KR101048810B1 - 약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치 - Google Patents

Abstract

약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 약액 분사 장치는 약액 탱크로부터 약액을 공급 받아 내부에 약액이 흐르는 노즐 파이프 및 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 결합되어 노즐 파이프로부터 약액을 공급 받아 기판을 향하여 약액을 분사하는 노즐을 포함하는 약액 분사 장치에 있어서, 노즐을 개별적으로 회전이 가능하다.

세정 장치, 노즐, 회전 노즐

Description

약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치{Apparatus for spraying chemical and cleaning apparatus including the same}

본 발명은 약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐 파이프에 연결된 각각의 노즐이 회전할 수 있도록 하는 약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치에 관한 것이다.

반도체 메모리 소자의 기판으로 사용되는 웨이퍼(wafer), 액정 디스플레이 또는 플라즈마 디스플레이 패널로 사용되는 평판 기판 등은 박막과 금속막 등을 형성하는 여러 공정을 거쳐 메모리 소자나 디스플레이 소자로 제조된다. 이러한 각 공정은 외부와는 격리된 환경을 제공하는 공정 챔버(process chamber)에서 진행된다. 즉, 공정 챔버 내에서는 메모리 소자나 디스플레이 소자를 제조하는 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정, 에칭(Etching) 공정, 세정 공정 등이 진행될 수 있다.

세정 공정은 각종 화학 약품(약액) 등을 처리한 후 ELD, LCD, PDP 및 FPD 표면에 흡착된 오염 물질을 제거하는 공정을 말한다.

이러한 세정 공정은 하부에 있는 기판을 향하여 상부에 있는 세정액 분사 장치가 세정액을 분사하는 방법을 사용한다. 세정액 분사 장치는 기판의 길이 방향으 로 길게 이어지는 노즐 파이프에 소정의 간격에 따라 세정액을 분사하는 노즐이 형성되는 형상으로 노즐 파이프에 공급되는 세정액은 각각의 노즐을 통해 기판을 향하여 분사하게 된다. 이때, 노즐 파이프는 기판의 전면적을 덮을 수 있도록 복수개로 일정 간격으로 배치될 수도 있다. 노플 파이프에 형성되는 노즐에서 세정액이 분사되는 토출구의 형상은 원형, 일자형 등이 사용되는데, 원형의 경우 토출구를 벗어 남에 따라서 약액이 원형으로 퍼지게 되어 압력이 저하되는 문제점이 있어서, 주로 토출구의 형상은 일자형으로 형성된다. 일자형 토출구를 통하여 세정액을 분사할 경우 원형에 비해서 기판에 가해지는 압력은 높일 수 있으나, 기판의 전면적에 세정액이 골고루 분사하도록 하는 것이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 노즐 파이프를 소정의 각도로 요동하도록 하여 공정 능력을 향상시키려고 하였다.

노즐 파이프를 요동시키기 위해서는 부수적인 기구물을 부착해야 하며, 또한 요동 운동을 시키더라도 기판의 전면적에 대하여 균일하게 세정을 시키는 것에는 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 노즐 파이프에 연결되는 각각의 노즐을 회전시키도록 하여 기판의 전면적에 약액이 도달하도록 하며 약액의 압력을 높여 공정 효율을 향상시키도록 하는 약액 분사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 약액 분사 장치는 약액 탱크로부터 약액을 공급 받아 내부에 상기 약액이 흐르는 노즐 파이프 및 상기 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 결합되어 상기 노즐 파이프로부터 상기 약액을 공급 받아 기판을 향하여 약액을 분사하는 노즐을 포함하는 약액 분사 장치에 있어서, 상기 노즐을 개별적으로 회전이 가능하다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 세정 장치는 내부에 기판을 수용하여 세정 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버 내부의 상부에서 상기 기판을 향하여 세정액을 분사하는 세정액 분사 모듈을 포함하며, 상기 세정액 분사 모듈은 세정액 탱크로부터 세정액을 공급 받아 내부에 상기 세정액이 흐르는 노즐 파이프; 및 상기 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 결합되어 상기 노즐 파이프로부터 상기 세정액을 공급 받아 상기 기판을 향하여 세정액을 분사하는 노즐을 포함하며, 상기 노즐은 개별적으로 회전이 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 노즐 파이프에 형성된 각각의 노즐을 회전시킴으로써 약액의 분사 압력을 높일 수 있으며 기판의 전면적에 대하여 균일하게 약액을 분사시킬 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 종래와 같이 노즐 파이프를 요동시키는 설비를 구비하지 않아도 되어 설비 단가를 낮출 수 있다는 장점도 있다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 약액 분사 장치 및 이를 포함하는 세정 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 분사 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 노즐을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 노즐에 있어서 일자형 형상의 토출구를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 분사 장치는 노즐 파이프(110), 및 노즐(120)을 포함하며 구성된다.

도 1에 도시되어 있는 것처럼, 노즐 파이프(110)는 일측의 입구와 연결된 약액 탱크(미도시)로부터 약액을 공급 받아 내부의 공간에 약액이 흐르도록 하고, 노즐 파이프(110)에 연결된 각각의 노즐(120)에 약액을 공급하게 된다.

노즐(120)은 노즐 파이프(110)에 소정의 간격을 가지며 결합되는데, 노즐 파이프(110) 내부에 흐르는 약액은 노즐(120)로 공급되어 최종적으로 노즐(120)에 형성된 토출구(142)를 통하여 외부로 약액을 분사하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 노즐(120)은 개별적으로 회전이 가능하다. 따라서, 각 노즐(120)의 회전력에 의해 분사되는 약액의 압력을 높일 수가 있으며, 회전력에 의해 약액이 골고루 퍼짐에 따라서 아래의 기판(S)에 도달하는 면적을 높일 수가 있어서 기판(S)의 전면적에 대하여 약액이 균일하게 도달할 수가 있다. 즉, 공정 효율을 향상시킬 수가 있는 것이다.

이하, 도 2를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 회전이 가능한 노즐(120)의 구조를 설명하기로 한다.

도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 분사 장치(100)에 있어서 각각의 노즐(120)은 약액 유입부(130), 약액 분사부(140), 회전부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

약액 유입부(130)는 노즐 파이프(110)와 결합되어 노즐 파이프(110)로부터 약액을 공급받으며, 내부에 약액이 유입되어 흐르는 통로(134)가 형성되어 약액을 약액 분사부(140)로 전달하게 된다. 도 2에서와 같이 노즐 파이프(110)와 결합되는 부분의 외측에 나사산(132)이 형성되어 있어서 노즐 파이프(110)와 나사 결합의 방식으로 노즐 파이프(110)와 결합될 수 있다. 물론, 노즐 파이프(110)와 약액 유입부(130) 사이에 약액이 흐르지 않도록 실링 처리가 될 수가 있다.

노즐 파이프(110)와 약액 유입부(130)의 결합 방식은 전술한 나사 결합 방식뿐만 아니라 공지된 다양한 방법으로 바뀔 수 있음은 물론이다. 약액 유입부(130)에서 약액이 흐르는 통로의 외측에는 관통하는 에어홀(136)이 형성되는데, 상측을 통해 에어가 공급되어 하측으로 에어를 분사하게 된다. 에어는 후술할 베어링(150)의 임펠러(152)를 회전시키는 동력원으로 작용할 수 있다.

약액 분사부(140)는 약액 유입부(130)와 연결되어 약액 유입부(130)로부터 유입된 약액을 하부에 있는 토출구(142)를 통해 약액을 분사시킨다. 약액 분사부(140)는 회전부(150)에 의해 회전을 하게 된다. 도시된 바와 같이 약액 유입부(130)에서 약액이 흐르는 통로(134)에 비해 약액 분사부(140)에서는 보다 큰 직경을 가지도록 형성되는데, 약액 유입부(130)로부터 공급 받은 약액을 저장하는 역할을 한다.

약액 유입부(130)와 약액 분사부(140) 사이는 베어링(140)을 통해 결합이 되는데, 이에 관해서는 후술하기로 한다.

약액 분사부(140)의 하단에 형성된 토출구(142)의 형상은 도 3에 도시된 바와 같이 긴 직선 모양의 일자형 형상을 가진다. 토출구(142)의 형상은 일자형뿐만 아니라 원형, 정방형 등 다양하게 변형시킬 수 있음은 물론이다.

회전부(150)는 약액 분사부(140)를 회전시키는 역할을 한다. 전기 모터 등의 동력원으로부터 약액 분사부(140)를 회전시킬 수도 있으나, 전기 등을 사용할 경우 정전기 등이 발생하여 공정에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 본 발명에 있어서는 에어를 통해 약액 분사부(140)를 회전시킬 수 있는 구조로 형성된다.

보다 자세히는 약액 유입부(130)와 약액 분사부(140) 사이에는 베어링(150)이 삽입된다. 즉, 도시된 바와 같이 약액 유입부(130)의 외측에 베어링(150)의 내경이 삽입되고 약액 공급부(140)의 내측에 베어링(150)의 외경이 삽입되도록 고정하게 된다. 따라서, 베어링(150)의 내경이 회전함에 따라서 약액 분사부(140)가 회전하게 되는 것이다.

이때, 베어링(150)의 상측면과 약액 유입부(130)는 도시된 것과 같이 일정 거리 이격되도록 형성되고, 베어링(150)의 상측면에는 임펠러(152)가 형성된다. 임펠러(152)는 선풍기의 날개와 같이 나선면을 가지며, 상부에서 공급되는 에어의 압력에 의해 베어링(150)을 회전시키게 된다. 도시되어 있는 것과 같이 약액 유입부(130)에 형성된 에어홀(136)을 통해 아래로 에어가 공급되게 되는데, 에어홀(136)에서 공급된 에어가 임펠러(152)에 압력을 가해서 베어링(150)을 회전시키 게 되는 것이다. 베어링(150)이 회전함에 따라서 약액 분사부(140)가 회전을 하게 된다.

이하, 도 4를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 분사 장치(100)를 포함하는 세정 장치를 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세정 챔버는 공정 챔버(200), 세정액 분사 모듈(100)을 포함하여 구성될 수 있다.

공정 챔버(200)는 내부에 기판(S)을 수용하여 세정 공정이 수행되는 공간을 제공하게 된다. 공정 챔버(200)의 내부에는 기판(S)을 이송시키는 기판 이송 장치(210)가 형성될 수 있다. 따라서, 상부에 있는 세정액 분사 모듈(100)을 통해 분사되는 세정액이 기판(S)의 전면적에 도달할 수 있도록 기판 이송 장치(210)에 의해 기판(S)이 이송될 수 있다. 물론, 기판(S)이 고정된 상태에서 상부에 있는 세정액 분사 모듈(100)이 이동하는 구조일 수도 있다.

공정 챔버(200)의 상부에는 세정액 분사 모듈(100)이 형성되며, 하부에는 공정을 거친 세정액이 배출되도록 하는 배출구(미도시)가 형성될 수도 있다.

세정액 분사 모듈(100)의 구조는 도 1 내지 도 3을 참조로 전술한 바와 같기 때문에 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상 기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 분사 장치를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에서 노즐을 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2의 노즐에 있어서 일자형 형상의 토출구를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 분사 장치를 포함하는 세정 장치를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 노즐 파이프

120: 노즐

130: 약액 유입부

140: 약액 분사부

150: 베어링

Claims (5)

1. 약액 탱크로부터 약액을 공급 받아 내부에 상기 약액이 흐르는 노즐 파이프; 및

   상기 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 결합되어 상기 노즐 파이프로부터 상기 약액을 공급 받아 기판을 향하여 약액을 분사하는 노즐을 포함하는 약액 분사 장치에 있어서,

   상기 노즐을 개별적으로 회전이 가능한데,

   상기 노즐은

   상기 노즐 파이프에 결합되고 상기 노즐 파이프로부터 상기 약액이 유입되어 흐르는 통로가 형성된 약액 유입부;

   상기 약액 유입부와 연결되고 토출구를 통해 약액을 분사하는 약액 분사부; 및

   상기 약액 분사부를 회전시키는 회전부를 포함하며,

   상기 회전부는 상기 약액 유입부의 외측과 상기 약액 분사부의 내측 사이에 삽입되는 베어링을 포함하는데,

   상기 베어링의 상측면에 임펠러가 형성되고 상기 임펠러를 향하여 분사되는 에어를 통해 상기 베어링을 회전시키는 약액 분사 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 토출구의 형상은 일자형인 약액 분사 장치.
5. 내부에 기판을 수용하여 세정 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 및

   상기 공정 챔버 내부의 상부에서 상기 기판을 향하여 세정액을 분사하는 세정액 분사 모듈을 포함하며,

   상기 세정액 분사 모듈은

   세정액 탱크로부터 세정액을 공급 받아 내부에 상기 세정액이 흐르는 노즐 파이프; 및

   상기 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 결합되어 상기 노즐 파이프로부터 상기 세정액을 공급 받아 상기 기판을 향하여 세정액을 분사하는 노즐을 포함하며,

   상기 노즐은 개별적으로 회전이 가능한데,

   상기 노즐은

   상기 노즐 파이프에 결합되고 상기 노즐 파이프로부터 약액이 유입되어 흐르는 통로가 형성된 약액 유입부;

   상기 약액 유입부와 연결되고 토출구를 통해 약액을 분사하는 약액 분사부; 및

   상기 약액 분사부를 회전시키는 회전부를 포함하며,

   상기 회전부는 상기 약액 유입부의 외측과 상기 약액 분사부의 내측 사이에 삽입되는 베어링을 포함하는데,

   상기 베어링의 상측면에 임펠러가 형성되고 상기 임펠러를 향하여 분사되는 에어를 통해 상기 베어링을 회전시키는 세정 장치.

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