KR20230119343A - 수평이동식 기판 처리시스템 - Google Patents

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KR20230119343A KR1020220015344A KR20220015344A KR20230119343A KR 20230119343 A KR20230119343 A KR 20230119343A KR 1020220015344 A KR1020220015344 A KR 1020220015344A KR 20220015344 A KR20220015344 A KR 20220015344A KR 20230119343 A KR20230119343 A KR 20230119343A
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Abstract

본 발명은 처리액이 자중에 의해 기판 상면을 따라 흘러 떨어질 수 있도록 경사진 상태로 기판을 이송시키면서 처리하는, 수평이동식 기판 처리시스템에 관한 것이다. 이에 따르면, 반도체용으로 사용되는 기판을 화학처리하기 위한 시스템으로서; 이송경로를 따라 설치되는 것으로서 밀폐된 처리공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버의 일측으로 투입된 기판을 눕힌 상태에서 상기 이송경로를 따라 이송시키는 기판이송부; 상기 기판이송부에 의해 이송중인 기판의 상면 또는 저면 중 어느 일면 이상에 처리액을 분사하는 처리액분사부; 상기 기판의 표면에 묻는 처리액을 세척수를 이용하여 세척하는 기판수세부; 상기 세척을 마친 기판을 건조하는 기판건조부;를 포함하는 기판 처리시스템에 있어서; 상기 기판이송부는 구동부에 의해 축회전할 수 있도록 프레임 상에 설치되는 복수 개의 롤러유닛을 포함하되, 상기 롤러유닛은 상기 기판에 공급되는 유체가 자중에 의해 흘러 떨어질 수 있도록 수평면에 대하여 소정 각도로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

수평이동식 기판 처리시스템{Substrates Treatment System For Horizontal Transfer}
본 발명은 수평이동식 기판 처리시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 처리액이 자중에 의해 기판 상면을 따라 흘러 떨어질 수 있도록 경사진 상태로 기판을 이송시키면서 처리하는, 수평이동식 기판 처리시스템에 관한 것이다.
인쇄회로기판은 처리액분사, 세척, 건조 등의 처리를 거쳐 제작된다. 인쇄회로기판을 처리하는 것은 품질에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 생산성에도 직결되었다. 이에 따라 기판을 파지하기 위한 지그장치, 노즐, 이송장치 등이 다양한 형태로 제안되었다. 인쇄회로기판은 수직 또는 수평인 상태로 이송되는데, 인쇄회로기판이 수직인 상태로 이송되면 처리액이 위에서 아래로 흐르면서 균일하게 처리되지 않았다. 또한 인쇄회로기판이 수평인 상태로 이송되면 처리액이 균일하게 흐르지 않았으며, 특히 중앙이 처지는 문제도 있었다(대한민국 공개특허 제10-2021-0069222호 참고).
그래서 종래에는 기판을 부상시킴으로써 경사지게 하는 기판 처리장치가 제안되었다. 그 예로는 대한민국 등록특허 제10-2039240호가 있다. 이에 따르면, 기판을 부분적으로 유지하여 소정의 반송 방향으로 반송하는 반송부와, 반송되는 상기 기판에 하방으로부터 부력을 부여하여 상기 기판을 수평 자세로 제어함과 함께, 상기 기판의 반송 경로 중 상기 반송 방향에 있어서의 일부인 위치 제어 영역에 있어서의, 상기 기판의 연직 방향 위치를 제어하는 부상부와, 처리액을 토출하는 토출구를 각각 갖는 제1노즐 및 제2노즐과, 위치 결정 기구와, 제1세정부를 갖는 제1메인터넌스 유닛과, 제2세정부를 갖는 제2메인터넌스 유닛을 구비하였다. 이 종래기술에 의하면, 기판을 부상시킴으로써 처리액이 기판에 머물지 않도록 하였다.
하지만 기판과 부상부의 갭을 제어하며 기판을 부상시켜야 하고, 다음 기판을 위해 다시 하강되어야 하는데 이 과정이 복잡하고 신속하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-2039240호 대한민국 등록특허 제10-2140869호
위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은, 처리액이 자중에 의해 기판 상면을 따라 흘러 떨어질 수 있도록 경사진 상태로 기판을 이송시키면서 처리하는, 수평이동식 기판 처리시스템을 제공하는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 기판의 표면에 잔존하는 처리액은 물론, 기판을 파지하는 클램프에 잔존하는 처리액을 제거할 수 있도록 다양한 형태의 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적은, 반도체용으로 사용되는 기판을 화학처리하기 위한 시스템으로서; 이송경로를 따라 설치되는 것으로서 밀폐된 처리공간을 제공하는 챔버(101); 상기 챔버(101)의 일측으로 투입된 기판을 눕힌 상태에서 상기 이송경로를 따라 이송시키는 기판이송부(102); 상기 기판이송부(102)에 의해 이송중인 기판의 상면 또는 저면 중 어느 일면 이상에 처리액을 분사하는 처리액분사부(110); 상기 기판의 표면에 묻는 처리액을 세척수를 이용하여 세척하는 기판수세부(130); 상기 세척을 마친 기판을 건조하는 기판건조부(140);를 포함하는 기판 처리시스템에 있어서;
상기 기판이송부(102)는 구동부에 의해 축회전할 수 있도록 프레임(103) 상에 설치되는 복수 개의 롤러유닛(104)을 포함하되, 상기 롤러유닛(104)은 상기 기판에 공급되는 유체가 자중에 의해 흘러 떨어질 수 있도록 수평면에 대하여 소정 각도로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 수평이동식 기판 처리시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 처리액분사부(110)는,
상기 롤러유닛(104)에 얹힌 상태에서 이송중인 기판의 상면에 처리액을 분사하는 복수 개의 처리액분사노즐(111)을 포함하되;
상기 처리액분사노즐(111)은 상기 기판의 이송방향에 직각을 이루는 방향으로 복수 개가 간격을 두고 배치되며;
상기 기판과의 동일한 간격을 유지하도록 상기 처리액분사노즐(111)의 길이가 각각 다르게 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 처리액분사부(110), 기판수세부(130) 및 기판건조부(140)의 경계부에는 각각 처리액 및 세척수가 이웃하는 곳으로 방산되지 않도록 액절부(120)가 설치되되;
상기 액절부(120)는 상기 기판을 향하여 압축공기가 분사될 수 있도록 상기 챔버(101) 내에 설치되는 에어노즐(121); 상기 에어노즐(121)에 압축공기를 공급하는 제1압축공기 발생장치(122);를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 기판은 클램프(3)가 설치되어 있는 액자형태의 이송지그(1)에 고정된 상태에서 이송되며;
상기 클램프(3)에 의해 파지된 부분에 맺혀 있거나 고여 있는 처리액 또는 세척수를 압축공기를 이용하여 탈거하기 위한 클램프세척장치(141)를 더 포함하되;
상기 클램프세척장치(141)는 상기 클램프(3)가 지나가는 위치에 고정 설치되는 클램프세척노즐(142)과; 상기 클램프세척노즐(142)에 압축공기를 공급하는 제2압축공기 발생장치(143);를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 처리액이 자중에 의해 기판 상면을 따라 흘러 떨어질 수 있도록 경사진 상태로 기판을 이송시키면서 처리하는, 수평이동식 기판 처리시스템이 제공된다. 다양한 형태의 노즐이 설치됨으로써 기판의 표면에 잔존하는 처리액은 물론, 기판을 파지하는 클램프에 잔존하는 처리액을 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수평이동식 기판 처리시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수평이동식 기판 처리시스템의 일부 개략 사시도이다.
도 3은 도 1의 “A”-“A”선을 따라 취한 수평이동식 기판 처리시스템의 처리액분사부의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수평이동식 기판 처리시스템의 클램프세척장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 수평이동식 기판 처리시스템의 건조부 분사노즐의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 수평이동식 기판 처리시스템의 건조부 분사노즐의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 수평이동식 기판 처리시스템의 에어노즐의 사시도이다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 7을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 수평이동식 기판 처리시스템은 반도체용으로 사용되는 기판(5)을 화학처리하기 위한 것으로서, 이송경로를 따라 설치되는 챔버(101)와 기판(5)을 눕힌 상태(face-down)에서 이송경로를 따라 이송시키는 기판이송부(102)를 포함한다. 챔버(101)는 밀폐된 처리공간을 제공하고, 일측에 기판(5)이 투입되는 투입구(105)가 마련되어 있다. 기판(5)은 챔버(101)의 투입구(105)에 눕힌 상태로 투입된다. 기판(5)은 클램프(3)가 설치되어 있는 액자형태의 이송지그(1)에 고정된 상태로 이송된다. 이로써 기판(5)은 기판이송부(102)에 직접적으로 닿지 않을 수 있다. 기판이송부(102)는 구동부에 의해 축회전할 수 있도록 프레임(103) 상에 설치되는 복수 개의 롤러유닛(104)을 포함한다. 롤러유닛(104)은 기판(5)에 공급되는 유체가 자중에 의해 흘러 떨어질 수 있도록 수평면에 대하여 소정 각도(J)로 경사지게 설치된다. 이는 기판이 수평인 상태로 이송될 때 발생하는 문제점인, 기판의 중앙이 처짐으로써 처리액이 기판에 머무르는 것을 방지할 수 있게 한다. 롤러유닛(104)은 수평면에서 4~6˚로 경사지는 것이 바람직한데, 5˚로 경사지는 것이 가장 바람직하다. 왜냐하면 경사각도가 3˚이하로 미미하면 종래와 같은 문제가 발생할 수 있고, 경사각도가 높으면 처리액이 빠르게 흘러 기판(5)이 에칭되지 않기 때문이다.
본 발명에 의한 수평이동식 기판 처리시스템은 처리액분사부(110), 액절부(120), 기판수세부(130) 및 기판건조부(140)를 포함한다. 처리액분사부(110)는 기판이송부(102)에 의해 이송중인 기판(5)의 상면 또는 저면 중 어느 일면 이상에 처리액을 분사한다.
처리액분사부(110)는 롤러유닛(104)에 얹힌 상태에서 이송중인 기판(5)의 상면에 처리액을 분사하는 복수 개의 처리액분사노즐(111)을 포함한다. 처리액분사노즐(111)은 기판(5)의 이송방향(K)에 직각을 이루는 방향으로 복수 개가 간격을 두고 배치된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 처리액분사노즐(111)은 각각 길이가 다르므로 경사진 기판(5)과 동일한 간격을 유지할 수 있다. 즉 기판(5)과 가까운 처리액분사노즐(111a)은 길이가 짧게 설치되고, 기판(5)과 먼 처리액분사노즐(111n)은 길이가 길게 설치된다.
기판수세부(130)는 기판(5)의 표면에 묻은 처리액을 세척수를 이용하여 세척한다.
기판건조부(140)는 세척을 마친 기판(5)을 건조한다. 기판건조부(140)는 기판(5)의 표면에 잔존하는 처리액은 물론, 기판(5)을 파지하는 클램프(3)에 잔존하는 처리액을 제거할 수 있도록 다양한 형태의 노즐이 설치된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판건조부(140)는 클램프(3)에 의해 파지된 부분에 맺혀 있거나 고여 있는 처리액 또는 세척수를 압축공기를 이용하여 탈거하기 위한 클램프세척장치(141)를 포함한다. 클램프세척장치(141)는 클램프(3)가 지나가는 위치에 고정 설치되는 클램프세척노즐(142)과, 상기 클램프세척노즐(142)에 압축공기를 공급하는 제2압축공기 발생장치(143)를 포함한다. 클램프세척노즐(142)은 볼조인트에 의해 축중심(X)으로 360˚회전될 수 있고, 상,하,좌,우방향(M)으로도 회전될 수 있다. 이에 따라 기판(5)과의 거리를 용이하게 조절할 수 있고, 특히 클램프(3)의 형태에 따라 처리액 또는 세척수가 많이 고이는 부분에 인접하게 조절할 수 있다.
클램프세척노즐(142)은 도시한 바에 의하면, 빗과 유사한 형태로 형성된다. 클램프세척노즐(142)은 일정한 간격을 가지고 다수개가 마련되는 노즐분사공(147)과, 상기 노즐분사공(147)과 노즐분사공(147) 사이에 전방을 향해 돌출된 가이드핀(146)을 포함한다. 압축공기는 노즐분사공(147)보다 돌출되어 있는 가이드핀(146)에 의해 직진성을 갖게 되는데, 즉 협소부위에 세게 분사될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바에 의하면, 기판건조부(140)에는 기판(5)에 잔존하는 처리액을 제거할 수 있는 건조부 분사노즐(144)이 설치된다. 건조부 분사노즐(144)은 다수 개의 노즐분사공(145)이 마련된다. 노즐분사공(145)은 기판(5)의 이송방향(K)을 따라 3열이 마련된다. 노즐분사공(145)은 기판(5)에 압축공기가 닿는 순서대로 제1분사공(145a), 제2분사공(145b), 제3분사공(145c)으로 배열된다. 제1분사공(145a)은 분사각도(T)만큼 기울어져 형성된다. 이에 따라 압축공기는 제1분사공(145a)을 통해 기울어져 분사되고, 미처 제거되지 않은 처리액 또는 세척수를 용이하게 제거할 수 있게 된다. 도시한 바에 의하면 제2분사공(145b)과 제3분사공(145c)은 기판(5)의 이송방향(K)에 직각으로 형성되어 있지만 각각 다른 분사각도(T)로 형성될 수 있다. 또한 제1,2,3분사공(145a,145b,145c)이 동일선상에 마련되어 있지 않을 수 있다. 이에 따라 압축공기가 빈틈없이 분사될 수 있다.
도 1 및 도 7에 도시한 바와 같이, 처리액분사부(110), 기판수세부(130) 및 기판건조부(140)의 경계부에는 각각 처리액 및 세척수가 이웃하는 곳으로 방산되지 않도록 액절부(120)가 설치된다. 액절부(120)에는 기판(5)을 향하여 압축공기가 분사될 수 있도록 챔버(101) 내에 에어노즐(121)이 설치된다. 에어노즐(121)에는 압축공기를 공급하는 제1압축공기 발생장치(122)가 결합된다. 에어노즐(121)은 나이프 형태로 설치되어 넓은 면적을 신속하게 처리할 수 있다.
위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.
1 : 이송지그 3 : 클램프
5 : 기판 101 : 챔버
102 : 기판이송부 103 : 프레임
104 : 롤러유닛 105 :투입구
110 : 처리액분사부 111 : 처리액분사노즐
120 : 액절부 121 : 에어노즐
122 : 제1압축공기 발생장치 130 : 기판수세부
140 : 기판건조부 141 : 클램프세척장치
142 : 클램프세척노즐 143 : 제2압축공기 발생장치
144 : 건조부 분사노즐 145 ,147: 노즐분사공
146 : 가이드핀

Claims (4)

  1. 반도체용으로 사용되는 기판을 화학처리하기 위한 시스템으로서; 이송경로를 따라 설치되며 밀폐된 처리공간을 제공하는 챔버(101); 상기 챔버(101)의 일측으로 투입된 기판을 눕힌 상태에서 상기 이송경로를 따라 이송시키는 기판이송부(102); 상기 기판이송부(102)에 의해 이송중인 기판의 상면 또는 저면 중 어느 일면 이상에 처리액을 분사하는 처리액분사부(110); 상기 기판의 표면에 묻는 처리액을 세척수를 이용하여 세척하는 기판수세부(130); 상기 세척을 마친 기판을 건조하는 기판건조부(140);를 포함하는 기판 처리시스템에 있어서;
    상기 기판이송부(102)는 구동부에 의해 축회전할 수 있도록 프레임(103) 상에 설치되는 복수 개의 롤러유닛(104)을 포함하되, 상기 롤러유닛(104)은 상기 기판에 공급되는 유체가 자중에 의해 흘러 떨어질 수 있도록 수평면에 대하여 소정 각도로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 수평이동식 기판 처리시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리액분사부(110)는,
    상기 롤러유닛(104)에 얹힌 상태에서 이송중인 기판의 상면에 처리액을 분사하는 복수 개의 처리액분사노즐(111)을 포함하되;
    상기 처리액분사노즐(111)은 상기 기판의 이송방향에 직각을 이루는 방향으로 복수 개가 간격을 두고 배치되며;
    상기 기판과의 동일한 간격을 유지하도록 상기 처리액분사노즐(111)의 길이가 각각 다르게 설치되는 것을 특징으로 하는 수평이동식 기판 처리시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리액분사부(110), 기판수세부(130) 및 기판건조부(140)의 경계부에는 각각 처리액 및 세척수가 이웃하는 곳으로 방산되지 않도록 액절부(120)가 설치되되;
    상기 액절부(120)는 상기 기판을 향하여 압축공기가 분사될 수 있도록 상기 챔버(101) 내에 설치되는 에어노즐(121); 상기 에어노즐(121)에 압축공기를 공급하는 제1압축공기 발생장치(122);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평이동식 기판 처리시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 클램프(3)가 설치되어 있는 액자형태의 이송지그(1)에 고정된 상태에서 이송되며;
    상기 클램프(3)에 의해 파지된 부분에 맺혀 있거나 고여 있는 처리액 또는 세척수를 압축공기를 이용하여 탈거하기 위한 클램프세척장치(141)를 더 포함하되;
    상기 클램프세척장치(141)는 상기 클램프(3)가 지나가는 위치에 고정 설치되는 클램프세척노즐(142)과; 상기 클램프세척노즐(142)에 압축공기를 공급하는 제2압축공기 발생장치(143);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평이동식 기판 처리시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102039240B1 (ko) 2017-01-11 2019-10-31 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치
KR102140869B1 (ko) 2018-09-14 2020-08-03 양승현 Pcb기판 이송장치

Patent Citations (2)

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