KR102281074B1

KR102281074B1 - 브러쉬 세정 장치

Info

Publication number: KR102281074B1
Application number: KR1020140134677A
Authority: KR
Inventors: 박종문; 안준호
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2021-07-23
Also published as: KR20160041187A

Abstract

본 발명은 브러쉬 세정 장치에 관한 것으로, 구동 모터와, 구동 모터에 의하여 회전 구동되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면을 일부 이상 덮도록 액체를 머금는 재질로 형성되어 회전하면서 기판의 표면을 접촉 세정하는 세정 브러쉬를 포함하는 세정 브러쉬 조립체와; 상기 세정 브러쉬 조립체의 일단부와 타단부를 연결하는 지지 브라켓과; 상기 지지 브라켓의 양측면에 결합되어 상기 세정 브러쉬의 연장 방향으로 연장된 한 쌍의 보조 브라켓과; 상기 한 쌍의 보조 브라켓의 외면을 잇는 후판이 구비된 고정 브라켓과; 상기 고정 브라켓과 이격된 위치에 설치되고, 상기 고정 브라켓이 상하 방향으로 이동하는 안내부가 상기 후판과 상기 세정 브러쉬의 사이에 설치된 백 지지대를; 포함하여 구성되어, 세정 브러쉬에 액체가 머금는 양에 따라 세정 브러쉬의 처짐량이 변경되는데, 지지 브라켓에 의하여 세정 브러쉬 조립체의 양단부를 지지하여 세정 브러쉬의 중량 변화에 따른 처짐량을 억제하고, 동시에 지지 브라켓의 양측면에 고정된 보조 브라켓과 고정 브라켓에 의하여 지지 브라켓의 자중에 따른 처짐을 억제하는 브러쉬 세정 장치를 제공한다.

Description

브러쉬 세정 장치{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS }

본 발명은 브러쉬 세정 장치에 관한 것으로, 세정 브러쉬를 회전시키면서 기판을 접촉 세정하는 과정에서 세정 브러쉬의 처짐에 의하여 기판의 일부분이 제대로 세정되지 않는 문제점을 해소하는 브러쉬 세정 장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치에 사용되는 기판이나 반도체 소자의 제작에 사용되는 웨이퍼(이하, 이들을 '기판'이라고 통칭함)를 처리한 이후에, 처리 공정 중에 표면에 묻은 이물질을 제거하는 세정 공정이 이루어진다.

도1 및 도2는 종래의 브러쉬 세정 장치(9)를 도시한 것이다. 종래의 브러쉬 세정 장치(9)는 기판 이송부에 의하여 기판(66)을 한 쌍의 세정 브러쉬(10)의 사이로 이송하면, 한 쌍의 세정 브러쉬(10) 중 어느 하나가 상하로 이동(10d)하여 기판(66)을 사이에 낀 상태로 세정 브러쉬(10)가 회전하면서 기판(66)의 표면을 세정한다.

이 때, 세정 브러쉬(10)는 구동부(40)에 의해 각각 서로 다른 방향으로 회전 구동되며, 기판(66)이나 세정 브러쉬(10) 중 어느 하나에 탈염수와 순수가 공급되면서 기판(66)을 세정한다. 도면에 도시되지 않았지만, 기판(66)에는 세정액(세정용 케미컬)과 탈염수가 노즐을 통해 공급된다.

이 때, 기판(66)은 회전하는 기판 지지부(50)에 의하여 회전 지지된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 브러쉬 세정 장치(9)는 도3에 도시된 바와 같이 세정 브러쉬(20)를 회전 지지하는 지지대(20)가 일측에 위치하여, 세정 브러쉬의 자중에 의한 처짐(10ang)에 의하여 세정 브러쉬(20)와 기판(66) 사이의 들뜸 현상(E)이 발생되므로, 기판(66)의 표면에 균일한 세정 마찰력이 작용하지 않아 세정이 불균일하게 이루어질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 브러쉬 세정 장치(9)는 상측 세정 브러쉬(20)만 상하 방향으로 이동하면서, 기판 지지대(50)에 접촉 지지되는 기판(66)에 접촉하여 회전하면서 세정하는 데, 상측 세정 브러쉬(20)의 상하 이동량이 공정마다 달라지면 기판 지지대(50)에 지지된 기판(66)과 세정 개시 시점부터 원활히 접촉하지 않는 문제점도 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세정 브러쉬를 회전시키면서 기판을 접촉 세정하는 과정에서 세정 브러쉬의 처짐에 의하여 기판의 일부분이 제대로 세정되지 않는 문제점을 해소하는 브러쉬 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 구동 모터와, 구동 모터에 의하여 회전 구동되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면을 일부 이상 덮도록 액체를 머금는 재질로 형성되어 회전하면서 기판의 표면을 접촉 세정하는 세정 브러쉬를 포함하는 세정 브러쉬 조립체와; 상기 세정 브러쉬 조립체의 일단부와 타단부를 연결하는 지지 브라켓과, 상기 지지 브라켓의 양측면에 결합되어 상기 세정 브러쉬의 연장 방향으로 연장된 한 쌍의 보조 브라켓과, 상기 한 쌍의 보조 브라켓의 외면을 잇는 후판이 구비된 고정 브라켓을 포함하는 브라켓 조립체와; 상기 고정 브라켓과 이격된 위치에 설치되고, 상기 고정 브라켓이 상하 방향으로 이동하는 안내부가 상기 후판과 상기 세정 브러쉬의 사이에 설치된 백 지지대를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치를 제공한다.

이는, 세정 브러쉬에 액체가 머금는 양에 따라 세정 브러쉬의 처짐량이 변경되는데, 지지 브라켓에 의하여 세정 브러쉬 조립체의 양단부를 지지하여 세정 브러쉬의 중량 변화에 따른 처짐량을 억제하고, 동시에 지지 브라켓의 양측면에 고정된 보조 브라켓에 의하여 지지 브라켓의 자중에 따른 처짐을 억제하기 위함이다.

무엇보다도, 보조 브라켓의 외면을 잇는 후판이 세정 브러쉬에 대하여 안내부의 반대편에 위치함으로써, 세정 브러쉬의 처짐에 따라 세정 브러쉬 조립체의 회전 중심이 되는 안내부에 대하여 세정 브러쉬의 중량 변화에 따른 회전 모멘트 성분을 후판의 중량으로 완화시킬 수 있게 되어, 세정 브러쉬가 액체를 머금은 양에 따른 회전 변위를 억제하여 세정 브러쉬의 처짐량을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 보조 브라켓과 상기 지지 브라켓은 하나의 몸체로 형성될 수도 있다.

이를 위하여, 상기 고정 브라켓은 상기 보조 브라켓의 외측면과 면접촉하는 한 쌍의 외측 플레이트와, 상기 외측 플레이트를 잇는 이음 플레이트로 이루어져 'ㄷ'자 단면을 형성한다. 이에 따라, 세정 브러쉬 조립체의 자중에 의하여 처짐이 발생하려는 힘을 회전 중심의 반대편에 위치한 고정 브라켓의 자중에 의하여 완화시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 안내부는 상기 한 쌍의 고정 브라켓의 외측 플레이트와 접촉한 상태로 안내하는 가이드 레일로 형성된다. 이에 따라, 세정 브러쉬의 중량에 의한 처짐량이 가이드 레일 상에서 회전 중심이 위치하며, 가이드 레일을 따라 상하 이동하는 고정 브라켓의 상하 길이(H)를 충분히 길게 형성하여 세정 브러쉬의 처짐량을 가이드 레일의 간섭에 의하여 처짐을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 백 지지대는 상기 고정 브라켓의 3면을 감싸는 형태로 형성되어, 고정 브라켓이 가이드 레일에 대한 틈새만큼 회전하려는 운동을 백 지지대와의 간섭에 의해 억제할 수 있다.

상기 백 지지대에는 길이 방향의 홈이 형성되고 이동 모터가 고정되며, 상기 이동 모터에 의하여 상하 방향으로 이동하는 이동 블록이 마련되어, 상기 이동 블록이 상기 홈을 통해 상기 고정 브라켓과 고정되어, 상기 이동 블록의 상하 방향의 이동에 따라 상기 고정 브라켓이 상하 방향으로 이동한다.

무엇보다도, 상기 보조 브라켓의 상면과 저면과 측면을 감싸는 'ㄷ'자 단면의 구속 브라켓을 더 포함하고, 상기 구속 브라켓은 상기 고정 브라켓에 고정됨으로써, 세정 브러쉬 조립체의 처짐 변위를 구속 브라켓에 의해 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 브러쉬 세정 장치는 세정 브러쉬가 회전하면서 기판에 접촉하고, 동시에 기판도 자전하는 경우가 많으므로, 세정 브러쉬에는 수평 방향으로의 힘이 작용하여, 세정 브러쉬가 수평 방향으로도 밀려 이동하는 변위가 발생된다. 본 발명은 상기 세정 브러쉬 조립체의 수평 방향의 비틀림 변위를 측정하는 센서를 더 포함하여 구성됨으로써, 세정 브러쉬의 수평 방향으로의 변위를 측정할 수 있다.

이 때, 상기 센서는 압력 센서, 변위 센서, 하중 센서 중 어느 하나 이상으로 설치될 수 있다. 즉, 변위를 직접 측정할 수도 있지만, 변위를 산출할 수 있는 힘이나 압력을 측정하는 센서로 설치될 수도 있다.

상기 센서는 고정 브라켓의 상기 외측 플레이트의 외주면과 접촉하도록 설치됨으로써, 세정 브러쉬 조립체와 일체로 거동하는 브라켓 조립체의 수평 변위를 측정한다.

그리고, 상기 센서에 의하여 상기 세정 브러쉬 조립체가 수평 방향으로의 비틀림 변위가 발생되면, 상기 세정 브러쉬를 수평 방향으로 밀어주는 보정 수단에 의하여 비틀림 변위가 보상됨으로써, 세정 브러쉬 조립체가 수평 방향으로 치우쳐지면서 기판의 일부가 제대로 접촉 세정되지 않는 것을 방지한다.

는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 세정 브러쉬의 일단과 타단을 모두 지지 브라켓으로 지지하여, 세정 브러쉬의 젖음 상태에 따른 처짐 변동량을 지지 브라켓의 강성으로 지지하는 것에 의하여, 세정 브러쉬의 젖음 상태에 따라 처짐에 따른 세정 브러쉬 조립체의 회전 변위의 발생을 억제하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 세정 브러쉬를 양단에서 지지하는 지지 브라켓으로부터 후방으로 길게 보조 브라켓을 연장하고, 보조 브라켓의 양측면으로부터 보다 후방으로 수평 'ㄷ'자 형태의 고정 브라켓을 구비함으로써, 세정 브러쉬 조립체가 젖음 상태에 따른 처짐 변위를 회전 중심의 반대편에 위치한 보조 브라켓과 고정 브라켓에 의하여 완화하는 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은, 수평 'ㄷ'자형 고정 브라켓이 백 지지대의 양측면에 설치된 가이드 레일을 따라 상하 이동하고, 가이드 레일이 백 지지대의 양측면에서 보다 전방에 배치됨에 따라, 세정 브러쉬 조립체의 회전 중심에 비하여 후방에 위치한 중량을 극대화하여 처짐량을 완화시키는 효과를 높일 수 있고, 동시에 가이드 레일과 고정 브라켓의 맞물림 간섭에 의하여 처짐 변위를 억제하는 효과를 극대화할 수 있다.

이 뿐만 아니라, 본 발명은, 보조 브라켓의 후단부를 감싸는 구속 브라켓을 수직 'ㄷ'자 형태로 고정하고, 구속 브라켓이 고정 브라켓에 고정됨으로써, 세정 브러쉬 조립체의 회전 변위가 구속 브라켓과 고정 브라켓에 의하여 억제되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 세정 브러쉬에 작용하는 수평 방향의 힘에 의하여 세정 브러쉬가 수평 방향으로 틀어지는 비틀림 변위를 고정 브라켓의 측면 변위를 통해 검출하고, 세정 브러쉬 조립체의 틀어진 비틀림 변위를 보정 수단에 의하여 보상함으로써, 기판의 표면에 세정 브러쉬가 수평 방향으로 제대로 접촉하지 못하게 되는 문제를 해결하는 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 본 발명은, 세정 브러쉬와 기판의 접촉 상태를 일정하게 유지하여 기판의 접촉 세정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 기판 지지대를 제외한 종래의 브러쉬 세정 장치의 구성을 도시한 정면도,
도2는 도1의 평면도,
도3는 도1의 정면을 개략적으로 도시한 단면도
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 세정 장치의 구성을 도시한 사시도,
도5는 도4의 평면도,
도6은 도5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 단면도,
도7은 도6의 'A'부분의 확대도,
도8은 세정 브러쉬 조립체를 상하 방향으로 이동시키는 구성을 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 세정 장치(1)에 대하여 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하며, 동일하거나 유사한 기능 혹은 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 도면 부호를 부여하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 세정 장치(1)는, 원형 기판의 가장자리와 접촉하여 기판(66)을 정해진 위치에 회전 지지하는 기판 지지대(50)와, 기판(66)의 표면에 접촉한 상태로 회전하여 기판의 표면을 세정하는 세정 브러쉬(110)를 구비한 상, 하측의 세정 브러쉬 조립체(100)와, 세정 브러쉬 모듈(100)의 처짐을 억제하는 브라켓 조립체(200)와, 브라켓 조립체(200)를 상하 이동하기 위하여 지지하는 백 지지대(300)와, 브라켓 조립체(200)를 상하 방향으로 이동시키는 이동 장치(400)로 구성된다.

상기 기판 지지대(50)는 도9에 도시된 바와 같이 원형 기판(66)의 가장자리를 지지하며 다수로 형성된다. 각각의 기판 지지대(50)는 정해진 높이(H)에 기판이 위치하도록 접촉 요홈부(50a)가 형성되며, 다수의 기판 지지대(50) 중 일부가 회전(50d) 구동하는 것에 의하여 기판을 회전 지지한다.

상기 세정 브러쉬 조립체(100)은, 액체를 머금는 재질로 기판과 접촉한 상태로 회전하면서 기판을 세정하는 세정 브러쉬(110)와, 세정 브러쉬(110)의 내부에 일부 이상 삽입되어 세정 브러쉬(110)와 함께 회전하는 회전축(120)과, 회전축(120)을 회전 구동시키는 구동 모터(130)로 이루어진다. 구동 모터(130)와 회전축(120)의 사이에는 커플러(125)로 회전 구동력이 전달된다.

회전축(120)의 양단부는 모두 지지 브라켓(210)에 의하여 회전 지지된다.

상기 브라켓(200)은 회전축(120)의 일단부(120a)와 타단부(120b)에서 회전 지지하는 지지 브라켓(210)과, 지지 브라켓(210)의 양측면에 부착되어 구동 모터(130)의 후단 바깥까지 연장된 보조 브라켓(220)과, 보조 브라켓(220)의 외측면과 밀착된 상태로 고정되는 한 쌍의 외측 플레이트(231)와 이들(231)을 후단에서 연결하는 이음 플레이트(232)로 이루어져 수평 'ㄷ'자 형태로 형성된 고정 브라켓(230)과, 보조 브라켓(220)의 후단부의 상면과 저면과 밀착된 상태로 수직 'ㄷ'자 형태로 형성된 구속 브라켓(240)으로 이루어진다.

본 명세서 및 청구범위에 기재된 '전방(前方)' 및 이와 유사한 용어는 구동 모터(130)로부터 멀리 떨어진 회전축(120)의 끝단(120b)을 향하는 방향으로 정의하고, 본 명세서 및 청구범위에 기재된 '후방(後方)' 및 이와 유사한 용어는 회전축(120)의 끝단(120b)의 반대편을 향하는 방향으로 정의한다.

그리고, 본 명세서 및 청구범위에 기재된 수평 'ㄷ'자 형태는 수평면과 평행한 절단면이 'ㄷ'자 단면을 이루는 형태로 정의하고, 본 명세서 및 청구범위에 기재된 수직 'ㄷ'자 형태는 연직면과 평행한 절단면이 'ㄷ'자 단면을 이루는 형태로 정의한다.

여기서, 지지 브라켓(210)은 구동 모터(130)와 연결된 회전축(120)의 일단부(120a)를 베어링 등을 구비하여 회전 지지하고, 동시에 회전축(120)의 끝단부(120b)도 회전 지지한다. 이에 따라, 세정 브러쉬(110)는 외팔보 형태로 설치되지만, 기판(66)의 세정 공정 중에 세정 브러쉬(110)의 젖음 상태에 따라 발생되는 처짐량이 지지 브라켓(210)의 강성에 의해 지지한다.

그리고, 보조 브라켓(220)은 지지 브라켓(210)의 양측면에 고정되어, 지지 브라켓(210)과 일체의 형태로 구동 모터(130)에 비하여 보다 후방으로 연장된다. 보다 구체적으로는, 세정 브러쉬 조립체(100)의 중량이 증가하여 처짐에 따른 회전 변위가 발생되는 회전 중심(100x)의 후방까지 보조 브라켓(220)이 길게 연장된다. 이에 따라, 세정 브러쉬(110)의 중량이 증가하여 세정 브러쉬 조립체(100)의 끝단(120b)이 하방으로 처짐이 발생되는 경우에, 회전 중심(100x)의 후방까지 연장된 보조 브라켓(220)의 중량에 의하여 세정 브러쉬(110)의 회전 변위를 억제한다.

도면에 도시된 실시예에서는 지지 브라켓(210)과 보조 브라켓(220)의 조립의 편의를 위하여 별개의 부재가 서로 결합되는 구성으로 예시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 지지 브라켓(210)과 보조 브라켓(220)은 하나의 몸체로 형성될 수도 있다.

무엇보다도, 한 쌍의 보조 브라켓(220)의 외측면에는 고정 브라켓(230)의 외측 플레이트(231)이 각각 고정되고, 한 쌍의 외측 플레이트(231)의 후단부에 이음 플레이트(232)로 잇는 것으로 고정 브라켓(230)이 형성됨에 따라, 전체적인 무게 중심을 보다 후단부로 유도할 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 보조 브라켓(220)과 고정 브라켓(230)의 조립의 편의를 위하여 별개의 부재가 서로 결합되는 구성으로 예시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 보조 브라켓(220)과 고정 브라켓(230)은 하나의 몸체로 형성될 수도 있다.

특히, 상하 방향으로 이동하는 세정 브러쉬 조립체(100)는 고정 브라켓(230)이 백 지지대(300)에 형성된 가이드 레일(310)을 따라 상하 방향으로 이동하므로, 고정 브라켓(230)은 가이드 레일(310)에 간섭되어 세정 브러쉬(110)에 함유된 수분의 양이 갑자기 증가하더라도, 처짐 방향(100r1)으로의 회전 변위를 억제할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 보조 브라켓(220)의 후단부에는 상면(220S1)과 저면(220S2) 및 측면(220S3)이 접하는 수직 'ㄷ'자 형태의 구속 브라켓(240)이 고정되고, 이 구속 브라켓(240)이 고정 브라켓(230)에 고정되어 회전 변위가 구속됨에 따라, 세정 브러쉬 조립체(100)의 처짐에 따른 회전 변위(100r1)는 구속 브라켓(240)과 고정 브라켓(230)에 의하여 근본적으로 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이 때, 고정 브라켓(230)의 높이(H)은 세정 브러쉬(110)의 직경(D)에 비하여 1.5배 내지 3배의 길이로 길게 형성되어, 가이드 레일(310)에 의하여 회전 변위가 억제된 고정 브라켓(230)이 가이드 레일(310)과의 공차에 의한 회전 변위를 보다 작게 제한함으로써, 실질적으로 세정 브러쉬(110)의 젖음 상태에 무관하게 처짐에 따른 회전 변위를 0에 근접하게 유지할 수 있다.

한편, 브러쉬 세정 장치(1)는 회전하면서 기판(W)의 표면을 세정하고, 기판(W)도 기판 지지대(50)에서 자전하고 있으므로, 세정 브러쉬(110)를 밀어내는 수평 방향의 힘(도2의 F)이 작용한다. 이에 따라, 세정 브러쉬 조립체(100)는 수평 방향으로의 비틀리는 변위(200y)가 가이드 레일(310)을 중심으로 발생된다.

그리고, 수평 ㄷ자 형태의 고정 브라켓의 외측 플레이트(231)와 백 지지대(300)의 내벽 사이에 압력 센서(501, 502)가 각각 설치되어, 압력 센서(501, 502)에 작용하는 힘의 차이가 있는 경우에는 세정 브러쉬(110)의 수평 방향으로의 비틀림 변위가 발생된 것으로 제어부(600)는 인식한다. 여기서, 센서(501, 502)는 고정 브라켓(230)의 측벽(외측 플레이트, 231)의 이동 변위를 측정할 수 있는 변위 센서나 로드셀과 같은 하중 센서일 수도 있으며, 압력에 따라 전기적 신호를 발생시키는 압전 소자일 수도 있다.

이에 따라, 센서(501, 502) 중 어느 하나가 다른 하나에 비하여 보다 높은 압력값으로 측정된 경우에는, 제어부(600)는 리니어 모터 등으로 형성된 보정 수단(Mc)이 보다 높은 압력값으로 측정된 고정 브라켓(230)의 측면을 밀어주어 센서(501, 502)에서 감지되는 압력값의 편차가 0가 되도록 제어한다. 여기서, 보정 수단(Mc)은 힘을 가하여 변위를 허용할 수 있는 다양한 수단이 적용될 수 있으며, 미세한 스트로크 조절이 가능한 소형 리니어 모터가 설치될 수도 있다.

이를 통해, 상기 세정 브러쉬 조립체의 수평 방향의 비틀림 변위는 기판(W)과 세정 브러쉬(110)의 회전에도 불구하고 항상 0로 유지되어, 세정 브러쉬(110)와 기판(W)의 자세가 틀어지지 않고 항상 일정한 접촉면으로 기판(W)의 브러쉬 세정을 할 수 있게 된다.

한편, 백 지지대(300)는 고정 브라켓(230)의 외면과 마주보는 수평 'ㄷ'자형태로 형성되며, 고정 브라켓(230)과 미세한 틈새(c)를 사이에 두고 배치된다. 이에 따라, 고정 브라켓(230)이 상하 이동하는 것을 안내하는 가이드 레일(310)이 파손되더라도, 고정 브라켓(230)의 회전 변위를 억제하는 스토퍼 역할을 한다.

수평 'ㄷ'자 단면의 서로 마주보는 백 지지대(300)의 측면에는 각각 가이드 레일(30)이 상하 방향으로 연장 형성되어, 고정 브라켓(230)의 상하 이동을 안내하면서, 고정 브라켓(230)의 회전 변위를 억제한다. 이에 따라, 세정 브러쉬(110)의 젖음 상태가 변동됨에 따라 세정 브러쉬(110)가 하방으로의 처짐이 발생되면, 세정 브러쉬 조립체(100)는 고정 브라켓(230)이 상하 이동하는 가이드 레일(310)의 중심선(310x) 상에 회전 중심(100x)이 위치하게 된다.

이 때, 도4에 도시된 바와 같이 가이드 레일(310)은 백 지지대(300)의 양측면의 전방 끝단부에 설치되어, 세정 브러쉬 조립체(100)의 회전 중심(100x)을 보다 전방측에 위치시킴으로써, 회전 중심(100x)의 후방에 위치한 중량을 극대화하여 처짐량을 완화시키는 효과를 얻을 수 있다.

상기 이동 장치(400)는 회전 구동력을 발생시키는 이동 모터(401)와, 이동 모터(401)에 의하여 회전하고 외주면에 나사산이 형성된 나사봉(410)과, 나사봉(410)과 맞물리는 암나사부가 형성되어 나사봉(410)의 회전에 따라 나사봉(410)을 따라 상하 방향(400d)으로 이동하고 고정 브라켓(230)과 결합된 이동 블록(420)으로 이루어진다.

즉, 이동 장치(400)는 이동 모터(401)에 의하여 이동 블록(420)을 리드스크류의 원리로 상하 방향(400d)으로 이동시키는데, 이동 블록(420)이 백 지지대(300)에 형성된 절개부(300c)를 통해 고정 브라켓(230)이 상호 결합되므로, 고정 브라켓(230)이 가이드 레일(310)에 의하여 직진도가 확보된 상태로 안내되게 상하 이동하는 것에 의하여, 세정 브러쉬 조립체(100)를 상하 방향(100d)으로 이동시킨다. 이 때, 절개부(300c)의 끝단은 세정 브러쉬 조립체(100)의 상하 이동 변위를 제한하는 스토퍼 역할을 한다.

이에 따라, 기판(66)이 기판 지지대(50) 상에 거치되면, 이동 장치(400)는 이동 모터(401)를 정, 역방향으로 구동하는 것에 의하여, 이동 블록(420)을 상하 방향(400d)으로 이동시키는 것에 의하여, 고정 브라켓(230)을 매개로 세정 브러쉬 조립체(100)를 상하 방향으로 이동시켜, 한 쌍의 세정 브러쉬(100)에 기판(66)의 상면과 저면이 함께 브러쉬 세정될 수 있는 상태로 되게 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 브러쉬 세정 장치(1)는, 세정 브러쉬(110)의 일단과 타단을 모두 지지 브라켓(210)으로 지지하여, 세정 브러쉬(110)의 젖음 상태에 따른 처짐 변동량을 지지 브라켓(210)의 강성으로 지지하는 것에 의하여, 세정 브러쉬(110)의 젖음 상태에 따른 회전 변위의 발생을 억제할 수 있으며, 무엇보다도, 수평 'ㄷ'자형 고정 브라켓(230)이 백 지지대(300)의 양측면에 설치된 가이드 레일(310)을 따라 상하 이동하고, 가이드 레일(310)이 백 지지대(300)의 양측면에서 보다 세정 브러쉬(110)에 근접한 전방 위치에 배치됨에 따라, 세정 브러쉬 조립체의 회전 중심(100x)에 비하여 후방에 위치한 부재 중량을 극대화하여 처짐량을 완화시키는 효과를 높일 수 있고, 동시에 가이드 레일(310)과 고정 브라켓(230)의 맞물림 간섭에 의하여 처짐 변위를 억제하는 효과를 극대화할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 본 발명은, 세정 브러쉬(110)의 젖음 상태에 무관하게 세정 브러쉬(110)가 기판(66)과 접촉하는 상태를 일정하게 유지하여, 의 접촉 상태를 일정하게 유지하여 기판의 접촉 세정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 즉, 도면에 도시된 실시예에서는 웨이퍼와 같은 원형 기판을 회전 구동하면서 여러 쌍의 세정 브러쉬가 상하로 배열되어 원형 기판의 표면을 접촉 세정하는 구성을 예로 들었지만, 원형 기판이 아닌 경우에 기판을 회전시키지 않고 세정 브러쉬만 회전시키면서 접촉 세정하는 구성도 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 본 발명에 속하는 것이다.

1: 브러쉬 세정 장치 100: 세정브러쉬 조립체
110: 세정 브러쉬 120: 회전축
130: 구동 모터 200: 브라켓
210: 지지 브라켓 220: 보조 브라켓
230: 고정 브라켓 240: 구속 브라켓
300: 백 플레이트 310: 가이드 레일
400: 이동 모터 420: 이동 블록
501, 502: 센서 600: 제어부
Mc: 보정 수단

Claims

구동 모터와, 구동 모터에 의하여 회전 구동되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면을 일부 이상 덮도록 액체를 머금는 재질로 형성되어 회전하면서 기판의 표면을 접촉 세정하는 세정 브러쉬를 포함하는 세정 브러쉬 조립체와;
상기 세정 브러쉬 조립체의 일단부와 타단부를 연결하는 지지 브라켓과, 상기 지지 브라켓의 양측면에 결합되어 상기 세정 브러쉬의 연장 방향으로 연장된 한 쌍의 보조 브라켓과, 상기 한 쌍의 보조 브라켓의 외면을 잇는 후판이 구비된 고정 브라켓을 포함하는 브라켓 조립체와;
상기 고정 브라켓과 이격된 위치에 설치되고, 상기 고정 브라켓이 상하 방향으로 이동하는 안내부가 상기 후판과 상기 세정 브러쉬의 사이에 설치된 백 지지대를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 고정 브라켓은 상기 보조 브라켓의 외면과 면접촉하는 한 쌍의 외측 플레이트와, 상기 외측 플레이트를 잇는 이음 플레이트로 이루어져 'ㄷ'자 단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 2항에 있어서,
상기 안내부는 상기 한 쌍의 고정 브라켓의 외면과 접촉한 상태로 안내하는 가이드 레일인 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고정 브라켓의 높이는 상기 세정 브러쉬의 직경의 1.5배 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 2항에 있어서,
상기 백 지지대는 상기 고정 브라켓의 3면을 감싸는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 2항에 있어서,
상기 백 지지대에는 길이 방향의 홈이 형성되고 이동 모터가 고정되며, 상기 이동 모터에 의하여 상하 방향으로 이동하는 이동 블록이 마련되어, 상기 이동 블록이 상기 홈을 통해 상기 고정 브라켓과 고정되어, 상기 이동 블록의 상하 방향의 이동에 따라 상기 고정 브라켓이 상하 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 브라켓의 상면과 저면과 측면을 감싸는 'ㄷ'자 단면의 구속 브라켓을 더 포함하고, 상기 구속 브라켓은 상기 고정 브라켓에 고정되는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 브라켓과 상기 지지 브라켓은 하나의 몸체로 형성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 브러쉬 조립체의 수평 방향의 비틀림 변위를 측정하는 센서를;
더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 9항에 있어서,
상기 센서는 압력 센서, 변위 센서, 하중 센서 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 9항에 있어서,
상기 센서는 고정 브라켓의 상기 외측 플레이트의 외주면과 접촉하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
제 9항에 있어서,
상기 센서에 의하여 상기 세정 브러쉬 조립체가 수평 방향으로의 비틀림 변위가 발생되면, 상기 세정 브러쉬를 수평 방향으로 밀어주는 보정 수단에 의하여 비틀림 변위가 보상되는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.