KR102382789B1 - Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법에 관한 것이다. 구체적으로 나노버블수를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치 및 세정 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정장치는, 기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기; 상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크; 상기 나노버블수 탱크로 나노버블수를 이송하는 액체공급부; 상기 나노버블 발생기에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부; 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐; 및 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브;를 포함한다.The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method. Specifically, it relates to a substrate cleaning apparatus and cleaning method for cleaning a substrate using nano-bubble water. A substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a nanobubble generator for generating nanobubble water containing nanobubbles by using mixed water in which gas and liquid are mixed; a nano-bubble water tank in which the nano-bubble water is supported; a liquid supply unit for transferring the nano-bubble water to the nano-bubble water tank; a gas supply unit for supplying gas so that the nano-bubble generator can generate nano-bubble water; a nano-bubble water supply nozzle for spraying the nano-bubble water in the nano-bubble water tank to the outside; and a nano-bubble water supply valve for controlling the supply of nano-bubble water sprayed through the nano-bubble water supply nozzle.

Description

기판 세정 장치 및 기판 세정 방법{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND SUBSTRATE CLEANING METHOD}Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method

본 발명은 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법에 관한 것이다. 구체적으로 나노버블수를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치 및 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method. Specifically, it relates to a substrate cleaning apparatus and cleaning method for cleaning a substrate using nano-bubble water.

반도체 및 디스플레이는 기판(substrate) 상에 다수의 박막을 증착, 식각, 연마하여 다양한 회로 패턴을 생성함으로써 제조된다. 각 공정 단계에서 다양한 이물질이 발생하기 때문에 이러한 이물질을 제거하는 세정 공정은 점차 중요해지고 있다. Semiconductors and displays are manufactured by depositing, etching, and polishing a number of thin films on a substrate to create various circuit patterns. Since various foreign substances are generated in each process step, the cleaning process to remove these foreign substances is becoming increasingly important.

반도체 및 디스플레이 제조 공정에 적용되는 세정 공정은, 세정액을 이용하여 기판의 표면을 세정하는 습식 세정과, 레이저 등의 광원을 이용하는 건식 세정으로 나뉠 수 있다. 습식 세정의 경우, 제거하려는 이물질의 종류 및 전기화학적 특성, 기판 상에 증착되어 있는 박막의 종류 및 전기화학적 특성을 고려하여 다양한 세정액 중에서 적당한 세정액을 선별하여 수행될 수 있다. A cleaning process applied to a semiconductor and display manufacturing process can be divided into wet cleaning in which the surface of the substrate is cleaned using a cleaning solution and dry cleaning using a light source such as a laser. In the case of wet cleaning, an appropriate cleaning solution may be selected from among various cleaning solutions in consideration of the type and electrochemical characteristics of the foreign material to be removed, the type of thin film deposited on the substrate, and the electrochemical characteristics.

최근에는 기판 상에 형성되는 회로 패턴이 미세화되고, 공정이 복잡해짐에 따라 보다 작은 이물질의 제거가 필요하고, 미세한 회로 패턴이 손상되지 않도록 하는 기술이 요구되고 있다.In recent years, as circuit patterns formed on a substrate are miniaturized and processes become more complicated, it is necessary to remove smaller foreign substances, and a technique for preventing the fine circuit patterns from being damaged is required.

한편, 나노 버블(nano bobble)을 생성하는 장치로는, 산기관을 이용한 송기법, 다공질체와 주파수를 이용하는 방법, 초음파를 이용하는 방법, 진동교반법, 가압감압법 및 화학적 살포법 등이 제안되어 왔으나, 전술한 방법 중 초음파를 이용한 미세기포 생성방법을 제외하면 버블의 나노(nano)화가 어렵고, 버블의 크기(직경)가 불균일하기 때문에 안정성을 결여하게 되는 문제점이 있는 것으로 알려지고 있으며, 초음파를 이용하는 방법은 초음파발생장치를 구비해야하는 등의 단점이 있다. 따라서 수중 용존산소를 극대화하기 위해 수중 버블을 가능하면 균일하고 안정성을 가지게 하면서도 그 크기를 나노화하기 위하여 다양한 방법들이 개발되고 연구되어 왔다.On the other hand, as a device for generating nano-bubbles, a gas sending method using a diffuser, a method using a porous body and frequency, a method using ultrasonic waves, a vibration stirring method, a pressure reduction method, and a chemical spraying method have been proposed. However, it is known that, with the exception of the method for generating microbubbles using ultrasound among the above methods, it is known that there are problems in that it is difficult to make the bubbles nano, and the size (diameter) of the bubbles is non-uniform, which results in a lack of stability. The method using the method has disadvantages such as having to provide an ultrasonic generator. Therefore, in order to maximize the dissolved oxygen in the water, various methods have been developed and studied to make the underwater bubble as uniform and stable as possible and to nanosize the size.

한국특허등록공보 제10-2065957호Korean Patent Registration No. 10-2065957

본 발명은 효과적으로 기판 세정을 수행함으로써 최종 제품의 수율을 향상할 수 있는 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법을 제공함을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method capable of improving the yield of a final product by effectively cleaning the substrate.

또한, 종래의 세정 공정을 대체함으로써 제조 비용 및 제조 시간을 개선할 수 있다. In addition, it is possible to improve the manufacturing cost and manufacturing time by replacing the conventional cleaning process.

본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정장치는, 기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기; 상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크; 상기 나노버블수 탱크로 나노버블수를 이송하는 액체공급부; 상기 나노버블 발생기에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부; 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐; 및 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브;를 포함한다.A substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a nanobubble generator for generating nanobubble water containing nanobubbles by using mixed water in which gas and liquid are mixed; a nano-bubble water tank in which the nano-bubble water is supported; a liquid supply unit for transferring the nano-bubble water to the nano-bubble water tank; a gas supply unit for supplying gas so that the nano-bubble generator can generate nano-bubble water; a nano-bubble water supply nozzle for spraying the nano-bubble water in the nano-bubble water tank to the outside; and a nano-bubble water supply valve for controlling the supply of nano-bubble water sprayed through the nano-bubble water supply nozzle.

본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정방법은, 기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기, 상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크, 상기 나노버블수 탱크로 나노버블수를 이송하는 액체공급부, 상기 나노버블 발생기에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부, 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐, 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브 및 상기 액체공급부의 작동 및 나노버블수 공급밸브의 작동을 제어하는 제어부, 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 제공되는 나노버블수를 이용하여 기판을 세정하는 공간을 제공하는 세정 챔버, 상기 세정 챔버 내부로 세정액을 분사하는 세정수 공급노즐, 및 상기 세정수 공급노즐을 통해 분사되는 세정액의 공급을 제어하는 세정수 공급밸브,를 포함하는 기판세정장치를 이용하여 수행하는 기판 세정 방법이다. 상기 제어부가 상기 나노버블수 공급밸브에 온(on) 명령을 송신하여 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 나노버블수를 상기 세정챔버 내부로 공급하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 액체공급부를 제어하여 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수의 상태를 제어하는 단계;를 포함한다. A substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention includes a nano-bubble generator for generating nano-bubble water containing nano-bubbles using mixed water in which gas and liquid are mixed, a nano-bubble water tank in which the nano-bubble water is supported, and the nano A liquid supply unit that transports nano-bubble water to the bubble water tank, a gas supply unit that supplies gas to generate nano-bubble water in the nano-bubble generator, and nano-bubble water that sprays the nano-bubble water in the nano bubble water tank to the outside. A supply nozzle, a nano-bubble water supply valve for controlling the supply of nano-bubble water sprayed through the nano-bubble water supply nozzle, and a control unit for controlling the operation of the liquid supply unit and the operation of the nano-bubble water supply valve, the nano-bubble water supply A cleaning chamber providing a space for cleaning a substrate using nano-bubble water provided through a nozzle, a cleaning water supply nozzle that sprays a cleaning liquid into the cleaning chamber, and a cleaning liquid sprayed through the cleaning water supply nozzle It is a substrate cleaning method performed using a substrate cleaning apparatus including a cleaning water supply valve to control. supplying, by the controller, an on command to the nano-bubble water supply valve to supply nano-bubble water into the cleaning chamber through the nano-bubble water supply nozzle; and controlling, by the control unit, the state of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank by controlling the liquid supply unit.

본 발명의 실시 예를 따르는 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법은, 효과적으로 기판 세정을 수행함으로써 최종 제품의 수율을 향상할 수 있다. A substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention may improve the yield of a final product by effectively cleaning the substrate.

또한, 종래의 세정 공정을 대체함으로써 제조 비용 및 제조 시간을 개선할 수 있다. In addition, it is possible to improve the manufacturing cost and manufacturing time by replacing the conventional cleaning process.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정장치를 도시한 것이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 기판세정장치를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6은 나노버블 발생기를 도시한 것이다. 1 shows a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 show a substrate cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 and 6 show a nanobubble generator.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. In addition, "including" a certain element throughout the specification means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

기판세정장치Substrate cleaning device

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정장치(100)를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정장치(100)는, 기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기(110); 상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크(140); 상기 나노버블수 탱크(140)로 나노버블수를 이송하는 액체공급부(120); 상기 나노버블 발생기(110)에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부(130); 상기 나노버블수 탱크(140) 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐(160); 및 상기 나노버블수 공급노즐(160)을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브(150);를 포함한다.1 illustrates a substrate cleaning apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the substrate cleaning apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a nano-bubble generator 110 for generating nano-bubble water containing nano-bubbles by using mixed water in which a gas and a liquid are mixed; a nano-bubble water tank 140 in which the nano-bubble water is supported; a liquid supply unit 120 for transferring the nano-bubble water to the nano-bubble water tank 140; a gas supply unit 130 for supplying a gas so that the nano-bubble generator 110 can generate nano-bubble water; a nano-bubble water supply nozzle 160 for spraying the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140 to the outside; and a nano-bubble water supply valve 150 for controlling the supply of nano-bubble water sprayed through the nano-bubble water supply nozzle 160.

본 기판세정장치(100)는 반도체, 디스플레이, 태양전지 등 증착, 식각 및 연마 공정을 수행하여 기판(40) 상에 회로 패턴을 형성함으로써 제조되는 다양한 제품의 제조 분야에 적용될 수 있다. 세정의 대상이 되는 기판(40)은 실리콘 기판(40), 유리 기판(40), 유기물 기판(40) 등 다양한 것일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. The substrate cleaning apparatus 100 may be applied to the manufacturing field of various products manufactured by forming circuit patterns on the substrate 40 by performing deposition, etching, and polishing processes such as semiconductors, displays, and solar cells. The substrate 40 to be cleaned may be various, such as a silicon substrate 40 , a glass substrate 40 , and an organic substrate 40 , and is not particularly limited.

나노버블이란 나노 크기의 기포를 의미한다. 나노 크기란 기포의 지름이 수 내지 수백 nm인 것을 의미한다. 나노버블수는 액체 내부에 기체가 지름이 수 내지 수백 nm인 기초로 존재하고 있는 것을 의미한다. Nanobubbles mean nano-sized bubbles. Nano size means that the diameter of the bubble is several to several hundred nm. Nanobubble water means that the gas exists in the liquid with a diameter of several to several hundred nm on a basis.

나노버블 발생기(110)는 배관을 통해 흐르는 액체 내부에 기체가 나노 크기의 기포로 존재하도록 하는 기능을 수행한다. 상기 나노버블 발생기(110)는 일단 및 타단이 배관에 연결되어 배치되고, 상기 배관을 통해 흐르는 액체에 기체를 나노 크기의 기포 형태로 주입하거나, 상기 액체 내에 존재하는 기체를 나노 크기의 기포로 존재하도록 할 수 있다. The nano-bubble generator 110 performs a function of allowing the gas to exist as nano-sized bubbles in the liquid flowing through the pipe. The nanobubble generator 110 is disposed with one end and the other end connected to a pipe, and a gas is injected into the liquid flowing through the pipe in the form of nano-sized bubbles, or the gas present in the liquid is present as nano-sized bubbles. can make it

도 5 및 도 6은 나노버블 발생기(110)를 도시한 것이다. 도 5는 나노버블 발생기(110)를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 AA' 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 나노버블 발생기(110)는 나노 크기의 기포를 생성하는 발생부(112)를 포함하고, 상기 발생부(112)는 액체에 혼합된 기체가 그 사이를 통과하면서 분해되어 나노 크기의 기포가 생성되도록 하는 복수의 입자(114)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 입자 사이에 형성된 공극은 유체 및 기체가 통과하는 통로가 되며, 유체의 흐름에 따라 입자 사이에 진동이 발생하여 유체에 혼합된 기체가 수축 및 팽창을 규칙적으로 반복함으로써 나노 크기의 버블이 되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.5 and 6 show the nanobubble generator 110 . 5 shows the nanobubble generator 110, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA' of FIG. 2 and 3 , the nanobubble generator 110 includes a generator 112 that generates nano-sized bubbles, and the generator 112 allows a gas mixed with a liquid to pass therebetween. It may include a plurality of particles 114 that are decomposed while generating nano-sized bubbles. Gap formed between the plurality of particles becomes a passage through which fluid and gas pass, and as the fluid flows, vibrations occur between the particles, and the gas mixed in the fluid repeats contraction and expansion regularly to form nano-sized bubbles. function can be performed.

상기 발생부(112)는 상부에 액체가 유입되는 공급구(111)를 포함하고, 하부에 나노 버블을 포함하는 액체가 배출되는 배출구(113)를 포함할 수 있고, 상기 공급구(111) 및 배출구(113) 사이에 복수의 입자(114)를 담지하는 공간을 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 입자(114)가 공급구(111) 및 배출구(113)로 이동하는 것을 방지하기 위해, 상기 복수의 입자(114)를 담지하는 공간과 공급구(111) 사이 및 복수의 입자(114)를 담지하는 공간과 배출구(113) 사이에 스크린 부재(115a, 115b)를 더 포함할 수 있다. The generator 112 may include a supply port 111 through which a liquid is introduced at an upper portion, and an outlet 113 through which a liquid containing nanobubbles is discharged at a lower portion, the supply port 111 and It may include a space for supporting the plurality of particles 114 between the outlet 113 . In addition, in order to prevent the plurality of particles 114 from moving to the supply port 111 and the exhaust port 113 , between the space and the supply port 111 supporting the plurality of particles 114 and the plurality of particles Screen members (115a, 115b) may be further included between the space supporting the 114 and the outlet 113 .

상기 스크린 부재(115a, 115b)는 입자(114)가 유실되는 것을 방지하고, 입자(114)가 안정적으로 배치될 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 스크린 부재(115a, 115b)는 이물질이 유입되거나 배출되는 것을 차단하는 필터링 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 스크린 부재(115a, 115b)는 미세한 기공을 포함하고 있음으로써 복수의 입자(114)에 의해 생성된 나노 버블의 크기를 보다 작게 형성하도록 하거나, 일정 크기 이상의 버블이 배출되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 스크린 부재(115a, 115b)는 탄성을 가질 수 있으며, 복수의 입자(114)를 상부 및 하부 중 적어도 한 쪽에서 압박할 수 있다. 이를 통해 입자(114)를 보다 안정적으로 배치되도록 할 수 있기 때문에 앞서 설명한 기능을 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 상기 스크린 부재(115a, 115b)는 스펀지, 부직포, 섬유, 글라스 울, 세라믹 필터, 금속필터 등 일 수 있다. 상기 스크린 부재(115a, 115b)는 공급구(111) 및 배출구(113) 중 어느 한 쪽에만 배치될 수 있으며, 필요에 따라 복수의 입자(114)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 상기 스크린 부재(115a, 115b)의 배치 위치, 두께 및 개수는 특별히 제한되지 않는다.The screen members 115a and 115b may function to prevent the particles 114 from being lost and to allow the particles 114 to be stably disposed. Also, the screen members 115a and 115b may perform a filtering function to block foreign substances from being introduced or discharged. In addition, the screen members 115a and 115b include fine pores, so that the nanobubbles generated by the plurality of particles 114 are made smaller in size, or a function of preventing bubbles larger than a certain size from being discharged. can be performed. The screen members 115a and 115b may have elasticity, and may press the plurality of particles 114 from at least one of the upper and lower sides. Through this, since the particles 114 can be more stably arranged, the functions described above can be performed more efficiently. The screen members 115a and 115b may be sponges, nonwoven fabrics, fibers, glass wool, ceramic filters, metal filters, or the like. The screen members 115a and 115b may be disposed only at either one of the supply port 111 and the discharge port 113 , and may be disposed in a form surrounding the plurality of particles 114 as necessary. The arrangement position, thickness, and number of the screen members 115a and 115b are not particularly limited.

상기 입자(114)의 평균 입경은 0.1 내지 3.0 mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 mm, 더 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm 일 수 있다. 상기 입자(114)의 평균 크기가 0.1 mm 미만인 경우에는 액체가 입자(114) 사이를 통과하는데 높은 부하가 발생하여 유속이 현저하게 감소할 수 있다. 또한, 입자(114)의 평균 크기가 1.5 mm를 초과하는 경우에는 입자(114) 사이의 공간이 비대하기 때문에 형성되는 버블의 크기(입경)가 너무 커져서 나노버블에 의한 세정력이 감소하게 된다. 상기 입자(114)의 크기를 0.8 mm 이하로 하는 경우, 형성되는 나노 버블의 95% 이상이 크기(입경)가 500 nm 이하로 유지되고 평균 크기(입경)가 200 nm 이하가 되어 보다 안정적으로 나노 버블을 형성할 수 있을 뿐 아니라, 세정 효율을 높일 수 있다. The average particle diameter of the particles 114 may be 0.1 to 3.0 mm, preferably 0.1 to 1.5 mm, more preferably 0.1 to 1.0 mm. When the average size of the particles 114 is less than 0.1 mm, a high load is generated for the liquid to pass between the particles 114, so that the flow rate can be significantly reduced. In addition, when the average size of the particles 114 exceeds 1.5 mm, the size (particle diameter) of the formed bubbles becomes too large because the space between the particles 114 is enlarged, so that the cleaning power by the nano-bubbles is reduced. When the size of the particles 114 is 0.8 mm or less, 95% or more of the nanobubbles formed have a size (particle diameter) of 500 nm or less, and an average size (particle diameter) of 200 nm or less, resulting in a more stable nano-bubble. It is possible to form bubbles as well as to increase cleaning efficiency.

상기 입자(114)는 그 형상이 특별히 제한되지 않지만, 입자(114)의 파손을 방지하고 입자(114) 사이의 간격을 일정하게 제어하기 위해 구형 또는 타원형의 비드(bead) 형상일 수 있다. 상기 입자(114)의 재질은 특별히 제한되지 않지만 다양한 액체에 대하여 내화학성을 갖고 충돌에 대한 내구성을 갖는 재질일 수 있다. 일 예로, 상기 입자(114)의 재질은 세라믹, 금속 등의 무기 재료 및 PET, PS, PP, HDPE, LDPE, PVP 등의 유기 재료일 수 있다. The shape of the particles 114 is not particularly limited, but may be a spherical or elliptical bead shape in order to prevent breakage of the particles 114 and uniformly control the spacing between the particles 114 . The material of the particles 114 is not particularly limited, but may be a material having chemical resistance to various liquids and durability against collision. For example, the material of the particles 114 may be an inorganic material such as ceramic or metal and an organic material such as PET, PS, PP, HDPE, LDPE, or PVP.

나노버블수 탱크(140)는 나노버블 발생기(110)에서 생성된 나노버블수를 보관하는 용기이다. 본 기판세정장치(100)에서 기판(40)을 세정하기 위해서는 많은 량의 나노버블수를 필요로 할 수 있고, 복수의 챔버에 나노버블수가 공급될 수 있다. 또한, 나노버블수의 상태(기포 크기, 농도 등)를 일정하게 유지할 필요가 있다. 이를 위해 나노버블수 탱크(140)에 나노버블수를 미리 보관하여 일정한 상태의 나노버블수를 안정적으로 제공할 수 있다. 상기 나노버블수 탱크(140)는 반응성이 낮은 고분자 또는 세라믹 재료로 이루어질 수 있으며, 액체가 탈이온수(DIW)인 경우에는 스테인레스 스틸 등의 금속 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 나노버블수 탱크(140)에 액체탱크(30)를 연결하여 나노버블수의 양을 일정하게 유지할 수 있다.The nano-bubble water tank 140 is a container for storing the nano-bubble water generated by the nano-bubble generator 110 . In order to clean the substrate 40 in the present substrate cleaning apparatus 100, a large amount of nano-bubble water may be required, and nano-bubble water may be supplied to a plurality of chambers. In addition, it is necessary to keep the state (bubble size, concentration, etc.) of the nanobubble water constant. To this end, nano-bubble water can be stored in advance in the nano-bubble water tank 140 to stably provide nano-bubble water in a constant state. The nano-bubble water tank 140 may be made of a polymer or ceramic material having low reactivity, and when the liquid is deionized water (DIW), it may be made of a metal material such as stainless steel. In addition, by connecting the liquid tank 30 to the nano-bubble water tank 140, it is possible to maintain a constant amount of nano-bubble water.

액체공급부(120)는 액체가 순환하여 나노버블 발생기(110)를 거쳐 나노버블수 탱크(140)로 이동할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 상기 액체공급부(120)는 나노버블 발생기(110) 및 나노버블수 탱크(140) 사이에 배치될 수 있으며, 각각의 구성과 배관을 통해 연결될 수 있다. 상기 액체공급부(120)는 액체의 유량, 유속 및 유압 등을 제어할 수 있다. 상기 액체공급부(120)는 액체를 이송하는 데 사용하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 액체공급부(120)는 왕복펌프, 로터리(회전)펌프, 원심펌프, 축류펌프 및 마찰펌프 중 어느 하나를 포함하여 액체를 이송할 수 있다. 상기 액체공급부(120)는 액체의 이송을 제어하기 위한 밸브 및 액체의 이송량을 측정하는 유량 측정기를 더 포함할 수 있다. 상기 액체공급부(120)에 의해 공급되는 액체는 특별히 제한되지 않는다. 일 예로, 탈이온수 또는 다양한 세정액일 수 있다. The liquid supply unit 120 performs a function of allowing the liquid to circulate and move to the nano-bubble water tank 140 through the nano-bubble generator 110 . The liquid supply unit 120 may be disposed between the nano-bubble generator 110 and the nano-bubble water tank 140, and may be connected to each component through a pipe. The liquid supply unit 120 may control the flow rate, flow rate, and hydraulic pressure of the liquid. The liquid supply unit 120 is not particularly limited as long as it is used to transport liquid. The liquid supply unit 120 may transport a liquid including any one of a reciprocating pump, a rotary (rotary) pump, a centrifugal pump, an axial pump, and a friction pump. The liquid supply unit 120 may further include a valve for controlling the transfer of the liquid and a flow meter for measuring the transfer amount of the liquid. The liquid supplied by the liquid supply unit 120 is not particularly limited. For example, it may be deionized water or various cleaning solutions.

기체공급부(130)는 상기 나노버블 발생기(110)에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급한다. 상기 기체공급부(130)는 일단이 기체탱크(20)에 연결되고 타단은 나노버블 발생기(110)에 연결될 수 있다(도 1 참조). 또는 상기 기체공급부(130)의 타단은 상기 나노버블 발생기(110) 및 나노버블수 탱크(140)를 연결하는 배관에 연결될 수 있다(미도시). 이 경우, 상기 기체공급부(130)와 배관을 연결하는 니플부재 등이 더 포함될 수 있다. 상기 기체공급부(130)는 기체를 공급하는 기능을 수행하는 것이면 제한되지 않는다. 일 예로, 상기 기체공급부(130)는 컴프레셔일 수 있다. 상기 기체탱크(20)에 담지된 기체는 특별히 제한되지 않으며, 공기, 산소, 수소, 이산화탄소, 질소 등일 수 있다. 또한, 상기 기체공급부(130) 및 기체탱크(20) 사이에 오존발생기를 배치하여 오존은 공급할 수 있으며, 기체혼합기(믹서)를 배치하여 혼합 기체를 공급할 수 있다. The gas supply unit 130 supplies gas so that the nano-bubble generator 110 can generate nano-bubble water. The gas supply unit 130 may have one end connected to the gas tank 20 and the other end connected to the nanobubble generator 110 (see FIG. 1 ). Alternatively, the other end of the gas supply unit 130 may be connected to a pipe connecting the nano-bubble generator 110 and the nano-bubble water tank 140 (not shown). In this case, a nipple member connecting the gas supply unit 130 and the pipe may be further included. The gas supply unit 130 is not limited as long as it performs a function of supplying gas. For example, the gas supply unit 130 may be a compressor. The gas supported in the gas tank 20 is not particularly limited, and may be air, oxygen, hydrogen, carbon dioxide, nitrogen, or the like. In addition, an ozone generator may be disposed between the gas supply unit 130 and the gas tank 20 to supply ozone, and a gas mixer (mixer) may be disposed to supply mixed gas.

나노버블수 공급노즐(160)은 반도체 또는 디스플레이용 세정 장치에서 일반적으로 사용하는 것일 수 있다 상기 나노버블수 공급노즐(160)의 형태, 재질 및 개수는 세정 공정 조건에 따라 다양하게 선택될 수 있다. The nano-bubble water supply nozzle 160 may be one generally used in a cleaning apparatus for a semiconductor or display. The shape, material, and number of the nano-bubble water supply nozzle 160 may be variously selected according to cleaning process conditions. .

나노버블수 공급밸브(150)는 상기 나노버블수 공급노즐(160) 및 나노버블수 탱크(140)를 연결하는 배관에 배치될 수 있고, 이를 통해 나노버블수 공급노즐(160)로 공급되는 나노버블수를 차단하거나 이송할 수 있다. 상기 나노버블수 공급밸브(150)는 일반적으로 사용하는 유체용 밸브일 수 있고, 전기적으로 제어가 가능한 것일 수 있다. The nano-bubble water supply valve 150 may be disposed in a pipe connecting the nano-bubble water supply nozzle 160 and the nano-bubble water tank 140, through which the nano-bubble water supply nozzle 160 is supplied to the nano-bubble water supply nozzle 160. The bubble water can be blocked or transferred. The nano-bubble water supply valve 150 may be a valve for a generally used fluid, and may be electrically controllable.

도 1을 참조하면, 액체공급부(120)에서 액체를 이송함에 따라, 나노버블수는 나노버블수 탱크(140), 나노버블 발생기(110) 및 액체공급부(120)를 순환할 수 있다. 각 구성은 배관으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 1 , as the liquid is transferred from the liquid supply unit 120 , the nano-bubble water may circulate through the nano-bubble water tank 140 , the nano-bubble generator 110 , and the liquid supply unit 120 . Each component may be connected by piping.

본 발명의 실시 예를 따르는 기판(40) 세정 장치는 상기 나노버블수 탱크(140) 내의 나노버블수의 나노버블 입도 및 농도 중 적어도 하나를 측정하는 나노버블수 측정부(171)를 포함할 수 있다. 상기 나노버블수 측정부(171)는 나노버블수 탱크(140)의 일면에 배치되거나 내부에 배치될 수 있다. 상기 나노버블수 측정부(171)는 나노버블수에 UV, IR, 가시광선, 레이저, 초음파 등을 조사함으로써 나노버블수에 포함된 나노버블의 입도, 농도 등의 정보를 습득할 수 있다. 상기 나노버블수 측정부(171)는 다양한 통신을 통해 제어부(180) 등으로 나노버블수 측정 정보를 외부로 송신할 수 있다. The substrate 40 cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention may include a nano-bubble number measuring unit 171 that measures at least one of the nano-bubble particle size and concentration of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140 . there is. The nano-bubble water measuring unit 171 may be disposed on one surface of the nano-bubble water tank 140 or disposed therein. The nanobubble number measuring unit 171 can acquire information such as the particle size and concentration of the nanobubbles included in the nanobubble water by irradiating UV, IR, visible light, laser, ultrasound, etc. to the nanobubble water. The nano-bubble number measurement unit 171 may transmit the nano-bubble number measurement information to the controller 180 or the like through various communications.

본 발명의 실시 예를 따르는 기판(40) 세정 장치는 상기 액체공급부(120)에 의해 배관내부를 흐르는 액체의 유속, 유량 및 유압 중 적어도 어느 하나를 측정하는 유체측정부(172)를 포함할 수 있다. 상기 유체측정부(172)는 일반적으로 유체를 측정하는 유량계 등일 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. The substrate 40 cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention may include a fluid measuring unit 172 for measuring at least one of a flow rate, a flow rate, and a hydraulic pressure of a liquid flowing in a pipe by the liquid supply unit 120 . there is. The fluid measuring unit 172 may be a flow meter that generally measures a fluid, and is not particularly limited.

도 2 내지 4는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 기판세정장치(100)를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 기판(40) 세정 장치는 액체공급부(120) 또는 나노버블수 공급밸브(150)를 제어하는 제어부(180)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(180)는 액체공급부(120) 또는 나노버블수 공급밸브(150)를 제어하는 명령을 송신하고, 다른 기기로부터 정보를 수신하는 기능을 수행할 수 있으며, 외부로부터 사용자의 명령이나 정보를 수신할 수 있고, 다양한 정보를 저장하거나 연산하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제어부(180)는 마이크로프로세서, 메모리반도체칩, 통신유닛 등을 포함하는 산업용 컴퓨터, 노트북, 태블릿 등의 전자기기일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(180)는 제어 대상을 제어하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제어부(180)는 필요에 따라 하나의 프로세서를 포함할 수도 있고, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 또한, 복수의 프로세서가 하나의 칩 상에 집적될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.2 to 4 show a substrate cleaning apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , an apparatus for cleaning a substrate 40 according to an embodiment of the present invention may include a control unit 180 for controlling a liquid supply unit 120 or a nano-bubble water supply valve 150 . The control unit 180 may transmit a command to control the liquid supply unit 120 or the nano-bubble water supply valve 150, and may perform a function of receiving information from other devices, and may receive a user's command or information from the outside. It can receive and perform functions of storing or calculating various information. The controller 180 may be an electronic device such as an industrial computer including a microprocessor, a memory semiconductor chip, and a communication unit, a notebook computer, and a tablet. More specifically, the controller 180 may include a memory in which a program for controlling a control target is stored and a processor executing the stored program. The controller 180 may include one processor or a plurality of processors as necessary. In addition, a plurality of processors may be integrated on one chip or may be physically separated.

상기 제어부(180)는 상기 나노버블수 측정부(171)에서 수신한 데이터를 기초로 상기 액체공급부(120)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부(180)는 상기 나노버블수 탱크(140) 내의 나노버블수를 순환하도록 액체공급부(120)를 작동시켜 나노버블수가 나노버블 발생기(110)를 통과하여 나노버블의 크기 및 농도를 기준에 부합하도록 발생시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(180)는 상기 유체측정부(172)에서 측정한 배관내부를 흐르는 액체의 유속, 유량 및 유압 중 적어도 어느 하나의 데이터를 수신 받아, 이를 기초로 액체공급부(120)의 작동을 제어할 수 있다. 나노버블 발생기(110)에 의해 생성되는 나노버블의 입도 및 농도는 유속, 유량 및 유압에 의해 달라질 수 있으므로 상기 제어부(180)가 액체공급부(120)를 제어함에 의해 나노버블수의 상태가 변경될 수 있다. The control unit 180 may control the operation of the liquid supply unit 120 based on the data received from the nanobubble number measurement unit 171 . The control unit 180 operates the liquid supply unit 120 to circulate the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140 so that the nano-bubble water passes through the nano-bubble generator 110 and the size and concentration of the nano-bubbles are based on the standard. can be generated to match. More specifically, the control unit 180 receives the data of at least any one of the flow rate, flow rate, and hydraulic pressure of the liquid flowing inside the pipe measured by the fluid measuring unit 172, and based on this, operation can be controlled. Since the particle size and concentration of the nanobubbles generated by the nanobubble generator 110 may vary depending on the flow rate, flow rate and hydraulic pressure, the state of the nanobubble water may be changed by the control unit 180 controlling the liquid supply unit 120 . can

상기 제어부(180)는 나노버블수 탱크(140) 내부의 나노버블수의 상태가 기설정된 조건에 부합하지 않는 경우에는 나노버블수 공급밸브(150)를 오프(off)하여 나노버블수의 공급을 중단할 수 있다. 상기 제어부(180)가 액체공급부(120)를 제어하여 나노버블수 탱크(140) 내부의 나노버블수의 상태를 기설정된 조건 범위에 부합하도록 변경한 후에, 상기 나노버블수 공급밸프를 온(on)하여 나노버블수를 공급하도록 할 수 있다. The control unit 180 turns off the nano-bubble water supply valve 150 when the state of the nano-bubble water inside the nano-bubble water tank 140 does not meet the preset condition to supply the nano-bubble water. can be stopped After the control unit 180 controls the liquid supply unit 120 to change the state of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140 to meet a preset condition range, the nano-bubble water supply valve is turned on. ) to supply nano-bubble water.

상기 나노버블수의 기설정된 조건은 나노버블의 평균 입도의 경우 100 내지 200 nm, 나노버블의 농도의 경우 1 내지 10억개/ml일 수 있다. 상기 범위의 나노버블수를 공급하는 경우 세정 효과가 우수하다. The predetermined condition of the number of nanobubbles may be 100 to 200 nm in the case of the average particle size of the nanobubbles, and 1 to 1 billion pieces/ml in the case of the concentration of nanobubbles. When nano-bubble water in the above range is supplied, the cleaning effect is excellent.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 기판세정장치(100)를 도시한 것이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 기판세정장치(100)는 상기 나노버블수 공급노즐(160)을 통해 제공되는 나노버블수를 이용하여 기판(40)을 세정하는 공간을 제공하는 세정챔버(191), 상기 세정챔버(191) 내부로 세정액을 분사하는 세정수 공급노즐(192), 및 상기 세정수 공급노즐(192)을 통해 분사되는 세정액의 공급을 제어하는 세정수 공급밸브(193),를 더 포함할 수 있다. 3 and 4 show a substrate cleaning apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. 3 and 4 , the substrate cleaning apparatus 100 according to another embodiment of the present invention cleans the substrate 40 using the nano-bubble water provided through the nano-bubble water supply nozzle 160 . A cleaning chamber 191 for providing a space, a cleaning water supply nozzle 192 for spraying a cleaning liquid into the cleaning chamber 191, and a cleaning for controlling supply of a cleaning liquid sprayed through the cleaning water supply nozzle 192 The water supply valve 193, may further include.

세정챔버(191)는 내부에 기판(40)이 배치되는 스테이지 또는 기판(40)을 잡는 핑거(finger), 기판(40)을 이송하는 롤러 또는 컨베이어 밸트 등의 구성을 포함할 수 있다. 또한, 상기 세정챔버(191)는 세정 공간을 외부로부터 차단하기 위해 외벽 및 뚜껑을 포함할 수 있다. The cleaning chamber 191 may include a stage in which the substrate 40 is disposed or a finger holding the substrate 40 , a roller or a conveyor belt transporting the substrate 40 . In addition, the cleaning chamber 191 may include an outer wall and a lid to block the cleaning space from the outside.

세정수 공급노즐(192)은 탈이온수나 그 밖의 다양한 세정수를 공급하는 기능을 수행할 수 있으며, 필요에 따라 다양한 형태 및 개수일 수 있다. 상기 세정수는 HF 용액, 과산화수소 용액 등일 수 있다. The washing water supply nozzle 192 may perform a function of supplying deionized water or other various washing water, and may have various shapes and numbers as needed. The washing water may be an HF solution, a hydrogen peroxide solution, or the like.

세정수 공급밸브(193)는 세정수 공급노즐(192) 및 세정수 탱크(30)를 연결하는 밸브에 배치될 수 있다. 이를 통해 세정수 공급노즐(192)로 공급되는 세정수를 차단하거나 이송할 수 있다. 상기 세정수 공급밸브(193)는 일반적으로 사용하는 유체용 밸브일 수 있고, 전기적으로 제어가 가능한 것일 수 있다.The washing water supply valve 193 may be disposed on a valve connecting the washing water supply nozzle 192 and the washing water tank 30 . Through this, the washing water supplied to the washing water supply nozzle 192 can be blocked or transferred. The washing water supply valve 193 may be a generally used fluid valve, and may be electrically controllable.

도 4를 참조하면, 기판세정장치(100)는 제어부(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(180)는 유체공급부, 나노버블수 공급밸브(150) 및 세정수 공급밸브(193)와 연결되어 각 구성의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 나노버블수 측정부(171) 및 유체측정부(172)로부터 각각의 데이터를 수신할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the substrate cleaning apparatus 100 may further include a controller 180 . The control unit 180 is connected to the fluid supply unit, the nano-bubble water supply valve 150 and the washing water supply valve 193 to control the operation of each component. In addition, each data may be received from the nanobubble number measurement unit 171 and the fluid measurement unit 172 .

기판세정방법Substrate cleaning method

본 발명의 실시 예를 따르는 기판세정방법은, 기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기(110), 상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크(140), 상기 나노버블수 탱크(140)로 나노버블수를 이송하는 액체공급부(120), 상기 나노버블 발생기(110)에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부(130), 상기 나노버블수 탱크(140) 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐(160), 상기 나노버블수 공급노즐(160)을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브(150) 및 상기 액체공급부(120)의 작동 및 나노버블수 공급밸브(150)의 작동을 제어하는 제어부(180), 상기 나노버블수 공급노즐(160)을 통해 제공되는 나노버블수를 이용하여 기판(40)을 세정하는 공간을 제공하는 세정챔버(191), 상기 세정챔버(191) 내부로 세정액을 분사하는 세정수 공급노즐(192), 및 상기 세정수 공급노즐(192)을 통해 분사되는 세정액의 공급을 제어하는 세정수 공급밸브(193),를 포함하는 기판세정장치(100)를 이용하여 수행하는 기판 세정 방법이다. 상기 제어부(180)가 상기 나노버블수 공급밸브(150)에 온(on) 명령을 송신하여 상기 나노버블수 공급노즐(160)을 통해 나노버블수를 상기 세정챔버(191) 내부로 공급하는 단계; 및 상기 제어부(180)가 상기 액체공급부(120)를 제어하여 상기 나노버블수 탱크(140) 내의 나노버블수의 상태를 제어하는 단계;를 포함한다. A substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention includes a nanobubble generator 110 for generating nanobubble water containing nanobubbles by using mixed water in which gas and liquid are mixed, and a nanobubble water tank in which the nanobubble water is supported. (140), a liquid supply unit 120 for transferring nano-bubble water to the nano-bubble water tank 140, and a gas supply unit 130 for supplying a gas so that the nano-bubble water can be generated in the nano-bubble generator 110. , a nano-bubble water supply nozzle 160 for spraying the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140 to the outside, and nano-bubble for controlling the supply of the nano-bubble water sprayed through the nano-bubble water supply nozzle 160 The nano-bubble water provided through the control unit 180 for controlling the operation of the water supply valve 150 and the liquid supply unit 120 and the operation of the nano-bubble water supply valve 150, and the nano-bubble water supply nozzle 160 a cleaning chamber 191 providing a space for cleaning the substrate 40 using It is a substrate cleaning method performed by using the substrate cleaning apparatus 100 including a cleaning water supply valve 193 for controlling the supply of the cleaning liquid sprayed through the substrate. The control unit 180 transmits an on command to the nano-bubble water supply valve 150 to supply the nano-bubble water into the cleaning chamber 191 through the nano-bubble water supply nozzle 160 ; and controlling, by the control unit 180 , the state of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140 by controlling the liquid supply unit 120 .

상기 기판세정장치(100) 및 그 세부구성에 대한 내용은 앞서 설명한 것과 동일한 것이다. The contents of the substrate cleaning apparatus 100 and its detailed configuration are the same as those described above.

상기 제어부(180)가 상기 나노버블수 공급밸브(150)에 온(on) 명령을 송신하여 상기 나노버블수 공급노즐(160)을 통해 나노버블수를 상기 세정챔버(191) 내부로 공급하는 단계에서, 상기 나노버블수는 세정챔버(191) 내부로 공급되어 상기 세정챔버(191) 내부의 기판(40) 상에 분사된다. 또한, 상기 제어부(180)는 나노버블수 공급밸브(150) 및 세정수 공급밸브(193)를 선택적으로 온/오프하여 나노버블수 및 세정수를 개별적으로 기판(40)에 분사함으로써 상기 기판(40)을 세정할 수 있다. The control unit 180 transmits an on command to the nano-bubble water supply valve 150 to supply the nano-bubble water into the cleaning chamber 191 through the nano-bubble water supply nozzle 160 , the nanobubble water is supplied into the cleaning chamber 191 and sprayed on the substrate 40 inside the cleaning chamber 191 . In addition, the control unit 180 selectively turns on/off the nano-bubble water supply valve 150 and the cleaning water supply valve 193 to separately spray the nano-bubble water and the cleaning water to the substrate 40 to the substrate ( 40) can be cleaned.

상기 제어부(180)가 상기 액체공급부(120)를 제어하여 상기 나노버블수 탱크(140) 내의 나노버블수의 상태를 제어하는 단계에서, 제어부(180)는 나노버블수의 상태에 따라 나노버블수를 세정챔버(191)로 공급할지 여부 및 나노버블수의 상태를 변경할지 여부를 결정하고, 이에 따른 명령을 액체공급부(120), 나노버블수 공급밸브(150) 또는 세정수 공급밸브(193)로 송신할 수 있다. In the step in which the control unit 180 controls the liquid supply unit 120 to control the state of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank 140, the control unit 180 controls the nano-bubble water according to the state of the nano-bubble water. determines whether to supply to the washing chamber 191 and whether to change the state of the nano-bubble water, and sends a command according to the liquid supply unit 120, the nano-bubble water supply valve 150 or the washing water supply valve 193 can be sent to

일 예에서, 상기 제어부(180)가 나노버블수의 상태를 제어하는 단계는, 상기 제어부(180)가 나노버블수 또는 상기 액체공급부(120)에 의해 흐르는 액체에 대한 데이터를 수신 받는 단계; 상기 제어부(180)가 상기 수신한 데이터가 기설정 조건에 부합하는 지 판단하는 단계; 및 상기 데이터가 기설정 조건에 부합하지 않는 경우, 상기 액체공급부(120)로 제어명령을 송신하는 단계;를 포함할 수 있다. In one example, the controlling of the state of the nano-bubble water by the controller 180 may include: receiving, by the controller 180, data about the nano-bubble water or the liquid flowing by the liquid supply unit 120; determining, by the controller 180, whether the received data meets a preset condition; and transmitting a control command to the liquid supply unit 120 when the data does not meet a preset condition.

상기 제어부(180)가 나노버블수 또는 상기 액체공급부(120)에 의해 흐르는 액체에 대한 데이터는, 나노버블수 측정부(171) 또는 유체측정부(172)로부터 수신된 데이터일 수 있다. 상기 나노버블수에 대한 데이터는 나노버블수 탱크(140) 내부의 나노버블수의 나노버블 평균 입경 및 나노버블 농도 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 액체에 대한 데이터는 배관을 흐르는 유체의 유속, 유량 및 유압 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The data about the nano-bubble water or the liquid flowing by the liquid supply unit 120 by the controller 180 may be data received from the nano-bubble number measurement unit 171 or the fluid measurement unit 172 . The data on the number of nanobubbles may be at least one of a nanobubble average particle diameter and a nanobubble concentration of the nanobubble water in the nanobubble water tank 140 . The data on the liquid may be at least one of a flow rate, a flow rate, and a hydraulic pressure of a fluid flowing through a pipe.

상기 기설정 조건은 나노버블의 평균 입도의 경우 100 내지 200 nm, 나노버블의 농도의 경우 1 내지 10억개/ml일 수 있다. 상기 범위의 나노버블수를 공급하는 경우 세정 효과가 우수하다. 이를 위해 유속은 50 내지 90 lpm으로 설정할 수 있으며, 바람직하게는 60 내지 80 lpm, 보다 바람직하게는 65 내지 75 lpm으로 설정할 수 있다. The preset condition may be 100 to 200 nm in the case of the average particle size of the nanobubbles, and 1 to 1 billion pieces/ml in the case of the concentration of the nanobubbles. When nano-bubble water in the above range is supplied, the cleaning effect is excellent. To this end, the flow rate may be set to 50 to 90 lpm, preferably 60 to 80 lpm, more preferably 65 to 75 lpm.

만일, 나노버블수의 상태가 기설정된 조건에서 벗어나는 경우, 제어부(180)는 상기 액체공급부(120)로 제어명령을 송신할 수 있다. 만일 나노버블수의 농도가 낮은 경우에는 액체공급부(120)가 작동하도록 하여 나노버블 발생기(110)로하여금 나노버블을 생성하게 할 수 있다. 또한 액체공급부(120)를 통해 유속을 보다 빠르게 함으로써 생성되는 나노버블의 입경을 보다 작게 생성할 수 있다. If the state of the nanobubble water deviates from the preset condition, the controller 180 may transmit a control command to the liquid supply unit 120 . If the concentration of the nanobubble water is low, the liquid supply unit 120 may be operated to cause the nanobubble generator 110 to generate nanobubbles. In addition, by increasing the flow rate through the liquid supply unit 120 faster, the particle size of the generated nano-bubbles can be made smaller.

또한, 상기 나노버블수의 데이터가 기설정 조건에 부합하지 않는 경우, 상기 제어부(180)는 상기 세정수 공급밸브(193)에 온(on) 명령을 송신하여 상기 세정수 공급노즐(192)을 통해 세정수를 기판(40) 상으로 공급하도록 할 수 있다. 이경우, 상기 세정수는 탈이온수일 수 있다. 기판(40)이 건조한 상태로 오래 방치되면 기판(40) 상의 이물질을 제거할 수 없게 되어 심각한 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 제어부(180)는 나노버블수가 정상적인 상태가 되도록 액체공급부(120)를 제어하는 동안, 상기 세정수 공급노즐(192)을 제어하여 기판(40)이 건조해지는 것을 방지할 수 있다. In addition, when the data of the nano-bubble water does not meet a preset condition, the control unit 180 transmits an on command to the washing water supply valve 193 to close the washing water supply nozzle 192 . Through this, the washing water may be supplied onto the substrate 40 . In this case, the washing water may be deionized water. If the substrate 40 is left in a dry state for a long time, foreign substances on the substrate 40 cannot be removed, and serious defects may occur. In order to prevent this, the control unit 180 controls the cleaning water supply nozzle 192 while controlling the liquid supply unit 120 so that the nano-bubble water is in a normal state to prevent the substrate 40 from drying out. there is.

실험 예1Experimental Example 1

입자 입경에 따른 세정효과 분석Analysis of cleaning effect according to particle size

나노버블발생기의 입자 입경에 따른 나노버블의 입경, 농도 및 세정효과를 분석하였다. 나노버블발생기의 입자의 입경은 0.1, 0.3, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 mm인 것을 사용하였으며, 나노버블의 입경 및 농도는 Malvern NS-300 나노버블 입도측정기를 이용하여 측정하였다. 상기 조건으로 생성된 나노버블수를 디스플레이 제조용 세정장치에 적용하여 기판 상에 분사하여 세정을 수행한 후 평균 불량률을 추적 조사하여 평가하였다. 적용 전 평균 불량률인 0.2%와 대비하여, 불량률이 0 내지 0.1%인 경우 'OOO', 0.1 내지 0.15%인경우 'OO', 0.15 내지 0.2%인 경우 'O'로 표시하였다. 유속은 70 lpm으로 설정하였다. The particle size, concentration, and cleaning effect of nanobubbles according to the particle size of the nanobubble generator were analyzed. The particle diameters of the nanobubble generator were 0.1, 0.3, 0.8, 1.0, 1.5, and 2.0 mm, and the particle diameter and concentration of the nanobubbles were measured using a Malvern NS-300 nanobubble particle size meter. The nanobubble water generated under the above conditions was applied to a cleaning device for manufacturing a display, sprayed on the substrate to perform cleaning, and then the average defect rate was tracked and evaluated. In contrast to 0.2%, which is the average defective rate before application, 'OOO' when the defective rate was 0 to 0.1%, 'OO' when 0.1 to 0.15%, and 'O' when 0.15 to 0.2% was indicated. The flow rate was set at 70 lpm.

입자사이즈
(mm)particle size
(mm) 나노버블 평균입경
(nm)Nanobubble average particle size
(nm) 농도
(particle/ml)density
(particle/ml) 세정효과cleaning effect 0.10.1 101.8101.8 4.41e+0084.41e+008 OOOOOO 0.30.3 146.2146.2 4.60e+0084.60e+008 OOOOOO 0.80.8 159.6159.6 6.31 e+0086.31 e+008 OOOOOO 1One 197.4197.4 7.23 e+0087.23 e+008 OOOOOO 1.51.5 345345 8.16 e+0088.16 e+008 OOOO 22 476476 8.76 e+0088.76 e+008 OO

표 1을 참조하면 입자 크기가 0.1 내지 1.0 mm인 경우 나노버블수에 포함된 나노버블의 평균입경이 100 내지 200 nm가 되어 안정적으로 유지되고, 세정효과가 우수함을 알 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that when the particle size is 0.1 to 1.0 mm, the average particle diameter of the nanobubbles included in the nanobubble water becomes 100 to 200 nm, which is stably maintained and the cleaning effect is excellent.

유속 및 기체 종류에 따른 세정효과 분석Analysis of cleaning effect according to flow rate and gas type

유체공급기를 제어하여 배관을 흐르는 액체의 유속에 따른 나노버블의 입경, 농도 및 세정효과를 분석하였다. 유속은 50, 70, 90 lpm으로 설정하였다. 나노버블발생기의 입자의 입경은 0.3 mm인 것을 사용하였으며, 나노버블의 입경 및 농도는 Malvern NS-300 나노버블 입도측정기를 이용하여 측정하였다. 상기 조건으로 생성된 나노버블수를 디스플레이 제조용 세정장치에 적용하여 기판 상에 분사하여 세정을 수행한 후 평균 불량률을 추적 조사하여 평가하였다. 적용 전 평균 불량률인 0.2%와 대비하여, 불량률이 0 내지 0.1%인 경우 'OOO', 0.1 내지 0.15%인경우 'OO', 0.15 내지 0.2%인 경우 'O'로 표시하였다. O3의 경우 오존 발생기를 기체공급부 전단에 배치하여 오존이 포함된 나노버블수를 생성하였다. The particle size, concentration, and cleaning effect of nanobubbles were analyzed according to the flow rate of the liquid flowing through the pipe by controlling the fluid supply. Flow rates were set at 50, 70, and 90 lpm. The particle diameter of the nanobubble generator was 0.3 mm, and the particle diameter and concentration of the nanobubbles were measured using a Malvern NS-300 nanobubble particle size meter. The nanobubble water generated under the above conditions was applied to a cleaning apparatus for manufacturing a display, sprayed on the substrate to perform cleaning, and then the average defect rate was tracked and evaluated. In contrast to 0.2%, which is the average defective rate before application, 'OOO' when the defective rate was 0 to 0.1%, 'OO' when 0.1 to 0.15%, and 'O' when 0.15 to 0.2% was indicated. In the case of O 3 , an ozone generator was placed in front of the gas supply unit to generate nanobubble water containing ozone.

기체종류gas type 유속
(lpm)flow rate
(lpm) 나노버블 평균입경
(nm)Nanobubble average particle size
(nm) 농도
(particle/ml)density
(particle/ml) 세정효과cleaning effect 공기air 5050 89.7 nm89.7 nm 4.18e+008 4.18e+008 OOOO 7070 133.3 nm133.3 nm 4.97e+0084.97e+008 OOOOOO 9090 176.4 nm176.4 nm 4.15e+0084.15e+008 OOOO CO2 CO 2 5050 147.4 nm147.4 nm 1.58e+0081.58e+008 OO 7070 127.2 nm127.2 nm 1.29e+0081.29e+008 OO 9090 117.5 nm117.5 nm 1.21e+0081.21e+008 OO H2 H 2 5050 134.9 nm134.9 nm 7.43e+0087.43e+008 OOOOOO 7070 118.5 nm118.5 nm 5.86e+0085.86e+008 OOOOOO 9090 115.4 nm115.4 nm 6.91e+0086.91e+008 OOOOOO O2 O 2 5050 109.7 nm109.7 nm 2.53e+0082.53e+008 OO 7070 148.2 nm148.2 nm 2.74e+0082.74e+008 OO 9090 111.6 nm111.6 nm 2.02e+008 2.02e+008 OO O3 O 3 5050 108.7 nm108.7 nm 3.56e+0083.56e+008 OO 7070 112.1 nm112.1 nm 2.81e+0082.81e+008 OO 9090 103.6 nm103.6 nm 2.54e+0082.54e+008 OO

표 2를 참조하면, 공기의 경우 70 lpm 조건에서 나노버블의 농도가 5억 particles/ml 수준에 이르러 세정 효과가 가장 우수함을 알 수 있다. 또한, 기체별로 평가한 경우에도 나노버블의 농도가 5억 particles/ml 수준인 H2를 적용한 경우 가장 우수한 세정효과를 가짐을 알 수 있다. Referring to Table 2, in the case of air, it can be seen that the concentration of nanobubbles reaches a level of 500 million particles/ml at 70 lpm, and thus the cleaning effect is the best. In addition, even when evaluated for each gas, it can be seen that when H 2 having a concentration of 500 million particles/ml is applied, it has the best cleaning effect.

표 1 및 표 2를 참조하면, 모든 경우에서 종전에 비하여 세정효과가 있음을 알 수 있다. 특히 나노버블의 입경이 100 내지 200 nm인 경우, 농도가 4 억 particles/ml 이상인 경우 우수한 세정효과를 보였다.Referring to Tables 1 and 2, it can be seen that there is a cleaning effect compared to the previous case in all cases. In particular, when the nanobubbles had a particle diameter of 100 to 200 nm, and a concentration of 400 million particles/ml or more, an excellent cleaning effect was shown.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Accordingly, various types of substitution, modification and change will be possible by those skilled in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and this also falls within the scope of the present invention. something to do.

100: 기판세정장치
110: 나노버블 발생기
120: 액체공급부
130: 기체공급부
140: 나노버블수 탱크
150: 나노버블수 공급밸브
160: 나노버블수 공급노즐
171: 나노버블수 측정부
172: 유체측정부
180: 제어부
191: 세정챔버
192: 세정수 공급노즐
193: 세정수 공급밸브
10: 액체탱크
20: 기체탱크
30: 세정수 탱크
40: 기판100: substrate cleaning device
110: nano bubble generator
120: liquid supply unit
130: gas supply unit
140: nano bubble water tank
150: nano bubble water supply valve
160: nano bubble water supply nozzle
171: nano-bubble number measurement unit
172: fluid measurement unit
180: control unit
191: cleaning chamber
192: washing water supply nozzle
193: washing water supply valve
10: liquid tank
20: gas tank
30: washing water tank
40: substrate

Claims (10)

기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기;
상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크;
상기 나노버블수 탱크로 나노버블수를 이송하는 액체공급부;
상기 나노버블 발생기에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부;
상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐; 및
상기 나노버블수 공급노즐을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브;를 포함하고,
상기 나노버블 발생기는 나노 크기의 기포를 생성하는 발생부를 포함하고, 상기 발생부는 액체에 혼합된 기체가 그 사이를 통과하면서 분해되어 나노 크기의 기포가 생성되도록 하는 복수의 입자를 포함하고, 상기 입자의 평균 입경은 0.1 내지 1.0 mm이고,
상기 기체공급부는 H2를 공급하는 것인,
기판세정장치.
a nanobubble generator for generating nanobubble water containing nanobubbles by using mixed water in which gas and liquid are mixed;
a nano-bubble water tank in which the nano-bubble water is supported;
a liquid supply unit for transferring the nano-bubble water to the nano-bubble water tank;
a gas supply unit for supplying gas so that the nano-bubble generator can generate nano-bubble water;
a nano-bubble water supply nozzle for spraying the nano-bubble water in the nano-bubble water tank to the outside; and
Includes; nano-bubble water supply valve for controlling the supply of nano-bubble water sprayed through the nano-bubble water supply nozzle;
The nanobubble generator includes a generator for generating nano-sized bubbles, and the generator includes a plurality of particles that decompose gas mixed in a liquid while passing therebetween to generate nano-sized bubbles, the particles has an average particle diameter of 0.1 to 1.0 mm,
The gas supply unit will supply H 2 ,
Substrate cleaning device.
 제1항에 있어서,
상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수는 상기 나노버블수 탱크, 나노버블 발생기 및 액체공급부를 순환하는,
기판세정장치.
According to claim 1,
The nano-bubble water in the nano-bubble water tank circulates in the nano-bubble water tank, the nano-bubble generator and the liquid supply unit,
Substrate cleaning device.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 액체공급부의 작동 및 나노버블수 공급밸브의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는,
기판세정장치.
According to claim 1,
Further comprising a control unit for controlling the operation of the liquid supply unit and the operation of the nano-bubble water supply valve,
Substrate cleaning device.
 제1항에 있어서,
상기 나노버블수 공급노즐을 통해 제공되는 나노버블수를 이용하여 기판을 세정하는 공간을 제공하는 세정 챔버,
상기 세정 챔버 내부로 세정액을 분사하는 세정수 공급노즐, 및
상기 세정수 공급노즐을 통해 분사되는 세정액의 공급을 제어하는 세정수 공급밸브,를 더 포함하는,
기판세정장치.
According to claim 1,
a cleaning chamber providing a space for cleaning the substrate using the nano-bubble water provided through the nano-bubble water supply nozzle;
a cleaning water supply nozzle for spraying a cleaning liquid into the cleaning chamber; and
Further comprising a washing water supply valve for controlling the supply of the washing liquid sprayed through the washing water supply nozzle,
Substrate cleaning device.
 기체 및 액체가 혼합된 혼합수를 이용하여 나노버블가 포함된 나노버블수를 생성하는 나노버블 발생기, 상기 나노버블수가 담지되는 나노버블수 탱크, 상기 나노버블수 탱크로 나노버블수를 이송하는 액체공급부, 상기 나노버블 발생기에서 나노버블수를 생성할 수 있도록 기체를 공급하는 기체공급부, 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수를 외부로 분사하는 나노버블수 공급노즐, 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 분사되는 나노버블수의 공급을 제어하는 나노버블수 공급밸브 및 상기 액체공급부의 작동 및 나노버블수 공급밸브의 작동을 제어하는 제어부, 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 제공되는 나노버블수를 이용하여 기판을 세정하는 공간을 제공하는 세정 챔버, 상기 세정 챔버 내부로 세정액을 분사하는 세정수 공급노즐, 및 상기 세정수 공급노즐을 통해 분사되는 세정액의 공급을 제어하는 세정수 공급밸브,를 포함하는 기판세정장치를 이용하여 수행하는 기판 세정 방법에 있어서,
상기 제어부가 상기 나노버블수 공급밸브에 온(on) 명령을 송신하여 상기 나노버블수 공급노즐을 통해 나노버블수를 상기 세정챔버 내부로 공급하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 액체공급부를 제어하여 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수의 상태를 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 나노버블발생기는 나노 크기의 기포를 생성하는 발생부를 포함하고, 상기 발생부는 액체에 혼합된 기체가 그 사이를 통과하면서 분해되어 나노 크기의 기포가 생성되도록 하는 복수의 입자를 포함하고, 상기 입자의 평균 입경은 0.1 내지 1.0 mm이고,
상기 기체공급부는 H2를 공급하고,
상기 제어부가 상기 액체공급부를 제어하여 상기 나노버블수 탱크 내의 나노버블수의 상태를 제어하는 단계에서, 상기 제어부는 배관을 흐르는 액체의 유속이 70 lpm이 되도록 상기 액체공급부를 제어하는 것인,
기판세정방법.
A nanobubble generator for generating nanobubble water containing nanobubbles using mixed water in which gas and liquid are mixed, a nanobubble water tank in which the nanobubble water is supported, and a liquid supply unit for transferring nanobubble water to the nanobubble water tank , a gas supply unit for supplying gas so that the nanobubble generator can generate nanobubble water, a nanobubble water supply nozzle for spraying the nanobubble water in the nanobubble water tank to the outside, and the nanobubble water supply nozzle. A nano-bubble water supply valve that controls the supply of nano-bubble water, a control unit that controls the operation of the liquid supply unit and the operation of the nano-bubble water supply valve, and a substrate using nano-bubble water provided through the nano-bubble water supply nozzle Substrate cleaning comprising: a cleaning chamber providing a space to clean In the substrate cleaning method performed using the apparatus,
supplying, by the controller, an on command to the nano-bubble water supply valve to supply nano-bubble water into the cleaning chamber through the nano-bubble water supply nozzle; and
including; by the control unit, controlling the liquid supply unit to control the state of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank;
The nano-bubble generator includes a generator for generating nano-sized bubbles, and the generator includes a plurality of particles that decompose gas mixed in a liquid while passing therebetween to generate nano-sized bubbles, the particles has an average particle diameter of 0.1 to 1.0 mm,
The gas supply unit supplies H 2 ,
In the step of the control unit controlling the liquid supply unit to control the state of the nano-bubble water in the nano-bubble water tank, the control unit controls the liquid supply unit so that the flow rate of the liquid flowing through the pipe is 70 lpm,
Substrate cleaning method.
 제6항에 있어서,
상기 제어부가 나노버블수의 상태를 제어하는 단계는,
상기 제어부가 나노버블수 또는 상기 액체공급부에 의해 흐르는 액체에 대한 데이터를 수신 받는 단계;
상기 제어부가 상기 수신한 데이터가 기설정 조건에 부합하는 지 판단하는 단계; 및
상기 데이터가 기설정 조건에 부합하지 않는 경우, 상기 액체공급부로 제어명령을 송신하는 단계;를 포함하는,
기판세정방법.
7. The method of claim 6,
The step of the control unit controlling the state of the nano-bubble water,
receiving, by the control unit, data on the nano-bubble water or liquid flowing by the liquid supply unit;
determining, by the control unit, whether the received data meets a preset condition; and
When the data does not meet a preset condition, transmitting a control command to the liquid supply unit; including,
Substrate cleaning method.
 제7항에 있어서,
상기 제어부가 상기 수신한 데이터가 기설정 조건에 부합하는 지 판단하는 단계에서,
상기 나노버블수의 데이터가 기설정 조건에 부합하지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 세정수 공급밸브에 온(on) 명령을 송신하여 상기 세정수 공급노즐을 통해 세정수를 기판 상으로 공급하도록 하는,
기판세정방법.
8. The method of claim 7,
In the step of the control unit determining whether the received data meets a preset condition,
When the data of the nano-bubble water does not meet a preset condition, the control unit transmits an on command to the washing water supply valve to supply the washing water onto the substrate through the washing water supply nozzle,
Substrate cleaning method.
 제6항에 있어서,
상기 제어부가 나노버블수의 상태를 제어하는 단계는,
상기 나노버블의 평균 입도를 100 내지 200 nm로 제어하는 것인,
기판세정방법.
7. The method of claim 6,
The step of the control unit controlling the state of the nano-bubble water,
Controlling the average particle size of the nanobubbles to 100 to 200 nm,
Substrate cleaning method.
 제6항에 있어서,
상기 제어부가 나노버블수의 상태를 제어하는 단계는,
상기 나노버블의 평균 농도를 농도는 1 내지 10억개/ml로 제어하는 것인,
기판세정방법.
7. The method of claim 6,
The step of the control unit controlling the state of the nano-bubble water,
The average concentration of the nanobubbles is to control the concentration to 1 to 1 billion / ml,
Substrate cleaning method.
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