KR20080049276A

KR20080049276A - 버블젯 세정 유닛

Info

Publication number: KR20080049276A
Application number: KR1020060119668A
Authority: KR
Inventors: 조원진
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-04

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 세정유닛의 버블젯 세정유닛(Bubble jet cleaning unit)에 관한 것으로, 버블젯 세정유닛의 세정력을 더욱 향상시키고자 하는 것이다.

본 발명의 특징은 버블젯 세정유닛에서, 노즐부를 기판의 일모서리에서 마주보는 타모서리까지 일방향으로 구성하여, 세정액이 분사되도록 하는 것이다.

이로 인하여, 상기 노즐부를 통해 세정액을 분사하는 동시에, 기판이 안착된 스테이지를 회전시키게 되면, 노즐의 길이가 기판의 전(全) 면적을 커버할 수 있기 때문에 세정력이 강화되는 장점이 있다.

버블젯, 노즐

Description

버블젯 세정 유닛{Bubble jet cleaning unit}

도 1은 일반적인 버블젯 세정유닛을 개략적으로 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 기판 세정시스템을 간략하게 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버블젯 세정유닛을 개략적으로 도시한 사시도.

도 4는 기판 상에 분사된 세정액이 원심력에 의해 확산되는 모습을 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

102 : 기판 110 : 스테이지

130 : 세정액분사장치

132 : 세정액저장부 134 : CDA발생수단

136 : 공급로

140 : 노즐부(142 : 버블젯노즐, 144 : 공급배관)

150 : 세정액

최근 본격적인 정보화 시대에 발맞추어 각종 전기적 신호에 의한 대용량의 데이터를 시각적 화상으로 표시하는 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전하였고, 이에 부응하여 경량화, 박형화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)로서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등이 소개되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

이들 일반적인 평판표시장치는 나란한 두 기판 사이로 고유의 형광 또는 편광물질층을 개재한 형태로, 제조공정의 대부분은 기판을 대상으로 진행되는데, 상기 기판 표면에 소정의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 상기 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo lithography)공정, 상기 박막의 노출된 부분을 제거하기 위해 패터닝(patterning) 하는 식각(etching)공정이 수차례 반복되며, 그밖에 세정, 합착, 절단 등의 수많은 공정이 수반된다.

이중에서 세정공정은 그 외의 공정에 대한 신뢰도 향상은 물론 불량률 저감을 위해 빼놓을 수 없는 중요한 공정으로, 평판표시장치 전체 제조공정의 30% 이상의 비중을 차지하고 있다.

이때, 일반적인 평판표시장치용 기판 세정공정은 기판 이송과 동시에 세정을 진행하는 이른바 인라인(in-line) 방식을 채택하여 시간과 비용을 절감하고 있다.

일반적인 기판 세정공정에 따른 시스템은 기판의 이동경로를 따라 늘어선 형태로, 세정하기 위한 기판은 처음의 로더(load)로부터 오존(ozone) 세정유닛, 브러쉬(brush) 세정유닛, 버블젯(bubble jet) 세정유닛, 린싱 세정유닛, 드라이(dry) 세정유닛을 차례로 경유한 후 언로더(unload)에 도달하여 세정공정이 완료된다.

이중에서도 노즐내부로 유입되는 순수(DI)와 CDA(clean dry air)가 혼합된 세정액을 회전하고 있는 기판 상에 분사하여 세정하는 버블젯 세정유닛에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

첨부된 도 1은 일반적인 버블젯 세정유닛을 개략적으로 도시한 사시도로써, 세정 대상물인 기판(2)이 안착되는 스테이지(10) 그리고 상기 기판(2) 상에 세정액을 분사하는 세정액분사장치(30)를 포함한다.

이때 세정액분사장치(30)는 순수(DI)를 저장 및 공급하는 저장부(32)와 CDA를 발생시키기 위한 CDA발생수단(34)을 구비하며, 순수(DI)와 CDA의 이동경로를 제공하는 공급로(36) 그리고 스테이지(10)에 놓인 기판(2) 상부에서 상기 기판(2)에 세정액(50)을 분사하는 노즐부(40)를 구비한다.

그리고 노즐부(40)는 기판의 반(半)에 해당하는 상부에 대응되어 구성되는데, 이는 상기 공급로(36)로부터 순수(DI)와 CDA를 공급받는 공급배관(44)과, 상기 공 급배관(44)으로부터 순수(DI)와 CDA를 공급받아 이를 내부에서 혼합하여 기판(2) 상에 세정액(50)을 분사하는 다수의 버블젯노즐(42)포함한다.

상기 노즐부(40)를 통해 기판(2)의 반(半)에 해당하는 상부에 직선형으로 세정액(50)을 분사하는 동시에 상기 스테이지(10)를 회전함으로써, 기판(2)의 전(全) 면적으로 세정액(50)을 확산시키게 된다.

이때, 상기 세정액(50)에 혼합된 CDA에 의해 기판(2) 표면에 기포를 발생시키게 되는데, 이의 발생 및 팽창/소멸에 따른 충격으로 기판(2)의 표면의 이물질을 세정하게 된다.

즉, 기포(2)의 발생 및 팽창/소멸하는 과정은 매초에 수만회 반복되는데, 이러한 현상을 통해 강력한 에너지가 방출되며, 이러한 에너지의 충격파에 의해서 기판(2) 상의 이물질을 세정하게 되는 것이다.

따라서, 상기 기포에서 발생되는 에너지를 높여 기판(2)의 세정력을 향상시키기 위해서는, 상기 버블젯노즐(42) 내부의 압력을 높이거나, 상기 노즐부(40)를 상기 기판(2)과 가깝게 위치하도록 구성하면 되나, 상기 버블젯노즐(42) 내부의 압력을 높이게 되면 기판(2) 상에 형성된 패턴의 손상을 야기시키게 되며, 상기 노즐부(40)를 기판(2)과 가깝게 위치하도록 구성되면 기판(2) 전 면적으로 세정액(50) 도포가 어려워지게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 버블 젯 세정유닛에 있어서, 세정력을 더욱 향상시키고자 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회전가능한 스테이지와; 상기 스테이지 상에 안착되는 기판과; 상기 기판의 일모서리에서부터 이에 대칭되는 타모서리까지 대응되어 구성되며, 세정액과 CDA가 혼합된 세정액을 외부로 분사하는 노즐부를 포함하는 버블젯 세정유닛을 제공한다.

상기 노즐부는 공급배관과, 상기 공급배관에 일정간격으로 배열되는 다수의 버블젯노즐을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 버블젯노즐 내부에서 상기 세정액과 CDA가 혼합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세정액과 CDA를 공급하는 공급로와, 상기 세정액을 저장하는 세정액저장부와, 상기 CDA를 발생시키는 CDA발생수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 2는 본 발명에 따른 기판 세정공정에 따른 시스템을 간략하게 나타낸 블록도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 기판 세정시스템은 각각 다른 원리로 세정을 수행하는 다수의 세정유닛이 기판(102)의 이동경로를 따라 늘어선 형태를 나타내며, 세정하기 위한 기판(102)은 처음의 로더(210)로부터 오존(ozone) 세정유닛(212), 브러쉬(brush) 세정유닛(214), 버블젯(bubble jet) 세정유닛(216) 그리고, 소정각 도로 회전시키기 위한 상,하류컨베이어(218), 린싱 세정유닛(220), 드라이(dry) 세정유닛(222)을 차례로 경유한 후 언로더(224)에 도달된다.

각각을 좀더 구체적으로 살펴보면, 먼저 로더(210)에는 세정을 위한 복수의 기판(102)이 수납된 카세트(cassette)가 놓여지게 되고, 이러한 카세트 내의 기판(102)은 인컨베이어(미도시)에서 본 발명에 따른 세정시스템으로 적재되어 이동한다.

다음으로 기판(102)은 로더(210)를 통해 세정시스템 내의 트랙(track)으로 진입되고, 이후 오존 세정유닛(212)에서 기판(102) 상에 엑시머레이저(excimer laser) 등을 통한 자외선(UV)을 조사해서 잔류 유기물 등의 불순물을 제거한다.

다음으로, 브러쉬 세정유닛(214)을 통해 회전하는 롤 브러쉬로 기판(102) 표면을 훑어 청결도를 향상시키고, 버블젯 세정유닛(216)을 통해 상기 기판(102) 표면에 혼합된 순수(DI)와 CDA가 혼합된 세정액을 분사하여 이물질을 세정하게 된다.

또한, 린싱 세정유닛(220)을 통해 기판(102) 표면에 순수(Deionized Water : DI) 등의 세정액을 분사하여 최종적인 세정을 진행하고, 드라이 세정유닛(222)에서는 기판(102)의 상,하단에서 기판(102)을 향해 각각 고압의 CDA(Clean Dry Air)를 분사하는 에어나이프가 마련되어 이를 통해 기판(102) 앞 뒷면의 잔류수분을 제거한다.

이후 최종적으로 아웃컨베이어(224)에서 본 발명에 따른 세정시스템을 거친 기판(10)은 언로더(224)로 하역되어, 대기 중인 별도의 카세트에 수납한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버블젯 세정유닛을 개략적으로 도시한 사시 도이다.

도시한 바와 같이, 세정 대상물인 기판(102)이 안착되는 스테이지(110) 그리고 상기 기판(102) 상에 세정액(150)을 분사하는 세정액분사장치(130)를 포함한다.

이때, 세정액분사장치(130)는 순수(DI)를 저장 및 공급하는 저장부(132)와 CDA를 발생시키기 위한 CDA발생수단(134)을 구비하며, 여기에 저장된 순수와 CDA의 이동경로를 제공하는 공급로(136) 그리고 스테이지(110)에 놓인 기판(102) 상부에서 상기 기판(102)에 세정액(150)을 분사하는 노즐부(140)를 구비한다.

이때, 상기 공급로(136)에는 상기 순수(DI)를 공급로(136)에 전달하기 위한 펌프(pump) 등의 압송수단이 마련될 수 있다.

그리고, 노즐부(140)는 기판(102) 상부에서, 상기 기판(102)의 일모서리에서부터 이에 대칭되는 타모서리까지 가로지르는 공급배관(144)과, 상기 기판(102) 상에 세정액(150)을 분사하는 다수의 버블젯노즐(142) 포함한다.

즉, 상기 노즐부(140)는 상기 기판(102)의 일모서리에서부터 이에 대응되는 타모서리까지 대응되는 길이로 구성하여, 상기 기판(102)을 가로지르는 직선형으로 세정액(150)을 분사하도록 하는 것이다.

따라서, 상기 기판(102)을 가로지르는 직선형으로 세정액(150)을 분사하는 동시에 상기 스테이지(110)를 회전시킴으로써, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 기판(102)의 원심력을 이용해 상기 기판(102)의 전(全) 면적으로 세정액(150)을 확산시키게 되며 이때, 상기 세정액(50)에 포함된 CDA에 의해 기판(2) 표면에서 기포를 발생시키게 되는데, 이의 발생 및 팽창/소멸에 따른 충격으로 기판(2) 표면의 이물 질을 세정하게 된다.

이때, 상기 기판(102)의 일모서리에서부터 이에 대칭되는 타모서리에 대응되는 길이로 구성되는 노즐부(140)의 공급배관(144)에는 적어도 16개의 버블젯노즐(142)이 상기 공급배관(144)을 따라 일정간격으로 배열하는데, 이는 기존 노즐부(도 2의 40)의 공급배관(도 2의 44)이 기판(102)의 절반에 해당하는 길이로 구성되어, 버블젯노즐(도 2의 42)이 5개가 구성되었던 것에 비해, 약 3배 정도 그 수가 늘어나게 된다.

따라서, 기존에 비해 많은 양의 세정액(150)이 기판(102) 전면에 걸쳐 확산되므로, 기판(102) 표면에 접촉되어 발생되는 기포의 수도 많아지게 되어 기포의 발생 및 소멸에 따른 충격에 의한 에너지 또한, 기존에 비해 더욱 높아지게 된다.

또한, 기포의 발생 및 팽창/소멸하는 과정 또한, 매초에 수십만회로 늘어나게 되므로, 기판(102) 상의 이물질 세정력이 더욱 향상되게 된다.

이때, 세정액(150)은 목적에 따라 5 내지 15 Kgf/㎠ 정도로 가압된 순수(DI)가 1Kgf/㎠ 정도의 압력을 가진 CDA와 혼합하여 분사하는데, 상기 순수(DI)와 CDA는 상기 버블젯노즐(142) 내부에서 서로 혼합된다.

이러한, 버블젯 세정유닛은 도시하지는 않았지만, 챔버 내부에서 진행되는데, 이는 회전하는 스테이지(110)로 인한 세정액(150)이 외부로 튀는 것을 방지하기 위함이며, 또한, 세정이 진행되는 기판(102)을 외부로부터의 오염물질에 노출되지 않도록 하기 위함이다.

전술한 바와 같이, 버블젯 세정유닛의 노즐부(140)를 기판(102)의 일모시리에 서부터 이에 대칭되는 타모서리까지 대응되도록 구성하여, 상기 기존에 비해 더 많은 세정액(150)이 기판(102)을 가로지르는 직선형으로 분사되도록 함으로써, 기존에 비해 기판(102)의 세정력을 더욱 향상시키게 된다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

즉, 상술한 설명과 같은 본 발명에 따라 버블젯 세정유닛에서, 노즐부를 기판의 일모서리에서부터 이에 대칭되는 타모서리까지 대응되도록 구성하여, 상기 노즐부를 통해 분사되는 세정액이 상기 기판을 가로지르는 직선형으로 분사하도록 함으로써, 기판 상의 이물질 세정력이 향상되는 효과가 있다.

Claims

회전가능한 스테이지와;

상기 스테이지 상에 안착되는 기판과;

상기 기판의 일모서리에서부터 이에 대칭되는 타모서리까지 대응되어 구성되며, 세정액과 CDA가 혼합된 세정액을 외부로 분사하는 노즐부

를 포함하는 버블젯 세정유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 노즐부는 공급배관과, 상기 공급배관에 일정간격으로 배열되는 다수의 버블젯노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 버블젯 세정유닛.
제 2 항에 있어서,

상기 버블젯노즐 내부에서 상기 세정액과 CDA가 혼합되는 것을 특징으로 하는 버블젯 세정유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 세정액과 CDA를 공급하는 공급로와, 상기 세정액을 저장하는 세정액저장부와, 상기 CDA를 발생시키는 CDA발생수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 버블젯 세정유닛.