KR20230034741A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20230034741A
KR20230034741A KR1020210117867A KR20210117867A KR20230034741A KR 20230034741 A KR20230034741 A KR 20230034741A KR 1020210117867 A KR1020210117867 A KR 1020210117867A KR 20210117867 A KR20210117867 A KR 20210117867A KR 20230034741 A KR20230034741 A KR 20230034741A
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bath
cleaning liquid
sidewall
opening
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KR1020210117867A
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엄성훈
이성호
장주용
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세메스 주식회사
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Abstract

작업성이 개선된 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는 세정액을 저장하고, 상면에 제1 개구부가 형성된 제1 배스; 및 상기 제1 배스 내에 설치되고, 상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하는 제1 초음파 발진기를 포함하고, 기판이 상기 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 제1 개구부에 인접하여 배치되어 상기 기판의 일면이 상기 수막에 의해 세정된다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing substrate}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
잉크젯 인쇄 장비는 탄착 정밀도 계측을 위해서 테스트용 필름에 잉크를 토출한다. 사용된 테스트용 필름은 폐기되기 때문에 비용이 많이 발생한다. 따라서, 테스트용 필름을 세정하여 테스트용 필름을 반복적으로 재사용할 수 있어 작업성이 개선된 연속 세정 장치의 개발이 필요하다.
한국특허공개공보 특2001-0057041호 (2001.07.04)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 작업성이 개선된 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 작업성이 개선된 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 세정액을 저장하고, 상면에 제1 개구부가 형성된 제1 배스; 및 상기 제1 배스 내에 설치되고, 상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하는 제1 초음파 발진기를 포함하고, 기판이 상기 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 제1 개구부에 인접하여 배치되어 상기 기판의 일면이 상기 수막에 의해 세정된다.
상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고, 상기 제1 측에 위치한 상기 제1 배스의 제1 측벽의 제1높이는, 상기 제2 측에 위치한 상기 제1 배스의 제2 측벽의 제2 높이보다 낮을 수 있다. 여기서, 상기 수막의 높이는, 상기 제1 높이와 상기 제2 높이 사이의 차이보다 크다. 또한, 상기 제1 배스 내에 세정액을 공급하는 공급구는 상기 제2 측벽에 설치될 수 있다. 상기 기판의 세정이 진행되는 동안, 상기 공급구를 통해서 세정액이 지속적으로 공급될 수 있다. 상기 제1 배스에서 세정액이 배출되는 배출구는, 상기 제1 측벽에 설치될 수 있다.
또한, 상기 기판은 롤 형태로 감겨진 필름이고, 상기 필름은 권출되어 상기 제1 배스의 제1 개구부의 상면을 지나가면서, 상기 돌출된 수막에 의해 세정될 수 있다.
또한, 상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고, 상기 제1 배스의 제2 측에 위치하고, 세정액을 저장하며 상면에 제2 개구부가 형성된 제2 배스와, 상기 제2 배스 내에 설치되고, 상기 제2 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하는 제2 초음파 발생기를 더 포함하고, 상기 제1 초음파 발진기의 제1 주파수와 상기 제2 초음파 발진기의 제2 주파수는 서로 다를 수 있다. 여기서, 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수보다 클 수 있다.
상기 제1 배스 상에 배치된 기체 공급기를 더 포함하고, 상기 제1 배스와 상기 기체 공급기 사이에 상기 기판이 배치되어, 상기 기판의 타면이 상기 기체 공급기를 향하고, 상기 기체 공급기는 상기 기판의 타면에 기체를 공급하여, 상기 기판의 타면의 오염을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 기체 공급기는 원통형으로 배치된 바디와, 상기 바디의 측면에 다수의 기체 배출구가 형성되고, 각 기체 배출구는 상기 바디의 길이 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1 초음파 발진기는 다수개이고, 다수의 제1 초음파 발진기는 일렬로 배치될 수 있다.
상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고, 상기 제1 초음파 발진기는 다수개이고, 상기 다수의 제1 초음파 발진기는 "<" 형태로 배치되되, 상기 "<" 형태의 꼭지점이 제2 측을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 세정액을 저장하고, 상면에 제1 개구부가 형성된 제1 배스; 상기 제1 배스 내에 설치되고, 상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 제1 주파수의 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 제1 수막을 형성하는 제1 초음파 발진기; 상기 제1 배스의 일측에 배치되고, 세정액을 저장하고, 상면에 제2 개구부가 형성된 제2 배스; 및 상기 제2 배스 내에 설치되고, 상기 제2 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수의 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 제2 수막을 형성하는 제2 초음파 발진기를 포함하고, 롤 형태로 감겨진 기판이 권출되면서 상기 제1 배스의 상측과 상기 제2 배스의 상측을 순차적으로 지나가되, 상기 기판이 상기 제1 배스 및 제2 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 제1 개구부 및 제2 개구부에 인접하여 지나가면서 상기 기판의 일면이 상기 제1 수막 및 제2 수막에 의해 세정되고, 상기 제1 배스는 상기 제2 배스를 대향하지 않는 제1 측벽과 상기 제2 배스를 대향하는 제2 측벽을 포함하고, 상기 제2 측벽의 제2 높이가, 상기 제1 측벽의 제1 높이보다 높을 수 있다.
상기 제1 수막의 높이는, 상기 제1 높이와 상기 제2 높이 사이의 차이보다 클 수 있다.
또한, 상기 제1 배스 내에 세정액을 공급하는 공급구는 상기 제2 측벽에 설치될 수 있다. 상기 기판의 세정이 진행되는 동안, 상기 공급구를 통해서 세정액이 지속적으로 공급되어, 상기 제1 측벽으로 넘치게 될 수 있다.
상기 제1 배스 상에 배치된 기체 공급기를 더 포함하고, 상기 제1 배스와 상기 기체 공급기 사이에 상기 기판이 배치되어, 상기 기판의 타면이 상기 기체 공급기를 향하고, 상기 기체 공급기는 상기 기판의 타면에 기체를 공급하여, 상기 기판의 타면의 오염을 방지할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은, 세정액을 저장하고 상면에 개구부가 형성된 배스와, 상기 배스 내에 설치된 초음파 발진기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공되고, 상기 초음파 발진기는 상기 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하고, 롤 형태로 감겨진 기판이 권출되면서 상기 기판의 일면이 상기 배스의 개구부에 인접하여 지나가되, 상기 기판은 상기 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 수막에 의해 세정되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고, 상기 제1 측에 위치한 상기 배스의 제1 측벽의 제1 높이는, 상기 제2 측에 위치한 상기 배스의 제2 측벽의 제2 높이보다 낮고, 상기 배스 내에 세정액을 공급하는 공급구는 상기 제2 측벽에 설치될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 세정부 내에서 다수의 제1 초음파 발진기의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 발명의 제7 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 도 11에 도시된 기체 공급기의 다른 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 13는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 세정부를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 2의 세정부 내에서 다수의 제1 초음파 발진기의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판(10), 헤드(50), 세정부(100) 등을 포함한다.
기판(10)은 다수의 구동롤(20)에 의해서, 일방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라 기판(10)은 이동방향(DR)을 따라 이동할 수 있다. 도면에서는, 이동방향(DR)은 제1 측(도 2의 R방향)에서 제2 측(도 2의 L방향)으로 이동하는 방향으로 도시하였다. 기판(10)은 플렉서블 기판으로서, 예를 들어, 롤 형태로 감겨진 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기판(10)은 구동롤(20)에 의해서 일방향으로 회전하는 벨트 상에 고정/배치된 기판(유리 기판, 실리콘 기판 등)일 수도 있다.
헤드(50)는, 구동롤(20)에 의해서 회전하는 기판(10)의 상측(도 2의 U 방향)에 배치되어, 기판(10)의 일면 상에 잉크(51)를 토출한다.
세정부(100)는, 구동롤(20)에 의해서 회전하는 기판(10)의 하측(도 2의 D 방향)에 배치되어, 토출된 잉크(51)에 의해서 기판(10)의 일면 상에 형성된 탄착군(52)을 세정한다. 세정부(100)는 초음파 발진에 의해서 생성된 수막을 이용하여 탄착군(52)을 세정한다.
여기서 도 2를 참고하면, 세정부(100)는 제1 배스(110), 제1 초음파 발진기(120), 세정액 공급부(140), 세정액 배출부(150) 등을 포함한다.
제1 배스(110)는 세정액을 저장하고, 상면에는 제1 개구부(110a)가 형성된다. 세정액은 탄착군(52)을 세정하기 위한 다양한 약액이 가능하고, 예를 들어, DIW(De-ionized Water)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 배스(110) 내에는 제1 초음파 발진기(120)가 설치되어 있다.
제1 초음파 발진기(120)는 제1 개구부(110a)에 의해 노출된 세정액의 표면(130)을 향해서 초음파를 제공하여 세정액의 표면(130)에서 돌출된 수막(131)을 형성한다.
제1 초음파 발진기(120)의 발진출력을 조절함으로써, 돌출된 수막(131)의 높이(H0)를 조절할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 돌출된 수막(131)의 높이(H0)는, 예를 들어, 세정액의 표면(130)으로부터 약 10mm 내지 15mm 일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제1 초음파 발진기(120)의 발진주파수를 조절함으로써, 세정할 타겟물질을 변경할 수 있다.
예를 들어, 발진주파수는 울트라소닉(ultrasonic)과 메가소닉(megasonic)으로 구분할 수 있다.
울트라소닉은 수십 내지 수백kHz 범위, 예를 들어, 20kHz 내지 400kHz 범위일 수 있다. 울트라소닉은 캐비테이션 현상을 이용한 세정을 가능하게 한다. 울트라소닉을 세정액 내에 인가하면, 세정액 내에서 기포가 터지면서 피세척물의 이물질을 파괴 또는 격리시킬 수 있다.
메가소닉은 수 MHz, 예를 들어, 700kHz 내지 1.2MHz 범위일 수 있다. 메가소닉을 이용하면 서브 마이크론(sub-micron) 사이즈의 이물질을 제거할 수 있다. 메가소닉은 울트라소닉과 달리 캐비테이션 현상을 일으키지 않고 입자 가속도를 증대시켜 피세척물의 이물질을 박리시킨다.
울트라소닉은 상대적으로 큰 이물질(예를 들어, 수㎛)을 제거하고, 메가소닉은 상대적으로 작은 이물질(예를 들어, 1㎛ 이하)을 제거할 수 있다.
제1 초음파 발진기(120)는 타겟물질의 사이즈를 고려하여, 적절한 범위의 발진주파수를 갖는 초음파를 생성한다.
기판(10)은 제1 배스(110) 내에 침지되지 않고, 기판(10)의 일면이 제1 개구부(110a)에 인접하여 지나간다. 기판(10)의 일면이 제1 초음파 발진기(120)에 의해 형성된 돌출된 수막(131)에 의해서 세정된다.
도 3은 제1 배스(110)를 위에서 바라본 평면도이다. 도시된 것과 같이, 기판(10)이 이동방향(DR)을 따라(예를 들어, 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로) 이동할 수 있다. 제1 배스(110) 내에는 다수의 제1 초음파 발진기(120)가 설치될 수 있고, 다수의 제1 초음파 발진기(120)는 제1 배스(110) 내에서, 상기 기판(10)의 폭방향과 나란하게 배치될 수 있다. 도면에서는, 다수의 제1 초음파 발진기(120)가 전방(F)에서 후방(B) 방향으로 일렬로 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 다수의 제1 초음파 발진기(120)이 기판(10)의 폭방향과 나란하게 배치됨으로써, 기판(10)의 전면의 이물질(즉, 탄착군(52)을 포함)을 효율적으로 세척할 수 있다.
다시 도 2를 참고하면, 제1 배스(110)에는 세정액을 공급하는 공급구(141)와, 세정액이 배출되는 배출구(151)를 포함한다.
공급구(141)는 세정액 공급부(140)와 연결된다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 세정액 공급부(140)는 세정액을 저장하는 저장탱크, 저장탱크로부터 세정액을 공급하기 위한 펌프, 및/또는 공급하는 세정액의 양을 조절하기 위한 밸브 등을 포함할 수 있다.
배출구(151)는 세정액 배출부(150)와 연결된다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 세정액 배출부(150)는 배출된 세정액을 보관하기 위한 저장탱크 및/또는 배출된 세정액을 리사이클링하기 위한 리사이클러 등을 포함할 수 있다.
특히, 기판(10)이 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동할 때, 공급구(141)는 제1 배스(110)의 측벽들 중에서, 제2 측(L)에 위치하는 제2 측벽(110L)에 위치한다. 또한, 배출구(151)는 제1 배스(110)의 측벽들 중에서, 제1 측(R)에 위치하는 제1 측벽(110R)에 위치한다. 또한, 제1 배스(110)에서 공급구(141)의 높이는, 배출구(151)의 높이보다 낮게 위치한다. 또한, 기판(10)의 세정이 진행되는 동안, 공급구(141)를 통해서 세정액이 지속적으로 공급된다. 이러한 공급구(141)의 위치 및 세정액의 공급 방식으로 인해서, 제1 배스(110) 내에서 세정액은 제2 측(L)에서 제1 측(R)으로 흐르게 된다.
즉, 기판(10)은 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동하고, 세정액은 제2 측(L)에서 제1 측(R)으로 흐른다. 이와 같이 함으로써, 세정된 기판(10)의 일면이 재오염되는 것을 방지할 수 있다. 왜냐하면, 돌출된 수막(131)에 의해서 기판(10)의 일면으로부터 이탈된 이물질이 세정액의 표면(130)에 떨어지더라도, 상기 이물질이 다시 기판(10)의 일면에 붙지 않고 제1 측(R)의 배출구(151)를 통해서 배출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 4를 참고하면, 세정부(101)의 제1 배스(110)의 상면은 기울어져 있다. 따라서, 상면에 설치된 제1 개구부(110a)도 기울어질 수 있다.
구체적으로, 기판(10)이 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동할 때, 제1 배스(110)의 측벽들 중에서, 제1 측(R)에 위치하는 제1 측벽(110R)의 제1 높이(H1)은, 제2 측(L)에 위치하는 제2 측벽(110L)의 제2 높이(H2)보다 낮다.
기판(10)의 일면은 제2 측벽(110L)과 충돌하지 않고(즉, 접촉하지 않고), 제1 배스(110)의 제1 개구부(110a)에 인접하여 지나가야 한다. 여기서, 수막(131)의 높이(H0)는 충분히 높아서, 기판(10)의 일면을 세정할 수 있어야 한다. 이를 위해서, 수막(131)의 높이(H0)는, 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2) 사이의 차이보다 클 수 있다(즉, H0 > H2-H1).
제1 배스(110)가 이러한 구조(즉, H2>H1)를 갖기 때문에, 세정된 기판(10)의 일면이 재오염되는 것을 방지할 수 있다. 세정액 공급부(140)가 세정액을 지속적으로 충분히 공급하면, 세정액이 배출구(151) 뿐만 아니라 제1 배스(110)의 측벽을 넘어서 흐를 수 있다. 그런데, 제2 측벽(110L)의 제2 높이(H2)가 제1 측벽(110R)의 제1 높이(H1)보다 높기 때문에, 세정액은 제2 측벽(110L) 방향으로 넘치지 않고 제1 측벽(110R) 방향으로 넘치게 된다.
기판(10)이 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동하기 때문에, 돌출된 수막(131)에 접촉하기 전의 기판(10)의 부분(즉, 제1 측(R)에 위치하는 기판(10))는 미세정 상태이고, 돌출된 수막(131)에 접촉한 후의 기판(10)의 부분(즉, 제2 측(L)에 위치하는 기판(10))은 세정된 상태이다. 만약, 세정액이 제2 측벽(110L) 방향으로 넘치게 된다면, 세정된 기판(10)이 재오염될 가능성이 있다. 따라서, 세정액이 제1 측벽(110R) 방향으로만 넘치게 유도하여 세정된 기판(10)의 재오염을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 5를 참고하면, 세정부(102)는 제1 배스(110)와 제1 배스(110)를 둘러싸는 보조 배스(160)를 포함한다.
전술한 것과 같이, 제1 측(R)에 위치하는 제1 측벽(110R)의 제1 높이(H1)은, 제2 측(L)에 위치하는 제2 측벽(110L)의 제2 높이(H2)보다 낮다. 여기에서, 세정액 공급부(140)가 세정액을 지속적으로 충분히 공급하면, 세정액은 제2 측벽(110L) 방향으로 넘치지 않고 제1 측벽(110R) 방향으로 넘치게 된다.
보조 배스(160)는 제1 배스(110)를 둘러싸도록 형성되어, 제1 배스(110)에서 넘쳐 흐르는 세정액을 일시적으로 저장한다. 보조 배스(160)의 제1 측(R)에는 배출구(161)가 설치된다. 배출구(161)는 세정액 배출부(150)와 연결된다.
도 6는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 6을 참고하면, 기판(10)의 이동방향(DR1)은 기울어져 있다. 이동방향(DR1)의 기울어진 정도와, 제1 개구부(110a)의 기울어진 정도는 실질적으로 동일할 수 있다. 기판(10)의 이동방향(DR)이 평평하지 않더라도, 기판(10)이 제2 측벽(110L)과 충돌하지 않는 범위 내에서, 제1 배스(110)를 자유롭게 위치 변경 및 설치하여 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참고하면, 기판(10)이 이동방향(DR)을 따라(예를 들어, 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로) 이동한다.
제1 배스(110) 내에는 다수의 제1 초음파 발진기(120)가 설치될 수 있고, 다수의 제1 초음파 발진기(120)는 "<" 형태로 배치되되, "<" 형태의 꼭지점(120a 참고)이 제2 측(L)을 향하도록 배치될 수 있다.
이와 같이 배치되고, 기판(10)이 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동하면, 기판(10)의 중심에서부터 기판(10)의 가장자리로 순차적으로 세척된다. 즉, "<" 형태의 꼭지점에 위치한 제1 초음파 발진기(120a)에 의해서 기판(10)의 중심부터 세척되기 시작한다. 기판(10)이 제2 측(L)으로 조금 이동하면, 제1 초음파 발진기(120b)에 의해 기판(10)이 세척된다. 이와 같은 방식으로, 기판(10)이 제2 측(L)으로 완전히 이동하면, "<"의 가장 끝에 위치한 제1 초음파 발진기(120c)에 의해서 기판(10)의 가장자리가 세척된다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다. 도 9은 본 발명의 제7 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 제1 배스(110) 내에는 다수의 제1 초음파 발진기(120)와 다수의 제2 초음파 발진기(121)가 설치된다.
제1 초음파 발진기(120)와 제2 초음파 발진기(121)는 서로 다른 사이즈의 이물질을 제거할 수 있다. 제1 초음파 발진기(120)는 상대적으로 큰 사이즈의 이물질을 제거하기 위해, 울트라소닉을 생성할 수 있다. 제2 초음파 발진기(121)는 상대적으로 작은 사이즈의 이물질을 제거하기 위해, 메가소닉을 생성할 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 다수의 제1 초음파 발진기(120)가 전방(F)에서 후방(B) 방향으로 일렬로 배치된다. 다수의 제2 초음파 발진기(121)도 전방(F)에서 후방(B) 방향으로 일렬로 배치된다. 제1 초음파 발진기(120)에 의한 열과, 제2 초음파 발진기(121)에 의한 열은 일정 거리(G1)만큼 이격될 수 있다.
도 9에 도시된 것과 같이, 제1 배스(110) 내에는 다수의 제1 초음파 발진기(120)와 다수의 제2 초음파 발진기(121)는 서로 지그재그로 배열될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 연속으로 배치된 제1 세정부(101)와 제2 세정부(201)를 포함한다.
제1 배스(110)는 세정액을 저장하고, 상면에 제1 개구부(110a)가 형성된다. 기판(10)이 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동할 때, 제1 배스(110)의 측벽들 중에서, 제1 측(R)에 위치하는 제1 측벽(110R)의 제1 높이(H1)은, 제2 측(L)에 위치하는 제2 측벽(110L)의 제2 높이(H2)보다 낮다.
제1 초음파 발진기(120)는 제1 배스(110) 내에 설치되고, 제1 개구부(110a)에 의해 노출된 세정액의 표면을 향해서 제1 주파수의 초음파를 제공한다. 제1 주파수의 초음파에 의해 세정액의 표면에서 돌출된 제1 수막(131)을 형성한다.
제2 배스(210)는 제1 배스(110)의 일측에 배치된다. 기판(10)의 이동방향(DR)을 기준으로 볼 때, 제2 배스(210)는 제1 배스(110)보다 뒤쪽에 배치된다. 제2 배스(210)는 세정액을 저장하고, 상면에 제2 개구부(210a)가 형성된다.
기판(10)이 제1 측(R)에서 제2 측(L)으로 이동할 때, 제2 배스(210)의 측벽들 중에서, 제1 측(R)에 위치하는 제3 측벽(210R)의 제3 높이(H11)은, 제2 측(L)에 위치하는 제4 측벽(210L)의 제4 높이(H12)보다 낮다.
제2 초음파 발진기(121)는 제2 배스(210) 내에 설치되고, 제2 개구부(210a)에 의해 노출된 세정액의 표면을 향해서 제1 주파수보다 큰 제2 주파수의 초음파를 제공한다. 제2 주파수의 초음파에 의해 세정액의 표면에서 돌출된 제2 수막(231)을 형성한다.
롤 형태로 감겨진 기판(10)이 권출되면서 제1 배스(110)의 상측과 제2 배스(210)의 상측을 순차적으로 지나가되, 기판(10)이 제1 배스(110) 및 제2 배스(210)에 침지되지 않는다. 기판(10)의 일면이 제1 개구부(110a) 및 제2 개구부(210a)에 인접하여 지나가면서 기판(10)의 일면이 돌출된 제1 수막(131) 및 제2 수막(231)에 의해 세정된다.
제1 주파수의 초음파는, 예를 들어 울트라소닉일 수 있다. 제2 주파수의 초음파는 예를 들어 메가소닉일 수 있다. 따라서, 제1 주파수의 초음파에 의해, 상대적으로 큰 이물질(예를 들어, 수㎛)을 제거하고, 제2 주파수의 초음파에 의해 상대적으로 작은 이물질(예를 들어, 1㎛ 이하)을 제거한다. 다양한 발진주파수를 사용하는 제1 세정부(101)와 제2 세정부(201)를 연속적으로 배치함으로써, 다양한 크기의 이물질을 제거할 수 있으므로, 세정 효율을 높일 수 있다.
기판의 세정이 진행되는 동안, 제1 배스(110)의 공급구를 통해서 세정액이 지속적으로 공급되어, 제1 측벽(110R)으로 넘치게 된다. 제2 배스(210)의 공급구를 통해서 세정액이 지속적으로 공급되어, 제3 측벽(210R)으로 넘치게 된다.
전술한 것과 같은 제1 배스(110) 및 제2 배스(210)의 구조 및 세정액의 공급 방법 때문에, 세정된 기판(10)의 일면이 재오염되는 것을 방지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 사용되는 세정부를 설명하기 위한 개념도이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 10을 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일한 내용은 생략한다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 제1 배스(110) 상에 배치된 기체 공급기(190)를 더 포함한다. 제1 배스(110)와 기체 공급기(190) 사이에 기판(10)이 배치되어, 기판(10)의 타면(즉, 돌출된 수막(13)에 의해 세정되는 일면의 반대쪽 면)이 기체 공급기(190)를 향한다.
기체 공급기(190)는 기판(10)의 타면에 기체를 공급하여, 기판(10)의 타면의 오염을 방지할 수 있다. 기체 공급기(190)는 양의 압력을 갖는 기체를 공급할 수 있다.
기체 공급기(190)의 형상은 다양할 수 있다. 도시된 것과 같이, 기체 공급기(190)는 에어 나이프(air knife) 형태일 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 기체 공급기의 다른 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 12를 참고하면, 기체 공급기(191)는 원통형으로 배치된 바디(192)와, 바디(192)의 측면에 다수의 기체 배출구(193)를 포함하고, 각 기체 배출구(193)는 바디(192)의 길이 방향으로 연장된다.
각 기체 배출구(193)는 서로 다른 방향으로 양의 압력을 갖는 기체를 공급할 수 있다(도면부호 a1, a2, a3 참고). 따라서, 기판의 다양한 영역에 기체를 공급할 수 있어, 기체의 타면에 오염이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기판은 플렉서블 기판(즉, 롤 형태로 감겨진 필름)인 경우, 기판이 휘어져 있는 영역 상에 기체 공급기(191)가 형성될 수도 있다. 이러한 경우에도, 기체 공급기(191)는 다양한 방향으로 기체를 공급할 수 있으므로, 오염 방지 효율을 높일 수 있다.
도 13는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 및 도 13을 참고하면, 우선 기판 처리 장치가 제공된다(S310). 기판 처리 장치는 세정액을 저장하고 상면에 개구부(110a)가 형성된 제1 배스(110)와, 배스(110) 내에 설치된 제1 초음파 발진기(120)를 포함한다.
이어서, 제1 초음파 발진기(120)는 개구부(110a)에 의해 노출된 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 세정액의 표면(130)에서 돌출된 수막(131)을 형성한다.
이어서, 롤 형태로 감겨진 기판(10)이 권출되면서 기판(10)의 일면이 제1 배스(110)의 개구부(110a)에 인접하여 지나가되, 기판(10)은 제1 배스(110)에 침지되지 않고, 기판(10)의 일면이 수막(131)에 의해 세정된다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 기판 20: 구동롤
50: 헤드 100: 세정부
110: 제1 배스 120: 제1 초음파 발진기
130: 표면 131: 수막
140: 세정액 공급부 150: 세정액 배출부

Claims (20)

  1. 세정액을 저장하고, 상면에 제1 개구부가 형성된 제1 배스; 및
    상기 제1 배스 내에 설치되고, 상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하는 제1 초음파 발진기를 포함하고,
    기판이 상기 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 제1 개구부에 인접하여 배치되어 상기 기판의 일면이 상기 수막에 의해 세정되는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고,
    상기 제1 측에 위치한 상기 제1 배스의 제1 측벽의 제1높이는, 상기 제2 측에 위치한 상기 제1 배스의 제2 측벽의 제2 높이보다 낮은, 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수막의 높이는, 상기 제1 높이와 상기 제2 높이 사이의 차이보다 큰, 기판 처리 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 배스 내에 세정액을 공급하는 공급구는 상기 제2 측벽에 설치되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 기판의 세정이 진행되는 동안, 상기 공급구를 통해서 세정액이 지속적으로 공급되는, 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 배스에서 세정액이 배출되는 배출구는, 상기 제1 측벽에 설치되는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 롤 형태로 감겨진 필름이고, 상기 필름은 권출되어 상기 제1 배스의 제1 개구부의 상면을 지나가면서, 상기 돌출된 수막에 의해 세정되는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고,
    상기 제1 배스의 제2 측에 위치하고, 세정액을 저장하며 상면에 제2 개구부가 형성된 제2 배스와,
    상기 제2 배스 내에 설치되고, 상기 제2 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하는 제2 초음파 발생기를 더 포함하고,
    상기 제1 초음파 발진기의 제1 주파수와 상기 제2 초음파 발진기의 제2 주파수는 서로 다른, 기판 처리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수보다 큰, 기판 처리 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 배스 상에 배치된 기체 공급기를 더 포함하고,
    상기 제1 배스와 상기 기체 공급기 사이에 상기 기판이 배치되어, 상기 기판의 타면이 상기 기체 공급기를 향하고,
    상기 기체 공급기는 상기 기판의 타면에 기체를 공급하여, 상기 기판의 타면의 오염을 방지하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기체 공급기는 원통형으로 배치된 바디와, 상기 바디의 측면에 다수의 기체 배출구가 형성되고, 각 기체 배출구는 상기 바디의 길이 방향으로 연장된, 기판 처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 초음파 발진기는 다수개이고,
    다수의 제1 초음파 발진기는 일렬로 배치된, 기판 처리 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고,
    상기 제1 초음파 발진기는 다수개이고,
    상기 다수의 제1 초음파 발진기는 "<" 형태로 배치되되, 상기 "<" 형태의 꼭지점이 제2 측을 향하도록 배치된, 기판 처리 장치.
  14. 세정액을 저장하고, 상면에 제1 개구부가 형성된 제1 배스;
    상기 제1 배스 내에 설치되고, 상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 제1 주파수의 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 제1 수막을 형성하는 제1 초음파 발진기;
    상기 제1 배스의 일측에 배치되고, 세정액을 저장하고, 상면에 제2 개구부가 형성된 제2 배스; 및
    상기 제2 배스 내에 설치되고, 상기 제2 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수의 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 제2 수막을 형성하는 제2 초음파 발진기를 포함하고,
    롤 형태로 감겨진 기판이 권출되면서 상기 제1 배스의 상측과 상기 제2 배스의 상측을 순차적으로 지나가되, 상기 기판이 상기 제1 배스 및 제2 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 제1 개구부 및 제2 개구부에 인접하여 지나가면서 상기 기판의 일면이 상기 제1 수막 및 제2 수막에 의해 세정되고,
    상기 제1 배스는 상기 제2 배스를 대향하지 않는 제1 측벽과 상기 제2 배스를 대향하는 제2 측벽을 포함하고, 상기 제2 측벽의 제2 높이가, 상기 제1 측벽의 제1 높이보다 높은, 기판 처리 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 수막의 높이는, 상기 제1 높이와 상기 제2 높이 사이의 차이보다 큰, 기판 처리 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 배스 내에 세정액을 공급하는 공급구는 상기 제2 측벽에 설치되는, 기판 처리 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 기판의 세정이 진행되는 동안, 상기 공급구를 통해서 세정액이 지속적으로 공급되어, 상기 제1 측벽으로 넘치게 되는, 기판 처리 장치.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 배스 상에 배치된 기체 공급기를 더 포함하고,
    상기 제1 배스와 상기 기체 공급기 사이에 상기 기판이 배치되어, 상기 기판의 타면이 상기 기체 공급기를 향하고,
    상기 기체 공급기는 상기 기판의 타면에 기체를 공급하여, 상기 기판의 타면의 오염을 방지하는, 기판 처리 장치.
  19. 세정액을 저장하고 상면에 개구부가 형성된 배스와, 상기 배스 내에 설치된 초음파 발진기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공되고,
    상기 초음파 발진기는 상기 개구부에 의해 노출된 상기 세정액의 표면을 향해서 초음파를 제공하여 상기 세정액의 표면에서 돌출된 수막을 형성하고,
    롤 형태로 감겨진 기판이 권출되면서 상기 기판의 일면이 상기 배스의 개구부에 인접하여 지나가되, 상기 기판은 상기 배스에 침지되지 않고, 상기 기판의 일면이 상기 수막에 의해 세정되는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 기판은 제1 측에서 제2 측으로 이동하고,
    상기 제1 측에 위치한 상기 배스의 제1 측벽의 제1 높이는, 상기 제2 측에 위치한 상기 배스의 제2 측벽의 제2 높이보다 낮고,
    상기 배스 내에 세정액을 공급하는 공급구는 상기 제2 측벽에 설치되는, 기판 처리 방법.
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