KR20080044419A - 약액 회수 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080044419A KR1020060113256A KR20060113256A KR20080044419A KR 20080044419 A KR20080044419 A KR 20080044419A KR 1020060113256 A KR1020060113256 A KR 1020060113256A KR 20060113256 A KR20060113256 A KR 20060113256A KR 20080044419 A KR20080044419 A KR 20080044419A
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Abstract

본 발명은 기판을 처리 공정을 수행하는 공정실로부터 공정시 사용된 약액을 회수하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 약액 회수 장치 및 방법은 공정실에서 사용된 약액의 양에 변화에 따라 상기 사용된 약액의 회수율을 변화시켜 사용된 약액을 회수한다. 특히, 공정실에서 약액의 사용량이 증가되어 사용된 약액의 양이 증가하면, 공정실 내 사용된 약액을 중력에 의한 자연회수방식으로 회수함과 동시에 펌프와 같은 가압부재에 의한 강제회수방식으로 회수함으로써 사용된 약액을 효과적으로 회수시켜 공정실 내 사용된 약액이 정체되는 현상을 방지한다.
평판디스플레이, 반도체, 기판, 처리액, 약액, 폐액, 회수, 재생, 리사이클, 자연회수, 강제회수

Description

약액 회수 장치 및 방법{CHEMICAL RECOVERY APPARATUS AND METHOD}
도 1은 본 발명에 따른 약액 회수 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 약액 회수 장치의 작동 순서를 도시한 순서도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 약액 회수 장치의 약액 회수 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
1 : 기판 처리 장치 110 : 수용부재
10 : 공정처리실 120 : 회수탱크
20 : 약액재생실 130 : 순환라인
30 : 제어부 140 : 자연회수라인
100 : 약액 회수 장치 150 : 강제회수라인
본 발명은 약액 회수 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 및 평판 디스플레이 제조 과정에서 사용되는 약액을 회수하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기판 처리 장치는 반도체 제조용 웨이퍼(wafer) 및 평판 디스플레이 제조용 유리기판 등의 기판들을 처리하는 장치이다. 이러한 기판 처리 장치들 중 습식 처리 장치는 다양한 종류의 처리액들을 사용하여 기판을 처리한다. 예컨대, 기판 표면에 잔류하는 이물질을 제거하는 습식 세정 및 식각 장치에서는 다양한 종류의 세정액 및 식각액이 사용된다. 일반적인 습식 세정 및 식각 장치는 공정시 사용된 세정액 및 식각액을 회수하여 기설정된 농도 및 온도로 조절시킨 후 다시 재사용한다. 따라서, 일반적인 습식 세정 및 식각 장치는 약액 회수 장치를 구비한다. 약액 회수 장치는 기판 처리 공정이 수행되는 공정실의 하측에 구비되어 공정실에서 사용된 약액을 중력에 의한 자연회수방식으로 회수하였다.
그러나, 이러한 약액 회수 장치는 사용된 액액을 효과적으로 회수하지 못했다. 즉, 약액 회수 장치는 중력에 의한 자연회수방식으로 약액을 회수하였으므로, 공정 상황에 따라 약액의 사용량이 증가하는 경우에는 약액의 회수율이 떨어져 공정실 내 약액이 넘쳐흐르거나 정체되는 현상이 발생되었다. 또한, 일반적인 약액 회수 장치는 사용된 약액의 사용량의 증감에 상관없이 사용된 약액을 회수하였으므로, 약액의 사용량의 변화에 따른 대처가 이루어지지 않았다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 약액을 효과적으로 회수하는 약액 회수 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 대용량의 사용된 약액을 효과적으로 회수시키는 약액 회수 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적 으로 한다.
또한, 본 발명은 사용된 약액의 양의 변화에 따라 약액의 회수율이 조절되는 약액 회수 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 약액 회수 장치는 상기 공정실에서 사용된 약액을 회수하는 회수탱크, 상기 공정실로부터 상기 사용된 약액을 회수시키는 회수라인, 상기 공정실에 제공되어 상기 사용된 약액의 변화량을 감지하는 감지수단, 그리고 상기 감지수단이 감지한 상기 사용된 약액의 변화량에 따른 상기 회수라인의 약액 회수률을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 약액 회수 장치는 상기 공정실의 하부에 결합되어 상기 사용된 약액을 수용하는, 그리고 상기 공정실과 적은 폭으로 제공되는 수용용기를 더 포함하고, 상기 감지수단은 상기 수용용기 내 약액의 수위를 감지하는 레벨센서들을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 약액 회수 장치는 상기 회수탱크 내 약액을 순환시키고, 가압부재가 설치되는 순환라인을 포함하고, 상기 회수라인은 일단이 상기 수용부재와 연결되고, 타단이 상기 순환라인 상에서 가압부재의 전단에 연결되어 상기 가압부재의 유동압에 의해 상기 사용된 약액을 강제적으로 회수시키는 강제회수라인을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회수라인은 상기 사용된 약액을 중력에 의한 자연적으로 회수시키는 자연회수라인을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 레벨센서들 중 상기 수용용기의 기설정된 수위를 벗어나는지 여부를 감지하는 레벨센서의 온이 이루어지면, 상기 가압부재의 유동압에 의해 상기 수용용기 내 약액이 상기 강제회수라인 및 상기 순환라인을 순차적으로 경유하여 상기 회수탱크로 회수되도록 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 약액 회수 방법은 약액을 사용하여 기판을 처리하는 공정을 수행하는 공정실로부터 사용된 약액을 회수하되, 상기 사용된 약액의 양에 따라 약액의 회수율을 변화시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 약액의 회수는 상기 공정실 내 사용된 약액의 양을 감지한 후 감지한 약액의 양이 기설정된 양을 초과하면, 상기 약액의 회수율을 상승시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 약액의 회수는 상기 공정실에서 사용된 약액을 수용하여 상기 사용된 약액이 기설정된 수위 이하인 경우에는 자연회수방식으로 약액을 회수하고, 상기 공정실에서 사용된 약액이 기설정된 수위 이상인 경우에는 강제회수방식, 또는 상기 강제회수방식과 상기 자연회수방식을 함께 사용하여 상기 사용된 약액을 회수한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해지도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달되도록 하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 실시예에서는 평판 디스플레이 제조용 유리 기 판을 세정하는 습식 세정 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 약액을 사용하여 기판을 처리하는 모든 기판 처리 장치에 적용이 가능하다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 약액 회수 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 공정실(process room)(10) 및 약액재생실(chemical recycle room)(20), 그리고 제어부(controll member)(30)를 포함한다.
공정실(10)은 적어도 하나의 처리베스(11)를 포함한다. 처리베스(11)는 내부에 약액을 사용하여 기판(s)을 처리하는 공간을 제공한다. 처리베스(11)의 하부면(11a)은 공정시 사용된 약액이 후술할 수용부재(110)에 효과적으로 흐르도록 경사진다. 처리베스(11)의 내부에는 기판이송부재(substrate transfer member)(12) 및 약액분사부재(chemical injection member)(13)가 설치된다. 기판이송부재(12)는 처리베스(11) 내부에서 기판(s)을 이송한다. 기판이송부재(12)로는 복수의 롤러(12a')가 장착되고 회전가능한 샤프트들(shaft)(12a) 및 상기 샤프트들(12a)을 회전시키는 구동모터(미도시됨)가 사용된다. 약액분사부재(13)는 공정시 기판이송부재(12)에 의해 이동되는 기판(s)을 향해 약액을 공급한다. 약액분사부재(13)는 기판(s)의 상부면으로 약액을 공급하는 제1 분사부재(13a) 및 기판(s)의 하부면으로 약액을 공급하는 제2 분사부재(13b)를 포함한다. 제1 분사부재(13a) 및 제2 분사부재(13b)로는 약액나이프(chemical knife)가 사용될 수 있다.
약액재생실(20)은 공정실(100)에서 사용된 약액을 회수하여 기설정된 공정 조건으로 재생시킨다. 약액재생실(20)은 적어도 하나의 약액 회수 장치(chemicla recovery apparatus)(100)를 포함한다. 약액 회수 장치(100)는 수용용기(110), 회수탱크(120), 순환라인(130), 자연회수라인(140), 강제회수라인(150), 그리고 약액공급라인(160)을 포함한다. 수용용기(110)는 처리베스(11)의 하부면에 제공된다. 수용용기(110)는 내부에 사용된 약액을 수용하는 공간을 가진다. 수용용기(110)는 처리베스(11)와 일체형으로 제공된다. 또는, 다른 실시예로서, 수용용기(110)는 처리베스(11)에 탈착가능하게 설치될 수 있다. 수용용기(110)에는 복수의 레벨센서들(level sensor)이 설치된다. 예컨대, 수용용기(110)의 외부에는 세 개의 레벨센서들(S1, S2, S3)이 설치된다. 각각의 레벨센서들(S1, S2, S3)는 수용용기(110) 내 약액의 수위와 동일한 수위를 갖도록 제공되는 레벨링 라인(leveling line)(114)에 상하로 설치된다. 레벨센서(S1)는 레벨링 라인(114)의 상부에 설치된다. 레벨센서(S1)는 공정시 수용용기(110) 내 약액이 기설정된 수위 이상으로 채워지면 온(on)되도록 설치된다. 레벨센서(S3)는 레벨링 라인의 하부에 설치된다. 레벨센서(S3)는 공정시 수용용기(110) 내 약액이 기설정된 수위 이하로 떨어지면 오프(off)되도록 설치된다.
회수탱크(120)는 수용용기(110)로부터 사용된 약액을 회수한다. 또한, 회수탱크(120)는 사용된 약액을 기설정된 농도 및 온도로 재생시킨다. 회수탱크(120)는 공정실(10)의 하측에 설치된다. 회수탱크(120)에는 회수탱크(120) 내 약액의 수위를 감지하기 위한 복수의 레벨센서들(미도시됨)을 구비한다. 각각의 레벨센서들은 상술한 레벨센서들(S1, S2, S3)과 동일한 방식으로 기설정된 높이에서 회수탱 크(120) 내 약액의 수위를 감지한다. 순환라인(130)은 회수탱크(130) 내 약액을 순환시킨다. 순환라인(130) 상에는 가압부재(이하, '펌프'라 함)(132) 및 히터(134)가 설치된다. 펌프(132)는 순환라인(130) 내 약액에 유동압을 제공한다. 히터(134)는 순환라인(130)을 따라 순환되는 약액을 가열한다. 또한, 순환라인(130)에는 온도계(미도시됨) 및 농도계(미도시됨)가 설치될 수 있다. 온도계는 순환라인(130)을 흐르는 약액의 온도를 측정하며, 농도계는 순환라인(130)을 따라 흐르는 약액의 농도를 측정한다.
자연회수라인(140)은 중력에 의한 자연회수방식으로 수용용기(110) 내 사용된 약액을 회수탱크(120)로 회수시킨다. 강제회수라인(150)은 수용용기(110) 내 사용된 약액을 회수탱크(120)로 강제적으로 회수시킨다. 강제회수라인(150)의 일단은 수용용기(110)와 연결되고, 타단은 순환라인(130)에 연결된다. 이때, 강제회수라인(150)의 타단은 순환라인(130) 상에서 가압부재(132)의 전단(130a)에 연결되는 것이 바람직하다. 이는 수용용기(110) 내 사용된 약액을 가압부재(132)의 유동압을 사용하여 회수탱크(120)로 회수하기 위함이다. 공정시 수용용기(110) 내 사용된 약액의 강제 회수가 수행되면, 수용용기(110) 내 사용된 약액은 가압부재(132)의 유동압에 의해 강제회수라인(150) 및 순환라인(130)을 순차적으로 경유하여 회수탱크(120)로 회수된다. 그리고, 약액공급라인(160)은 회수탱크(120) 내 재생된 약액을 약액분사부재(13)로 공급한다. 약액공급라인(160)에는 펌프(pump)(162)가 설치된다.
제어부(30)는 공정실(10)의 기판 세정 공정을 제어하고, 약액재생실(20)의 약액 회수 및 약액의 재생 처리를 제어한다. 제어부(30)가 기판 처리 공정을 제어하는 상세한 과정은 후술하겠다.
이하, 상술한 기판 처리 장치(1)의 공정 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성들과 동일한 구성들에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 도 1에 도시된 약액 회수 시스템의 작동 순서를 도시한 순서도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 약액 회수 장치의 약액 회수 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 2를 참조하면, 공정이 개시되면 기판 처리 장치(1)는 약액을 사용하여 기판(s)을 세정하는 공정을 수행한다(S110). 즉, 기판(s)은 공정실(10)의 처리베스(11)로 반입되며, 반입된 기판(s)은 기판이송부재(12)에 의해 일정속도로 이동된다. 이때, 제어부(30)는 밸브(V4, V5)를 오픈하고 펌프(162)를 가동시킨다. 따라서, 약액분사부재(13)는 약액공급라인(160)으로부터 약액을 공급받아 이동되는 기판(s)을 향해 약액을 분사한다. 분사된 약액은 기판(s) 표면에 잔류하는 이물질을 제거한 후 처리베스(11)의 경사진 하부면(11a)을 따라 수용부재(110)로 수용된다(S120).
사용된 약액이 수용부재(110)의 수용용기(112)에 채워지면, 레벨센서들(S1, S2, S3)은 수용용기(112) 내 사용된 약액의 수위를 감지한다. 그리고, 제어부(30)는 각각의 레벨센서들(S1, S2, S3)이 감지한 감지신호를 전송받아 수용용기(112) 내 약액의 수위가 기설정된 수위 이상인지 여부를 판단한다(S130). 즉, 수용용기(112) 내 약액의 수위가 기설정된 범위 이내이면 레벨센서(S1)는 오프(off)되며, 이 경우에는 수용용기(112) 내 사용된 약액은 자연회수라인(140)을 통해 회수탱크(120)로 회수된다(S140). 사용된 약액이 회수탱크(120)로 회수되면, 회수탱크(120)는 회수된 사용된 약액을 기설정된 공정 조건을 만족하는 약액으로 재생시킨 후 공정실(10)의 약액분사부재(13)로 공급된다. 즉, 회수탱크(120)에 사용된 약액이 일정량만큼 채워지면, 제어부(30)는 밸브(V1, V2)를 오픈하고 펌프(132)를 가동시켜 회수탱크(120) 내 약액을 순환라인(130)을 따라 순환시킨다. 이때, 순환라인(130) 상에 설치되는 온도계(미도시됨)는 순환되는 약액의 온도를 측정하고, 제어부(30)는 측정된 온도값을 판단한다. 약액의 온도가 기설정된 온도를 만족하면, 제어부(30)는 펌프(132)의 가동을 중지시킨 후 재생이 완료된 약액의 공급을 대기시킨다. 그리고, 공정실(10)에서 약액의 공급이 요구되면, 제어부(30)는 펌프(162)를 가동시켜 회수탱크(120) 내 재생된 약액을 약액공급라인(160)을 통해 공정실(10)의 약약분사부재(13)로 공급한다. 여기서, 본 실시예에서는 회수된 약액의 온도만을 기설정된 온도로 회복시킨 후 재생을 완료하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 약액 회수 장치(100)는 회수된 약액의 농도를 기설정된 농도로 조절시킬 수 있다. 이 경우 순환라인(130) 상에 설치된 농도계(미도시됨)는 순환되는 약액의 농도를 측정하고, 제어부(30)는 농도계가 측정한 농도값에 판단하여 회수탱크(120) 내부에 필요한 약액 또는 초순수를 공급하여 회수탱크(120) 내 약액의 농도를 조절한다.
만약, 스텝(S130)에서 수용용기(112) 내 사용된 약액이 기설정된 수위 이상이면, 제어부(30)는 강제회수라인(150)을 통해 수용용기(112) 내 사용된 약액을 강 제적으로 회수한다(S160). 즉, 도 3a를 참조하면, 수용용기(112) 내 약액의 수위가 기설정된 범위 이상이면 레벨센서(S1)는 온(on)된다. 레벨센서(S1)가 온(on)되면, 제어부(30)는 밸브(V2, V3)를 오픈하고 밸브(V1)를 클로우즈한 후 펌프(132)를 가동시켜 수용용기(112) 내 사용된 약액을 펌프(132)의 유동압에 의해 강제회수라인(150)을 통해 회수탱크(120)로 회수시킨다. 따라서, 수용용기(112) 내 사용된 약액은 자연회수라인(140)에 의한 회수와 함께 강제회수라인(150)에 의한 회수가 이루어져 약액의 회수율이 증가된다. 따라서, 수용용기(112) 내 사용된 약액은 효과적으로 회수탱크(120)로 회수된다. 그리고, 도 3b를 참조하면, 수용용기(112) 내 사용된 약액이 기설정된 수위 이하로 내려가면 레벨센서(S3)가 오프(off)된다. 제어부(30)는 레벨센서(S3)가 오프되면, 밸브(V2, V3)를 클로우즈하고 펌프(132)의 가동을 중지하여 강제회수라인(150)에 의한 강제회수를 중지하여 자연회수라인(140)에 의한 사용된 약액의 자연회수를 수행한다(S140). 그리고, 제어부(30)는 회수탱크(120)로 회수된 약액을 재생시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 약액 회수 장치 및 방법은 공정실에서 사용된 약액의 양의 변화에 따라 약액 회수 장치의 약액 회수율을 변화시켜 공정실 내 사용된 약액을 효과적으로 회수한다. 특히, 본 발명에 따른 약액 회수 장치 및 방법은 공정실의 약액 사용량이 증가하여 사용된 약액의 양이 증가하는 경우에 자연회수방식에 의한 약액의 회수와 함께 강제회수방식에 의한 약액의 회수가 이루어지도록 하여 효과적으로 약액을 회수한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 약액 회수 장치 및 방법은 공정실에서 사용된 약액의 양에 따라 자연회수방식에 의한 약액의 회수와 강제회수방식에 의한 약액의 회수를 병행하여 약액의 회수율을 변화시켜 효과적으로 약액을 회수한다. 따라서, 본 발명에 따른 약액 회수 장치 및 방법은 대용량의 약액을 효과적으로 회수할 수 있어 공정실 내부에 사용된 약액이 정체되는 것을 방지한다.

Claims (8)

  1. 기판처리공정이 수행되는 공정실로부터 약액을 회수하는 장치에 있어서,
    상기 공정실에서 사용된 약액을 회수하는 회수탱크과,
    상기 공정실로부터 상기 사용된 약액을 회수시키는 회수라인과,
    상기 공정실에 제공되어 상기 사용된 약액의 변화량을 감지하는 감지수단과,
    상기 감지수단이 감지한 상기 사용된 약액의 변화량에 따른 상기 회수라인의 약액 회수률을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 약액 회수 장치는,
    상기 공정실의 하부에 결합되어 상기 사용된 약액을 수용하는, 그리고 상기 공정실과 적은 폭으로 제공되는 수용용기를 더 포함하고,
    상기 감지수단은,
    상기 수용용기 내 약액의 수위를 감지하는 레벨센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 약액 회수 장치는,
    상기 회수탱크 내 약액을 순환시키고, 가압부재가 설치되는 순환라인을 포함 하고,
    상기 회수라인은,
    일단이 상기 수용용기와 연결되고, 타단이 상기 순환라인 상에서 상기 가압부재의 전단에 연결되어 상기 가압부재의 유동압에 의해 상기 사용된 약액을 강제적으로 회수시키는 강제회수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회수라인은,
    상기 사용된 약액을 중력에 의한 자연적으로 회수시키는 자연회수라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 레벨센서들 중 상기 수용용기의 기설정된 수위를 벗어나는지 여부를 감지하는 레벨센서의 온이 이루어지면, 상기 가압부재의 유동압에 의해 상기 수용용기 내 약액이 상기 강제회수라인 및 상기 순환라인을 순차적으로 경유하여 상기 회수탱크로 회수되도록 하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 장치.
  6. 약액을 사용하여 기판을 처리하는 공정을 수행하는 공정실로부터 사용된 약액을 회수하되, 상기 사용된 약액의 양에 따라 약액의 회수율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 약액 회수 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 약액의 회수는,
    상기 공정실 내 사용된 약액의 양을 감지한 후 감지한 약액의 양이 기설정된 양을 초과하면, 상기 약액의 회수율을 상승시키는 것을 특징으로 하는 약액 회수 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 약액의 회수는,
    상기 공정실에서 사용된 약액을 수용하여 상기 사용된 약액이 기설정된 수위 이하인 경우에는 자연회수방식으로 약액을 회수하고, 상기 공정실에서 사용된 약액이 기설정된 수위 이상인 경우에는 강제회수방식, 또는 상기 강제회수방식과 상기 자연회수방식을 함께 사용하여 상기 사용된 약액을 회수하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 방법.
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KR20190067567A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 주식회사 원익아이피에스 기판처리 장치

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