KR20190006628A - 산화물 제거용 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법 - Google Patents

산화물 제거용 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 전해조와, 전해조에 수용되며, 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함하는 전해액과, 전해액에 담겨지며, 전해액의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원이 이루어지는 환원전극과, 전해액에 담겨지며, 환원전극에 전자를 전달하는 산화전극과, 환전전극에 음의 전압을 인가하고, 산화전극에 양의 전압을 인가하는 전원부재를 포함하고, 환원전극은 표면에 산화물이 형성된 증착용 마스크를 포함하고, 산화물은 환원전극에서 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 의해 발생하는 기포에 의해 제거되는 산화물 제거용 세정 장치를 개시한다.

Description

산화물 제거용 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법{Cleaning apparatus for removing oxide and method of cleaning using the same}
본 발명의 실시예들은 산화물 제거용 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 갖고 있다.
상기 유기 발광 소자는 기판 상부에 제1 전극, 유기층 및 제2 전극이 차례대로 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 유기 발광 소자의 적층 구조는 마스크를 이용하는 증착 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 유기층의 미세 패턴은 금속 마스크, 예를 들어, 파인 메탈 마스크(fine metal mask, FMM)를 사용한 증착 방법으로 형성될 수 있다. 그러나, 제1 전극 및 제2 전극은 미세 패턴을 형성할 필요가 없기 때문에, 오픈 마스크(open mask)를 사용하는 증착 방법으로 형성될 수 있다.
일반적으로, 상기 파인 메탈 마스크는 습식 식각 공정 또는 레이저 조사 공정을 적용하여 마스크 모재(base material)을 가공함으로써 형성될 수 있는데, 마스크는 증착 공정 내에 오염 물질을 유입하는 매개체가 될 수 있기 때문에, 마스크의 세정이 필수적으로 요구된다. 이때, 상기 습식 식각 공정의 경우, 불순물은 상기 마스크 모재를 증류수 또는 알코올 등과 같은 종래의 세정액으로 린스함으로써 제거될 수 있다.
그러나, 레이저 조사 공정을 사용하여 마스크 모재를 가공하는 경우, 레이저 조사 시 자연적으로 미세 패턴 주위에 형성되는 산화물은 종래의 세정액에 의해 세정되지 않아 마스크 모재에 산화물이 그대로 잔존하는 문제가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들의 일 목적은 패턴홀을 레이저 빔으로 가공함에 따라 증착용 마스크의 표면에 형성되는 산화물을 효과적으로 제거하는 동시에, 증착용 마스크 모재를 손상시키지 않는 산화물 제거용 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 산화물 제거용 세정 장치를 이용한 세정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 전해조와, 전해조에 수용되며, 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함하는 전해액과, 전해액에 담겨지며, 전해액의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원이 이루어지는 환원전극과, 전해액에 환원전극과 이격되도록 담겨지며, 환원전극에 전자를 전달하는 산화전극과, 환전전극에 음의 전압을 인가하고, 산화전극에 양의 전압을 인가하는 전원부재를 포함하고, 환원전극은 표면에 산화물이 형성된 증착용 마스크를 포함하고, 산화물은 환원전극에서 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 의해 발생하는 기포에 의해 제거되는 산화물 제거용 세정 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 전해액은 탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전해액은 전해액의 전류 흐름을 촉진시키는 이온제를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 이온제는 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전해액은 환원전극의 표면 산화를 방지하기 위한 환원제를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 환원제는 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 양이온 형태의 원자 또는 분자는 수소(H) 및 암모늄(NH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 증착용 마스크는 인바합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 환원전극은 중공의 액자 형상으로 형성되어 증착용 마스크의 가장자리를 감싸는 프레임을 더 포함하고, 프레임은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 스테인리스 스틸(SUS) 중 하나 이상을 포함하는 내식성(corrosion resistance) 금속인 것을 특징으로 하며, 환원전극에 전기적으로 연결되는 전원부재의 전극은 증착용 마스크 및 상기 프레임 중 하나에 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 환원전극은 증착용 마스크가 안착되는 비전도성 플레이트를 더 포함하고, 비전도성 플레이트는 테프론(teflon) 및 글라스(glass) 중 하나 이상을 포함하며, 환원전극에 전기적으로 연결되는 전원부재의 전극은 증착용 마스크에 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 산화전극은 팔라듐(Pd) 및 백금(Pt) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전해조에 담긴 전해액의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 감지하는 농도센서와, 전해조와 서브 유입구를 통해 연결되어 전해조에 보충될 전해액을 수용하는 서브 전해조와, 농도센서와 연결되어 농도센서에서 감지된 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도에 대한 정보를 수신하고, 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기설정된 기준농도값 미만일 경우 서브 전해조에서 전해조로 전해액을 보충하라는 신호를 서브 전해조에 전달하는 농도제어기를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전해조에 설치되어 전해조에 담긴 전해액을 전해조의 외부로 배출하는 배출구와, 배출구의 하류 측에 연결되어 전해액을 냉각시키는 냉각기와, 냉각기의 상류 또는 하류 측에 연결되어 배출구에서 배출된 전해액 내의 이물질을 제거하는 필터와, 냉각기 및 필터의 하류 측에 연결되어 냉각기에서 냉각된 전해액을 전해조 내부로 유입시키는 유입구를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전해조에 담긴 전해액의 온도를 감지하는 온도센서와, 온도센서에 연결되어 온도센서에서 감지된 전해액의 온도에 대한 정보를 수신하고, 전해액의 온도가 기설정된 기준온도값을 초과할 경우 냉각기를 작동시켜 냉각기를 통과하는 전해액을 냉각시키라는 신호를 냉각기에 전달하는 온도제어기를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전원부재와 환원전극을 서로 전기적으로 연결하되 환원전극에 음의 전압을 인가하며, 환원전극을 전해액의 외부에서 전해액의 내부로 침지시키고, 전해액의 내부에서 전해액의 외부로 반출하는 복수개의 이송롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 (a) 표면에 산화물이 형성된 증착용 마스크를 포함하는 환원전극과, 환원전극에 전자를 전달하는 산화전극을 전해조에 수용된 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함하는 전해액에 담그는 단계와, (b) 환원전극에 음의 전압을 인가하고, 산화전극에 양의 전압을 인가하는 단계와, (c) 산화전극에서 환원전극으로 전달되는 전자에 의해 환원전극에서 환원 반응이 일어나고, 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 따라 환원전극에서 발생하는 기포에 의해 증착용 마스크의 표면에 형성된 산화물을 제거하는 단계를 포함하는 세정 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, (b) 단계는 환원전극 및 산화전극에 인가되는 전압의 크기와 전압 인가 시간을 조절함으로써 환원전극에서 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 의해 발생하는 기포의 양을 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서, (c) 단계는, 전해조에 담긴 전해액의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 감지하는 단계와, 전해액의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기설정된 기준농도값의 미만인지 여부를 파악하는 단계와, 전해액의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기준농도값의 미만일 경우 전해액을 보충하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, (c) 단계는, 전해조에 담긴 전해액의 온도를 감지하는 단계와, 전해액의 온도가 기설정된 기준온도값을 초과하는지 여부를 파악하는 단계와, 전해액의 온도가 기준온도값을 초과할 경우, 전해액을 전해조에 설치된 배출구를 통해 외부로 추출하여 냉각시키고, 냉각된 전해액을 전해조에 설치된 유입구를 통해 전해조의 내부로 유입시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전해액은, 탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상과, 전해액의 전류 흐름을 촉진시키는 이온제와, 환원전극의 표면 산화를 방지하기 위한 환원제를 더 포함하고, 이온제는 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하고, 환원제는 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법에 따르면, 패턴홀을 레이저 빔으로 가공함에 따라 증착용 마스크의 표면에 형성되는 산화물을 효과적으로 제거할 수 있으며, 동시에 증착용 마스크 모재를 손상시키지 않을 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 환원전극의 다양한 실시예들을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 산화물 제거용 세정 장치를 이용하여 증착용 마스크를 세정한 후 패턴홀 주위에서 측정한 산소 함유량과 산화물 입자 개수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 증착용 마스크를 레이저 빔으로 가공하여 패턴홀을 형성한 후 패턴홀 주위를 확대하여 나타낸 확대 평면도이다.
도 6는 도 1에 도시된 산화물 제거용 세정 장치를 이용하여 도 5의 증착용 마스크를 세정한 후 패턴홀 주위를 확대하여 나타내는 확대 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분의 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함된다.
또한, 어떤 구성요소들이 연결되었다고 할 때, 그러한 구성요소들이 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 구성요소들 중간에 다른 구성요소들이 개재되어 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 어떤 구성요소들이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 그러한 구성요소들이 직접 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소가 개재되어 간접적으로 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다.
또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2은 도 1의 환원전극의 다양한 실시예들을 나타내는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)는 전해조(105)와, 전해액(110)과, 환원전극(115)과, 산화전극(120) 및 전원부재(125)를 포함할 수 있다.
전해조(105)는 후술할 전해액(110)과 환원전극(115) 및 산화전극(120)을 수용하는 일종의 컨테이너(container)로써, 전기가 통하지 않는 부도체(non-conductor)일 수 있다. 도 1은 전해조(105)를 상측으로 개방(open)된 형태로 묘사하고 있으며, 이는 후술할 환원전극(115)에서 발생하는 기포를 환기하기 위한 구조이나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 전해조(105)는 상측 또한 밀폐된 형태로 구성될 수 있으며, 이러한 경우 별도의 환기구(미도시)가 전해조(105)에 설치되어 환기구를 통해 환원전극(115)에서 발생하는 기포가 전해조(105) 외부로 배출될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 전해조(105) 상측이 개방된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
또한, 전해조(105)는 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며 전해조(105)는 불투명한 소재로 형성될 수도 있다. 다만, 이하에서는, 전해조(105) 투명한 소재로 형성된 경우를 중심으로 후술하기로 한다.
전해액(110)은 전해조(105)에 수용되며, 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함할 수 있다. 여기서, 양이온 형태의 원자 또는 분자는 수소(H) 및 암모늄(NH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 후술하겠으나, 이러한 양이온 형태의 원자 또는 분자는 산화전극(120)으로부터 환원전극(115)으로 전달되는 전자와 결합하게 되고, 이에 따라 환원전극(115)에서는 기포가 발생할 수 있다.
또한, 전해액은 양이온 형태의 원자 또는 분자가 녹아 들어가는 용매를 포함할 수 있는 데, 이러한 용매는 탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 전해액은 전해액의 전류 흐름을 촉진시키는 이온제와, 후술할 환원전극(115)의 표면 산화를 방지하기 위한 환원제를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 이온제는 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 환원제는 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
따라서, 전해액(110)은 탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상을 포함하는 용매를 기반으로 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하는 이온제와, 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하는 환원제가 혼합된 용액 형태로 전해조(105)의 내부에 수용될 수 있다.
환원전극(115)은 전해액(110)에 담겨지며, 상술한 바와 같이 표면에서 전해액(110)의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 환원전극(115)은 표면에 산화물(도 4의 패턴홀(PH) 주위에 형성된 미세한 입자)이 형성된 증착용 마스크(DM)를 포함하고, 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물은 환원전극(115)에서 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 따라 발생하는 기포에 의해 제거될 수 있다.
한편, 증착용 마스크(DM)는 철(Fe)과 니켈(Ni)을 함유하는 인바합금(invar alloy) 및 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 함유하는 슈퍼 인바합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 증착용 마스크(DM)는 스테인리스 스틸(SUS)과 같이 열전도도(thermal conductivity)가 낮은 금속을 소재로도 형성될 수 있다.
상세히, 증착용 마스크(DM)는 마스크 모재에 레이저 빔을 조사하여 패턴홀(PH)을 가공함으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크 모재는 50 mJ/cm2 내지 5000 mJ/cm2 범위의 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔을 조사하여 가공된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 마스크 모재는 200 mJ/cm2 내지 1000 mJ/cm2의 범위의 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔을 조사하여 가공된 것일 수 있다.
여기서, 마스크 모재는 1분 내지 1440분 동안 레이저 빔을 조사하여 가공된 것일 수 있다. 예를 들어, 마스크 모재는 60 분 내지 720분 동안 레이저 빔을 조사하여 가공된 것일 수 있다.
한편, 산화물은 마스크 모재에 대한 레이저 조사시 자연적으로 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 산화물은 마스크 모재에 대한 레이저 빔 조사 시 마스크 모재로부터 유래되어 자연적으로 형성된, 철(Fe), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), SUS(Steel Use Stainless) 합금, Inconel 합금, Kovar 합금 및 Invar 합금 중에서 선택된 하나 이상의 금속이 산화된 산화물일 수 있다.
이어서, 환원전극(115)에 대해 이하 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 환원전극(115)의 두 가지 실시예를 도시하고 있다. 먼저 도 2의 (a)를 참조하면, 환원전극(115a)은 중공의 액자 형상으로 형성되어 증착용 마스크(DM)의 가장자리를 감싸는 링 프레임(115a_R)을 더 포함하고, 링 프레임(115a_R)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 스테인리스 스틸(SUS) 중 하나 이상을 포함하는 내식성(corrosion resistance) 금속인 것을 특징으로 한다. 또한, 후술하겠으나 환원전극(115a)에 전기적으로 연결되는 전원부재(125)의 전극(미도시)은 증착용 마스크(DM) 및 링 프레임(115a_R) 중 하나에 연결될 수 있으며, 바람직하게는 링 프레임(115a_R)에 연결될 수 있다.
다른 실시예로써, 도 2의 (b)를 참조하면, 환원전극(115b)은 증착용 마스크(DM)가 안착되는 비전도성 플레이트(115b_P)를 더 포함하고, 이러한 비전도성 플레이트(115b_P)는 테프론(Teflon) 및 글라스(glass) 중 하나 이상을 포함하며, 환원전극(115b)에 연결되는 전원부재(125)의 전극은 증착용 마스크(DM)에 연결될 수 있다.
즉, 도 2의 (a)와 (b)는 각각 증착용 마스크(DM)가 전도체(conductor) 또는 비전도체(non-conductor)에 연결되는 경우를 각각 예시로써 도시한다. 또한, 도면에 도시하지는 않았으나 전원부재(125)의 전극은 증착용 마스크(DM)에 직접적으로 접촉함으로써 환원전극(115)과 전원부재(125)를 전기적으로 연결할 수 있으며, 또는 증착용 마스크(DM)와 전기적으로 연결되는 전도체(예컨대, 도 2의 (a)에 도시된 링 프레임(115a_R)을 매개체로 하여 환원전극(115)과 전원부재(125)를 전기적으로 연결할 수도 있다.
산화전극(120)은 환원전극(115)과 마찬가지로 전해액(110)에 담겨지되, 환원전극(115)과 이격된 위치에 담겨지며, 환원전극(115)에 전자를 전달할 수 있다. 예컨대, 산화전극(120)에서는 전해액(110)에 함유된 물이 산화됨으로써 산소 기체와, 수소 분자 및 전자로 분해될 수 있으며, 이때 산화전극(120)은 물의 산화로 인해 생성된 전자를 환원전극(115) 측으로 전달할 수 있다. 이러한 산화전극(120)은 반응성이 작은 팔라듐(Pd) 및 백금(Pt) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
전원부재(125)는 환원전극(115)에 음의 전압을 인가하고, 산화전극(120)에 양의 전압을 인가할 수 있다. 즉, 전원부재(125)의 음극 측은 환원전극(115)에 연결될 수 있고, 양극 측은 산화전극(120)에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)는 전해조(105)에 담긴 전해액(110)의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 감지하는 농도센서(130)와, 전해조(105)와 서브 유입구(135_IL)를 통해 연결되어 전해조(105)에 보충될 전해액(110)을 수용하는 서브 전해조(135)와, 농도센서(130)에 연결되어 농도센서(130)에서 감지된 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도에 대한 정보를 수신하고, 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기설정된 기준농도값 미만일 경우 서브 전해조(135)에서 전해조(105)로 전해액을 보충하는 보충신호를 서브 전해조(135)에 전달하는 농도제어기를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하면, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)의 전해액(110) 내부에 함유된 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도는 상기 기설정된 기준농도값 이상으로 유지될 수 있다. 이렇게 전해액(110)의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 유지한다는 것은 곧 세정 공정이 이루어지는 전해액(110)의 화학적인 조건을 가능한 한 일정하게 유지시킬 수 있음을 의미하며, 이는 환원전극(115)에서 일어나는 환원 반응이 지속적으로 활발하게 수행될 수 있음을 의미한다. 이에 따라, 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물을 제거하는 세정 공정이 효과적으로 수행될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)는 전해조(105)에 설치되어 전해조(105)에 담긴 전해액(110)을 전해조(105)의 외부로 배출하는 배출구(145)와, 배출구(145)의 하류 측에 연결되어 전해액을 냉각시키는 냉각기(150)와, 냉각기(150)의 상류 또는 하류 측에 연결되어 배출구(145)에서 배출된 전해액(110) 내의 이물질을 제거하는 필터(155)와, 냉각기(150) 및 필터(155)의 하류 측에 연결되도록 전해조(105)에 설치되어 냉각기(150)에서 냉각된 전해액(110)을 전해조(105)의 내부로 유입시키는 유입구(160)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)는 전해조(105)에 담긴 전해액의 온도를 감지하는 온도센서(165)와, 온도센서(165)에 연결되어 온도센서(165)에서 감지된 전해액(110)의 온도에 대한 정보를 수신하고, 전해액(110)의 온도가 기설정된 기준온도값을 초과할 경우 상기 냉각기(150)를 작동시켜 냉각기(150)를 통과하는 전해액(110)을 냉각시키는 냉각신호를 냉각기(150)에 전달하는 온도제어기(170)를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하면, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)는 환원전극(115)과 산화전극(120)에서 일어나는 화학반응에 의해 전해액(110)의 온도를 상기 기설정된 기준온도값의 이하로 유지할 수 있으며, 또한 세정 공정 중에 전해조(105) 내부로 침투하는 이물질을 제거할 수 있다. 이에 따라, 세정 공정이 이루어지는 전해액(110)의 물리적인 조건을 가능한 한 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이는 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물을 제거하는 세정 공정을 효과적으로 수행할 수 있음을 의미한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 구성될 수도 있다. 여기서, 도 3에 도시된 산화물 제거용 세정 장치(200)의 각각의 구성요소들 중 환원전극(215)과 이송롤러(275)를 제외한 나머지 구성요소들은 도 1을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 이하에서는 그러한 구성요소들에 대한 설명은 생략하고, 상술한 바를 원용하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치(200)는 환원전극(215)과 전원부재(225)를 서로 전기적으로 연결하되, 환원전극(215)에 음의 전압을 인가하며, 환원전극(215)을 전해액(210)의 외부에서 전해액(210)의 내부로 침지시키고, 전해액(210)의 내부에서 전해액(210)의 외부로 반출하는 복수개의 이송롤러(275)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 환원전극(215)과 접촉하는 복수개의 이송롤러(275)의 외주면은 전도성 물질로 구성될 수 있으며, 도면에는 가장 좌측에 설치된 하나의 이송롤러(275)만이 전원부재(225)의 음극 측과 연결되는 것으로 묘사되어 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 전원부재(225)의 음극 측은 도 3에 도시된 다섯 개의 이송롤러(275) 중 하나 이상에 전기적으로 연결될 수 있으며, 환원전극(215)과 전원부재(225)를 전기적으로 연결시키는 목적을 만족시킬 수 있는 그 어떠한 방법으로도 환원전극(215)과 전원부재(225)를 연결할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 환원전극(215)이 전해액(210)의 내부로 침지되기 직전의 위치에 설치된 하나의 이송롤러(275)가 전원부재(225)의 음극 측과 연결된 것을 중심으로 설명하기로 한다.
상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 제거용 세정 장치(200)는 환원전극(215)이 복수개의 이송롤러(275)의 구동에 따라 좌측에서 우측으로 이송되는 방식으로 세정 공정을 수행할 수 있다. 다만, 가장 좌측과 우측에 설치된 이송롤러(275)는 전해조(205)의 외부에 설치되며, 나머지 세 개의 이송롤러(275)는 전해조(205) 내부, 즉 전해액(210)의 내부에 침지되도록 설치될 수 있다.
이러한 구조에 따라, 환원전극(215)은 전해액(210)의 외부에서 내부로 이송되어 침지될 수 있으며, 침지된 상태에서 환원전극(215)에서는 상술한 환원 반응이 이뤄지고, 다시 환원전극(215)은 전해액(210)의 외부로 반출될 수 있다. 이때, 도면에 도시하지는 않았으나 환원전극(215)은 복수개의 증착용 마스크(DM)를 포함하는 긴 장변을 갖는 판 형태로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 롤-투-롤 방식으로 산화물 제거용 세정 장치(200)를 구성할 경우, 세정 공정을 수행할 때마다 환원전극(215)을 전해액(210)에 침지 및 반출하는 공정을 반복할 필요가 없이 자동적으로 환원전극(215)을 전해액(210)에 침지 및 반출할 수 있으므로 세정 공정을 보다 간편하게 수행할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정 방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정 방법은, (a) 표면에 산화물이 형성된 증착용 마스크(DM)를 포함하는 환원전극(115)과, 환원전극(115)에 전자를 전달하는 산화전극(120)을 전해조(105)에 수용된 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함하는 전해액(110)에 담그는 단계와, (b) 환원전극(115)에 음의 전압을 인가하고, 산화전극(120)에 양의 전압을 인가하는 단계와, (c) 산화전극(120)에서 환원전극(115)으로 전달되는 전자에 의해 환원전극(115)에서 환원 반응이 일어나고, 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 따라 환원전극(115)에서 발생하는 기포에 의해 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전해액(110)은 탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상과, 전해액(110)의 전류 흐름을 촉진시키는 이온제와, 환원전극(115)의 표면 산화를 방지하기 위한 환원제를 더 포함하고, 이온제는 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하고, 환원제는 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 환원전극(115) 및 산화전극(120)에 인가되는 전압의 크기와 전압 인가 시간을 조절함으로써 환원전극(115)에서 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 의해 발생하는 기포의 양을 제어할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 전해조(105)에 담긴 상기 전해액(110)의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 감지하는 단계와, 전해액(110)의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기설정된 기준농도값의 미만인지 여부를 파악하는 단계와, 전해액(110)의 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 상기 기준농도값의 미만일 경우 전해액을 보충하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, "기설정된" 기준농도값은 사용자에 의해 농도제어기(140)에 "기설정된" 기준농도값을 의미할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 산화물 제거용 세정 장치(100)의 설계 시 농도제어기(140)에 "기설정된" 기준농도값을 의미할 수도 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 전해조(105)에 담긴 전해액(110)의 온도를 감지하는 단계와, 전해액(110)의 온도가 기설정된 기준온도값을 초과하는지 여부를 파악하는 단계와, 전해액(110)의 온도가 기준온도값을 초과할 경우, 전해액(110)을 전해조에 설치된 배출구(145)를 통해 외부로 추출하여 냉각시키고, 냉각된 전해액(110)을 상기 전해조(105)에 설치된 유입구(160)를 통해 전해조의 내부로 유입시키는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, "기설정된" 기준온도값은 사용자에 의해 온도제어기(170)에 "기설정된" 기준온도값을 의미할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 산화물 제거용 세정 장치(100)의 설계 시 온도제어기(170)에 "기설정된" 기준온도값을 의미할 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 6 및 표 1 내지 표 3을 참조하여 상술한 전해액(110)의 제조예들과, 환원전극(115) 및 산화전극(120)에 인가되는 전압의 크기와 전압의 인가 시간을 조절함에 따른 세정 효과에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 산화물 제거용 세정 장치를 이용하여 증착용 마스크를 세정한 후 패턴홀 주위에서 측정한 산소 함유량과 산화물 입자 개수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 5는 증착용 마스크를 레이저 빔으로 가공하여 패턴홀을 형성한 후 패턴홀 주위를 확대하여 나타낸 확대 평면도이고, 도 6는 도 1에 도시된 산화물 제거용 세정 장치를 이용하여 도 5의 증착용 마스크를 세정한 후 패턴홀 주위를 확대하여 나타내는 확대 평면도이다.
먼저, 하기 표 1에 기재된 제조예들을 통하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 하기의 제조예들은 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들의 범위는 하기의 제조예들에 의하여 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
Figure pat00001
<표 1>
<전해액 제조예>
제조예 1 내지 4
용매로서 탈이온수, 이온제로서 시트르산 0.004M, 환원제로서 하이드라진 0.02M을 상온에서 교반하여 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 5
환원제로서 하이드라진 0.1M로 변경하였다는 점을 제외하고는 상기 제조예 1 내지 4와 동일한 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 6
용매로서 에틸렌 글리콜, 이온제 및 환원제로서 하이드라진 5M을 상온에서 교반하여 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 7
이온제 및 환원제로서 수소화붕소나트륨 0.01M로 변경하였다는 점을 제외하고는 상기 제조예 6과 동일한 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 8
용매로서 탈이온수(DI), 이온제 및 환원제로서 수소화붕소나트륨 0.01M을 상온에서 교반하여 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 9
이온제 및 환원제로서 하이드라진 1M로 변경하였다는 점을 제외하고는 상기 제조예 8과 동일한 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 10
이온제 및 환원제로서 암모니아수 0.1M로 변경하였다는 점을 제외하고는 상기 제조예 8과 동일한 전해액(110)을 제조하였다.
제조예 11
환원제로서 하이드라진 1M을 추가하였다는 점을 제외하고는 제조예 10과 동일한 전해액(110)을 제조하였다.
하기 표 2를 참조하여 전압의 크기, 즉 전해액(110)에 환원전극(115)이 침지된 상태에서 환원전극(115)에 인가된 전압의 크기에 따른 세정력의 변화를 설명하기로 한다.
Figure pat00002
<표 2>
표 2를 참조하면, 전해질 조건은 상기 표 1에 기재된 제조예 1 내지 4와 동일하며, 다만 환원전극(115)에 인가되는 전압의 크기를 각각 20V, 50V, 100V 및 120V로 달리하여 세정을 수행한 결과를 확인할 수 있다. 표 2에 기재된 바에 따르면, 전기분해 세정 이전에 측정한 산소 함유량(atom%)은 42.92이나, 환원전극(115)에 20V의 전압을 인가했을 경우 1.94로 대폭 감소되며, 50V 이상의 전압을 환원전극(115)에 인가할 경우 산소 함유량이 측정 한계 범위 이하로 감소된다.
여기서, 산소 함유량이란, 환원전극(115)의 증착용 마스크(DM)의 특정 부위를 국한하여 총 원자량 대비 산소의 원자량의 비율을 계산한 값으로서, EDS(energy-dispersive X-ray spectroscopy)로 측정할 수 있다. 상세히, 도 4에 나타난 바와 같이, 증착용 마스크(DM)에서 산소 함유량이 높게 측정되었다는 것은 곧 산화물이 다량 존재함을 의미하며, 반대로 산소 함유량이 작게 측정되었다는 것은 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)를 이용하여 세정을 수행한 결과 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물이 세정 공정에 의해 제거되었음을 의미한다.
한편, 도 4는 상기 표 1에 기재된 산화물 입자 개수와 산소 함유량의 관계를 그래프로 나타낸 도면이며, 도 4에 기재된 데이터에 의하면 대체적으로 산소 함유량과 산화물 입자 개수는 정비례하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 산소 함유량이 적으면 적을수록 산화물의 입자 개수가 적은 것을 의미한다.
예컨대, 세정 공정 이전 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물의 모습은 도 5를 통해 확인할 수 있다. 도 5를 참조하면, 증착용 마스크(DM)에는 상술한 레이저 빔 가공 공정에 의해 형성된 패턴홀(PH)이 형성되어 있으며, 패턴홀(PH) 주위에는 다량의 산화물이 잔류하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 세정 공정 이후 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성된 산화물이 제거된 모습은 도 6를 통해 확인할 수 있다. 도 6는 도 5보다 증착용 마스크(DM)의 표면을 더욱 더 확대 촬영한 모습으로, 증착용 마스크(DM)의 표면이 도 5에 비해 매우 균일하여, 대부분의 산화물 입자들이 제거된 모습을 확인할 수 있다.
하기 표 3을 참조하여 전압의 인가 시간, 즉 전해액(110)에 환원전극(115)이 침지된 상태에서 음의 전압을 인가한 시간의 변화에 따른 세정력의 변화를 설명하기로 한다.
Figure pat00003
<표 3>
표 3을 참조하면, 전해질 조건은 상기 표 1에 기재된 제조예 1 내지 4와 동일하며, 다만 환원전극(115)에 인가되는 전압의 인가 시간을 각각 3분, 4분, 5분 및 1시간으로 달리하여 세정을 수행한 결과를 확인할 수 있다. 표 3에 기재된 바에 따르면, 전기분해 세정 이전에 측정한 산소 함유량은 42.92이고, 환원전극(115)에 3분 동안 음의 전압을 인가한 경우 23.34로 절반 가까이 감소하나, 오히려 4분 동안 음의 전압을 인가할 경우 산소 함유량이 다시 상승하여 33.39가 되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 전압의 인가 시간과 같은 경우 전압의 세기와는 다르게 최소한 적정한 시간보다 더 오랫동안 전압을 인가하여야 함을 확인할 수 있다. 즉, 표 3은 전압 인가 시간이 4분에서 5분으로 넘어가면서 산소 함유량이 33.39에서 다시 32.95로 소폭 감소하는 것을 나타내므로, 제조예 1 내지 4의 전해질 조건에서는 상기 적정 시간이 4분 이상임을 의미한다. 한편, 1시간 동안 환원전극(115)에 음의 전압을 인가할 경우 산소함유량은 1.94로 세정 이전의 42.92보다 대폭 감소한 것으로 확인되므로, 전압의 인가 시간과 관련하여서는 적정 시간 이상 충분한 시간 동안 세정 공정을 수행함으로써 세정력을 향상시킬 수 있음을 의미한다.
한편, 상기 표 1에 기재된 전해액(110) 내의 이온제와 환원제의 함유량은 예시적인 것으로써, 예컨대 용매로 탈이온수를 사용할 경우 시트로산은 0.004M 이하로, 하이드라진은 0.02M 이하(제조예 1 내지 4)로 함유되는 것이 바람직하다. 제조예 2와 5를 비교하면, 다른 조건은 모두 동일한 상태에서 하이드라진을 각각 0.02M과 0.1M을 포함시킨 상태에서 50V의 전압을 환원전극(115)에 인가한 경우, 제조예 5의 경우가 산소 함유량이 더 많은 것으로 확인된다. 따라서, 이를 통해 탈이온수를 용매로, 시트로산 0.004M을 이온제로 사용할 경우 하이드라진은 0.02M 이하로 사용함이 바람직함을 알 수 있다.
상술한 바와 마찬가지로, 표 1에 기재된 전해액(110) 내의 이온제와 환원제의 함유량은 전해액(110) 내에 함유될 수 있는 최대치를 나타낸 것으로, 용매는 이온제와 환원제의 함유량에 따라 적절한 양으로 선택될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)와 이를 이용한 세정 방법에 의하면, 레이저 빔으로 마스크 모재에 패턴홀(PH)을 가공함에 따라 증착용 마스크(DM)의 표면에 형성되는 산화물을 효율적으로 제거할 수 있다. 동시에, 기존의 방식인 세정액을 통해 증착용 마스크(DM)에 형성된 산화물을 제거하려 할 경우 증착용 마스크(DM) 자체에 부식이 발생하는 문제점이 존재했으나, 본 발명의 실시예들에 따른 산화물 제거용 세정 장치(100)와 이를 이용한 세정 방법에 따라 증착용 마스크(DM)를 세정할 경우 마스크 모재의 손상 없이 효율적으로 증착용 마스크(DM)에 형성된 산화물을 제거할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200: 산화물 제거용 세정 장치 140: 농도제어기
105, 205: 전해조 145: 배출구
110, 210: 전해액 150: 냉각기
115, 215: 환원전극 155: 필터
120, 220: 산화전극 160: 유입구
125, 225: 전원부재 165: 온도센서
130: 농도센서 170: 온도제어기
135: 서브 전해조 275: 이송롤러

Claims (20)

  1. 전해조;
    상기 전해조에 수용되며, 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함하는 전해액;
    상기 전해액에 담겨지며, 상기 전해액의 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원이 이루어지는 환원전극;
    상기 전해액에 상기 환원전극과 이격되도록 담겨지며, 상기 환원전극에 전자를 전달하는 산화전극; 및
    상기 환원전극에 음의 전압을 인가하고, 상기 산화전극에 양의 전압을 인가하는 전원부재;를 포함하고,
    상기 환원전극은 표면에 산화물이 형성된 증착용 마스크를 포함하고, 상기 산화물은 상기 환원전극에서 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 따라 발생하는 기포에 의해 제거되는, 산화물 제거용 세정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액은 탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상을 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액은 상기 전해액의 전류 흐름을 촉진시키는 이온제를 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 이온제는 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액은 상기 환원전극의 표면 산화를 방지하기 위한 환원제를 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 환원제는 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 양이온 형태의 원자 또는 분자는 수소(H) 및 암모늄(NH4) 중 하나 이상을 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 증착용 마스크는 인바합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 환원전극은 중공의 액자 형상으로 형성되어 상기 증착용 마스크의 가장자리를 감싸는 링 프레임을 더 포함하고,
    상기 링 프레임은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 스테인리스 스틸(SUS) 중 하나 이상을 포함하는 내식성(corrosion resistance) 금속인 것을 특징으로 하며,
    상기 환원전극에 전기적으로 연결되는 상기 전원부재의 전극은 상기 증착용 마스크 및 상기 링 프레임 중 하나에 연결되는, 산화물 제거용 세정 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 환원전극은 상기 증착용 마스크가 안착되는 비전도성 플레이트를 더 포함하고,
    상기 비전도성 플레이트는 테프론(teflon) 및 글라스(glass) 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 환원전극에 전기적으로 연결되는 상기 전원부재의 전극은 상기 증착용 마스크에 연결되는, 산화물 제거용 세정 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 산화전극은 팔라듐(Pd) 및 백금(Pt) 중 하나 이상을 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 전해조에 담긴 상기 전해액의 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 감지하는 농도센서와,
    상기 전해조와 서브 유입구를 통해 연결되어 상기 전해조에 보충될 상기 전해액을 수용하는 서브 전해조와,
    상기 농도센서 및 상기 서브 전해조와 연결되어 상기 농도센서에서 감지된 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도에 대한 정보를 수신하고, 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기설정된 기준농도값 미만일 경우 상기 서브 전해조에서 상기 전해조로 상기 전해액을 보충하는 보충신호를 상기 서브 전해조에 전달하는 농도제어기를 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 전해조에 설치되어 상기 전해조에 담긴 상기 전해액을 상기 전해조의 외부로 배출하는 배출구와,
    상기 배출구의 하류 측에 연결되어 상기 전해액을 냉각시키는 냉각기와,
    상기 냉각기의 상류 또는 하류 측에 연결되어 상기 배출구에서 배출된 상기 전해액 내의 이물질을 제거하는 필터와,
    상기 냉각기 및 상기 필터의 하류 측에 연결되도록 상기 전해조에 설치되어 상기 냉각기에서 냉각된 상기 전해액을 상기 전해조 내부로 유입시키는 유입구를 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 전해조에 담긴 상기 전해액의 온도를 감지하는 온도센서와,
    상기 온도센서에 연결되어 상기 온도센서에서 감지된 상기 전해액의 온도에 대한 정보를 수신하고, 상기 전해액의 온도가 기설정된 기준온도값을 초과할 경우 상기 냉각기를 작동시켜 상기 냉각기를 통과하는 상기 전해액을 냉각시키는 냉각신호를 상기 냉각기에 전달하는 온도제어기를 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 환원전극와 상기 전원부재를 서로 전기적으로 연결하되 상기 환원전극에 음의 전압을 인가하며, 상기 환원전극을 상기 전해액의 외부에서 상기 전해액의 내부로 침지시키고, 상기 전해액의 내부에서 상기 전해액의 외부로 반출하는 복수개의 이송롤러를 더 포함하는, 산화물 제거용 세정 장치.
  16. (a) 표면에 산화물이 형성된 증착용 마스크를 포함하는 환원전극과, 상기 환원전극에 전자를 전달하는 산화전극을 전해조에 수용된 양이온 형태의 원자 또는 분자를 포함하는 전해액에 침지시키는 단계;
    (b) 상기 환원전극에 음의 전압을 인가하고, 상기 산화전극에 양의 전압을 인가하는 단계; 및
    (c) 상기 산화전극에서 상기 환원전극으로 전달되는 전자에 의해 상기 환원전극에서 환원 반응이 일어나고, 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 따라 상기 환원전극에서 발생하는 기포에 의해 상기 증착용 마스크의 표면에 형성된 산화물을 제거하는 단계;를 포함하는 세정 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 환원전극 및 상기 산화전극에 인가되는 전압의 크기와 전압 인가 시간을 조절함으로써 상기 환원전극에서 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 환원에 의해 발생하는 기포의 양을 제어하는, 세정 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 전해조에 담긴 상기 전해액의 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도를 감지하는 단계와,
    상기 전해액의 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 기설정된 기준농도값의 미만인지 여부를 파악하는 단계와,
    상기 전해액의 상기 양이온 형태의 원자 또는 분자의 농도가 상기 기준농도값의 미만일 경우 상기 전해액을 보충하는 단계를 포함하는, 세정 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 전해조에 담긴 상기 전해액의 온도를 감지하는 단계와,
    상기 전해액의 온도가 기설정된 기준온도값을 초과하는지 여부를 파악하는 단계와,
    상기 전해액의 온도가 상기 기준온도값을 초과할 경우, 상기 전해액을 상기 전해조에 설치된 배출구를 통해 외부로 추출하여 냉각시키고, 냉각된 상기 전해액을 상기 전해조에 설치된 유입구를 통해 상기 전해조의 내부로 유입시키는 단계를 포함하는, 세정 방법.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 전해액은,
    탈이온수(deionized water) 및 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 중 하나 이상과,
    상기 전해액의 전류 흐름을 촉진시키는 이온제와,
    상기 환원전극의 표면 산화를 방지하기 위한 환원제를 더 포함하고,
    상기 이온제는 시트르산(citric acid), 암모니아수(NH4OH), 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 환원제는 하이드라진(hydrazine, N2H4) 및 수소화붕소나트륨(sodium borohydroride, NaBH4) 중 하나 이상을 포함하는, 세정 방법.
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