KR20180077396A - 세정조 내부 이물질 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정조 내부 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 세정액이 수용되는 세정조; 상기 세정조의 외측에 설치되는 회수용 외조; 및, 상기 세정조의 외측면에 설치되며 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 자석을 이동하는 자석 이동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하므로, 세정이 이루어지는 동안 세정조 내의 이물질을 벽에 부착함으로써 이물질의 부유에 의해 피처리재가 영향을 받는 것을 최소화할 수 있고, 세정 후에는 자동으로 금속 이물질이 바닥에 가라앉으므로 처리하기가 용이하다는 장점이 있다.

Description

세정조 내부 이물질 제거장치{APPARATUS FOR SEPARATING FOREIGN SUBSTANCE IN CLEANING BATH}
본 발명은 세정조 내부 이물질 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이나 반도체 제작공정에 포함되는 마스크 등 피처리체를 세정할 경우 세정조 내에 부유하거나 가라앉은 이물질을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.
고도화된 정보화 산업의 급격한 발달과 함께 초고속의 정보전달은 시간과 장소의 제한 없이 문자, 음성, 화상 등의 정보를 주고받을 수 있는 사회에 이르렀다.
이러한 정보전달의 매개체는 CRT를 시발점으로 발전을 거듭하여 왔고 이제는 인간공학적, 고기능화 등에 부합할 수 있는 LCD, PDP, LED, UHD, OLED 등의 대형 평판디스플레이와 초고속 이동통신 단말기, PDA 및 Web Pad 등의 소형디스플레이로 빠르게 바뀌고 있으며 편리함에 따른 수요 폭등에 따라 디스플레이 시장은 끊임없이 발전되고 있다.
평판디스플레이의 고품질, 저전력 소비 등을 기초하여 다양한 어플리케이션 시장이 더욱 활발해지고 있으며, 특히 OLED(Organic Light Emitting Diodes, 유기발광 다이오드)는 LCD, PDP에 이어서 차세대 디스플레이로 각광을 받고 있다.
OLED는 1987년 Eastman Kodak의 Tang이 적층 구조의 유기물질에서 고휘도로 빛을 내는 데 성공한 것을 시작으로 현재까지 많은 기술적인 진보가 이루어졌다.
OLED는 밝기, 명암비, 응답속도, 색 재현율, 시인성 등에서 뛰어난 화질과 제조공정이 단순해 저렴하다는 장점 등을 가지며 소위 ‘꿈의 디스플레이’로 여겨져 왔다.
그러나 짧은 수명, 낮은 수율 등으로 인하여 상용화에 어려움을 겪었으며 LCD 관련 기술의 빠른 진전으로 OLED의 시장 진입을 위한 입지를 상당히 좁게 만들어 상용화가 지연되었다.
최근 전 세계 디스플레이업계에서 상당 부분의 기술적 문제를 해결함에 따라 한국을 비롯한 일본, 대만의 관련업체들이 양산을 시작하고 있다.
OLED는 유기 박막에 양극과 음극을 통하여 주입된 정공(Hole)과 전자(Electron)가 재결합하여 여기자(Exciton)를 형성하고, 여기자가 다시 안정된 상태로 돌아오면서 방출되는 에너지가 빛으로 변하여 발광하는 자체 발광형 디스플레이 소자이다.
가장 간단한 구조의 OLED는 전자를 주입하는 음극, 정공을 주입하는 양극, 발광이 일어나는 유기 박막으로 이루어지며, 캐리어의 재결합 및 발광 특성 향상을 위해 전자 또는 정공의 주입 및 전달을 도와주는 기능층을 추가적으로 포함한다.
유기박막형성 기술은 FMM(Fine Metal Mask)와 같은 마스크를 이용한 증착기술, 레이저를 이용한 패터닝 기술, 액체기반의 잉크화 재료를 이용한 프린팅 기술 등이 있다.
이중, 마스크를 이용한 증착기술에서는 기판을 선택적으로 스크리닝(screening)하는 과정에서 마스크의 표면에도 유기 물질이 증착되기 때문에, 일정한 공정 횟수가 지난 이후에는 마스크를 세정하는 것이 필수적으로 요구되어 진다.
종래에는 마스크를 세정하기 위해 DIW(초순수 증류수, Di-Ionize Water)와 같은 세정액에 침지하거나, 상기 세정액이 분사되는 공간을 통과하도록 하여 세정하는 방법을 사용하고 있다.
도 1을 참조하여 종래기술에 따른 마스크 세정장치의 일 예를 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 먼저 세정조(1)의 하부로부터 세정액이 공급된다.
이에 따라, 세정액이 세정조(1)의 하부로부터 상부로 이동하면서 오버플로우(overflow)된다.
상부로 오버플로우된 세정액은 세정조(1)의 측부에 배치된 회수조(4)로 회수되며, 펌프(P)와 필터(F)를 통해 다시 세정조(1)로 회수된다.
이때, 사이즈가 작고 가벼운 이물질은 세정조(1) 상부로 부유하여 세정액과 함께 오버플로우되면서 여과되지만, 크고 무거운 이물질은 세정조(1)의 바닥에 잔류하게 된다.
이 중, 세정조(1) 바닥에 잔류하는 이물질은 장기간 방치하면 축적되어 피처리체에 악영향을 미치기 때문에 정기적인 세정액의 교체가 필요하게 된다.
특히, 금속 이물질은 세정조(1) 상부로 부유하지 않고 세정조(1) 내에서 유동하다가 수용된 피처리체에 부착되어 피처리체의 품질에 악영향을 미치는 경우가 많다.
또한, 바닥에 가라앉은 금속 이물질이 장시간 세정조(1) 내에 잔류할 경우 부식되어 장비 수명이 단축되거나 피처리체의 표면 품질에 악영향을 미치는 경우가 많았다.
이에 따라, 종래에는 세정조(1) 내에 잔류하는 이물질을 제거하기 위해 세정액을 교체하는 주기가 짧아 생산성이 크게 떨어지는 단점이 있었다.
한편, 종래에는 자석을 이용하여 이물질을 부착시키는 방법이 개시(한국등록실용신안공보 제20-0116842호 참조)되어 있기는 하나, 부착된 이물질을 용이하게 분리시킨 상태에서 세정액을 교체하거나 제거하는 구성에 관해서는 개시된 바 없다.
한국등록실용신안공보 제20-0116842호(1998.01.21)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 세정이 이루어지는 동안 세정조 내의 이물질을 벽에 부착하여 이물질 제거를 확실하게 하고, 세정액 교체시에는 세정조의 벽에 부착된 금속 이물질을 바닥으로 떨어뜨린 상태에서 세정액을 교체함으로써 세정액 교체주기가 종래에 비해 현저히 길어지도록 하여 생산성을 크게 향상시키기 위한 세정조 내부 이물질 제거장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 세정 중 바닥에 가라앉은 이물질을 제거하거나 자석 바 등을 이용하여 추가로 금속 이물질을 제거함으로써 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 세정조 내부 이물질 제거장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치는,
세정액이 수용되는 세정조;
상기 세정조의 외측에 설치되는 회수용 외조; 및,
상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 자석을 이동시키는 자석 이동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 자석 이동부는,
상기 세정조의 외측면으로부터 연장되는 압력실린더와,
상기 압력실린더에 연결되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자석 이동부는,
상기 세정조의 외측면으로부터 연장되는 가이드 레일과,
상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 선형 모터와,
상기 선형 모터에 설치되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자석 이동부는,
외부 지지부에 힌지 이동 가능하게 설치된 링크와,
상기 링크를 구동하는 구동수단과,
상기 링크의 단부에 설치되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 세정조의 안쪽 하부에는 상기 회수용 외조와 연결되는 샤워 파이프가 상기 마스크의 표면과 나란히 수용되되, 상기 샤워 파이프의 길이방향을 따라 복수 개의 구멍이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 샤워 파이프의 직상부에 이격되도록 자석 바가 배치되되, 상기 자석 바는 세정조의 내부 길이방향을 따라 연장되게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 회수용 외조와 상기 세정조의 하부가 제1 연결부에 의해 연결되어 있고, 제2 연결부에 의해 상기 세정조의 하부가 상기 제1 연결부에 연결되어 있으며, 상기 제2 연결부와 제1 연결부 교차 지점을 지나 상기 제1 연결부에 필터가 배치되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 세정이 이루어지는 동안 세정조 내의 금속 이물질을 벽면에 부착함으로써 이물질의 부유에 의해 피처리재가 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 세정액 교체시에 자석을 벽으로부터 멀리 이동시켜서 벽에 부착된 금속 이물질이 바닥에 떨어지도록 함으로써 용이한 후처리가 가능하다는 이점도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이와 같은 기능을 제어부를 통해 자동으로 실시할 수 있어 소요되는 인력 및 생산비용이 최소화된다는 장점도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 회수용 외조와 세정조의 하부가 제1 연결부에 의해 연결되어 있고, 제2 연결부에 의해 상기 세정조의 하부가 상기 제1 연결부에 연결되어 있으며, 상기 제2 연결부와 제1 연결부 교차 지점을 지나 상기 제1 연결부에 필터가 배치되는 구성을 가지므로, 바닥에 잔류하는 이물질까지 자동으로 배출하여 생산성을 증가시킬 수 있다는 장점도 있다.
결국, 본 발명에 따르면, 세정조의 세정액 교체주기가 종래에 비해 현저히 길어져 생산성이 크게 향상된다는 장점도 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 샤워 파이프의 바로 상부에 이격되도록 자석 바가 배치되어 상기 샤워 파이프로부터 배출되는 세정액으로부터 금속 이물질이 자석 바에 용이하게 부착되므로 이물질의 제거효과가 한층 우수하게 된다는 장점도 있다.
도 1은 종래기술에 따른 이물질 제거장치의 예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치의 일 예를 나타내는 정단면도이다.
도 3은 도 2의 측단면도이다.
도 4는 도 3의 일부를 확대한 작동도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치의 다른 예를 나타내는 작동도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치의 또 다른 예를 나타내는 작동도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2와 도 3에는 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치가 도시되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 세정조 내부 이물질 제거장치(1000)는, 세정액이 수용되는 세정조(100), 상기 세정조(100)의 외측에 설치되는 회수용 외조(200) 및, 상기 세정조(100)에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 자석(400)을 이동시키는 자석 이동부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 세정조(100)는 디스플레이나 반도체 제작공정에 포함되는 마스크 등의 피처리체(M)를 세정액에 침지하여 세정하기 위한 조이다.
상기 회수용 외조(200)는 상기 세정조(100)의 외측에 배치되어, 공급되는 세정액이 오버 플로우(넘침)될 때 일시적으로 담아서 펌프(P)와 필터(F)를 통해 세정조(100)로 다시 공급하기 위한 구성요소이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 자석 이동부(300)는, 상하로 이격되게 배치되며 상기 세정조(100)의 외측면으로부터 연장되는 한 쌍의 압력실린더(310)와, 상기 한 쌍의 압력실린더(310)에 상하부가 각각 연결되어 고정되는 자석(400)을 포함한다.
상기 자석(400)은 세정조(100)의 외면에 부착된 경우에도 세정조(100) 내에 잔류한 금속 이물질이 모두 부착될 수 있도록 충분히 강력해야 한다.
또한, 상기 자석(400)은 영구자석이나 전자석 등이 채택될 수 있다.
전자석을 사용할 경우 필요에 따라 자장을 형성하거나 해제할 수 있으므로 자석(400)을 세정조(100)로부터 분리하는 경우 한층 작은 동력이 소요되므로 유리하다.
이러한 구성에 따라, 세정시에 도시되지 않은 제어부 또는 수동 스위치에 의해 상기 압력실린더(310)가 작동하여 상기 자석(400)이 세정조(100)에 밀착하도록 함으로써 금속 이물질이 세정조(100)의 벽면에 부착되도록 하는 한편, 세정조(100) 자체를 세정하거나 세정액을 교체할 경우에는 상기 자석(400)을 세정조(100)로부터 분리하여 자성이 사라진 금속 이물질이 세정조(100)의 바닥에 떨어지도록 할 수 있다.
즉, 피처리체의 세정시에는 금속 이물질이 세정조(100)의 벽면에 부착되어 금속 이물질이 피처리체의 표면에 부착되거나 스크래치를 발생시키는 것을 방지하는 한편, 세정액 교체시에는 금속 이물질을 함께 배출할 수 있도록 한 것이다.
도 4에서 상기 압력 실린더(310)는 한 쌍으로 이루어져 있으나 단일한 압력 실린더(310)에 의해 자석(400)이 이동하게 하여도 무방하다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 자석 이동부(300)는, 상하로 이격되게 배치되며 상기 세정조(100)의 외측면으로부터 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(340)과, 상기 한 쌍의 가이드 레일(340) 각각에 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 선형 모터(350)를 포함하고, 자석(400)이 상기 한 쌍의 선형 모터(350)에 상하부가 각각 연결되는 구성으로 이루어질 수도 있다.
도 5에서 상기 가이드 레일(340)은 한 쌍으로 이루어져 있으나 단일한 가이드 레일(340)을 따라 자석(400)이 이동하게 하여도 무방하다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 자석 이동부(300)는, 지면이나 베이스 프레임과 같은 외부 지지부(360)에 힌지 이동 가능하게 설치된 링크(370)에 자석(400)이 설치된 구조로 구성할 수도 있다.
상기 자석 이동부(300)는, 지면이나 베이스 프레임과 같은 외부 지지부(360)에 힌지 이동 가능하게 설치된 링크(370)와, 상기 링크(370)를 구동하는 구동수단(미도시)과, 상기 링크의 단부에 설치되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석(400)을 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 구동수단은 상기 링크(370)의 힌지부(390)에 설치된 모터 등 다양한 구조가 채택될 수 있다.
도시한 바와 같이, 자석(400)이 세정조(100)의 마주보는 양면에 배치된 경우 상기 마주보는 부분의 자석(400)의 극성은 반대로 하여 서로 척력이 작용하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
자석(400)에 미처 부착되지 않았던 금속 이물질 및 자성체가 아닌 무거운 이물질은 세정중 세정조(100)의 바닥에 가라앉게 된다.
바닥에 가라앉은 이러한 이물질은 장기적으로 축적되어 세정액의 부피를 상대적으로 감소시키고 피처리체에 악영향을 미치기 때문에 세정액의 교체주기가 짧아져 생산성이 현저하게 저하하는 단점이 있다.
특히, 바닥에 가라앉은 금속 이물질은 장기간 잔류시 부식이 일어나 장비 수명이 단축되고 피처리체의 품질에도 악영향을 미치게 된다.
따라서, 바닥에 가라앉은 이물질을 적절히 제거하여 위와 같은 문제점을 해소하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 상기 회수용 외조(200)와 상기 세정조(100)의 하부가 제1 연결부(500)에 의해 연결되도록 하고, 제2 연결부(600)에 의해 상기 세정조(100)의 하부가 상기 제1 연결부(500)에 연결되도록 하며, 상기 제2 연결부(600)와 제1 연결부(500)의 교차 지점을 지나 상기 제1 연결부(500)에 필터(F)가 배치되도록 할 수 있다.
한편, 상기 세정조(100)의 안쪽 하부에는 샤워 파이프(800)가 상기 마스크(M)의 표면과 나란히 수용되며, 상기 샤워 파이프(800)의 일단은 상기 제1 연결부(500)에 연결되도록 할 수 있다.
이때, 상기 샤워 파이프(800)는 그 길이방향을 따라 복수 개의 구멍이 이격되게 형성되어 좁은 유량 통로를 형성하게 되므로, 상부에 배치된 비교적 폭이 넓은 피처리체의 표면을 균일하게 세정할 수 있게 된다.
또한, 금속 이물질을 추가로 제거할 수 있도록 상기 세정조(100)의 내부에 자석 바(900)를 설치할 수 있다.
특히, 상기 샤워 파이프(800)의 직상부에 이격되도록 자석 바(900)가 배치되되 상기 자석 바(900)가 세정조(100)의 내부 길이방향을 따라 연장되게 설치되면 상기 샤워 파이프(800)의 유량 통로로부터 배출되는 세정액과 자석 바(900)가 서로 근접하게 되어 금속 이물질이 상기 자석 바(900)에 한층 잘 부착될 수 있다.
상기 자석 바(900)는 주기적으로 세정조(100)로부터 분리하여 금속 이물을 제거한 후 다시 설치하면 된다.
특히, 상기 자석 바(900)는 단순히 세정조(100)에 나사 등을 이용하여 결합하는 방식을 사용하므로 세정조(100) 내부에의 설치 및 분리가 매우 용이하다.
이와 같이 자석 바(900)에 의해 세정조(100) 내의 금속 이물질이 추가적으로 여과되므로 세정액을 한층 청정하게 유지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
100... 세정조
200... 회수용 외조
300... 자석 이동부
400... 자석
500... 제1 연결부
600... 제2 연결부
800... 샤워 파이프
900... 자석 바
1000... 세정조 내부 이물질 제거장치

Claims (7)

  1. 세정액이 수용되는 세정조;
    상기 세정조의 외측에 설치되는 회수용 외조; 및,
    상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 자석을 이동시키는 자석 이동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자석 이동부는,
    상기 세정조의 외측면으로부터 연장되는 압력실린더와,
    상기 압력실린더에 연결되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자석 이동부는,
    상기 세정조의 외측면으로부터 연장되는 가이드 레일과,
    상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 선형 모터와,
    상기 선형 모터에 설치되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자석 이동부는,
    외부 지지부에 힌지 이동 가능하게 설치된 링크와,
    상기 링크를 구동하는 구동수단과,
    상기 링크의 단부에 설치되어 상기 세정조에 대하여 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동하는 자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정조의 안쪽 하부에는 상기 회수용 외조와 연결되는 샤워 파이프가 상기 마스크의 표면과 나란히 수용되되, 상기 샤워 파이프의 길이방향을 따라 복수 개의 구멍이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 샤워 파이프의 직상부에 이격되도록 자석 바가 배치되되, 상기 자석 바는 세정조의 내부 길이방향을 따라 연장되게 설치되는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 회수용 외조와 상기 세정조의 하부가 제1 연결부에 의해 연결되어 있고, 제2 연결부에 의해 상기 세정조의 하부가 상기 제1 연결부에 연결되어 있으며, 상기 제2 연결부와 제1 연결부 교차 지점을 지나 상기 제1 연결부에 필터가 배치되는 것을 특징으로 하는 세정조 내부 이물질 제거장치.
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