KR101184720B1 - 슬릿 노즐 세정장치 - Google Patents

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카즈노부 야마구치
신지 타카세
히로츠구 쿠마자와
카즈키 후쿠토메
유키 야마모토
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다즈모 가부시키가이샤
도쿄 오카 고교 가부시키가이샤
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Abstract

슬릿 노즐 선단(先端)을 닦아낼 때, 닦는 부재의 소모를 억제할 수 있는 슬릿 노즐 세정장치를 제공한다. 상(上) 블럭(5)은 슬릿 노즐(100)의 경사면(101)과 대략 평행한 경사면(8)을 가지고, 이 경사면(8)에 세정액을 경사면(101)을 향하여 공급하는 세정액 공급부(9)의 개구(10)가 형성되고, 이 개구(10)의 바로 위에 위치한 경사면의 일부를 개구(10)의 면보다 경사면(101) 측에 볼록하게 된 규제부(規制部)(11)로 하고, 이 규제부(11)에 의해 경사면(101)과 경사면(8)이 접촉한 경우에도 개구(開口)(10)가 막히지 않도록 되어 있다. 또한, 한 쌍의 상 블럭(5, 5) 사이에는 가이드 부재(12, 12)를 통하여 닦는 부재(13)가 배치되어 있다. 또한, 닦는 부재(13)는 스폰지, 고무, 수지 등의 비교적 부드러운 재료로 구성되고, 슬릿 노즐(100)이 하강한 경우에 슬릿 노즐(100)의 하단부 형상에 따라, 어느 정도의 폭으로 접촉한다.

Description

슬릿 노즐 세정장치{Cleaning apparatus for slit nozzle}
본 발명은 이동 방향과 직교하는 방향에 슬릿 형상의 도포액 토출구를 가지는 슬릿 노즐을 세정하는 장치에 관한 것이다.
유리 기판 등의 기판 위에 레지스트막이나 컬러 필터가 되는 도포액을 일정한 폭으로 도포하는 장치로서 종래로부터 슬릿 노즐이 사용되고 있다. 슬릿 노즐을 사용하면 도포액을 낭비하지 않고, 또한, 효율적으로 도포를 행할 수 있지만, 폭이 넓어지는 만큼 노즐 선단(先端)의 주변부에 도포액이 돌아 들어가는 양도 많고, 이것이 건조되면 대량의 이물(異物) 발생의 원인이 된다.
따라서, 종래에는 탄성 변형하는 지지대의 닦는 면(面)에 직물이나 가제를 부착하여 세정 헤드를 구성하고, 이 세정 헤드의 닦는 면을 슬릿 노즐의 토출구(吐出口)에 바짝 대어 이동하는 세정장치가 알려져 있다(일본국 특허공개공보 평5-208154호). 또한, 슬릿 노즐의 길이 방향(슬릿에 따른 방향)으로 이동하는 플레이트의 양면에 표면이 테프론(등록 상표) 수지나 우레탄 수지 등으로 이루어진 청소 부재를 부착하고, 스프링에 의해 상기 청소 부재를 슬릿 노즐의 토출구에 바짝 대고 이동하는 세정장치가 알려져 있다(일본국 특허공개공보 평9-192566호). 그리고 슬릿 노즐의 토출구가 개구하는 하단면, 이 하단면에 끼운 슬릿 노즐의 좌우의 경사면을 서로 다른 청소 장치로 청소하는 장치로, 이 청소 장치가 슬릿 노즐의 하단면(경사면)에 접촉하는 청소구와 긁어 낸 도포액을 흡인하는 개구부로 이루어진 세정장치가 알려져 있다(일본국 특허공개공보 2002-177848호).
종래의 슬릿 노즐 세정장치에서는, 세정액 공급부로부터 세정액과 에어를 불어내는 것뿐이어서, 부착된 레지스트를 완전히 제거할 수 없었다. 또한, 물리적 세정 수단이 없기 때문에, 한번 달라붙은 레지스트는 세정액만으로는 간단히 떨어지지 않고, 마지막에는 사람의 손으로 닦아내야만 했다.
또한, 세정액 공급부로부터의 세정액의 퍼짐이 작기 때문에, 슬릿 노즐 하단의 전역(全域)에 세정액이 고루 미치지 않는 일이 있고, 고루 미치게 하기 위해서는 대량의 세정액을 필요로 했다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 슬릿 노즐 세정장치는 슬릿 노즐의 토출구에 닦는 부재를 접촉시키면서 슬릿 노즐의 길이 방향을 따라 상대적으로 이동함으로써 토출구에 부착된 여분의 도포액을 제거하는 장치로, 슬릿 노즐 선단 경사면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 구비하고, 이 세정액 공급부는 상기 닦는 부재와 함께 슬릿 노즐의 길이 방향을 따라 상대적으로 이동 가능하게 되고, 또한, 상기 슬릿 노즐 선단 경사면에 의해 세정액 공급부의 개구가 막히는 것을 방지하는 규제부를 구비한 구조를 특징으로 한다.
또한, 슬릿 노즐 선단 경사면에 의해 세정액 공급부의 개구가 막히는 것을 방지하는 규제부를 마련하는 개소와 형상에 대해서는, 예를 들면, 세정액 공급부의 개구보다 하방에 볼록부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 닦는 부재로서는 슬릿 노즐 선단이 끼워지는 V자 형상 오목부가 형성된 것, 혹은 슬릿 노즐 선단의 토출구에 접촉하는 제 1 닦는 부재와 슬릿 노즐 선단의 양 경사면에 접촉하는 제 2 닦는 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 닦는 부재는 스프링 등의 탄발(彈發) 부재로 슬릿 노즐 선단에 접촉하는 방향으로 가압되는 구조로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 미스트의 퍼짐과 세정 효과를 향상시키기 위해 슬릿 노즐 세정장치의 세정액 공급부에 세정액을 저장하는 부분을 마련하고, 그 후방으로부터 에어를 토출하도록 하였다.
또한, 슬릿 노즐 양단에서의 배기 유속을 제어하고, 그 외에 자기 세정을 할 목적으로 슬릿 노즐 세정장치의 슬릿 노즐의 양단부에 대략 상사형(相似形)의 더미 블럭(dummy block)을 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 슬릿 노즐 세정장치에 의하면, 세정액을 노즐 선단에 공급하면서, 부착한 도포액을 닦을 수 있으므로, 도포액이 굳는 일이 없고 청소 부재가 조기에 소모되거나 상처를 입는 일이 없어진다.
또한, 본 발명의 세정장치는 슬릿 노즐 선단 경사면에 세정액을 불어낼 때, 세정액 공급부에 규제부에 의해 세정액 공급부의 개구가 막히는 것을 방지하므로, 도포액의 건조를 억제하는 효과가 있다.
또한, 세정액을 저장하는 부분을 마련하고, 그 후방으로부터 에어를 불어냄으로써, 미스트의 퍼짐이 향상되고, 세정 효과가 높아지기 때문에, 액의 양도 삭감된다.
또한, 종래에는 세정 후에 미쳐 제거되지 않은 레지스트가 건조되어 도포 중에 이물이 되는 것을 방지하기 위해 세정 대상물 20장마다 손으로 떼어내는 작업을 하였지만, 에어와 세정액의 2류체(流體) 노즐에 의해 세정액을 불어내는 것과, 접촉식 패드의 물리적인 세정 수단에 의한 노즐 세정에 의해 세정 효율이 높아지고, 건조된 레지스트의 세정 제거가 가능하게 되어 손으로 떼어내는 빈도가 적어지게 되는 효과가 있다.
또한, 노즐 단부 근처를 세정하는 경우, 노즐과 대략 상사형인 더미 블럭이 없으면, 배기 효율이 저감되어 유속이 떨어지게 되므로, 세정이 남는 원인이 된다. 따라서, 슬릿 노즐의 양단에 대략 상사형 더미 블럭을 제공함으로써, 노즐 단에서의 배기 유속을 떨어뜨리지 않고 균일하게 세정을 행할 수 있고, 더미 블럭을 이용하여, 세정 시 및/또는 대기 시에 노즐 자체의 자기 세정을 가능하게 한다.
본 발명은 이동 방향과 직교하는 방향에 슬릿 형상의 도포액 토출구를 가지는 슬릿 노즐을 세정하는 장치를 제공하는 데 있다.
반도체 제조 장치를 비롯한 액체 도포장치의 노즐을 세정하는 장치로, 특히 도포액의 응고가 문제가 되는 장치에 응용이 가능하다. 이에 따라, 세정 작업 빈도가 저감하여 제조 라인 전체의 효율화가 기대된다.
도 1은 실시예 1에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 전체 사시도.
도 2는 실시예 1에 관한 상기 슬릿 노즐 세정장치의 평면도.
도 3은 실시예 1에 관한 도 2의 A-A 방향 단면도.
도 4는 실시예 1에 관한 도 3의 요부 확대 단면도.
도 5는 실시예 2에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도.
도 6은 도 5의 A 방향에서 본 도면.
도 7은 도 5의 B-B 방향 확대 단면도.
도 8은 도 6의 C-C 방향 단면도.
도 9는 실시예 3에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도.
도 10은 도 9의 A 방향에서 본 도면.
도 11은 도 9의 B-B 방향 확대 단면도.
도 12는 도 10의 C-C 방향 단면도.
도 13은 실시예 3에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도.
도 14는 도 13의 A-A 방향 확대 단면도.
도 15는 도 13의 B-B 방향 확대 단면도.
도 16은 실시예 4에 관한 세정 부재를 도시하는 도면.
도 17은 실시예 5에 관한 세정장치의 상면도(닦는 부재를 2개소의 구성으로 2조 함께 배치한 경우).
도 18은 도 17의 A-A 방향 확대 단면도.
도 19는 실시예 5에 관한 더미 노즐(dummy nozzle)을 도시한 도면.
[실시예]
아래에 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 실시예 1에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 전체 사시도, 도 2는 상기 슬릿 노즐 세정장치의 평면도, 도 3은 도 2의 A-A 방향 단면도, 도 4는 도 3의 요부 확대 단면도이다.
슬릿 노즐 세정장치는 레일(1)에 플레이트(2)를 결합하고, 플레이트(2) 위에 제공된 세정용 블럭(3)이 슬릿 노즐(100)의 길이 방향을 따라 상대적으로 왕복 가능하게 되어 있다. 이 세정용 블럭(3)은 하(下) 블럭(4)과 한 쌍의 상(上) 블럭(5)으로 이루어지고, 하 블럭(4) 상면에 형성한 오목부에 상(上) 블럭(5)을 끼워 지지되어 있다.
상기 하 블럭(4)은 플레이트(2) 상에 부착한 위치 결정 플레이트(6)에 의해 위치가 결정되고, 또한, 플레이트(2)에 회전 가능하게 나사식으로 부착한 볼트(7) 위에 배치되고, 볼트(7)를 돌려 높이를 조정할 수 있는 구조로 되어 있다.
또한, 상 블럭(5)은 슬릿 노즐(100)의 경사면(101)과 대략 평행인 경사면(8)을 가지고, 이 경사면(8)에 세정액을 경사면(101)을 향하여 공급하는 세정액 공급부(9)의 개구(10)가 형성되고, 이 개구(10)의 바로 위에 위치한 경사면의 일부를 개구(10) 면보다 경사면(101) 측에 볼록하게 된 규제부(11)로 하고, 이 규제부(11)에 의해 경사면(101)과 경사면(8)이 접촉한 경우에도 개구(10)가 막히는 일이 없도록 한다.
또한, 한 쌍의 상 블럭(5, 5) 사이에는 가이드 부재(12, 12)를 통하여 닦는 부재(13)가 배치되어 있다. 닦는 부재(13)의 슬릿 노즐(100)의 길이 방향에 따른 길이는 개구(10)를 형성한 영역과 중첩되어 있다. 또한, 닦는 부재(13)는 스폰지, 고무, 수지 등의 비교적 부드러운 재료로 구성되고, 슬릿 노즐(100)이 하강한 경우에 슬릿 노즐(100)의 하단부 형상에 따라 어느 정도의 폭으로 접촉한다. 또한, 닦는 부재(13)의 재료를 탄성 변형하기 어려운 재료로 제작하는 경우에는 미리 슬릿 노즐(100)의 하단부 형상에 따른 형상의 오목부를 닦는 부재(13)로 형성하여 두는 것이 바람직하다.
이상에 있어서, 세정액 공급부(9)의 개구(10)로부터 경사면(101)을 향하여 세정액을 공급하면서 도시하지 않은 구동장치로 플레이트(2)를 슬릿 노즐(100)의 길이 방향을 따라 이동시키고, 닦는 부재(13)에 의해 슬릿 노즐(100)의 토출구에 부착한 도포액을 닦아낸다.
도 5는 실시예 2에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도, 도 6은 도 5의 A방향에서 본 도면, 도 7은 도 5의 B-B 방향 확대 단면도, 도 8은 도 6의 C-C 방향 단면도이고, 이 실시예에 있어서는 닦는 부재를 슬릿 노즐(100) 선단의 토출구에 접촉하는 제 1 닦는 부재(131)와 슬릿 노즐(100) 선단의 양 경사면(101)에 접촉하는 제 2 닦는 부재(132)로 구성되고, 제 2 닦는 부재(132)는 평면에서 보았을 때 세정액 공급부(9)의 개구(10)를 형성한 영역의 약간 외측에, 제 1 닦는 부재(131)는 한쪽의 제 2 닦는 부재(132)보다 더욱 외측에 배치되어 있다.
제 1 및 제 2 닦는 부재(131, 132)는 스폰지, 고무, 수지 등으로 구성되고, 제 1 닦는 부재(131)는 측면에서 보았을 때, 대략 역(逆) U자 형상을 이루고, 슬릿 노즐(100) 선단이 하강하여 제 1 닦는 부재(131)를 누르면 그 변형에 따르는 탄발력(彈發力)으로 슬릿 노즐(100)의 하단을 압접(壓接)한다. 또한, 제 2 닦는 부재(132)는 정면에서 보았을 때, 대략 V자 형상을 이루고, 슬릿 노즐(100)의 길이 방향으로 이격하여 2개가 부착되고, 한쪽의 제 2 닦는 부재(132)는 우측의 상 블럭(5)에, 다른 쪽의 제 2 닦는 부재(132)는 좌측의 상 블럭(5)에 일단(一端)이 고착되고, 접어 구부릴 때의 탄발력으로 슬릿 노즐(100)의 하단의 양 경사면(101, 101)을 압착한다.
도 9는 실시예 3에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도, 도 10은 도 9의 A 방향에서 본 도면, 도 11은 도 9의 B-B 방향 확대 단면도, 도 12는 도 10의 C-C 방향 단면도이다.
이 실시예에 있어서는 제 2 닦는 부재(132)의 형상을 정면에서 보았을 때, 오각형의 판(板) 형상체로 하고, 직교하는 두 변 중 한 변이 하 블럭(4)의 상면, 다른 쪽이 상 블럭(5)의 내측 면에 접하도록 되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 닦는 부재의 위치 결정을 정확하게 할 수 있다.
도 13은 실시예 3에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도, 도 14는 도 13의 A-A 방향 확대 단면도, 도 15는 도 13의 B-B 방향 확대 단면도이다.
이 실시예에 있어서 평면에서 보았을 때, 세정액 공급부(9)의 개구(10)를 형성한 영역 내에 제 1 및 제 2 닦는 부재(131, 132)가 배치되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 닦는 부재(131, 132)의 어떤 것도 블럭 형상을 이루고 있으며, 스프링(131a, 132a)으로 슬릿 노즐(100)에 압접하는 방향으로 밀어진다.
또한, 도 16은 실시예 4에 관한 닦는 부재를 도시한 도면으로, 이 실시예에 있어서는 선단이 뾰족해진 닦는 부재(133)의 기판을 케이스(134) 내에 넣고, 스프링(135)에 의해 돌출 방향으로 밀어진다.
도 17은 실시예 5에 관한 슬릿 노즐 세정장치의 평면도로, 슬릿 노즐은 2개소의 닦는 부재(201, 202)로 닦아낸다. 먼저 전방의 닦는 부재(201)로 부착된 레지스트를 제거하고, 다음으로 후방의 닦는 부재(202)로 세정액과 닦는 것의 마무리를 행한다. 닦는 부분은 교환이 용이하도록 좌우 따로따로 부착되고, 닦는 부재는 노즐 선단 근방의 측면부(레지스트가 부착되는 부분)에 접촉하도록 설치되어 있다. 노즐에 부착된 레지스트가 세정액으로 팽윤(膨潤)된 후에 닦여지므로, 세정 효과가 증대되는 효과가 있다. 세정액 공급부에는 세정액을 저장하는 세정액 풀(pool)부(204)를 마련하고, 그 후방에 있는 에어 공급부(203)에 의해 불어냄으로써 세정액은 미스트 형상(208)이 되고 노즐 경사면에 닿아 세정한다.
도 18은 상기 세정장치의 A-A 단면도로, 세정액 공급부에 세정액을 저장하는 부분으로서 세정액 풀부(204)를 마련하고, 그 후방에 있는 에어 공급부(203)로부터 에어를 불어냄으로써, 세정액이 퍼져 미스트화된다. 상기 미스트가 노즐(210)에 의해 토출되면, 경사면(209)에 세정액이 닿는 면적이 에어를 공급하지 않는 경우에 비하여 넓어진다. 노즐 세정장치는 세정액 공급부와 닦는 부분에서 세정함과 동시에, 배액(排液) 겸용 배기구(206)로부터 배기를 행한다.
도 19(a)는 슬릿 노즐(100)에 더미 블럭(300)을 접속하는 도면을 도시한다. 더미 블럭(300)은 슬릿 노즐(100)과 같은 단면을 가지고, 도 19(b)에 도시한 바와 같이, 슬릿 노즐(100) 양단에 접속된다. 도 19(c)는 토출구(301) 측에서 본 조립도이다. 더미 블럭을 마련함으로써 슬릿 노즐의 단(端) 부근을 세정할 때의 유속이 떨어지는 일 없이 균일하게 세정할 수 있으므로 세정이 남는 일도 발생하지 않고, 배기 효율도 개선된다. 또한, 더미 블럭을 이용하여 세정 대기 시에 세정액을 토출시키면, 노즐 자체의 자기 세정이 가능하게 된다.
1 : 레일 2 : 플레이트
3 : 세정용 블럭 4 : 하(下) 블럭
5 : 상(上) 블럭 6 : 위치 결정 플레이트
7 : 볼트 8 : 경사면
9 : 세정액 공급부 10 : 세정액 공급용 개구
11 : 규제부 12 : 가이드부
13 : 닦는 부재 100 : 슬릿 노즐
101 : 경사면 131 : 제 1 닦는 부재
132 : 제 2 닦는 부재 131a, 132a : 스프링
133 : 닦는 부재 134 : 케이스
135 : 스프링 201 : 닦는 부재(전방)
202 : 닦는 부재(후방) 203 : 에어 공급부
204 : 세정액 풀(pool)부 205 : O 링
206 : 배액(俳液) 겸 배기구 207 : 에어
208 : 미스트(mist) 209 : 경사면
210 : 노즐 300 : 더미 블럭(dummy block)
301 : 토출구(吐出口)

Claims (4)

  1. 슬릿 노즐(100)의 토출구(301)에 부착되는 여분의 도포액을 제거하는 슬릿 노즐 세정장치에 있어서,
    상기 세정장치는, 길이 방향을 따라 상대적으로 이동할 수 있는 상기 슬릿 노즐(100)과, 닦는 부재(131, 132, 201, 202)와, 세정액 공급부(9)를 구비하고, 상기 세정액 공급부(9)는 에어 공급부(203)와 세정액 배액 겸 배기구(206)로 이루어지고, 상기 세정액 배액 겸 배기구(206)에는 세정액을 저류(貯留)하기 위한 세정액 풀부(204)가 형성되고, 상기 세정액 풀부(204)의 후방에 상기 에어 공급부(203)를 구비하고, 상기 슬릿 노즐(100)의 토출구에 상기 닦는 부재(131, 132, 201, 202)를 접촉시키면서 상기 슬릿 노즐(100)의 길이 방향을 따라 상대적으로 왕복 운동하게 함으로서 여분의 도포액을 제거하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐 세정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정액 공급부(9)와 상기 닦는 부재(131, 201)는 이동 방향을 향하여 상기 세정액 공급부(9)의 뒤에 상기 닦는 부재(132, 202)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐 세정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬릿 노즐(100)의 양단에 더미 블럭(dummy block)(300, 300)을 형성한 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐 세정장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 닦는 부재(131, 132, 201, 202)는 V자 형상, 역 U자 형상 또는 블럭 형상 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐 세정장치.
KR1020110102423A 2004-03-25 2011-10-07 슬릿 노즐 세정장치 KR101184720B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

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