KR20190064369A - Cleaning brush assembly - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cleaning assembly, which is used when cleaning a wafer surface during a semiconductor planarization process. The present invention forms a reinforcing layer of a graphite material or the like on a shaft of a brush assembly applied to a semiconductor CMP process or an OLED facility to reinforce intensity of the shaft itself and applies a double pipe structure having a DI pipe line as a means for internal spraying of DI water, thereby being possible to implement the brush assembly of long products (equal to or more than 1,800 mm) having functionality and durability and being possible to improve efficiency of a cleaning process and securing an excellent cleaning quality.

Description

세정용 브러쉬 어셈블리{CLEANING BRUSH ASSEMBLY}[0001] CLEANING BRUSH ASSEMBLY [0002]

본 발명은 세정용 브러쉬 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 평탄화 공정에서 웨이퍼 표면을 세정할 때 사용하는 세정용 브러쉬 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning brush assembly, and more particularly, to a cleaning brush assembly used for cleaning a wafer surface in a semiconductor planarization process.

최근 반도체 웨이퍼의 미세화 추세에 따라 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화막 등과 같은 불순물 제거가 중요한 공정으로 부각되고 있다.In recent years, impurities such as fine particles, metal impurities, organic contaminants, natural oxide films, and the like have been regarded as important processes due to the trend of miniaturization of semiconductor wafers.

이러한 불순물은 반도체 소자의 성능과 수율을 좌우하는 중요한 요소이며, 따라서 반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 각 공정을 진행하기 전에 불순물 제거를 위한세정 공정을 반드시 거쳐야 한다.These impurities are important factors that affect the performance and yield of semiconductor devices, and therefore, a cleaning process for removing impurities must be performed before each step for manufacturing a semiconductor wafer.

예를 들면, 반도체 웨이퍼는 실리콘 등의 단결정을 성장시킨 기둥 모양의 봉을 얇게 잘라서 원판 모양으로 된 웨이퍼로부터 만들어지게 되고, 이러한 웨이퍼 상에 산화막을 형성한 후에 산화막을 선택적으로 제거하여 패턴을 형성하게 되며, 선택된 영역에 불순물을 도핑한 다음, 금속배선을 형성하는 과정을 거쳐 웨이퍼 상에 소자 가공이 끝난 상태의 각 다이별로 분리 제조된다.For example, a semiconductor wafer is produced by cutting a columnar rod in which a single crystal of silicon or the like is grown to a thin wafer, and after forming an oxide film on the wafer, the oxide film is selectively removed to form a pattern Then, impurities are doped on the selected region, and then metal wirings are formed. Then, the semiconductor wafers are separated and manufactured for each of the dies that have been processed.

그리고, 반도체 웨이퍼의 제조시 웨이퍼의 표면에 발생한 잔류물이나 유기오염물은 후속 공정에서 부적절한 상호작용을 일으켜서 웨이퍼 상에 결함을 발생시키므로, 웨이퍼의 표면은 반드시 세정 공정을 거쳐야 한다.In addition, residues or organic contaminants generated on the surface of the wafer during the production of semiconductor wafers cause improper interaction in the subsequent process and cause defects on the wafer, so that the surface of the wafer must undergo a cleaning process.

즉, 웨이퍼를 가공하는 공정에서는 웨이퍼의 표면에 회로패턴을 형성하기 위해 박막, 사진, 식각, 세정 및 확산 등의 공정이 반복적으로 수행되며, 반도체 재료에서의 가장 중요한 특성 중의 하나인 전기 전도율은 불순물을 첨가하여 조절한다.That is, in the step of processing a wafer, processes such as thin film, photo, etching, cleaning, and diffusion are repeatedly performed to form a circuit pattern on the surface of the wafer. Electrical conductivity, which is one of the most important characteristics in semiconductor materials, .

또한, 반도체 평탄화 공정(Chemical Mechanical Planarization;CMP) 공정에서는 각각의 공정으로부터 나온 웨이퍼의 표면에 오염 내지 다음 공정에서의 파티클 발생을 억제하기 위해 웨이퍼를 세정하는 공정을 수행한다.In the semiconductor chemical planarization (CMP) process, a wafer is cleaned to prevent contamination on the surface of the wafer from each process or generation of particles in the next process.

이러한 반도체 평탄화 공정은 보통 미세 반도체 회로를 형성하기 위해 웨이퍼 표면을 패드에 압착하고, 이들 사이의 마찰을 줄이기 위해 슬러리를 주입하면서 표면을 세정하여 평탄화된 반도체 회로 표면을 형성하는 공정으로서, 반도체 소자의 미세화 구현에 필수적으로 적용되는 공정 중의 하나이다.This semiconductor planarization process is a process for forming a planarized semiconductor circuit surface by pressing a surface of a wafer to a pad to form a fine semiconductor circuit and cleaning the surface while injecting a slurry to reduce friction therebetween, It is one of the processes which is essentially applied to the miniaturization.

보통 웨이퍼의 표면에 있는 파티클을 제거하는 수단으로는 PVA 재질의 엠보싱 형태로 되어 있는 브러쉬 어셈블리를 사용하고, 이와 더불어 웨이퍼 표면을 DI 워터로 세정한다.As a means of removing particles on the surface of a wafer, a brush assembly in the form of an embossed PVA material is used. In addition, the wafer surface is cleaned with DI water.

이러한 브러쉬 어셈블리는, 한국 공개특허 10-2014-0137754호에 개시되어 있는 바와 같이, 회전축 역할을 하는 금속 소재의 샤프트, 상기 샤프트의 외측에 장착되어 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 PVA 소재의 브러쉬 등을 포함한다.Such a brush assembly includes a shaft of a metallic material serving as a rotating shaft, a brush of PVA material mounted on the outside of the shaft and directly cleaning the wafer surface, as disclosed in Korean Patent Laid-open No. 10-2014-0137754 do.

그리고, 상기 브러쉬의 표면에는 실질적으로 웨이퍼에 접촉하면서 세정기능을 수행하는 다수의 엠보싱이 형성되어 있다.A plurality of embossings are formed on the surface of the brush to perform a cleaning function while being substantially in contact with the wafer.

따라서, 웨이퍼 세정을 위한 CMP 공정에서는 웨이퍼를 세로 또는 가로로 고정시킨 후, 브러쉬의 내부와 외부에서 DI 워터를 공급함과 더불어 회전하는 브러쉬의 엠보싱을 이용하여 웨이퍼의 앞면과 뒷면을 닦는 방법으로 웨이퍼 표면을 세정한다.Therefore, in the CMP process for cleaning the wafer, the wafer is vertically or horizontally fixed, and DI water is supplied from the inside and the outside of the brush, and the front and back surfaces of the wafer are polished by embossing of the rotating brush. .

한편, 웨이퍼 세정에 사용되는 브러쉬 어셈블리는 공정 특성이나 용도 등에 맞게 다양한 길이를 갖는 제품으로 제작된다.On the other hand, the brush assembly used for wafer cleaning is manufactured as a product having various lengths in accordance with the process characteristics and applications.

예를 들면, 약 300∼400㎜ 정도의 길이를 갖는 단(短) 제품은 물론 1,800∼2,500㎜ 정도의 길이를 갖는 장(長) 제품으로 제작되며, 단(短) 제품은 주로 CMP 공정에서 사용되고 장(長) 제품의 경우에는 규모가 상대적으로 큰 OLED 설비에 사용된다.For example, a short product having a length of about 300 to 400 mm is made of a long product having a length of about 1,800 to 2,500 mm, and a short product is mainly used in a CMP process For long products, they are used in OLED equipment of relatively large size.

그러나, 장(長) 제품(1,800㎜ 이상) 제품의 브러쉬 어셈블리의 경우 사이즈가 크고 길기 때문에 자체 강도가 약할 뿐만 아니라 샤프트 자체의 무게는 물론 브러쉬가 머금고 있는 DI의 무게로 인해 상당한 하중을 받게 되고, 또 약 400rpm 정도의 속도로 회전 시 샤프트의 휨과 밸런스가 틀어지게 되면서 세정이 균일하게 이루어지지 않게 되는 등 세정 품질 확보에 어려움이 있을 뿐만 아니라 브러쉬 어셈블리의 내구성이 취약한 단점이 있다.However, since the brush assembly of a long product (1,800 mm or more) has a large size and a long length, its own strength is weak, and the weight of the shaft itself as well as the weight of DI, , And the shaft is deflected and balanced when rotated at a speed of about 400 rpm. As a result, the cleaning is not uniformly performed. Thus, it is difficult to secure the cleaning quality and the durability of the brush assembly is poor.

한국 공개특허 10-2014-0137754호Korean Patent Publication No. 10-2014-0137754

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 반도체 CMP 공정이나 OLED 설비 등에 적용되는 브러쉬 어셈블리의 샤프트에 그라파이프(Graphite) 소재 등의 보강층을 형성하여 샤프트 자체 강도를 보강하는 한편, DI 워터의 내부 분사를 위한 수단으로 DI 관로를 갖는 이중관 구조를 적용함으로써, 기능성과 내구성을 겸비한 장(長) 제품(1,800㎜ 이상)의 브러쉬 어셈블리를 구현할 수 있고, 세정 공정의 효율성 향상 및 우수한 세정 품질을 확보할 수 있는 세정용 브러쉬 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above points, and a reinforcing layer such as a graphite material is formed on a shaft of a brush assembly applied to a semiconductor CMP process or OLED equipment to reinforce the shaft itself, By applying a double pipe structure having a DI pipe as a means for internal injection of water, it is possible to realize a brush assembly of a long product (1,800 mm or more) having both functionality and durability, Which is capable of securing a cleaning brush.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 세정용 브러쉬 어셈블리의 일 실시예는 다음과 같은 특징이 있다.In order to achieve the above object, an embodiment of the cleaning brush assembly provided in the present invention has the following features.

상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 회전축 역할을 하는 금속 소재의 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면 전 길이에 걸쳐 형성되는 보강 튜브와, DI 워터 도입 및 분사를 위한 복수 개의 DI 관로 및 DI 노즐을 가지면서 보강 튜브의 외주면에 동심원 상으로 결합되는 DI 샤프트와, 표면에 다수의 엠보싱을 가지면서 DI 샤프트의 외주면에 동심원 상으로 결합되어 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 합성수지 소재의 브러쉬를 포함하는 형태로 이루어진다. The cleaning brush assembly includes a shaft of a metallic material serving as a rotating shaft, a reinforcing tube formed over the entire length of the outer circumference of the shaft, a plurality of DI pipes for DI water introduction and injection, and DI nozzles, A DI shaft coupled concentrically to the outer circumferential surface, and a synthetic resin brush that has a plurality of embossings on its surface and is directly coupled to the outer circumferential surface of the DI shaft in a concentric fashion to directly clean the wafer surface.

여기서, 상기 DI 샤프트의 DI 관로는 파이프 선단부쪽이 뚫려 있는 동시에 후단부쪽이 막혀 있고, 파이프 길이방향을 따라 나란하게 형성됨과 더불어 파이프 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 홀 구조로 이루어질 수 있다. Here, the DI pipe of the DI shaft may have a plurality of hole structures which are formed at the rear end side of the pipe and are arranged in parallel to each other in the circumferential direction of the pipe, have.

그리고, 상기 보강 튜브는 그라파이프 등과 같은 소재로 이루어진 원형의 튜브를 적용할 수 있고, 상기 DI 관로를 갖는 DI 샤프트는 인발 가공 방식으로 성형될 수 있다. The reinforcing tube may be a circular tube made of a material such as a grape pipe or the like, and the DI shaft having the DI pipe may be formed by a drawing process.

바람직한 실시예로서, 상기 보강 튜브가 형성되어 있는 샤프트, DI 샤프트 및 브러쉬는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이로 이루어질 수 있다.In a preferred embodiment, the shaft, the DI shaft, and the brush on which the reinforcing tube is formed may have a length of about 1,000 to 3,000 mm.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 세정용 브러쉬 어셈블리의 다른 실시예는 다음과 같은 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cleaning brush assembly as set forth in the appended claims.

상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 각각 DI 워터 공급측 및 모터 동력측에 연결되어 DI 워터를 공급받는 동시에 모터 동력을 제공받으면서 회전축 역할을 하는 금속 소재의 선단 샤프트 및 후단 샤프트와, DI 워터 도입 및 분사를 위한 복수 개의 DI 관로 및 DI 노즐을 가지면서 양단부를 통해 선후단 샤프트와 동축 구조로 결합되는 DI 샤프트와, 표면에 다수의 엠보싱을 가지면서 DI 샤프트의 외주면에 동축 구조로 결합되어 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 합성수지 소재의 브러쉬를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. The cleaning brush assembly includes a front end shaft and a rear end shaft of a metal material, which are connected to the DI water supply side and the motor power side, respectively, and are supplied with DI water while being supplied with motor power, A DI shaft having two DI pipes and DI nozzles and coupled to the rear end shaft in a coaxial structure through both ends, a synthetic resin having a plurality of embossings on its surface and directly coupled to the outer circumferential surface of the DI shaft in a coaxial structure, It may be in the form including a brush of the material.

여기서, 상기 DI 샤프트는 복수 개의 DI 관로를 가지는 금속 소재의 내측 파이프와, 상기 DI 관로와 통하는 복수 개의 DI 노즐을 가지면서 내측 파이프의 외주부에 동심원 상으로 끼워져 결합되는 합성수지 소재의 외측 파이프로 구성될 수 있다. The DI shaft includes an inner pipe made of a metal material having a plurality of DI pipes and an outer pipe made of a synthetic resin material having a plurality of DI nozzles communicating with the DI pipe and being inserted and concentrically inserted into the outer periphery of the inner pipe .

이때의 상기 내측 파이프의 DI 관로는 호(弧) 형상의 단면을 가지면서 파이프 길이 방향을 따라 나란하게 형성됨과 더불어 파이프 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 홈 구조로 이루어질 수 있다. At this time, the DI pipe of the inner pipe may have a plurality of groove structures having arc-shaped cross sections and being formed in parallel along the pipe longitudinal direction, and arranged at regular intervals along the pipe circumferential direction.

그리고, 상기 DI 샤프트의 양단부는 선후단 샤프트의 외주부에 끼워져 결합됨과 더불어 DI 샤프트의 선단부와 후단부에 밀착 결합되는 캡 파이프에 의해 마감될 수 있다. Both end portions of the DI shaft may be closed by a cap pipe that is fitted to the outer circumferential portion of the front end shaft and engaged with the front end portion and the rear end portion of the DI shaft.

바람직한 실시예로서, 상기 선단 샤프트 및 후단 샤프트, DI 샤프트 및 브러쉬는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이로 이루어질 수 있다. As a preferred embodiment, the tip shaft, the rear shaft, the DI shaft, and the brush may have a length of about 1,000 to 3,000 mm.

본 발명에서 제공하는 세정용 브러쉬 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.The cleaning brush assembly provided in the present invention has the following effects.

1) 브러쉬 어셈블리의 샤프트에 그라파이프(Graphite) 소재 등의 보강층을 형성하여 샤프트 자체 강도를 보강함과 아울러 DI 워터의 내부 분사를 위한 수단으로 DI 관로를 갖는 이중관 구조를 적용함으로써, 기능성과 내구성을 겸비한 장(長) 제품(1,800㎜ 이상)의 브러쉬 어셈블리를 구현할 수 있는 효과가 있다.1) By applying reinforced layer such as graphite material to the shaft of brush assembly to reinforce the strength of the shaft itself and to apply the DI pipe as a means for internal injection of DI water, the function and durability are improved. It is possible to realize a brush assembly having a long product (1,800 mm or more) which combines with the long product.

2) 장(長) 제품(1,800㎜ 이상)으로 이루어진 브러쉬 어셈블리의 샤프트에 보강 구조를 부여하면서도 이중관 내측에서 브러쉬측으로 DI 워터를 분사할 수 있는 방식을 적용함으로써, 브러쉬 전체 길이에 걸쳐 DI 워터의 충분한 분사 및 균등한 분사가 가능하고, 따라서 세정 공정의 효율성 향상 및 우수한 세정 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.2) By applying the method of spraying DI water from the inside of the double pipe to the brush side while giving a reinforcing structure to the shaft of the brush assembly made of the long product (1,800 mm or more), sufficient Jetting, and uniform jetting can be performed, thereby improving the efficiency of the cleaning process and securing an excellent cleaning quality.

3) 이중관 내부에 DI 관로 형성 시 인발 가공으로 DI 관로를 성형하는 방식을 적용함으로써, 장(長) 제품(1,800㎜ 이상)에 대해서도 손쉽게 DI 관로를 형성할 수 있는 등 제작이 용이한 효과가 있다.3) By forming the DI pipe by drawing in the case of forming the DI pipe inside the double pipe, the DI pipe can be easily formed even for the long product (1,800 mm or more) .

4) 이중관을 이용한 DI 워터 분사 시 관의 전체 길이를 고려하여 분사홀을 적절히 분배하는 컨셉을 적용함으로써, 전체적으로 DI 워터가 균등하게 PVA 브러쉬에 공급되도록 할 수 있는 등 브러쉬의 내구 수명을 연장할 수 있는 동시에 브러쉬가 지속적인 기능을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다. 4) By applying the concept of distributing the spray hole appropriately considering the entire length of the pipe when DI water is injected using dual pipes, DI water can be supplied uniformly to the PVA brush as a whole and the life of the brush can be extended But it also has the effect of allowing the brush to maintain its continuous function.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 사시도
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리의 사용상태를 나타내는 단면도
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 사시도
도 9와 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 단면도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리의 사용상태를 나타내는 단면도1 to 3 are perspective views illustrating a cleaning brush assembly according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are cross-sectional views illustrating a cleaning brush assembly according to an embodiment of the present invention
6 is a cross-sectional view showing the use state of the cleaning brush assembly according to the embodiment of the present invention
7 and 8 are perspective views illustrating a cleaning brush assembly according to another embodiment of the present invention.
9 and 10 are cross-sectional views showing a cleaning brush assembly according to another embodiment of the present invention
11 is a cross-sectional view showing the use state of the cleaning brush assembly according to another embodiment of the present invention

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 사시도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 단면도이다. FIGS. 1 to 3 are perspective views showing a cleaning brush assembly according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views illustrating a cleaning brush assembly according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 길이가 약 1,800㎜ 이상인 장축(長軸) 구조로 이루어진 중공의 샤프트를 보강함과 더불어 이때의 보강 소재 적용에 따른 홀 가공의 제약을 이중관 구조로 해결하면서 내측에서도 브러쉬측으로 DI 유체를 공급 및 분사할 수 있는 구조로 이루어진다. As shown in FIGS. 1 to 5, the cleaning brush assembly is made by reinforcing a hollow shaft having a length of about 1,800 mm or more and a long shaft, And the DI fluid can be supplied and sprayed from the inner side to the brush side.

이를 위하여, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 회전축 역할을 하는 금속 소재의 샤프트(10)를 포함한다. To this end, the cleaning brush assembly includes a shaft 10 of a metallic material serving as a rotating shaft.

상기 샤프트(10)는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이를 갖는 중공의 원형 파이프 형태로 이루어지게 되며, AL 소재나 SUS 소재 등으로 제작될 수 있게 된다. The shaft 10 is formed as a hollow circular pipe having a length of about 1,000 to 3,000 mm, and can be made of an AL material or an SUS material.

이러한 샤프트(10)는 후술하는 모터(도 6의 도면부호 25)측에 연결되어 회전하면서 세정용 브러쉬 어셈블리의 회전축 역할을 하게 된다. The shaft 10 is connected to a motor (to be described later with reference to FIG. 6) and rotates to serve as a rotating shaft of the cleaning brush assembly.

여기서, 상기 샤프트(10)는 인발 가공을 통해 성형될 수 있게 되며, 이때의 샤프트(10)의 선단부는 용접 등으로 내주면에 결합되는 플레이트(26)에 의해 마감될 수 있게 되는 동시에 후단부는 후술하는 DI 샤프트측에 나사 체결식으로 결합되는 후단 축부(18)에 의해 자연스럽게 마감될 수 있게 된다.In this case, the shaft 10 can be formed through a drawing process. The tip of the shaft 10 at this time can be finished by a plate 26 coupled to the inner circumferential surface by welding or the like, And can be naturally closed by the rear end shaft portion 18 which is screw-fastened to the DI shaft side.

또한, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 샤프트(10)의 외주면 전 길이에 걸쳐 형성되는 보강 튜브(11)를 포함한다.Further, the cleaning brush assembly includes a reinforcing tube 11 formed over the entire length of the outer circumferential surface of the shaft 10.

상기 보강 튜브(11)는 장축으로 이루어지는 샤프트(10)의 강도를 보강하는 역할을 하는 수단으로서, 원형의 관 형태로 이루면서 샤프트(10)의 외주면 전 길이에 걸쳐서 동심원 상으로 형성될 수 있게 된다. The reinforcing tube 11 serves as a means for reinforcing the strength of the shaft 10 having a long axis and can be formed in a concentric shape over the entire length of the outer circumferential surface of the shaft 10 in a circular tube shape.

이러한 보강 튜브(11)는 그라파이트(Graphite) 소재 등으로 이루어질 수 있으며, 보강 튜브(11)의 표면에 약 1∼10㎜ 정도의 두께로 코팅 또는 증착 등의 방식에 의해 성형될 수 있게 된다.The reinforcing tube 11 may be made of a graphite material or the like and may be formed on the surface of the reinforcing tube 11 by coating or vapor deposition to a thickness of about 1 to 10 mm.

다른 예로서, 상기 보강 튜브(11)의 경우 그라파이트(Graphite) 소재 등을 사용하여 원형의 관 형태로 제작된 후, 샤프트(10)의 외주면에 동심원 상으로 삽입 및 접착되어 일체식으로 결합되는 형태로도 이루어질 수 있다. As another example, in the case of the reinforcing tube 11, a graphite material or the like is used to form a circular tube shape, and the reinforcing tube 11 is inserted and adhered concentrically on the outer circumferential surface of the shaft 10, .

또 다른 예로서, 상기 보강 튜브(11)의 경우 그라파이트 섬유 형태로 제작한 후에 샤프트(10)의 외주면에 감거나 부착하는 방식의 일체식으로 결합시킨 형태로도 이루어질 수 있게 된다. As another example, in the case of the reinforcing tube 11, the reinforcing tube 11 may be formed in the form of a graphite fiber, and then integrally joined in such a manner that the reinforcing tube 11 is wound or attached to the outer circumferential surface of the shaft 10.

이렇게 상기 샤프트(10)에 보강 튜브(11)가 조합되므로서, 장축으로 이루어지는 샤프트(10)의 강도가 보강될 수 있게 되고, 결국 사용 시에 처짐이나 뒤틀림 등과 같은 변형없이 정확한 직진도를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.Since the reinforcing tube 11 is combined with the shaft 10, the strength of the shaft 10 having the long axis can be reinforced. As a result, when the shaft 10 is used, it is possible to continuously and precisely maintain the straightness without deformation such as sagging or distortion .

여기서, 상기 보강 튜브(11)의 소재로 적용되는 그라파이트의 경우 취성(脆性)이 큰 특성을 가지고 있기 때문에 샤프트(10)를 포함하는 보강 튜브(11) 상에 DI 유체의 도입을 위한 홀을 가공하는데 곤란한 점이 있는 등 결국 샤프트(10)를 통해 DI 유체를 제공하는데 어려움이 있으며, 이러한 어려움은 샤프트(10)와 이중관 구조를 이루는 후술하는 DI 샤프트(14)를 통해 해결할 수 있다.Since the graphite used as the material of the reinforcing tube 11 has a characteristic of being brittle, holes for introducing the DI fluid are formed on the reinforcing tube 11 including the shaft 10 It is difficult to provide the DI fluid through the shaft 10. This difficulty can be solved by the DI shaft 14 which will be described later, which has a double pipe structure with the shaft 10. [

또한, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 DI 워터 도입 및 분사를 위한 복수 개의 DI 관로(12) 및 DI 노즐(13)을 가지면서 보강 튜브(11)의 외주면에 동심원 상으로 결합되는 DI 샤프트(14)를 포함한다.The cleaning brush assembly includes a plurality of DI pipes 12 and DI nozzles 13 for DI water introduction and injection and a DI shaft 14 concentrically coupled to the outer peripheral surface of the reinforcement tube 11 .

상기 DI 샤프트(14)는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이를 갖는 중공의 원형 파이프 형태로 이루어지게 되며, AL 소재나 SUS 소재 등으로 제작될 수 있게 된다. The DI shaft 14 is formed as a hollow circular pipe having a length of about 1,000 to 3,000 mm, and can be manufactured from an AL material or an SUS material.

이렇게 제작되는 DI 샤프트(14)는 보강 튜브(11)의 외주면에 동심원 상으로 밀착 배치되면서 접착 등에 의해 보강 튜브(11)측과 일체식으로 결합될 수 있게 된다. The DI shaft 14 thus manufactured can be integrally joined to the side of the reinforcing tube 11 by adhesion or the like while being closely arranged concentrically on the outer circumferential surface of the reinforcing tube 11.

특히, 상기 DI 샤프트(14)에는 DI 유체를 도입한 후에 브러쉬측으로 분사하기 위한 수단으로 복수 개의 DI 관로(12) 및 복수 개의 DI 노즐(13)이 형성된다.In particular, a plurality of DI pipe 12 and a plurality of DI nozzles 13 are formed in the DI shaft 14 as a means for injecting the DI fluid to the brush side after the DI fluid is introduced.

상기 DI 관로(12)는 DI 유체가 흐를 수 있는 통로를 의미하며, 샤프트 두께 부분에서 샤프트 길이방향을 따라 일직선 상으로 길게 뚫린 구조로 이루어질 수 있게 되며, 상기 DI 노즐(13)은 일종의 홀 형태로서 DI 관로(12)의 내부로부터 샤프트 두께 부분을 직경 방향으로 관통하는 구조로 이루어질 수 있게 된다. The DI pipe 12 is a passage through which the DI fluid can flow. The DI pipe 13 can be formed in a straight line along the shaft length direction at the shaft thickness portion. The DI nozzle 13 is a hole It is possible to construct the structure that penetrates the shaft thickness portion from the inside of the DI pipe 12 in the radial direction.

예를 들면, 상기 DI 샤프트(14)에 형성되는 DI 관로(12)는 파이프 선단부쪽이 뚫려 있는 동시에 후단부쪽이 막혀 있고, 파이프 길이방향을 따라 나란하게 형성되는 구조로 이루어질 수 있게 되고, 상기 DI 노즐(13)은 DI 관로 축선에 대해 90°방향을 따라 DI 관로(12)의 내부에서 외측으로 뚫려 있는 구조로 이루어질 수 있게 된다. For example, the DI pipe 12 formed in the DI shaft 14 may have a structure in which the pipe end portion is perforated, the rear end portion is closed, and the pipe is formed in parallel with the pipe length direction, The DI nozzle 13 can be made to be pierced outwardly from the inside of the DI pipe 12 along the 90 DEG direction with respect to the DI pipe axis.

이때, 상기 DI 관로(12)는 DI 파이프 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개, 예를 들면 120°간격으로 배치되는 3개, 90°간격으로 배치되는 4개, 60°간격으로 배치되는 6개, 45°간격으로 배치되는 8개 등이 구비될 수 있으며, 상기 DI 노즐(13) 역시 120°간격으로 배치되는 3열, 90°간격으로 배치되는 4열, 60°간격으로 배치되는 6열, 45°간격으로 배치되는 8열 등이 구비될 수 있는 동시에 DI 관로(12)의 길이방향을 따라가면서 일정 간격으로 배치되는 다수 개가 구비될 수 있게 된다. At this time, the DI pipe 12 is disposed at a plurality of intervals arranged at regular intervals along the DI pipe circumferential direction, for example, three spacers arranged at intervals of 120 degrees, four spacers arranged at intervals of 90 degrees, Six DI nozzles 13 may be arranged at intervals of 45 DEG, and the DI nozzles 13 may also be arranged in three rows arranged at intervals of 120 DEG, four rows arranged at intervals of 90 DEG, And eight rows arranged at intervals of 45 degrees, and a plurality of rows arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the DI pipe 12 can be provided.

이에 따라, 상기 DI 관로(12)의 내부로 들어온 DI 유체는 관로 내부를 따라 흐르면서 바깥쪽으로 뚫려 있는 각각의 DI 노즐(13)을 통해 토출되어 DI 샤프트(14)의 둘레를 감싸고 있는 브러쉬(16)를 골고루 적셔줄 수 있게 된다.Accordingly, the DI fluid that has entered the DI pipe 12 flows through the DI nozzles 13 that are outwardly opened while flowing along the inside of the pipe, and the brush 16, which surrounds the DI shaft 14, To be able to wet it evenly.

이와 같은 상기 DI 샤프트(14)는 인발 가공을 통해 성형될 수 있게 되며, 이렇게 DI 샤프트(14)의 성형을 위한 인발 가공 시에 각 DI 관로(12)도 함께 성형될 수 있게 된다.The DI shaft 14 can be formed through drawing process, and each DI pipe 12 can be formed together with the DI shaft 14 during drawing process for forming the DI shaft 14.

한편, DI 관로 성형을 위한 홀 가공 시 샤프트가 길이 1,000㎜ 이상의 장축으로 되어 있는 관계로 현재 국내외에서 보유하고 있는 가공 설비의 드릴 길이로는 가공이 어려우며, 결국 DI 관로를 갖는 장축 샤프트 제품은 제작이 어려운 실정이다. On the other hand, since the shaft is longer than 1,000 mm in the hole machining for forming the DI pipe, it is difficult to process the drill length of the processing equipments currently possessed at home and abroad. As a result, the long axis shaft product having a DI pipe is manufactured It is a difficult situation.

이에 대해, 본 발명에서는 인발 가공을 통해 DI 관로(홀)와 중공의 DI 파이프를 성형하는 방식을 제공함으로써, DI 관로를 갖는 장축 샤프트 제품을 구현할 수 있다. On the other hand, in the present invention, by providing a method of molding a DI pipe (hole) and a hollow DI pipe through drawing process, a long shaft product having a DI pipe can be realized.

여기서, 상기 DI 관로(12)의 후단부는 용접 등으로 홀 내에 삽입 장착되는 원통형의 인서트 블록(17)에 의해 마감될 수 있으며, DI 관로(12)의 선단부는 뚫린 상태로서 후술하는 DI 도입 관로(23)측과 통할 수 있게 된다. The rear end of the DI pipe 12 may be closed by a cylindrical insert block 17 inserted into the hole by welding or the like. The front end of the DI pipe 12 may be opened to a DI inlet pipe 23).

또한, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 수단으로 합성수지 소재의 브러쉬(16)를 포함한다. In addition, the cleaning brush assembly includes a brush 16 made of a synthetic resin as a means for directly cleaning the wafer surface.

상기 브러쉬(16)는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이를 가지는 중공의 원통형 관 형태로 이루어지며, 이때의 브러쉬(16)의 외주면 둘레면에는 다수의 엠보싱(15)이 돌출 형성된다.The brush 16 has a hollow cylindrical tube shape having a length of about 1,000 to 3,000 mm. A plurality of embossings 15 protrude from the outer circumferential surface of the brush 16 at this time.

여기서, 상기 브러쉬(16)는 PVA(Poly Vinyl Alcohol)를 주제로 합성발포한 연속적인 오픈 셀(Open-Cell) 구조를 가지는 친수성의 스폰지를 적용할 수 있다. Here, the brush 16 may be a hydrophilic sponge having a continuous open-cell structure formed by foaming a polyvinyl alcohol (PVA).

이러한 브러쉬(16)는 DI 샤프트(14)의 외주면에 동심원 상으로 끼워진 후에 접착, 압착 등에 의해 일체식으로 결합될 수 있게 된다. The brushes 16 are concentrically fitted to the outer circumferential surface of the DI shaft 14, and can be integrally joined by adhesion, pressing, or the like.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리의 사용상태를 나타내는 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a use state of a cleaning brush assembly according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(200)의 세정을 위한 브러쉬 어셈블리(220)는 웨이퍼 세정 설비(미도시)에 세팅되어 DI 유체 분사와 함께 웨이퍼(200)의 표면을 세정하게 된다. As shown in FIG. 6, the brush assembly 220 for cleaning the wafer 200 is set in a wafer cleaning facility (not shown) to clean the surface of the wafer 200 with the DI fluid injection.

일 예로서, 상기 브러쉬 어셈블리(220)의 선단측과 후단측에는 중공 홀을 갖는 선단 축부(18)와 후단 축부(19)가 용접, 볼트 체결 등에 의해 각각 결합되고, 이때의 후단 축부(19)는 커플러(24)를 매개로 하여 모터(25)의 축에 연결되는 동시에 선단 축부(18)는 설비 프레임(미도시)에 지지되면서 베어링(22)을 내장하고 있는 하우징(20)에 연결된다. A distal end shaft portion 18 having a hollow hole and a rear end shaft portion 19 are coupled to each other by welding or bolt fastening or the like at the front end side and the rear end side of the brush assembly 220. At this time, And is connected to the shaft of the motor 25 through the coupler 24 and the leading end shaft portion 18 is connected to the housing 20 which houses the bearing 22 while being supported by a facility frame (not shown).

이때, 상기 DI 샤프트(14)의 경우 선단부를 일정 두께를 남겨두고 안쪽을 원형으로 일정깊이 파내는 가공한 후에 샤프트(10) 및 보강 튜브(11)와 결합시킴으로써, 그 선단부가 샤프트(10) 및 보강 튜브(11)의 선단부 대비 상대적으로 앞쪽으로 길이가 연장된 형태가 되도록 하고, 이 상태에서 DI 샤프트(14)의 연장된 선단부에 선단 축부(18)를 결합함으로써, DI 샤프트(14)의 선단부와 선단 축부(18)의 결합부위 내측에는 DI 관로(12)와 통하는 DI 도입 관로(23)가 조성될 수 있게 된다. In this case, the DI shaft 14 is joined to the shaft 10 and the reinforcing tube 11 after the inner end of the DI shaft 14 is machined to have a predetermined depth in a circular shape with a predetermined thickness left, The front end portion of the DI shaft 14 and the front end portion of the DI shaft 14 are connected to each other so that the front end portion of the DI shaft 14 is extended to the front end portion of the tube 11, The DI introduction duct 23 communicating with the DI duct 12 can be formed inside the joining portion of the front end shaft portion 18.

그리고, 상기 선단 축부(18)의 중공 홀과 연통되어 있는 하우징(20)의 외측으로 연장되는 니플(21)에는 외부의 DI 유체 공급을 위한 탱크(미도시) 및 펌프(미도시)측으로부터 연장되는 배관(미도시)이 연장된다. The nipple 21 extending to the outside of the housing 20 communicating with the hollow hole of the tip end shaft portion 18 is extended from a tank (not shown) and a pump (not shown) (Not shown) is extended.

이에 따라, 외부로부터 제공되는 DI 유체는 니플(21)→하우징(20)의 내부→선단 축부(18)의 중공 홀→DI 도입 관로(23)를 거쳐 DI 샤프트(14)에 있는 DI 관로(12)로 유입되고, 이렇게 유입된 DI 유체는 각각의 DI 노즐(13)을 통해 분사되어 브러쉬(16)측으로 공급되므로서, DI 유체가 브러쉬(16)에 스며들 수 있게 된다.The DI fluid supplied from the outside passes through the DI pipe 12 in the DI shaft 14 through the nipple 21 → the hollow of the housing 20 → the hollow hole of the tip end shaft 18 → the DI pipe 23 The DI fluid is injected through each of the DI nozzles 13 and supplied to the brush 16 side so that the DI fluid can permeate into the brush 16.

따라서, 웨이퍼 세정 설비에 브러쉬 어셈블리(220)가 세팅됨과 더불어 지그(미도시)를 통해 웨이퍼(200)가 거치된 상태에서, 탱크 및 펌프로부터 DI 유체는 니플(21)을 통해 DI 샤프트(14)의 DI 관로(12)로 들어가 DI 노즐(13)을 통해 분사되면서 브러쉬(16)를 통해 스며나오게 되고, 이와 동시에 외부 노즐(210)을 통해 브러쉬(16)의 표면에도 DI 유체가 분사된다. The DI fluid is discharged from the tank and the pump through the nipple 21 to the DI shaft 14 while the brush assembly 220 is set in the wafer cleaning apparatus and the wafer 200 is mounted through the jig And the DI fluid is sprayed to the surface of the brush 16 through the external nozzle 210. At the same time, the DI fluid is sprayed to the surface of the brush 16 through the DI nozzle 12 and the DI nozzle 13,

이 상태에서, 모터(25)의 구동에 의해 브러쉬 어셈블리(220)가 회전하게 되면, 브러쉬(16)에 있는 엠보싱(15)이 웨이퍼(200)의 표면에 접촉하게 되고, 결국 엠보싱(15)을 이용한 브러쉬(16)의 마찰 접촉 작용에 의해 웨이퍼(200)의 표면에 부착되어 있는 잔류물이나 유기오염물 등이 제거되면서 세정이 이루어지게 된다. In this state, when the brush assembly 220 is rotated by the driving of the motor 25, the embossing 15 in the brush 16 comes into contact with the surface of the wafer 200, and eventually the embossing 15 The cleaning is performed while the residue or organic contaminants adhering to the surface of the wafer 200 are removed by the frictional contact action of the used brush 16.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 사시도이고, 도 9와 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리를 나타내는 단면도이다. FIGS. 7 and 8 are perspective views illustrating a cleaning brush assembly according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views illustrating a cleaning brush assembly according to another embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 길이가 약 1,800㎜ 이상인 장축(長軸) 구조로 이루어진 중공의 샤프트를 보강함과 더불어 이때의 보강 소재 적용에 따른 홀 가공의 제약을 이중관 구조로 해결하면서 내측에서도 브러쉬측으로 DI 유체를 공급 및 분사할 수 있는 구조로 이루어진다. As shown in FIGS. 7 to 10, the cleaning brush assembly includes a hollow shaft having a long shaft having a length of about 1,800 mm or more, and a hole constraining constraint And the DI fluid can be supplied and sprayed from the inner side to the brush side.

이를 위하여, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 회전축 역할을 하는 금속 소재의 선후단 샤프트(100a,100b)를 포함한다. To this end, the cleaning brush assembly includes the metal shafts 100a and 100b serving as rotating shafts.

상기 선후단 샤프트(100a,100b)는 대략 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이에 걸쳐 서로 간격을 두고 배치되는 2개의 원통형 파이프 형태로 이루어지게 되며, AL 소재나 SUS 소재 등으로 제작될 수 있게 된다. The front and rear short shafts 100a and 100b are formed in the shape of two cylindrical pipes spaced apart from each other by a length of about 1,000 to 3,000 mm and can be made of AL material or SUS material.

이러한 선후단 샤프트(100a,100b) 중에서 선단 파이프(100a)는 후술하는 니플(도 11의 도면부호 121)측과 연결되어 DI 유체의 도입을 유도할 수 있게 되고, 후단 파이프(100b)는 후술하는 모터(도 11의 도면부호 125)측에 연결되어 동력을 공급받을 수 있게 되며, 이때의 선후단 샤프트(100a,100b)는 모터(125)의 동력으로 회전되면서 세정용 브러쉬 어셈블리의 회전축 역할을 할 수 있게 된다. Among these front end shafts 100a and 100b, the front end pipe 100a is connected to a nipple (reference numeral 121 in FIG. 11) to be described later, so that the introduction of the DI fluid can be induced. The front end shafts 100a and 100b are rotated by the power of the motor 125 to serve as a rotating shaft of the cleaning brush assembly .

그리고, 상기 선단 샤프트(100a)에는 DI 유체의 도입을 위한 DI 도입 관로(123)가 형성되며, 이때의 DI 도입 관로(123)는 한쪽은 개방되어 있는 동시에 반대쪽은 막혀 있고 샤프트 축선을 따라 나란하게 연장 형성되는 메인 관로(123a)와, 상기 메인 관로(123a)의 단부에서 반경 방향으로 관통 형성되면서 후술하는 DI 샤프트(104)의 DI 관로(102)와 연통되는 복수 개의 분기 관로(123b)로 구성될 수 있게 된다. The DI inlet conduit 123 for introducing the DI fluid is formed in the distal shaft 100a. The DI inlet conduit 123 at this time is open at one end and is blocked at the other end and is arranged side by side along the shaft axis And a plurality of branch conduits 123b communicating with the DI conduits 102 of the DI shaft 104 which will be described later and which are formed in the radial direction at the ends of the main conduits 123a, .

일 예로서, 상기 분기 관로(123b)는 선단 샤프트(100a)의 원주 방향을 따라가면서 90°간격으로 배치되는 4개가 구비될 수 있게 된다.For example, the branch conduits 123b may be disposed at intervals of 90 degrees along the circumferential direction of the tip shaft 100a.

이와 같은 선후단 샤프트(100a,100b)는 DI 샤프트(104)의 양쪽 단부에 각각 내측으로 끼워지면서 결합되어 DI 샤프트(104)와 함께 일체식의 회전축을 이룰 수 있게 된다. The front and rear shafts 100a and 100b are inserted into the respective ends of the DI shaft 104 and inserted into the respective ends of the DI shaft 104, respectively, so as to form an integral rotary shaft together with the DI shaft 104.

이렇게 상기 선후단 샤프트(100a,100b)와 DI 샤프트(104)가 동축 구조를 이루며 일체식으로 결합된 장축 형태로 이루어짐으로써, 전체적인 강도가 보강될 수 있게 되고, 결국 사용 시에 처짐이나 뒤틀림 등과 같은 변형없이 정확한 직진도를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.In this way, since the front end shafts 100a and 100b and the DI shaft 104 have a coaxial structure and are formed integrally with each other in the shape of a long shaft, the overall strength can be reinforced. As a result, It is possible to continuously maintain accurate straightness without deformation.

또한, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 DI 워터 도입 및 분사를 위한 복수 개의 DI 관로(102) 및 DI 노즐(103)을 가지면서 선후단 샤프트(100a,100b)의 외주면에 동축 구조로 결합되는 DI 샤프트(104)를 포함한다.The cleaning brush assembly includes a plurality of DI pipes 102 and DI nozzles 103 for DI water introduction and injection and a DI shaft 100a and a DI shaft 100b which are coaxially coupled to the outer circumferential surfaces of the front end shafts 100a and 100b. 104).

상기 DI 샤프트(104)는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이를 갖는 중공의 원형 파이프 형태로 이루어지게 되며, AL 소재나 SUS 소재 등으로 제작될 수 있게 된다. The DI shaft 104 is formed as a hollow circular pipe having a length of about 1,000 to 3,000 mm, and can be manufactured from an AL material or an SUS material.

이렇게 제작되는 DI 샤프트(104)의 양단부 내측에는 선후단 샤프트(100a,100b)가 각각 동축 구조로 끼워지게 되고, 이렇게 끼워지는 선후단 샤프트(100a,100b)는 용접 등에 의해 DI 샤프트(104)가 일체식으로 결합될 수 있게 된다. The front end shafts 100a and 100b are respectively inserted into coaxial structures on the inside of both end portions of the DI shaft 104 manufactured in this manner and the DI shafts 104 So that they can be integrally combined.

이러한 DI 샤프트(104)는 복수 개의 DI 관로(102)를 가지는 금속 소재의 내측 파이프(104a)와, 상기 DI 관로(102)와 통하는 복수 개의 DI 노즐(103)을 가지면서 내측 파이프(104a)의 외주부에 동심원 상으로 끼워져 결합되는 PVC 등과 같은 합성수지 소재의 외측 파이프(104b)로 구성될 수 있게 된다. The DI shaft 104 has an inner pipe 104a made of a metal material having a plurality of DI pipes 102 and a plurality of DI nozzles 103 communicating with the DI pipe 102, And an outer pipe 104b made of a synthetic resin material such as PVC or the like, which is fitted in a concentric circle to the outer peripheral portion.

특히, 상기 DI 샤프트(104)에는 DI 유체를 도입한 후에 브러쉬측으로 분사하기 위한 수단으로 복수 개의 DI 관로(102) 및 복수 개의 DI 노즐(103)이 형성된다.In particular, a plurality of DI pipe 102 and a plurality of DI nozzles 103 are formed in the DI shaft 104 as means for injecting the DI fluid into the brush side after the DI fluid is introduced.

즉, 상기 DI 샤프트(104)의 내측 파이프(104a)에 형성되는 DI 관로(102)는 DI 유체가 흐를 수 있는 통로를 의미하며, 샤프트 두께 부분에서 샤프트 길이방향을 따라 일직선 상으로 길게 뚫린 홈 구조로 이루어질 수 있게 된다. In other words, the DI pipe 102 formed in the inner pipe 104a of the DI shaft 104 means a passage through which the DI fluid can flow. The DI pipe 102 has a groove structure, .

여기서, 상기 DI 관로(102)는 반원 형상 등과 같은 호(弧) 형상의 단면을 가지면서 파이프 길이 방향을 따라 나란하게 형성됨과 더불어 파이프 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 홈 구조로 이루어질 수 있게 된다. Here, the DI pipe 102 may have a plurality of grooves arranged in a circumferential direction of the pipe at regular intervals along a longitudinal direction of the pipe while having an arc-shaped cross section such as a semicircular shape. .

이때의 DI 관로(102)는 선단 샤프트(100a)에 형성되어 있는 분기 관로(123b)의 갯수와 배치에 대응하는 갯수와 배치로 이루어질 수 있게 된다. At this time, the DI pipeline 102 can be formed in the number and arrangement corresponding to the number and arrangement of the branch conduits 123b formed in the tip shaft 100a.

예를 들면, 상기 DI 관로(102)는 DI 샤프트(104)의 원주 방향을 따라 90°간격으로 배치되는 4개로 이루어질 수 있게 된다. For example, the DI pipeline 102 may be divided into four parts arranged at intervals of 90 degrees along the circumferential direction of the DI shaft 104.

그리고, 상기 각 DI 관로(102)의 선단구간 일측에는 홀(101)이 형성되어 있어서, 이때의 홀(101)을 통해 DI 관로(102)와 분기 관로(123b)가 연통될 수 있게 된다. A hole 101 is formed in one end portion of each of the DI conduits 102 so that the DI conduit 102 and the branch conduit 123b can communicate with each other through the hole 101 at this time.

이와 더불어, 상기 DI 샤프트(104)의 외측 파이프(104b)에 형성되는 DI 노즐(103)은 일종의 홀 형태로서 외측 파이프(104b)의 두께 부분을 직경 방향으로 관통하는 구조로 이루어질 수 있게 된다. In addition, the DI nozzle 103 formed in the outer pipe 104b of the DI shaft 104 can be formed in a shape of a hole and penetrate the thickness portion of the outer pipe 104b in a radial direction.

예를 들면, 상기 내측 샤프트(104a)에 형성되는 DI 관로(102)는 파이프 선단부쪽과 후단부쪽이 후술하는 캡 파이프(108a,107b)에 의해 막혀 있는 동시에 홀(101)을 통해 개방되어 있으면서 파이프 길이방향을 따라 나란하게 형성되는 구조로 이루어질 수 있게 되고, 상기 DI 노즐(103)은 외측 파이프(104b)의 축선에 대해 90°방향을 따라 DI 관로(102)의 내부와 통하면서 외측으로 뚫려 있는 구조로 이루어질 수 있게 된다. For example, the DI piping 102 formed on the inner shaft 104a is blocked by the cap pipes 108a and 107b, which will be described later, and is opened through the hole 101 And the DI nozzle 103 is pierced outwardly through the inside of the DI pipe 102 along the 90 ° direction with respect to the axis of the outer pipe 104b As shown in FIG.

이때, 상기 DI 관로(102)는 DI 파이프 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개, 예를 들면 120°간격으로 배치되는 3개, 90°간격으로 배치되는 4개, 60°간격으로 배치되는 6개, 45°간격으로 배치되는 8개 등이 구비될 수 있으며, 상기 DI 노즐(103) 역시 120°간격으로 배치되는 3열, 90°간격으로 배치되는 4열, 60°간격으로 배치되는 6열, 45°간격으로 배치되는 8열 등이 구비될 수 있는 동시에 DI 관로(102)의 길이방향을 따라가면서 일정 간격으로 배치되는 다수 개가 구비될 수 있게 된다. At this time, the DI pipe 102 is arranged at a plurality of intervals, for example, 120 ° intervals, 4 intervals arranged at 90 ° intervals, 60 ° intervals, 6, and eight arranged at intervals of 45 degrees. The DI nozzles 103 may also include three rows arranged at intervals of 120 degrees, four rows arranged at intervals of 90 degrees, six columns arranged at intervals of 60 degrees, And eight rows arranged at intervals of 45 degrees, and a plurality of rows arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the DI pipeline 102 can be provided.

이에 따라, 상기 DI 관로(102)의 내부로 들어온 DI 유체는 관로 내부를 따라 흐르면서 바깥쪽으로 뚫려 있는 각각의 DI 노즐(103)을 통해 토출되어 DI 샤프트(104)의 둘레를 감싸고 있는 브러쉬(106)를 골고루 적셔줄 수 있게 된다.Accordingly, the DI fluid that has entered the DI pipeline 102 flows through the DI nozzles 103 that are outwardly opened while flowing along the inside of the pipeline, and the brushes 106, which surround the periphery of the DI shaft 104, To be able to wet it evenly.

이와 같은 DI 샤프트(104)의 내측 파이프(104a)는 파이프 소재에 기계 가공 등을 통해 DI 관로(102)를 형성하는 방법으로 제작할 수 있으며, 이렇게 제작한 내측 파이프(104a)의 외주면에 PVC 소재 등의 외측 파이프(104b)를 끼워서 결합하는 방법을 통해 DI 샤프트(104)를 보다 용이하게 또 경제적으로 제작할 수 있게 된다.The inner pipe 104a of the DI shaft 104 may be manufactured by a method of forming a DI pipe 102 by machining or the like on a pipe material. It is possible to manufacture the DI shaft 104 more easily and economically through a method in which the outer pipe 104b of the DI shaft 104 is inserted and fitted.

여기서, 상기 DI 샤프트(104)의 양단부, 즉 DI 관로(102)의 선단부와 후단부는 선후단 샤프트(101a,101b)의 외주부에 끼워져 결합됨과 더불어 DI 샤프트(104)의 선단부와 후단부에 밀착 결합되는 캡 파이프(107a,107b)에 의해 마감될 수 있게 된다. The end portions of the DI shaft 104, that is, the front end portions and the rear end portions of the DI pipeline 102 are fitted to and joined to the outer peripheral portions of the front end shafts 101a and 101b, and are tightly coupled to the front end portion and the rear end portion of the DI shaft 104, The cap pipes 107a and 107b can be closed by the cap pipes 107a and 107b.

이때, 상기 DI 샤프트(104)의 선단부과 접하면서 선단 파이프(100a)에 결합되는 캡 파이프(107a)의 내주면과 선단 파이프(100a)의 외주면 사이에는 복수 개의 O-링(126)이 개재되어, 캡 파이프(107a)와 선단 파이프(100a) 간의 밀착부위로 DI 유체가 누출되는 것이 방지될 수 있게 된다. A plurality of O-rings 126 are interposed between the inner peripheral surface of the cap pipe 107a coupled to the end pipe 100a and the outer peripheral surface of the end pipe 100a in contact with the tip of the DI shaft 104, It is possible to prevent the DI fluid from leaking to the close contact portion between the pipe 107a and the end pipe 100a.

그리고, 상기 캡 파이프(107a,107b)와 외측 파이프(104b) 간의 밀착 부위는 둘레를 따라가면서 4곳 정도가 용접으로 결속될 수 있게 된다. In addition, four portions of the close contact portions between the cap pipes 107a and 107b and the outer pipe 104b can be welded along the circumference.

또한, 상기 세정용 브러쉬 어셈블리는 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 수단으로 합성수지 소재의 브러쉬(106)를 포함한다. In addition, the cleaning brush assembly includes a synthetic resin brush 106 as a means for directly cleaning the wafer surface.

상기 브러쉬(106)는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이를 가지는 중공의 원통형 관 형태로 이루어지며, 이때의 브러쉬(106)의 외주면 둘레면에는 다수의 엠보싱(105)이 돌출 형성된다.The brush 106 has a hollow cylindrical tube shape having a length of about 1,000 to 3,000 mm. At this time, a plurality of embossings 105 protrude from the outer peripheral surface of the brush 106.

여기서, 상기 브러쉬(106)는 PVA(Poly Vinyl Alcohol)를 주제로 합성발포한 연속적인 오픈 셀(Open-Cell) 구조를 가지는 친수성의 스폰지를 적용할 수 있다. Here, the brush 106 may be formed of a hydrophilic sponge having a continuous open-cell structure formed by foaming a polyvinyl alcohol (PVA).

이러한 브러쉬(106)는 DI 샤프트(104)의 외주면, 즉 외측 파이프(104b)의 외주면에 동심원 상으로 끼워진 후에 접착, 압착 등에 의해 일체식으로 결합될 수 있게 된다. The brushes 106 are fitted concentrically on the outer circumferential surface of the DI shaft 104, that is, on the outer circumferential surface of the outer pipe 104b, and can be integrally joined by adhesion, pressing, or the like.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정용 브러쉬 어셈블리의 사용상태를 나타내는 단면도이다. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the use state of the cleaning brush assembly according to another embodiment of the present invention. FIG.

도 11에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(200)의 세정을 위한 브러쉬 어셈블리(220)는 웨이퍼 세정 설비(미도시)에 세팅되어 DI 유체 분사와 함께 웨이퍼(200)의 표면을 세정하게 된다. As shown in FIG. 11, the brush assembly 220 for cleaning the wafer 200 is set in a wafer cleaning facility (not shown) to clean the surface of the wafer 200 with DI fluid injection.

일 예로서, 상기 브러쉬 어셈블리(220)의 선단측과 후단측에는 선단 축부(108)와 후단 축부(109)를 가지는 선단 샤프트(100a)와 후단 샤프트(100b)가 각각 조립되고, 이때의 후단 축부(109)는 커플러(124)를 매개로 하여 모터(125)의 축에 연결되는 동시에 선단 축부(108)는 설비 프레임(미도시)에 지지되면서 베어링(122)을 내장하고 있는 하우징(120)에 연결된다.A tip shaft 100a and a rear shaft 100b having a front end shaft portion 108 and a rear end shaft portion 109 are assembled to the front end side and the rear end side of the brush assembly 220, 109 are connected to the shaft of the motor 125 via a coupler 124 and the front end shaft portion 108 is connected to the housing 120 housing the bearings 122 while being supported by a facility frame do.

이렇게 상기 선단 샤프트(100a)가 브러쉬 어셈블리(220)의 선단측, 즉 DI 샤프트(104)에 결합됨과 더불어 하우징(120)측에 연결되므로서, 메인 관로(123a)→분기 관로(123b)→홀(101)→DI 관로(102)→DI 노즐(103)로 이어지는 DI 유체의 공급 경로가 조성될 수 있게 된다. The tip shaft 100a is coupled to the tip end side of the brush assembly 220, that is, to the DI shaft 104 and is connected to the housing 120 side so that the main pipe 123a, the branch pipe 123b, The supply path of the DI fluid leading to the DI nozzle 101 from the DI pipe 102 to the DI nozzle 103 can be formed.

그리고, 상기 선단 샤프트(100a)에 형성되는 선단 축부(108)의 중공 홀, 즉 DI 도입 관로(123)와 연통되어 있는 하우징(120)의 외측으로 연장되는 니플(121)에는 외부의 DI 유체 공급을 위한 탱크(미도시) 및 펌프(미도시)측으로부터 연장되는 배관(미도시)이 연장된다. The nipple 121 extending to the outside of the housing 120 communicating with the hollow hole of the tip end shaft portion 108 formed in the distal shaft 100a, that is, the DI introduction pipe 123, (Not shown) extending from the tank (not shown) and the pump (not shown).

이에 따라, 외부로부터 제공되는 DI 유체는 니플(121)→하우징(120)의 내부→메인 관로(123a)→분기 관로(123b)→홀(101)→DI 관로(102)→DI 노즐(103)을 거쳐 분사되어 브러쉬(106)측으로 공급되므로서, DI 유체가 브러쉬(106)에 스며들 수 있게 된다.The DI fluid supplied from the outside flows through the nipple 121, the interior of the housing 120, the main pipe 123a, the branch pipe 123b, the hole 101, the DI pipe 102, the DI nozzle 103, And is supplied to the brush 106 side, so that the DI fluid can permeate into the brush 106.

따라서, 웨이퍼 세정 설비에 브러쉬 어셈블리(220)가 세팅됨과 더불어 지그(미도시)를 통해 웨이퍼(200)가 거치된 상태에서, 탱크 및 펌프로부터 DI 유체는 니플(121)을 통해 DI 샤프트(104)의 DI 관로(102)로 들어가 DI 노즐(103)을 통해 분사되면서 브러쉬(106)를 통해 스며나오게 되고, 이와 동시에 외부 노즐(210)을 통해 브러쉬(106)의 표면에도 DI 유체가 분사된다. The DI fluid is discharged from the tank and the pump through the nipple 121 to the DI shaft 104 while the brush assembly 220 is set in the wafer cleaning apparatus and the wafer 200 is mounted through the jig And the DI fluid is sprayed to the surface of the brush 106 through the outer nozzle 210. At the same time, the DI fluid is sprayed to the surface of the brush 106 through the DI nozzle 102,

이 상태에서, 모터(125)의 구동에 의해 브러쉬 어셈블리(220)가 회전하게 되면, 브러쉬(106)에 있는 엠보싱(105)이 웨이퍼(200)의 표면에 접촉하게 되고, 결국 엠보싱(105)을 이용한 브러쉬(106)의 마찰 접촉 작용에 의해 웨이퍼(200)의 표면에 부착되어 있는 잔류물이나 유기오염물 등이 제거되면서 세정이 이루어지게 된다.In this state, when the brush assembly 220 is rotated by the driving of the motor 125, the embossing 105 in the brush 106 comes into contact with the surface of the wafer 200, and eventually the embossing 105 Cleaning is performed by removing residues and organic contaminants adhering to the surface of the wafer 200 by the frictional contact action of the used brush 106. [

이와 같이, 본 발명에서는 길이가 약 1,000㎜ 이상의 장축 타입으로 이루어지는 브러쉬 어셈블리의 샤프트에 보강 구조를 적용하여 휨 등의 변형 문제를 완전히 배제하고, 또 샤프트 강도가 보강되어 있는 브러쉬 어셈블리에 이중관 구조를 적용하여 내부에서도 브러쉬측에 DI 유체를 공급이 가능하도록 한 방식을 제공함으로써, 기능성과 내구성을 가지면서 OLED 설비 등 규모가 큰 세정 대상에 적합하게 사용할 수 있는 장(長) 제품(1,800㎜ 이상)의 산업용 브러쉬 어셈블리를 실현할 수 있으며, 이와 더불어 세정 공정의 효율성 향상 및 우수한 세정 품질을 확보할 수 있다. As described above, in the present invention, the reinforcing structure is applied to the shaft of the brush assembly having a length of about 1,000 mm or more to completely eliminate deformation problems such as warpage, and the double tube structure is applied to the brush assembly having the shaft strength (Long) products (1,800 mm or more) that can be used for large-scale cleaning objects such as OLED equipment while having functionality and durability by providing a method in which DI fluid can be supplied to the inside of the brush. It is possible to realize an industrial brush assembly, and in addition, it is possible to improve the efficiency of the cleaning process and to secure an excellent cleaning quality.

10 : 샤프트
11 : 보강 튜브
12 : DI 관로
13 : DI 노즐
14 : DI 샤프트
15 : 엠보싱
16 : 브러쉬
17 : 인서트 블록
18 : 선단 축부
19 : 후단 축부
20 : 하우징
21 : 니플
22 : 베어링
23 : DI 도입 관로
24 : 커플러
25 : 모터
26 : 플레이트
100a,100b : 선후단 샤프트
101 : 홀
102 : DI 관로
103 : DI 노즐
104 : DI 샤프트
104a : 내측 파이프
104b : 외측 파이프
105 : 엠보싱
106 : 브러쉬
107a,107b : 캡 파이프
108 : 선단 축부
109 : 후단 축부
120 : 하우징
121 : 니플
122 : 베어링
123 : DI 도입 관로
123a : 메인 관로
123b : 분기 관로
124 : 커플러
125 : 모터
126 : O-링10: Shaft
11: reinforcement tube
12: DI pipe
13: DI nozzle
14: DI shaft
15: Embossing
16: Brushes
17: Insert block
18:
19: rear end shaft portion
20: Housing
21: Nipple
22: Bearings
23: DI introduction pipe
24: Coupler
25: Motor
26: Plate
100a, 100b: front end shaft
101: Hall
102: DI pipe
103: DI nozzle
104: DI shaft
104a: inner pipe
104b: outer pipe
105: Embossing
106: Brushes
107a, 107b: cap pipe
108:
109: rear end shaft portion
120: Housing
121: Nipple
122: Bearings
123: DI introduction pipe
123a: main channel
123b: branch conduit
124: Coupler
125: Motor
126: O-ring

Claims (10)

회전축 역할을 하는 금속 소재의 샤프트(10);
상기 샤프트(10)의 외주면 전 길이에 걸쳐 형성되는 보강 튜브(11);
DI 워터 도입 및 분사를 위한 복수 개의 DI 관로(12) 및 DI 노즐(13)을 가지면서 보강 튜브(11)의 외주면에 동심원 상으로 결합되는 DI 샤프트(14);
표면에 다수의 엠보싱(15)을 가지면서 DI 샤프트(14)의 외주면에 동심원 상으로 결합되어 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 합성수지 소재의 브러쉬(16);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
A shaft (10) of a metallic material serving as a rotating shaft;
A reinforcing tube (11) formed over the entire circumference of the shaft (10);
A DI shaft 14 concentrically coupled to the outer circumferential surface of the reinforcing tube 11 with a plurality of DI conduits 12 and DI nozzles 13 for DI water introduction and injection;
A brush 16 of a synthetic resin material having a plurality of embossings 15 on its surface and concentrically joined to the outer circumferential surface of the DI shaft 14 to directly clean the wafer surface;
Wherein the cleaning brush assembly comprises:
청구항 1에 있어서,
상기 DI 샤프트(14)의 DI 관로(12)는 파이프 선단부쪽이 뚫려 있는 동시에 후단부쪽이 막혀 있고, 파이프 길이방향을 따라 나란하게 형성됨과 더불어 파이프 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 홀 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method according to claim 1,
The DI pipe 12 of the DI shaft 14 is provided with a plurality of holes 12 disposed at predetermined intervals along the circumferential direction of the pipe, Wherein the cleaning brush assembly comprises:
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 보강 튜브(11)는 그라파이프 소재로 이루어진 원형의 튜브인 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the reinforcing tube (11) is a circular tube made of a grap pipe material.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 DI 관로(12)를 갖는 DI 샤프트(14)는 인발 가공 방식으로 성형되는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the DI shaft (14) having the DI conduit (12) is formed by a drawing process.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 보강 튜브(11)가 형성되어 있는 샤프트(10), DI 샤프트(14) 및 브러쉬(16)는 1,000∼3,000㎜의 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the shaft (10), the DI shaft (14), and the brush (16) on which the reinforcing tube (11) is formed have a length of 1,000 to 3,000 mm.
각각 DI 워터 공급측 및 모터 동력측에 연결되어 DI 워터를 공급받는 동시에 모터 동력을 제공받으면서 회전축 역할을 하는 금속 소재의 선단 샤프트(101a) 및 후단 샤프트(101b);
DI 워터 도입 및 분사를 위한 복수 개의 DI 관로(102) 및 DI 노즐(103)을 가지면서 양단부를 통해 선후단 샤프트(101a,101b)와 동축 구조로 결합되는 DI 샤프트(104);
표면에 다수의 엠보싱(105)을 가지면서 DI 샤프트(104)의 외주면에 동축 구조로 결합되어 웨이퍼 표면을 직접 세정하는 합성수지 소재의 브러쉬(106);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
A front end shaft 101a and a rear end shaft 101b, which are connected to the DI water supply side and the motor power side, respectively, and are supplied with DI water while being supplied with motor power,
A DI shaft 104 having a plurality of DI pipelines 102 and DI nozzles 103 for DI water introduction and injection and being coaxially coupled to the rear end shafts 101a and 101b through both ends;
A synthetic resin brush 106 having a plurality of embossings 105 on its surface and directly coupled to the outer circumferential surface of the DI shaft 104 in a coaxial manner to directly clean the wafer surface;
Wherein the cleaning brush assembly comprises:
청구항 6에 있어서,
상기 DI 샤프트(104)는 복수 개의 DI 관로(102)를 가지는 금속 소재의 내측 파이프(104a)와, 상기 DI 관로(102)와 통하는 복수 개의 DI 노즐(103)을 가지면서 내측 파이프(104a)의 외주부에 동심원 상으로 끼워져 결합되는 합성수지 소재의 외측 파이프(104b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method of claim 6,
The DI shaft 104 includes a metallic inner pipe 104a having a plurality of DI conduits 102 and a plurality of DI nozzles 103 communicating with the DI conduit 102, And an outer pipe (104b) made of a synthetic resin that is inserted into the outer peripheral portion and inserted into a concentric circle.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 내측 파이프(104a)의 DI 관로(102)는 호(弧) 형상의 단면을 가지면서 파이프 길이 방향을 따라 나란하게 형성됨과 더불어 파이프 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 홈 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method according to claim 6 or 7,
The DI pipe 102 of the inner pipe 104a has a plurality of grooves arranged in a circumferential direction of the pipe at regular intervals along the longitudinal direction of the pipe while having an arcuate cross section A cleaning brush assembly characterized by:
청구항 6에 있어서,
상기 DI 샤프트(104)의 양단부는 선후단 샤프트(101a,101b)의 외주부에 끼워져 결합됨과 더불어 DI 샤프트(104)의 선단부와 후단부에 밀착 결합되는 캡 파이프(107a,107b)에 의해 마감되는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.
The method of claim 6,
Both end portions of the DI shaft 104 are engaged with outer circumferential portions of the front end shafts 101a and 101b and are closed by cap pipes 107a and 107b tightly coupled to the front end portion and the rear end portion of the DI shaft 104 A cleaning brush assembly characterized by:
청구항 6에 있어서,
상기 선단 샤프트(101a) 및 후단 샤프트(101b), DI 샤프트(104) 및 브러쉬(106)는 약 1,000∼3,000㎜ 정도의 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬 어셈블리.The method of claim 6,
Wherein the tip shaft (101a), the rear shaft (101b), the DI shaft (104), and the brush (106) have a length of about 1,000 to 3,000 mm.
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