KR101284680B1 - 기판 스팀세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 스팀세정장치에 관한 것으로, 기판에 대하여 스팀세정이 진행되는 스팀존과, 상기 스팀존 내부에서 일방향으로 수평이송되는 기판에 대하여 스팀을 분사하여 세정하는 분사기재와, 상기 분사기재로 스팀 또는 스팀으로 상변환될 세정액을 공급하는 스팀공급부와, 상기 스팀존에서 세정에 사용된 스팀을 수집하는 수집기재를 제공한다. 본 발명에 의하면, 스팀을 이용하여 기판을 세정하므로 친환경적인 것은 물론 종래 건식, 접촉식, 습식 세정방식의 문제점을 극복하면서도 기판 세정효율을 월등하게 향상시키는 효과가 있다.
기판, 스팀, 세정, 분사기재, 스팀존

Description

기판 스팀세정장치{Steam cleaning system for subtrate}
도 1은 본 발명에 따른 기판 스팀세정장치의 일실시 구성상태도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 프리웨트존 110 : 샤워노즐
120 : 세정액 공급부 121 : 세정액 공급라인
200 : 스팀존 210 : 분사기재
211 : 경사면 220 : 수집기재
230 : 스팀공급부 231 : 탱크
232 : 스팀발생기 233 : 공급라인
240 : 기액분리기 241 : 배출라인
242 : 회수라인 S : 기판
S1 내지 S4 : 슬릿
본 발명은 기판 스팀세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 표면에 액화증기를 제거한 고온 고압의 건포화 스팀입자를 분사하여 기판을 세정하기 위한 기판 스팀세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 기판을 세정하기 위한 기판 세정장치는 기판 표면에 부착된 유기 또는 무기성분의 이물질을 세정하기 위한 장치로서, 플라즈마나 자외선 등을 이용한 건식 기판 세정장치, 롤브러쉬 등을 이용한 접촉식 기판 세정장치나, 약액을 이용한 습식 기판 세정장치 등이 제안된 바 있다.
상기 건식 기판세정장치는 다량의 오염물질 제거에 적합하지 않고, 파티클 제거에 유리하지 못하며, 2차 오염의 염려를 완전히 불식할 수 없는 등의 한계가 있었다.
상기 접촉식 기판 세정장치는 기판 표면에 직접 접촉되는 방식이므로 그 가압 접촉력을 적정하게 조절하여야 하며, 소모성 부품을 사용하므로 주기적으로 교환하여야 하는 불편함이 있었다.
상기 습식 기판 세정장치는 약액을 처리하기 위한 각종 배관 및 관련 유틸이 설치되어야 하는 구성상의 복잡성과 약액 소모량이 많다는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 종래 기판을 세정하는 다양한 세정장치의 여러 문제점을 해결할 수 있는 기판 스팀세정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판에 대하여 스팀세정이 진행되는 스팀존과, 상기 스팀존 내부에서 일방향으로 수평이송되는 기판에 대하여 스팀을 분사하여 세정하는 분사기재와, 상기 분사기재로 스팀 또는 스팀으로 상변환될 세정액을 공급하는 스팀공급부와, 상기 스팀존에서 세정에 사용된 스팀을 수집하는 수집기재를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시 예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 스팀세정장치의 구성상태도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 스팀세정장치는 기판(S)이 스팀세정되기 전에 기판(S)을 프리웨트(pre-wetting)하는 프리웨트존(100; pre-wet zone)과, 상기 프리웨트존(100)에서 기판(S)을 이송받아 스팀세정하는 스팀존(200)과, 상기 스팀존(200) 내부에서 일방향으로 수평이송되는 기판(S)에 대하여 스팀을 분사하는 분사기재(210)와, 상기 분사기재(210)로 스팀 또는 스팀으로 상변환될 세정액을 공급하는 스팀공급부(230)와, 상기 스팀존(200)에서 세정에 사용된 스팀을 수집하는 수집기재(220)를 포함한다.
상기 프리웨트존(100)은 기판(S)이 스팀세정되기 전에 기판(S) 표면에 세정액을 분사하여 기판(S)을 프리웨트 처리하기 위한 공간으로, 기판(S) 표면이 고온 의 스팀에 바로 노출됨으로써 기판(S) 표면이 손상되는 것을 방지하는 장점이 있다.
이러한 프리웨트존(100)은 예컨데 그 내부에 기판(S)을 일방향으로 이송하여 후술할 스팀존(200)으로 이송하기 위한 이송기재(300)가 설치될 수 있다.
상기 이송기재(300)는 기판이송경로를 따라 설치되는 복수의 기판이송축 등을 포함할 수 있으며, 그 상면으로 로딩된 기판(S)을 일방향으로 이송한다. 예컨데 도 1에서는 기판(S)이 좌에서 우로 이송되는 것으로 도시하였다.
상기 이송기재(300)의 기판(S) 이송경로상에는 프리웨트존(100)으로 진입한 기판(S) 표면에 세정액을 공급하는 샤워노즐(110)이 설치된다. 상기 샤워노즐(110)은 세정액 공급부(120)과 세정액 공급라인(121)을 통하여 소통연결되어 세정액을 공급받는 한편 기판(S)의 상면 또는 하면 또는 상하면에 대하여 세정액을 분사하여 기판(S)을 프리웨트한다.
한편 상기 세정액 공급부(120)에서 샤워노즐(110)로 공급되어 기판(S)에 분사되는 세정액은 탈이온수(deionized water)등이 될 수 있다.
상기와 같이 프리웨트존(100)에서 프리웨트된 기판(S)은 이송기재(300)에 의해 후속하는 스팀존(200)으로 이송된다.
상기 스팀존(200)은 상기 프리웨트존(100)에서 프리웨트된 기판(S)을 이송받아 기판(S)을 스팀세정 처리하기 위한 공간으로, 그 내부에 이송기재(300)의 기판(S) 이송경로상에 설치되어 고온 고압의 건포화 스팀입자를 기판(S)에 분사하는 분사기재(210)가 설치된다.
상기 분사기재(210)는 기판(S) 표면에 대한 스팀입자의 기계적인 타격효과에 의해 기판(S) 표면의 이물질을 제거하도록 액화증기가 제거된 고온 고압 상태의 건포화 스팀입자를 기판(S) 표면에 분사한다.
이러한 분사기재(210)는 기판(S) 진입방향을 향하여 경사지게 스팀을 분사하는 슬릿(S1 내지 S4)을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서 분사기재(210)는 기판(S)의 이송방향의 역방향 즉, 기판(S) 진입방향의 초입측으로 스팀을 유동시킨다.
즉, 기판(S) 표면에 분사되어 세정에 사용된 스팀이 스팀세정완료된 기판(S)에 재부착되는 현상이 방지되도록 분사기재(210)는 스팀을 기판(S) 이송방향의 역방향으로 분사하는 것이 바람직하다.
상기에서, 수집기재(220)는 기판(S) 진입방향 초입에 설치되어 분사기재(210)에서 분사되어 기판(S) 진입방향 초입으로 유동하는 스팀을 수집하는 것이 바람직하다.
따라서 기판(S) 표면 세정에 사용된 스팀은 스팀존(200) 내에서 비산하지 않고 수집기재(220)측으로 유동하여 바로바로 원활하게 수집처리되는 장점이 있다.
상기에서, 분사기재(210)는 기판(S) 표면을 마주보는 면(211)이 기판(S) 진입방향을 향하여 상향 경사지게 형성된 것이 바람직하다.
이러한 분사기재(210)는 기판(S) 진입방향 초입 즉, 수집기재(220)가 설치된 측으로 확대되는 형상이므로 분사기재(210)에서 기판(S) 표면에 분사된 스팀이 기판(S) 표면에서의 세정이 완료된 후 더욱 원활하게 수집기재(220)측으로 유동하여 수집처리되는 장점이 있다.
상기에서, 분사기재(210)는 슬릿(S1 내지 S4)이 기판(S) 진입방향을 따라 병렬로 복수 형성되는 한편 각 슬릿(S1 내지 S4)의 분사각이 기판(S)의 표면과 이루는 각도가 기판(S) 진입방향에서 부터 순차적으로 증가되는 것이 바람직하다.
상기 분사기재(210)는 단일의 슬릿을 형성하여 기판(S)에 스팀을 단일분사하여도 무방하지만, 본 일실시예에서는 분사기재(210)에 복수의 슬릿(S1 내지 S4)을 형성하여 일방향으로 수평이송되는 기판(S)에 대하여 스팀을 다중 분사하는 것을 예시한다.
더욱이 분사기재(210)는 각 슬릿(S1 내지 S4)이 이루는 각도가 기판(S) 진입방향에서 부터 순차적으로 증가되므로 각 슬릿(S1 내지 S4)에서 분사되는 스팀이 상호 간섭되지 않으면서 기판(S)에 다중 분사되는 장점이 있다.
예컨데 분사기재(210)의 각 슬릿(S1 내지 S4)의 분사각은 S1, S2, S3, S4 순으로 증가되고, 기판(S)에 대하여 다중으로 스팀을 분사하므로 기판(S)에 대한 세정효율이 월등히 증가되는 장점이 있다.
상기에서, 스팀공급부(230)는 스팀으로 상변환될 세정액을 저장하는 탱크(231)와, 상기 탱크(231)에서 세정액을 공급받아 온도 또는 압력 조절한 후 분사기재(210)로 공급하는 스팀발생기(232)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 탱크(231)는 세정액을 저장하기 위한 장치로서, 지속적으로 세정액을 보충받도록 구성될 수도 있고, 예컨데 탈이온수(deionized water)등의 세정액을 저장할 수 있다.
상기 스팀발생기(232)는 탱크(231)에서 세정액을 공급받아 세정액의 온도를 높이거나, 세정액의 압력을 높이거나, 세정액의 온도 및 압력을 높이는 방식으로 액상의 세정액이 기상의 스팀으로 변환될 수 있는 온도 압력 조건을 조성한다.
상기에서, 스팀발생기(232)는 분사기재(210)에서 세정액이 기판(S) 표면에 분사될 시 스팀으로 상변환되도록 온도 또는 압력조절하는 것이 바람직하다. 상기 스팀발생기(232)는 세정액의 온도 또는 압력을 조절하여 건포화상태의 스팀을 생성하여 분사기재(210)측으로 공급하는 것도 고려될 수 있으나, 이와 같이 스팀발생기(232)에서 생성된 스팀이 공급라인(233)을 통하여 분사기재(210)로 이송되는 도중에 온도 또는 압력강하되어 액상으로 환원될 수 있다.
따라서 본 일실시예에서는 세정액에 소정의 온도 및 압력을 가하여 액상 상태로 분사기재(210)측으로 공급하고, 분사기재(210)측으로 온도 및 압력 조절되어 액상 상태로 공급된 세정액은 대기압 환경하의 스팀존(200) 내부로 분사되면서 스팀로 변환될 수 있다.
상기에서, 수집기재(220)로 수집된 스팀을 배출이송하는 배출라인(241)과, 상기 배출라인(241)상에 설치되어 수집된 스팀을 기액분리하는 기액분리기(240)와, 상기 기액분리기(240)에서 분리된 세정액을 탱크(231)로 이송하는 회수라인(242)을 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 수집기재(220)에 수집된 스팀은 기상상태 그대로 배출되지 않고 기액분리기(240)에서 가능한 범위 내에서 최대한 액상으로 변환된 후 액상으로 전환된 양은 탱크(231)로 회수되어 재활용되고 나머지 양은 배출라인(241)을 따라 배기처 리될 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 스팀을 이용하여 기판을 세정하므로 친환경적인 것은 물론 종래 건식, 접촉식, 습식 세정방식의 문제점을 극복하면서도 기판 세정효율을 월등하게 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 기판을 스팀세정하기 전 기판을 프리웨트하므로 고온의 스팀에 의한 기판의 손상을 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 기판 표면 세정에 사용된 스팀이 스팀존 내에서 비산되지 않고 수집기재에 수집처리되므로 기판의 재오염을 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 기판 표면에 스팀이 상호 간섭하지 않고 다중 분사되므로 기판에 대한 세정효율이 더욱 월등히 증가되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 기판에 대하여 스팀세정이 진행되는 스팀존;
    상기 스팀존 내부에서 일방향으로 수평이송되는 기판에 대하여 스팀을 분사하여 세정하는 분사기재;
    상기 분사기재로 스팀 또는 스팀으로 상변환될 세정액을 공급하는 스팀공급부; 및
    상기 스팀존에서 세정에 사용된 스팀을 수집하는 수집기재를 포함하고,
    상기 분사기재는 기판 진입방향을 향하여 경사지게 스팀을 분사하는 슬릿을 포함하되, 상기 분사기재는 상기 슬릿이 기판 진입방향을 따라 병렬로 복수 형성되는 한편 상기 각 슬릿의 분사각이 기판의 표면과 이루는 각도가 기판 진입방향에서 부터 순차적으로 증가되며,
    상기 수집기재는 기판 진입방향 초입에 설치되어 상기 슬릿을 통하여 기판 표면에 분사되어 기판 진입방향 초입으로 유동하는 스팀을 수집하는 것을 특징으로 하는 기판 스팀세정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분사기재는 기판 표면을 마주보는 면이 기판 진입방향을 향하여 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 기판 스팀세정장치.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스팀공급부는,
    스팀으로 상변환될 세정액을 저장하는 탱크; 및
    상기 탱크에서 세정액을 공급받아 온도 또는 압력 조절한 후 상기 분사기재로 공급하는 스팀발생기를 포함하는 기판 스팀세정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스팀발생기는,
    상기 분사기재로 공급된 세정액이 기판 표면에 분사될시 스팀으로 상변환되도록 온도 또는 압력조절하는 것을 특징으로 하는 기판 스팀세정장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수집기재로 수집된 스팀을 배출이송하는 배출라인;
    상기 배출라인상에 설치되어 수집된 스팀을 기액분리하는 기액분리기; 및
    상기 기액분리기에서 분리된 세정액을 상기 탱크로 이송하는 회수라인을 포함하는 기판 스팀세정장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스팀존에서 기판이 스팀세정되기 전에 기판을 프리웨트하는 프리웨트존을 더 포함하는 기판 스팀세정장치.
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