KR20090051937A - 브러시 세정 유닛 - Google Patents

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KR20090051937A
KR20090051937A KR1020070118407A KR20070118407A KR20090051937A KR 20090051937 A KR20090051937 A KR 20090051937A KR 1020070118407 A KR1020070118407 A KR 1020070118407A KR 20070118407 A KR20070118407 A KR 20070118407A KR 20090051937 A KR20090051937 A KR 20090051937A
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cleaning
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KR1020070118407A
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장경덕
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 브러시 세정 유닛을 개시한 것으로서, 기판을 세정하는 브러시와 브러시 샤프트를 탈착 가능하게 결합하는 것을 구성상의 특징으로 가진다.
이러한 특징에 의하면, 브러시 샤프트를 지지하는 베어링 부재의 파손시 브러시 세정 유닛 전체를 교체하지 않고 브러시 샤프트와 베어링 부재만을 교체할 수 있으며, 이를 통해 브러시 세정 유닛의 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 브러시 세정 유닛을 제공할 수 있다.
세정, 브러시, 브러시 샤프트, 베어링 부재

Description

브러시 세정 유닛{BRUSH UNIT FOR CLEANING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판 표시 소자의 제조에 사용되는 기판을 세정하는 브러시 세정 유닛에 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 표시하는 표시 패널(Panel)을 가진다. 지금까지 표시 패널로는 주로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 급격히 증대하고 있다.
평판 표시 패널의 제조를 위해 다양한 공정들이 요구된다. 이들 공정들 중 세정 공정은 기판상에 부착된 파티클 등과 같은 오염 물질을 제거하는 공정으로서 박막 트랜지스터 등의 소자 손실을 최소화하여 수율을 향상시키기 위해 수행된다. 일반적으로 세정 공정은 기판으로 물을 공급하여 기판으로부터 오염 물질을 제거하거나 브러시를 사용하여 물리적으로 기판으로부터 오염 물질을 제거한다.
브러시를 이용하여 기판을 세정하는 브러시 세정 장치에 있어서, 기판은 반 송 유닛에 의해 공정 챔버 내에서 일 방향으로 이송되는 동안 브러시 세정 유닛에 의해 세정 처리된다. 브러시 세정 유닛은 브러시와, 브러시에 회전력을 제공하는 브러시 샤프트를 가지며, 브러시 샤프트의 양단부는 베어링 부재 등에 의해 지지된다.
본 발명은 브러시 샤프트를 지지하는 베어링 부재의 파손시 브러시 세정 유닛 전체를 교체하지 않고 브러시 샤프트와 베어링 부재만을 교체할 수 있는 브러시 세정 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 브러시 세정 유닛은 기판을 세정하는 브러시와; 상기 브러시의 길이 방향 양단에 탈착 가능하게 결합되는 브러시 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 브러시 세정 유닛에 있어서, 상기 브러시 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재와; 상기 지지 부재를 상기 브러시 샤프트의 길이 방향으로 직선 이동시키는 구동 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 브러시 샤프트는 봉 형상의 축 부재와, 상기 축 부재의 끝단에 결합된 원판 형상의 제 1 연결 부재를 가지고, 상기 브러시는 상기 브러시의 양단에 각각 제공되며 상기 제 1 연결 부재와 탈착 가능하게 결합되는 원판 형상의 제 2 연결 부재를 가질 수 있다.
상기 제 1 연결 부재의 중앙부에는 상기 축 부재의 길이 방향으로 홈이 형성 되고, 상기 제 2 연결 부재의 중앙부에는 상기 홈에 삽입되는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 제 2 연결 부재의 돌출부 끝단은 내향 경사지게 형성되고, 상기 제 1 연결 부재의 홈은 상기 돌출부와 상보적으로 결합되도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제 2 연결 부재의 돌출부 끝단은 원추 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 연결 부재와 상기 제 2 연결 부재는 나사 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 브러시 샤프트를 지지하는 베어링 부재의 파손시 브러시 세정 유닛 전체를 교체하지 않고 브러시 샤프트와 베어링 부재만만을 교체할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 브러시 샤프트와 베어링 부재만의 교체로 브러시 세정 유닛의 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 브러시 세정 유닛을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
본 실시 예에서 기판(S)은 평판 표시 패널의 제조에 사용되는 기판(S)을 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 브러시 세정 유닛이 적용된 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예의 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100,100',100")와, 기판 이송 유닛(200,200',200")을 포함한다.
공정 챔버(100,100',100")는 기판(S) 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100,100',100") 내에는 기판 이송 유닛(200,200',200")이 각각 설치되며, 기판 이송 유닛(200,200',200")은 공정 챔버(100,100',100") 간, 또는 공정 챔버(100,100',100") 내에서 기판(S)을 일 방향으로 이동시킨다.
공정 챔버(100,100',100")는 대체로 직육면체 형상을 가지며, 서로 인접하게 배치된다. 공정 챔버(100,100',100")의 일 측벽에는 공정 챔버(100,100',100")로 기판(S)이 유입되는 유입구(110a,110a")가 제공되고, 이와 마주보는 타 측벽에는 공정 챔버(100,100',100")로부터 기판(S)이 유출되는 유출구(110b,110b')가 제공된다.
각 공정 챔버(100,100',100") 내에서는 기판(S)에 대해 소정 공정이 진행된다. 공정 챔버(100,100',100") 중 공정 챔버(100)에서는 세정 공정이 진행된다. 세정 공정이 진행되는 공정 챔버(100)의 전방에 위치하는 공정 챔버(100')에서는 식각 공정이 수행되고, 세정 공정이 진행되는 공정 챔버(100)의 후방에 위치하는 공 정 챔버(100")에서는 건조 공정이 진행될 수 있다.
세정 공정이 진행되는 공정 챔버(100) 내에는 세정 부재(300,400)가 설치되며, 세정 부재(300,400)는 기판 이송 유닛(200)에 의해 이동 중인 기판(S)을 세정한다.
도 2 및 도 3은 세정 공정이 진행되는 공정 챔버의 평면도 및 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 이송 유닛(200)은 이송 샤프트(210)들, 동력 전달 부재(220), 그리고 구동 부재(230)를 포함한다.
이송 샤프트(210)들은 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 유입구(110a) 및 유출구(110b)에 대응하는 높이에 나란하게 배치된다. 이송 샤프트(210)들은 수평하게 배치될 수 있으며, 또한 일단이 타단에 비해 높게 위치되도록 경사지게 배치될 수도 있다. 이송 샤프트(210)들의 양단은 베어링 등의 회전 지지 부재(미도시)에 의해 지지된다. 이송 샤프트(210)들의 길이 방향으로 복수의 지점에 롤러(212)들이 설치된다. 롤러(212)들은 이송 샤프트(210)를 삽입하며 이송 샤프트(210)와 함께 회전되도록 설치된다.
이송 샤프트(210)들에는 동력 전달 부재(220)가 연결된다. 동력 전달 부재(220)는 구동 부재(230)의 회전력을 이송 샤프트(210)에 전달한다. 동력 전달 부재(220)는 풀리(222)들 및 벨트(224)들을 포함한다. 풀리(222)는 이송 샤프트(210)들의 양단에 각각 설치될 수 있으며, 이송 샤프트(210)들의 양단 중 어느 일단에 설치될 수도 있다. 풀리(222)들은 벨트(224)에 의해 연결된다. 인접한 이송 샤프 트(210)들에 설치되어 있는 풀리(222)들은 벨트(224)에 의해 쌍을 이루며 연결된다. 이와 달리, 동력 전달 부재(220)로는 기어가 사용될 수 있다. 이송 샤프트(210)들의 양단 또는 어느 일단에 기어가 연결되고, 기어들이 서로 맞물리도록 이송 샤프트(210)들이 배치될 수 있다. 또한, 선택적으로 기계적 마찰에 의한 파티클 발생을 방지하기 위해, 동력 전달 부재(220)로는 자력을 이용하여 회전력을 전달하는 자석 부재(미도시)가 사용될 수도 있다.
구동 부재(230)는 동력 전달 부재(220)들 중 적어도 하나에 회전력을 제공하도록 풀리(222)들 중 어느 하나에 연결된다. 구동 부재(230)로는 모터가 사용될 수 있다.
구동 부재(230)의 회전력이 동력 전달 부재(220)에 의해 이송 샤프트(210)들에 전달되면, 이송 샤프트(210)들의 롤러(212)들 상측에 놓인 기판(S)이 롤러(212)들의 회전에 의해 일 방향으로 이동된다.
다시 도 1을 참조하면, 기판(S)은 공정 챔버(100) 내에서 기판 이송 유닛(200)에 의해 이동되는 동안 세정 부재(300,400)에 의해 세정된다. 세정 부재(300,400)는 스팀 세정 유닛(300)과 브러시 세정 유닛(400)을 포함한다.
스팀 세정 유닛(300)은 기판(S)으로 고온 및 고압의 스팀을 분사하여 기판(S)을 일차적으로 세정한다. 스팀에 의해 기판(S)에 부착된 파티클 등과 같은 오염 물질은 기판(S)으로부터 제거되거나 기판(S)에 대해 부착력이 저하된다.
브러시 세정 유닛(400)은 스팀 세정 유닛(300)에 의해 세정이 이루어진 기판(S)을 브러시의 물리적 접촉력을 사용하여 이차적으로 세정한다. 브러시(410)에 의해 기판(S)에 잔류하는 오염 물질이 기판(S)으로부터 제거된다. 수 마이크로미터 이하 크기의 파티클은 스팀에 의한 세정에 의해 기판(S)에 대해 부착력이 저하되고 이후 브러시(410)에 의한 세정에 의해 기판(S)으로부터 제거된다.
다시, 도 2 및 도 3을 참조하면, 브러시 세정 유닛(400)은 기판(S)의 상면을 세정하는 상부 브러시 세정 유닛(420)과 기판(S)의 하면을 세정하는 하부 브러시 세정 유닛(440)을 포함한다. 상부 및 하부 브러시 세정 유닛(420,440)은 각각 브러시(422,442), 브러시 샤프트(424,444), 그리고 모터(428,448)를 가진다. 브러시(422,442)는 기판(S)과 접촉하여 물리적으로 기판(S)으로부터 오염 물질을 제거한다. 브러시(422,442)는 기판(S)의 너비에 상응하는 길이를 가지며, 이송 샤프트(210)의 길이 방향과 나란하게 공정 챔버(100) 내 기판(S)의 상부 및 하부에 각각 배치된다. 브러시 샤프트(424,444)는 기판(S)의 상부와 하부에 배치된 브러시(422,442)의 양단에 결합되고, 지지 부재들(450a,450b)에 장착된 베어링 부재들(426a,426b,446a,446b)에 의해 양단이 지지된다. 베어링 부재들(426a,426b,446a,446b)에 의해 지지된 브러시 샤프트(424,444)들의 일단에는 모터(428,448)가 각각 연결된다.
상술한 바와 같이, 브러시 샤프트들(424,444)은 양단이 지지된 상태에서 회전하면서 모터(428,448)의 회전력을 브러시(422,424)에 전달한다. 브러시(422,424) 및 브러시 샤프트(424,444)는 기판의 대형화에 따라 그 길이가 더 길어지게 되며, 브러시(422,424) 및 브러시 샤프트(424,444)의 자중과 대형화된 기판(S)의 하중 등에 의해 브러시 샤프트(424,444)를 지지하는 베어링 부재들(426a,426b,446a,446b) 이 파손될 수 있다. 그런데, 종래에는 브러시 샤프트(424,444)가 브러시(422,424)에 일체형으로 결합되어 있기 때문에, 베어링 부재들(426a,426b,446a,446b)과 브러시 샤프트(424,444)만의 교체가 불가능하여 브러시 세정 유닛(420,440) 전체를 교체해야 하는 불합리한 점이 있었다. 이에 본 발명은 베어링 부재들(426a,426b,446a,446b)의 파손시 세정 유닛(420,440) 전체를 교체하지 않고 베어링 부재들(426a,426b,446a,446b)과 브러시 샤프트(424,444)만을 교체할 수 있는 새로운 구성을 제안한다.
도 4는 도 3의 " A " 부분을 확대하여 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4의 브러시와 브러시 샤프트를 분리하여 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 브러시 샤프트(424)와 브러시(422)는 나사 결합에 의해 탈착 가능하게 결합된다. 브러시 샤프트(424)는 봉 형상의 축 부재로 제공되고, 브러시 샤프트(424)의 끝단에는 원판 형상의 제 1 연결 부재((425)가 결합된다. 그리고, 브러시(422)의 끝단에는 제 1 연결 부재(425)와 탈착 가능하게 결합되는 원판 형상의 제 2 연결 부재(423)가 결합된다. 제 1 연결 부재(425)와 제 2 연결 부재(423)의 가장자리부에는 체결 홀들(425a,423a)이 형성되며, 제 1 연결 부재(425)와 제 2 연결 부재(423)가 면 접촉한 상태에서 결합시, 체결 홀들(425a,423a)에는 나사(427)가 체결된다.
한편, 제 1 연결 부재(425)와 제 2 연결 부재(423)의 결합시 중심축을 정렬시키기 위해, 제 1 연결 부재(425)의 중앙부에는 홈(425b)이 형성되고, 제 2 연결 부재(423)의 중앙부에는 홈(425b)에 상보적으로 결합되는 돌출부(423b)가 형성될 수 있다. 제 2 연결 부재(423)의 돌출부(423b) 끝단은 내향 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(423b)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 끝단이 원추 형상으로 형성될 수 있으며, 또한 도 6에 도시된 바와 같이 끝단의 모서리부가 내향 경사지도록 형성될 수 있다. 이때, 제 1 연결 부재(425)의 홈(425b)은 제 2 연결 부재(423)의 돌출부(423b)에 대응하는 형상으로 형성된다.
이와 같이, 제 1 연결 부재(425)에 홈(425b)이 형성되고, 제 2 연결 부재(423)에 돌출부(423b)가 형성된 경우, 제 1 연결 부재(425)와 제 2 연결 부재(423)를 결합하거나 분리하기 위해서는 홈(425b)이 형성된 제 1 연결 부재(425)가 브러시 샤프트(424)의 길이 방향으로 이동되어야 한다. 이를 위해 브러시 샤프트(424)를 지지하는 베어링 부재(426a)가 장착된 지지 부재(450a)를 직선 이동시킨다. 지지 부재(450a)는 구동 부재(460a)에 의해 직선 이동될 수 있으며, 구동 부재(460a)로는 실린더와 같은 직선 왕복 운동 기구가 사용될 수 있다.
이상에서는 상부 브러시 세정 유닛(420)의 브러시(422)의 일 측을 예로 들어 설명하였으며, 상부 브러시 세정 유닛(420)의 브러시(422)의 타 측과 하부 브러시 세정 유닛(440)의 브러시(442)의 양측에도 동일한 구성이 제공된다.
도 2의 설명되지 않은 참조 번호 460b는 구동 부재(460a)와 동일한 구성을 가지는 구동 부재이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 브러시 샤프트를 지지하는 베어링 부 재의 파손시 브러시 세정 유닛 전체를 교체하지 않고, 브러시와 브러시 샤프트를 분리하여 브러시 샤프트와 파손된 베어링 부재만을 교체할 수 있으며, 이를 통해 브러시 세정 유닛의 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 브러시 세정 유닛이 적용된 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 단면도,
도 2 및 도 3은 세정 공정이 진행되는 공정 챔버의 평면도 및 단면도,
도 4는 도 3의 " A " 부분을 확대하여 보여주는 도면,
도 5는 도 4의 브러시와 브러시 샤프트를 분리하여 보여주는 도면,
도 6은 브러시에 결합된 제 2 연결 부재의 다른 예를 보여주는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 공정 챔버 200 : 기판 이송 유닛
300 : 스팀 세정 유닛 400 : 브러시 세정 유닛
422,442 : 브러시 424,444 : 브러시 샤프트
423 : 제 2 연결 부재 425 : 제 1 연결 부재
432b : 돌출부 425b : 홈
426a,426b,446a,446b : 베어링 부재 450a,450b : 지지 부재
460a, 460b : 구동 부재

Claims (7)

  1. 기판을 세정하는 브러시와;
    상기 브러시의 길이 방향 양단에 탈착 가능하게 결합되는 브러시 샤프트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러시 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재와;
    상기 지지 부재를 상기 브러시 샤프트의 길이 방향으로 직선 이동시키는 구동 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 브러시 샤프트는 봉 형상의 축 부재와, 상기 축 부재의 끝단에 결합된 원판 형상의 제 1 연결 부재를 가지고,
    상기 브러시는 상기 브러시의 양단에 각각 제공되며 상기 제 1 연결 부재와 탈착 가능하게 결합되는 원판 형상의 제 2 연결 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 부재의 중앙부에는 상기 축 부재의 길이 방향으로 홈이 형성 되고, 상기 제 2 연결 부재의 중앙부에는 상기 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 연결 부재의 돌출부 끝단은 내향 경사지게 형성되고,
    상기 제 1 연결 부재의 홈은 상기 돌출부와 상보적으로 결합되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 연결 부재의 돌출부 끝단은 원추 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 부재와 상기 제 2 연결 부재는 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 브러시 세정 유닛.
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CN113812748A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 平坦标准技术有限公司 大面积显示器用清洁刷装置

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