KR101874714B1 - 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리 - Google Patents

대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리 Download PDF

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Abstract

대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리는, 외부로부터 액체 이산화탄소를 공급받으며, 제1 방향으로 연장되며 제1 내경을 갖는 제1 공급관, 상기 제1 공급관에 대하여 평행하게 상기 제1 방향으로 연장되며, 제2 내경을 갖는 제2 공급관, 상기 제1 및 제2 공급관들 사이에 상기 제1 방향에 대하여 수직한 방향으로 형성되며, 상기 제1 공급관에서부터 상기 액체 이산화탄소를 공급받아 상기 액체 이산화탄소를 단열 팽창시켜 고체 이산화탄소 분말을 형성하여 상기 제2 공급관으로 전달할수 있도록 구비된 슬릿부, 및 상기 제2 공급관으로부터 분기되며 상기 제2 공급관 내에 흐르는 상기 고체 이산화탄소 분말을 배출단으로 배출하는 복수의 배출부들을 갖는 배출 유닛 및 상기 배출부들 각각의 배출단에 탈부착 가능하게 장착되어 내경이 조절될 수 있으며, 상기 내경을 갖는 분사홀을 통하여 상기 고체 이산화탄소를 대상체에 분사하는 분사 튜브들을 포함한다.

Description

대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리{NOZZLE ASSEMBLY FOR A DRY CLEANING APPARATUS FOR A LARGE AREA SUBSTRATE}
본 발명은 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고체 입자를 사용하여 대면적 기판을 효과적으로 세정할 수 있는 대면적 기판의 건식 세정 장치에 적용되어 고체 입자를 균일하게 분사할 수 있는 노즐 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 드라이아이스를 이용한 건식 세정 장치는, 하나의 노즐을 통해 공급된 액체 이산화탄소를 단열 팽창시켜 고체 이산화탄소인 드라이아이스로 상변화시킨다. 이후, 상기 건식 세정 장치는 상기 고체 이산화탄소를 이물이 잔류하는 대상체의 표면에 분사하여 그 고체 이산화탄소와 이물 사이의 충돌을 통하여 상기 이물을 대상체로부터 제거할 수 있다. 또한, 상기 대상체 상에 존재하는 고체 이산화탄소가 기체로 승화되는 상변화 과정에서 발생하는 부피의 팽창에 의해 상기 이물을 파괴함으로써, 상기 이물을 대상체로부터 제거할 수 있다.
그러나 이와 같은 방식은 면적이 상대적으로 작은 면적을 갖는 대상체에는 적용이 용이하였으나, 평판 디스플레이의 제조에 사용되는 대면적의 유리 기판 등 면적이 넓은 대상체에는 적용하기가 용이하지 않았다.
하나의 노즐을 기판의 상부에서 정해진 경로를 따라 이동시키면서 대면적의 대상체를 세정하려는 노력이 있었으나, 세정에 필요한 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 대상체가 고정된 상태에서 세정을 진행해야 하기 때문에 세정공정에 의한 전체 공정의 지연이 발생하게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 대면적 기판을 용이하게 세정할 수 있는 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리를 제공함에 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리는, 외부로부터 액체 이산화탄소를 공급받으며, 제1 방향으로 연장되며 제1 내경을 갖는 제1 공급관, 상기 제1 공급관에 대하여 평행하게 상기 제1 방향으로 연장되며, 제2 내경을 갖는 제2 공급관, 상기 제1 및 제2 공급관들 사이에 상기 제1 방향에 대하여 수직한 방향으로 형성되며, 상기 제1 공급관에서부터 상기 액체 이산화탄소를 공급받아 상기 액체 이산화탄소를 단열 팽창시켜 고체 이산화탄소 분말을 형성하여 상기 제2 공급관으로 전달할수 있도록 구비된 슬릿부, 및 상기 제2 공급관으로부터 분기되며 상기 제2 공급관 내에 흐르는 상기 고체 이산화탄소 분말을 배출단으로 배출하는 복수의 배출부들을 갖는 배출 유닛 및 상기 배출부들 각각의 배출단에 탈부착 가능하게 장착되어 내경이 조절될 수 있으며, 상기 내경을 갖는 분사홀을 통하여 상기 고체 이산화탄소를 대상체에 분사하는 분사 튜브들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배출단들은 전체적으로 평면에서 볼 때, 상기 제1 방향을 따라 두 개의 열로 지그재그 방식으로 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 내경은 상기 제1 내경보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리는, 상기 배출 유닛 및 상기 분사 튜브들을 둘러싸도록 구비되며, 상기 배출 유닛의 결로를 억제하는 건조 가스가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 커버를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 커버 내에 상기 분사 튜브들 각각의 하단부를 감싸도록 구비되며, 상기 분사 튜브들을 유지시키는 홀더가 추가적으로 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예들에 따르면, 내경이 서로 다른 분사 튜브가 교체 가능하게 구비됨으로써, 고체 이산화탄소의 분말의 크기에 따라 상기 분사 튜브가 용이하게 교체될 수 있다. 또한, 건조 가스가 배출 유닛의 외곽과 접촉함으로써, 상기 배출 유닛의 결로 발생이 억제될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리는 교체 가능한 이열로 배열된 복수의 분사 튜브를 구비한다. 따라서, 복수의 분사 튜브들이 고체 이산화탄소를 대면적 기판에 균일하게 분사함과 아울러 대면적 기판 전체에 고른 세정력을 제공할 수 있음으로써, 대면적 기판을 용이하게 세정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 분사 튜브를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1의 분사 튜브들의 배열 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 대상물들의 크기와 양은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 1의 분사 튜브를 설명하기 위한 사시도이다. 도 3은 도 1의 분사 튜브들의 배열 상태를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리(100)는 배출 유닛(105) 및 분사 뷰브들(150)을 포함한다. 상기 노즐 어셈블리(100)는 액체 이산화탄소를 공급 받아 고체 이산화탄소를 분사함으로써 대면적 기판 상에 잔류하는 이물을 제거할 수 있다.
상기 배출 유닛(105)은 제1 공급관(110), 제2 공급관(120), 슬릿부(130) 및 복수의 배출부들(140)을 포함한다.
상기 제1 공급관(110)은 외부로부터 액체 이산화탄소를 공급받는다. 상기 제1 공급관(110)은 제1 방향으로 연장된다. 상기 제1 방향으로 연장된 상기 제1 공급관(110)은 상기 대면적 기판의 폭에 대응되는 연장 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 공급관(110)에는 상기 액체 이산화탄소가 흐를 수 있는 제1 공급 유로가 형성된다. 상기 제1 공급 유로는 제1 내경(D1)을 가진다. 이로써, 상기 제1 공급관(110) 내에 형성된 제1 공급 유로를 따라 외부로 공급받은 액체 이산화탄소가 흐를 수 있다.
상기 제2 공급관(120)은 상기 제1 공급관(110)에 대하여 평행하게 구비된다. 상기 제2 공급관(120)은 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 제2 공급관(120)에는 상기 슬릿부(130)을 통하여 공급되는 액체 이산화탄소가 단열팽창되어 분말화가 이루어진다. 상기 제2 공급관(120)에는 제2 내경(D2)을 갖는 제2 공급 유로가 형성된다. 상기 제2 공급 유로를 통하여 분말화된 고체 이산화탄소가 흐를 수 있다.
상기 슬릿부(130)는 상기 제1 및 제2 공급관들(110, 120) 사이를 연결시킨다. 즉, 상기 슬릿부(130)는 상기 제1 및 제2 공급관들(110, 120) 사이를 연통시킨다. 상기 슬릿부(130)에는 상기 제1 방향으로 연장된 슬릿이 형성된다. 상기 슬릿을 통하여 상기 제1 및 제2 공급관들(110, 120)이 연통된다. 상기 슬릿은 상기 제1 및 제2 공급관들(110, 120)에 형성된 내경들과 비교할 때 매우 작은 통로에 해당한다. 한편, 상기 슬릿은 상기 제1 및 제2 공급관들(110, 120)의 제1 방향에 따른 폭과 동일한 폭을 가질 수 있다.
이로써, 상기 슬릿을 통하여 상기 제2 공급관(120)으로 액체 이산화탄소가 배출될 때 상기 이산화탄소에 대한 단열 팽창이 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 이산화탄소가 액체 상태에서 고체 상태로 상변화가 이루어짐에 따라 고체 이산화탄소가 분말화될 수 있다.
상기 배출부들(140)은 상기 제2 공급관(120)으로부터 분기된다. 상기 배출부들(140)은 상기 제1 방향으로 따라 배열될 수 있다. 상기 배출부들(140)은 상기 제1 방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 배치된다. 이로써, 상기 배출부들(140)은 상기 기판의 폭에 걸쳐서 전체적으로 배열될 수 있다.
한편, 상기 배출부들(140)은 상기 제2 공급관(120)으로부터 하방으로 2차 절곡된 형태를 가질 수 있다. 이로써, 상기 제2 배출부(140)의 끝단, 즉 배출단들이 상기 제1 방향을 따라 이열로 배열될 수 있다. 이 경우, 상기 배출단들(140)은 지그재그 형태로 이열로 배열될 수 있다.
상기 배출부들(140)은 고체 이산화탄소 분말을 배출할 수 있는 배출단을 포함한다. 상기 배출단 각각에는 분사 튜브들(150) 각각이 체결될 수 있다. 예를 들면 상기 배출단의 내부에 상기 분사 튜브(150)의 외곽이 억지 끼움 방식으로 체결될 수 있다.
상기 분사 튜브들(150)은 상기 배출부들(140) 각각의 배출단에 탈부착 가능하게 장착되어 내경이 조절될 수 있다. 즉, 상기 분사 튜브들(150) 각각이 서로 다른 내경을 갖는 분사홀이 구비됨에 따라, 상기 고체 이산화탄소의 분말 크기에 변화에 따라 막힘없이 고체 이산화탄소 분말을 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배출단들은 전체적으로 평면에서 볼 때, 상기 제1 방향을 따라 두 개의 열로 지그재그 방식으로 배열될 수 있다. 이로써, 상기 배출단에 체결된 상기 분사 튜브들(150)은 상기 제1 방향을 따라 두 개의 열로 지그재그 방식으로 배열될 수 있다. 이로써, 상기 분사 튜브들(150)이 상기 기판의 제1 방향에 따른 폭 전체에 걸쳐서 균일하게 상기 고체 이산화탄소 분말들을 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리(100)에 따르면, 상기 제2 공급관(120)의 제2 내경(D2)은 상기 제1 공급관(110)의 제1 내경(D1)보다 작을 수 있다. 이로써, 상기 슬릇부(130)에 형성된 슬릿을 통하여 이산화탄소가 단열 팽창을 통하여 고체로 상변화할 때 보다 균일한 입자 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리(100)는 커버(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 커버(160)는 상기 배출 유닛(105) 및 상기 분사 튜브들(150)을 둘러싸도록 구비된다. 상기 커버(160)는 그 분사 튜브(150)에 인접하는 구비된 분사부를 포함한다. 상기 분사부는 그 단부로 갈수록 작아지는 수평 단면적을 가질 수 있다. 즉, 상기 커버(160)는 시린지 형상을 가질 수 있다. 이로써, 상기 분사부는 상기 분사 튜브(150)의 단부를 둘러싸도록 구비된다. 이로써, 상기 분사부가 상기 분사 튜브(150)의 지지할 수 있다.
한편, 상기 커버(160)에는 상기 배출 유닛의 결로를 억제하는 건조 가스가 흐를 수 있도록 유로(165)가 형성된다. 상기 유로(165)를 통하여 CDA(clean dry air)와 같은 건조 가스를 공급한다. 상기 유로(165)는 상기 커버(160)의 일측으로부터 제공된 건조 가스를 상기 배출 유닛의 외곽을 지나서, 상기 분사부를 통하여 배출될 수 있다. 이로써, 상기 건조 가스가 상기 배출 유닛(105)의 외곽에 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
나아가, 상기 분사부를 통하여 상기 건조 가스가 배출될 때 상기 고체 이산화탄소 분말이 함께 배출됨으로써 상기 분사 튜브(150)를 통하여 분사되는 고체 이산화탄소 분말의 분사 속도를 조절할 수 있다. 즉, 건조 가스의 유속을 제어함으로써, 상기 고체 이산화탄소 분말의 분사 속도가 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리(100)는 홀더(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 홀더(170)는 상기 커버(160) 내에서 상기 분사 튜브들(150) 각각의 하단부를 감싸도록 구비된다. 상기 홀더(170)의 내에는 관통홀이 구비된다. 상기 관통홀을 통하여 상기 홀더(170)는 상기 분사 튜브들(150)을 유지할 수 있다. 즉, 상기 분사 튜브들(150)의 일 단은 배출부들(140) 각각의 배출단과 연결되며, 타 단은 홀더(170)의 관통홀에 삽입되어 상기 홀더와 연결된다. 이로써, 상기 분사 튜브(150)의 위치가 고정됨으로써, 상기 분사 튜브들(150)을 통하여 분사되는 건조 가스가 보다 균일하게 배출될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리는 교체 가능한 분사 튜브를 구비함으로써 고체 이산화탄소를 대면적 기판에 분사함과 아울러 대면적 기판 전체에 고른 세정력을 제공할 수 있음으로써, 대면적 기판을 용이하게 세정할 수 있게 된다.
100 : 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리 105 : 분사 유닛
110 : 제1 공급관 120 : 제2 공급관
130 : 슬릿부 140 : 배출부
150 : 분사 튜브들 160 : 커버
170 : 홀더

Claims (5)

  1. 외부로부터 액체 이산화탄소를 공급받으며, 제1 방향으로 연장되며 제1 내경을 갖는 제1 공급관, 상기 제1 공급관에 대하여 평행하게 상기 제1 방향으로 연장되며 제2 내경을 갖는 제2 공급관, 상기 제1 및 제2 공급관들 사이에 상기 제1 방향에 대하여 수직한 방향으로 형성되며, 상기 제1 공급관에서부터 상기 액체 이산화탄소를 공급받아 상기 액체 이산화탄소를 단열 팽창시켜 고체 이산화탄소 분말을 형성하여 상기 제2 공급관으로 전달할 수 있도록 구비된 슬릿부, 및 상기 제2 공급관으로부터 분기되며 상기 제2 공급관 내에 흐르는 상기 고체 이산화탄소 분말을 배출단으로 배출하는 복수의 배출부들를 갖는 배출 유닛;
    상기 배출부들 각각의 배출단에 탈부착 가능하게 장착되어 내경이 조절될 수 있으며, 상기 내경을 갖는 분사홀을 통하여 상기 고체 이산화탄소를 대상체에 분사하는 분사 튜브들; 및
    상기 배출 유닛 및 상기 분사 튜브들을 둘러싸도록 구비되며, 상기 배출 유닛의 결로를 억제하는 건조 가스가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배출단들은 전체적으로 평면에서 볼 때, 상기 제1 방향을 따라 두 개의 열로 지그재그 방식으로 배열된 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 내경은 상기 제1 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 커버 내에 상기 분사 튜브들 각각의 하단부를 감싸도록 구비되며, 상기 분사 튜브들을 유지시키는 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 건식 세정 장치용 노즐 어셈블리.
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