KR101075483B1 - 기판 세정장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 세정장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 기립한 상태에서 세정할 수 있는 기판 세정장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기판 세정장치는 기판을 기립상태로 로딩하는 로딩부; 상기 로딩부로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 세정하는 세정부; 상기 세정부로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 건조하는 건조부; 상기 건조부로부터 이송된 기판을 언로딩하는 언로딩부; 상기 각 부에 구비되어, 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 기립유지수단; 및 상기 기판을 기립상태로 이송하는 이송수단;을 포함한다.
기판. 세정. 유체. 기립.

Description

기판 세정장치 및 방법{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 기판 세정장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 비접촉방식으로 기립한 상태에서 세정할 수 있는 기판 세정장치 및 방법에 관한 것이다.
평판디스플레이패널이나 반도체 제조공정 중 기판을 세정하는 세정공정이 있다.
일반적으로 브러쉬부재나 2유체노즐, 또는 물을 스프레이하는 스프레이부재들을 이용하여 기판을 세정한다.
통상적으로는 기판을 수평상태로 유지 또는 이송하면서 세정하여 왔으나, 최근 패널의 대면적화에 따라 패널을 수평상태로 유지 또는 이송하는 것은 공간이 많이 필요하다는 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기판을 기립상태로 이송하면서 세정하는 장치가 연구되고 있다. 이러한 장치에는 기판을 기립상태로 유지하기 위한 수단으로 기판의 양측면에 다수의 롤러를 장착하여 기판이 쓰러지는 것을 방지하여 왔다. 그러나 기판 표면에 롤러가 물리적으로 접촉하기 때문에 기판이 손상되기도 하고, 또한 상기 롤러들이 방해가 되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판을 비접촉방식으로 기립한 상태에서 세정을 할 수 있는 기판 세정장치 및 방법을 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 기판 세정장치는 기판을 기립상태로 로딩하는 로딩부; 상기 로딩부로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 세정하는 세정부; 상기 세정부로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 건조하는 건조부; 상기 건조부로부터 이송된 기판을 언로딩하는 언로딩부; 상기 각 부에 구비되어, 상기 기판을 향해 유체를 분사하여 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 기립유지수단; 및 상기 기판을 기립상태로 이송하는 이송수단;을 포함한다.
또한 상기 기립유지수단은, 기립된 상기 기판의 일측면에 기체를 분사하여 기립상태를 유지시키는 제1유지수단; 또는 기립된 상기 기판의 일측면에 액체를 분사하여 기립상태를 유지시키는 제2유지수단;중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.
또한 상기 로딩부, 건조부 및 언로딩부 중 적어도 어느 하나 이상에는 상기 제1유지수단이 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 세정부에는 상기 제2유지수단이 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 액체는 세정부에서 사용되는 세정액인 것이 바람직하다.
또한 상기 세정부에는 상기 제1유지수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1유지수단과 제2유지수단은 상호 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1유지수단은 상기 기판에 대향하는 면을 가지며, 상기 면으로부터 방사상으로 기체를 분사하는 기체분사부가 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제2유지수단은 상기 액체를 분사하는 액체분사부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제2유지수단에는 디척킹용 기체를 분사하는 기체분사부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 기체분사부는 상기 액체분사부의 하부에 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 기체분사부는 상기 액체분사부의 폭보다 좁거나, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 것이 바람직하다.
또한 상기 로딩부는 수평상태로 공급되는 기판을 기립시키는 회전수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 세정부는 브러쉬부재, 스프레이부재 및 2유체노즐 중 적어도 어느 하나 이상을 구비하는 것이 바람직하다.
또한 상기 건조부는 에어나이프를 구비하는 것이 바람직하다.
또한 상기 언로딩부는 기립상태의 기판을 수평상태로 회전시키는 회전수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 기판 세정방법은 1)기판을 기립상태로 로딩하는 단계; 2)상기 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 세정하는 단계; 3)상기 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 건조하는 단계; 및 4)상기 기판을 언로딩하는 단계;를 포함한다.
또한 상기 1), 3) 및 4)단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계는 상기 기판의 일측면에 기체를 분사하여 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 2)단계는 상기 기판의 일측면에 액체를 분사하여 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 액체는 세정시 사용되는 세정액인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 유체를 이용하여 기판을 물리적 접촉없이 기립한 상태에서 세정할 수 있는 효과가 있다.
특히, 세정액을 이용하여 기판의 기립상태를 유지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예는 로딩부(110), 세정부(120), 건조부 (130)및 언로딩부(140)로 이루어진다.
상기 로딩부(110)는 기판에 기체를 분사하여 국부적으로 발생되는 음압으로 기립상태로 유지시키는 제1유지수단(10)과, 기립상태의 기판을 이송하는 이송수단으로서 컨베이어(150)가 구비된다. 또한 상기 로딩부(110)에는 수평상태의 기판을 기립상태로 회전시키는 회전수단(미도시)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 세정부(120)는 상기 로딩부(110)로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 세정하는 구성요소로서, 기판에 세정액과 동일한 액체를 분사하여 상기 액체의 부착력으로 기판을 기립상태로 유지시키는 제2유지수단(20)과, 기립상태의 기판을 이송하는 컨베이어(150)가 구비된다. 그런데, 본 실시예에서 세정부(120)는 기판을 기립상태로 유지시키는 제2유지수단(20) 외에 제1유지수단(10)도 구비되는데, 상기 제2유지수단(20)과 제1유지수단(10)은 상호 교번하여 배치된다. 또한 상기 세정부(120)는 브러쉬부재(121), 2유체노즐(122) 및 스프레이부재(123)가 상기 기판을 사이에 두고 양측면에 수직으로 설치된다. 이와 같이 브러쉬부재 등을 수직으로 설치하기 위하여 상기 기립유지수단(10,20)들 사이에 소정의 공간을 형성하고 있음을 알 수 있다.
상기 건조부(131)는 상기 세정부(120)를 거쳐 이송된 기판에 고압공기를 분사하여 기판 표면을 건조하는 구성요소로서, 기판에 공기를 분사하여 기립상태로 유지시키는 제1유지수단(10)과, 기립상태의 기판을 이송하는 컨베이어(150)가 구비된다. 또한 상기 기판을 사이에 두고 양측에는 에어나이프(131)가 구비된다.
상기 언로딩부(140)는 기판을 기립상태로 유지시키는 제1유지수단(10)과, 기립상태의 기판을 이송하는 컨베이어(150)가 구비된다. 또한 상기 언로딩부(140)에 는 기립상태의 기판을 수평상태로 회전시키는 회전수단(미도시)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 제1유지수단(10)은 기판의 일측면에 수직으로 설치되는 프레임상에 소정 간격을 두고 구비되며 상기 기판에 대항하는 면을 갖는 몸체(11)로 이루어진다. 본 실시예에서 상기 몸체(11)는 원판 형태이며, 상기 원판의 외주에는 기판을 향해 바깥쪽으로 기체를 분사하는 기체분사홀(12)이 형성되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기 기체분사홀(12)을 통해 기체를 분사하게 되면, 기체는 상기 기판을 따라 방사상으로 흐르게 되고, 상기 몸체(11)와 기판 사이에는 국부적으로 음압이 발생된다. 이러한 압력차로 인해 상기 기판에는 상기 몸체(11) 방향으로 인력이 작용하게 되며, 따라서 몸체에 대향되는 부분(S1)에는 기판이 미세하게 휘는 현상이 발생되며, 이로 인해 기판은 물리적 접촉 없이도 몸체 반대방향으로 넘어지지 않고 기립된 상태로 유지되는 것이다.
도 5 및 도 6은 세정부(120)에 구비되는 기립유지수단(10,20)을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 제2유지수단(20)은 기판을 향하여 세정액 등의 액체를 분사하는 액체분사부(21)와 그 하부에 형성되는 기체분사부(22)로 구성된다.
상기 액체분사부(21)는 면을 갖는 몸체에 액체분사홀이 형성되고, 기체분사부(22)는 디척킹용 기체를 분사하는 기체분사홀이 형성된다.
상기 액체분사부(21)는 상기 기판(S)의 일측면에 물과 같은 극성을 갖는 액체를 분사하면, 상기 액체의 부착력으로 인해 상기 기판은 상기 액체분사부(21)와 일정거리를 유지하면서 쓰러지지 않고 기립된 상태를 유지하게 되는 것이다. 이 때, 기판과 제2유지수단(20) 사이에는 액체가 흐르고 있기 때문에 물리적인 접촉은 하지 않게 된다. 특히, 상기 액체는 세정액을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 기체분사부(22)는 디척킹용 기체를 분사하는 구성요소로서, 기판을 제2유지수단(20)으로부터 떼어 낼 때 기체를 분사한다.
상기 기체분사부(22)는 상기 액체분사부(21)의 폭보다 좁거나 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 사다리꼴로 형성한 것을 알 수 있다. 이와 같이 형성함으로써, 상기 액체분사부(21)에서 분사된 액체가 기판의 하부(기체분사부에 대향되는 위치)까지 미처 흐르지 못한 초기에는 상기 기판의 하부가 기체분사부(22)와 접촉하지 못하도록 인위적으로 제거한 것이다.
그런데 세정부에 구비되는 기립유지수단은 제1유지수단(10)과 제2유지수단(20)이 상호 교번하여 배치된다는 것을 알 수 있다.
상기 세정부는 습식공정구간으로서 액체로 기판의 기립상태를 유지시키는 제2유지수단(20)을 기본적으로 사용하며, 예비적 또는 부수적으로 제1유지수단(10)을 사용하기 위한 것이다. 예를 들어 제2유지수단(20)에서 공급할 세정액이 모두 소진되거나 또는 기타 유지보수를 위하여 액체를 사용할 수 없는 경우에는 보조적으로 제1유지수단(10)을 활용하는 것이다. 이 때, 액체가 기판(S)과 제2유지수단(20) 사이에서 미량이 잔류하게 되는데, 이 경우, 부착력이 매우 강해져서 제1유지수단(10)을 통해 기체를 분사하고, 컨베이어(150)를 작동시키더라도 기판(S)을 이송시킬 수 없는 경우도 있다.
이 경우에는 제2유지수단(20)의 기체분사부(22)를 통해 디척킹용 기체를 분 사하여 부착력을 제거해야 한다. 즉, 세정부에서 평상시와 달리 제1유지수단(10)을 이용하고자 하는 경우, 먼저, 제2유지수단(20)의 기체분사부(22)를 통해 디척킹용 기체를 분사하여 기판을 제2유지수단(20)으로부터 디척킹한 다음, 제1유지수단(10)을 이용해 기판을 기립상태로 유지시킨 상태에서, 컨베이어(150)를 이용하여 기판(S)을 기립상태로 이송할 수 있는 것이다.
또한 상기 제1유지수단(10)에는 분사된 기체가 빠져나갈 수 있도록 기체배출구(13)가 더 형성되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 세정장치의 개략도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 제1유지수단을 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 제2유지수단을 나타낸 것이다.

Claims (20)

  1. 기판을 기립상태로 로딩하는 로딩부;
    상기 로딩부로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 세정하는 세정부;
    상기 세정부로부터 이송된 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 건조하는 건조부;
    상기 건조부로부터 이송된 기판을 언로딩하는 언로딩부;
    상기 각 부에 구비되어, 기립된 상기 기판의 일측면에 기체를 분사하여 국부적으로 발생되는 음압으로 기립상태를 유지시키는 제1유지수단; 또는 상기 기판의 일측면에 액체를 분사하여 상기 액체의 부착력으로 기립상태를 유지시키는 제2유지수단; 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 상기 기판을 향해 유체를 분사하여 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 기립유지수단; 및
    상기 기판을 기립상태로 이송하는 이송수단;을 포함하며,
    상기 세정부에는 상기 제2유지수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로딩부, 건조부 및 언로딩부 중 적어도 어느 하나 이상에는 상기 제1유지수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액체는 세정부에서 사용되는 세정액인 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 세정부에는 상기 제1유지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1유지수단과 제2유지수단은 상호 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1유지수단은 상기 기판에 대향하는 면을 가지며, 상기 면으로부터 방사상으로 기체를 분사하는 기체분사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2유지수단은 상기 액체를 분사하는 액체분사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2유지수단에는 디척킹용 기체를 분사하는 기체분사부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기체분사부는 상기 액체분사부의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기체분사부는 상기 액체분사부의 폭보다 좁거나, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 세정부는 브러쉬부재, 스프레이부재 및 2유체노즐 중 적어도 어느 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 건조부는 에어나이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  16. 삭제
  17. 1)기판을 기립상태로 로딩하는 단계;
    2)상기 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 세정하는 단계;
    3)상기 기판을 기립상태로 유지하면서 표면을 건조하는 단계; 및
    4)상기 기판을 언로딩하는 단계;를 포함하며,
    상기 1), 3) 및 4)단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계는 상기 기판의 일측면에 기체를 분사하여 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 기판 세정방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 2)단계는 상기 기판의 일측면에 액체를 분사하여 상기 기판을 기립상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 기판 세정방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 액체는 세정시 사용되는 세정액인 것을 특징으로 하는 기판 세정방법.
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