KR20080004472U - 노즐 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 노즐 세정장치에 관한 것으로, 슬릿노즐의 토출구를 따라 주행하는 러버블록이 복수의 지지바를 통해 메인블록 상에 승강 가능하게 지지되어 있으며, 상기 러버블록은 동극이 상호 대면하여 척력을 갖는 복수 쌍의 자석에 의해 메인블록과 이격되어 슬릿노즐의 토출구에 긴밀히 접촉하는 노즐 세정장치를 제공한다.

본 고안에 따르면, 러버블록을 슬리노즐 측으로 탄성 가압시키기 위한 탄성수단으로 동(同) 극간 척력을 갖는 자석이 이용된다. 따라서, 슬릿노즐과의 러버블록 간의 접촉특성 저하를 방지할 수 있고, 주기적인 탄성수단 교체 없이도 영구 사용이 가능하며, 완충 시 기계적 소음이 전혀 없어 정숙을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

노즐 세정장치{Nozzle Cleaning device}

도 1은 스핀리스 코팅법에 의한 종래 감광액 도포장치의 개략적인 사시도.

도 2는 도 1의 감광액 도포장치에 구비된 노즐 세정장치의 단면도.

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 노즐 세정장치의 단면도.

도 4는 본 고안의 제2 실시예에 따른 노즐 세정장치의 단면도.

도 5는 본 고안의 제3 실시예에 따른 노즐 세정장치의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

3...노즐 세정장치 30...메인블록

31...러버블록 32...제1 슬릿

33...제2 슬릿 36...지지바

38...자석

본 고안은 노즐 세정장치에 관한 것으로, 특히 슬릿노즐의 세정액이 배출되는 토출구가 오염되지 않도록 이를 세정하는 노즐 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스 또는 평판 디스플레이(FPD; flat panel display)의 제조공정에서는 피처리기판(실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판)상의 특정 기능을 수행하는 박막, 예를 들면, 산화 박막, 금속 박막, 반도체 박막 등이 원하는 형상으로 패터닝(patterning)되도록 광원과 반응하는 감광액(sensitive material)을 상기 박막상에 도포하는 공정이 수행된다.

이처럼, 피처리기판의 박막에 소정의 회로패턴이 구현되도록 감광액을 도포하여 감광막 코팅하고, 회로패턴에 대응하여 상기 감광막을 노광하며, 노광된 부위 또는 노광되지 않은 부위를 현상처리하여 제거하는 일련의 과정을 사진공정 또는 포토리소그래피(Photolithography)공정이라 한다.

상기 사진공정에서는 감광막이 소정 두께로 균일하게 생성되어야 제조공정 중 불량이 발생되지 않는다. 예를 들어, 감광막이 기준치보다 두껍게 생성될 경우 박막 중 원하는 부분이 식각되지 않을 수 있고, 감광막이 기준치보다 얇게 생성될 경우 박막이 원하는 식각량보다 더 많이 식각될 수 있다. 이처럼 피처리기판에 균일한 두께의 감광막을 생성하려면, 우선 피처리기판에 감광액을 균일한 두께로 도포하는 것이 중요하다.

이에 유리 기판의 경우, 기판을 정반(surface plate)에 지지한 상태에서, 기판을 가로지르는 방향으로 감광액을 배출하는 슬릿(slit)이 형성된 슬릿노즐을 상기 슬릿이 형성된 방향과 직교하는 방향으로 기판상에서 주행시키는 동시에 상기 슬릿을 통하여 기판 표면에 감광액을 도포하는 스핀리스코팅(spinless coating)법 또는 슬릿코팅(slit coating)법이 주로 사용된다.

도 1은 스핀리스코팅법에 의한 종래 감광액 도포장치의 개략적인 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래 감광액 도포장치는 감광액 처리될 기판(S)이 로딩되어 지지되는 정반(1)과, 상기 정반(1)상에 로딩된 기판(S)에 감광액을 도포하는 슬릿노즐(2)과, 정반(1)의 일측에는 상기 슬릿노즐(2)이 대기하는 대기부(11)를 포함한다.

상기 슬릿노즐(2)은 그 저단부에 기판(S)의 너비(W)에 대응하는 길이의 슬릿(21; 도 2참조)이 형성되고, 기판(S)에 감광액 도포할 시 대기부(11)에서 기판(S)측으로 전진이동하며 슬릿(21)을 통하여 기판(S) 표면에 감광액 도포하고, 감광액 도포작업이 완료되면 대기부(11)측으로 복귀하여 대기모드를 취한다.

한편, 종래 감광액 도포장치는 슬릿노즐(2)을 통한 감광액 도포 후 토출구 주변에 유기절연물질 또는 감광액의 일부가 잔류되고, 이같은 상태로 소정시간 대기에 노출되면 잔류되어 있던 감광액이 경화되는 현상이 발생한다.

따라서, 종래 감광액 도포장치는 공정상의 오염원으로 작용할 수 있는 잔류 감광액 등의 이물질 제거를 위하여 슬릿노즐(2)의 립(lip)부위를 세정하는 노즐 세정장치(3)가 구비되는 데, 상기 노즐 세정장치(3)는 슬릿노즐(2)의 대기시에 세정과정을 진행하도록 정반(1)의 대기부(11)에 설치된다.

도 2는 도 1에 도시된 감광액 도포장치에 구비된 노즐 세정장치의 단면도이 다.

도 2를 참조하면, 노즐 세정장치(3)는 슬릿노즐(2)의 토출구에서 슬릿방향을 따라 이동하며 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정을 진행한다.

구체적으로, 세정장치(3)는 슬릿노즐(2)의 슬릿 길이방향을 따라 주행하는 메인블록(30)을 구비한다. 상기 메인블록(30)에는 슬릿노즐(2)의 토출구에 세정액을 분사하는 제1 슬릿(32)과, 상기 제1 슬릿(32)의 상측에서 슬릿노즐(2)의 토출구에 건조공기(CDA; Clean Dry Air)를 분사하는 제2 슬릿(33)과, 슬릿노즐(2)의 토출구를 접촉주행하며 이물질을 제거하는 러버블록(31; Rubber block)이 구비된다.

이 때, 상기 러버블록(31)은 그 일면에 V-홈(31a)을 가지며 압축스프링(34)을 통해 메인블록(3) 상에 탄성지지되어 슬릿노즐의 토출구에 긴밀히 접촉한다.

이와 같은 구성에 의해 종래 노즐 세정장치는, 슬릿노즐(2)의 슬릿(21)을 형성하는 토출구에 대하여 습식세정과정과 접촉식세정과정과 건조과정을 수행한다.

그러나 상기한 종래 노즐 세정장치의 경우, 슬릿노즐(2)의 토출구를 접촉주행하는 러버블록(31)이 전술한 바와 같이 압축스프링(34)을 통해 메인블록(30) 상에 지지되어 있다. 그런 관계로, 시간 경과에 따른 상기 압축스프링(34)의 탄성력 저하로 인하여 러버블록(31)과 슬릿노즐(2)의 토출구 간에 접촉특성이 떨어지는 문제가 있다.

이처럼, 슬릿노즐에 대한 러버블록의 접촉특성이 저하되면, 슬릿노즐의 토출구에 대한 효율적 세정이 불가능하며, 따라서 슬릿노즐을 이용한 감광액 코팅시 코팅 불량이 야기된다. 이를 방지하기 위해서는 소모품인 상기 압축스프링을 주기적 으로 교환해주어야만 하나, 이 경우, 탄성수단을 주기적으로 교체해야 함에 따른 계속적인 유지보수가 요구되며, 스프링의 경우에 스프링 완충 시 특유의 기계적 소음으로 인하여 정숙하지 못한 문제가 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 러버블록의 접촉특성이 저하되는 것을 방지하고, 주기적인 탄성수단 교체 없이도 영구 사용이 가능하며, 완충 시 기계적 소음이 전혀 없는 노즐 세정장치를 제공하는 데에 그 목적 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 슬릿노즐의 토출구를 따라 주행하는 러버블록이 복수의 지지바를 통해 메인블록 상에 승강가능하게 지지되어 있으며, 상기 러버블록은 동극이 상호 대면하여 척력을 갖는 적어도 한 쌍 이상의 자석에 의해 메인블록과 이격되어 슬릿노즐의 토출구에 긴밀히 접촉하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치를 제공한다.

본 고안의 일 양태에 따르면, 상기 자석은, 메인블록 상면과 러버블록 하면에 동극이 서로 대면토록 각각 설치될 수 있다.

본 고안의 다른 양태에 따르면, 상기 자석은, 메인블록 상에 직립 설치된 상기 지지바 끝단과 지지바가 삽입되는 가이드홀 상면에 동극이 서로 대면토록 각각 설치될 수 있다.

본 고안의 또 다른 양태에 따르면, 상기 지지바가 아우터 튜브 일측 단부에 이너 파이프 일측이 삽입된 신축 가능한 구조로 이루어져, 상기 아우터 튜브 내에 위치하는 이너 파이프 일측 선단과 상기 아우터 튜브 내면 폐쇄단 측에 동극이 서로 대면토록 자석이 각각 설치될 수 있다.

본 고안에 적용된 상기 자석은, 일반 영구자석이 이용될 수 있으며, 이와는 다르게, 전기에 의해 자력이 콘트롤되는 전자석이 이용될 수 있다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 노즐 세정장치의 단면도이다. 본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 종래 기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 도면참조부호를 부여하며, 일부 구성에 대해서는 종래 도면을 참조하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 제1 실시예에 따른 상기 노즐 세정장치(3)는 슬릿노즐(2)이 대기하는 정반(1; 도 1참조) 일측의 대기부(11; 도 1참조)에 마련된 메인블록(30) 및 메인블록(30) 상에 탄성설치된 러버블록(31)을 포함한다. 메인블록(30)은 상기 대기부(11) 영역에서 슬릿노즐(2)의 슬릿 길이방향을 따라 주행하고, 러버블록(31)은 메인블록(30)에 의해 슬릿노즐(2)의 토출구를 접촉주행하며 이물질을 제거한다.

구체적으로, 상기 메인블록(30)은 슬릿노즐(2)의 토출구에 세정액을 분사하 는 제1 슬릿(32)과, 상기 제1 슬릿(32)의 상측에서 슬릿노즐(2)의 토출구에 건조공기(CDA; Clean Dry Air)를 분사하는 제2 슬릿(33)을 포함한다. 따라서, 상기 제1 슬릿(32) 및 제2 슬릿(33)에 의해 메인블록(30) 이동 시 슬릿노즐(2)의 토출구에 대한 습식세정과 건식세정이 동시에 진행된다.

상기에서 슬릿노즐(2)의 세정을 위해 사용되는 세정액은, 슬릿노즐(2)의 토출구에서 건조 또는 고화된 잔류 감광액 등의 이물질을 용해 도는 제거하여야 하므로 시너(thinner)와 같은 솔벤트(solvent)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 러버블록(31; Rubber block)은 상기 슬릿노즐(2) 토출구 측 외형에 대응하는 V-홈(31a)을 상면 중앙에 가진다. 동시에, 상기 러버블록(31)은 복수의 지지바(36)를 매개로 메인블록(30) 상에 승강가능하게 견인된 상태에서 탄성수단을 통해 메인블록(30) 상에 탄성지지된다. 따라서, 상기 러버블록(31)은 상기 메인블록(30) 상면으로부터 이격되는 복원력을 가지며, 이에 의해 상기 슬릿노즐(2)의 토출구에 가압접촉된다.

본 고안의 실시예에서의 상기 탄성수단은 동극이 상호 대면했을 때 서로 이격시키려는 척력을 갖는 적어도 한 쌍 이상의 자석(38)이 이용된다. 구체적으로, 본 실시예에서의 상기 자석(38)은 도 3에서와 같이, 상기 메인블록(30) 상면과 러버블록(31) 하면에 동극(同極)이 서로 대면토록 각각 설치된다. 예컨대, N극이면 N극, S극이면 S극이 서로 대면토록 메인블록(30) 상면과 러버블록(31) 하면에 적어도 한 쌍이 설치된다. 이 경우, 상기 러버블록(31)은 동극이 상호 대면하여 척력을 갖는 상기 자석(38)에 의해 메인블록(30)으로부터 이격되는 복원력을 가지며, 상기 이격되는 복원력에 의해 슬릿노즐(2)의 토출구에 가압접촉된다.

상기 자석(38)은 일반 영구자석이 이용될 수 있으며, 바람직하게는, 전기에 의해 자력이 콘트롤되는 전자석이 이용될 수 있다. 전자석의 경우에는, 인가되는 전류 제어를 통한 자력의 세기를 조절함에 의해 메인블록(30)으로부터 러버블록(31)을 이격시키는 척력의 세기를 조절 할 수 있다. 즉, 척력 세기 조절을 통해 토출구에 대한 러버블록의 가압접촉력을 보다 용이하게 조절할 수 있다.

즉, 전자석의 경우에는, 상기 러버블록이 슬릿노즐을 따라 이동 시 발생되는 마찰저항 및 마찰에 의한 열이 최소화되면서 슬릿노즐 토출구에 대한 세정효율을 극대화시키는 데에 요구되는 러버블록(31)과 슬릿노즐(2)의 토출구 사이에 가압접촉력을 용이하게 조절할 수 있다.

상기한 본 고안의 제1 실시예에 따르면, 메인블록(30) 상에 러버블록(31)을 탄력지지하기 위한 탄성수단으로 동(同) 극간 척력을 갖는 자석(38)이 이용된다. 이에 따라, 자력이 소실되지 않는 한 영구 사용이 가능하고, 따라서 종래 압축스프링을 적용했을 때와 같은 주기적인 탄성수단의 교체가 요구되지 않는다. 결과적으로, 영구 사용에 따라 장치를 유지보수하는 데에 요구되는 비용을 절감시킬 수 있고, 또한 자석의 경우 완충 시 기계적 소음이 전혀 없어 정숙을 구현할 수 있다.

더욱이, 자석에 의한 척력의 경우에, 그 압축 변위량(x)에 비례하여 탄성력(E=1/2kx, k: 탄성계수)이 커지는 일반 압축스프링과는 달리, 두 자석간의 거리의 제곱에 반비례하여 그 힘이 증가한다. 따라서, 메인블록과 러버블록 두 물체가 서로 가까워지면, 예컨대, 두 물체사이의 거리가 반으로 줄면, 척력의 크기는 4배 가 된다. 결과적으로, 메인블록과 러버블록이 상호 근접되면 될수록 척력이 배가되므로 탄성반발력이 커지고, 따라서 슬릿노즐의 토출구에 대한 러버블록의 가압접촉력이 보다 향상된다. 즉, 슬릿노즐에 대한 러버블록의 접촉특성을 개선시킬 수 있다.

도 4는 본 고안의 제2 실시예에 따른 노즐 세정장치의 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제2 실시예에 따른 노즐 세정장치는 자석의 설치 위치에 있어서의 차이점을 제외하고는 전술한 제1 실시예와 동일한 구성 및 작용을 갖는다. 따라서, 이하에서는 전술한 제1 실시예와 차별되는 제2 실시예에 따른 주요 구성만을 설명하며, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호 및 명칭을 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 제2 실시예에 따른 세정장치는 메인블록(30) 상에 그 한 쪽 끝이 고정토록 직립 설치된 복수의 지지바(36)와, 상기 지지바(36)가 삽입되는 러버블록(31)의 가이드홀(31b)과, 상기 복수의 지지바(36)와 상기 가이드홀(31b)에 각각 설치되는 동극이 상호 대면되는 한 쌍의 자석(38)을 포함한다.

구체적으로, 상기 가이드홀(31b)은 이 가이드홀(31b) 내부에 위치하는 상기 지지바(36) 최상단이 마주하는 상부측이 폐쇄된 하부 개방형 구조이며, 상기 자석(38)은 상기 지지바(36) 최상단과 상기 하부 개방형 구조의 가이드홀(31b) 폐쇄단 측에 각각 동극이 서로 대면토록 구비된다. 상기 자석(38)은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 일반 영구자석이 이용될 수 있으며, 바람직하게는, 전기에 의해 자력이 콘트롤되는 전자석이 이용될 수 있다.

위와 같은 구성의 본 고안의 제2 실시예에 따르면, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 메인블록(30) 상에 러버블록(31)을 탄력지지하기 위한 탄성수단으로 동(同) 극간 척력을 갖는 자석(38)이 이용된다. 이에 따라, 자력이 소실되지 않는 한 영구 사용이 가능하고, 따라서, 종래 압축스프링을 적용했을 때와 같은 주기적인 탄성수단의 교체가 요구되지 않는다.

특히, 이와 같은 제2 실시예의 경우에는, 전술한 제1 실시예와는 달리 자석이 외부로 노출되지 않는다. 따라서, 장치 외관상 유리한 이점이 있으며, 자석이 복수의 지지바(36) 및 이 지지바(36)가 슬라이딩 가능하게 삽입된 러버블록 가이드홀(31b) 각각에 배치됨에 따라, 전술한 제1 실시예와 비교하여 러버블록(31)에 보다 안정적으로 탄성력을 제공할 수 있고, 그 결과 슬릿노즐(2) 토출구에 대한 러버블록(31)의 접촉특성을 보다 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 고안의 제3 실시예에 따른 노즐 세정장치의 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제3 실시예에 따른 노즐 세정장치는 메인블록으로부터 세정블록을 이격되게 지지하는 지지바 및 이 지지바가 자석을 내설하고 있다는 점을 제외하고는 전술한 제1 실시예와 동일한 구성 및 작용을 갖는다. 따라서, 이하에서는 전술한 제1 실시예와 차별되는 제3 실시예에 따른 주요 구성만을 설명하며, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호 및 명칭을 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 의하면 메인블록(30)으로부터 러버블록(31)을 이격되게 지지하는 상기 지지바(36)가 아우터 튜브(36a) 일측 단부에 이너 파이 프(36b) 일측이 삽입되어 신축이 가능한 구조로 된 것을 요지로 한다.

이 때, 상기 아우터 튜브(36a) 내에 위치하는 이너 파이프(36b) 일측 선단과 상기 아우터 튜브(36a) 내면 폐쇄단 측에 각각 동극이 서로 대면토록 자석(38)이 설치된다. 상기 자석(38)은 전술한 제1, 제2 실시예와 마찬가지로 일반 영구자석이 이용될 수 있으며, 바람직하게는, 전기에 의해 자력이 콘트롤되는 전자석이 이용될 수 있다.

위와 같은 구성의 본 고안의 제3 실시예에 따르면, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 메인블록(30) 상에 러버블록(31)을 탄력지지하기 위한 탄성수단으로 동(同) 극간 척력을 갖는 자석(38)이 이용된다. 이에 따라, 자력이 소실되지 않는 한 영구 사용이 가능하고, 따라서, 종래 압축스프링을 적용했을 때와 같은 주기적인 탄성수단의 교체가 요구되지 않는다.

특히, 이와 같은 제3 실시예의 경우에는, 전술한 제1 실시예와는 달리, 지지바(36)가 아우터 튜브(36a)와 이에 일부가 삽입되는 이너 파이프(36b)로 이루어져 자체 신축이 가능하다. 따라서, 전술한 실시예와는 달리 러버블록에 지지바가 삽입될 가이드홀(31b)을 가공하지 않아도 된다. 결과적으로, 장치가공에 있어 매우 유리하며, 자석(38)이 메인블록(30) 상에서 러버블록(31)을 지지하는 복수의 지지바(36) 배치됨에 따라, 전술한 제2 실시예와 마찬가지로 러버블록(31)에 보다 안정적으로 탄성력을 제공할 수 있고, 그 결과 슬릿노즐(2) 토출구에 대한 러버블록(31)의 접촉특성을 보다 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록 청구범위에서 청구하는 바와같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 러버블록을 슬릿노즐 측으로 탄성 가압시키기 위한 탄성수단으로 동(同) 극간 척력을 갖는 자석이 이용된다. 따라서, 러버블록의 접촉특성이 저하되는 것을 방지할 수 있어 노즐 토출구의 효율적 세정이 가능하며, 주기적인 탄성수단 교체 없이도 영구 사용이 가능하여 유지보수 비용을 절감시킬 수 있고, 완충 시 기계적 소음이 전혀 없어 정숙을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 노즐을 세정하는 세정장치에 있어서,

   슬릿노즐의 토출구를 따라 주행하는 러버블록이 복수의 지지바를 통해 메인블록 상에 승강가능하게 지지되어 있으며, 상기 러버블록은 동극이 상호 대면하여 척력을 갖는 적어도 한 쌍 이상의 자석에 의해 메인블록과 이격되어 슬릿노즐의 토출구에 긴밀히 접촉하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자석은, 메인블록 상면과 러버블록 하면에 동극이 서로 대면토록 각각 설치된 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자석은, 메인블록 상에 직립 설치된 상기 지지바 끝단과 지지바가 삽입되는 가이드홀 폐쇄단 측에 각각 동극이 서로 대면토록 설치된 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지바는, 아우터 튜브 일측 단부에 이너 파이프 일측이 삽입된 신축 가능한 구조로 이루어지되, 상기 아우터 튜브 내에 위치하는 이너 파이프 일측 선단과 상기 아우터 튜브 내면 폐쇄단 측에 동극이 서로 대면토록 자석이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자석은, 일반 영구자석인 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자석은, 전기에 의해 자력이 콘트롤되는 전자석인 것을 특징으로 하는 노즐 세정장치.

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