KR101335219B1 - 슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것으로, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 세정하는 세정 기구로서, 상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 대향면이 구비되고, 상기 슬릿 노즐로부터 이격되어 상기 토출구를 따라 이동하는 세정 몸체와; 상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하고, 상기 대향면에 형성된 세정액 분사구와; 상기 노즐 측면을 세정한 오염된 세정액을 수집하도록 상기 대향면에 부압이 작용하고, 상기 대향면에 형성된 세정액 흡입구를; 포함하여 구성되어, 분사된 세정액이 노즐 표면의 약액 등의 이물질을 함유한 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구로 흡입하여 외부로 배출함으로써, 슬릿 노즐의 측면을 세정액이 세정하는 과정에서 외부로 누출되지 않고 곧바로 회수되어 오염된 세정액이 외부로 비산되어 슬릿 노즐의 측면 및 주변을 2차 오염시키는 것을 방지할 수 있는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법을 제공한다.

Description

슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법 {NON-CONTACT TYPE CLEANING DEVICE OF SLIT NOZZLE AND CLEANING METHOD USING SAME}

본 발명은 슬릿 노즐의 비접촉식 세정기구 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 비접촉 방식으로 세정하면서도 주변에 오염된 세정액이 튀는 것을 방지하여 노즐 표면의 2차 오염을 방지하여 보다 깨끗하게 세정할 수 있으면서, 작업 환경을 청결하고 친환경적으로 유지할 수 있는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법에 관한 것이다.

LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정에서는 유리 등으로 제작된 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. LCD의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.

그러나, LCD 화면의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

도1은 종래의 기판 코터 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 코터 장치는 피처리 기판(G)을 기판 지지대(10)상에 거치시킨 상태에서, 피처리 기판(G)의 폭에 대응하는 토출구를 구비한 노즐(30)을 30d로 표시된 방향으로 이동시키면서 약액을 피처리 기판(G)의 표면에 도포한다. 그리고, 미리 정해진 수의 피처리 기판의 약액 도포 공정을 마치면, 기판 지지대(10)로부터 멀리 떨어진 노즐 세정 기구(40)로 이동하여 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)를 세정한다.

여기서, 기판 지지대(10)은 유리 기판(G)을 안착시키기 위해 통상 유리 기판보다 큰 직사각형 형상으로 형성되고, 상부에는 진공 흡착을 위하여 진공 펌프와 연통된 다수개의 진공홀(미도시)이 형성되어 있다. 예비 토출부(20)는 기판 지지대(10)의 일측에 마련되는 데, 세정조(24)와 상기 세정조(24) 내에 회전 가능하게 설치된 원통형의 프라이밍 롤러(22)로 구성된다. 세정조(24)에는 시너 등의 세정액이 채워져 프라이밍 롤러(22)가 회전하면서 침지되어 세정되고, 상기 세정조(24)의 상부의 개구를 통하여 프라이밍 롤러(22)의 상부가 외부로 노출된다.

그리고, 노즐 세정 기구(40)는 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변의 노즐 표면(30s)과 마주보는 대략 'V'자 형상의 대향면이 구비된 세정 몸체(41)가 도면부호 40d로 표시된 방향으로 이동하면서 토출구 주변에 묻은 이물질과 약액을 제거한다. 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)로부터 제거되는 이물질과 약액은 트래이(42)에 의해 수거된다.

기판 지지대(10) 상측에는 기판 지지대(10)의 길이 방향(30d)으로 이동 가능한 노즐(30)이 예비 토출부(20) 및 기판 지지대(10)의 상부를 수평 이동하면서 피처리 기판(G)에 포토레지스트 등의 약액을 도포한다.

상기와 같이 구성된 기판 코터 장치의 약액 도포 공정을 거치기 이전에, 슬릿 노즐(30)은 프라이밍 롤러(22) 상에 약액을 약간 토출하는 것에 의하여 예비 토출 공정을 행한다. 프라이밍 롤러(22)의 외주면에 묻은 약액은 롤러(22)의 회전에 의해 세정조(24) 내의 세정액에 침지되면서 제거되고, 프라이밍 롤러(22)의 표면은 건조 에어(미도시)에 의해 건조되어 그 다음 예비 토출 공정을 행할 수 있는 준비가 완료된다.

상기와 같은 예비 토출을 마친 후, 슬릿 노즐(30)은 약액 코팅을 행한다. 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 1회 내지 수회를 도포하면, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변 양측의 노즐 측면(30s)에는 약액 등의 이물질이 묻게 된다. 따라서, 미리 정해진 수의 피처리 기판(G)에 대하여 약액 도포 공정을 마치면, 노즐 세정 기구(40)에 의해 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)의 양측면에 묻은 이물질을 제거하는 공정을 거친다.

이 때, 슬릿 노즐(30)의 토출구 주변의 세정은 대한민국 등록특허공보 제10-642666호에 개시된 도2의 세정 기구에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변을 따라 세정 몸체(41)가 이동하는 동안에, 세정 몸체로부터 세정액과 가스가 노즐 측면(30s)을 향하여 거의 수직으로 분사하는 것에 의해 슬릿 노즐(30)의 토출구 주변의 노즐 측면(30s)을 세정한다. 그러나, 이와 같은 세정 방법은 슬릿 노즐(30)의 노즐 측면(30s)에 닿는 세정액과 가스의 압력이 높아 세정이 원활히 이루어질 것 같지만, 노즐 측면(30s)에 도포된 세정액이 가스에 의해 사방으로 번지므로, 이미 세정 몸체(41)가 지나친 노즐 측면(30s)에도 이물질이 남게되는 문제가 야기되었다. 이에 따라, 이와 같이 구성된 노즐 세정 기구는 세정 몸체(41)가 토출구를 따라 한번 이동하는 것에 의해서는 충분히 세정할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 비접촉 방식으로 세정하면서도 주변에 오염된 세정액이 튀는 것을 방지하여 노즐 표면의 2차 오염을 방지하여 보다 깨끗하게 세정할 수 있으면서, 작업 환경을 청결하고 친환경적으로 유지할 수 있는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 이를 이용한 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 슬릿 노즐의 토출구 주변을 비접촉 방식으로 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구를 따라 1회만 이동하더라도 깨끗하게 토출구 주변의 노즐 측면을 세정할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

무엇보다도, 본 발명의 목적은 세정액으로 오염된 노즐 측면을 분사하는 동안에 그리고 노즐 측면으로부터 세정액을 건조시키기 위해 세정액을 불어내는 동안에, 오염된 세정액이 주변으로 튀어 노즐 측면에 2차 오염이 발생되는 것을 근본적으로 방지함으로써 보다 깨끗하게 노즐 측면을 세정할 수 있을 뿐만 아니라 세정 효율을 보다 향상시키는 것이다.

그리고, 본 발명은 세정액이 작업자 및 작업 환경에 차단되도록 함으로써, 인체에 유해한 시너 등의 세정액에 작업자가 접촉할 가능성을 배제하여 친환경적이면서 청결한 작업 환경을 구현하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 슬릿 노즐의 토출구 주변을 세정하는 세정 기구로서, 상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 대향면이 구비되고, 상기 슬릿 노즐로부터 이격되어 상기 토출구를 따라 이동하는 세정 몸체와; 상기 노즐 측면을 향하여 세정액을 분사하고, 상기 대향면에 형성된 세정액 분사구와; 상기 노즐 측면을 세정한 오염된 세정액을 수집하도록 상기 대향면에 부압이 작용하고, 상기 대향면에 형성된 세정액 흡입구를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구를 제공한다.

이는, 슬릿 노즐의 측면에 세정액을 분사하여 노즐 측면에 묻어 있는 약액을 제거하는 과정에서, 분사된 세정액이 노즐 표면의 약액 등의 이물질을 함유한 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구로 흡입하여 외부로 배출함으로써, 슬릿 노즐의 측면을 세정액이 세정하는 과정에서 외부로 누출되지 않고 곧바로 회수되어 오염된 세정액이 외부로 비산되어 슬릿 노즐의 측면 및 주변을 2차 오염시키는 것을 방지하기 위함이다.

따라서, 슬릿 노즐의 측면에 오염된 세정액이 튀어 2차 오염되는 것을 방지할 수 있으므로, 본 발명은 노즐 몸체를 1회만 노즐의 토출구를 따라 이동시키면서 세정하는 것에 의하여, 노즐 측면을 깨끗하게 세정할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 세정액은 시너 등 인체에 유해한 물질로 이루어지므로 종래에는 주변으로 비산하는 세정액에 의하여 작업자의 건강에 악영향을 미치는 문제가 있었지만, 노즐 측면을 세정한 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구를 통해 회수함에 따라, 작업자 및 주변 환경에 인체에 유해한 물질이 비산하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 종래에 비하여 보다 친환경적인 작업 환경을 구현할 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은 상기 세정액 분사구와 상기 세정액 흡입구를 감싸는 형태로 고압의 압축 기체를 분사하여 상기 대향면과 상기 노즐 측면의 사이에 에어 커튼을 형성하는 압축기체 분사구를 추가적으로 포함한다. 이에 의하여, 노즐 표면에 분사된 세정액이 주변으로 비산하는 것을 완전히 차단함으로써, 2차 오염을 근본적으로 방지할 수 있으며 보다 친환경적인 작업 환경을 갖출 수 있게 된다.

이 때, 상기 세정액 흡입구는 상기 세정액 분사구의 중앙부에 위치하고, 상기 세정액 분사구는 상기 세정액 흡입구를 향하여 경사지게 상기 노즐 측면에 세정액을 분사하는 것이 좋다. 이를 통해, 세정액 분사구로부터 분사된 세정액이 노즐 표면의 특정 위치에 보다 집중하여 도달함에 따라, 노즐 측면에 묻은 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 그 중앙부에 위치한 세정액 흡입구에서 오염된 세정액을 남김없이 보다 효과적으로 흡입하여 제거할 수 있다.

그리고, 상기 세정액 분사구의 끝단은 상기 세정액 흡입구의 끝단보다 더 외향 위치하여, 분사된 세정액이 먼저 노즐 측면을 높은 분사압으로 가격하여 이물질을 노즐 표면으로부터 분리시키고, 그 중앙부에 작용하는 세정액 흡입구의 부압에 의해 오염된 세정액을 외부로 배출시키는 것에 의해 노즐 측면을 깨끗하게 세정할 수 있다.

이 때, 세정액 분사구는 세정액만을 노즐 측면을 향하여 분사할 수도 있지만, 상기 세정액 분사구는 압축 기체와 함께 고압으로 세정액을 분사할 수도 있다. 이를 통해, 세정액의 사용량을 줄이면서도 노즐 측면에 묻은 이물질을 보다 효과적으로 분리할 수 있다.

그리고, 상기 세정 몸체의 하측에는 상기 슬릿 노즐의 측면 세정에 사용된 세정액과 이물질을 수용하는 이동 트래이가 구비될 수 있다. 이에 의하여, 세정액 흡입구를 통해 배기되지 못한 세정액은 이동 트래이에 수거되어, 세정 중 또는 세정을 마친 후에 이동 트래이에 수거된 오염된 세정액을 제거할 수도 있다. 이에 의해, 오염된 세정액이 주변으로 비산하는 것을 보다 줄일 수 있다. 이 때, 이동 트래이에 모인 이물질과 사용된 세정액을 외부로 배출하는 배수 통로가 상기 이동 트래이로부터 연장될 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 "오염된 세정액"은 세정액 분사구에서 분사된 깨끗한 세정액이 노즐 측면의 이물질을 제거하면서 그 이물질을 함유한 상태로 정의하기로 한다.

한편, 본 발명은, 피처리 기판을 지지하는 기판 스테이지와; 상기 기판 스테이지 상의 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 토출구에서 도포하는 슬릿 노즐과; 상기 슬릿노즐의 상기 토출구 양측의 노즐 표면을 세정하는 전술한 세정 기구를; 포함하여 구성된 기판 코터 장치를 제공한다.

그리고, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 전술한 슬릿 노즐의 토출구 양측의 노즐 표면의 세정 방법으로서, 상기 세정 몸체를 상기 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향을 따라 세정 몸체 이동시키는 단계와; 상기 세정 몸체를 이동시키면서 상기 세정액 분사구로부터 상기 노즐 표면을 향하여 세정액을 분사하는 세정액 분사단계와; 상기 세정액 분사단계와 동시에 상기 세정액 흡입구로부터 상기 노즐 표면으로부터 오염된 세정액을 흡입하는 세정액 흡입단계를; 포함하여, 상기 세정 몸체가 상기 토출구의 슬릿 방향을 따라 이동하면서 상기 노즐 표면을 세정하는 슬릿 노즐의 세정 방법을 제공한다.

이 때, 상기 세정액 분사구의 둘레를 둘러싸는 에어커튼을 형성하도록 고압의 가스를 압축기체 분사구로부터 폐단면의 형태의 압축 기체를 분사하는 에어커튼 형성단계를; 상기 세정액 분사단계를 개시하기 이전부터 상기 세정액 분사단계를 행하는 동안 내내 행함으로써, 노즐 측면으로 분사된 세정액이 주변으로 비산하지 않고 세정액 흡입구를 통해 모두 회수될 수 있게 된다.

본 특허청구범위 및 명세서에 기재된 '동심'이라는 용어는 그 중심이 일치한다는 의미로 정의한다. 따라서, '동심'이 되기 위한 요건으로서 반드시 원형 형상으로 형성될 필요가 없으며(원형 형상의 동심은 '동심원' 형태임), 동심을 이루는 형상이 모두 동일한 형태(예컨대, 원형, 사각형 등)로 형성될 필요가 없다. 예를 들어, 세정 기구의 세정액 분사구는 원형으로 형성되고 세정액 유입구는 사각형으로 형성되더라도 이들의 중심이 일치한다면, 이들은 '동심'인 상태가 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 슬릿 노즐의 토출구 주변의 양측면을 세정함에 있어서, 슬릿 노즐의 양 측면을 향하여 세정액 분사구로부터 분사된 세정액이 노즐 표면에 묻은 약액 등의 이물질을 표면으로부터 분리시켜 세정액이 이물질을 함유하게 된 상태에서, 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구로 흡입하여 외부로 배출시킴으로써, 슬릿 노즐의 측면을 세정액이 세정하는 과정에서 외부로 누출되지 않고 곧바로 회수되어 오염된 세정액이 외부로 비산되어 슬릿 노즐의 측면 및 주변을 2차 오염시키는 것을 방지할 수 있는 슬릿 노즐의 세정 기구 및 그 방법을 제공한다.

이를 통해, 본 발명은 슬릿 노즐의 측면에 오염된 세정액이 튀어 2차 오염되는 것을 방지할 수 있으므로, 노즐 몸체를 1회만 노즐의 토출구를 따라 이동시키면서 세정하는 것에 의하여 노즐 측면을 보다 깨끗하게 세정할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 세정 몸체가 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향(토출구가 형성된 방향)을 따라 1회만 이동하면서 세정하더라도, 이물질과 세정액이 노즐 측면에 남지않고 깨끗하게 세정할 수 있으므로, 슬릿 노즐의 토출구 주변의 측면 세정에 소요되는 시간을 단축하여 피처리 기판의 약액 도포의 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은 고압기체 분사구를 통해 고압의 압축 기체를 분사하여 상기 세정액 분사구로와 상기 세정액 흡입구를 감싸는 에어 커튼을 형성함으로써, 노즐 표면에 분사된 세정액이 주변으로 비산하는 것을 완전히 차단되고 오염된 세정액을 세정액 흡입구를 통해 전부 수거함으로써, 2차 오염을 근본적으로 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 종래의 비접촉식 세정 기구에서 세정액으로 노즐 측면을 세정한 이후에 건조 압축 공기를 불어내는 공정이 필요하지 않을 뿐만 아니라, 종래에 건조 압축 공기를 불어내는 과정에서 오염된 세정액이 노즐 측면의 이미 세정된 영역으로 옮겨져 3차 오염이 발생하는 문제점을 해소한 잇점도 얻어진다.

또한, 본 발명은, 인체에 유해한 물질인 시너 등으로 이루어진 세정액이 에어 커튼에 의하여 외부로 비산될 가능성이 완전히 배제되고, 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구를 통해 전부 회수함에 따라, 종래에 비하여 훨씬 더 친환경적인 작업 환경을 구현할 수 있다.

그리고, 본 발명은 오염된 세정액이 주변으로 튀어 발생되는 2차 오염 및 3차 오염을 방지하여 보다 깨끗하게 노즐 측면을 세정할 수 있게 됨에 따라, 슬릿 노즐의 측면이 보다 확실하게 세정됨에 따라 오염 물질로 인한 코팅 품질의 저하 현상을 방지하여 보다 높은 품질의 코팅을 구현하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 종래의 일반적인 기판 코터 장치의 구성을 도시한 개략 사시도
도2는 도1에 적용될 수 있는 종래의 노즐 세정 기구의 구성을 도시한 도면
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐의 세정 기구를 도시한 사시도
도4는 도3의 세정 몸체 및 그 주변 구성을 도시한 도면
도5a는 도4의 절단선 A-A에 따른 단면도
도5b는 도4의 절단선 B-B에 따른 단면도
도5c는 도4의 'C'부분의 확대도
도6은 본 발명의 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 단면도
도7은 본 발명의 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 외형도
도8은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 사시도
도9는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 사시도

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐(30)의 세정 기구(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐의 세정 기구를 도시한 사시도, 도4는 도3의 세정 몸체 및 그 주변 구성을 도시한 도면, 도5a는 도4의 절단선 A-A에 따른 단면도, 도5b는 도4의 절단선 B-B에 따른 단면도, 도5c는 도4의 'C'부분의 확대도, 도6은 본 발명의 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 단면도, 도7은 본 발명의 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 외형도, 도8은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 사시도, 도9는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 세정 몸체를 도시한 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐(30)의 세정 기구(100)는, 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 양측의 노즐 측면(30s)과 대향하는 대향면(110s)이 구비되고 토출구(30a)를 따라 이동 구동되는 세정 몸체(110)와, 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 이동하면서 노즐 측면(30s)을 세정한 세정액을 수집하는 고정 트래이(120)와, 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 이동하면서 세정액을 분사하도록 세정 몸체(110)에 형성된 세정액 분사구(130)와, 세정액 분사구(130)의 중앙부에 형성되어 오염된 세정액을 회수하여 배출시키는 세정액 흡입구(140)와, 세정액 분사구(130)의 둘레를 동심원 형태로 감싸 압축 가스를 노즐 측면을 향해 분사하는 압축가스 분사구(150)를 구비한다.

상기 세정 몸체(110)는 도4에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(30)의 노즐 표면(30s)과 마주보는 대향면(110s)이 구비되어 대략 'V'자 형상의 단면으로 형성된다. 이때, 대향면(110s)은 노즐 측면(30s)과 대략 1mm 내지 3mm의 협소한 간격(d)을 두고 위치한다. 슬릿 노즐(30)의 양 측면(30s)을 향하는 세정 몸체(110)의 대향면에는 세정액 분사구(130)와, 세정액 흡입구(140)와, 압축가스 분사구(150)가 설치된다.

세정 몸체(110)에는 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변의 양측면(30s)을 세정하면, 노즐 측면(30s)으로부터 떼어낸 약액 등의 이물질이 함유된 오염된 세정액은 세정액 흡입구(140)에 작용하는 부압에 의해 흡입되어 외부로 전부 배출된다. 다만, 압축가스 분사구(150)에 의해 에어 커튼(150a)이 형성되는 것에 오작동이 있는 경우에는 모든 오염된 세정액이 세정액 흡입구(140)를 통해 흡입되어 배출되지 않을 수 있으므로, 오염된 세정액을 수집하는 이동 트래이(115)가 대향면(110s)의 사이에 요입 형성되어 구비된다. 이에 의해, 세정 몸체(110)가 이동하면서 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)을 세정하면서 흡입되어 배출되지 못한 오염된 세정액은 이동 트래이(115)에 수집된다.

슬릿 노즐(30)의 측면(30s)의 세정이 완료되면 이동 트래이(115)와 연통 설치된 배수 통로(115p)를 통해 이동 트래이(115)에 수집된 오염된 세정액 및 이물질은 외부로 배출된다. 이를 위하여, 도면에 도시되지 않았지만, 배수 통로(115p)에는 펌프가 설치된다.

세정 몸체(110)가 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)를 따라 이동하면서 세정하는 동안 이동 트래이(115)에 모인 오염된 세정액이 하측의 고정 트래이(120)에 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 이동 트래이(115)의 양단에는 이동 트래이(115)의 경계벽 높이를 더 높게 하는 보조 브라켓(미도시)이 부착될 수 있다.

상기 고정 트래이(120)는 세정 몸체(110)의 이동 트래이(115)에 수집된 오염된 세정액이 세정 공정 중에 일부 떨어지는 것을 수집하기 위하여, 세정 몸체(110)의 이동 경로에 걸쳐 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)의 방향을 따라 길게 형성된다. 도면에는 세정 몸체(110)에 이동 트래이(115)가 형성되고 그 하측에 고정 트래이(120)가 함께 설치된 구성을 예로 들었지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 이동 트래이(115)와 고정 트래이(120) 중 어느 하나만 설치될 수도 있다.

상기 세정액 분사구(130)는 세정 몸체(110)가 슬릿 노즐(30)을 세정할 때 세정액 공급부(132)로부터 깨끗한 세정액을 세정액 공급관(130p)을 통해 공급받아 고압의 세정액을 분사한다. 세정액은 통상적으로 알려진 시너 등을 사용할 수 있다. 적은 세정액으로 보다 높은 이물질 제거 효율을 얻기 위하여 혼합 챔버(130c)에서 질소 등의 압축 가스와 혼합되어 분사될 수도 있다. 세정액(130w)은 슬릿 노즐(30)의 측면(30s)에 수직 방향으로 분사되어, 가장 큰 타격력을 갖고 슬릿 노즐(30)의 양 측면(30s)에 묻은 약액 등의 이물질을 측면(30s)으로부터 효과적으로 분리시킨다.

세정액 흡입구(140)는 세정액 분사구(130)의 중앙에 위치하여 세정액 흡입부(142)에 의해 진공 또는 부압으로 흡입관(140p)을 통해 노즐 측면(30s)의 세정을 마친 오염된 세정액을 140d로 표시된 방향으로 흡입하여 외기로 배출시킨다. 이와 같이, 세정액 흡입구는 노즐 측면(30s)의 세정을 마친 오염된 세정액을 곧바로 외기로 배출시킴에 따라, 오염된 세정액이 주변으로 비산되어 2차 오염을 야기하고, 또한 노즐 측면(30s)에 남아있는 오염된 세정액을 고압의 압축 건조 공기로 불어내는 과정에서 3차 오염을 야기하였던 문제를 일거에 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도5a에 도시된 바와 같이 세정액 분사구(130)은 끝단이 그 중앙에 위치한 세정액 흡입구(140)를 향하여 모아진 형태로 경사지게 형성됨에 따라, 세정하고자 하는 노즐 측면(30s)에 세정액을 130d로 표시된 방향으로 집중하여 분사하게 되므로, 고착된 이물질도 손쉽게 제거할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다. 그리고, 세정액 흡입구(140)를 중심으로 세정액이 모아진 형태로 분사되므로, 진공 내지 부압이 작용하는 세정액 흡입구(140)를 통해 오염된 세정액을 손쉽게 흡입하여 배출시킬 수 있는 장점이 얻어진다.

도면에는 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140)는 동심원 형태인 것을 예로 들었지만, 이들 중 어느 하나 이상의 형상은 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형이나 타원형 등 다양한 형태로 형성될 수도 있다. 즉, 도7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 세정액 분사구(130")와 세정액 흡입구(140")는 사각형 형태로 형성될 수 있으며, 동시에 동심을 이룬다. 도5c 및 도7에는 세정액 분사구와 세정액 흡입구가 동심원 및 동심 사각형 형태로 형성된 구성을 예로 들었지만, 타원이나 그 밖의 다각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 세정액 분사구와 세정액 흡입구는 서로 다른 형상으로 그 단면이 형성될 수도 있다.

한편, 도6에 도시된 바와 같이, 세정액 흡입구(140')가 세정액 분사구(130')의 둘레를 감싸는 형태로 형성될 수도 있다(도5a 내지 도5c에 도시된 구성에 대응하는 구성에 대한 상세한 설명은 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략함). 이는, 세정액 분사구(130')의 분사 영역이 도5a 내지 도5c에 도시된 세정액 분사구(130)에 비해 더 좁은 영역에 대해 세정액이 고압 분사되므로, 노즐의 측면을 보다 집중하여 좁은 영역에 대해 확실히 세정을 하고자 할 때 유용하다.

압축 기체 분사구(150)는 도5c에 도시된 바와 같이 원형 폐곡선 형태로 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140)를 감싸도록 형성될 수도 있지만, 세정액 분사구(140) 및 세정액 흡입구(140)를 감싸는 형태라면 다양한 폐곡선 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 도8에 도시된 바와 같이, 압축 기체 분사구(150)내에 2쌍 이상의 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140)가 형성되어, 노즐 측면(30s)의 보다 넓은 영역에 걸쳐 세정 공정을 행하도록 할 수도 있으며, 도9에 도시된 바와 같이 노즐 측면(30s)의 위치별로 세정을 각각 행하기 위하여 각 대향면(110s)에는 높이(h1, h2, h3)를 달리하여 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140) 및 압축가스 분사구(150)가 배열될 수도 있다.

압축기체 분사구(150)는 세정액 분사구(140)의 둘레를 감싸는 폐곡선 형태로 형성되어, 압축기체 공급부(152)에 의해 대기압보다 높은 1.5bar 내지 5bar의 압축 기체를 압축기체 공급관(150p)을 통해 공급받아 노즐 측면(30s)을 향하여 분사한다. 이 때, 압축 기체 분사구(150)는 세정액 분사구(130) 및 세정액 흡입구(140)와 동심으로 형성된다. 이에 의해, 압축기체 분사구(150)로부터 노즐 측면(30s)의 사이에는 외기와 차단시키는 에어 커튼(150a)이 형성되어, 세정액 분사구(130)로부터 분사되어 노즐 측면(30s)을 세정하는 세정액(130w)이 에어 커튼(150a)의 바깥으로 노출되는 것이 원천적으로 차단된다.

이 때, 도5a에 도시된 바와 같이 에어 커튼(150a)은 세정액 흡입구를 향하여 모아진 형태로 경사지게 압축 가스를 분사함으로써, 직경(150L)으로 둘러싸는 에어 커튼(150a)이 중앙부를 향하는 방향 성분을 가짐에 따라, 세정액(130w)이 에어 커튼(150a)의 바깥으로 누수되는 것이 보다 확실하게 방지될 뿐만 아니라, 압축 가스가 중앙을 향하여 유동함에 따라 세정액(130w)과 혼합되면서 노즐 표면(30s)의 이물질을 보다 효과적으로 분리시키는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 압축 기체 분사구(150)는 도5c에 도시된 바와 같이 원형 폐곡선 형태로 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140)를 감싸도록 형성될 수도 있지만, 세정액 분사구(140) 및 세정액 흡입구(140)를 감싸는 형태라면 다양한 폐곡선 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 도7에 도시된 바와 같이, 압축 기체 분사구(150)내에 2쌍 이상의 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140)가 형성되어, 노즐 측면(30s)의 보다 넓은 영역에 걸쳐 세정 공정을 행하도록 할 수도 있으며, 노즐 측면(30s)의 위치별로 세정을 각각 행하기 위하여 각 대향면(110s)에는 높이(h1, h2, h3)를 달리하여 세정액 분사구(130)와 세정액 흡입구(140) 및 압축가스 분사구(150)가 배열될 수도 있다.

압축가스 분사구(150)에 의해 분사되는 압축 가스는 1.5bar 내지 5bar의 대기압보다 높은 압력으로 가스를 분사하며, 공기, 질소 등 다양한 기체를 분사하여 외기와 차단할 수 있는 에어 커튼(150a)을 형성한다.

상기와 같이 구성된 슬릿 노즐의 세정 기구(100)를 이용하여 슬릿 노즐(30)의 양측면(30s)을 세정하는 공정은, 도1에 도시된 기판 코터 장치를 이용하여 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 1회 내지 수회 도포하면, 슬릿 노즐(30)의 양측면(30s)에 약액 및 이물질이 묻게 된다.

이 때, 슬릿 노즐(30)을 노즐 세정 기구(100)가 위치한 곳으로 이동시킨 후, 세정 몸체(110)의 V자 단면의 중심과 토출구(30a)를 정렬시킨다. 그리고 나서, 세정 몸체(110)를 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)의 슬릿 방향(110d)을 따라 이동시킨다. 이 때, 압축가스 분사구(150)로부터 압축 가스가 노즐 측면(30s)에 분사되어, 세정 몸체(110)와 노즐 측면(30s)의 사이에는 외기와 밀폐시키는 에어 커튼(150a)이 먼저 형성된다.

그리고 나서, 세정 몸체(110)를 이동시키면서 세정액 분사구(130)로부터 노즐 측면(30s)을 향하여 세정액(130w)을 분사하고, 이와 동시에 세정액 흡입구(140)에는 진공 또는 부압이 작용하여 노즐 측면(30s)을 세정한 오염된 세정액을 흡입하여 외부로 배출시켜 버린다. 세정액 흡입구(140)에서 곧바로 오염된 세정액을 흡입하지 못하더라도, 에어 커튼(150a)에 의해 오염된 세정액은 외부로 비산하지 않고 밀폐된 에어 커튼(150a)의 내측에 위치하게 된다. 따라서, 세정액 흡입구(140)에 작용하는 부압에 의해 빨려들어가 외부로 배출된다.

이를 통해, 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 세정 기구(100)는 슬릿 노즐(30)의 양 측면(30s)을 향하여 세정액 분사구(130)로부터 분사된 세정액(130w)이 노즐 표면(30s)에 묻은 약액 등의 이물질을 표면으로부터 분리시켜 세정액이 이물질을 함유하게 된 상태에서, 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구로 흡입하여 외부로 배출시키므로, 슬릿 노즐의 측면을 세정한 오염된 세정액이 외부로 비산되어 누출되지 않고 곧바로 회수되므로, 오염된 세정액에 의해 슬릿 노즐(30)의 측면(30s) 및 주변을 2차 오염시키는 것을 방지할 수 있다

따라서, 세정 몸체(110)를 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)를 따라 1회만 이동하면서 양측면(30s)을 세정하는 것에 의하더라도, 토출구(30a) 주변의 양측면(30s)을 보다 깨끗하게 세정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 세정액(130w)으로 노즐 측면을 세정한 이후에 세정액을 곧바로 흡입하여 회수 배출시킴에 따라, 건조 압축 공기로 세정액을 불어내어 건조시키는 공정이 필요하지 않을 뿐만 아니라, 종래의 건조 압축 공기를 불어내는 과정에서 오염된 세정액이 노즐 측면의 이미 세정된 영역으로 옮겨져 3차 오염이 발생되었던 문제점도 해결한 효과가 있다. 이와 더불어, 인체에 유해한 물질인 시너 등으로 이루어진 세정액(130w)이 에어 커튼(150a)에 의하여 외부로 비산될 가능성이 완전히 배제되고, 오염된 세정액을 곧바로 세정액 흡입구를 통해 전부 회수함에 따라, 종래에 비하여 훨씬 더 친환경적인 작업 환경을 구현할 수 있다.

한편, 본 발명은 피처리 기판(G)을 지지하는 기판 스테이지(10)와, 기판 스테이지(10) 상의 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 토출구(30a)에서 도포하는 슬릿 노즐(30)과, 상기와 같이 구성된 슬릿 노즐의 세정 기구(100)를 구비한 기판 코터 장치를 제공한다. 세정 몸체(110)가 토출구(30a)를 따라 1회 진행하는 것에 의해 슬릿 노즐을 깨끗하게 세정할 수 있으므로, 상기와 같이 구성된 기판 코터 장치는 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a) 주변의 측면(30s) 세정에 소요되는 시간을 단축하여 피처리 기판(G)의 약액 도포의 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10: 기판 지지대 30: 슬릿 노즐
100: 노즐 세정 기구 110: 세정 몸체
115: 이동 트래이 120: 고정 트래이
130: 세정액 분사구 140: 세정액 흡입구
150: 압축기체 분사구

Claims (17)

1. 슬릿 노즐의 토출구 주변을 세정하는 세정 기구로서,
   상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 대향면이 구비되고, 상기 슬릿 노즐로부터 이격되어 상기 토출구를 따라 이동하는 세정 몸체와;
   상기 슬릿 측면을 향하여 세정액을 분사하고, 상기 대향면에 형성된 세정액 분사구와;
   상기 노즐 측면을 세정한 오염된 세정액을 수집하도록 상기 대향면에 부압이 작용하고, 상기 대향면에 형성된 세정액 흡입구와;
   상기 세정액 분사구와 상기 세정액 흡입구를 감싸는 형태로 고압의 압축 기체를 분사하여 상기 대향면과 상기 노즐 측면의 사이에 에어 커튼을 형성하는 압축기체 분사구를;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 압축기체 분사구는 상기 세정액 흡입구를 향하여 모아진 형태로 경사지게 압축 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 압축 기체 분사구는 상기 세정액 분사구와 동심(同心)을 이루는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 세정액 흡입구는 상기 세정액 분사구의 중앙부에 위치한 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 세정액 분사구는 상기 세정액 흡입구를 향하여 경사지게 상기 노즐 측면에 세정액을 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 세정액 분사구의 끝단은 상기 세정액 흡입구의 끝단보다 더 외향 위치한 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
7. 제 3항에 있어서,
   상기 세정액 분사구는 상기 세정액 흡입구의 중앙부에 위치한 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
8. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 세정액 분사구와 상기 세정액 흡입구 중 어느 하나 이상은 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형태로 끝단부가 형성된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 세정액 분사구는 압축 기체와 함께 고압으로 세정액을 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
   
10. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 몸체에는 세정 이물질을 수거하는 이동 트래이가 구비된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
    
11. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축 기체 분사구에서 분사되는 고압 기체에 의해 형성되는 에어 커튼 내에는 상기 세정액 분사구 및 상기 세정액 흡입구가 2쌍 이상 포함된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
    
12. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 몸체의 각 대향면에는 상기 압축 기체 분사구가 2개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 압축 기체 분사구 내의 상기 세정액 흡입구는 서로 다른 높이에 형성된 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 기구.
    
14. 피처리 기판을 지지하는 기판 스테이지와;
    상기 기판 스테이지 상의 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 토출구에서 도포하는 슬릿 노즐과;
    상기 슬릿노즐의 상기 토출구 양측의 노즐 표면을 세정하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 세정 기구를;
    포함하여 구성된 기판 코터 장치.
    
15. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 슬릿 노즐의 토출구 양측의 노즐 표면의 세정 방법으로서,
    상기 토출구 양측의 노즐 측면과 대향하는 상기 대향면이 구비된 상기 세정 몸체를 상기 슬릿 노즐의 토출구의 슬릿 방향을 따라 세정 몸체 이동시키는 단계와;
    상기 세정 몸체를 이동시키면서 상기 세정액 분사구로부터 상기 노즐 표면을 향하여 세정액을 분사하는 세정액 분사단계와;
    상기 세정액 분사단계와 동시에 상기 세정액 흡입구로부터 상기 노즐 표면으로부터 오염된 세정액을 흡입하되, 상기 세정액 흡입구는 상기 세정액 분사구와 동심(同心)을 이루는 형태로 형성되어 상기 오염된 세정액을 흡입하는 세정액 흡입단계와;
    상기 세정액 분사구와 상기 세정액 흡입구를 감싸는 형태로 고압의 압축 기체를 분사하여 상기 대향면과 상기 노즐 측면의 사이에 폐단면 형태의 에어 커튼을 형성하는 에어커튼 형성단계를;
    포함하여, 상기 세정 몸체가 상기 토출구의 슬릿 방향을 따라 이동하면서 상기 노즐 표면을 세정하는 슬릿 노즐의 세정 방법.
    
16. 제 15항에 있어서,
    상기 세정액 흡입구는 상기 세정액 분사구의 중앙부에 위치한 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 방법.
    
17. 제 16항에 있어서,
    상기 압축 기체 분사구는 상기 세정액 흡입구를 향하여 모아진 형태로 경사지게 압축 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿 노즐의 세정 방법.
    
    
    

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