KR102435280B1 - 탱크 필터링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약액 탱크에 저장된 약액을 배스 측으로 공급하기 위한 약액 공급관에 설치되는 필터의 교체 주기를 연장시킴으로써 기판 처리 공정의 대기시간을 단축하여 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 탱크 필터링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 탱크 필터링 장치는, 기판의 처리에 사용되는 약액이 저장되는 약액 탱크; 상기 약액 탱크에 저장된 약액을 기판이 처리되는 배스 측으로 공급하기 위한 약액 공급관에 설치되어 이물질을 여과하는 제1필터; 및 상기 약액 탱크에 저장된 약액의 혼합을 위한 순환유로를 형성하는 약액 순환관에 설치되어 이물질을 여과하는 제2필터를 포함하여 구성된다.

Description

탱크 필터링 장치{Tank filtering device}
본 발명은 탱크 필터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 약액에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터의 교체 주기를 연장시켜 기판 처리 공정의 대기시간을 단축함으로써 기판 처리 효율을 향상시킨 탱크 필터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP), 유기 발광 표시장치(OLED) 등과 같은 디스플레이장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널을 포함하고, 상기 표시 패널은 유리 재질의 기판을 기초로 하여 제조된다.
상기 표시 패널은 상기 기판을 대상으로 하는 증착 공정, 식각 공정, 포토리소그래피 공정, 세정 공정, 검사 공정 등의 기판 처리 공정을 수행하여 제조된다.
일례로서, 기판 세정 공정은 기판을 배스(Bath) 내에 배치하고, 상기 배스에 약액(chemical)을 공급함으로써 수행된다. 따라서, 기판 세정 장치에는 약액을 배스 측으로 공급하고, 사용된 약액을 회수하는 탱크 필터링 장치가 설치된다.
도 1을 참조하면, 종래 일반적인 탱크 필터링 장치(1)는, 약액 탱크(10)에 저장된 약액을 배스(B) 측으로 공급하기 위한 약액 공급관(20)이 약액 탱크(10)의 하부 일측에 연결되고, 약액 공급관(20)에는 약액 공급펌프(21)와 밸브(22) 및 필터(23)가 설치된다.
상기 배스(B)에서 기판의 처리에 사용된 약액은 약액 회수관(30)을 통해 약액 탱크(10)로 회수되고, 약액 회수관(30)에는 관로를 개폐하기 위한 밸브(31)가 설치된다.
상기 약액 탱크(10)의 내부에는 약액을 기판 처리 공정에 적합한 온도로 가열하기 위한 히터(11)가 설치되고, 약액 탱크(10)의 일측에는 약액 탱크(10) 내에 저장된 약액을 순환시켜 약액이 균일한 온도 분포를 갖도록 혼합하기 위한 약액 순환관(40)이 연결 설치되고, 약액 순환관(40)에는 약액의 압송을 위한 약액 순환펌프(41)와, 약액 순환관(40)의 관로를 개폐하기 위한 밸브(41,42)가 설치된다.
이와 같이 상기 약액 공급관(20)에는 약액에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터(23)가 설치되는데, 사용 시간이 경과함에 따라 필터(23)에는 이물질이 부착되어 일정한 주기로 교체를 요하게 되며, 필터(23)를 교체하는 동안에는 기판 처리 공정이 중단되고, 기판 처리 공정이 재개될 때까지의 대기 시간에 비례하여 기판의 생산성이 떨어지게 되며, 사용되는 필터(23)가 고가일 경우에는 필터(23)를 자주 교체함에 따라 장치의 운용 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 탱크 필터링 장치와 관련된 선행기술로서, 공개특허 제10-2008-0056799호, 공개특허 제10-2015-0060547호 등에는 약액 탱크에 저장된 약액을 필터에 의해 여과한 후에 약액 공급관을 통하여 기판 처리 장치로 공급하는 구성이 개시되어 있으나, 전술한 바와 마찬가지로 필터의 교체에 따라 기판 처리 공정이 지연되는 문제점을 해결하기 위한 수단은 미비한 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 약액 탱크에 저장된 약액을 배스 측으로 공급하기 위한 약액 공급관에 설치되는 필터의 교체 주기를 연장시킴으로써 기판 처리 공정의 대기시간을 단축하여 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 탱크 필터링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 탱크 필터링 장치는, 기판의 처리에 사용되는 약액이 저장되는 약액 탱크; 상기 약액 탱크에 저장된 약액을 기판이 처리되는 배스 측으로 공급하기 위한 약액 공급관에 설치되어 이물질을 여과하는 제1필터; 및 상기 약액 탱크에 저장된 약액의 혼합을 위한 순환유로를 형성하는 약액 순환관에 설치되어 이물질을 여과하는 제2필터를 포함하여 구성된다.
상기 약액 순환관에는 상기 제2필터의 역세척을 위한 역세척부가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 역세척부는, 상기 제2필터의 입구측에 위치하는 약액 순환관에서 분기되어 상기 제2필터의 출구측에 위치하는 약액 순환관에 연결되어, 상기 제2필터의 역세척을 위한 약액이 공급되는 역세척 공급관과, 상기 제2필터의 입구측과 상기 역세척 공급관 사이에 위치하는 약액 순환관에서 분기되어, 상기 제2필터를 통과한 약액과 이물질이 드레인되는 역세척 배출관을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 약액 순환관에는, 상기 역세척 공급관과 역세척 배출관 사이에 위치하는 약액 순환관의 관로를 개폐하는 제1자동밸브와, 상기 제2필터의 출구측의 약액 순환관의 관로를 개폐하는 제2자동밸브가 구비되고, 상기 역세척 공급관에는 제3자동밸브가 구비되며, 상기 역세척 배출관에는 제4자동밸브가 구비될 수 있다.
상기 약액 순환관에는 압력감지부가 구비되고, 상기 압력감지부에서 감지된 압력이 설정된 압력 이하인 경우, 상기 제1자동밸브와 제2자동밸브는 열리고, 상기 제3자동밸브와 제4자동밸브는 닫히도록 제어될 수 있다.
상기 약액 순환관에는 압력감지부가 구비되고, 상기 압력감지부에서 감지된 압력이 설정된 압력을 초과하는 경우, 상기 제1자동밸브와 제2자동밸브는 닫히고, 상기 제3자동밸브와 제4자동밸브는 열리도록 제어될 수 있다.
상기 약액 순환관에는, 상기 약액의 순환 시, 또는 상기 제2필터의 역세척을 위한 약액의 공급 시, 약액의 압송을 위해 공용으로 사용되는 약액 순환펌프가 구비될 수 있다.
상기 약액 탱크는 복수로 구비되고, 상기 복수의 약액 탱크에는 상기 약액 공급관에 연결되는 약액 배출관이 각각 설치되어, 상기 복수의 약액 탱크 중 선택된 어느 하나가 상기 배스 측으로 약액을 공급하도록 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 필터링 장치에 의하면, 약액 탱크의 일측에 연결되는 약액 순환관에 제2필터를 구비하여 약액 순환관을 따라 순환 유동되는 약액에 포함된 이물질을 여과함으로써, 약액 탱크와 배스 사이를 연결하는 약액 공급관에 설치되는 제1필터의 교체 주기를 연장시켜 기판 처리 공정의 대기시간을 단축하여 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 약액 순환관에는 제2필터의 역세척을 위한 역세척부를 연결 설치함으로써, 제2필터의 주기적인 역세척에 의해 제2필터의 여과 성능을 향상시킴과 아울러 수명을 연장시킬 수 있다.
또한 약액 순환관에 설치된 압력감지부에서 측정된 압력이 설정된 압력을 초과하는 경우에 약액 순환관을 따르는 약액의 순환이 중단됨과 아울러 상기 역세척부에 의한 제2필터의 역세척이 자동으로 이루어져 장비 운용의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한 약액 탱크를 복수로 구비하고 복수의 약액 탱크는 어느 하나가 선택적으로 상기 배스 측으로 약액을 공급하도록 구성함으로써, 약액의 연속적인 공급이 가능해져 기판의 처리 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 일반적인 탱크 필터링 장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 탱크 필터링 장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 탱크 필터링 장치에서 약액의 공급 시 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 탱크 필터링 장치에서 제2필터의 역세척 시 상태도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 탱크 필터링 장치(100)는, 기판 처리에 사용되는 약액이 저장되는 약액 탱크(110,110-1)와, 상기 약액 탱크(110,110-1)에 저장된 약액을 기판이 처리되는 배스(B) 측으로 공급하기 위한 약액 공급관(130)에 설치되어 약액에 포함된 이물질을 여과하는 제1필터(131), 및 상기 약액 탱크(110)의 일측에 연결되어 약액의 혼합을 위한 순환유로를 형성하는 약액 순환관(150)에 설치되어 이물질을 여과하는 제2필터(152)를 포함하여 구성된다.
상기 약액 탱크(110,110-1)는 복수로 구비되고, 상기 복수의 약액 탱크(110,110-1)는 선택된 어느 하나가 상기 배스(B) 측으로 약액을 공급하도록 구비된다.
상기 복수의 약액 탱크(110,110-1)는 동일한 구성으로 이루어지므로, 이하에서는 일측에 배치되는 약액 탱크(110)를 중심으로 그 구성 및 작용을 설명한다.
상기 약액 탱크(110)의 하부 일측에는 약액 탱크(110) 내에 저장된 약액을 상기 약액 공급관(130)으로 공급하기 위한 약액 배출관(120)이 연결되고, 상기 약액 배출관(120)에는 약액의 압송을 위한 약액 공급펌프(121)와, 약액 배출관(120)의 관로를 개폐하기 위한 밸브(122)가 설치된다.
상기 약액 탱크(110)는, 기판의 처리 공정에 사용되는 약액을 균일한 온도 분포를 갖도록 혼합하여 공급하기 위한 구성으로서, 약액 탱크(110)의 내부에는 저장된 약액을 기판 처리에 적정한 온도로 가열하기 위한 히터(111)가 설치되고, 약액 탱크(110)의 일측에는 약액 탱크(110) 내에 저장된 약액을 순환시켜 고르게 혼합하기 위한 약액 순환관(150)이 설치된다.
상기 약액 순환관(150)에는, 약액의 압송을 위한 약액 순환펌프(151)와, 순환되는 약액에 포함된 이물질를 여과하기 위한 제2필터(152)와, 약액 순환관(150) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력감지부(153)와, 약액 순환관(150)의 관로를 개폐하기 위한 밸브(154,155,156)가 구비된다. 상기 밸브(154)는 수동밸브로 구성되고, 상기 밸브(155,156)는 자동밸브로 구성될 수 있다.
이와 같이 약액 순환관(150)에 제2필터(152)를 설치하여 약액 순환관(150)을 따라 순환되는 약액에 포함된 이물질을 1차로 걸러냄으로써, 약액 공급관(130)에는 제2필터(152)에 의해 여과된 약액이 공급되어 약액 공급관(130)에 설치되는 제1필터(131)의 여과 부하를 경감할 수 있으며, 이로써 제1필터(131)의 수명 및 교체주기를 연장할 수 있게 된다.
상기 약액 순환관(150)에는 상기 제2필터(152)에 내장된 다공질의 여과재(미도시됨)가 이물질에 의해 막힘이 발생한 경우에 약액이 순환되는 유동방향과 반대방향으로 약액을 유동시켜 여과재에 부착된 이물질을 분리 및 제거하기 위한 역세척부(160)가 연결 설치된다.
상기 역세척부(160)는, 제2필터(152)의 입구측(152a)에 위치하는 약액 순환관(150)에서 분기되어 제2필터(152)의 출구측(152b)에 위치하는 약액 순환관(150)에 연결되어, 제2필터(152)의 역세척을 위한 약액이 공급되는 역세척 공급관(161)과, 상기 제2필터(152)의 입구측(152a)과 역세척 공급관(161) 사이에 위치하는 약액 순환관(150)에서 분기되어, 제2필터(152)를 통과한 약액과 이물질이 드레인되는 역세척 배출관(162)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 약액 순환관(150)에는, 역세척 공급관(161)과 역세척 배출관(162) 사이에 위치하는 약액 순환관(150)의 관로를 개폐하는 제1자동밸브(155)와, 제2필터(152)의 출구측(152b)의 약액 순환관(150)의 관로를 개폐하는 제2자동밸브(156)가 구비되고, 상기 역세척 공급관(161)에는 제3자동밸브(163)가 구비되며, 상기 역세척 배출관(162)에는 제4자동밸브(164)가 구비될 수 있다.
상기 약액 순환관(150)에는 약액의 순환 시, 또는 제2필터(152)의 역세척을 위한 약액의 공급 시, 약액의 압송을 위해 공용으로 사용되는 약액 순환펌프(151)가 구비된다. 이와 같이 단일의 약액 순환펌프(151)를 사용하여 약액의 순환 유동과, 그 반대방향인 역세척 유동을 함께 구현할 수 있게 되므로 장치의 구성이 간소화되는 장점이 있다.
한편, 상기 약액 순환관(150)에는 그 관로 내부의 압력을 감지하기 위한 압력감지부(153)를 포함한다.
상기 압력감지부(153)에서 감지된 압력이 설정된 압력 이하인 경우, 제어부(미도시됨)는 제2필터(152)의 여과재가 정상 상태인 것으로 판단하여, 상기 제1자동밸브(155)와 제2자동밸브(156)는 열리고, 상기 제3자동밸브(163)와 제4자동밸브(164)는 닫히도록 제어함으로써, 약액 순환관(150)을 따라 약액의 순환이 이루어지도록 한다.
이와 달리, 상기 압력감지부(153)에서 감지된 압력이 설정된 압력을 초과하는 경우, 상기 제1자동밸브와 제2자동밸브는 닫히고, 상기 제3자동밸브와 제4자동밸브는 열리도록 제어함으로써, 약액 순환관(150)을 따르는 약액의 순환이 중단되도록 제어함과 아울러 상기 역세척부(160)에 의해 제2필터(152)의 역세척이 수행되도록 한다.
이와 같이 약액 순환관(150)에 역세척부(160)를 연결 설치함으로써, 제2필터(152)의 주기적인 역세척에 의해 제2필터(152)의 여과 성능을 향상시키고, 교체주기를 연장시킬 수 있다.
한편, 상기 약액 탱크(110)의 상부 일측에는 배스(B)에서 기판 처리 공정에 사용된 약액이 약액 탱크(110)로 회수되는 약액 회수관(140)이 연결되고, 상기 약액 회수관(140)의 관로를 개폐하기 위한 밸브(141)가 설치된다.
그리고, 상기 약액 탱크(110)의 상부 타측에는 새로운 약액을 공급하기 위한 약액 보충관(170)과, 상기 약액 보충관(170)을 개폐하기 위한 밸브(171)가 설치되고, 약액 탱크(110)의 하부에는 재사용된 처리액을 배출하기 위한 드레인관(180)과, 상기 드레인라인(180)을 개폐하기 위한 밸브(181)가 설치된다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 탱크 필터링 장치(100)의 작용을 설명한다. 도 3과 도 4에서는 설명의 편의를 위해 약액 탱크(110,110-1) 내의 약액을 혼합하기 위해 약액이 순환 유동하는 관로에는 실선 화살표로 유동방향을 표시하고, 제2필터(152)의 역세척을 위해 약액이 공급되는 관로에는 점선 화살표로 유동방향을 표시하였으며, 약액이 유동하는 관로는 굵은 선으로 도시하였다.
도 3을 참조하면, 약액의 공급 시, 약액 탱크(110)에 저장된 약액은, 히터(111)에 의해 설정된 온도로 가열되고, 약액 순환관(150)에 설치된 밸브(154,155,156)가 열리고, 역세척부(160)에 설치된 밸브(163,164)가 닫힌 상태에서 약액 순환펌프(151)의 동작에 의해 순환 유동되면서 혼합된다.
약액 탱크(110) 내에서 설정된 온도로 가열된 약액은, 약액 배출관(120)에 설치된 약액 공급펌프(121)의 동작에 의해 약액 배출관(120)과 약액 공급관(130)을 통과하여 배스(B) 측으로 공급된다. 이 경우 약액 공급관(130)의 일측에 연결된 밸브(122)는 개방되고, 타측에 연결된 밸브(122')는 닫힌 상태에서, 일측에 위치하는 약액 탱크(110)에 저장된 약액이 배스(B) 측으로 공급되고, 타측에 위치하는 약액 탱크(110-1)는 약액의 공급이 중단되도록 한다.
그리고, 배스(B)에서 기판 처리 공정에 사용된 약액은 약액 회수관(140)을 통하여 약액 탱크(110)로 회수된다.
도 4를 참조하면, 약액 탱크(110)에 저장된 약액의 공급이 일정 기간 지속되어 유체 순환관(150)에 구비된 압력감지부(153)에서 설정된 압력값을 초과하는 압력이 감지된 경우에는 역세척부(160)의 동작에 의해 제2필터(152)의 역세척 동작이 수행된다. 이때, 일측에 위치하는 약액 탱크(110)의 약액 공급은 중단되고, 타측에 위치하는 약액 탱크(110-1)에 의해 전술한 바와 같은 약액의 공급이 수행된다.
상기 역세척부(160)에 의한 제2필터(152)의 역세척 과정은, 밸브(154,163,164)가 개방되고, 밸브(155,156)이 닫힌 상태에서 약액 순환펌프(151)가 구동되면, 약액 탱크(110) 내의 약액은 약액 순환관(150)과 역세척 공급관(161)을 통하여 제2필터(152)의 출구측(152b)에서 입구측(152a)을 향하여 유동하면서 제2필터(152)의 역세척을 수행하게 되고, 제2필터(152)를 통과한 약액과 제2필터(152)에서 분리된 이물질은 역세척 배출관(162)을 통하여 배출된다.
상기와 같이 본 발명에서는 복수로 구비되는 약액 탱크(110,110-1)를 선택적으로 사용하여 약액이 배스(B) 측으로 연속적으로 공급되도록 하고, 약액 탱크(110,110-1)의 일측에 연결된 약액 순환관(150)에 제2필터(152)를 추가로 설치함과 아울러 제2필터(152)가 막힌 경우에는 역세척을 수행함으로써, 제1필터(131)와 제2필터(152)의 여과 성능을 향상시키고 교체주기를 연장할 수 있게 되며, 궁극적으로는 기판 처리 공정의 대기시간을 줄여 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
B : 배스 100 : 탱크 필터링 장치
110,110-1 : 약액 탱크 111 : 히터
120 : 약액 배출관 121 : 약액 공급펌프
130 : 약액 공급관 131 : 제1필터
140 : 약액 회수관 150 : 약액 순환관
151 : 약액 순환펌프 152 : 제2필터
153 : 압력감지부 160 : 역세척부
161 : 역세척 공급관 162 : 역세척 배출관
170 : 약액 보충관 180 : 드레인관

Claims (8)

  1. 기판의 처리에 사용되는 약액이 저장되는 약액 탱크;
    상기 약액 탱크에 저장된 약액을 기판이 처리되는 배스 측으로 공급하기 위한 약액 공급관에 설치되어 이물질을 여과하는 제1필터; 및
    상기 약액 탱크에 저장된 약액의 혼합을 위한 순환유로를 형성하는 약액 순환관에 설치되어 이물질을 여과하는 제2필터를 포함하고,
    상기 약액 순환관에는 상기 제2필터의 역세척을 위한 역세척부가 연결 설치되고,
    상기 역세척부는,
    상기 제2필터의 입구측에 위치하는 약액 순환관에서 분기되어 상기 제2필터의 출구측에 위치하는 약액 순환관에 연결되어, 상기 제2필터의 역세척을 위한 약액이 공급되는 역세척 공급관과,
    상기 제2필터의 입구측과 상기 역세척 공급관 사이에 위치하는 약액 순환관에서 분기되어, 상기 제2필터를 통과한 약액과 이물질이 드레인되는 역세척 배출관을 포함하고,
    상기 약액 순환관에는, 상기 역세척 공급관과 역세척 배출관 사이에 위치하는 약액 순환관의 관로를 개폐하는 제1자동밸브와, 상기 제2필터의 출구측의 약액 순환관의 관로를 개폐하는 제2자동밸브가 구비되고,
    상기 역세척 공급관에는 제3자동밸브가 구비되며,
    상기 역세척 배출관에는 제4자동밸브가 구비되고,
    상기 약액 순환관에는 압력감지부가 구비되고,
    상기 압력감지부에서 감지된 압력이 설정된 압력 이하인 경우, 상기 제1자동밸브와 제2자동밸브는 열리고, 상기 제3자동밸브와 제4자동밸브는 닫히도록 제어되고,
    상기 압력감지부에서 감지된 압력이 설정된 압력을 초과하는 경우, 상기 제1자동밸브와 제2자동밸브는 닫히고, 상기 제3자동밸브와 제4자동밸브는 열리도록 제어되는 탱크 필터링 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 약액 순환관에는, 상기 약액의 순환 시, 또는 상기 제2필터의 역세척을 위한 약액의 공급 시, 약액의 압송을 위해 공용으로 사용되는 약액 순환펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 탱크 필터링 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 약액 탱크는 복수로 구비되고, 상기 복수의 약액 탱크에는 상기 약액 공급관에 연결되는 약액 배출관이 각각 설치되어,
    상기 복수의 약액 탱크 중 선택된 어느 하나가 상기 배스 측으로 약액을 공급하도록 구비된 것을 특징으로 하는 탱크 필터링 장치.
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