KR20120116580A - 기판 수세 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 수세 장치에 관한 것으로, 특히 기판에 대한 에칭 공정을 수행하기 전 또는 수행한 후에 상기 기판에 존재하는 파티클 또는 에칭 잔존물을 제거하기 위하여, 상기 기판 상부에 수직 방향으로 블레이드 노즐 수단을 일대일로 배치하고, 수세액을 상기 블레이드 노즐 수단에 주입하여 넘쳐 흘러내리도록 함으로써, 상기 기판의 양면 전면에 상기 수세액이 묻어 흘러내리도록 할 수 있고, 결과적으로 수세 효과를 증진시킬 수 있는 기판 수세 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 수세 장치를 이루는 구성수단은, 에칭 챔버 전단 또는 후단에 배치되는 수세 챔버, 상기 수세 챔버 내부로 인입되거나 외부로 인출되되, 적어도 1 이상의 기판을 수직하게 적재하는 기판 적재 수단, 상기 수세 챔버 내부에서 상기 각각의 기판의 수직 상부에 배치되며, 상기 기판의 표면을 따라 수세액을 흘려 내려주는 적어도 1 이상의 블레이드 노즐 수단을 포함하여 구성되되, 상기 각각의 기판과 상기 각각의 블레이드 노즐 수단은 수직 방향으로 일대일로 매칭되어 배치되고, 상기 블레이드 노즐 수단의 길이는 상기 기판의 길이보다 더 길게 형성되며, 상기 블레이드 노즐 수단의 양 끝단 각각은 상기 기판의 양 끝단 각각보다 상기 수세 챔버 내벽 쪽으로 더 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 수세 장치{apparatus for cleaning substrates}

본 발명은 기판 수세 장치에 관한 것으로, 특히 기판에 대한 에칭 공정을 수행하기 전 또는 수행한 후에 상기 기판에 존재하는 파티클 또는 에칭 잔존물을 제거하기 위하여, 상기 기판 상부에 수직 방향으로 블레이드 노즐 수단을 일대일로 배치하고, 수세액을 상기 블레이드 노즐 수단에 주입하여 넘쳐 흘러내리도록 함으로써, 상기 기판의 양면 전면에 상기 수세액이 묻어 흘러내리도록 할 수 있고, 결과적으로 수세 효과를 증진시킬 수 있는 기판 수세 장치에 관한 것이다.

최근 반도체, 디스플레이장비 산업의 발전과 경박단소한 제품을 원하는 소비자들의 요구에 발맞추어 글라스가 합착된 형태로 제조되는 디스플레이 패널(Panel)을 박형화하는 기술의 발전이 절실하게 요구되고 있다.

즉, LCD의 기판 등에 사용되는 글라스의 두께는 장비의 박형화의 흐름에 맞추어 초박형화가 요구되고 있으며, 이러한 박형화의 기술은 디스플레이 패널(Panel)의 에칭을 통하여 이루어지고 있다.

종래화학적 에칭방법을 이용하여 패널을 박형화하는 종래의 기술로 널리 알려진 것이, 침적법(Dip), 분사법(Spray)등 이 있다. 그러나 이러한 구조의 에칭방법은 외부에서 필연적으로 에칭액을 분사하거나 침적을 하되 에칭을 위한 버블을 제공하여야 하는바, 에칭면에 미세한 파티클이나 스크레치가 발생하여 정밀한 글라스 에칭 및 이를 통한 박형화 공정의 구현이 어려운 단점이 있었다.

아울러 에칭공정에 따른 에칭액의 수세와 정밀 에칭이 이루어지지 않은 경우에 다시 에칭공정을 수행하는 작업 공정상의 불편함으로 인해 대량 작업이 어려워 생산성이 낮아지는 단점도 존재하였다.

상술한 바와 같이, 에칭 공정을 수행하기 위해서는 기본적으로 에칭 대상 기판에 존재하는 파티클 등을 깨끗하게 수세하는 수세 공정을 거쳐야 하고, 에칭 공정을 마친 기판에 대해서는 에칭액 잔존물을 제거하는 수세 공정을 거쳐야 한다.

상기와 같이, 에칭 공정 전 또는 에칭 공정 후에 진행되는 수세 공정은 기판 처리 시스템에서 반드시 수반되는 공정이고, 이러한 공정을 통하여 기판 상에 잔존하는 파티클, 부산물 및 에칭 찌거기 등이 깨끗하게 제거되지 않으면 기판 처리에 큰 문제점을 남기게 되는 것이다.

종래에는 상기 기판 상의 파티클 등을 제거하기 위하여 기판에 대하여 에어를 분사하거나, 노즐을 통하여 수세액을 분사하는 방법을 이용하기도 하였다. 그러나 이러한 방법에 의하면, 상기 기판에 일정한 압력을 가하게 되어, 기판에 손상을 줄 염려가 있고, 기판 전면에 대하여 파티클 등의 제거가 이루어지지 않는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 기판에 대한 에칭 공정을 수행하기 전 또는 수행한 후에 상기 기판에 존재하는 파티클 또는 에칭 잔존물을 제거하기 위하여, 상기 기판 상부에 수직 방향으로 블레이드 노즐 수단을 일대일로 배치하고, 수세액을 상기 블레이드 노즐 수단에 주입하여 넘쳐 흘러내리도록 함으로써, 상기 기판의 양면 전면에 상기 수세액이 묻어 흘러내리도록 할 수 있고, 결과적으로 수세 효과를 증진시킬 수 있는 기판 수세 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 수세 장치를 이루는 구성수단은, 에칭 챔버 전단 또는 후단에 배치되는 수세 챔버, 상기 수세 챔버 내부로 인입되거나 외부로 인출되되, 적어도 1 이상의 기판을 수직하게 적재하는 기판 적재 수단, 상기 수세 챔버 내부에서 상기 각각의 기판의 수직 상부에 배치되며, 상기 기판의 표면을 따라 수세액을 흘려 내려주는 적어도 1 이상의 블레이드 노즐 수단을 포함하여 구성되되, 상기 각각의 기판과 상기 각각의 블레이드 노즐 수단은 수직 방향으로 일대일로 매칭되어 배치되고, 상기 블레이드 노즐 수단의 길이는 상기 기판의 길이보다 더 길게 형성되며, 상기 블레이드 노즐 수단의 양 끝단 각각은 상기 기판의 양 끝단 각각보다 상기 수세 챔버 내벽 쪽으로 더 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드 노즐 수단은 외부에서 주입되는 수세액을 수용하는 용기부와, 상기 용기부의 상부면에 형성되어 상기 상부면에 수세액이 넘쳐 흐를 수 있도록 형성되는 수세액 유출부 및 상기 용기부의 겉면을 따라 넘쳐흐르는 수세액을 상기 기판의 수직 상부 방향으로 가이드하는 안내부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수세액 유출부는 상기 넘쳐 흐르는 수세액이 상기 안내부로 고르게 유도될 수 있도록 다수의 유출홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용기부의 내부에는 상기 주입되는 수세액이 상기 수세액 유출부를 통하여 급격하게 유출되는 것을 방지하기 위하여 다수의 구멍이 형성되어 있는 플레이트 형상의 수세액 유량 조절판이 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용기부에 주입되는 상기 수세액은 상기 블레이드 노즐 수단의 단위 길이(㎝) 당 0.28ℓ 이상으로 주입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드 노즐 수단은 상기 수세 챔버 내부에서 오실레이션 되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수세 챔버 내부에서 상기 기판에 대한 수세 공정은 10초 ~ 2분 동안 진행되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 기판 수세 장치에 의하면, 기판에 대한 에칭 공정을 수행하기 전 또는 수행한 후에 상기 기판에 존재하는 파티클 또는 에칭 잔존물을 제거하기 위하여, 상기 기판 상부에 수직 방향으로 블레이드 노즐 수단을 일대일로 배치하고, 수세액을 상기 블레이드 노즐 수단에 주입하여 넘쳐 흘러내리도록 하기 때문에, 상기 기판의 양면 전면에 상기 수세액이 묻어 흘러내리도록 할 수 있고, 결과적으로 수세 효과를 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 블레이드 노즐 수단의 양 끝단 각각의 위치가 상기 기판의 양 끝단 각각의 위치보다 수세 챔버 내벽 쪽으로 더 연장되도록 배치하기 때문에, 상기 기판의 양면 전면에 대하여 상기 수세액이 묻어 흐를 수 있도록 하고, 결과적으로 수세의 우수한 특성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 수세 장치의 구성에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 블레이드 노즐 수단과 기판의 배치 관계를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 블레이드 노즐 수단의 구성을 도시한 요부사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수세액 유량 조절판을 도시한 요부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 기판 수세 장치를 이용한 기판 처리 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 기판 수세 장치를 이용한 기판 처리 시스템의 변형례를 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 기판 수세 장치를 이용한 기판 처리 시스템의 다양한 적용예를 도시한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결 수단 및 효과를 가지는 본 발명인 기판 수세 장치에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명인 기판 수세 장치는 기판(20)을 수직으로 세운 상태에서 기판의 상부에서 기판의 표면을 따라 수세액을 자유낙하시키며 세정하여 수세하는 것을 그 요지로 한다. 기판에 대한 수세 공정의 공간을 제공하는 수세챔버(10)가 구비되며, 그 내부에 기판을 수직으로 세울 수 있는 적재수단(30)이 구비된다.

상기 수세 챔버(10)는 에칭 챔버의 전단 또는 후단에 배치된다. 이와 같이 수세 챔버(10)가 상기 에칭 챔버의 전단 또는 후단에 배치되어, 에칭 챔버로 기판을 이송시키기 전에 기판 상에 존재하는 파티클 등을 깨끗하게 수세하는 공정을 수행하거나, 상기 에칭 챔버에서 에칭된 기판 상에 잔존하는 에칭 부산물 등을 깨끗하게 수세하는 공정을 수행한다.

상기 수세 챔버(10) 내부에 배치되는 상기 적재 수단(30)은 수세 챔버(10) 내부로 인입되거나 또는 수세 챔버로부터 인출되도록 배치된다. 이와 같은 적재 수단(30)은 적어도 1 이상의 기판을 수직하게 적재하는 구성수단이다.

상기 적재 수단(30)은 기판을 수직으로 세울 수 있는 구조로 형성되며, 기판을 좌우에서 그립하는 구조나 클램프구조 등 기판을 삽입하거나 세워 고정할 수 있는 구조물이면 다양한 구조로 변형될 수 있다.

바람직한 본 실시예에서 상기 적재 수단(30)은 기판이 상부에서 하부로 삽입하여 고정할 수 있는 지그를 형성한다. 상기 지그는 적어도 1 이상의 기판이 삽입되어 고정될 수 있는 구조로, 그 하부에는 상기 수세 챔버 내부로 기판이 고정된 상태로 로딩되거나 언로딩 될 수 있도록 이동 유닛(50)과 연결된다.

상기 이동유닛(50)은 수세 챔버(10)와 후술하는 에칭 챔버(13, 도 5 및 도 6 참조)가 하나 또는 다수 연결되는 경우에 각 챔버간에 상기 기판을 이송할 수 있도록 이송레일을 구비하고 타이밍 밸트를 통해 이동이 가능할 수 있도록 함이 바람직하나, 개별 이송 롤러, 고무 벨트 등 여러 가지 방법으로 구동을 구현할 수 있다. 또한, 상기 이동 유닛(50)은 마그네틱 컨베이어를 통해 구현될 수도 있고, 물리적 결합에 의한 컨베이어로 구현될 수도 있음은 당연하다.

물론 수세액의 공급이나 기판을 이동유닛을 따리 이동, 수세의 속도의 전반적인 조절이 가능하게 하는 제어부(미도시)가 형성됨이 바람직하다.

본 발명은 상기 수세 챔버 상부에는 상기 기판의 수직상부에서 수세액을 공급할 수 있는 블레이드 노즐 수단(100)을 구비한다. 상기 블레이드 노즐 수단(100)은 상기 수세 챔버(10) 내부에서 상기 각각의 기판의 수직 상부에 배치되며, 상기 기판의 표면을 따라 수세액을 흘려 내려주는 역할을 수행한다.

상기 블레이드 노즐 수단(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수직으로 적재되는 복수의 기판(20)들과 수직 방향으로 일대일로 매칭되어 배치된다. 따라서, 상기 블레이드 노즐 수단(100)은 상기 수세 공정을 받기 위하여 상기 적재 수단(30)에 수직 방향으로 적재된 기판의 개수와 동일한 것이 바람직하다.

상기 각각의 기판(20)과 상기 각각의 블레이드 노즐 수단(100)은 수직 방향으로 일대일로 매칭되어 배치되되, 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 길이는 상기 기판의 길이보다 더 길게 형성된다.

즉, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 길이는 상기 기판(20)의 길이보다 더 길게 형성되어 배치된다. 더 구체적으로 설명하면, 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 길이가 상기 기판(20)의 길이보다 더 길게 형성하여 배치하되, 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 양 끝단(101) 각각은 상기 기판(20)의 양 끝단(21) 각각보다 상기 수세 챔버(10) 내벽(11) 쪽으로 더 연장되도록 배치하는 것이 중요하다.

도 2에서는 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 각 끝단이 상기 기판(20)의 각 끝단(21) 보다 "L"만큼 상기 수세 챔버(10)의 내벽(11) 쪽으로 더 연장되어 배치된 것을 보여주고 있다.

상기와 같이, 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 양 끝단(101) 각각이 상기 기판(20)의 양 끝단(21)의 각각보다 상기 수세 챔버(10)의 내벽(11) 쪽으로 "L"만큼 더 연장되어 배치시키는 이유는 상기 블레이드 노즐 수단(100)에서 흘러내리는 수세액이 상기 기판(20)의 양 쪽 모서리 부분에도 묻어 흘러내릴 수 있는 것을 보장함으로써, 상기 기판(20)의 전면에 대하여 수세 특성을 양호하게 하기 위함이다.

상기와 같이 기판(20)과의 위치 관계를 가지도록 배치되는 상기 블레이드 노즐 수단(100)에 대하여 첨부된 도 3을 참조하여 설명하면, 도 3의 (a)에 도시된 것처럼, 상기 블레이드 노즐 수단(100)은 외부의 수세액 공급관(P)에서 공급되는 수세액을 수용하는 용기부(110)와 상기 용기부에 수용되는 수세액이 용기부를 빠져나와 넘쳐흘러 상기 기판의 수직상부 방향으로 흐르도록 가이드 하는 안내부(120)로 형성된다.

상기 용기부(110)는 외부에서 주입되는 수세액을 수용할 수 있는 형상이면 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어, 후술하겠지만, 그 단면이 땅콩 형상, 사각 형상 등을 포함하여 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

상기 안내부(120)는 상기 용기부(110)의 겉면을 따라 넘쳐흐르는 수세액을 상기 기판(20)의 수직 상부 방향으로 가이드할 수 있는 형상이면 다양하게 구성할 수 있다.

예를 들어, 상기 안내부(120)는 상기 수세액이 용기부의 외주면을 따라 이동하여 자연스럽게 기판의 상부로 전달될 수 있도록 용기부와 연결되는 부분에서 기판 방향으로 이어지는 부분이 도시된 바와 같이 경사를 이루는 형상으로 이루어짐이 바람직하다.

기본적으로 상기 안내부(120)는, 상기 간격(S)이 없는 구조로 형성하여 기판의 바로 상부에서 수세액을 흘려주는 것도 가능하다. 또한, 다른 적용례로는 상기 안내부(120)는 중심부가 간격(S)이 형성되는 구조로 형성하여 상기 간격(S) 사이에 기판의 상부가 일정부분 삽입될 수 있도록 형성할 수 있다. 이렇게 기판이 안내부(120) 사이 간격에 그 상부가 삽입되면, 기판의 양쪽 표면으로 고르게 수세액이 공급되어 수세의 효율성을 증진할 수 있다.

특히 상기 용기부(110)의 상부면에는 일정 부분이 개구된 형태의 수세액 유출부(130)가 형성되어 용기부(110)에서 넘쳐흐르는 수세액이 외부로 흐를 수 있도록 함이 바람직하다. 즉, 상기 수세액 유출부(130)는 상기 용기부(110)의 상부면에 형성되어 상기 상부면에서 상기 수세액이 넘쳐 흐를 수 있도록 형성된다.

또한 상기 수세액 유출부(130)는 상기 용기부(110)의 길이방향으로 형성됨이 바람직다. 상기 수세액 유출부(130)의 바깥쪽 방향으로는 수세액을 상기 안내부(120)로 고르게 유도할 수 있도록 다수의 유출홈(140)이 구비됨이 바람직하다. 상기 유출홈(140)은 상기 수세액 유출부(130)와는 직교하는 방향으로 수세액이 흐를 수 있도록 홈을 음각으로 형성할 수 있다. 이를 통해 자연스럽게 수세액이 상기 용기부의 몸통부의 굴곡을 타고 상기 안내부(120)로 유도될 수 있도록 한다.

즉, 상기 유출홈(140)은 상기 수세액 유출부(130)에 형성되되, 상기 넘쳐 흐르는 수세액이 상기 안내부(120)로 고르게 유도될 수 있도록 형성되고, 그 형상과 형성 방향은 다양하게 형성될 수 있다.

다른 실시예로는 도 3의 (b)에 도시된 것처럼, 상기 수세액 유출부(130)와 유출홈(140)을 일체로 형성하여 수세액 유출부(130)을 상기 용기부(110)의 길이방향과 수직하는 방향으로 형성한 후, 수세액 유출부(130)의 양끝 부분에 유출홈(140)을 형성하는 것도 가능하다.

상기 용기부(110)의 내부에는 수세액을 공급하는 관(P)으로부터 유입되는 수세액의 급격한 유입으로 상기 수세액 유출부(130)를 통해 수세액이 급격히 유출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 용기부(110) 내부에 수세액 유량 조절판(150)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 수세액 유량 조절판(150)은 상기 용기부(110)의 내부에 배치되며 얇은 플레이트 형상에 구멍(151)이 형성됨이 바람직하다. 이를 통해 용기부(110)에 공급되는 수세액의 급격한 상승을 막아 수세액의 공급속도와 유량을 조절할 수 있고, 수세액의 고른 흐름을 유도할 수 있도록 한다.

도 3의 (c) 내지 (e)에 도시된 것처럼, 상기 용기부(110)의 형상은 매우 다양하게 형성이 가능하다. 수세액이 고르게 공급될 수 있는 구조라면 단면을 타원형상(c)으로 하던지, 또는 단면이 원형상(e), 또는 상부는 일정경사를 구비(d)하여 수세액의 흐름을 원활하게 하고 용기부(110)의 외주면을 곡률을 가지도록 형성하는 것도 가능하다. 그리고, 그 단면이 사각 형상 및 땅콩 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 수세액 유량 조절판(150)은 도 4에 도시된 것처럼, 얇은 판형상으로 형성할 수 있으며, 그 내부면에는 다수의 구멍(151)을 형성하여 수세액의 상승속도를 조절할 수 있도록 함이 바람직하다. 특히 상기 구멍(151)은 단순히 수세액 유량 조절판(150)의 두께에 해당하는 구멍을 구비할 수 있으며, 나아가 상기 구멍(151)의 형상을 (b)처럼 원통형으로 하거나, 또는 (c)처럼 쐐기 형상으로 하여 보다 효율적인 수세액의 상승속도의 제어를 할 수 있도록 함이 바람직하며, 필요에 따라 상기 구멍(151)의 단면 형상은 사각 모양이나 마름모, 타원 등 여러 형태의 타공 모양을 사용할 수 있다.

상기 용기부(110)로 주입되는 수세액은 기판의 표면에 묻어 있는 찌꺼기, 파티클, 에칭 부산물 등을 제거할 수 있다면 다양한 액체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 초순수, DI 워터, 공업용 수세액, 알카리 세정액, 약산 세정액 등을 사용할 수 있다.

상기 용기부(110)에 주입되는 상기 수세액의 양은 수세 특성, 수세 공정 유지 시간 등을 고려하여 다양하게 변경될 수 있다. 상기 기판에 대한 수세 공정을 진행하는 동안 상기 용기부(110)에 주입되는 상기 수세액은 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 단위 길이(여기서 단위 길이는 1㎝를 의미함) 당 0.28ℓ 이상인 것이 바람직하다. 특히, 단위 길이(여기서 단위 길이는 1㎝를 의미함) 당 0.28ℓ 이상에서 1ℓ 이하인 것이 가장 바람직하다.

이는 178㎝ 길이의 상기 블레이드 노즐 수단(100)에 50ℓ의 상기 수세액을 주입할 때, 상기 기판에 대한 수세 특성이 한계점임을 알 수 있었다. 즉, 178㎝ 길이의 상기 블레이드 노즐 수단(100)에 50ℓ이상의 상기 수세액을 주입할 때, 양호한 수세가 이루어지고, 그 미만이 주입될 때는 수세가 불량함을 알 수 있었다.

여기서, 상기 수세액의 적정한 주입양이 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 단위 체적을 기준으로 산정되지 않아도 되는 이유는 상기 블레이드 노즐 수단(100)은 상기 기판과 수직 방향으로 일대일로 배치되고, 상기 기판은 가능한 많은 양으로 상기 적재 수단에 적재되고 상기 수세 챔버의 높이 방향으로 많은 공간을 차지하지 않도록 배치되며, 결과적으로, 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 너비와 높이는 큰 폭으로 변경되어 형성되지 않기 때문이다. 따라서, 상기 용기부(110)에 주입되는 상기 수세액의 양은 상기 블레이드 노즐 수단(100)의 단위 길이(1㎝)를 기준으로 바람직하게 결정되도 무관하다.

한편, 상기 블레이드 노즐 수단(100)은 상기 수세 챔버(10) 내부에서 오실레이션되도록 형성되어 배치된다. 즉, 상기 블레이드 노즐 수단(100)이 좌우 소정 각도로 오실레이션 되도록 형성하여, 상기 기판의 전면에 대하여 수세액이 묻어 흘러내리는 것을 확실하게 할 수 있다. 상기 블레이드 노즐 수단(100)을 오실레이션 되도록 구성하는 방법은 다양하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 각각의 블레이드 노즐 수단(100)의 일단들에 벨트를 연결하고, 상기 벨트를 구동 수단으로 구동함으로써 가능하다.

한편, 상술한 기판 수세 장치를 통하여 상기 기판에 대하여 수세하는 공정은 수세 챔버 내부에서 일정 시간 동안 이루어진다. 구체적으로, 상기 수세 챔버 내부에서 상기 기판에 대한 수세 공정은 10초 ~ 2분 동안 진행되는 것이 바람직하다. 상기 수세 공정 시간의 변경에 따라, 상기 수세액 주입 압력 및 속도는 조절되고, 상기 용기부(110)를 통해 넘쳐 흐르는 수세액의 양도 조절된다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 기판 수세 장치는 수세액 공급탱크와 다수의 필터를 구비한 기판 처리 시스템을 구성하여, 수세 전 후의 기판을 에칭하는 에칭 모듈과 결합시켜 공정의 자동화와 연속공정을 통한 공정의 효율성을 증진할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 수세 챔버(10)에 에칭 챔버(13)을 결합하여 기판을 수세시키는 공정과 에칭하는 공정을 연결하는 공정으로 일체화하며, 이동유닛을 통해 상기 수세 챔버와 에칭 챔버의 순환을 할 수 있도록 하는 에칭액 순환공급유닛 또는 수세수 순환공급유닛을 구비하는 구조(이하, "에칭모듈" 및 "수세모듈"이라고 함)로 형성이 가능하다. 특히 기판이 투입되는 부분은 수세 챔버의 일측면에 입출구를 형성하고, 이동유닛을 통하여 기판이 수세 챔버(10)로 로딩되며, 기본적인 수세 공정이 이루어지면, 상기 수세 챔버와 에칭 챔버의 연결부분에 형성된 통로부(미도시)를 통하여 이동유닛의 구동으로 에칭 챔버로 자동 로딩되며, 여기에서 에칭 공정이 이루어지며, 이후 에칭 공정이 끝난 기판은 다시 수세 챔버로 보내져 수세 공정을 거친후, 수세 챔버 쪽으로 배출되게 된다.

특히 이러한 왕복이동공정은 작업의 완전성을 위하여 반복 수행이 가능한 것은 물론이다. 이러한 실시예는 다양하게 변형이 가능하며, 이는 후술하기로 한다.

구체적으로 설명하면, 에칭 챔버(13)에 에칭액을 공급하는 에칭액메인탱크(300)를 구비하고, 에칭액 공급펌프(310)를 통해 에칭 챔버(13)에 공급하여 에칭하고 난 후, 에칭액을 다시 에칭액 메인탱크로 회수하는 구조로 형성되는 에칭모듈을 구비할 수 있다. 물론 각각의 에칭액의 공급과 회수하는 공정에 필터(320, 330)를 둘 수 있으며, 나아가 에칭액 메인탱크 내에 별도의 필터를 형성하여 슬러지를 제거하거나, 외부에 에칭액을 순환시키는 순환펌프(340)을 독립적으로 형성하여 슬러지를 필터링 할 수 있도록 필터(350)를 구비시켜 에칭액을 정화할 수 있도록 한다. 이를 통해서 에칭공정에서 사용되는 에칭액을 소모시키지 않고 계속적으로 활용하여 제조공정의 경제성을 확보함으로써, 정밀한 기판의 경박화를 구현할 수 있도록 한다.

특히 상기 에칭 챔버와 결합하여 이동유닛으로 각 챔버간에 기판을 이송할 수 있도록 하는 상술한 수세 챔버(10)를 마련할 수 있다. 상기 수세 챔버에서는 에칭 챔버에 기판을 도입하기 전에 미리 기판을 세척하고 바로 이어지는 연속 공정으로 에칭 챔버에서의 식각이 이루어질 수 있도록 하며, 에칭작업 후에는 다시 수세 챔버로 기판을 이송하여 세척을 한 후 다시 제품을 배출하는 구조로 이루어져, 간단한 연속공정으로 기판의 박형화 공정을 단순화할 수 있도록 한다.

상기 수세챔버(10)는 수세수메인탱크(210)에서 수세수 공급펌프(220)를 통하여 상기 수세 챔버로 수세수를 공급하고, 수세 후 수세수를 다시 수세수 메인탱크로 유입시키는 구조로 수세수 순환공급유닛을 형성하며, 각각의 경우에 오물질을 거르는 필터(230,240)를 둘 수 있다.

도 6을 참조하여 보다 세분화된 기판 처리 시스템의 다른 실시예를 설명한다. 물론 기판 처리 시스템에서는 수세 챔버(10)와 에칭 챔버(13)를 구비하고 여기에 에칭액과 수세액이 공급되는 에칭액메인탱크(300)와 수세수메인탱크(200)를 통해 각 액체를 순환공급하는 구조이다.

여기에 슬러지나 오물을 제거시키는 다수의 필터를 더하거나 순환을 위한 펌프를 더 포함시켜 구비시키는 구조로서 다양한 실시예의 변형이 가능하다. 즉 에칭액을 필터링하여 사용할 수 있는 필터부재는 기판 처리 시스템에서 적어도 1 이상 구비시킬 수 있으며, 연속공정의 효율성을 위해서 사용자의 필요에 따라 조절이 가능함은 물론이다.

그 일 실시례를 소개하자면, 여기에 에칭챔버(13)에 에칭액을 공급하는 에칭액공급펌프(310), 공급되는 에칭액을 필터하는 제1필터(30), 에칭작업 후 에칭액을 회수하는 에칭액 회수탱크(370), 에칭액을 회수탱크로부터 에칭액 메인탱크로 이동시크는 에칭액 회수펌프(360), 이 과정에 형성되어 에칭액을 필터링하는 제2필터(330)를 구비할 수 있다. 물론 상기 에칭액 메인탱크의 외부에 별도로 에칭액을 순환시키는 펌프(340)과 제3필터(350)를 통해 슬러지를 다시 필터링 시킬 수 있도록 한다. 상기 필터들은 필요에 따라 더 추가하거나 제거하여 생산 조건에 맞게 조정 및 변경이 가능하다.

상기 수세 챔버(10)에는 수세액을 공급하는 수세수 메인탱크(210)에 수세수 공급펌프(220)를 기본으로하여, 수세수를 필터링할 수 있는 적어도 1 이상의 필터를 구비시킬 수 있다. 이를 테면, 필터의 개수는 작업공정의 속도와 효율을 위하여 사용자의 조절이 가능하며, 일 실시예를 소개하자면, 수세액의 오물을 제거하는 제4필터(230)를 구비시킬 수 있으며, 수세작업 후 수세액 회수하는 수세수회수탱크(260)와 수세수를 회수하는 수세수 회수펌프(250)를 통해 수세수 메인탱크(210)로 수세액을 회수한다. 물론 이 경우 다른 필터를 더 구비하여, 제5필터(240)를 두어 수세액 필터링시키는 것이 바람직하다. 상기 필터들은 필요에 따라 더 추가하거나 제거하여 생산 조건에 맞게 조정 및 변경이 가능하다.

도 7을 통하여 본 발명인 기판 수세 장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 다양한 변형례를 설명하기로 한다.

즉 이동유닛을 통하여 다수의 기판을 왕복 이동하면서 수세 공정과 에칭 공정을 수차례 반복 진행이 가능한 구조로서, 기본구조인 수세모듈과 에칭모듈만으로 이루어진 구조(a)와, 수세모듈을 2개 형성하고 에칭모듈을 형성하는 구조(b), 그리고 에칭모듈을 중간에 두고, 상기 에칭모듈의 전, 후에 수세모듈을 형성하는 구조(c), 중간에 에칭모듈을 2개 두고, 양 끝에 수세모듈을 형성하는 구조(d), 그리고 (d)형식에 샤워와 건조공정 챔버를 구비하는 형태로 공정을 구비시킬 수 있다(e).

이 경우 공정의 효율성을 위해서, 상기 (a) 및(b) 구조에서는 수세 모듈 쪽에 기판의 입출구를 달아 반복적인 에칭과 수세공정을 수행하고 한 방향으로 기판의 배출이 가능한 구조로 형성할 수 있다. 물론 여기에 에칭 모듈 쪽에 배출구를 다는 것도 가능하나, 수세 모듈이 앞쪽에 있는 경우에는 에칭 후 에칭액의 제거를 위해서 앞쪽으로 배출시키는 것이 바람직하다.

상기 (c) 내지 (e)의 경우처럼 중간공정에 에칭모듈을 적어도 1 이상 구비하는 경우라면, 기판의 출입구와 배출구가 각각 다른 쪽에 구비시키는 것도 공정의 효율성을 고려할 때 바람직하다. 물론 이 경우에도 상기 (a),(b)처럼 출입구와 배출구를 같은 곳에 형성시키는 것도 가능함은 물론이다.

각각의 변형예에 이동유닛을 통한 왕복순환공정이 가능함은 물론이며, 에칭모듈 다음에 수세모듈이 결합한 구조에서는 에칭 후 바로 제품을 배출하는 구조로 형성하여 왕복순환이 아닌 바로 제품을 배출하는 연속공정구조로 형성함이 바람직하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 수세 챔버 11 : 수세 챔버의 내벽
13 : 에칭 챔버 20 : 기판
21 : 기판의 양 끝단 30 : 적재 수단
100 : 블레이드 노즐 수단 101 : 블레이드 노즐 수단의 양 끝단
110 : 용기부 120 : 안내부
130 : 수세액 유출부 140 : 유출홈
150 : 수세액 유량 조절판 151 : 수세액 유량 조절판의 구멍

Claims (7)

1. 에칭 챔버 전단 또는 후단에 배치되는 수세 챔버;
   상기 수세 챔버 내부로 인입되거나 외부로 인출되되, 적어도 1 이상의 기판을 수직하게 적재하는 기판 적재 수단;
   상기 수세 챔버 내부에서 상기 각각의 기판의 수직 상부에 배치되며, 상기 기판의 표면을 따라 수세액을 흘려 내려주는 적어도 1 이상의 블레이드 노즐 수단을 포함하여 구성되되,
   상기 각각의 기판과 상기 각각의 블레이드 노즐 수단은 수직 방향으로 일대일로 매칭되어 배치되고, 상기 블레이드 노즐 수단의 길이는 상기 기판의 길이보다 더 길게 형성되며, 상기 블레이드 노즐 수단의 양 끝단 각각은 상기 기판의 양 끝단 각각보다 상기 수세 챔버 내벽 쪽으로 더 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 블레이드 노즐 수단은 외부에서 주입되는 수세액을 수용하는 용기부와, 상기 용기부의 상부면에 형성되어 상기 상부면에 수세액이 넘쳐 흐를 수 있도록 형성되는 수세액 유출부 및 상기 용기부의 겉면을 따라 넘쳐흐르는 수세액을 상기 기판의 수직 상부 방향으로 가이드하는 안내부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 수세액 유출부는 상기 넘쳐 흐르는 수세액이 상기 안내부로 고르게 유도될 수 있도록 다수의 유출홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 용기부의 내부에는 상기 주입되는 수세액이 상기 수세액 유출부를 통하여 급격하게 유출되는 것을 방지하기 위하여 다수의 구멍이 형성되어 있는 플레이트 형상의 수세액 유량 조절판이 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 용기부에 주입되는 상기 수세액은 상기 블레이드 노즐 수단의 단위 길이(㎝) 당 0.28ℓ 이상으로 주입되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 블레이드 노즐 수단은 상기 수세 챔버 내부에서 오실레이션 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중, 어느 한 항에 있어서,
   상기 수세 챔버 내부에서 상기 기판에 대한 수세 공정은 10초 ~ 2분 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 기판 수세 장치.
   

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