KR20090054032A - 기판 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세정챔버 일측면에 형성된 장공을 통해 상기 세정챔버 내부로 삽입된 롤브러시와, 상기 세정챔버 외부로 돌출된 상기 롤브러시 일단에 결합하는 구동모터와, 상기 롤브러시를 승하강시키는 승강수단을 구비한 기판 세정장치에 있어서, 상기 장공에 기밀유지된 상태로 상기 세정챔버의 내측면에 설치되어, 상기 장공과 승하강되는 상기 롤브러시 사이의 기밀을 유지하는 기밀수단을 포함하는 기판 세정장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 세정챔버에서 발생하는 세정액 및 흄의 유출을 원천적으로 차단시켜 구동모터의 부식과 같은 손상을 방지하여 유지보수에 소요되는 비용을 절감하는 효과가 있다.

기판, 세정, 흄, 브러시, 모터

Description

기판 세정장치{Device for washing substrate}

본 발명은 기판 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판디스플레이의 제조에 사용되는 대면적 기판을 접촉식으로 세정하는 기판 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이 패널의 제조함에 있어서, 기판이 이송장치에 의해 이송되는 가운데 기판의 표면 위로 물질막의 증착, 식각 및 세정 등의 여러 공정이 반복적으로 실시된다. 이러한 공정중의 하나인 세정공정은 소정의 케미컬용액, 초순수(DIW : De-Ionized Water) 등과 같은 처리약액(세정액)을 분사하여 기판 표면에 부착된 각종 오염물을 제거한다.

한편, 기판은 미세한 먼지(파티클)에 무척 민감하게 반응하는데, 미세한 먼지 하나가 작게는 부품, 크게는 장치의 특성을 좌우하게 된다. 상기와 같은 이유로 인해 평판 디스플레이 제조 공정에서는 파티클을 최소화하는데 주력하고 있으며, 공정 진행 상황에 따라 세정작업을 반복하여 실시하고 있다. 이와 같이, 기판 의 표면에 부착되어 있는 이물질 등을 제거하는 세정공정은 제품의 품질을 결정하는데 매우 중요한 공정이라 할 수 있다. 이러한 세정 공정에 사용되는 세정 방법으로는, 초순수 등의 세정액을 고압 분사시켜 기판 표면을 세정하는 방법과, 기판에 세정액을 분사함과 동시에 브러시 등을 사용하여 기판 표면의 이물질을 제거하는 방법 등이 있는데, 단지 초순수 등의 세정액을 분사하는 것 만으로는 기판에 부착된 이물질을 제거할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 기판에 세정액을 공급하면서 회전 구동되는 세정 브러시로 기판의 판면을 문지르면서 세정하게 되는데, 이와 같이 세정 브러시로 기판의 판면을 문지르면서 세정하는 종래 기판 세정장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기판 세정장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 종래의 기판 세정장치는, 세정공간을 정의하는 세정챔버(10), 상기 정의된 세정공간 내에서 기판을 접촉식 세정하는 롤브러시(11)와, 모터(21)의 구동력을 상기 롤브러시(11)에 전달하는 샤프트(12)와, 상기 모터(21)를 수용하는 모터 수용부(20)와, 상기 모터(21), 샤프트(12) 및 롤브러시(11) 결합체를 승강시키는 승강수단(30)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

상기 세정챔버(10) 내부에는 기판을 세정하기 위한 소정의 약액(세정액)을 분사하는 분사노즐을 구비하고 있으며, 분사노즐에서 분사되는 세정액에 의해 기판이 세정된다.

또한, 상기 롤브러시(11)는 세정챔버(10) 내부에 위치하고 있으며, 롤브러 시(11)가 회전하여 기판의 판면에 접촉되어 그 브러시로 기판을 세정한다. 이와 같은 롤브러시(11)를 이용한 접촉식 세정방식은 기판의 세정 초기에 세정액만을 분사하여 기판을 세정하는 방법에 비해 기판 표면에 부착된 이물질을 더 잘 제거할 수 있다.

상기 롤브러시(11)는 기판의 두께, 기판과의 접촉압력 또는 세정공정의 갑작스런 중단을 고려하여 승하강할 수 있어야 한다. 이와 같은 롤브러시(11)의 승강을 위해 승강수단(30)이 마련되어 있다. 상기 승강수단(30)에 의해 상기 롤브러시(11), 샤프트(12) 및 모터(21)는 승하강되며, 특히 샤프트(12)의 원활한 승하강을 위해 상기 모터 수용부(20)에는 상기 샤프트(12)가 지나는 장공인 통공(13)이 마련된다. 이와 같은 구조에서 상기 롤브러시(11)가 회전하며 기판을 접촉식 세정하는 동안 세정액은 그 회전하는 샤프트(12)를 따라 외측에 위치하는 모터 수용부(20) 측으로 이동한다. 이때, 상기 모터 수용부(20)의 통공(13)으로 상기 세정액과 세정공정으로 발생한 흄이 유입되어 상기 모터(21)를 손상시킬 수 있게 된다. 더욱이 샤프트(12) 일측에 설치된 승강수단(30)에 의해 샤프트(12)가 승강되기 위해서는 통공(13)의 상하 간극이 더 벌어져야 한다. 이러한 경우 흄의 유출량은 더욱 증대되어 모터(21)가 손상됨으로써 모터(21)의 고장에 의한 세정공정이 중단되는 문제점이 있다. 또한, 세정챔버(10) 내에서 분사되는 세정액이 샤프트(12)를 따라 모터 수용부(20) 내부로 유입되어 누전과 같은 대형사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 세정챔버 내에서 분사되는 세정액과 기판 세정시 발생하는 흄의 유출로 인해 구동모터가 손상되는 것을 방지할 수 있는 기판 세정장치를 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 세정챔버 일측면에 형성된 장공을 통해 상기 세정챔버 내부로 삽입된 롤브러시와, 상기 세정챔버 외부로 돌출된 상기 롤브러시 일단에 결합하는 구동모터와, 상기 롤브러시를 승하강시키는 승강수단을 구비한 기판세정장치에 있어서, 상기 장공에 기밀유지된 상태로 상기 세정챔버의 내측면에 설치되어, 상기 장공과 승하강되는 상기 롤브러시 사이의 기밀을 유지하는 기밀수단을 포함한다.

본 발명은 세정챔버 내에서 분사되는 세정액과 기판 세정시 발생하는 흄의 유출을 원천적으로 차단시켜 구동모터의 부식과 같은 손상을 방지하여 유지보수에 소요되는 비용을 절감하는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판 세정장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치에서 패킹을 설명하기 위한 패킹의 단면을 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치에서 기밀수단을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치는, 세정챔버(100) 일측면에 형성된 장공(110)을 관통하여 세정챔버(100) 내부로 삽입되는 롤브러시(200), 상기 세정챔버(100) 외측에서 상기 롤브러시(200)를 회전시키는 구동모터(300), 상기 롤브러시(200)의 승하강을 가능하게 하는 승강수단(400) 및 기판의 세정시 세정챔버(100)에서 발생하는 흄의 유출을 차단하는 기밀수단(500)을 포함한다.

상기 롤브러시(200)는 상기 세정챔버(100)내에서 상하로 이격 설치되는 제1롤브러시(R1)와 제2롤브러시(R2)를 포함할 수 있다. 그리고 각각의 상기 제1롤브러시(R1)와 제2롤브러시(R2) 외주면에는 상기 세정챔버(100) 내에서 기판을 접촉식 세정하는 브러시모가 각각 형성되어 있어서 그 사이로 기판이 통과된다. 또한, 제1롤브러시(R1)와 제2롤브러시(R2)에는 각각의 롤브러시의 단부를 회전가능하게 지지하는 회전지지부(210)를 각각 구비하여 회전하는 롤브러시(200) 사이로 통과하는 기판의 상부면과 하부면을 동시에 접촉하여 세정함으로써 세정 공정의 소요되는 시 간이 단축되는 효과가 있다. 여기서, 상기 회전지지부(210)는 그 내부에 베어링이 설치되는 베어링블럭이 될 수 있다. 그리고 롤브러시(200)는 상기 세정챔버(100) 일측면에 형성된 장공(110)에 상기 롤브러시(200)가 관통하여 세정챔버(100) 내부로 삽입되는 형태로 설치된다.

상기 구동모터(300)는 상기 세정챔버(100) 외측에 위치하며, 세정챔버(100) 외부로 돌출된 상기 롤브러시(200) 일단에 결합되어 롤브러시(200)를 회전시킨다.

상기 승강수단(400)은 상기 회전지지부(210)를 승강시켜 롤브러시(200)와 기판과의 간격을 조절하는 것으로서, 상기 승강수단(400)은 상기 회전지지부(210)의 일측에 결합되는 업다운블럭(410)과, 상단부는 상기 업다운블럭(410)에 결합되고 하단부는 세정챔버(100) 하부에 위치한 조절부재(421)에 결합되는 승강축(420)으로 이루어져 있다. 여기서, 상기 승강축(420)은 나사선이 형성된 수직나선축이 바람직하며, 상기 조절부재(421)는 핸들 또는 액튜에이터가 바람직하다.

이와 같이 구성되는 승강수단(400)에 의한 회전지지부(210)가 승강되는 과정을 살펴보면, 조절부재(421)을 조작하여 승강축(420)이 승강하면, 상기 승강축(420)의 상단부와 결합되는 업다운블럭(410)이 승강축(420)을 따라 승강되고, 상기 업다운블럭(410)과 일체로 결합된 회전지지부(210)도 승강된다.

상기 기밀수단(500)은 상기 세정챔버(100)의 장공(110)에 기밀유지된 상태로 설치되는데, 바람직하게는 세정챔버(100) 내부에 위치하며 세정시 발생하는 세정액 및 흄이 구동모터(300)가 위치한 세정챔버(100) 외부로 유출되는 것을 차단하여 세정액 및 흄에 의한 구동모터(300)의 손상을 방지한다. 여기서, 상기 기밀수 단(500)은 상기 세정챔버(100)의 장공(110)에 부합하는 통공이 마련되며 중공된 본체(510)와, 상기 본체(510)의 내측에 삽입된 상태로 상하 이동이 가능하며, 이동시에도 상기 롤브러시(200)와 상기 본체(510)의 통공 및 상기 세정챔버(100)의 장공(110)의 시일링 상태를 유지하는 패킹(520)을 구비하는 구조로 이루어진다.

여기서 상기 본체(510)는 내측 상하면 각각에서 돌출된 가이드(511)를 구비한다. 그리고 상기 패킹(520)은 상기 본체(510)의 가이드(511)를 따라 상하 이동하는데, 이동상태에서도 기밀이 유지될 수 있는 가이드 홈(521)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 패킹(520)은 상기 본체(510) 내측 상단과 하단에 형성된 가이드(511)를 따라 상기 롤브러시(200)의 승강을 가능하게 하는 가이드 홈(521)을 구비하여 상기 세정챔버(100)의 기밀 및 액밀을 유지하는데, 상기 패킹(520)은 회전지지부(210) 외부면에 밀착되어 구동모터(300) 측으로 세정액과 흄이 유출되는 것을 방지한다. 그리고 패킹(520)이 수용되는 본체(510)에는 내부에 소정의 공간이 형성되어 있어서 롤브러시(200)의 승강시 상기 패킹(520)도 롤브러시(200)와 함께 승강된다.

한편, 상기 회전지지부(210)는 상기 패킹(520) 사이에 기밀유지를 위한 오링(530)이 더 설치된다. 회전지지부(210)의 외부면에 오링(530)이 설치됨으로써 회전지지부(210)의 승강시 발생할 수 있는 세정액과 흄의 유출을 차단하는 효과를 극대화할 수 있으며, 세정챔버(100) 내에서 분사되는 세정액이 회전지지부(210)와 패킹(520) 간에 틈이 발생하더라도 상기 오링(530)에 의해 세정액의 유출이 차단된다.

또한, 상기 본체(510)에는 공기를 본체(510) 내부로 유입시켜, 본체(510)의 내측으로 유입된 세정액이 상기 구동모터(300)측으로 유출되는 것을 방지하는 공기가압구(540)를 구비한다. 예를 들어, 패킹(520)의 외부면이 본체(510) 내부면에 면접촉되면서 승하강을 반복하면 그 사이로 세정액이 상기 본체(510) 내부로 유입될 수 있다. 이를 해결하고자 기밀수단(500)의 본체(510) 내부로 공기를 불어넣어 상기 기밀수단(500)의 본체(510) 내부압력을 증가시켜 세정액이 구동모터(300)측으로 유출되는 것을 원천적으로 차단한다.

그러나, 기밀수단(500)의 본체(510) 내부로 세정액이 유입되는 경우, 상기 본체(510)의 저면에는 상기 공기가압구(540)를 통해 유입된 공기와 그 본체(510) 내로 유입된 세정액을 배출하기 위한 배출구(550)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 기밀수단(400) 내부로 유입되는 세정액의 배출을 원활히 하기 위해 상기 기밀수단(400) 일측에는 배출구(422)가 형성되는데, 이는 공기가압구(540)에 의해 내부압력이 높아진 기밀수단(400) 본체(510)에 유입된 세정액의 배출을 원활히 하기 위함이다.

한편, 상기 기밀수단(500)의 본체(510)에는 적어도 하나 이상의 가이드(511)를 구비한다. 이러한 구조는 세정챔버(100) 내에서 분사되는 세정액이 롤브러시(200)의 승하강 작용으로 인한 상기 기밀수단(500)의 본체(510) 내부로 유입될 경우 세정액이 장공(110)을 통해 외부로 유출되는 것을 차단하기 위함이다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

도 1은 종래 기판 세정장치를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치에서 패킹을 설명하기 위한 패킹의 단면을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치에서 기밀수단을 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 세정챔버 200: 롤브러시

300: 구동모터 400: 승강수단

500: 기밀수단 510: 본체

511: 가이드 520: 패킹

521: 가이드 홈 530: 오링

540: 공기가압구 550: 배출구

Claims (6)

1. 세정챔버 일측면에 형성된 장공을 통해 상기 세정챔버 내부로 삽입된 롤브러시와, 상기 세정챔버 외부로 돌출된 상기 롤브러시 일단에 결합하는 구동모터와, 상기 롤브러시를 승하강시키는 승강수단을 구비한 기판세정장치에 있어서,

   상기 장공에 기밀유지된 상태로 상기 세정챔버의 내측면에 설치되어, 상기 장공과 승하강되는 상기 롤브러시 사이의 기밀을 유지하는 기밀수단을 포함하는 기판 세정장치.
2. 제1항에 있어서, 기밀수단은,

   상기 세정챔버의 장공에 부합하는 통공이 마련되며 중공된 본체; 및

   상기 본체의 내측에 삽입된 상태로 상하 이동이 가능하며, 이동시에도 상기 롤브러시와 상기 본체의 통공 및 상기 세정챔버의 장공의 시일링 상태를 유지하는 패킹을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 본체는 내측 상하면 각각에서 돌출된 가이드를 구비하며, 상기 패킹은 상기 본체의 가이드를 따라 상하 이동이 가능하되, 이동상태에서도 기밀이 유지될 수 있는 가이드 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 롤브러시와 상기 패킹 간의 기밀유지를 위해 상기 롤브러시 외부면에 오링이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 본체에는 공기를 본체 내부로 유입시켜, 본체의 내측으로 유입된 세정액이 상기 구동모터측으로 유출되는 것을 방지하는 공기가압구를 더 포함하는 기판세정장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 본체의 저면에는,

   상기 공기가압구를 통해 유입된 공기와 그 본체 내로 유입된 세정액을 배출하는 배출구를 더 포함하는 기판 세정장치.

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