KR20130143247A - 분사노즐 막힘 방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 및 FPD(Flat Panel Display) 제조공정에서 기판의 표면을 세정하는 분사장치의 노즐에 관한 기술로서, 분사노즐에 끼는 슬러지에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하여 슬러지를 효과적으로 제거하므로 분사노즐이 막히는 것을 방지함에 따라 세정공정의 효율과 제품의 생산성을 높이는 한편 제품의 불량률을 감소시키는 분사노즐 막힘 방지장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성은 세정액이 펌핑되는 분사관과; 상기 분사관에 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 노즐과; 상기 노즐의 대향쪽에 위치하도록 분사관에 설치되고, 고압으로 에어가 공급되는 에어관이 설치된 에어하우징과; 상기 에어하우징의 플랜지에 결합 설치되고, 작동로드가 에어하우징과 분사관 안으로 관통하여 설치된 액츄에이터;를 포함하여 구현된다.

Description

분사노즐 막힘 방지장치{Spray nozzle protection}
본 발명은 반도체 및 FPD(Flat Panel Display) 제조공정에서 기판의 표면을 세정하는 분사장치의 노즐에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 기판의 세정공정에서 세정액을 분사하는 분사장치의 노즐에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하는 에어하우징과 액츄에이터가 설치됨으로써, 분사노즐에 끼는 이물질ㆍ침전물ㆍ찌꺼기(이하 "슬러지"라 칭함) 등에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하여 슬러지를 효과적으로 제거하므로 분사노즐이 막히는 것을 방지함에 따라 세정공정의 효율과 제품의 생산성을 높이는 한편 제품의 불량률을 감소시키는 분사노즐 막힘 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 및 FPD(Flat Panel Display) 제조공정에서 제품의 신뢰성에 큰 영향을 주는 요인 중 하나가 기판의 표면에 발생하는 금속오염과 유기물을 포함하는 이물질(이하 "파티클(particle)"이라 칭함)이다. 기판의 표면에 부착되는 파티클은 디바이스의 수율에 많은 영향을 미치는 것으로서, 파티클은 제조과정 중에서 생성반응ㆍ작업자ㆍ제조장치로부터 발생하여 기판의 표면에 부착된다.
이러한 파티클은 패널의 표면이 불균일한 상태가 되는 주요 원인이 될 수 있으며, 균일하지 않은　패널의 표면은 생산공정의 불안정은 물론, 완제품의 불량률을 높이는 원인이 될 수 있으므로 제조공정 전ㆍ후 신뢰성 확보 및 수율 향상을 위해 파티클을 제거하기 위한 세정공정을 수행하고 있다.
종래 기판의 세정공정은 세정장치에 의해 수행되고, 이러한 세정장치(100)는 도면에서 도 7에 도시된 바와 같이, 기판을 한쪽 방향으로 이송하는 컨베이어와; 유기물을 제거하는 엑시머 자외선(EUV : Excimer Ultraviolet rays) 조사수단(110)과; 파티클을 제거하는 롤브러쉬(120)와; 기판에 세정액을 분사하는 린싱부(130)와; 기판에 공기를 분사하는 에어나이프(140)와; 기판에 남아 있는 정전기를 제거하는 이오나이저(150)와; 기판을 히팅하는 히팅수단(160); 등을 포함하고 있으며, 또한 진동에 의해 파티클을 제거하는 초음파 세정수단이 더 구비되기도 한다.
이러한 세정공정에서 린싱부는 기판의 표면에 세정액을 분사하여 기판의 표면에서 파티클을 분리하는 방법으로 일정한 압력의 세정액을 기판에 분사하도록 구성되어 있다. 린싱부를 구성하는 분사노즐은 일정한 간격으로 다수개가 구비되어 있으며, 이렇게 구비된 분사노즐은 세정액의 분사입자 상태나 이물질ㆍ침전물ㆍ찌꺼기 등으로 인하여 막힐 수 있으므로 교체가 가능하게 설치되어 있다.
종래 린싱부에 구성된 분사노즐은 세정액에 미량으로 포함된 이물질ㆍ침전물ㆍ찌꺼기 등으로 인하여 분사공이 막힐 뿐만 아니라 세정공정을 일시적으로 중단한 후, 재가동할 경우 분사노즐에 슬러지가 끼어 막히는 한편 다수개의 분사노즐 중에서 어느 하나가 막힐 경우, 제품의 불량률에 큰 영향을 미치는 문제점이 있었다.
아울러, 분사노즐에서 분사되는 세정액의 입자 상태가 불량하거나 분사노즐이 막힐 경우, 제품의 불량률이 높아질 뿐만 아니라 세정공정을 중단하고 수리 및 교체작업이 필요하므로 세정공정의 효율과 제품의 생산성이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 종래 기판의 세정공정에서 린싱부에 구성된 분사노즐이 막히는 문제점과, 분사되는 세정액의 입자 상태가 불량하여 제품의 불량률이 높아지는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 분사노즐에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가해 분사노즐에 끼는 슬러지를 효과적으로 제거하여 분사노즐이 막히는 것을 방지하도록 세정장치의 린싱부에 구성되는 분사장치에 에어하우징과 액츄에이터가 설치되어 세정공정의 효율과 제품의 생산성을 높이는 한편 제품의 불량률을 감소시키는 분사노즐 막힘 방지장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
세정액이 펌핑되는 분사관과; 상기 분사관에 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 노즐과; 상기 노즐의 대향쪽에 위치하도록 분사관에 설치되고, 고압으로 에어가 공급되는 에어관이 설치된 에어하우징과; 상기 에어하우징의 플랜지에 결합 설치되고, 작동로드가 에어하우징과 분사관 안으로 관통하여 설치된 액츄에이터;를 포함하여 구현된다.
또한 본 발명의 실시예에서 액츄에이터의 작동로드는 내부에 중공으로 분사공이 형성되고, 에어하우징의 내부공간에 위치하도록 외주연에 에어유입공이 형성되며, 상기 에어유입공과 분사공이 서로 관통되도록 구현된다.
또한 본 발명의 실시예에서 액츄에이터의 작동로드는 노즐의 분사공에 근접하도록 길쭉하게 구현되고, 상기 노즐의 분사공 안으로 전진하도록 전후 작동하여 슬러지에 주기적으로 에어충격을 가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 세정공정에서 세정액을 분사하는 분사노즐에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하도록 에어하우징과 액츄에이터가 설치됨으로써, 분사노즐에 끼는 슬러지에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하여 슬러지를 효과적으로 제거하므로 분사노즐이 막히는 것을 방지함에 따라 세정공정의 효율과 제품의 생산성을 높이는 한편 제품의 불량률을 감소시키는 효과를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 실시예는 슬러지에 고압으로 에어를 분사하면서 액츄에이터가 작동하여 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하므로 분사노즐에 끼는 슬러지를 효과적으로 제거하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 설치상태 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 설치상태 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작동상태를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 작동상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 작동상태를 나타낸 측단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에서 액츄에이터의 로드를 나타낸 요부 단면도.
도 7은 종래 기판 세정장치를 나타낸 구성도.
본 발명의 실시예에서 주된 요지는 기판의 세정공정에서 세정장치의 린싱부에 에어하우징과 액츄에이터를 설치하여 분사노즐에 끼는 슬러지에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가해 슬러지를 효과적으로 제거하여 분사노즐이 막히는 것을 방지하는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분사노즐 막힘 방지장치의 주요 구성을 살펴보면, 세정액이 펌핑되는 분사관(10)과; 상기 분사관(10)에 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 노즐(20)과; 상기 노즐(20)의 대향쪽에 위치하도록 분사관(10)에 설치되고, 고압으로 에어가 공급되는 에어관(32)이 설치된 에어하우징(30)과; 상기 에어하우징(30)의 플랜지(31)에 결합 설치되고, 작동로드(41)가 에어하우징(30)과 분사관(10) 안으로 관통하여 설치된 액츄에이터(40);를 포함하여 이루어진다.
상기의 주요 구성에서 분사관(10)은 도면에서 도 1 내지 도 4와 같이, 기판의 세정공정에서 세정장치의 린싱부에 구현되며, 세정장치에서 펌프를 통해 세정액이 고압으로 펌핑되어 공급되고, 다수개의 노즐(20)이 일정한 간격으로 설치될 수 있도록 소정의 길이로 구성된다.
상기에서 분사관(10)은 노즐(20)이 설치되는 대향쪽에 위치하도록 한쪽 외주면에 입구가 개방된 형태로 플랜지(11)가 구성되며, 상기 플랜지(11)는 후술하는 노즐(20)과 대응하도록 일정한 간격으로 형성되고, 또한 후술하는 에어하우징(30)이 결합 설치된다.
또한 상기의 주요 구성에서 노즐(20)은 세정액을 기판에 미립자로 분사하는 기능으로서, 상기 노즐(20)은 도면에서 도 1 내지 도 4와 같이, 분사관(10)의 한쪽 외주면에 일정한 간격으로 다수개가 설치되며, 세정장치에서 분사관(10)을 통하여 고압으로 펌핑되는 세정액을 미립자로 분사한다.
상기에서 노즐(20)은 종래 일반화된 구조로서, 내부에 분사공(21)이 형성되어 세정액을 미립자로 분사하며, 세정액에 부식되지 않도록 내식성이 우수한 합성수지로 성형됨이 바람직하고, 분사관(10)의 외주면에 나사 결합되어 설치된다.
또한 상기의 주요 구성에서 에어하우징(30)은 도면에서 도 1 내지 도 4와 같이, 양측 단부에 플랜지(31)가 형성된 원통형태로 구현되며, 분사관(10)의 한쪽 외주면에 형성된 플랜지(11)에 결합 설치되고, 원통형태의 외주면에 고압으로 에어가 공급되는 에어관(32)이 나사 결합되어 설치된다.
상기에서 에어관(32)은 세정장치에서 컴프레서(compressor)를 통해 고압으로 에어가 공급되어 에어하우징(30) 안으로 고압의 에어를 주입하며, 또한 에어하우징(30)은 한쪽 단부가 개방되고, 이와 대향쪽 단부가 밀폐되는 구조로서, 분사관(10)의 플렌지(11)에 결합되는 한쪽 단부가 밀폐되게 구현된다.
또한 상기의 주요 구성에서 액츄에이터(40)는 도면에서 도 1 내지 도 5와 같이, 에어하우징(30)에서 개방된 단부의 한쪽 플렌지(31)에 결합 설치되며, 세정장치의 컨트롤러에서 전원이 온/오프 되면 작동로드(41)가 전후 방향으로 작동하는 공지의 선행기술로 적용된다.
본 발명의 실시예에서 액츄에이터(40)는 전원이 온/오프 될 경우, 전후 방향으로 작동하는 작동로드(41)가 에어하우징(30)과 분사관(10) 안으로 관통하여 설치되며, 상기 작동로드(41)의 단부가 노즐(20)의 분사공(21)에 근접하도록 길쭉하게 구현된다.
또한 상기에서 작동로드(41)는 도면에서 도 6과 같이, 내부에 중공으로 분사공(43)이 형성되고, 에어하우징(30)의 내부공간에 위치하도록 외주연에 에어유입공(42)이 형성되며, 상기 에어유입공(42)과 분사공(43)이 서로 관통되도록 구현된다.
한편 작동로드(41)가 관통하여 설치된 에어하우징(30)이 밀폐된 상태를 유지하도록 작동로드(41)가 인접하는 에어하우징(30)의 밀폐된 단부에 패킹(33)이 끼워져 설치됨이 바람직하다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 작동과정을 살펴보면, 도면에서 도 3 내지 도 5와 같이, 우선 노즐(20)의 분사공(21)에 이물질ㆍ침전물ㆍ찌꺼기 등의 슬러지가 끼면, 세정장치에서 컴프레서와 에어관(32)을 통해 에어하우징(30)의 내부공간으로 고압상태의 에어가 주입되고, 에어하우징(30)의 내부공간으로 주입된 고압상태의 에어는 액츄에이터(40)의 작동로드(41)에 형성된 에어유입공(42)으로 유입되어 분사공(43)을 통해 슬러지에 고압으로 분사된다.
또한 작동로드(41)의 분사공(43)을 통해 슬러지에 고압으로 에어가 분사되는 상태에서 세정장치의 컨트롤러를 통하여 액츄에이터(40)로 전원이 짧은 시간에 주기적으로 온/오프 되면, 작동로드(41)가 노즐(20)의 분사공(21) 안으로 전진하도록 전후 작동하여 슬러지에 주기적으로 에어충격을 가해 제거하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예는 슬러지에 고압으로 에어를 분사하면서 짧은 시간에 주기적으로 에어충격을 가하므로 슬러지를 보다 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 주기적으로 에어충격을 가함에 따라 고압으로 에어를 분사하는 방법에 비하여 슬러지를 단시간에 효율적으로 제거하게 된다.
본 발명의 실시예는 세정공정이 진행되는 상태에서 일정 시간에 주기적으로 고압상태의 에어를 분사하여 슬러지를 제거하거나 또는 세정공정이 중단된 상태에서 고압상태의 에어를 분사하여 노즐에 끼는 슬러지를 제거함으로써, 노즐이 막히는 것을 방지하게 된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10: 분사관 11: 플랜지
20: 노즐 21: 분사공
30: 에어하우징 31: 플랜지
32: 에어관 33: 패킹
40: 액츄에이터 41: 작동로드
42: 에어유입공 43: 분사공

Claims (3)

  1. 세정액이 펌핑되는 분사관(10)과;
    상기 분사관(10)에 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 노즐(20)과;
    상기 노즐(20)의 대향쪽에 위치하도록 분사관(10)에 설치되고, 고압으로 에어가 공급되는 에어관(32)이 설치된 에어하우징(30)과;
    상기 에어하우징(30)의 플랜지(31)에 결합 설치되고, 작동로드(41)가 에어하우징(30)과 분사관(10) 안으로 관통하여 설치된 액츄에이터(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분사노즐 막힘 방지장치.
  2. 제1항에 있어서;
    액츄에이터(40)의 작동로드(41)는,
    내부에 중공으로 분사공(43)이 형성되고, 에어하우징(30)의 내부공간에 위치하도록 외주연에 에어유입공(42)이 형성되며, 상기 에어유입공(42)과 분사공(43)이 서로 관통되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 분사노즐 막힘 방지장치.
  3. 제1항에 있어서;
    액츄에이터(40)의 작동로드(41)는,
    노즐(20)의 분사공(21)에 근접하도록 길쭉하게 구현되고, 상기 노즐(20)의 분사공(21) 안으로 전진하도록 전후 작동하여 슬러지에 주기적으로 에어충격을 가하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 막힘 방지장치.
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