KR20080077462A - 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 - Google Patents

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 Download PDF

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Abstract

기판 세정 방법 및 세정 장치에 있어서, 기판을 이동시킨 후, 상기 기판의 양측 에지를 세정액을 이용하여 1차 세정한다. 이어서, 상기 기판의 전체면을 상기 세정액을 이용하여 2차 세정한다. 이 경우에 있어서, 2개의 제1 브러시들을 상기 기판의 양측 에지에 마찰시켜 1차 세정하고, 하나의 제2 브러시를 상기 기판의 전면에 마찰시켜 2차 세정할 수 있다.

Description

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치{Method for Cleaning A Substrate and Apparatus for Cleaning A Substrate}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 기판 세정 장치를 A 방향에서 바라본 평면도이다.
도 3a는 도 1의 기판 세정 장치의 제1 브러싱 유닛을 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 1의 기판 세정 장치의 제2 브러싱 유닛을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 기판 세정 장치를 사용한 기판 세정 방법을 나타내는 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기판 100 : 기판 세정 장치
110 : 챔버 112 : 입구
114 : 출구 150 : 기판 이송부
152 : 회전축 154 : 이송 롤러들
200 : 제1 브러싱 유닛 210 :제1 샤프트
215 : 브러시들 250 : 구동부
252 : 구동 기어 253 : 제2 타이밍 벨트
254, 255 : 구동 풀리 256 : 제1 타이밍 벨트
260 : 제1 지지부재 262 : 제2 지지 부재
300 : 제2 브러싱 유닛 310 : 제2 샤프트
315 : 제2 브러시 400 : 분사 노즐
410 : 노즐 몸체 412 : 토출구
본 발명은 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 디스플레이 장치 등과 같은 평판 디스플레이 장치의 제조를 위한 평판형 기판을 세정하기 위한 기판 세정 방법 및 기판 세정장치에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 디스플레이 장치는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 사용이 급격히 증대하고 있다.
일반적으로 표시장치용 유리 기판들은 주처리 공정에서 포토레지스트 도포액이나 감광성 폴리아미드 수지, 컬러 필터용 염색체 등으로 이루어지는 박막층이 기판의 주면에 형성되고, 이 기판들은 기판 반송장치에 로딩되어 일방향으로 이동되면서 후처리 공정 예를 들면, 약액 도포 공정, 세정 공정 및 건조 공정 등을 거치게 된다.
이러한 평판 표시 장치의 제조 공정에 있어서, 세정 공정은 기판 상의 이물질 및 입자들을 제거하기 위한 공정이다. 특히, 유리 기판 상에 부착된 오염 입자는 주요 세정 대상이 된다. 이러한 오염 입자를 제거하기 위한 세정 방법으로는 브러시를 이용한 세정 방법이 널리 사용되고 있다. 브러시를 이용한 세정 공정은 세정액을 기판 상에 분사하면서 브러시를 회전시켜 기판 위의 이물질을 제거하게 된다.
종래의 기판 세정 장치는 유리 기판을 이송시키기 위한 다수의 롤러들, 롤러들 상부에 배치되어 기판 상에 세정액을 분사하기 위한 분사 노즐, 및 기판의 표면 상에 존재하는 오염 입자를 제거하기 위해 상기 기판의 표면과 마찰하면서 회전하는 브러시를 포함하는 롤 브러시를 포함한다.
상기 롤 브러시는 통상 스테인레스로 제작되어져 하중이 크며, 최근 기판 사 이즈가 대면적화 됨에 따라, 상기 롤 브러시는 그 길이가 기본적으로 2m 이상이고, 또 FPD의 생산 공정 라인에 따라 더 길게 제작될 수 있다.
상기 롤 브러시를 장시간 고속회전으로 사용할 경우, 롤 브러시의 하중에 의하여 롤 브러시의 중심부가 변형되면서 휘어짐이 발생하게 된다. 이러한 변형과 휘어짐으로 인해 상기 롤 브러시는 편심 회전하게 된다.
특히, 상기 롤 브러시의 중심부의 처짐 현상으로 인해, 기판의 중심 영역보다 에지 영역에는 세정이 충분히 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 기판의 전체면을 균일하게 세정하기 위한 기판 세정 방법 을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 방법을 수행하기 위한 기판 세정 장치를 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 세정 방법에 있어서, 기판을 이동시킨 후, 상기 기판의 양측 에지를 세정액을 이용하여 1차 세정한다. 이어서, 상기 기판의 전체면을 상기 세정액을 이용하여 2차 세정한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 제1 브러시들을 상기 기판의 양측 에지에 마찰시켜 1차 세정할 수 있다. 또한, 하나의 제2 브러시를 상기 기판의 전면에 마찰시켜 2차 세정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판을 이동시킨 후, 상기 기판 상에 세정액을 분사할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 세정 장치는 기판을 이송시키는 이송 롤러들을 구비하는 기판 이송부, 상기 기판의 상부와 하부에 인접하게 배치되어, 상기 기판의 에지를 세정하기 위한 제1 브러싱 유닛 및 상기 기판의 상부와 하부에 인접하게 배치되어, 상기 기판의 전면을 세정하기 위한 제2 브러싱 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 브러싱 유닛은 제1 샤프트 및 상기 제1 샤프트에 구비되어 상기 기판의 에지를 세정하도록 서로 이격되어 있는 2개의 제1 브러시들을 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 제1 브러시들은 상기 제1 샤프트의 양단부에 각각 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2 브러싱 유닛은 제2 샤프트 및 상기 제2 샤프트에 구비되어 상기 기판의 전면을 세정하는 제2 브러시를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 상에 세정액을 분사하는 분사 노즐을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 세정 방법은 이동하는 기판의 양측 에지를 세정액을 이용하여 1차 세정하고 상기 기판의 전체면을 상기 세정액을 이용하여 2차 세정할 수 있다.
이리하여, 브러싱 유닛의 하중으로 인한 중심부의 처짐 현상을 방지하고, 기판의 전체면에 대하여 균일하게 세정할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에 있어서, 각 구조물들이 다른 구조물들의 "상에", "상부"에 또는 "하부"에 위치하는 것으로 언급되는 경우에는 각 구조물들이 직접 다른 구조물들 위에 위치하거나 또는 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 또 다른 구조물들이 상기 구조물들 사이에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 각 구조물들이 "제1" 및/또는 "제2"로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 구조물들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, "제1" 및/또는 "제2"는 각 구조물들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 구성도이다. 도 2는 도 1의 기판 세정 장치를 A 방향에 바라본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치(100) 는 챔버(100)내에 배치되어 평판형 기판(10)을 이송시키는 이송 롤러들(154)을 구비하는 기판 이송부(150), 기판(10)의 상부 및 하부면에 접촉하여 기판(10) 상의 이물질을 제거하기 위한 제1 브러싱 유닛(200) 및 제2 브러싱 유닛(300), 기판(10) 상에 세정액을 분사하는 분사 노즐(400)을 포함한다.
챔버(110)는 세정액을 분사하면서 기판(10) 상에 부착된 이물질을 제거하는 세정 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 챔버(110)의 일측벽에는 기판(10)의 유입 통로인 입구(112)가 형성되고, 이와 마주보는 타측벽에는 기판(10)의 유출 통로인 출구(114)가 형성된다. 또한, 챔버(110)의 하부벽에는 배출구(도시되지 않음)가 형성되어 기판(10) 상에 공급된 유체를 외부로 배출할 수 있다.
예를 들면, 평판형 기판(10)은 액정 디스플레이(liquid crystal display: LCD), 플라즈마 디스플레이(plasma display: PDP), 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display: VFD), 전계 형광 디스플레이(field emission display: FED) 또는 전계 방출 디스플레이(electro luminescence display: ELD)를 제조하기 위한 기판일 수 있다.
챔버(110) 내에 배치된 기판 이송부(150)는 회전축(152) 및 상기 회전축에 구비된 이송 롤러들(154)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 회전축(152)은 한 쌍의 마그네틱 디스크들의 자기력에 의해 전달된 구동 모터의 회전력에 의해 회전될 수 있다.
소정의 공정이 처리된 기판(10)은 챔버(110)의 입구(112)를 통해 챔버(110) 내부로 반입된다. 구체적으로, 기판(10)은 이송 롤러들(154) 상부에 놓여지고, 이 송 롤러들(154)이 회전함에 따라 일방향으로 이송된다.
반입된 기판(10) 상부에는 세정액을 분사하는 분사 노즐(400)이 배치된다. 상기 분사 노즐(400)은 노즐 몸체(410)와 상기 세정액이 분사되는 토출구(412)를 갖는다. 예를 들면, 노즐 몸체(410)는 기판(10)의 폭과 유사한 길이를 가질 수 있다. 또한, 상기 토출구(412)는 상기 노즐 몸체의 길이 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다. 이와 달리, 상기 토출구(412)는 상기 노즐 몸체의 길이 방향을 따라 슬릿 형상으로 형성될 수 있다.
상기 노즐 몸체(410) 내에는 유체를 공급하는 공급로(도시되지 않음)가 형성되고, 상기 공급로는 상기 분사 노즐(400)에 세정액을 제공하는 세정액 제공부(415)와 연결된다. 예를 들면, 상기 세정액은 탈이온수 또는 이소프로필 알콜을 포함할 수 있다.
도 3a는 도 1의 기판 세정 장치의 제1 브러싱 유닛을 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 1의 기판 세정 장치의 제2 브러싱 유닛을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도3b를 참조하면, 제1 브러싱 유닛(200) 및 제2 브러싱 유닛(300)은 기판(10)의 상부와 하부에 인접하게 배치된다.
구체적으로, 제1 브러싱 유닛(200)은 제1 샤프트(210) 및 상기 제1 샤프트에 구비되어 기판(10) 표면의 에지를 세정하도록 서로 이격되어 있는 2개의 브러시들(215)을 포함할 수 있다.
상기 제1 브러시들(215)은 제1 샤프트(210)의 외주면 상에 이격되어 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 브러시들(215)은 제1 샤프 트(210)의 양단부에 각각 구비될 수 있다.
제2 브러싱 유닛(300)은 제2 샤프트(310) 및 상기 제2 샤프트에 구비되어 기판(10) 표면의 전체면을 세정하는 제2 브러시(315)를 포함할 수 있다.
상기 제1 샤프트(210)와 제2 샤프트(310)의 일단부에는 구동 풀리들(254, 255)이 각각 구비되고, 상기 구동 풀리들(254, 255)은 제1 타이밍 벨트(256)에 의해 서로 연결될 수 있다. 또한, 상기 구동 풀리(254, 255)는 구동 모터와 같은 구동부(250)의 구동 기어(252)와 제2 타이밍 벨트(253)를 통해 연결될 수 있다.
상기 제1 샤프트(210)와 제2 샤프트(310)의 타단부들은 베어링과 같은 제1 및 제2 지지부재(260, 262)에 의해 지지되어 회전된다.
상기 제1 브러싱 유닛(200)은 기판(10)의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 제1 브러시들(215)은 제1 브러싱 유닛(200)의 양단부에 각각 구비된다.
상기 제1 브러싱 유닛(200)은 이송 롤러들(154)에 의해 이동하는 기판(10)의 상부면과 하부면과 접촉하여 마찰된다. 구체적으로, 상기 제1 브러싱 유닛(200)은 기판(10)의 상부면의 에지와 마찰되고, 기판(10)의 하부면의 에지와 마찰된다.
상기 제2 브러싱 유닛(300)은 기판(10)의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 1개의 제2 브러시(315)는 제2 브러싱 유닛(300)의 전체면에 구비된다.
상기 제2 브러싱 유닛(300)은 기판(10)의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 이송 롤러들(154)에 의해 이동하는 기판(10)의 상부면과 하부면과 접촉하여 마찰된다. 구체적으로, 상기 제2 브러싱 유닛(300)은 기판(10) 상부의 전체면과 마찰되고, 기판(10) 하부의 전체면과 마찰된다.
또한, 상기 제1 브러싱 유닛(200)과 상기 제2 브러싱 유닛(300)은 서로 인접하게 배치되어 하나의 세트를 이룰 수 있다. 하나의 세트를 이루는 제1 및 제2 브러싱 유닛들(200, 300)과 인접하여 2개의 제2 브러싱 유닛(300)이 또 다른 세트를 이룰 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2 브러싱 유닛들을 선택적으로 포함하여 복수의 세트들이 챔버(110) 내에 배치될 수 있다. 이러한 배치는 기판(10) 사이즈(size)와 브러싱 유닛의 재질 등을 고려하여 선택될 수 있다.
이하, 언급한 도 1의 기판 세정 장치를 사용한 세정 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 1의 세정 장치를 사용한 기판 세정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 챔버(110)의 입구(112)를 통해 반입된 기판(10)을 이동시킨다.(S100) 예를 들면, 이송 롤러들(154) 상에 지지된 기판(10)은 이송 롤러들(154)이 회전함에 따라 일방향으로 이동하게 될 수 있다.
이 후, 이송 롤러들(154) 상부에 배치된 분사 노즐(400)로부터 세정액을 기판(10) 상에 분사한다. 분사 노즐(400)은 노즐 몸체(410)와 상기 세정액이 분사되는 토출구(412)를 갖는다.
예를 들면, 노즐 몸체는 기판(10)의 폭과 유사한 길이를 가질 수 있다. 또한, 상기 토출구(412)는 상기 노즐 몸체의 길이 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다. 이와 달리, 상기 토출구(412)는 상기 노즐 몸체의 길이 방향을 따라 슬릿 형상으로 형성될 수 있다.
다음에는, 기판(10)의 에지 부위을 세정액을 이용하여 1차 세정한다.(S200) 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 브러싱 유닛(200)에 구비된 2개의 제1 브러시들(215)을 기판(10)의 에지에 마찰시킨다. 서로 이격되고 제1 브러싱 유닛(200)의 양단부에 구비된 제1 브러시들(215)은 기판(10)의 에지와 마찰된다.
이 후, 기판(10)의 전체면를 세정액을 이용하여 2차 세정한다.(S300) 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 브러싱 유닛(300)에 구비된 1개의 제2 브러시(315)를 기판(10)의 전체면에 마찰시킨다. 제2 브러싱 유닛(300)의 외주면 전체에 구비된 제2 브러시(315)는 기판(10)의 전체면과 마찰된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 세정 방법은 기판의 양측 에지를 세정액을 이용하여 1차로 세정한 후, 상기 기판의 전체면을 상기 세정액을 이용하여 2차 세정한다.
이리하여, 브러싱 유닛의 하중으로 인한 중심부의 처짐 현상을 방지하고, 기판의 전체면에 대하여 균일하게 세정할 수 있게된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 기판을 이동시키는 단계;
    상기 기판의 양측 에지를 세정액을 이용하여 1차 세정하는 단계; 및
    상기 기판의 전체면을 상기 세정액을 이용하여 2차 세정하는 단계를 포함하는 기판 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 세정 단계는 2개의 제1 브러시들을 상기 기판의 양측 에지에 마찰시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 세정 단계는 하나의 제2 브러시를 상기 기판의 전면에 마찰시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기판 상에 세정액을 분사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  5. 기판을 이송시키는 이송 롤러들을 구비하는 기판 이송부;
    상기 기판의 상부와 하부에 인접하게 배치되어, 상기 기판의 에지를 세정하기 위한 제1 브러싱 유닛; 및
    상기 기판의 상부와 하부에 인접하게 배치되어, 상기 기판의 전면을 세정하 기 위한 제2 브러싱 유닛을 포함하는 기판 세정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 브러싱 유닛은
    제1 샤프트; 및
    상기 제1 샤프트에 구비되어 상기 기판의 에지를 세정하도록 서로 이격되어 있는 2개의 제1 브러시들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 브러시들은 상기 제1 샤프트의 양단부에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제2 브러싱 유닛은
    제2 샤프트; 및
    상기 제2 샤프트에 구비되어 상기 기판의 전면을 세정하는 제2 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 기판 상에 세정액을 분사하는 분사 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101020676B1 (ko) * 2008-11-26 2011-03-09 세메스 주식회사 기판 세정 장치
KR20170031907A (ko) * 2015-09-14 2017-03-22 세메스 주식회사 기판 처리 장치

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KR101020676B1 (ko) * 2008-11-26 2011-03-09 세메스 주식회사 기판 세정 장치
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