KR20040074315A

KR20040074315A - 카세트세정장치

Info

Publication number: KR20040074315A
Application number: KR1020030009861A
Authority: KR
Inventors: 이현철
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-08-25
Also published as: KR100960685B1

Abstract

본 발명은 정면에 개구부가 형성된 카세트를 세정하는 카세트세정장치로서, 상기 개구부가 일방향을 향하도록 상기 카세트를 수용하는 세정영역과; 상기 카세트를 타 방향에서 지지하는 턴테이블어셈블리와; 상기 카세트 개구부가 일방향을 향한 상태로 회전하도록 상기 턴테이블어셈블리를 회전시키는 구동수단과; 상기 개구부를 통해 상기 카세트 내로 인입/인출될 수 있도록 이동 가능하고, DI와 CDA를 분사하는 제 1 노즐장치와; 상기 타방향에서 상기 카세트 배면을 향해 DI와 CDA를 분사하는 제 2 노즐장치를 포함하는 카세트세정장치를 제공한다.

Description

카세트세정장치{cleaning apparatus for cassette}

본 발명은 평판표시장치(flat panel display)의 제조장비에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 다수의 기판(substrate)을 수용하여 운반 및 적재하는 하는 기판저장용 카세트의 세정장치에 관한 것이다.

근래에 들어 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 액정표시장치(liquid crystal display), 플라즈마표시장치(plasma display panel), 전계방출표시장치(field emission display), 전기발광표시장치(electroluminescence display : ELD)와 같은 다양한 종류의 평판표시장치가 개발되었다.

이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 보유하고 있어 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)을 대체하는 새로운 디스플레이 장치(display device)의 주류를 형성하고 있는데, 특히 현재에는 화상표현 기본단위인 화소(pixel)를 매트릭스(matrix) 형상으로 배열하고, 스위칭소자를 사용하여 이들 각 화소를 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(Active Matrix type)이 널리 사용된다.

이러한 평판표시장치의 제조공정은 기판을 대상으로 진행된다.

일례로 액정표시장치의 경우, 유리등의 투명절연기판 상에 반도체, 유전체, 또는 전도체 물질막을 형성하는 박막형성공정과, 이 중 선택된 영역을 제거하여 패터닝(patterning)하는 식각공정이 다수 반복하여 포함되고, 이를 통해 화소형성을 동반하며 박막트랜지스터(Thin-Film Transistor : TFT) 등의 스위칭소자가 구비된 제 1 기판, 그리고 액정층을 사이에 두고 이와 대향되고, 컬러필터층(color filter layer)을 포함하는 제 2 기판을 구현한다.

한편, 평판표시장치의 제조에 있어서 각 공정 별 고온이나 고압 또는 진공 등의 고유한 환경을 요구하는 경우가 대부분이고, 특히 기판은 제조공정 중 매우 청결한 작업환경에 놓여져야 한다.

따라서 평판표시장치의 제조 시스템은 통상 무인화된 자동 방식으로 구축되는 것이 일반적이며, 기판의 직접적인 처리공정을 수행하는 프로세스모듈(process module)과, 이들 프로세스모듈 사이에서 기판을 운반하는 트랜스퍼모듈(transfer module)로 구분될 수 있다.

이때 기판은 수 내지 수십 장 단위로 적재되어 트랜스퍼모듈에 의해 각 프로세스모듈을 순회하게 되는데, 이와 같이 다수의 기판을 수납하는 장비가 카세트(cassette)이다.

도 1 은 일반적인 기판저장용 카세트(10)의 사시도로서, 간단히 내부로 기판을 수용할 수 있도록 일면이 개구된 박스형상을 가진다.

좀더 자세히, 일반적인 기판저장용 카세트는 입방체 형상으로, 임의로 서로 대응되는 면을 정면(1)과 배면(2), 상면(3)과 하면(4), 그리고 양 옆면(5, 6)이라 지칭하면, 정면(1)은 개구되어 기판이 반입 반출될 수 있는 입구 역할을 하고, 양 옆면(5, 6)의 내측 서로 마주보는 방향으로는 높이를 달리하여 차례로 대응 돌출된다수의 걸림단(12)이 형성되어 있다.

이에 정면(1)을 통해 카세트(10) 내로 인입된 기판은 한 쌍의 서로 대응되는 걸림단(12)에 의해 양 가장자리가 떠 받혀져 수평을 유지한 상태로 복층 수납된다.

상술한 구성의 카세트(10) 역시 기판의 청결을 유지하기 위해 세정될 필요가 있는데, 이를 위해 도 2에 도시한 바와 같은 카세트세정장치(20)가 사용되고 있다.

도 2는 일반적인 카세트세정장치(20)의 개략적인 구성을 도시한 단면도로서, 내부로 카세트(10)가 수용될 수 있는 세정영역(A)이 정의된 챔버형(chamber type) 장비이다.

이때 카세트(10)는 정면(1)을 위로 한 채 세정영역(A) 내로 수용되는데, 상기 세정영역(A)에는 카세트(10)를 자신의 상면에 안착시켜 지지하며, 특히 회전이 가능한 턴테이블어셈블리(30)와, 카세트(10) 정면(1)을 통해 카세트(10) 내외로 이동가능하고, 순수(純水, deionizer water, 이하 DI라 한다.) 및 청정건조공기(Clean Dry Air, 이하 CDA라 한다.)를 분사할 수 있는 제 1 노즐장치(52)와, 측방에서 카세트(10) 외면을 향해 DI 및 CDA를 분사하는 제 2 노즐장치(54), 그리고 고온 가열된 열풍을 분사하는 제 3 노즐장치(56)를 포함한다.

따라서 세정영역(A) 내로 카세트(10)가 인입되어 턴테이블어셈블리(30) 상에 안착되면 제 1 노즐장치(52)는 카세트(10) 내부로 인입되고, 제 1 및 제 2 노즐장치(52, 54)는 각각 DI를 분사하여 워싱(washing)한 후 CDA를 분사하여 건조시킨다.

이와 같은 과정에 있어서 턴테이블어셈블리(30)는 회전하여 카세트(10)가 구석구석 세정될 수 있도록 하고, 제 1 노즐장치(52)는 상, 하로 승강되면서 DI 및CDA를 분사하며, 특히 제 1 및 제 2 노즐장치(52, 54)가 CDA를 분사할 때 제 3 노즐장치(56)는 열풍을 분사하여 건조효율을 향상시킨다.

이때 제 1 노즐장치(52)의 이동거리(L1)는 카세트(10) 정면(1) 상방에서부터 배면(2)에 근접한다.

한편, 요사이 점차로 평판표시장치는 대면적화 되는 추세에 있는데, 이를 위해 기판 사이즈(size) 역시 대형화되고 있다.

그러나 대면적 기판은 차체하중이 크기 때문에 일반적인 방식으로 카세트 내에 적재될 경우 가운데 부분이 아래로 처지게 되고, 이 상태에서 장시간 운반 또는 적재되면 기판 형태의 변형을 불러와 결국 평판표시장치의 신뢰성을 저하시키게 된다.

이에 카세트에 수납된 기판의 처짐을 방지할 수 있는 대면적 기판저장용 카세트가 소개된 바 있다.

도 3은 일반적인 대면적 기판저장용 카세트(10a)의 개략적인 사시도로서, 도 1에서 설명한 카세트(10)와 동일한 역할을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.

대면적 기판저장용 카세트(10a)는 그 구성에 있어서 도 1에서 설명한 일반적인 경우와 유사하지만, 배면(2) 내측으로부터 정면(1)을 향해 분기된 다수의 서포트바(14)가 설치되어 있는 것이 상이하다 할 수 있다.

이들 다수의 서포트바(14)는 걸림단(12)과 동수로 동일한 위치에 형성되는 있는데, 카세트(10) 내로 수용된 기판은 각각 한 쌍의 대응된 걸림단(12)에 양 가장자리가 떠 받쳐져 지지됨과 동시에 각 서포트바(14)에 의해 가운데 부분이 떠받쳐져 하중이 분산될 수 잇다.

따라서 장시간 기판이 운반 및 적재되더라도 자체하중에 의한 형태변형을 방지할 수 있다.

그러나 이러한 대면적 기판저장용 카세트(10a)는 세정에 있어 몇 가지 문제점을 보이는데, 즉, 도 4는 도 2의 일반적인 카세트세정장치(20)를 사용하여 도 3의 대면적 기판저장용 카세트(10a)를 세정하는 경우를 도시한 도면이다.

이 경우 도시한 바와 같이 제 1 노즐장치(52)의 이동거리(L2)는 서포트바(14)에 의해 대폭 제한될 수밖에 없는데, 이로 인해 제 1 노즐장치(52)로부터 분사된 DI가 배면(2) 내, 외측으로 도달되기 힘들어 구석진 부분의 이물질을 완전히 제거하기 힘들다.

이는 CDA 분사의 경우에도 마찬가지로, 이 부분에 흘러 들어간 DI를 제거하기 위해서 장시간 건조시켜야 하므로 작업 수율을 크게 떨어뜨리는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 서포트바가 설치된 대면적 기판저장용 카세트 배면 내, 외측 등의 구석진 부분을 청결하게 세정할 수 있고, 건조시간을 단축하여 작업 수율을 향상시킬 수 있는 카세트세정장치를 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 기판저장용 카세트의 사시도

도 2는 일반적인 카세트세정장치의 단면도

도 3은 일반적인 대면적 기판저장용 카세트의 사시도

도 4는 일반적인 대면적 기판저장용 카세트의 단면도

도 5는 본 발명에 따른 대면적 기판저장용 카세트세정장치의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 카세트 120 : 카세트세정장치

152, 154, 156, 158 : 제 1 내지 제 4 노즐장치

130 : 턴테이블어셈블리 132 : 베이스플레이트

134 : 받침단 136 : 샤프트

140 : 구동수단 142 : 동력발생장치

144 : 회전축 146 : 연결부재

160 : 공급관 170 : 인라인히터

이를 위해 본 발명은 정면에 개구부가 형성된 카세트를 세정하는 카세트세정장치로서, 상기 개구부가 일방향을 향하도록 상기 카세트를 수용하는 세정영역과; 상기 카세트를 타 방향에서 지지하는 턴테이블어셈블리와; 상기 카세트 개구부가 일방향을 향한 상태로 회전하도록 상기 턴테이블어셈블리를 회전시키는 구동수단과; 상기 개구부를 통해 상기 카세트 내로 인입/인출될 수 있도록 이동 가능하고, DI와 CDA를 분사하는 제 1 노즐장치와; 상기 타방향에서 상기 카세트 배면을 향해 DI와 CDA를 분사하는 제 2 노즐장치를 포함하는 카세트세정장치를 제공한다. 이때 상기 카세트세정장치는 상기 카세트 외측면을 향해 DI와 CDA를 분사하는 제 3 노즐장치과; 상기 카세트 외측면을 향해 고온 가열된 열풍을 분사하는 제 4 노즐장치를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히 상기 카세트는 상기 개구부가 상방을 향하도록 상기 세정영역에 수용되고, 상기 턴테이블어셈블리는, 상면이 상기 카세트 배면과 소정의 간격을 두고 대향하는 베이스플레이트와; 상기 베이스플레이트 상면에서 분기하여 상기 카세트 배면에 접촉되는 받침단과; 상기 베이스플레이트 저면으로부터 실질적으로 수직하게 분기한 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 구동수단은 회전축을 가지는 모터 등의 동력발생장치와; 상기 회전축과 상기 샤프트를 연결하는 벨트 등의 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제 2 노즐장치는 상기 베이스플레이트와 상기 카세트배면 사이에 위치하고, 상기 제 2 노즐장치로 DI 및 CDA를 공급하며, 상기 샤프트를 길이방향으로 관통하는 공급관을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히 상기 공급관에 설치되어 상기 공급관을 흐르는 CDA를 가열하는 인라인 히터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 카세트는 상기 배면 내측에서 상기 개구부를 향해 돌출된 다수의 서포트바를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 바, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 올바른 실시예를 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 카세트세정장치(120)를 간략하게 도시한 단면도로서, 내부로 카세트가 수용될 수 있는 세정영역(A)을 정의하는 챔버형상을 이룬다.

이때 세정영역(A) 내에 수용되는 카세트는 특히 도시한 바와 같이 다수의 서포트바(14)가 구비된 대면적 기판저장용 카세트(10a)인 것이 바람직한데, 이 대면적 기판저장용 카세트(10a : 이하 카세트라 약칭한다.)는 일반적인 경우와 다를 바 없으므로 앞서 설명한 도 3과 동일한 부호를 부여하였다.

이에 도시한 바와 같이 개구부가 형성된 정면(1)과, 상기 정면(1)과 대향하며 마주보는 방향으로 다수의 서포트바(14)가 분기된 배면(2), 그리고 서로 대응되며 정면과 배면을 연결하는 상, 하면(3, 4)과, 단면도라 비록 도시되지는 않았지만 서로 대응되며 정면(1)과 배면(2)을 연결하는 양 옆면을 포함한다.(도 3 참조) 이때 양 옆면에는 상, 하면을 연결하는 방향으로 다수의 걸림단이 설치될 수 있을 것이다.

다시 카세트세정장치(120)에 대한 설명으로 돌아와서, 이때 카세트(10a)는 정면, 즉 개구부를 일 방향, 바람직하게는 상방으로 한 상태로 세정영역(A)에 수용되고, 세정영역(A)에는 카세트(10a)를 타방향, 바람직하게는 하방에서 지지하는 턴테이블어셈블리(130)가 설치되어 있다.

이때 턴테이블어셈블리(130)는 카세트(10a)를, 이의 개구부가 상방을 향한 상태로 회전시킬 수 있는 것이 바람직한데, 이를 위해 턴테이블어셈블리(130)를 회전시키는 구동수단(140)이 구비되어 있다.

일례로 턴테이블어셈블리(130)는 일면이 카세트(10a) 배면(2)과 소정간격을 유지하고 대면하는 베이스플레이트(base plate : 132)와, 베이스플레이트(132) 일면에서 상방으로 분기되어 직접 카세트(10a) 배면(2)을 떠받치는 받침단(134)과, 베이스플레이트(134) 타면으로부터 하방으로 분기된 샤프트(shaft : 136)를 포함할 수 있다.

그리고 구동수단(140)은 회전축(144)을 가진 모터 등의 동력발생장치(142)와, 이 회전축(144)과 턴테이블어셈블리(130)의 샤프트(136)를 연결하는 연결부재(146)를 포함한다. 이때 이 연결부재는 도시한 바와 같이 벨트(belt) 등이 가능하다.

이에 동력발생장치(142)의 구동으로 회전축(144)이 회전하고, 이 회전력은 벨트 등의 연결부재(146)에 의해 샤프트(136)로 전달되는 바, 결국 턴테이블어셈블리(130) 전체가 회전하여 카세트(10a)를 회전시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 카세트세정장치(120)는 카세트(10a) 정면(1)을 통해 상방에서 내부로 인입/인출되도록 이동 가능한 제 1 노즐장치(1)와, 하방에서 상방으로 카세트(10a) 배면(2)을 향하는 제 2 노즐장치(154), 그리고 바람직하게는 측방에서 카세트(10a) 상, 하면 또는 양 옆면을 향하는 제 3 및 제 4 노즐장치(156, 158)를 포함한다.

따라서 제 1 및 제 2 노즐장치(152, 154), 그리고 제 3 및 제 4 노즐장치(156, 158)는 각각 서로 마주보는 방향을 향하고 있으며, 특히 제 3 및 제 4 노즐장치(156, 158)는 제 1 또는 제 2 노즐장치(152, 154)와 실질적으로 수직한 방향에 배열되는 것이 바람직하다.

그리고 제 1 노즐장치와 제 3 노즐장치(152, 156)는 각각 DI 및 CDA를 분사하고, 제 2 노즐장치(154)는 CDA를 분사하며, 제 4 노즐장치(158)는 고온 가열된 열풍을 분사하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 카세트세정장치(120)의 동작을 설명하면, 최초 카세트(10a)는 정면(1)의 개구부가 상방을 향하게 하여 세정영역(A)으로 수용됨으로서 턴테이블어셈블리(130), 특히 다수의 받침단(134) 상에 안착된다.

이어 제 1 및 제 3 노즐장치(152, 156)는 각각 해당방향에서 카세트(10a)를 향해 DI를 분사하는데, 특히 제 1 노즐장치(152)는 상, 하로 승강되면서 DI를 분사함으로서 카세트(10a) 내부 전면적에 걸쳐 DI를 분사한다. 이때 제 1 노즐장치(152)의 이동거리는 일반적인 경우와 동일하게 L2 정도가 된다.

이후 충분한 양의 DI 분사가 완료되면 제 1 내지 제 3 노즐장치(152, 154, 156)에서 각각 카세트(10a)를 향해 CDA를 분사하고, 마찬가지로 제 1 노즐장치(152)는 상하 승강되면서 CDA를 분사할 수 있다.

이때 특히 본 발명에 따른 카세트세정장치(120)는 카세트(10a) 하방에서 상방으로 배면(2)을 향해 CDA를 분사하는 제 2 노즐장치(154)가 마련되어 있으므로 건조시간이 크게 단축될 수 있다.

그리고 최종적으로 제 4 노즐장치(158)가 열풍을 분사함으로서 잔류된 DI를 건조시켜 공정을 완료하는 바, 이상에서 설명한 과정 중에 턴테이블어셈블리(130)가 회전함으로서 카세트(10a)를 회전시켜 DI, CDA, 열풍이 카세트(10a) 내 외부 전면에 걸쳐 골고루 분사되도록 할 수 있음은 당연하다.

정리하면, 본 발명에 따른 카세트세정장치(120)는 하방에서 카세트(10a) 배면(2)으로 CDA를 분사하는 제 2 노즐장치(154)를 추가적으로 구비하여, 특히 다수의 서포트바(14)에 의해 구석져 잔류수분의 건조에 취약부분인 카세트(10a) 배면(2)으로 CDA를 집중 분사할 수 있는 것을 특징으로 하는 바, 이를 통해 건조효율을 크게 향상시키게 된다.

이때 특히 본 발명에 따른 카세트세정장치(120)는 제 2 노즐장치(154)을 통해 분사되는 CDA가 고온으로 가열된 상태인 유리한데, 이를 위해 제 2 노즐장치(154)로 CDA를 공급하는 공급관(160)에 인라인 히터(inline heater : 170)가 설치되는 것이 바람직하다.

좀더 자세히, 앞서 언급한 제 2 노즐장치(154)는 베이스플레이트(132)와 카세트(10a) 사이에서 상기 카세트(10a)의 배면(2)을 향하고 있고, 외부에서 CDA를 공급하는 공급관(160)은 베이스플레이트(132)를 관통하여 제 2 노즐장치(154)에 연결되어 있다.

이때 베이스플레이트(132)의 회전에 의해 공급관(160)이 꼬이지 않도록 하기 위해서는, 도시한 바와 같이 베이스플레이트(132)의 타면 실질적인 중심부분에서 수직하게 샤프트(136)가 분기되도록 하고, 공급관(160)은 이 샤프트(136)를 길이방향으로 관통하여 제 2 노즐장치(154)에 연결되는 것이 바람직하다.

그리고 이 공급관(160) 적절한 위치에는 인라인 히터(170)가 구비되어 이를 흐르는 CDA를 가열할 수 있는데, 이 인라인 히터(170)는 상기한 역할을 하는 한 어떠한 구성도 가능하다.

따라서 제 2 노즐장치(154)로 공급되는 CDA를 고온으로 가열하여 분사함으로서, 카세트(10a) 배면(2)에 대한 건조능력을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명은 카세트 배면에서 CDA를 분사하는 노즐장치가 포함된 카세트세정장치를 제공하는 바, 건조시간을 단축시켜 작업수율을 향상시키는 장점이 있다.

특히 본 발명에 따른 카세트세정장치는 다수의 서포트바가 형성된 대면적 기판저장용 카세트에 적용될 경우에 효과적인데, 다수의 서포트바로 인해 건조에 취약한 구조를 갖게 되는 카세트 배면부분으로 CDA를 집중 분사함으로서, 짧은 시간에 효과적인 건조를 가능하게 한다.

그리고 특히 상기 CDA는 고온으로 가열된 상태일 수 있고, 건조효율 더욱 향상시켜 작업수율을 높이는 장점을 가지고 있다.

Claims

정면에 개구부가 형성된 카세트를 세정하는 카세트세정장치로서,

상기 개구부가 일방향을 향하도록 상기 카세트를 수용하는 세정영역과;

상기 카세트를 타 방향에서 지지하는 턴테이블어셈블리와;

상기 카세트 개구부가 일방향을 향한 상태로 회전하도록 상기 턴테이블어셈블리를 회전시키는 구동수단과;

상기 개구부를 통해 상기 카세트 내로 인입/인출될 수 있도록 이동 가능하고, DI와 CDA를 분사하는 제 1 노즐장치와;

상기 타방향에서 상기 카세트 배면을 향해 DI와 CDA를 분사하는 제 2 노즐장치

를 포함하는 카세트세정장치
청구항 1에 있어서,

상기 카세트세정장치는

상기 카세트 외측면을 향해 DI와 CDA를 분사하는 제 3 노즐장치과;

상기 카세트 외측면을 향해 고온 가열된 열풍을 분사하는 제 4 노즐장치

를 더욱 포함하는 카세트세정장치
청구항 1 또는 2항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 카세트는 상기 개구부가 상방을 향하도록 상기 세정영역에 수용되고,

상기 턴테이블어셈블리는,

상면이 상기 카세트 배면과 소정의 간격을 두고 대향하는 베이스플레이트와;

상기 베이스플레이트 상면에서 분기하여 상기 카세트 배면에 접촉되는 받침단과;

상기 베이스플레이트 저면으로부터 실질적으로 수직하게 분기한 샤프트

를 포함하는 카세트세정장치
청구항 3에 있어서,

상기 구동수단은

회전축을 가지는 동력발생장치와;

상기 회전축과 상기 샤프트를 연결하는 연결부재

를 포함하는 카세트세정장치
청구항 3 또는 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제 2 노즐장치는 상기 베이스플레이트와 상기 카세트배면 사이에 위치하고,

상기 제 2 노즐장치로 DI 및 CDA를 공급하며, 상기 샤프트를 길이방향으로 관통하는 공급관

을 더욱 포함하는 카세트세정장치
청구항 5에 있어서,

상기 공급관에 설치되어 상기 공급관을 흐르는 CDA를 가열하는 인라인 히터

를 더욱 포함하는 카세트세정장치
청구항 1에 있어서,

상기 카세트는 상기 배면 내측에서 상기 개구부를 향해 돌출된 다수의 서포트바

를 더욱 포함하는 카세트세정장치
청구항 4에 있어서,

상기 연결부재는 벨트인 카세트세정장치
청구항 4에 있어서,

상기 동력발생장치는 모터인 카세트세정장치