KR20190027517A - Ultrasonic cleaning module and cleaning system using uniform liquid droplet for plate - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate, using a uniform liquid droplet, and more specifically, to an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate, using a uniform liquid droplet, which uses gas to prevent cleaning liquid particles from being combined with each other, and controls a discharging range of the gas to be possible to control a range of the substrate to be cleaned by the cleaning liquid particles.

Description

균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치 및 세정시스템 {Ultrasonic cleaning module and cleaning system using uniform liquid droplet for plate}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an ultrasonic cleaning apparatus and a cleaning system for a substrate using a uniform droplet,

본 발명은, 초음파를 이용한 세정장치 및 세정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning device and a cleaning system using ultrasonic waves.

일반적으로 FPD, 반도체 소자는, 글라스, 실리콘 웨이퍼 같은 기판에 대한 사진 공정(photo process), 식각 공정(etching process), 이온 주입 공정(ion implantation process) 그리고 증착 공정(Deposition process) 등과 같은 다양한 공정을 통해 형성된다.In general, FPD and semiconductor devices are used for various processes such as photo process, etching process, ion implantation process, and deposition process for substrates such as glass and silicon wafers. Lt; / RTI >

그리고, 각각의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위한 세정 공정이 수행되며, 세정 공정은 약액(chemical)으로 기판상의 오염물질을 제거하는 약액 처리 공정, 순수(pure water)로 기판 상에 잔류하는 약액을 제거하는 세척 공정(wet cleaning process), 그리고 건조 유체를 공급하여 기판 표면에 잔류하는 순수를 건조하는 건조 공정(drying process)을 포함하였다.In the course of performing each process, a cleaning process for removing various contaminants adhered to the substrate is performed. In the cleaning process, a chemical solution process for removing contaminants on the substrate using a chemical, a pure water process, A wet cleaning process for removing the chemical liquid remaining on the substrate, and a drying process for drying the pure water remaining on the substrate surface by supplying the drying fluid.

종래에는, 순수가 남아 있는 기판 상으로 가열된 질소가스를 공급하는 건조 공정을 수행하였으나, 기판 상에 형성된 패턴의 선폭이 좁아지고 종횡비가 커짐에 따라 패턴 사이에 순수의 제거가 잘 이루어 지지 않아, 순수에 비해 휘발성이 크고 표면장력이 낮은 이소프로필 알코올과 같은 액상의 유기용제로 기판 상에서 순수를 치환하고, 이후 가열된 질소 가스를 공급하여 기판을 건조하였으나, 비극성인 유기용제의 경우 극성인 순수와 혼합이 잘 이루어지지 않아, 순수를 액상의 유기용제로 치환하기 위해서 장시간 동안 많은 액상의 유기용제를 공급해야 하는 단점이 발생하였다.Conventionally, a drying process for supplying heated nitrogen gas onto a substrate on which pure water has been removed has been performed. However, since the line width of the pattern formed on the substrate is narrowed and the aspect ratio is increased, Pure water is replaced with a liquid organic solvent such as isopropyl alcohol which is volatile and has low surface tension compared with pure water, and then the substrate is dried by supplying heated nitrogen gas. In the case of a nonpolar organic solvent, It has been disadvantageous to supply a large amount of organic solvent for a long period of time in order to replace pure water with liquid organic solvent.

최근에는 도 1에 도시된 바와 같이, 진동을 이용하여 세정액을 단속적으로 낙적시켜 최소한의 세정액을 이용하여 기판을 세정하는 방법이 제시되었지만, 기판 세정 후 기판상에 위치되는 세정액의 처리가 어려웠을 뿐만 아니라, 세정 능력 또한 낮아지는 단점이 있다.Recently, as shown in FIG. 1, there has been proposed a method of cleaning a substrate using a minimum amount of cleaning liquid by intermittently depositing a cleaning liquid by using vibration, but it has been difficult to treat a cleaning liquid located on a substrate after substrate cleaning But also the cleaning ability is lowered.

따라서, 기판에 부착된 오염물질 제거능력이 뛰어나고, 오염물질을 제거 유체의 회수가 간편하여 공정이 빠르게 이루어질 수 있으며, 기판에 형성된 패턴의 파괴를 방지할 수 있는, 기판 세정장치의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for a substrate cleaning apparatus which is excellent in the ability to remove contaminants attached to a substrate, can quickly recover the contaminant-removing fluid, and can prevent destruction of a pattern formed on the substrate have.

특허문헌 1) 국내등록특허 제1688455호(명칭: 횡파 발생 방지가 가능한 압전소자를 가진 초음파 진동자 및 이를 포함하는 초음파 세정 장치, 공개일: 2016.12.25)Patent Document 1) Domestic Registration No. 1688455 (Name: Ultrasonic vibrator having a piezoelectric element capable of preventing transverse wave generation and ultrasonic cleaning device including the same) Published Date: December 25, 2016 특허문헌 2) 국내등록특허 제1599214호(명칭: 대면적 초음파 정밀 세정장치, 공개일: 2016.02.11)Patent Document 2) Domestic Registered Patent No. 1599214 (Name: Large Area Ultrasonic Precision Cleaning Device, Disclosure Date: 2016.02.11)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 세정액을 수 마이크로 단위의 미세 상태로 유지하여, 세정액과 기판 접촉 시 세정액 입자가 기판에 형성된 미세 패턴을 파괴하지 않고, 기판에 위치하는 오염물질 제거능력을 극대화 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 오염물질과 세정액이 혼합된 세정액 혼합물의 회수 또한 용이한, 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치 및 세정시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a cleaning method and a cleaning method that can maintain a cleaning liquid in a fine state of several micrometers, To provide a substrate ultrasonic cleaning apparatus and a cleaning system using uniform droplets that can maximize the ability to remove contaminants located on a substrate and that can easily recover a cleaning liquid mixture in which contaminants and a cleaning liquid are mixed.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치 및 세정시스템은, 기판(1)을 향해 기체를 방출하는 기체 방출부(100)와, 상기 기체 방출부(100)에서 방출되는 기체의 이동 경로에 세정액을 방출하는 세정액 방출부(200)와, 상기 기판(1)을 향해 세정물질을 방출하는 세정물질 방출부(300) 및 상기 기판(1) 표면의 세정액 혼합물을 흡수하는 석션부(400)를 포함하는 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate ultrasonic cleaning apparatus and cleaning system using a uniform droplet, comprising: a gas discharging portion (100) for discharging a gas toward a substrate (1); a gas discharging portion A cleaning liquid discharge unit 300 for discharging a cleaning liquid toward the substrate 1 and a cleaning liquid discharge unit 300 for discharging a cleaning liquid mixture on the surface of the substrate 1, And a suction unit (400) for absorbing the suction force.

또한, 상기 기체 방출부는 방출되는 기체의 가장자리에 에어커튼을 형성할 수 있다.In addition, the gas discharger may form an air curtain at the edge of the emitted gas.

그리고, 상기 기체 방출부(100)는 기체가 방출되는 제1 노즐(110)을 향해 초음파를 방출하는 제1 초음파 발생부(120)를 더 포함할 수 있다.The gas discharger 100 may further include a first ultrasonic generator 120 that emits ultrasonic waves toward the first nozzle 110 through which gas is emitted.

또한, 상기 세정액 방출부(200)는 세정액이 방출되는 세정액 방출부(210)를 향해 초음파를 방출하는 제2 초음파 발생부(220)를 더 포함할 수 있다.The cleaning liquid discharging unit 200 may further include a second ultrasonic wave generating unit 220 that emits ultrasonic waves toward the cleaning liquid discharging unit 210 through which the cleaning liquid is discharged.

또한, 상기 제1 노즐(110)은 기판(1)에 인접할수록 방출되는 기체의 단면적이 넓어지는 확산형일 수 있다.In addition, the first nozzle 110 may be of a diffusion type in which the cross-sectional area of the gas to be discharged becomes wider as it is adjacent to the substrate 1.

그리고, 상기 제1 노즐(110)은 상기 제1 초음파 발생부(120)가 위치된 타측에서 상기 기판(1)이 위치된 일측으로 방출되는 기체의 방출면적을 일정하게 제한하는 유지형일 수 있다.The first nozzle 110 may be a holding type that limits the emission area of the gas emitted from the other side where the first ultrasonic generator 120 is located to a side where the substrate 1 is positioned.

또한, 상기 하우징(10)은 상기 기판(1)과 마주보는 일측 단부가 기체가 이동하는 내측으로 벤딩될 수 있다.In addition, the housing 10 may be bent at one side of the housing 10 facing the substrate 1 to the inside where the gas moves.

아울러, 상기 세정물질 방출부(300)는 일측 단부가 상기 하우징(10)의 벤딩 형상에 대응하여 내측으로 벤딩될 수 있다.In addition, the cleaning material discharging part 300 may be bent inward at one end thereof corresponding to the bending shape of the housing 10.

또한, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정방법은, 상기 기판(1)으로 세정물질을 방출하는 세정물질 방출단계(S100), 초음파를 인가하여 기판(1)으로 기체를 방출하는 기체 방출단계(S200)와, 초음파를 인가하여 상기 기판(1)으로 방출되는 기체를 향해 세정액을 방출하는 세정액 방출단계(S300) 및 세정액 혼합물 회수단계(S400)를 포함한다.The ultrasonic cleaning method for a substrate using a uniform droplet includes a cleaning material discharging step (S100) for discharging a cleaning material to the substrate (1), a gas discharging step for discharging gas to the substrate (1) by applying ultrasonic waves S200), and a cleaning liquid discharge step (S300) and a cleaning liquid mixture collection step (S400) for discharging the cleaning liquid toward the gas discharged to the substrate (1) by applying ultrasonic waves.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치 및 세정방법은, 세정액 입자를 기판으로 방출되는 기체에 유입시켜 기판으로 세정액을 이동시킴으로서, 세정액 입자가 기판으로 방출되어 세정하며, 서로 결합되어 기판에 형성된 패턴을 파괴하는 것을 방지하는 장점을 가진다.In the substrate ultrasonic cleaning apparatus and the cleaning method using the uniform droplet of the present invention having the above-described structure, the cleaning liquid particles are discharged to the substrate by cleaning the substrate by flowing the cleaning liquid particles into the substrate, , And has an advantage of being combined with each other to prevent destruction of the pattern formed on the substrate.

상세히 설명하면, 단순히 세정액 입자를 기판을 향하여 방출할 경우 각 입자가 이동 중 서로 결합되어 입자 크기가 증가되는 단점일 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 기판을 향해 이동하는 기체에 세정액을 유입하여 이동시키는 방법을 사용함으로서, 세정액 입자가 서로 결합되는 것을 방지한 것이다.In detail, when the cleaning liquid particles are simply discharged toward the substrate, it may occur that each particle is bonded to each other during movement to increase the particle size. Therefore, in the present invention, by using a method of flowing the cleaning liquid into the gas moving toward the substrate, the cleaning liquid particles are prevented from bonding to each other.

그리고, 초음파를 이용하여 기체와 세정액이 나노, 마이크로 구조체를 통과하게 함으로서, 세정액과 기체 입자의 크기를 최소화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 세정액과 기체 입자를 단속시킬 수 있는 장점이 있다.By using ultrasonic waves, the gas and the cleaning liquid pass through the nano-microstructure, thereby minimizing the size of the cleaning liquid and the gas particles, as well as interrupting the cleaning liquid and the gas particles.

아울러, 기체가 방출되는 제1 노즐을 이용하여 기체 방출 범위를 제어하여 기체의 이동경로에 유입되는 세정액의 방출 범위를 간단히 제어할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the gas discharge range can be controlled by using the first nozzle for discharging the gas, so that the discharge range of the cleaning liquid flowing into the gas moving path can be controlled simply.

도 1은 종래의 세정장치를 나타낸 개념도.
도 2는 제1 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 사시도.
도 3은 제1 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도.
도 4는 제2 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도.
도 5와 도 6은 제3 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치의 제1 노즐 및 제2 노즐을 나타낸 평면도 및 단면도.
도 7과 도 8은 제4 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도.
도 9는 제5 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도.
도 10은 기판용 초음파 세정장치를 이용한 세정방법을 나타낸 순서도.
1 is a conceptual view showing a conventional cleaning apparatus.
2 is a perspective view showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the first embodiment;
3 is a sectional view showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the first embodiment;
4 is a sectional view showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the second embodiment;
5 and 6 are a plan view and a cross-sectional view of a first nozzle and a second nozzle of an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the third embodiment;
7 and 8 are cross-sectional views showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the fourth embodiment.
9 is a sectional view showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the fifth embodiment.
10 is a flowchart showing a cleaning method using an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate.

이하, 상기와 같은 본 발명인 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, the substrate ultrasonic cleaning apparatus using the uniform droplet as described above will be described.

[제1 실시예][First Embodiment]

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 제1 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는, 미세한 크기의 세정액을 기판(1)으로 고루 분출하기 위한 장치로, 기판(1)을 향해 세정액을 방출하는 고정된 하우징(10)과, 세정액 혼합물 및 기판(1)에 부착된 오염물질(먼지, 분진) 입자를 흡입하는 석션부(400)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 2, an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the first embodiment is an apparatus for uniformly ejecting a cleaning liquid of a fine size onto a substrate 1, And a suction unit 400 for sucking contaminants (dust, dust) attached to the cleaning liquid mixture and the substrate 1.

이하에서는, 도면을 참조하여 기판용 초음파 세정장치의 세부 구조에 관하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the detailed structure of the substrate ultrasonic cleaning apparatus will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the first embodiment of the present invention.

도 3의 A-A'단면도를 참조하여 설명하면, 제1 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는 상기 하우징(10)에 기판(1)을 향해 기체를 방출하는 기체 방출부(100)와, 상기 기체 방출부(100)에서 방출되는 기체의 이동 경로에 세정액을 방출하는 세정액 방출부(200) 및 상기 기판(1)을 향해 세정물질을 방출하는 세정물질 방출부(300)를 포함하며, 상기 석션부(400)가 상기 하우징(10)과 이격 형성된다.3, the ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the first embodiment is provided with a gas discharging unit (not shown) for discharging gas toward the substrate 1 in the housing 10, A cleaning liquid discharging unit 200 for discharging a cleaning liquid to a moving path of gas discharged from the gas discharging unit 100 and a cleaning material discharging unit 300 for discharging a cleaning material toward the substrate 1, And the suction unit 400 is spaced apart from the housing 10.

즉, 상기 기체 방출부(100)는 오염물질이 부착된 기판의 표면에 기체를 방출하여, 상기 세정액 방출부(200)에서 방출 후 이동하는 기체로 유입된 세정액의 경로 및 분사 범위를 제어함과 동시에, 수 마이크로 크기의 세정액 입자가 기판(1)으로 이동하는 과정에서 서로 결합되어 조대화되는 것을 방지하며, 상기 세정물질 방출부(300)는 세정물질을 기판(1)으로 방출하여 기판(1) 표면을 보호함과 동시에 세정 후 기판(1)에 위치된 세정액과 혼합되어 상기 석션부(400)에서 세정액 혼합물을 회수하는 것을 보조하는 것이다.That is, the gas discharger 100 discharges gas to the surface of the substrate on which the contaminants are adhered, thereby controlling the path and the spray range of the cleaning liquid flowing into the gas moving after the discharge from the cleaning liquid discharger 200 At the same time, the cleaning material discharge unit 300 prevents the cleaning material particles from being combined and coarsened in the course of moving to the substrate 1, and discharges the cleaning material to the substrate 1, And at the same time, it is mixed with the cleaning liquid located on the substrate 1 after cleaning to assist in recovering the cleaning liquid mixture from the suction part 400. [

이때, 상기 기체 방출부(100)는 상기 외부 하우징(10) 내부에 형성되어 상기 기판(1)을 향해 기체를 방출하고, 상기 세정액 방출부(200)는 상기 외부 하우징(10)의 반경방향에 일측에 형성되어 상기 기체 방출부(100)에서 방출되는 기체의 이동 경로에 세정액을 방출하며, 상기 세정물질 방출부(300)는 상기 외부 하우징(10)의 반경방향 타측에 형성되어 상기 기판(1)을 향해 세정물질을 방출하는 것을 도시하였지만, 이는 각각의 구성요소를 배치하는 하나의 실시예를 나타낸 것이므로 한정하지 않는다.At this time, the gas discharger 100 is formed inside the outer housing 10 to discharge gas toward the substrate 1, and the cleaning liquid discharger 200 is disposed in the radial direction of the outer housing 10 And the cleaning material discharging unit 300 is formed on the other side of the outer housing 10 in the radial direction to form a gap between the substrate 1 ), But this is not limiting as it is one embodiment for disposing of each component.

[제2 실시예][Second Embodiment]

도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 제2 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는, 상기 기체 방출부(100) 상에 기체가 방출되는 제1 노즐(110)을 향해 초음파를 방출하는 제1 초음파 발생부(120)가 구비될 수 있고, 상기 세정액 방출부(200)는 세정액이 방출되는 제2 노즐(210)을 향해 초음파를 방출하는 제2 초음파 발생부(220)가 구비될 수 있다.Referring to FIG. 4, the ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the second embodiment includes a first nozzle 110 for emitting ultrasound to the first nozzle 110 through which gas is emitted on the gas discharger 100, The ultrasonic wave generator 120 may include a second ultrasonic generator 220 that emits ultrasonic waves toward the second nozzle 210 through which the cleaning liquid is discharged.

상세히 설명하면, 상기 기판(1)을 세정하는 세정액은 수 마이크로 크기의 미세 입자 상태로 기판(1)으로 방출되어야 기판(1)의 표면에 형성된 미세 패턴과 세정액 입자가 서로 접촉하며 파괴되는 것을 방지할 수 있다.In detail, the cleaning liquid for cleaning the substrate 1 must be discharged to the substrate 1 in the form of fine particles of several micro-sized size, so that the fine patterns formed on the surface of the substrate 1 and the cleaning liquid particles can do.

따라서, 상기 제1 초음파 발생부(120)가 제1 노즐(110)에 초음파를 인가하여 기체가 단속되며 기판(1)으로 방출되게 하고, 상기 제2 초음파 발생부(220)가 상기 제2 노즐(210)로 초음파를 인가하여, 세정액이 기판(1)의 표면에 형성된 미세 패턴을 파괴하지 않는 크기로 단속되어 기판(1)을 향하여 방출되는 기체의 이동경로 상에 유입 가능하게 한 것이다.Accordingly, the first ultrasonic wave generator 120 applies ultrasonic waves to the first nozzle 110 to cause the gas to be intermittently discharged to the substrate 1, and the second ultrasonic wave generator 220 moves the second nozzle The ultrasonic waves are applied to the substrate 210 so that the cleaning liquid is interrupted to a size that does not destroy the fine pattern formed on the surface of the substrate 1 and can flow on the movement path of the gas discharged toward the substrate 1. [

[제3 실시예][Third Embodiment]

도 5 및 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치의 제1 노즐(110) 및 제2 노즐(210)을 나타낸 평면도 및 단면도이다.5 and 6 are a plan view and a cross-sectional view of the first nozzle 110 and the second nozzle 210 of the ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the third embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면 제3 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는 방출되는 기체 및 세정액의 입자 크기를 제어하기 위하여 상기 제1 노즐(110) 및 상기 제2 노즐(210)이 복수개의 나노, 마이크로 홀(211) 또는 나노, 마이크로 라인(212)이 형성된 구조체일 수 있다.5 and 6, an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the third embodiment includes a first nozzle 110 and a second nozzle (not shown) for controlling the particle size of the gas to be ejected and the cleaning liquid 210 may be a structure having a plurality of nano-, microholes 211, or nano-micro lines 212 formed thereon.

상세히 설명하면 상기 제1 노즐(110)을 통해 방출되는 기체와 상기 제2 노즐(210)을 통해 방출되는 세정액의 크기를 제어하기 위하여 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제1 노즐(110) 및 제2 노즐(210)에 미세 크기의 나노, 마이크로 홀(111, 211) 또는 나노, 마이크로 라인(112, 212)을 형성되고, 기체 및 세정액이 나노, 마이크로 홀(111, 211) 또는 나노, 마이크로 라인(112, 212)을 통과한 후 방출되게 함으로서 기체와 세정액의 크기를 제어하는 것이다.5 and 6, in order to control the sizes of the gas discharged through the first nozzle 110 and the cleaning liquid discharged through the second nozzle 210, the first nozzle 110, Micro holes 111 and 211 or nano and micro lines 112 and 212 are formed in the first and second nozzles 210 and 210 and the gas and the cleaning liquid are flowed through the nano and micro holes 111 and 211 or nano, To pass through the micro lines 112 and 212 and be discharged, thereby controlling the size of the gas and the cleaning liquid.

이때, 도 5에 도시된 상기 나노, 마이크로 홀(111, 211)은 상기 제1 노즐(110)을 XZ평면으로 자른 그림이거나 제2 노즐(210)을 YZ평면으로 자른 그림일 수 있고, 도 6에 도시된 상기 나노, 마이크로 라인(112, 212)는 상기 제1 노즐(110)을 YX 평면으로 자른 그림이거나, 상기 제2 노즐(210)을 XY 평면으로 자른 그림일 수 있다.5 may be a picture obtained by cutting the first nozzle 110 into an XZ plane or a picture obtained by cutting a second nozzle 210 into a YZ plane and FIG. The nano and microlines 112 and 212 shown in FIG. 4A may be a picture obtained by cutting the first nozzle 110 into a YX plane or a picture obtained by cutting the second nozzle 210 into XY planes.

[제4 실시예][Fourth Embodiment]

도 7 및 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도이다.7 and 8 are sectional views showing an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to a fourth embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면 제4 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는 상기 제1 초음파 발생부(120)가 하우징(10)의 길이방향 타측에서 일측으로 기체가 방출되며 단면이 넓어지는 확산형일 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, in the ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the fourth embodiment, the first ultrasonic wave generator 120 discharges gas to one side in the longitudinal direction of the housing 10 And may be a diffusion type in which the cross section is widened.

상세히 설명하면, 상기 제1 노즐(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 초음파 발생부(120)가 위치된 하우징(10)의 길이방향 타측에서 상기 기판(1)이 위치된 일측으로 방출되는 기체의 방출면적을 일정하게 제한하는 유지형, 방출되는 기체의 단면적이 타측에서 일측으로 가며 좁아지는 집중형 등 다양한 구조일 수 있으나, 제1 초음파 발생부(120)를 통과하는 기체 입자가 확산되게 함으로서 유입된 세정액 입자가 기체 입자와 함께 고루 퍼질 수 있게 한 것이다.4, the first nozzle 110 is disposed on the other side of the housing 10 in which the first ultrasonic generator 120 is located, The gas can be various structures such as a holding type which limits the emission area of the emitted gas to a certain level and a concentrated type in which the sectional area of the emitted gas is narrowed from one side to the other side. So that the introduced cleaning liquid particles can be uniformly distributed with the gas particles.

이때, 상기 제1 노즐(110)은 방출되는 기체의 가장자리에 에어 커튼을 형성하여, 상기 세정액 방출부(200)에서 방출되는 세정액이 상기 기판(1)으로 향하지 않고 기체가 통과하는 것을 방지할 수 있고, 에어커튼은 상기 마이크로 홀(111, 211) 또는 마이크로 라인(112, 212) 가장자리에 에어커튼 형성을 위한 별도의 공기 통로가 형성되는 구조일 수 있으며, 에어커튼이 형성될 경우 상기 하우징(10)의 하측 단부에 에어커튼을 형성하는 공기가 기판(1)으로 직접 방출되는 것을 방지하기 위한 차단막이 형성될 수 있다.At this time, the first nozzle 110 forms an air curtain at the edge of the emitted gas, so that the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid discharging unit 200 can prevent the gas from passing through the substrate 1 And the air curtain may have a structure in which a separate air passage for forming air curtains is formed at the edges of the micro holes 111 and 211 or the micro lines 112 and 212. When the air curtain is formed, May be formed on the lower end of the substrate 1 to prevent the air forming the air curtain from being directly discharged to the substrate 1. [

그리고, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 하우징(10)은 상기 기판(1)과 마주보는 일측 단부가 기체가 이동하는 내측으로 벤딩되고, 상기 세정물질 방출부(300)는 상기 하우징(10)의 벤딩 형상에 대응하여 일측 단부가 내측으로 벤딩되어 기판(1)으로 방출되는 세정액과 기체의 혼합물 확산 범위를 제어할 수 있으며, 벤딩된 하우징(10) 및 세정물질 방출부(300)의 일측 단부는 90도~180도의 경사를 가질 수 있다.7 and 8, the housing 10 is bent at one side of the housing 10 opposite to the substrate 1 to the inside where the gas moves, and the cleaning material discharging unit 300 is connected to the housing (not shown) The bending of the bending housing 10 and the cleaning material discharging part 300 can be controlled by controlling the bending of the bending housing 10 and the cleaning material discharging part 300, One end may have an inclination of 90 to 180 degrees.

아울러, 상기 세정물질은 다양한 기체와 액체가 혼합된 세정액과, 기포가 함유된 기포수, 린스액 등 다양한 화학 또는 혼합물질일 수 있으며, 세정공정에 대응하여 가변될 수 있으므로 한정하지 않는다.In addition, the cleaning material may be various chemical or mixed materials such as a cleaning liquid in which various gases and liquids are mixed, a bubble water containing bubbles, a rinsing liquid, and the like, and may be varied in accordance with the cleaning process.

[제5 실시예][Fifth Embodiment]

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치를 나타낸 단면도이다.9 is a cross-sectional view of an ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to a fifth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면 제5 실시예에 따른 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는 제2 노즐(210)과 제2 초음파 발생부(220)의 거리(F)는 λ/2의 정수배로 이루어져, 제2 초음파 발생부(220)에서 방출된 초음파와 제2 노즐(210)사이에 정상파가 형성되는 것을 권장하며, 상기 제1 노즐(110)과 상기 제1 초음파 발생부(120)의 거리도 λ/2의 정수배로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9, in the ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the fifth embodiment, the distance F between the second nozzle 210 and the second ultrasonic wave generator 220 is an integral multiple of? / 2 It is recommended that a standing wave be formed between the ultrasonic wave emitted from the second ultrasonic wave generator 220 and the second nozzle 210 and the distance between the first nozzle 110 and the first ultrasonic wave generator 120 / 2. < / RTI >

상세히 설명하면, 초음파의 경우 서로 마주보는 대상과의 거리가 λ/2의 정수배로 이루어 질 시 파장의 힘이 가장 커지는 압력 노드 영역이 제1 노즐(110)과 제2 노즐(210)에 위치되어, 동일한 초음파로 더욱 강한 힘을 나노, 마이크로 홀(111, 211) 또는 나노, 마이크로 라인(112, 212)에 인가할 수 있으므로, 제1 노즐(110)과 제1 초음파 발생부(120)의 거리 및 제2 노즐(210)과 제2 초음파 발생부(220)의 거리를 제어하여 기체와 세정액이 충분한 힘을 가지고 나노, 마이크로 홀(111, 211) 또는 나노, 마이크로 라인(112, 212)을 통과할 수 있게 한 것이다.More specifically, in the case of ultrasonic waves, a pressure node region where the force of the wavelength when the distance between the opposed object and the opposed object is an integral multiple of? / 2 is located in the first nozzle 110 and the second nozzle 210 The stronger force can be applied to the nano, the microholes 111 and 211 or the nano and microlines 112 and 212 by the same ultrasonic waves. Therefore, the distance between the first nozzle 110 and the first ultrasonic generator 120 And the distance between the second nozzle 210 and the second ultrasonic wave generator 220 are controlled to allow the gas and the cleaning liquid to pass through the nano, micro holes 111 and 211 or the nano and micro lines 112 and 212 with sufficient force I can do it.

그리고, 기판(1)에 부착된 오염물질을 제거하는 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정방법은, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 기판(10)으로 세정물질을 방출하는 세정물질 방출단계(S100)와, 초음파를 인가하여 기판(1)으로 기체를 방출하는 기체 방출단계(S200)와, 초음파를 인가하여 상기 기판(1)으로 방출되는 기체를 향해 세정액을 방출하는 세정액 방출단계(S300)와, 세정액 혼합물 회수단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 10, the substrate ultrasonic cleaning method using a uniform droplet for removing contaminants adhered to the substrate 1 includes a cleaning material discharging step S100 (FIG. 10) for discharging the cleaning material to the substrate 10, A cleaning liquid discharging step S300 for discharging the cleaning liquid toward the substrate 1 by applying ultrasonic waves to the substrate 1 by discharging gas to the substrate 1 by applying ultrasonic waves; , And a cleaning liquid mixture recovery step (S400).

상세히 설명하면, 먼저 세정물질 방출단계(S100)에서 기판(1)으로 세정물질을 방출하여 기판 표면에 도포되어 기판의 오염물을 일부 세정함과 동시에 기판을 세정액의 충격으로부터 보호하도록 보호층을 형성하고, 상기 기체 방출단계(S200)에서 기판(1)으로 세정액의 방출범위, 방출방향을 제어하기 위한 기체를 방출하며, 상기 세정액 방출단계(S300)에서 기판(1)을 효율적으로 세정하기 위한 세정액을 미세 입자 상태로 기판(1)을 향해 이동하는 기체에 분사하여 세정한 후, 세정물질과 세정액이 혼합된 세정액 혼합물을 상기 회수단계(S400)에서 회수하는 것이다.In detail, the cleaning material is first discharged to the substrate 1 in the cleaning material discharging step (S100), and the cleaning material is applied to the surface of the substrate to partially clean the contaminants of the substrate, and a protective layer is formed to protect the substrate from the impact of the cleaning liquid , A gas for controlling the discharge range and the discharge direction of the cleaning liquid is discharged to the substrate 1 in the gas discharge step S200 and the cleaning liquid for efficiently cleaning the substrate 1 in the cleaning liquid discharge step S300 The cleaning liquid mixture in which the cleaning material and the cleaning liquid are mixed is recovered in the recovering step S400 after the cleaning liquid is sprayed on the gas moving toward the substrate 1 in a fine particle state.

또한, 본 발명인 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치는 상기 제1 노즐(110)과 상기 제1 초음파 발생부(120) 사이에 위치되는 기체 유입공간으로 기체를 운반하는 기체 유입부를 더 포함할 수 있으며, 상기 기체 유입부는 상기 기체 유입공간으로 기체를 당겨주거나, 외부에서 기체 유입공간으로 기체를 밀어 기체 유입공간 상에 일정한 양의 기체를 위치시킬 수 있으며, 필요에 따라 다량의 공기를 기체 유입공간으로 유입시켜 기체 유입공간 상의 압력을 높여 기판(1)을 향하여 기체를 더욱 강하게 방출시킬 수 있음은 물론이다.The ultrasonic cleaning apparatus for a substrate using a uniform droplet according to the present invention further includes a gas inflow part for transferring the gas to the gas inflow space located between the first nozzle 110 and the first ultrasonic generator 120 The gas inflow part may draw a gas into the gas inflow space or push a gas into the gas inflow space from the outside to place a certain amount of gas on the gas inflow space. If necessary, a large amount of air may be introduced into the gas inflow space The gas may be introduced into the space to increase the pressure on the gas inflow space and to emit the gas toward the substrate 1 more strongly.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be interpreted as being limited to the above-described embodiment of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, such modifications and changes are within the scope of protection of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

1 : 기판
10 : 외부 하우징
100 : 기체 방출부 110 : 제1 노즐
120 : 제1 초음파 발생부
200 : 세정액 방출부 210 : 제2 노즐
220 : 제2 초음파 발생부
300 : 세정물질 방출부
400 : 석션부
S100 : 세정물질 방출단계 S200 : 기체 방출단계
S300 : 세정액 방출단계 S400 : 혼합물 회수단계
1: substrate
10: outer housing
100: gas discharger 110: first nozzle
120: first ultrasonic wave generator
200: cleaning liquid discharging portion 210: second nozzle
220: second ultrasonic wave generator
300: cleaning material discharging portion
400: Suction part
S100: Cleaning material releasing step S200: Gas releasing step
S300: Cleaning liquid discharging step S400: Mixture collecting step

Claims (10)

기판을 향해 기체를 방출하는 기체 방출부;
상기 기체 방출부에서 방출되는 기체의 이동 경로에 세정액을 방출하는 세정액 방출부;
상기 기판을 향해 세정물질을 방출하는 세정물질 방출부; 및
상기 기판 표면의 세정액 혼합물을 흡수하는 석션부;
를 포함하는, 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치.
A gas emitter which emits a gas toward the substrate;
A cleaning liquid discharging portion for discharging a cleaning liquid to a moving path of the gas emitted from the gas discharging portion;
A cleaning material discharge unit for discharging a cleaning material toward the substrate; And
A suction portion for absorbing the cleaning liquid mixture on the surface of the substrate;
Wherein the ultrasonic cleaning apparatus further comprises:
기판과 마주보는 일측이 개방된 외부 하우징;
상기 외부 하우징 내부에 형성되며, 상기 기판을 향해 기체를 방출하는 기체 방출부;
상기 외부 하우징의 반경방향 일측에 형성되며, 상기 기체 방출부에서 방출되는 기체의 이동 경로에 세정액을 방출하는 세정액 방출부;
상기 외부 하우징의 반경방향 타측에 형성되며, 상기 기판을 향해 세정물질을 방출하는 세정물질 방출부; 및
상기 외부 하우징의 반경방향 일측에 이격 형성되며, 상기 기판의 표면의 세정액 혼합물을 흡수하는 석션부;
를 포함하는, 균일한 액적을 이용하는 기판용 초음파 세정장치.
An outer housing having an open side facing the substrate;
A gas discharger formed inside the outer housing to discharge gas toward the substrate;
A cleaning liquid discharge part formed at one side of the outer housing in a radial direction and discharging a cleaning liquid to a moving path of gas emitted from the gas discharge part;
A cleaning material discharge part formed on the other side of the outer housing in the radial direction and discharging a cleaning material toward the substrate; And
A suction part spaced apart from a radial side of the outer housing, the suction part absorbing a cleaning liquid mixture on a surface of the substrate;
Wherein the ultrasonic cleaning apparatus further comprises:
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 기체 방출부는 방출되는 기체의 가장자리에 에어커튼을 형성하는, 균일한 액적을 이용하는 초음파 세정장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the gas discharger forms an air curtain at an edge of the gas to be discharged.
제 3항에 있어서,
상기 기체 방출부는 기체가 방출되는 제1 노즐을 향해 초음파를 방출하는 제1 초음파 발생부를 더 포함하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치.
The method of claim 3,
Wherein the gas discharger further comprises a first ultrasonic generator for emitting ultrasonic waves toward a first nozzle through which gas is emitted.
제 4항에 있어서,
상기 세정액 방출부는 세정액이 방출되는 제2 노즐을 향해 초음파를 방출하는 제2 초음파 발생부를 더 포함하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the cleaning liquid discharger further comprises a second ultrasonic wave generator for emitting ultrasonic waves toward a second nozzle through which the cleaning liquid is discharged.
제 5항에 있어서,
상기 제1 노즐은 방출되는 기체가 기판(1)에 인접할수록 단면적이 넓어지는 확산형인 것을 특징으로 하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first nozzle is of a diffusing type in which the cross-sectional area of the first nozzle is increased as the emitted gas is closer to the substrate (1).
제 5항에 있어서,
상기 제1 노즐은 상기 제1 초음파 발생부가 위치된 타측에서 상기 기판이 위치된 일측으로 방출되는 기체의 방출면적을 일정하게 제한하는 유지형인 것을 특징으로 하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first nozzle is a holding type that constantly limits an emission area of a gas emitted from the other side where the first ultrasonic wave generator is located to a side where the substrate is positioned, .
제 2항에 있어서,
상기 하우징은 상기 기판과 마주보는 일측 단부가 기체가 이동하는 내측으로 벤딩된 것을 특징으로 하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the housing is bent at an end of the housing facing the substrate to an inner side where the gas moves.
제 8항에 있어서,
상기 세정물질 방출부는 일측 단부가 상기 하우징의 벤딩 형상에 대응하여 내측으로 벤딩된 것을 특징으로 하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the cleaning material discharging part has one end bent inward in correspondence with the bending shape of the housing.
상기 기판으로 세정물질을 방출하는 세정물질 방출단계;
초음파를 인가하여 기판으로 기체를 방출하는 기체 방출단계;
초음파를 인가하여 상기 기판으로 방출되는 기체를 향해 세정액을 방출하는 세정액 방출단계;
세정액 혼합물 회수단계;
를 포함하는, 균일한 액적을 이용한 기판용 초음파 세정방법.
A cleaning material discharging step of discharging the cleaning material to the substrate;
A gas discharging step of discharging gas to the substrate by applying ultrasonic waves;
A cleaning liquid discharging step of applying ultrasonic waves to discharge the cleaning liquid toward the gas emitted to the substrate;
A cleaning liquid mixture recovery step;
Wherein the ultrasonic cleaning method comprises the steps of:
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