KR101256794B1

KR101256794B1 - 슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법

Info

Publication number: KR101256794B1
Application number: KR1020110066058A
Authority: KR
Inventors: 정주혁
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-04-22
Also published as: KR20130004788A

Abstract

본 발명은 슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것으로, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 세정하는 세정 기구로서, 상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 제1분사면과 제2분사면을 구비한 대향면이 구비되며, 상기 제1분사면은 상기 제2분사면에 비하여 상기 노즐 측면에 보다 멀리 이격되도록 상기 제1분사면과 상기 제2분사면의 사이에는 단턱(段, step)이 형성되고, 상기 슬릿 노즐의 상기 토출구를 따라 이동하는 세정 몸체와; 상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하고 상기 세정 몸체의 상기 제1분사면에 위치한 세정액 분사구과; 상기 노즐 측면을 향하여 건조 공기를 분사하고, 상기 토출구 주변을 세정하기 위하여 세정 몸체가 이동하는 세정진행방향을 기준으로 상기 세정액 분사구보다 후방에 위치하며, 상기 세정 몸체의 상기 제2분사면에 위치한 건조가스 분사구을; 포함하여 구성되어, 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향을 따라 1회만 이동하면서 세정하더라도, 이물질과 세정액이 노즐 측면에 남지않고 깨끗하게 세정할 수 있으므로, 슬릿 노즐의 토출구 주변의 측면 세정에 소요되는 시간을 단축하여 피처리 기판의 약액 도포의 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법을 제공한다.

Description

슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법 {NON-CONTACT TYPE CLEANING DEVICE OF SLIT NOZZLE AND CLEANING METHOD USING SAME}

본 발명은 슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 비접촉 방식으로 보다 깨끗하게 세정하는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것이다.

LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정에서는 유리 등으로 제작된 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. LCD의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.

그러나, LCD 화면의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

도1은 종래의 기판 코터 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 코터 장치는 피처리 기판(G)을 기판 지지대(10)상에 거치시킨 상태에서, 피처리 기판(G)의 폭에 대응하는 토출구를 구비한 노즐(30)을 30d로 표시된 방향으로 이동시키면서 약액을 피처리 기판(G)의 표면에 도포한다. 그리고, 미리 정해진 수의 피처리 기판의 약액 도포 공정을 마치면, 기판 지지대(10)로부터 멀리 떨어진 노즐 세정 기구(40)로 이동하여 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)를 세정한다.

여기서, 기판 지지대(10)은 유리 기판(G)을 안착시키기 위해 통상 유리 기판보다 큰 직사각형 형상으로 형성되고, 상부에는 진공 흡착을 위하여 진공 펌프와 연통된 다수개의 진공홀(미도시)이 형성되어 있다. 예비 토출부(20)는 기판 지지대(10)의 일측에 마련되는 데, 세정조(24)와 상기 세정조(24) 내에 회전 가능하게 설치된 원통형의 프라이밍 롤러(22)로 구성된다. 세정조(24)에는 시너 등의 세정액이 채워져 프라이밍 롤러(22)가 회전하면서 침지되어 세정되고, 상기 세정조(24)의 상부의 개구를 통하여 프라이밍 롤러(22)의 상부가 외부로 노출된다.

그리고, 노즐 세정 기구(40)는 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변의 노즐 표면(30s)과 마주보는 대략 'V'자 형상의 세정 몸체(41)가 도면부호 40d로 표시된 방향으로 이동하면서 토출구 주변에 묻은 이물질과 약액을 제거한다. 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)로부터 제거되는 이물질과 약액은 트래이(42)에 의해 수거된다.

기판 지지대(10) 상측에는 기판 지지대(10)의 길이 방향(30d)으로 이동 가능한 노즐(30)이 예비 토출부(20) 및 기판 지지대(10)의 상부를 수평 이동하면서 피처리 기판(G)에 포토레지스트 등의 약액을 도포한다.

상기와 같이 구성된 기판 코터 장치의 약액 도포 공정을 거치기 이전에, 도2a에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(30)을 후방(30d')으로 이동시킨 후, 다시 슬릿 노즐(30)을 하방으로 이동시켜, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)가 예비 토출부(20)의 프라이밍 롤러(22)에 근접하도록 위치시킨다. 그리고, 슬릿 노즐(30)은 프라이밍 롤러(22) 상에 약액(55)을 약간 토출하는 것에 의하여 예비 토출 공정을 행한다.

프라이밍 롤러(22)의 외주면에 묻은 약액(55)은 도2c에 도시된 바와 같이 롤러(22)의 회전에 의해 세정조(24) 내의 세정액에 침지되면서 제거되고, 프라이밍 롤러(22)의 표면은 건조 에어(미도시)에 의해 건조되어 그 다음 예비 토출 공정을 행할 수 있는 준비가 완료된다.

상기와 같은 예비 토출을 마친 후, 도2b에 도시된 바와 같이, 슬릿 노즐(30)은 피처리 기판(G) 상으로 전방(30d) 이동하고, 피처리 기판(G)의 끝단으로부터 소정거리(s)만큼 이격된 위치에서 다시 슬릿 노즐(30)을 하방(30y)으로 이동시킨 상태로 약액(55)을 토출하여 피처리 기판(G)에 대하여 슬릿노즐(30)이 이동하면서 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포한다. 이는 기판(G)의 선단 및 말단의 일정 부분이 코팅되지 않아야 하는 공정 상의 조건에 따라 노즐(30)은 기판(G)의 선단에서 일정 거리(s)만큼 더 진행한 뒤 포토레지스트 등의 약액 코팅을 시작하게 된다.

도2a 및 도2b에 도시된 구성을 반복하여, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 1회 내지 수회를 도포하면, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변 양측의 노즐 측면(30s)에는 약액 등의 이물질이 묻게 된다. 따라서, 미리 정해진 수의 피처리 기판(G)에 대하여 약액 도포 공정을 마치면, 도2c에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(30)은 Y'만큼 상방으로 이동한 후 도면부호 30d'로 표시된 후방으로 이동하여, 노즐 세정 기구(40)에 의해 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)의 양측면에 묻은 이물질을 제거하는 공정을 거친다.

이 때, 슬릿 노즐(30)의 토출구 주변의 세정은 대한민국 등록특허공보 제10-642666호에 개시된 도3의 세정 기구에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변을 따라 세정 몸체(41)가 이동하는 동안에, 세정 몸체로부터 세정액과 가스가 노즐 측면(30s)을 향하여 거의 수직으로 분사하는 것에 의해 슬릿 노즐(30)의 토출구 주변의 노즐 측면(30s)을 세정한다. 그러나, 이와 같은 세정 방법은 슬릿 노즐(30)의 노즐 측면(30s)에 닿는 세정액과 가스의 압력이 높아 세정이 원활히 이루어질 것 같지만, 노즐 측면(30s)에 도포된 세정액이 가스에 의해 사방으로 번지므로, 이미 세정 몸체(41)가 지나친 노즐 측면(30s)에도 이물질이 남게되는 문제가 야기되었다. 이에 따라, 이와 같이 구성된 노즐 세정 기구는 세정 몸체(41)가 토출구를 따라 한번 이동하는 것에 의해서는 충분히 세정할 수 없는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 대한민국 등록특허공보 제10-876377호가 제안되었다. 이에 따르면, 분사된 세정액이 이미 세정하면서 지나온 영역으로 세정액이 유입되는 것을 방지하기 위하여 세정액을 분사하는 노즐과 가스를 분사하는 노즐 사이에 격벽이 형성된 구성을 개시하고 있다. 그러나, 격벽을 형성함에 따라 분사되는 가스가 충분히 노즐 측면을 닦아내거나 건조시키지 못하고, 유동에 와류가 발생되어 세정 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 비접촉 방식으로 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구를 따라 1회만 이동하더라도 깨끗하게 토출구 주변의 노즐 측면을 세정할 수 있는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 세정하는 세정 기구로서, 상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 제1분사면과 제2분사면을 구비한 대향면이 구비되며, 상기 제1분사면은 상기 제2분사면에 비하여 상기 노즐 측면에 보다 멀리 이격되도록 상기 제1분사면과 상기 제2분사면의 사이에는 단턱(段, step)이 형성되고, 상기 슬릿 노즐의 상기 토출구를 따라 이동하는 세정 몸체와; 상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하고 상기 세정 몸체의 상기 제1분사면에 위치한 세정액 분사구과; 상기 노즐 측면을 향하여 건조 공기를 분사하고, 상기 토출구 주변을 세정하기 위하여 세정 몸체가 이동하는 세정진행방향을 기준으로 상기 세정액 분사구보다 후방에 위치하며, 상기 세정 몸체의 상기 제2분사면에 위치한 건조가스 분사구을; 포함하여 구성되어, 상기 토출구 양측 노즐 측면을 상기 세정액 분사구와 상기 건조가스 분사구에서 분사된 세정액과 건조 가스로 세정 건조시키는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법을 제공한다.

이는, 세정액 분사구가 위치하는 제1분사면이 건조가스 분사구가 위치하는 제2분사면에 비하여 노즐 측면으로부터 보다 멀리 떨어진 상태에서 세정 몸체의 세정진행방향을 기준으로 전방에 위치함에 따라, 노즐 측면에 분사되는 세정액이 단턱에 의해 후방으로 밀려 이동하는 것이 억제되면서, 노즐 측면에 보다 근접하게 배치된 건조가스 분사구에 의해 분사되는 건조가스는 장애물에 의해 유동이 차단되지 않으므로 와류의 생성이 최소화되어 노즐 측면에 남아 있는 세정액과 이물질을 보다 확실하게 제거하면서 건조시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이 때, 상기 건조가스 분사구는 상기 세정진행방향에 경사진 전방으로 건조 가스를 분사하는 것이 효과적이다. 이를 통해, 슬릿 노즐의 노즐 측면에 묻은 세정액과 이물질이 고압의 건조 가스세정 몸체의 이동 방향 쪽(전방)으로 밀려나면서 노즐 측면으로부터 제거된다. 이를 통해, 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구 주변을 지나갔음에도 불구하고 이물질이나 세정액이 슬릿 노즐의 측면에 남아있지 않게 된다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 건조가스 분사구는 상기 세정진행방향에 대하여 대략 20°내지 50°만큼의 경사진 방향으로 전방을 향하도록 건조가스를 분사하여, 노즐 측면에 묻어있는 세정액과 이물질이 후방으로 밀려 남게 되는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다. 또한, 건조가스 분사구는 수평면을 기준으로 10° 내지 20°만큼 하향 분사하도록 구성되어, 노즐 측면에 묻은 이물질과 세정액을 하측으로 끌어내린다. 이에 의해, 약액 등의 이물질을 씻어내는 세정액은 노즐 몸체의 위치에 비해 전방에 위치한 측면으로 이동하면서, 세정 몸체의 하측에 위치하는 이동 트래이에 모이게 된다.

그리고 건조가스 분사구는 높은 압력으로 슬릿 노즐의 측면에 건조 가스를 분사한다. 따라서, 건조 가스는 직선 형태의 경로로 건조가스 분사구로부터 슬릿 노즐의 측면에 도달하게 된다. 이에 의해, 슬릿 노즐의 측면에 잔류하는 세정액과 이물질은 완전히 제거되며 건조된다.

상기 세정액 분사구는 상기 세정진행방향에 거의 수직인 횡방향으로 세정액을 상기 노즐의 측면에 분사한다. 세정액 분사구에 의해 분사되는 세정액은 노즐의 측면에 이물질을 제거하는 가장 큰 힘이 작용하도록 수직으로 분사되어, 노즐 측면에 묻어있는 이물질을 표면으로부터 효과적으로 분리할 수 있도록 한다.

여기서, 세정액 분사구로부터 분사되는 세정액은 건조 가스에 비하여 낮은 저압으로 분사되어, 슬릿 노즐의 측면에 도달하기 까지 포물선 경로를 형성하는 것이 좋다. 이를 통해, 슬릿 노즐에 도달한 세정액이 주변으로 튀어 오염시키는 것을 방지하면서도 노즐의 측면을 효과적으로 세정할 수 있다.

한편, 상기 제1분사면과 상기 제2분사면의 단턱의 단차는 1mm 내지 3mm인 것이 좋다. 제1분사면과 제2분사면의 단턱의 단차가 1mm보다 낮으면 세정액 분사구로부터 분사된 세정액이 후방으로 유입될 가능성이 커지며, 이들 단차가 3mm보다 커지면 세정 몸체의 부피가 비대해지므로 바람직하지 않다.

상기와 같이 구성된 슬릿 노즐의 세정 기구는 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구를 따라 이동하면서 세정액 분사구에서는 세정액이 분사되고, 세정액 분사구보다 후방에 위치하면서 노즐 측면과 근접한 제2분사면에 위치한 건조가스 분사구에서는 건조 가스가 고압으로 분사되면서, 슬릿 노즐의 측면의 세정이 이루어진다.

이 때, 상기 세정액 분사구는 상기 세정 몸체의 전방 끝단부에 위치하고, 상기 건조가스 분사구는 상기 세정 몸체의 후방 끝단부에 위치하여, 상기 세정액 분사구와 상기 가스 분사구는 가능한 멀리 이격되어 위치하는 것이 좋다. 이에 의하여, 세정액과 가스가 서로 영향을 받지 않아, 세정 몸체가 지나간 자리에 세정액이나 이물질이 남아 있게 될 가능성이 최소화된다.

그리고, 상기 세정 몸체의 하측에는 상기 슬릿 노즐의 측면 세정에 사용된 세정액과 이물질을 수용하는 이동 트래이가 구비된다. 세정 몸체의 하측에 사용된 세정액과 이물질을 수용하는 고정 트래이가 구비될 수도 있지만, 세정 몸체 내에 이동 트래이가 구비됨에 따라 사용된 세정액과 이물질이 주변으로 튀어 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 이동 트래이에 모인 이물질과 사용된 세정액을 외부로 배출하는 배수 통로가 상기 이동 트래이로부터 연장될 수 있다.

이동 트래이는 상기 제1분사면 및 상기 제2분사면의 하측에 폭이 상측에 비하여 넓어지는 확폭부가 구비된다. 이에 따라, 확폭부에서는 압력이 감소하므로, 건조 가스와 세정액이 슬릿 노즐의 측면에 부딪혀 튕겨나오는 것을 원활하게 배기시킬 수 있다.

한편, 본 발명은, 피처리 기판을 지지하는 기판 스테이지와; 상기 기판 스테이지 상의 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 토출구에서 도포하는 슬릿 노즐과; 상기 슬릿노즐의 상기 토출구 양측의 노즐 측면을 세정하는 전술한 슬릿 노즐의 세정 기구를 포함하여 구성된 기판 코터 장치를 제공한다.

그리고, 본 발명은 슬릿 노즐의 토출구 양측의 노즐 측면의 세정방법으로서, 상기 세정 몸체를 상기 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향을 따라 세정 몸체 이동시키는 단계와; 상기 세정 몸체를 이동시키면서 상기 세정액 분사구로부터 상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하는 단계와; 상기 세정 몸체를 이동시키면서 상기 세정 몸체의 이동 방향을 기준으로 상기 세정액 분사구보다 후방에 위치한 상기 건조가스 분사구로부터 상기 노즐 측면을 향하여 건조 가스를 고압으로 분사하는 단계를; 포함하여, 상기 세정 몸체가 상기 토출구의 슬릿 방향을 따라 이동하면서 상기 노즐 측면을 세정하는 슬릿 노즐의 세정 방법을 제공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 슬릿 노즐의 토출구 주변의 양측면을 세정함에 있어서, 세정액 분사구가 위치하는 제1분사면이 건조가스 분사구가 위치하는 제2분사면에 비하여 노즐 측면으로부터 보다 멀리 떨어진 상태에서 세정 몸체의 세정진행방향을 기준으로 전방에 위치함에 따라, 노즐 측면에 분사되는 세정액이 단턱에 의해 후방으로 밀려 이동하는 것이 억제되면서, 노즐 측면에 보다 근접하게 배치된 건조가스 분사구에 의해 분사되는 건조가스는 장애물에 의해 유동이 차단되지 않으므로 와류의 생성이 최소화되어 노즐 측면에 남아 있는 세정액과 이물질을 보다 확실하게 제거하면서 세정 건조시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 건조가스 분사구로부터 분사되는 건조 가스가 세정진행방향에 대하여 대략 20°내지 50°만큼의 경사진 방향을 이룸으로써, 노즐 측면에 묻어있는 세정액과 이물질이 후방으로 밀려 남게 되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

그리고, 건조가스 분사구는 수평면을 기준으로 10° 내지 20°만큼 하향 분사하도록 구성되어, 노즐 측면에 묻은 이물질과 세정액을 하측으로 끌어내고, 그 하측에는 세정 몸체와 함께 이동하는 이동 트래이가 구비됨으로써, 이물질과 세정액을 이동 트래이에 수집하여 세정된 오염 액체가 주변으로 튀어 2차 오염시키는 것을 방지할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향(토출구가 형성된 방향)을 따라 1회만 이동하면서 세정하더라도, 이물질과 세정액이 노즐 측면에 남지않고 깨끗하게 세정할 수 있으므로, 슬릿 노즐의 토출구 주변의 측면 세정에 소요되는 시간을 단축하여 피처리 기판의 약액 도포의 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 종래의 일반적인 기판 코터 장치의 구성을 도시한 개략 사시도
도2a 내지 도2c는 도1의 기판 코터 장치를 이용한 예비 토출 공정 및 기판 코팅 공정을 설명하기 위한 개략도
도3은 도1에 적용될 수 있는 종래의 노즐 세정 기구의 구성을 도시한 도면
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐의 세정 기구를 도시한 사시도
도5는 도4의 세정 몸체 및 그 주변 구성을 도시한 도면
도6은 도5의 세정 몸체에 이동 브라켓이 부착된 상태의 구성을 도시한 사시도
도7은 도5의 세정 몸체의 평면도
도8은 도5의 절단선 A-A에 따른 단면도
도9는 도5의 절단선 B-B에 따른 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐(30)의 세정 기구(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐의 세정 기구를 도시한 사시도, 도5는 도4의 세정 몸체 및 그 주변 구성을 도시한 도면, 도6은 도5의 세정 몸체에 이동 브라켓이 부착된 상태의 구성을 도시한 사시도, 도7은 도5의 세정 몸체의 평면도, 도8은 도5의 절단선 A-A에 따른 단면도, 도9는 도5의 절단선 B-B에 따른 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐(30)의 세정 기구(100)는, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 양측의 노즐 측면(30s)과 대향하는 대향면(110s)이 구비되고 토출구(30a)를 따라 이동 구동되는 세정 몸체(110)와, 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 이동하면서 노즐 측면(30s)을 세정한 세정액을 수집하는 고정 트래이(120)와, 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 이동하면서 세정액을 분사하는 세정액 분사구(130)와, 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 이동하면서 세정액 분사구(130)보다 후행하면서 건조 가스를 고압으로 분사하는 건조가스 분사구(140)로 구비된다.

상기 세정 몸체(110)는 도5에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(30)의 노즐 표면(30s)과 마주보는 대향면(110s)이 구비되어 대략 'V'자 형상의 단면으로 형성된다. 대향면(110s)은 세정 몸체(110)가 세정을 위해 이동하는 세정진행방향을 기준으로 전방에는 노즐 측면(30s)으로부터 보다 멀리 이격된 제1분사면(s1)과, 제1분사면(s1)보다 단턱에 의해 보다 노즐 측면(30s)과 근접한 제2분사면(s2)으로 이루어진다. 여기서, 제1분사면(s1)과 제2분사면(s2)의 단턱의 높이차(d)는 1mm 내지 3mm로 정해지며, 가장 바람직하게는 1.5mm로 정해진다.

세정 몸체(110)에는 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변의 양측면(30s)을 세정하면, 세정액과 이물질이 수집되는 이동 트래이(115)가 대향면(110s)의 사이에 요입 형성되어 구비된다. 이에 의해, 세정 몸체(110)가 이동하면서 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)을 세정하면서 떨어지는 오염된 세정액과 이물질(이하, 이를 통칭하여 '폐수'라고 함)은 이동 트래이(115)에 수집된다.

이동 트래이(115)는 도8 및 도9에 도시된 바와 같이 상측에 비해 하측이 더 단면이 커지는 확폭부(115z)를 구비하여, 분사되는 세정액 및 건조가스가 슬릿 노즐(30)의 표면(30s)에 부딪힌 이후에 튕겨나온 유동에 와류가 발생되는 것을 방지하여 분사된 세정액과 건조 가스를 원활히 배기시키는 역할을 한다.

슬릿 노즐(30)의 측면(30s)의 세정이 완료되면 이동 트래이(115)와 연통 설치된 배수 통로(115p)를 통해 이동 트래이(115)에 수집된 오염된 세정액 및 이물질은 외부로 배출된다. 이를 위하여, 도면에 도시되지 않았지만, 배수 통로(115p)에는 펌프가 설치된다.

세정 몸체(110)가 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)를 따라 이동하면서 세정하는 동안 이동 트래이(115)에 모인 폐수가 하측의 고정 트래이(120)에 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 이동 트래이(115)의 양단에는 이동 트래이(115)의 경계벽 높이를 더 높게 하는 보조 브라켓(115c)이 부착될 수 있다.

상기 고정 트래이(120)는 세정 몸체(110)의 이동 트래이(115)에 수집된 폐수가 세정 공정 중에 일부 떨어지는 것을 수집하기 위하여, 세정 몸체(110)의 이동 경로에 걸쳐 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)의 방향을 따라 길게 형성된다. 도면에는 세정 몸체(110)에 이동 트래이(115)가 형성되고 그 하측에 고정 트래이(120)가 함께 설치된 구성을 예로 들었지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 이동 트래이(115)와 고정 트래이(120) 중 어느 하나만 설치될 수도 있다.

상기 세정액 분사구(130)는 세정 몸체(110)가 슬릿 노즐(30)을 세정할 때 이동하는 세정진행방향의 전방측의 제1분사면(s1)에 위치하여, 세정액 공급부(132)로부터 세정액 공급관(130p)을 통해 시너 등의 세정액을 공급받아 노즐 측면(30s)을 향하여 분사한다. 세정액 분사구(130)는 그 직경(d1)이 0.6mm 내지 1.0mm으로 상대적으로 크게 형성되어, 도8에 도시된 바와 같이 세정액이 포물선 경로(130u)가 되도록 세정액을 분사한다. 이는, 세정액의 분사압력이 지나치게 높으면 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)에 접촉한 이후에 주변으로 튀어 주변을 오염시키는 것을 방지하기 위함이다. 그리고, 도7에 도시된 바와 같이 세정액은 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)에 거의 수직에 가까운 방향을 이루도록 세정액 분사구(130)로부터 분사된다. 이에 의해, 세정액은 분사압이 낮게 분사되지만 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)에 수직 방향으로 접촉하게 되어, 가장 큰 타격력을 갖고 슬릿 노즐(30)의 양 측면(30s)에 묻은 약액 등의 이물질을 측면(30s)으로부터 효과적으로 분리시킨다.

상기 건조가스 분사구(140)는 세정 몸체(110)가 슬릿 노즐(30)을 세정할 때 이동하는 세정진행방향의 후방측의 제2분사면(s2)에 위치하여, 건조가스 공급부(142)로부터 건조가스 공급관(140p)을 통해 건조 압축 공기를 공급받아 노즐 측면(30s)을 향하여 분사한다. 건조가스 분사구(140)는 그 직경(d2)이 0.4mm 내지 0.6mm으로 상대적으로 작게 형성되어, 도9에 도시된 바와 같이 건조 가스가 직선 경로(140y)가 되도록 세정액을 분사한다. 이는, 건조가스 분사구(140)를 세정액 분사구(130)에 비해 작게 형성하여 작은 압력으로도 건조 가스의 분사압을 높일 수 있기 때문이다. 이와 같이, 건조 가스가 직선 형태로 분사되도록 분사 압력을 높임으로써, 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)에 잔류하는 세정액을 밀어내어 측면(30s)을 신속하게 건조시킬 수 있을 뿐만 아니라, 노즐 측면(30s)에 잔류하는 이물질도 함께 밀어내는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 건조 가스는 세정진행방향에 대하여 20°내지 50°의 사잇각(140h)을 이루면서 전방을 향하고, 수평면에 대하여 10° 내지 20°의 사잇각(120v)을 이루도록 하향 분사되어, 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)에 도달한다.

이와 같이, 건조 가스가 세정진행방향에 대해 20°내지 50°의 사잇각(140h)을 이루면서 전방에 분사됨에 따라, 노즐 측면에 묻어있는 세정액과 이물질이 후방으로 밀려 남게 되는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다. 이 때, 세정진행방향에 대한 사잇각(140h)이 20°보다 작으면 세정액과 이물질을 밀어내는 힘이 크지만, 노즐 측면(30s)에 붙어있는 이물질을 떼어내는 힘이 약할 수 있으므로, 20°이상의 사잇각(140h)을 유지하는 것이 좋다. 그리고, 세정진행방향에 대한 사잇각(140h)이 50°보다 크면 노즐 측면(30s)에 가하는 건조 가스의 압력이 높아, 노즐 측면(30s)에 잔류하던 세정액 등이 주변으로 튈 수 있으므로, 50°이하의 사잇각(140h)을 유지하는 것이 좋다.

또한, 건조 가스가 수평면에 대하여 10° 내지 20°의 사잇각(120v)으로 하향 분사됨에 따라, 노즐 측면(30s)에 묻은 이물질과 세정액을 하측으로 끌어내려, 노즐 측면(30s)에 묻어 있던 세정액이 공중으로 부유하면서 주변을 오염시키는 것을 방지하고, 세정 몸체(110)의 하측에 위치한 이동 트래이(115)로 수집할 수 있게 된다.

또한, 세정액 분사구(130)가 위치하는 제1분사면(s1)이 건조가스 분사구(140)가 위치하는 제2분사면(s2)에 비하여 노즐 측면(30s)으로부터 보다 멀리 떨어지게 위치하고, 그 사이에 단턱이 d만큼 차이가 나게 형성됨으로써, 노즐 측면(30s)에 분사되어 측면(30s)과 접촉한 이후의 세정액 유동이 단턱에 의해 후방으로 밀려 이동하는 것이 억제되고, 노즐 측면(30s)에 보다 근접하게 배치된 건조가스 분사구(140)에 의해 분사되는 건조가스는 보다 높은 압력으로 노즐 측면(30s) 을 강타하면서 건조 가스의 유동을 차단하는 벽을 주변에 두지 않음에 따라, 노즐 측면(30s)과 접촉한 이후의 건조가스 유동에 와류가 생성되는 것이 최소화된다. 따라서, 노즐 측면에 남아 있는 세정액과 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있으면서, 종래에 비해 훨씬 효과적으로 세정 건조시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같이 구성된 슬릿 노즐의 세정 기구(100)를 이용하여 슬릿 노즐(30)의 양측면(30s)을 세정하는 공정은, 도1에 도시된 기판 코터 장치를 이용하여 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 1회 내지 수회 도포하면, 슬릿 노즐(30)의 양측면(30s)에 약액 및 이물질이 묻게 된다.

이 때, 슬릿 노즐(30)을 노즐 세정 기구(100)가 위치한 곳으로 이동시킨 후, 세정 몸체(110)의 V자 단면의 중심과 토출구(30a)를 정렬시킨다. 그리고 나서, 세정 몸체(110)를 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)의 슬릿 방향을 따라 이동시킨다. 이 때, 세정 몸체(110)를 이동시키면서 세정진행방향의 전방에 위치한 세정액 분사구(130)로부터 노즐 측면(30s)을 향하여 세정액을 분사하고, 세정액 분사구(130)보다 후방에 위치한 건조가스 분사구(140)로부터 노즐 측면(30s)을 향하여 건조 가스를 고압으로 경사지게 분사한다.

이와 같이, 세정 몸체(110)를 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)를 따라 1회 이동하면서 양측면(30s)에 세정액과 건조가스를 분사하는 것에 의해, 토출구(30a) 주변의 양측면(30s)을 깨끗하게 세정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 피처리 기판(G)을 지지하는 기판 스테이지(10)와, 기판 스테이지(10) 상의 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 토출구(30a)에서 도포하는 슬릿 노즐(30)과, 상기와 같이 구성된 슬릿 노즐의 세정 기구(100)를 구비한 기판 코터 장치를 제공한다. 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 1회 진행하는 것에 의해 슬릿 노즐을 깨끗하게 세정할 수 있으므로, 상기와 같이 구성된 기판 코터 장치는 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변의 측면(30s) 세정에 소요되는 시간을 단축하여 피처리 기판(G)의 약액 도포의 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10: 기판 지지대 30: 슬릿 노즐
100: 노즐 세정 기구 110: 세정 몸체
115: 이동 트래이 115z: 확폭부
120: 고정 트래이 130: 세정액 분사구
140: 건조가스 분사구

Claims

슬릿 노즐의 토출구 주변을 세정하는 세정 기구로서,
상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 제1분사면과 제2분사면을 구비한 대향면이 구비되며, 상기 제1분사면은 상기 제2분사면에 비하여 상기 노즐 측면에 보다 멀리 이격되도록 상기 제1분사면과 상기 제2분사면의 사이에는 단턱(段, step)이 형성되고, 상기 슬릿 노즐의 상기 토출구를 따라 이동하는 세정 몸체와;
상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하고 상기 세정 몸체의 상기 제1분사면에 위치한 세정액 분사구과;
상기 노즐 측면을 향하여 건조 공기를 분사하고, 상기 토출구 주변을 세정하기 위하여 세정 몸체가 이동하는 세정진행방향을 기준으로 상기 세정액 분사구보다 후방에 위치하며, 상기 세정 몸체의 상기 제2분사면에 위치한 건조가스 분사구을;
포함하여 구성되어, 상기 토출구 양측 노즐 측면을 상기 세정액 분사구와 상기 건조가스 분사구에서 분사된 세정액과 건조 가스로 세정 건조시키는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 1항에 있어서,
상기 건조가스 분사구는 상기 세정진행방향에 경사진 전방으로 건조 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 2항에 있어서,
상기 건조가스 분사구는 상기 세정진행방향에 대하여 20°내지 50°만큼의 경사진 방향으로 전방을 향하고, 수평면을 기준으로 10° 내지 20°만큼 하향 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 2항에 있어서,
상기 건조가스 분사구는 직선 형태로 상기 건조 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 1항에 있어서,
상기 세정액 분사구는 상기 세정진행방향의 횡방향으로 세정액을 상기 노즐측면을 향해 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 5항에 있어서,
상기 세정액 분사구는 포물선 형태로 세정액를 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1분사면과 상기 제2분사면의 단턱의 단차는 1mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정액 분사구는 상기 건조가스 분사구에 비해 더 큰 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 몸체의 하측에는 상기 슬릿 노즐의 측면 세정에 사용된 세정액과 이물질을 수용하는 이동 트래이가 구비된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 9항에 있어서,
상기 제1분사면 및 상기 제2분사면의 하측에 위치하는 상기 이동 트레이는 단면이 커지는 확폭부를 구비한 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
제 9항에 있어서,
상기 이동 트래이에 모인 이물질과 사용된 세정액을 외부로 배출하는 배수 통로가 상기 이동 트래이로부터 연장된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
피처리 기판을 지지하는 기판 스테이지와;
상기 기판 스테이지 상의 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 토출구에서 도포하는 슬릿 노즐과;
상기 슬릿노즐의 상기 토출구 양측의 노즐 측면을 세정하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 세정 기구를;
포함하여 구성된 기판 코터 장치.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 슬릿 노즐의 토출구 양측의 노즐 측면의 세정 방법으로서,
상기 세정 몸체를 상기 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향을 따라 세정 몸체 이동시키는 단계와;
상기 세정 몸체를 이동시키면서 상기 세정액 분사구로부터 상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하는 단계와;
상기 세정 몸체를 이동시키면서 상기 세정 몸체의 이동 방향을 기준으로 상기 세정액 분사구보다 후방에 위치한 상기 건조가스 분사구로부터 상기 노즐 측면을 향하여 건조 가스를 고압으로 분사하는 단계를;
포함하여, 상기 세정 몸체가 상기 토출구의 슬릿 방향을 따라 이동하면서 상기 노즐 측면을 세정하는 슬릿 노즐의 세정 방법.