KR20080005942U - 기판 세정용 이류체 공급모듈 및 이를 이용한 세정장치 - Google Patents

기판 세정용 이류체 공급모듈 및 이를 이용한 세정장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 기판의 세정에 사용되는 기·액의 이류체를 분사노즐 측으로 공급하는 이류체 공급모듈과 이를 이용한 세정장치에 관한 것이다.
본 고안은 기판 세정용 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 각각 이류체 버블 형성을 위한 세정액과 에어를 공급할 수 있도록 세정액 유입구와 에어 유입구, 세정액 유로, 에어 유로, 세정액 유출구 및 에어 유출구를 구비하며, 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈을 지지하는 기판 세정용 이류체 공급모듈을 개시한다.
본 고안에 따르면, 이류체를 이용한 기판 세정장치의 구조가 매우 간소화됨으로써, 장치의 제작과 설치 및 유지 보수가 매우 용이해지는 효과가 있으며, 설비의 레이아웃에도 매우 유리한 효과가 예상된다.
기판, 세정, 이류체, 블록, 모듈

Description

기판 세정용 이류체 공급모듈 및 이를 이용한 세정장치 {Two-fluid supply module for cleaning substrate and cleaning device using the same}
도 1은 종래의 버블 제트형 세정장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 이류체 공급모듈의 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 이류체 공급모듈로부터 분사노즐로 향하는 유로를 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 2의 이류체 공급모듈이 장착된 세정장치의 적용예를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 세정장치 110 : 상부 노즐 모듈
111 : 상부 노즐 112 : 상부 세정액 분배관
113 : 상부 에어 분배관 120 : 하부 노즐 모듈
121 : 하부 노즐 122 : 하부 세정액 분배관
123 : 하부 에어 분배관 130 : 이류체 공급모듈
131 : 제1에어 유입구 131' : 제2에어 유입구
132 : 제1세정액 유입구 132' : 제2세정액 유입구
133 : 제1에어 유로 133' : 제2에어 유로
134 : 제1세정액 유로 134' : 제2세정액 유로
135 : 제1에어 유출구 135' : 제2에어 유출구
136 : 제1세정액 유출구 136' : 제2세정액 유출구
140 : 지지블록 150,160 : 연결 브래킷
본 고안은 기판 세정용 장치에 관한 것으로서, 특히 기판의 세정에 사용되는 기·액의 이류체를 분사노즐 측으로 공급하는 이류체 공급모듈과 이를 이용한 세정장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이(FPD : Flat Panel Display) 기판을 비롯한 각종 기판은 다양한 제조공정을 거쳐 제조되는데, 이러한 제조공정 중 표면처리공정은 기판의 표면에 대하여 세정액이나 에칭액 또는 현상액 등의 처리액을 분사하여 기판을 세정(cleaning), 에칭(etching), 현상(developing) 또는 스트립핑(stripping)하는 공정이다. 즉, 표면처리공정에서는 콘베이어 등의 이송수단에 의하여 일정한 속도로 수평 이송되는 기판의 상면이나 하면 또는 상하 양면에 상기 처리액을 도포 또는 분사함으로써 기판을 세정, 에칭, 현상 또는 스트립핑하게 된다.
한편, 기판은 상기 표면처리공정을 포함한 다양한 제조공정을 거치는 과정에서 그 표면이 파티클이나 오염물질에 의해 오염이 되기 때문에, 이를 제거하기 위하여 일부 제조공정의 전/후로 세정공정이 수행된다. 세정공정은 기판 표면의 청정화를 위한 공정으로서, 예를 들면 약액처리공정과 린스공정 및 건조공정으로 이루어지고, 특히 약액처리공정에서는 기판 표면의 파티클과 오염물질의 제거를 위하여 기판의 표면을 탈이온수(deionized water)나 케미컬(chemical) 등의 세정액으로 처리하게 된다.
또한, 세정공정에서는 파티클과 오염물질을 제거하기 위하여 세정액을 기판에 분사하되, 세정력이 향상되도록 세정액과 청정건조공기(Clean Dry Air, 이하 '에어'로 약칭함)의 이류체(二流體)를 혼합 및 증폭함으로써 버블(bubble) 형태로 기판의 표면에 충돌시켜 세정하게 된다.
첨부도면 도 1은 앞서 언급한 세정공정에서 사용되는 종래의 버블 제트형 세정장치를 나타낸 사시도이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 버블 제트형 세정장치는, 위·아래가 서로 대칭을 이루는 상부 노즐 모듈(1)과 하부 노즐 모듈(2)을 구비하고 있다. 특히, 상부 노즐 모듈(1)은 상부 세정액 분배관(1a)과 상부 에어 분배관(1b) 및 상부 노즐(1c)들로 이루어져 있다. 또한, 하부 노즐 모듈(2) 역시 하부 세정액 분배관(2a)과 하부 에어 분배관(2b) 및 하부 노즐(2c)들로 이루어져 있다. 상부 세정액 분배 관(1a)과 하부 세정액 분배관(2a)으로는 예컨대 탈이온수(deionized water)가 공급되며, 상부 에어 분배관(1b)과 하부 에어 분배관(2b)으로는 에어가 공급된다. 세정하고자 하는 기판은 이러한 상부 노즐 모듈(1)과 하부 노즐 모듈(2) 사이로 통과하게 된다.
한편, 상부 세정액 분배관(1a)에는 외부의 세정액 공급원(도시되지 않음)으로부터 세정액을 공급받기 위한 상부 세정액 공급관(3)이 여러 개의 연결 포트(3a)들을 통해 연결되어 있으며, 하부 세정액 분배관(1b)에도 외부의 세정액 공급원으로부터 세정액을 공급받기 위한 하부 세정액 공급관(4)이 여러 개의 연결 포트(4a)들 통해 연결되어 있다. 또, 상부 에어 분배관(1b)에도 외부의 에어 공급원(도시되지 않음)로부터 에어를 공급받기 위한 상부 에어 공급관(5)이 여러 개의 연결 포트(5a)들을 통해 연결되어 있고, 하부 에어 분배관(2b)에도 외부의 에어 공급원으로부터 에어를 공급받기 위한 하부 에어 공급관(6)이 여러 개의 연결 포트(6a)들을 통해 연결되어 있다.
이에 따라, 상부 세정액 공급관(3)으로부터 상부 세정액 분배관(1a)으로 세정액이 공급되어 상부 노즐(1c)로 향함과 동시에, 하부 세정액 공급관(4)으로부터 하부 세정액 분배관(1b)으로 세정액이 공급되어 하부 노즐(2c)로 향한다. 이와 더불어, 상부 에어 공급관(5)으로부터 상부 에어 분배관(1b)으로 에어가 공급되어 상부 노즐(1c)로 향하고, 하부 에어 공급관(6)으로부터 하부 에어 분배관(2b)으로 에어가 공급되어 하부 노즐(2c)로 향한다. 이때, 상부 노즐(1c)로부터 분사되는 세정액과 에어가 혼합되어 버블 상태가 되고, 하부 노즐(2c)로부터 분사되는 세정액과 에어도 서로 혼합되어 버블 상태를 이룸으로써 기판에 분사가 된다.
그런데, 위의 설명과 같이 구성된 종래의 버블 제트형 세정장치는, 상부 노즐 모듈(1) 측으로 연결되는 상부 세정액 공급관(3)과 상부 에어 공급관(5), 그리고 하부 노즐 모듈(2) 측으로 연결되는 하부 세정액 공급관(4)과 하부 에어 공급관(6)이 별도의 긴 배관으로 설치된다. 따라서, 이러한 종래의 세정장치는 그 구조가 복잡해지고 공간 점유율이 높아져 설비의 레이아웃에 불리한 문제점을 갖고 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 각각 세정액과 에어를 공급하기 위한 구조가 간소화된 기판 세정용 이류체 공급모듈을 제공함과 아울러, 이를 이용한 세정장치를 제공하는 데에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 기판 세정용 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈을 지지하면서 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 각각 이류체 버블 형성을 위한 세정액과 에어를 공급할 수 있도록, 외부로부터 세정액이 유입되는 세정액 유입구와, 외부로부터 에어가 유입되는 에어 유입구와, 상기 세정액 유입구로 유입된 세정액을 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 유출 하는 세정액 유출구와, 상기 에어 유입구로 유입된 에어를 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 유출하는 에어 유출구와, 상기 세정액 유입구와 세정액 유출구를 연통시키는 세정액 유로 및, 상기 에어 유입구와 에어 유출구를 연통시키는 에어 유로를 각각 구비한 기판 세정용 이류체 공급모듈을 개시한다.
특히, 상기 세정액 유입구와 에어 유입구와 세정액 유로와 에어 유로와 세정액 유출구 및 에어 유출구는, 상기 상부 노즐 모듈로 연통하는 제1세정액 유입구와 제1에어 유입구와 제1세정액 유로와 제1에어 유로와 제1세정액 유출구 및 제1에어 유출구로 이루어짐과 아울러, 상기 하부 노즐 모듈로 연통하는 제2세정액 유입구와 제2에어 유입구와 제2세정액 유로와 제2에어 유로와 제1세정액 유출구 및 제2에어 유출구로 이루어질 수 있다.
한편, 본 고안은 전술한 이류체 공급모듈과 상부 노즐 모듈 및 하부 노즐 모듈과 지지블록을 포함하여 이루어진 기판 세정장치를 개시한다. 특히, 상기 상부 노즐 모듈은, 세정할 기판의 상면을 향하여 세정액과 에어의 이류체 버블을 분사하는 복수의 상부 노즐과, 상기 이류체 공급모듈의 세정액 유출구로부터 세정액을 공급받아 상기 상부 노즐로 분배하는 상부 세정액 분배관과, 상기 이류체 공급모듈의 에어 유출구로부터 에어를 공급받아 상기 상부 노즐로 분배하는 상부 에어 분배관을 구비한 구성으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 하부 노즐 모듈은, 상기 기판의 하면을 향하여 세정액과 에어의 이류체 버블을 분사하는 복수의 하부 노즐과, 상기 이류체 공급모듈의 세정액 유출구로부터 세정액을 공급받아 상기 하부 노즐로 분배하는 하부 세정액 분배관과, 상기 이류체 공급모듈의 에어 유출구로부터 에어를 공 급받아 상기 하부 노즐로 분배하는 하부 에어 분배관을 구비한 구성으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 지지블록은 상기 이류체 공급 모듈과 함께 상기 상부 노즐 모듈과 상기 하부 노즐 모듈을 지지하게 된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 고안에 따른 이류체 공급모듈의 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 이류체 공급모듈로부터 분사노즐로 향하는 유로를 나타낸 모식도이며, 도 4는 도 2의 이류체 공급모듈이 장착된 세정장치의 적용예를 나타낸 사시도이다.
먼저, 도 4에 나타난 바와 같이, 본 고안에서 개시되는 기판 세정장치(100)는, 세정이 이루어질 기판(S)을 기준으로 기판(S)의 상측에 배치되는 상부 노즐 모듈(110)과, 기판(S)의 하측에 배치되는 하부 노즐 모듈(120)과, 상·하부 노즐 모듈(110,120)을 지지하면서 이류체를 공급하는 이류체 공급모듈(130) 및, 상·하부 노즐 모듈(110,120)을 지지하는 지지블록(140)을 구비하고 있다.
상부 노즐 모듈(110)은 상부 노즐(111)과 상부 세정액 분배관(112) 및 상부 에어 분배관(113)을 구비하고 있다. 상부 노즐(111)은 세정이 될 기판(S)의 상면에 세정액과 에어의 이류체 버블을 분사할 수 있도록 기판(S)의 상면을 향하여 복수 개가 일렬로 배치되어 있다. 그리고, 상부 세정액 분배관(112)은 이류체 버블을 형성하기 위한 세정액을 상부 노즐(111)들로 분배하게 되며, 상부 에어 분배관(113)은 이류체 버블을 형성하기 위한 에어를 상부 노즐(111)들로 분배하게 된다. 따라서, 상부 노즐(111)로 공급된 세정액과 에어가 서로 혼합되어 버블 상태로 기판(S)의 상면에 분사가 됨으로써, 기판(S) 상면의 세정이 이루어지게 된다.
하부 노즐 모듈(120)도 상부 노즐 모듈(110)과 마찬가지로 하부 노즐(121)과 하부 세정액 분배관(122) 및 하부 에어 분배관(123)을 구비하고 있다. 즉, 하부 노즐(121)은 세정될 기판(S)의 하면에 세정액과 에어의 이류체 버블을 분사할 수 있도록 상기 상부 노즐(111)과 대칭적으로 기판(S)의 하면을 향하여 복수 개가 일렬로 배치되어 있다. 그리고, 하부 세정액 분배관(122)은 이류체 버블을 형성하기 위한 세정액을 하부 노즐(121)들로 분배하게 되며, 하부 에어 분배관(123)은 이류체 버블을 형성하기 위한 에어를 하부 노즐(121)들로 분배하게 된다. 따라서, 하부 노즐(121)로 공급된 세정액과 에어가 서로 혼합되어 버블 상태로 기판(S)의 하면에 분사가 됨으로써, 기판(S) 하면의 세정이 이루어지게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 이류체 공급모듈(130)은, 전술한 기판 세정장치(100)의 좌우 길이 방향 단부에서 지지블록(140)과 함께 상부 노즐 모듈(110)과 하부 노즐 모듈(120)을 지지한다.
이류체 공급모듈(130)은 상부 노즐 모듈(110)이 결합되는 부분과 하부 노즐 모듈(120)이 결합되는 부분으로 상하 구분이 되어 연결 브래킷(150,160) 및 패킹(도시되지 않음)을 매개로 상부 노즐 모듈(110) 및 하부 노즐 모듈(120)과 결합된다. 특히, 이류체 공급모듈(130)에는 상부 노즐 모듈(110) 측과 하부 노즐 모듈(120) 측에 각각 연결되어 세정액과 에어를 공급하기 위한 수단이 마련되어 있으며, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 2와 도 3에 나타난 바와 같이, 이류체 공급모듈(130)에는 그 하측에 제1에어 유입구(131)와 제2에어 유입구(131'), 제2세정액 유입구(132') 및 제1세정액 유입구(132)가 일렬로 형성되어 있다. 이들 유입구(131,131',132,132')들은 각각 외부의 에어 공급원(도시되지 않음) 및 세정액 공급원(도시되지 않음)과 연결됨으로써 에어와 세정액을 공급받게 된다.
위와 같은 제1에어 유입구(131)와 제2에어 유입구(131'), 제2세정액 유입구(132') 및 제1세정액 유입구(132)들로부터는 각각 상부 노즐 모듈(110)과 하부 노즐 모듈(120) 측으로 향하는 유로들이 연결되어 있다. 즉, 제1에어 유입구(131)로부터는 상부 노즐 모듈(110)의 상부 에어 분배관(113) 측으로 연장된 제1에어 유로(133)가 형성되어 있고, 제2에어 유입구(131')로부터는 하부 노즐 모듈(120)의 하부 에어 분배관(123) 측으로 연장된 제2에어 유로(133')가 형성되어 있다. 또, 제1세정액 유입구(132)로부터는 상부 노즐 모듈(110)의 상부 세정액 분배관(112) 측으로 연장된 제1세정액 유로(134)가 형성되어 있고, 제2세정액 유입구(132')로부터는 하부 세정액 분배관(122) 측으로 연장된 제2세정액 유로(134')가 형성되어 있다.
또한, 상기 상부 에어 분배관(113)과 접하는 제1에어 유로(133)의 종단부에는 제1에어 유출구(135)가 형성되어 있고, 상부 세정액 분배관(112)과 접하는 제1세정액 유로(134)의 종단부에는 제1세정액 유출구(136)가 형성되어 있다. 그리고, 하부 에어 분배관(123)과 접하는 제2에어 유로(133')의 종단부에는 제2에어 유출구(135')가 형성되어 있고, 하부 세정액 분배관(122)과 접하는 제2세정액 유로(134')의 종단부에는 제2세정액 유출구(136')가 형성되어 있다.
전술한 바와 같이 구성된 이류체 공급모듈을 통한 이류체의 공급은 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 세정액 공급원으로부터 이류체 공급모듈(130)의 제1세정액 유입구(132)와 제2세정액 유입구(132')로 이류체 버블 형성을 위한 세정액이 유입된다. 또한, 에어 공급원으로부터 이류체 공급모듈(130)의 제1에어 유입구(131)와 제2에어 유입구(131')로 이류체 버블 형성을 위한 에어가 유입된다.
제1세정액 유입구(132)로 유입된 세정액은 제1세정액 유로(134)를 경유하여 제1세정액 유출구(136)로 흘러간 뒤, 이 제1세정액 유출구(136)와 결합되어 있는 상부 노즐 모듈(110)의 상부 세정액 분배관(112)으로 공급되고, 다시 일련의 상부 노즐(111)들로 분배된다. 또, 제1에어 유입구(131)로 유입된 에어는 제1에어 유로(133)를 경유하여 제1에어 유출구(135)를 통해 상부 노즐 모듈(110)의 상부 에어 분배관(113)으로 공급된 뒤, 일련의 상부 노즐(111)들로 분배된다. 이렇게 상부 노즐(111)로 각각 분배된 세정액과 에어는 상부 노즐(111)에서 서로 혼합되어 버블 상태로 분사됨으로써 기판(S)의 상면을 버블 제트 방식으로 세정하게 된다.
이와 마찬가지로, 제2세정액 유입구(132')로 유입된 세정액은 제2세정액 유로(134')를 경유하여 제2세정액 유출구(136')로부터 하부 노즐 모듈(120)의 하부 세정액 분배관(122)으로 공급됨으로써 일련의 하부 노즐(121)들로 분배된다. 또한, 제2에어 유입구(131')로 유입된 에어는 제2에어 유로(133')를 경유하여 제2에어 유출구(135')를 통해 하부 노즐 모듈(120)의 하부 에어 분배관(123)으로 공급되면서 일련의 하부 노즐(121)들로 분배된다. 이와 같이 하부 노즐(121)로 각각 분배된 세정액과 에어는 하부 노즐(121)에서 서로 혼합되어 버블 상태로 분사됨으로써 기판(S)의 하면을 버블 제트 방식으로 세정하게 된다.
한편, 일련의 상부 노즐(111)과 하부 노즐(121)들에서 이류체 버블이 균일한 압력으로 분사되도록 하기 위해서는, 세정액 공급원으로부터 상부 세정액 분배관(112)과 하부 세정액 분배관(122)으로 각각 공급되는 세정액의 공급압력, 그리고 에어 공급원으로부터 상부 에어 분배관(113) 및 하부 에어 분배관(123)으로 각각 공급되는 에어의 공급압력을 상부 노즐(111)과 하부 노즐(121)의 규정된 분사 압력보다 크게 하는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 고안을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서 개시된 이류체 공급모듈은 기판 세정장치의 좌우 길이 방향 단부에서 지지블록과 함께 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈을 지지하면서, 이류체 공급모듈 자체에 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 각각으로 연통하는 이류체 공급로들을 모두 구비하고 있다.
따라서, 본 고안의 세정장치에서는 종래 버블 제트형 세정장치의 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측에 각각 설치되던 세정액 공급관 및 에어 공급관과 같은 복잡한 배관이 불필요하게 된다.
결국, 본 고안에 따르면, 이류체를 이용한 기판 세정장치의 구조가 매우 간소화됨으로써, 장치의 제작과 설치 및 유지 보수가 매우 용이해지는 효과가 있으며, 설비의 레이아웃에도 매우 유리한 효과가 예상된다.

Claims (3)

  1. 기판 세정용 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈을 지지하면서, 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 각각 이류체 버블 형성을 위한 세정액과 에어를 공급할 수 있도록,
    외부로부터 세정액이 유입되는 세정액 유입구;
    외부로부터 에어가 유입되는 에어 유입구;
    상기 세정액 유입구로 유입된 세정액을 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 유출하는 세정액 유출구;
    상기 에어 유입구로 유입된 에어를 상기 상부 노즐 모듈과 하부 노즐 모듈 측으로 유출하는 에어 유출구;
    상기 세정액 유입구와 세정액 유출구를 연통시키는 세정액 유로; 및
    상기 에어 유입구와 에어 유출구를 연통시키는 에어 유로를 각각 구비한 기판 세정용 이류체 공급모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 유입구와 에어 유입구, 세정액 유로, 에어 유로, 세정액 유출구 및 에어 유출구는,
    상기 상부 노즐 모듈로 연통하는 제1세정액 유입구, 제1에어 유입구, 제1세 정액 유로, 제1에어 유로, 제1세정액 유출구, 제1에어 유출구와,
    상기 하부 노즐 모듈로 연통하는 제2세정액 유입구, 제2에어 유입구, 제2세정액 유로, 제2에어 유로, 제1세정액 유출구, 제2에어 유출구로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 세정용 이류체 공급모듈.
  3. 청구항 1의 이류체 공급모듈;
    세정할 기판의 상면을 향하여 세정액과 에어의 이류체 버블을 분사하는 복수의 상부 노즐, 상기 이류체 공급모듈의 세정액 유출구로부터 세정액을 공급받아 상기 상부 노즐로 분배하는 상부 세정액 분배관, 상기 이류체 공급모듈의 에어 유출구로부터 에어를 공급받아 상기 상부 노즐로 분배하는 상부 에어 분배관을 구비한 상부 노즐 모듈;
    상기 기판의 하면을 향하여 세정액과 에어의 이류체 버블을 분사하는 복수의 하부 노즐, 상기 이류체 공급모듈의 세정액 유출구로부터 세정액을 공급받아 상기 하부 노즐로 분배하는 하부 세정액 분배관, 상기 이류체 공급모듈의 에어 유출구로부터 에어를 공급받아 상기 하부 노즐로 분배하는 하부 에어 분배관을 구비한 하부 노즐 모듈; 및
    상기 이류체 공급 모듈과 함께 상기 상부 노즐 모듈과 상기 하부 노즐 모듈을 지지하는 지지블록을 포함하여 이루어진 기판 세정장치.
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