KR20020053183A - Ultraviolet Ray Cleaning Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세정장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 UV(UltraViolet) 세정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning device, and more particularly to a UV (UltraViolet) cleaning device.
이 세정장치는 평판 디스플레이 장치(flat display device) 중 하나인 액정표시장치의 제조공정에서 많이 사용되고 있다.This cleaning apparatus is widely used in the manufacturing process of a liquid crystal display device which is one of flat display devices.
이 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적 제품으로 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.The liquid crystal display device is a technology-intensive product with low power consumption and good portability, and has been spotlighted as a next-generation advanced display device having high added value.
일반적으로, 상기 액정표시장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)를 포함하는 어레이(array) 기판과 컬러 필터(color filter) 기판 사이에 액정을 주입하여, 그 특성을 이용해 영상효과를 얻는 비발광 소자인 박막 트랜지스터 액정표시장치(이하, 액정표시장치로 약칭함)를 뜻한다.In general, the liquid crystal display device injects a liquid crystal between an array substrate including a thin film transistor (TFT) and a color filter substrate, and thus emits non-luminescence using the characteristics to obtain an image effect. The device refers to a thin film transistor liquid crystal display device (hereinafter, referred to as a liquid crystal display device).
이러한 액정표시장치는 크게 두 단계의 제조공정을 거쳐 제작되게 된다.Such a liquid crystal display device is largely manufactured through a two-step manufacturing process.
첫 단계는 어레이 공정 및 컬러필터 공정을 통해 이루어진다.The first step is through the array process and the color filter process.
이 어레이 공정은 증착(deposition) 공정, 사진식각(photolithography)공정, 식각(etching)공정, 세정(cleaning)공정, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 어레이 공정 등을 거쳐 어레이 기판을 제조하는 공정이다.The array process is a process of manufacturing an array substrate through a deposition process, a photolithography process, an etching process, a cleaning process, a thin film transistor array process, and the like.
상기 컬러필터 공정은 사진식각 공정, 식각 공정, 세정 공정 등을 거쳐 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 포함하는 컬러필터 기판을 제조하는 공정이다.The color filter process is a process of manufacturing a color filter substrate including a color filter and a black matrix through a photolithography process, an etching process, a cleaning process, and the like.
두번째 단계는 상기 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 이용한 액정 셀 제조공정으로, 세정 공정, 셀 갭(cell gap) 형성공정, 셀 컷팅(cutting) 공정, 액정주입 공정 등을 거쳐 액정표시장치를 제조하게 된다.The second step is a liquid crystal cell manufacturing process using the array substrate and the color filter substrate. The liquid crystal display device is manufactured through a cleaning process, a cell gap forming process, a cell cutting process, a liquid crystal injection process, and the like. .
즉, 상기 액정표시장치의 공정 중에는 제품의 불량방지 및 수율향상을 목적으로 세정 공정이 반드시 포함된다.That is, during the process of the liquid crystal display device, a cleaning process is necessarily included for the purpose of preventing product defects and improving yield.
이하, 이 세정공정에 대하여 상세히 설명한다.This washing step will be described in detail below.
세정공정은, 글래스(glass)를 포함하는 투명기판 표면의 이물질을 제거하는 공정으로서, 결함을 최소화하여 수율을 향상시키는 데 그 목적이 있다.The cleaning process is a process of removing foreign substances on the surface of the transparent substrate including glass, and aims to improve yield by minimizing defects.
특히, 박막을 입히기 전에 기판의 세정은 막의 밀착성(adhesion)을 높이는 데 중요한 역할을 한다.In particular, cleaning of the substrate prior to coating the thin film plays an important role in increasing the adhesion of the film.
세정의 종류로는, 초기 세정, 증착전 세정, 사진식각 공정전 세정, 드라이 모드(dry mode) 세정, HF(HydroFluorine) 세정 등으로 나눌 수 있다.The type of cleaning may be divided into initial cleaning, pre-deposition cleaning, pre-photolithography cleaning, dry mode cleaning, HF (HydroFluorine) cleaning, and the like.
첫째, 초기 세정은 베어 글래스(bare glass) 표면의 이물질을 제거하는 공정이다.First, initial cleaning is a process for removing foreign matter on the bare glass surface.
둘째, 증착전 세정은 증착공정 전에 기판 상에 있는 이물질을 제거 및 기판의 밀착특성을 향상시키기 위한 공정이다.Second, the pre-deposition cleaning is a process for removing foreign substances on the substrate and improving the adhesion characteristics of the substrate before the deposition process.
세째, 사진식각 공정전 세정은 증착공정 후 사진식각 공정을 진행하기 전에 기판 표면의 이물질을 제거하는 공정이다.Third, the cleaning before the photolithography process is a process of removing foreign substances on the surface of the substrate before the photolithography process after the deposition process.
네째, 드라이 모드 세정은 기판의 표면처리를 하는 것으로 기판의 막질을 소수성(hydorphobic)에서 친수성(hydrophile)으로 전환하여 세정의 효과 및 이후 공정의 불량을 막는데 그 목적이 있다.Fourthly, dry mode cleaning is a surface treatment of a substrate, which aims to prevent the effect of cleaning and subsequent defects by converting the film quality from hydrophobic to hydrophile.
다섯째, HF 세정은 기판 상의 옥사이드(oxide)층을 제거하거나, 공정 상의 콘택(contact) 저항을 개선하기 위한 목적의 세정이다.Fifth, the HF cleaning is for the purpose of removing an oxide layer on the substrate or improving contact resistance in the process.
또한, 세정방법은 크게 물리적인 것과 화학적인 것으로 나눌 수 있다. 물리적인 세정방법에는 브러쉬(brush)와 초음파 등을 이용하고, 화학적 세정방식에는 중성, 산, 알카리 등의 화학용액을 이용하거나 오존이나 플라즈마(plasma)가스를 이용하는 방법 등이 있다.In addition, the cleaning method can be largely divided into physical and chemical. Brushes and ultrasonics are used as physical cleaning methods, and chemical cleaning methods such as neutral, acid, and alkali are used as chemical cleaning methods, or ozone or plasma gas is used.
그리고, 이 세정장치는 배치(batch)식과 매엽(枚葉)식 2종류가 있는데, 이 배치식은 다수 개의 기판을 운반틀에 넣어 세정하는 방식으로 생산성이 좋다.In addition, there are two types of this washing apparatus, a batch type and a sheet type, and this batch type has good productivity by putting a plurality of substrates in a carrier frame and washing them.
상기 매엽식은 기판을 1매씩 낱개로 세정공정을 진행하는 방법으로 배치식에 비해 세정정도가 우수하다.The single-leaf type is a method of cleaning the substrate one by one, the cleaning degree is superior to the batch type.
일반적으로, 기판의 세정공정은 여러 단계를 거쳐 이루어진다.In general, the substrate cleaning process is performed through several steps.
예를 들어, 상기 액정 셀 공정에서의 세정공정은, 어레이 기판 및 컬러필터 기판의 초기 상태 외관 검사 후에 각각의 기판 표면의 이물질을 제거하는 공정으로써, 브러쉬 롤러(brush roller) 및 순수물(D.I water)을 이용한 순수 브러쉬 세정, 수압 및 초음파를 이용한 세정, 스핀(spin) 건조, 열 건조, UV 처리의 순으로 세정공정을 거치게 된다.For example, the cleaning process in the liquid crystal cell process is a process of removing foreign substances on the surface of each substrate after the initial state appearance inspection of the array substrate and the color filter substrate, and a brush roller and pure water (DI water). ), Followed by pure brush cleaning, water pressure and ultrasonic cleaning, spin drying, thermal drying, and UV treatment.
이때, 상술한 세정공정은 공정의 특성에 따라 그 순서나 단계를 달리할 수 있다.At this time, the above-described cleaning process may vary the order or steps according to the characteristics of the process.
본 명세서는 특히, 세정공정에 사용되는 세정장치 중 기판 표면 상의 유기성오염물질을 제거하는 목적으로 이용되는 UV 세정장치에 관한 것이다.In particular, the present specification relates to a UV cleaning device used for the purpose of removing organic contaminants on the substrate surface among cleaning devices used in the cleaning process.
이 UV 세정은 기판 상의 유기물에 UV광을 조사하여, 이 UV광의 일정한 파장에 의해 유기물의 화학결합을 분해하는 단계와, 또 하나의 일정한 파장에 의해 산소(O2)를 오존(O3)으로 합성하여, 이 오존의 강력한 산화작용으로 분자상태의 유기물을 이산화탄소(CO2), 물(H2O), 일산화탄소(CO) 등과 같은 휘발성 분자로 만들어, 기판 표면으로부터 유기물을 제거하는 일종의 건식 세정법이다.This UV cleaning involves irradiating the organic material on the substrate with UV light to decompose the chemical bond of the organic material by a constant wavelength of the UV light, and converting oxygen (O 2 ) into ozone (O 3 ) by another constant wavelength. This ozone is a kind of dry cleaning method that removes organic substances from substrate surface by making volatile molecules such as carbon dioxide (CO 2 ), water (H 2 O), carbon monoxide (CO), etc. .
도 1은 종래의 배치식 UV 세정장치에 대한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional batch UV cleaning device.
도시한 바와 같이, 배치식 UV 세정장치(10)는 서로 일정간격 이격되어 대응하며 일정간격 이격되며, 반사판(16) 및 다수 개의 UV 램프(lamp)(18)를 포함하는 상부 케이스(12) 및 피세정 기판(22)이 놓이는 다수 개의 지지봉(20)을 포함하는 하부 케이스(14)로 이루어진다.As shown, the batch type UV cleaning apparatus 10 corresponds to and spaced apart from each other by a predetermined interval, the upper case 12 including a reflector 16 and a plurality of UV lamps (18) and The lower case 14 includes a plurality of supporting rods 20 on which the substrate to be cleaned 22 is placed.
이 지지봉(20)은 외부의 미도시한 운반틀과 연결되어 화살표 방향으로 기판(22)을 UV 세정장치(10) 내로 반입(搬入) 및 세정공정을 마친 후, 기판(22)을 외부로 반출(搬出)할 수 있도록 이동성을 가지며, 이 배치식 UV 세정장치(10)에서는 이러한 과정이 다수 개의 기판에 대하여 연속적으로 반복되어 이루어진다.The support rod 20 is connected to a transport frame (not shown) to the outside to bring the substrate 22 into the UV cleaning device 10 in the direction of the arrow, and after the cleaning process is completed, the substrate 22 is carried out to the outside. It is mobile so that it can be pulled out, and in this batch type UV cleaning apparatus 10, this process is repeatedly performed on a plurality of substrates.
그리고, 이 반사판(16)은 상기 UV 램프(18)에서 조사되는 UV 광이 모두 이 기판(22)이 배치된 하부방향으로 조사될 수 있도록 하는 역할을 한다.In addition, the reflector 16 serves to allow all the UV light emitted from the UV lamp 18 to be irradiated in the downward direction in which the substrate 22 is disposed.
도 2a 내지 2c는 상기 도 1의 배치식 UV 세정장치에 따른 세정공정을 단계별로 나타낸 도면으로서, 이 배치식 UV 세정장치에서는 기판을 이동하면서 세정공정이 진행되므로, 설명의 편의상 이 UV 세정장치 내부를 기판이 이동하는 위치에 따라 반입부(I), 중앙부(II), 반출부(III)로 나누어 표시하고, 도면 상에는 기판과 직교를 이루는 직선광에 대해서만 나타내었다.Figure 2a to 2c is a view showing a step by step cleaning process according to the batch type UV cleaning device of Figure 1, in this batch type UV cleaning device, since the cleaning process proceeds while moving the substrate, the inside of the UV cleaning device for convenience of description Is divided into the carrying-in part I, the center part II, and the carrying out part III according to the position to which a board | substrate moves, and was shown only about the linear light orthogonal to a board | substrate on drawing.
도 2a는 반입부(I)에서 기판을 세정하는 단계를 도시하였다.2A shows the step of cleaning the substrate in the immersion I. FIG.
도시한 바와 같이, 상기 기판(22)이 이 UV 세정장치(10) 내에 반입되기 시작하면, 상기 UV 램프(18)로부터 UV 광(19)이 이 기판(22) 표면으로 조사되기 시작한다.As shown, when the substrate 22 begins to be brought into this UV cleaner 10, UV light 19 from the UV lamp 18 begins to be irradiated onto the substrate 22 surface.
이렇게, 이 기판(22) 상에 UV 광(19)이 조사되면, 이 UV 광(19)의 일정한 파장은 이 기판(22) 표면 상의 유기성 오염물질의 화학결합을 분해하기 시작한다.As such, when UV light 19 is irradiated onto the substrate 22, a constant wavelength of the UV light 19 begins to break down the chemical bonds of organic contaminants on the surface of the substrate 22.
이때, 이 기판(22)의 세정작용에 이용되는 광원은 전체 UV 램프(18)에서 조사되는 UV 광(19) 중, 이 기판(22)과 대응하는 반입부(I) 상의 UV 램프(18)에서 조사된 UV 광(19)뿐이고, 그 외의 UV 광(19)은 이 기판(22)과의 위치 차이로 이 기판(22)에 도달하지 못하고, 그대로 손실되고 만다.At this time, the light source used for the cleaning operation of the substrate 22 is the UV lamp 18 on the inlet portion I corresponding to the substrate 22 among the UV light 19 irradiated from all the UV lamps 18. It is only UV light 19 irradiated at and other UV light 19 does not reach this board | substrate 22 by the position difference with this board | substrate 22, and is lost as it is.
도 2b는 상기 도 2a 단계를 거쳐 중앙부(II)로 이동한 기판을 세정하는 단계로서, 상기 반입부와 중앙부 간에는 UV 광이 연속적으로 조사되고, 그 과정에서 기판 표면상에서는 유기물의 화학결합의 분해작용 뿐만 아니라 이 UV 광의 또 하나의 파장에 의해 산소가 오존으로 합성되어, 분해된 유기물을 산화시키는 작용이 발생되기 시작한다.2B is a step of cleaning the substrate moved to the central portion (II) through the step 2A, UV light is continuously irradiated between the carry-in portion and the central portion, in the process of decomposition of chemical bonds of organic matter on the substrate surface In addition, oxygen is synthesized into ozone by another wavelength of the UV light, and the action of oxidizing the decomposed organic matter begins to occur.
도시한 바와 같이, 상기 중앙부(II)에 위치하는 기판(22) 상에 공급되는 광량은 전체 UV 램프(18)에서 조사되는 UV 광(19) 중, 이 중앙부(II)에 위치하는 UV램프(18)에서의 UV 광(19)만이 공급되고, 나머지 UV 광은 손실되고 만다.As shown in the drawing, the amount of light supplied on the substrate 22 positioned in the center portion II is a UV lamp positioned in the center portion II of the UV light 19 irradiated from all the UV lamps 18. Only the UV light 19 in 18) is supplied and the remaining UV light is lost.
도 2c는 반출부에서 기판을 세정하는 단계로서, 이 단계에서는 기판 표면 상의 유기물 분자가 오존의 강력한 산화작용에 의하여 승화되어, 휘발성물질로 바뀌어 기판에서 제거되기 시작한다.FIG. 2C is a step of cleaning the substrate at the outlet, in which organic molecules on the substrate surface are sublimed by the strong oxidation of ozone, turning into volatiles and starting to be removed from the substrate.
도시한 바와 같이, 반출부(III)에 위치하는 기판(22) 상에는, 이 반출부(III)에 위치하는 UV 램프(18)에서의 UV 광(19) 만이 조사되고, 그외의 반입부(I), 중앙부(II)에서의 UV 광(19)은 이 기판(22)에 도달하지 못하고 손실되어 버린다.As shown in the drawing, only the UV light 19 from the UV lamp 18 positioned in the carrying out portion III is irradiated onto the substrate 22 positioned in the carrying out portion III. ), The UV light 19 in the central portion II does not reach the substrate 22 and is lost.
즉, 이와 같이 종래의 배치타입 UV 세정장치에서는 기판이 이동하는 위치에 따라 기판과 비대응하는 영역에서의 UV 광원은 기판에 도달하지 못하고 그대로 손실되어 버려, 세정공정에 필요한 UV광효율이 낮아져 세정력을 떨어지는 문제점이 있다.That is, in the conventional batch type UV cleaning device, the UV light source in the region that does not correspond to the substrate does not reach the substrate and is lost as it is, depending on the position where the substrate is moved. There is a problem falling.
도 3은 종래의 매엽식 UV 세정장치를 나타낸 개략적인 단면도로서, 상기 도 1의 배치식 UV 세정장치와 기본적인 구조는 동일하게 적용되나, 기판을 한 매씩 낱개로 세정하는 방식으로써, 피세정 기판을 UV 세정장치의 중앙부에 위치시킨 후, 세정공정이 진행되므로, UV 광의 조사에 따른 기판 표면상의 유기성 오염물질의 제거 과정이 고정된 기판 상에서 모두 진행된다는 점에서 차이가 있다.3 is a schematic cross-sectional view showing a conventional single-sheet UV cleaning device, the basic structure is the same as the batch UV cleaning device of FIG. 1, but by cleaning the substrates individually, the substrate to be cleaned Since the cleaning process is performed after being placed in the center of the UV cleaning apparatus, there is a difference in that all organic contaminants on the surface of the substrate due to the irradiation of UV light proceed on the fixed substrate.
도시한 바와 같이, 상기 매엽식 UV 세정장치(30)는 서로 대응하며 일정간격 이격되고, 삿갓 모양의 반사판(36) 및 UV 램프(38)를 포함하는 상부 케이스(32) 및 피세정 기판(42)을 지지, 고정시키는 다수 개의 지지봉(40)을 포함하는 하부 케이스(34)로 구성된다.As shown, the sheet type UV cleaning device 30 corresponds to each other and is spaced at regular intervals, and includes an upper case 32 and a substrate to be cleaned 42 including a hat-shaped reflector 36 and a UV lamp 38. ) Is composed of a lower case 34 including a plurality of support rods 40 for supporting and fixing.
상기 반사판(36)은 상기 도 1의 배치식 UV 세정장치의 반사판에 비해 각각의 UV 램프(38)를 더욱 감싸는 삿갓 형상으로 구성되어 있어, 고정된 기판(42) 상에 조사되는 UV 광량을 좀더 증대시키는 역할을 한다.The reflector plate 36 is configured in the shape of a hat that surrounds each UV lamp 38 more than the reflector of the batch type UV cleaner of FIG. 1, so that the amount of UV light irradiated onto the fixed substrate 42 is further increased. It serves to increase.
그리고, 이러한 매엽식 UV 세정장치에서 기판의 반입 및 반출은 미도시한 외부의 반송로봇에 의해 이루어진다.In addition, the loading and unloading of the substrate in the sheet type UV cleaning device is performed by an external conveying robot (not shown).
상기 도면 상에는 상기 매엽식 UV 세정장치(30) 내부를 이 기판(42)과 대응하는 영역(IV)과 그외의 영역(V)으로 나누어 표시하였다.On the drawing, the inside of the sheet type UV cleaning device 30 is divided into the region IV and the other region V corresponding to the substrate 42.
즉, 상기 도 2a 내지 2c의 UV광의 조사에 의한 세정작용과 같은 원리에 의하여, 이 기판(42) 상에 UV 광(39)을 조사함에 있어서, 이 기판(42) 상에는 상기 IV영역에 위치하는 UV 램프(38)에서 조사되는 UV 광(39)만이 기판 상에 조사되고, 상기 V영역으로부터의 UV 광(39)은 이 기판(42)과 비대응하는 위치관계로 그대로 손실되어 버린다.That is, when irradiating the UV light 39 onto the substrate 42 by the same principle as the cleaning action by the irradiation of the UV light of Figs. 2A to 2C, it is located on the substrate 42 in the IV region. Only the UV light 39 irradiated from the UV lamp 38 is irradiated onto the substrate, and the UV light 39 from the V region is lost as it is in a positional relationship that does not correspond to the substrate 42.
즉, 매엽식 UV 세정장치에서도 반사판의 형상을 달리하여 기판 상에 조사되는 광량을 증대시키려 하나, 전체 UV 램프에서 조사되는 UV 광의 일부만이 기판 상에 조사되어, 광효율이 낮은 단점을 가진다.That is, even in the single-leaf UV cleaning device to increase the amount of light irradiated on the substrate by changing the shape of the reflecting plate, only a part of the UV light irradiated from the entire UV lamp is irradiated on the substrate, has a disadvantage of low light efficiency.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 UV 세정장치용 하부 케이스 내의 양끝단에 적정각도를 가지는 반사판을 구성하여, 전체 UV 램프에서 조사되는UV 광의 대부분이 기판 상에 조사되도록 하여, UV 광효율이 높은 UV 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, in the present invention, by forming a reflector having an appropriate angle at both ends in the lower case for the UV cleaning device, so that most of the UV light irradiated from the entire UV lamp is irradiated on the substrate, high UV light efficiency It is an object to provide a UV cleaning device.
도 1은 종래의 배치식 UV 세정장치에 대한 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional batch UV cleaning device.
도 2a 내지 2c는 상기 도 1의 배치식 UV 세정장치에 따른 세정공정을 단계별로 나타낸 도면.2a to 2c is a view showing step by step cleaning process according to the batch type UV cleaning device of FIG.
도 3은 종래의 매엽식 UV 세정장치에 대한 개략적인 단면도.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional sheet type UV cleaning device.
도 4는 본 발명에 따른 배치식 UV 세정장치에 대한 개략적인 단면도.4 is a schematic cross-sectional view of a batch UV cleaning device according to the present invention.
도 5a 내지 5c는 상기 도 4의 UV 세정장치에 따른 세정공정을 단계별로 나타낸 도면.5a to 5c are views showing the cleaning process step by step according to the UV cleaning device of FIG.
도 6은 본 발명에 따른 매엽식 UV 세정장치에 대한 개략적인 단면도.Figure 6 is a schematic cross-sectional view of the sheet type UV cleaning apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : UV 세정장치 102 : 상부 케이스100: UV cleaning device 102: upper case
104 : 하부 케이스 106 : 상부 반사판104: lower case 106: upper reflector
108 : UV 램프 110a : 제 1 하부 반사판108: UV lamp 110a: first lower reflector
110b : 제 2 하부 반사판 112 : 지지봉110b: second lower reflector plate 112: support rod
122 : 피세정 기판122: substrate to be cleaned
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 반입부와 반출부를 가지는 챔버로 구성되어, 서로 대응하며 일정간격 이격된 상부 케이스(case) 및 하부 케이스와; 상기 상부 케이스 하부에 위치하는 상부 반사판과; 상기 상부 반사판 하부에 위치하는 다수 개의 UV 램프(UltraViolet lamp)와; 상기 하부 케이스 내부의 양측에 각각 일정각도의 기울기를 가지며 형성된 제 1 및 2 하부 반사판과; 상기 UV 램프와 일정 거리를 유지하며, 상기 제 1 및 2 하부 반사판 상부에 위치하는 피세정 기판이 로딩(loading)되는 다수 개의 지지봉을 포함하는 UV 세정장치을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is composed of a chamber having a carrying in and out, the upper case and the lower case corresponding to each other and spaced apart from each other; An upper reflector disposed under the upper case; A plurality of UV lamps positioned below the upper reflector; First and second lower reflectors formed on both sides of the lower case, each having a predetermined angle of inclination; It provides a UV cleaning device that maintains a predetermined distance from the UV lamp, and includes a plurality of support rods loaded with the substrate to be cleaned positioned on the first and second lower reflector.
상기 UV 세정장치는, 외부의 운반틀과 연결되어 다수 개의 기판을 연속적으로 반입(搬入), 반출(搬出)하는 회전성을 가지는 지지봉을 포함하는 배치식(Batch type) UV 세정장치이거나 또는, 기판을 낱개로 일정한 위치에서 지지하는 고정하는 지지봉을 포함하는 매엽(枚葉)식 UV 세정장치이다.The UV cleaning device is a batch type UV cleaning device including a supporting rod having a rotatable rod which is connected to an external transport frame and continuously carries in and out a plurality of substrates. It is a single-leaf type UV cleaning device including a supporting rod for fixing the support at a fixed position.
상기 제 1, 2 하부 반사판은 서로 대칭되는 기울기를 가지며, 각각 하부 케이스의 하부면과 바깥쪽 방향으로 이루는 각도가 90°이하의 예각을 가진다.The first and second lower reflector plates have inclined symmetry with respect to each other, and each of the first and second lower reflector plates has an acute angle of 90 ° or less.
상기 반사판은 알루미늄(Aluminum), 은(Ag), 니켈(Ni), 스테인리스강 (stainless steel) 중 어느 하나의 재질이거나 또는 이들을 베이스(base)로 한 합금판 또는 이들의 박막을 도포한 것이다.The reflecting plate is made of any one of aluminum, silver, nickel, stainless steel, or coated with an alloy plate or a thin film thereof.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4는 본 발명에 따른 배치식 UV 세정장치를 도시한 개략적인 단면도이다.Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a batch UV cleaning device according to the present invention.
도시한 바와 같이, 상기 배치식 UV 세정장치(100)는 챔버로 구성되어, 서로 일정간격 이격되어 대응하는 상부 케이스(102) 및 하부 케이스(104)가 배치되어 있고, 이 상부 케이스(102)의 하부에는 상부 반사판(106)이 형성되어 있고, 이 상부 반사판(106)의 하부에는 다수 개의 UV 램프(108)가 일정간격을 두고 배열되어 있으며, 이 하부 케이스(104) 내부의 양 끝단에는 일정각도를 가지는 제 1, 2 하부 반사판(110a, 110b)이 구성되어 있고, 이 제 1, 2 하부 반사판(110a, 110b) 상부에는 기판의 지지 및 피세정 기판(122)을 반입, 반출시키는 역할을 하는 다수 개의 이동성을 띠는 지지봉(112)이 일정 간격을 두고 형성되어 있다.As shown, the batch type UV cleaning device 100 is composed of a chamber, and a corresponding upper case 102 and a lower case 104 are disposed spaced apart from each other by a predetermined distance, and the upper case 102 An upper reflecting plate 106 is formed at a lower portion thereof, and a plurality of UV lamps 108 are arranged at a lower portion of the upper reflecting plate 106 at regular intervals, and both ends of the lower case 104 have a predetermined angle. The first and second lower reflector plates 110a and 110b having the first and second lower reflector plates 110a and 110b may be formed on the upper surfaces of the first and second lower reflector plates 110a and 110b to support and support the substrate. A plurality of movable support rods 112 are formed at regular intervals.
이때, 이 제 1, 2 하부 반사판(110a, 110b)은 서로 대칭되는 기울기를 가지며, 각각 하부 케이스(104)의 하부면과 바깥쪽 방향으로 90°이하의 예각을 가진다.At this time, the first and second lower reflector plates 110a and 110b have slopes that are symmetrical to each other, and have acute angles of 90 ° or less in the outward direction and the lower surface of the lower case 104, respectively.
또한, 이 상부 반사판 및 제 1, 2 하부 반사판(106, 110a, 110b)은 반사특성을 띠는 물질 중에서, 특히 알루미늄(Aluminum), 은(Ag), 니켈(Ni), 스테인리스강 (stainless steel) 중 어느 하나의 재질이거나 또는 이들을 베이스(base)로 한 합금판 또는 이들의 박막을 도포한 것으로 한다.In addition, the upper reflector and the first and second lower reflectors 106, 110a, and 110b are reflective materials, in particular aluminum, silver, nickel, and stainless steel. It is assumed that the material is any one of these materials, or an alloy plate or a thin film thereof made of a base thereof is coated.
상기 제 1, 2 하부 반사판(110a, 110b)는 이 기판(122)과의 비대응 관계로 손실되는 광을 반사시켜 이 기판(122)에 재조사되도록 하여 전체 UV 램프에서 조사되는 UV 광의 대부분을 이용할 수 있어, UV 광효율이 높아지도록 하는 역할을 한다.The first and second lower reflectors 110a and 110b reflect light lost in an incompatible relationship with the substrate 122 to be irradiated to the substrate 122 so that most of the UV light irradiated from the entire UV lamp can be used. Can serve to increase UV light efficiency.
도 5a 내지 5c는 상기 도 4의 UV 세정장치에 따른 세정공정을 피세정 기판의 위치에 따라 나타낸 도면으로서, 설명의 편의상 이 UV 세정장치를 기판의 이동하는 위치에 따라 반입부(A), 중앙부(B), 반출부(C)로 나누어 표시하였고, 이에 따라 상기 제 1, 2 하부 반사판(110a, 110b)은 각각 반입부(A), 반출부(C)영역에 포함된다.5A to 5C illustrate the cleaning process according to the UV cleaning apparatus of FIG. 4 according to the position of the substrate to be cleaned. For convenience of description, the UV cleaning apparatus is loaded according to the moving position of the substrate. (B) and the carry-out part (C) are divided and displayed. Accordingly, the first and second lower reflector plates 110a and 110b are included in the carry-in part (A) and the carry-out part (C), respectively.
상기 도 2a 내지 2c에서 상술한 바와 같이, UV 광에 의해 기판 표면의 유기성 오염물질을 제거하는 원리는 그대로 적용할 수 있다.As described above with reference to Figures 2a to 2c, the principle of removing organic contaminants on the surface of the substrate by UV light can be applied as it is.
도시한 바와 같이, 상기 UV 세정장치(100)의 반입부(A)에서의 기판의 세정공정은, A 영역상의 UV 램프(108)에서 조사되는 UV 광원(109a)외에도, 이 중앙부(B) 및 반출부(C)에서의 UV 광원(109b)을 적정각도를 가지는 제 2 하부 반사판(110b)을 통해 반사시켜, 이 기판(122) 상에 재조사되도록 하여, UV 광효율을 높일 수 있다.As shown in the drawing, the cleaning step of the substrate in the carrying-in portion A of the UV cleaning apparatus 100 includes the central portion B and the UV light source 109a irradiated from the UV lamp 108 on the A region. The UV light source 109b in the carrying out portion C may be reflected through the second lower reflector 110b having an appropriate angle to be irradiated onto the substrate 122 to increase the UV light efficiency.
즉, 이 기판(122)에 조사되지 못한 UV광이 제 2 반사판(110b)을 통해 반사되어, 상기 상부 반사판(106)에서 재반사되어 이 기판(122) 상에 재조사될 수 있는 것이다.That is, UV light that has not been irradiated onto the substrate 122 may be reflected through the second reflecting plate 110b, and may be reflected back on the upper reflecting plate 106 to be irradiated onto the substrate 122.
도 5b는 상기 중앙부(B)에서의 기판을 세정하는 단계를 도시하였다.5B shows the step of cleaning the substrate at the central portion B. FIG.
도시한 바와 같이, 이 기판(122)에 공급되는 UV 광원(114)은 이 기판(122)과 대응하는 B영역의 UV 램프(108)의 UV 광원(114a)에 의한 직선광과, 반입부(A) 및 반출부(C)에서의 광원을 각각 제 1 및 2 하부 반사판(110a, 110b)에서 반사시켜 기판(122) 표면에 재조사한 반사광(114b)으로, 기판(122)에 조사되는 광량을 늘릴 수있어 UV 광효율을 높일 수 있다.As shown in the drawing, the UV light source 114 supplied to the substrate 122 includes the linear light by the UV light source 114a of the UV lamp 108 in the region B corresponding to the substrate 122 and the loading portion ( The amount of light irradiated onto the substrate 122 is reflected by the reflected light 114b that is reflected by the first and second lower reflecting plates 110a and 110b from the light sources A and C, and then irradiated to the surface of the substrate 122. It can increase UV light efficiency.
도 5c는 상기 반출부(C)에서 기판을 세정하는 단계로서, 도시한 바와 같이, 이 반출부(C)에서의 기판(122)에 조사되는 UV광원(116a)은 반출부(C)에 위치하는 UV 램프(108)에 의한 UV 광원(116a)뿐만 아니라, 반입구(A) 하부에 위치하는 제 1 하부 반사판(110a)에서 반사된 광원(116b)의 재조사로 상기 도 5a 및 5b의 경우와 마찬가지로 손실되던 광원을 활용할 수 있어 광효율을 높일 수 있다.5C is a step of cleaning the substrate in the carrying out portion C. As shown, the UV light source 116a irradiated to the substrate 122 in the carrying out portion C is located at the carrying out portion C. As shown in FIG. In addition to the UV light source 116a by the UV lamp 108 as well as the light source 116b reflected by the first lower reflector 110a positioned below the inlet opening A, the case of FIGS. 5A and 5B Similarly, the lost light source can be used to increase the light efficiency.
도 6은 본 발명에 따른 매엽식 UV 세정장치에 대한 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of a sheet type UV cleaning apparatus according to the present invention.
도시한 바와 같이, 상기 배치식 UV 세정장치(200)는 서로 대응하며 일정간격 이격되어 상부 케이스(202) 및 하부 케이스(204)가 배치되어 있고, 이 상부 케이스(202)의 하부에는 삿갓 모양의 상부 반사판(206)이 형성되어 있고, 이 상부 반사판(206)의 하부에는 다수 개의 UV 램프(208)가 일정간격을 두고 배열되어 있으며, 이 하부 케이스(204) 내부의 양 가장자리에는 일정각도를 가지는 제 1, 2 하부 반사판(210a, 210b)이 위치하고 있고, 이 제 1, 2 하부 반사판(210a, 210b) 상부에는 피세정 기판(214)을 지지, 고정하는 다수 개의 지지봉(212)이 구성되어 있다.As illustrated, the batch type UV cleaning device 200 corresponds to each other and is spaced at a predetermined interval, and the upper case 202 and the lower case 204 are disposed, and the bottom of the upper case 202 has a hat shape. The upper reflector 206 is formed, and a plurality of UV lamps 208 are arranged at a lower portion of the upper reflector 206 at regular intervals, and both edges of the lower case 204 have a predetermined angle. The first and second lower reflector plates 210a and 210b are located, and a plurality of supporting rods 212 for supporting and fixing the substrate 214 to be cleaned are formed above the first and second lower reflector plates 210a and 210b. .
이때, 이 제 1, 2 하부 반사판(210a, 210b)은 서로 대칭되는 기울기를 가지며, 각각 하부 케이스(204)의 하부면과 바깥쪽 방향으로 90°이하의 예각을 가진다.At this time, the first and second lower reflector plates 210a and 210b have slopes that are symmetrical to each other, and have acute angles of 90 ° or less in the outward direction and the lower surface of the lower case 204, respectively.
또한, 이 상부 반사판 및 제 1, 2 하부 반사판(206, 210a, 210b)은 반사특성을 가지는 물질중에서, 알루미늄(Aluminum), 은(Ag), 니켈(Ni), 스테인리스강 (stainless steel) 중 어느 하나의 재질이거나 또는 이들을 베이스(base)로 한 합금판 또는 이들의 박막을 도포한 것으로 한다.In addition, the upper reflector and the first and second lower reflectors 206, 210a, and 210b may be any of aluminum, silver, nickel, and stainless steel. It is assumed that one material or an alloy plate having these as a base or a thin film thereof is coated.
그리고, 이러한 매엽식 UV 세정장치(200)에 지지봉(212) 상의 중앙부(D)에 배치된 기판(214)을 기준으로, 이 기판(214)과 대응하는 영역(D)과 그 외의 영역(E)으로 나누어 도시하였다.The region D corresponding to the substrate 214 and the other region E are based on the substrate 214 disposed in the central portion D on the supporting rod 212 in the sheet type UV cleaner 200. Shown by dividing).
즉, 이 기판(214)에 UV 광을 조사시, 이 기판(214)에는 D영역에서의 직선광(212a)과 E영역에서의 광원은 상기 제 1, 2 하부 반사판에 의한 반사광(212b)이 동시에 조사되어 광원의 손실을 효과적으로 방지하고 광효율을 높일 수 있다.That is, when UV light is irradiated onto the substrate 214, the linear light 212a in the D region and the light source in the E region are reflected light 212b by the first and second lower reflecting plates. Irradiation at the same time can effectively prevent the loss of the light source and increase the light efficiency.
이때, 이 반사광(212b)은 E영역 상에 위치하는 UV 램프(208)에서 조사되는 이 기판(214)에 도달하지 못하는 광원을 이 제 1, 2 하부 반사판(210a, 210b)에서 상부 반사판(206)으로 재반사시켜 이 상부 반사판에서 기판 상에 재조사됨으로써 이루어진다.At this time, the reflected light 212b is a light source that does not reach the substrate 214 irradiated by the UV lamp 208 located on the E region, the upper reflector 206 in the first and second lower reflector 210a, 210b. By reflecting back onto the substrate in this upper reflector.
즉, 이 제 1, 2 하부 반사판(210a, 210b)에 적정 각도를 주어 이 기판(214)에 조사되도록 함을 특징으로 한다.That is, the first and second lower reflectors 210a and 210b may be irradiated to the substrate 214 by giving an appropriate angle.
즉, 본 발명에서는 기판의 세정공정시, 전체 UV 램프에서 조사되는 UV 광의 대부분이 기판 상에 조사될 수 있도록 할 수 있다.That is, in the present invention, during the cleaning process of the substrate, most of the UV light irradiated from the entire UV lamp can be irradiated onto the substrate.
이와 같이, 본 발명에 따른 UV 세정장치용 하부 케이스 내부의 양 가장자리에 각각 일정각도를 가지는 반사판을 구성하므로써, 손실되던 광원을 반사시켜 기판 상에 재조사되도록 하므로써 광효율을 높일 수 있다.As such, by forming reflecting plates having predetermined angles at both edges of the lower case for the UV cleaning device according to the present invention, the light efficiency can be increased by reflecting the lost light source to be irradiated onto the substrate.
또한, 세정력의 강화로 세정시간을 단축시킬 수 있으므로, 생산력을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.In addition, since the cleaning time can be shortened by strengthening the cleaning power, it has the advantage of improving the productivity.
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|---|---|---|---|---|
| KR100416590B1 (en) * | 2001-01-13 | 2004-02-05 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for cleaning a semiconductor wafer and method for cleaning a wafer using the same |
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