)의 열 사이에 롤러를 배치하는 이유는, 상면 세정 유닛(220a)과 하면 세정 유닛(220b)의 기판에 대한 가압력이 기판의 이송에 미치는 영향을 줄여주기 위함이다.
이상에서는 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2)이 2 열로 배치된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이와 달리 클리닝 헤드들은 제 2 방향을 따라 서로 인접하게 나란히 배치될 수도 있다.
도 4는 도 3에 도시된 세정 유닛을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 세정 유닛의 요부를 확대하여 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 요부를 분리하여 보여주는 도면이며, 도 7은 도 6의 클리닝 패드의 저면을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 클리닝 헤드들(220a-1,220a-2) 각각은 기판과 면 접촉하는 원판 형상의 클리닝 패드(225)와, 클리닝 패드(225)가 결합되는 홀더(221)를 포함한다. 홀더(221)는 샤프트(226)에 의해 회전 구동 부재(227)에 연결되고, 샤프트(226)에는 외부로부터 공급되는 세정액이 흐르는 제 1 유로(226a)가 형성된다. 제 1 유로(226a)에는 앞서 설명한 세정액 공급 부재(240)의 세정액 공급 라인(241)이 연결된다.
홀더(221)와 클리닝 패드(225)의 사이에는 쿠션 패드(224)와 금속 재질의 플 레이트(223)가 개재된다. 쿠션 패드(224)는 클리닝 패드(225)의 상면에 부착되며, 클리닝 패드(225)가 기판에 가압될 때 완충 작용을 한다. 금속 재질의 플레이트(223)는 쿠션 패드(224)의 상면에 부착된다. 홀더(221)에는 플레이트(223)가 자력에 의해 홀더(221)에 탈착 가능하게 결합되도록 자석(222)이 설치된다. 그리고 플레이트(223)의 일 측에는 돌기부(223a)가 돌출 형성되며, 돌기부(223a)는 작업자가 플레이트(223)를 홀더(221)로부터 분리시킬 때 파지하는 부분이다.
홀더(221)에 플레이트(223)를 결합할 때 홀더(221)와 플레이트(223)의 정렬이 가능하도록 홀더(221)의 하면에는 복수 개의 고정 핀들(221a)이 돌출 형성되고, 플레이트(223)에는 고정 핀들(221a)이 삽입되는 홀들(223c)이 형성된다. 쿠션 패드(224)에도 플레이트(223)에 형성된 홀들(223c)과 정렬된 위치에 홀들(224c)이 형성되며, 쿠션 패드(224)의 홀들(224c)에는 고정 핀들(221a)의 끝단이 삽입된다.
홀더(221)에는 샤프트(226)의 제 1 유로(226a)와 연통되도록 제 2 유로(221b)가 형성되고, 클리닝 패드(225)에는 토출구(225b)가 형성된다. 그리고, 플레이트(223)와 쿠션 패드(224)에는 홀더(221)의 제 2 유로(221b)와 클리닝 패드(225)의 토출구(225b)가 연결되도록 홀들(223b,224b)이 형성된다.
클리닝 패드(225)의 바닥면에는 제 1 유로 홈들(225a-1)과 제 2 유로 홈들(225a-3)이 형성된다. 제 1 유로 홈들(225a-1)은 토출구(225b)로부터 가장자리까지 방사형으로 연장된다. 제 1 유로 홈들(225a-1)은 토출구(225b)로부터 토출되는 세정액이 신속하게 빠져나가도록 유선 모양으로 형성될 수 있다. 제 2 유로 홈들(225a-3)은 동심원의 모양으로 형성된다. 제 2 유로 홈들(225a-3)은 제 1 유로 홈들(225a-1)을 서로 연결하여, 제 1 유로 홈들(225a-1) 간에 세정액의 소통이 이루어지도록 한다. 그리고 제 1 유로 홈들(225a-1)의 사이에는 유선 모양의 제 3 유로 홈들(225a-2)이 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 회전 구동 부재(227)의 일측에는 제 1 연결 부재(229a)가 결합되고, 제 1 연결 부재(229a)에는 제 1 직선 구동 부재(228a,250)가 연결된다. 제 1 직선 구동 부재(228a,250)는 클리닝 헤드가 상하 방향으로 이동되도록 제 1 연결 부재(229a)를 상하 방향으로 이동시킨다. 회전 구동 부재(227)의 타측에는 제 2 연결 부재(229b)가 결합되고, 제 2 연결 부재(229b)에는 제 2 직선 구동 부재(228b)가 연결된다. 제 2 직선 구동 부재(228b)는 클리닝 헤드가 제 2 방향으로 이동되도록 제 2 연결 부재(229b)를 제 2 방향으로 직선 이동시킨다.
도 8은 도 4의 제 1 직선 구동 부재의 실린더와 공압 공급부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제 1 직선 구동 부재(228a,250)는 클리닝 헤드에 직선 구동력을 제공하는 실린더(228a)와, 실린더(228a)의 구동을 위한 공압을 제공하는 공압 공급부(250)를 포함한다. 공압 공급부(250)는 공기 공급원(251)을 가지고, 공기 공급원(251)은 제 1 공압 라인(252)과 제 2 공압 라인(253)에 의해 실린더(228a)에 연결된다.
제 1 공압 라인(252)은 클리닝 헤드를 기판으로부터 멀어지는 방향으로 밀어 주도록 실린더(228a) 내의 피스톤(229a)의 일측에 제 1 공압을 제공한다. 제 1 공압 라인(252)에는 제 1 레귤레이터(254)가 설치되며, 제 1 레귤레이터(254)는 제 1 공압 라인(252)으로 제공되는 공기의 공급 유량을 조절하여, 제 1 공압 라인(252) 내의 압력을 제 1 공압으로 일정하게 유지시킨다.
제 2 공압 라인(253)은 클리닝 헤드를 기판을 향하는 방향으로 밀어주도록 실린더(228a) 내의 피스톤(229a)의 타측에 제 2 공압을 제공한다. 이때, 제 2 공압은 피스톤(229a)의 반대측에 제공되는 제 1 공압보다 커야한다. 제 2 공압 라인(253)에는 제 2 레귤레이터(255)와 밸브(256)가 설치된다. 제 2 레귤레이터(255)는 제 2 공압 라인(253)으로 제공되는 공기의 공급 유량을 조절하여, 제 2 공압 라인(253) 내의 압력을 제 2 공압으로 일정하게 유시킨다. 밸브(256)는 제 2 공압 라인(253) 내의 공기의 흐름을 개폐한다.
제 2 레귤레이터(255)는 제 2 공압 라인(253) 내의 공기 압력을 검출하는 감지 부재(255a)와, 감지 부재(255a)에 의해 검출된 제 2 공압 라인(253) 내의 압력이 제 2 공압보다 큰 경우 제 2 공급 라인 내의 공기를 배기하는 밸브(255b)를 가진다.
제 2 공압 라인(253)으로부터 제공되는 제 2 공압에 의해 클리닝 헤드가 기판에 가압될 때, 기판의 굴곡에 의해 피스톤(229a)에 힘이 가해지면, 제 2 공압 라인(253) 내의 압력이 제 2 공압 보다 상승하여 클리닝 헤드의 가압력이 상승한다. 이때, 감지 부재(255a)에 의해 감지된 제 2 공압 라인(253) 내의 압력 검출 신호가 제어부(미도시)로 전달되고, 제어부(미도시)는 밸브(255b)를 개방하여 제 2 공압 라인(253) 내의 공기가 배기되도록 한다.
이와 반대로, 제 2 공압 라인(253)으로부터 제공되는 제 2 공압에 의해 클리닝 헤드가 기판에 가압될 때, 기판의 굴곡에 의해 피스톤(229a)이 작동 거리보다 더 이동하면, 제 2 공압 라인(253) 내의 압력이 제 2 공압 보다 하강하여 클리닝 헤드의 가압력이 하강한다. 이때, 감지 부재(255a)에 의해 감지된 제 2 공압 라인(253) 내의 압력 검출 신호가 제어부(미도시)로 전달된다. 제어부(미도시)는, 제 2 공압 라인(253) 내의 공기 압력이 제 2 공압에 이를 때까지, 제 2 공압 라인(253)으로 공급되는 공기 유량이 증가하도록 제 2 레귤레이터(255)의 동작을 제어한다.
상술한 바와 같은 공압 공급부(250)의 동작에 의해, 클리닝 헤드가 기판을 세정할 때, 클리닝 헤드가 일정 압력으로 기판을 가압할 수 있다.
이상에서는, 상면 세정 유닛(220a)과 하면 세정 유닛(220b)이 이송 기판(S)을 중심으로 서로 마주보도록 배치된 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 상면 세정 유닛(220a)과 하면 세정 유닛(220b)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 방향을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상면 세정 유닛(220a)만 제공될 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만, 하면 세정 유닛(220b)만 제공될 수도 있다.
도 9 및 도 10의 경우, 기판을 중심으로 상면 세정 유닛(220a) 및/또는 하면 세정 유닛(220b)과 마주보는 위치에는 기판을 지지하는 지지 롤러 부재 들(260a,260b)이 설치될 수 있다. 지지 롤러 부재들(260a,260b)은 상면 세정 유닛(220a) 및/또는 하면 세정 유닛(220b)이 기판을 가압할 때, 기판의 평탄도가 유지되도록 기판 가압면의 반대면을 지지한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 지지 롤러 부재들(260a)은 그 길이 방향이 제 1 방향에 수직한 제 2 방향을 향하고, 지지 롤러 부재들(260a)은 제 1 방향을 따라 평행하게 배치된다. 지지 롤러 부재들(260a)은 이송 샤프트(264)와 롤러(262)를 가지고, 이송 샤프트(264)의 양단은 베어링 부재(265,266)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
그리고, 상면 세정 유닛(220a) 및/또는 하면 세정 유닛(220b)의 가압력에 의한 지지 롤러 부재들(260a,260b)의 휨을 방지하도록, 지지 롤러 부재들(260a,260b)의 중앙부를 지지하는 휨 방지 부재(270a,270b)가 제공된다. 휨 방지 부재(270a)는 롤러들(272)과 하우징(274)을 가진다. 롤러들(272)은 지지 롤러 부재들(260a)을 기준으로 기판과 마주보도록 위치하고, 이웃한 지지 롤러 부재들(260a)의 사이에 배치되며, 지지 롤러 부재들(260a)의 중앙부와 접촉한다. 롤러들(272)은 하우징(272)에 수용되며, 하우징(272)은 롤러들(272)을 회전 가능하게 지지한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 세정 장치가 구비된 세정 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 브러시 세정부와 메인 세정부를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 메인 세정부의 평면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 세정 유닛을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 세정 유닛의 요부를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 요부를 분리하여 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 클리닝 패드의 저면을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 4의 제 1 직선 구동 부재의 실린더와 공압 공급부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 세정 유닛들의 다른 배치 구조를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 9의 "A" 부분의 평면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 브러시 세정부 200 : 메인 세정부
220a, 220b : 세정 유닛 225 : 클리닝 패드
227 : 회전 구동 부재

Claims (16)

  1. 기판을 제 1 방향으로 이송하는 이송 유닛; 및
    상기 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판의 이동 경로상에 제공되며, 회전하는 클리닝 헤드를 상기 기판에 가압시켜 상기 기판의 이물질을 제거하는 세정 유닛을 포함하되,
    상기 세정 유닛의 상기 클리닝 헤드는,
    상기 기판으로 고온의 세정액을 토출하는 토출구와 이로부터 연장되어 상기 세정액의 흐름을 안내하는 유로홈들이 저면에 형성되는, 그리고 상기 기판과 접촉하는 클리닝 패드와;
    상기 클리닝 패드의 상면에 부착되며, 상기 클리닝 패드가 상기 기판을 가압할 때 완충작용을 하는 쿠션 패드와;
    상기 쿠션 패드의 상면에 부착되는 금속 재질의 플레이트와;
    상기 플레이트의 상면과 결합되며, 상기 클리닝 패드의 상기 토출구와 연통되는 유로가 형성된 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더에 형성된 상기 유로에 고온의 세정액을 공급하는 세정액 공급 부재를 더 포함하되,
    상기 세정액 공급 부재는,
    세정액 탱크;
    상기 세정액 탱크로부터 공급되는 세정액을 상기 홀더의 유로에 전달하는 세정액 공급 라인; 및
    상기 세정액 공급 라인상에 배치되며, 상기 세정액을 가열하는 히터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더에 형성된 상기 유로에 고온의 세정액을 공급하는 세정액 공급 부재를 더 포함하되,
    상기 세정액 공급 부재는,
    세정액 탱크;
    상기 세정액 탱크로부터 공급되는 세정액을 상기 홀더의 유로에 전달하는 세정액 공급 라인; 및
    상기 세정액 탱크에 설치되며, 상기 세정액 탱크 내의 세정액을 가열하는 히터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 세정액 공급 부재는,
    상기 기판의 세정에 사용된 상기 세정액을 상기 세정액 탱크로 회수하는 회수 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에 제공되며, 상기 기판으로 세정액을 토출하는 노즐을 더 포함하고,
    상기 노즐은 상기 세정액 공급 라인을 통해 상기 세정액 탱크로부터 상기 세정액을 공급받는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 세정액은 유기 용액인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 세정액은 탈이온수인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 헤드들은
    상기 기판의 폭방향을 따라 지그재그 모양을 이루도록 2열로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
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