JP2010517314A - 基板のエッチング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板のエッチング方法と装置を提供すること。
【解決手段】 まず、エッチング液の収容されたバスに基板をディッピングして前記基板をエッチングする。その後、前記エッチング液に渦流を形成して前記基板に前記渦流を有するエッチング液を提供し、前記基板のエッチング状態を調節する。ここで、前記エッチング液を一定方向に攪拌して前記エッチング液に渦流を形成して前記基板に渦流を有するエッチング液を提供して前記基板のエッチング状態を調節する。これによって、渦流を有するエッチング液を用いてエッチング工程を行うと、反応副産物による影響を十分減少させかつ均一なエッチングが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板のエッチング方法及び装置に係り、より詳細には半導体基板、ガラス基板などのような基板をエッチングする方法及び装置に関する。

一般的に、半導体メモリ素子、平板ディスプレイ素子などのような集積回路素子の製造においては、薄板化、パターン化などのためのエッチング工程を行っている。即ち、集積回路素子の製造においては、半導体メモリ素子に製造するための半導体基板、平板ディスプレイ素子に製造するためのガラス基板などの厚さを薄くする薄板化、設定されたパターン構造を形成するパターン化などのようなエッチング工程を行う。

具体的には、薄板化のためのエッチング工程は主に化学機械的研磨、湿式エッチングなどを行って達成し、パターン化のためのエッチング工程は主に湿式エッチングなどを行って達成する。

しかし、化学機械的研磨を行って薄板化する場合には、修得する基板の表面状態が良好でないため、望ましくない。

そして、化学機械的研磨を行って薄板化する場合には、一枚ずつ工程が行われ、薄板化の遂行による工程速度が顕著に遅いため、生産性が良好でない結果をもたらす。また、湿式エッチングを行って薄板板する場合には、基板全面に対する均一なエッチングが行われないため、望ましくない。なお、湿式エッチングを行ってパターン化する場合には、反応副産物などがパターン化の行われる基板の表面に吸着される状況が頻繁に発生するため、望ましくない。

このため、薄板化またはパターン化のための湿式エッチングにおいては、バブル方式、スプレイ方式などを併せて行っている。
まず、バブル方式の湿式エッチングは、窒素、空気などを用いてエッチング液をバブリングさせることであって、バブリングさせたエッチング液を提供することによって基板の全面に対する均一なエッチングを達成している。ここで、バブリングさせたエッチング液を基板の全面に提供することは、小さい直径または面積を有する基板である場合には可能であるかもしれないが、多少大きい直径または面積を有する基板である場合には無理である。そのため、バブル方式の湿式エッチングを行っても基板の全面に対する均一なエッチングを達成できない問題点がある。また、バブル方式の湿式エッチングにおいては、バブルそのものによってエッチングが行われる基板表面に波跡が頻繁に生成される状況が発生することもある。

そして、スプレイ方式の湿式エッチングとは、ノズル、ナイフなどを用いてエッチング液を基板そのものに直接噴射することであって、エッチング液を噴射することによって基板の表面に反応副産物が吸着されることを防止する。しかし、循環するエッチング液をノズル、ナイフなどを通じて噴射する場合には、反応副産物そのものがノズル、ナイフなどの噴射ホールをふさぐ状況が頻繁に発生するため、望ましくない。なお、副産物そのものがノズル、ナイフなどの噴射ホールをふさぐ状況を解決するための一環として噴射圧力を高くする場合には、基板そのものに損傷を加えるため、望ましくない。そのため、スプレイ方式の湿式エッチングを行っても基板の全面に対する均一なエッチングまたは設定されたパターン化を容易に達成できないという問題点がある。

また、スプレイ方式の湿式エッチングにおいては、噴射されるエッチング液の跡、即ち、放射線状の跡が基板の表面に転写される状況が頻繁に発生する。なお、装置的側面からもノズル、ナイフなどのような部材を含むため、エッチングの行われる十分な空間を必要とし、その結果、複数枚の基板を対象に工程を行うには現実的に無理である。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の第１目的とするところは、反応副産物による影響を十分に減少させ、かつ均一なエッチングの可能な基板のエッチング方法を提供することにある。
本発明の第２目的は、前述した基板のエッチング方法を容易に行うことのできる基板エッチング装置を提供することにある。

前記第１目的を達成するための本発明の望ましい実施例による基板のエッチング方法は、エッチング液の収納されたバスに基板をディッピングして前記基板をエッチングする。そして、前記エッチング液に渦流を形成し、前記基板に前記渦流を有するエッチング液を提供して前記基板のエッチング状態を調節する。

ここで、前記渦流は、前記バスの内部にディッピングされた基板を固定させた状態で、前記バスの内部で前記エッチング液を一定方向に攪拌して形成することが望ましく、前記固定させた状態における基板のエッチング面に向う部位で前記エッチング液を一定方向に攪拌して形成することがより望ましく、前記固定させた状態における基板のエッチング面に向う部位で前記基板のエッチング面を基準にして上下または左右に前記エッチング液を攪拌して形成することが更に望ましい。

また、前記渦流は、前記基板の全面を対象にして形成することが望ましい。
また、前記基板は、ガラス基板を含み、前記エッチング液は、フッ酸、フッ化物塩、またはこれらの混合物を含むことが望ましく、硫酸、界面活性剤、またはこれらの混合物を更に含むことがより望ましい。

そして、前記渦流は、前記エッチング液の中で、棒構造を有する 物体を一定方向に攪拌して、前記棒構造を有する物体の後端に相互反対方向の渦が交互に現れ、規則的に２列に並ぶカルマン渦であることが望ましい。

前記第２目的を達成するための本発明の望ましい実施例による基板のエッチング装置は、エッチング液を収容するバスと、前記エッチング液を一定方向に攪拌して前記エッチング液に渦流を形成し、前記基板に渦流を有するエッチング液を提供して前記基板のエッチング状態を調節する渦流形成部と、を含む。

ここで、前記渦流形成部は、前記基板と接触しないよう基板のエッチング面に向う部位に設置され、前記基板のエッチング面を基準にして上下または左右に動きうる棒を含むことが望ましく、前記棒と連結され、前記棒に前記基板のエッチング面を基準にして上下または左右に動きうる駆動力を提供する駆動部を更に含むことがより望ましい。

また、前記バスは、前記エッチング液を収容する内部バスと前記内部バスからオーバーフローされるエッチング液を収容する外部バスを含むことが望ましい。特に、前記バスが前記内部バスと外部バスを含む場合、前記外部バスから前記内部バスに前記エッチング液を循環させる循環ラインを含むことが望ましい。この際、前記循環ラインには、前記循環の行われるエッチング液に含まれた反応副産物をフィルタリングするフィルタ、前記エッチング液を臨時保存するバッファタンク、及び前記エッチング液を強制的に循環させるためのポンピングを行うポンプが設置されることが望ましい。

なお、前記バスに複数枚の基板がディッピングされる場合、前記渦流形成部は、複数枚の基板の間ごとに位置することが望ましい。そして、前記渦流形成部が複数枚の基板の間ごとに位置するとき、前記渦流形成部は、それぞれが相互連結された構造を有し、前記基板のエッチング面を基準にして、同時に上下または左右に動いて前記複数枚の基板それぞれに渦流を有するエッチング液を提供することが望ましい。

また、前記基板はガラス基板を含み、前記エッチング液は、フッ酸、フッ化物塩、またはこれらの混合物を含むことが望ましく、 前記エッチング液は、硫酸、界面活性剤、またはこれらの混合物を更に含むことが望ましい。

このように、本発明の基板のエッチング方法及び装置によると、バスに収容されたエッチング液に渦流を有するように形成してこれを基板のエッチング面に提供する。これによって、本発明の基板のエッチング方法及び装置を集積回路素子などのエッチング工程に適用すると、反応副産物による影響を十分減少させかつ均一なエッチングが可能である。

本発明の一実施例による基板エッチング装置を示す概略的な構成図である。 本発明の他の実施例による基板エッチング装置を示す概略的な構成図である。 図１の基板エッチング装置に含まれる渦流形成部を用いる渦流を有するエッチング液を形成する状態を示す概略図である。 図１の基板エッチング装置を用いて薄板化のためのエッチングを行う方法を示す概略図である。 図１の基板エッチング装置を用いてパターン化のためのエッチングを行う方法を示す概略図である。

以下に添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができるが、特定の実施形態のみを図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、乃至代替物を含むことを理解すべきである。各図面を説明しながら類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して示した。
第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなしに、第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、同様に第２構成要素も第１構成要素と称されてもよい。
ある構成要素が他の構成要素に「連結」されているか「接続」されていると言及されたときには、他の構成要素に直接的に連結されているか或いは接続されていることもあるが、それらの中間に更に他の構成要素が存在することもある。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されているか「直接接続」されていると言及しているときには、中間に更に他の構成要素が存在しないものと理解すべきである。構成要素との関係を説明する他の表現、即ち、「〜の間に」と「〜の間にすぐ」、「〜に隣接する」と「〜にすぐ隣接する」なども同様に理解すべきである。そして、図面において、基板、バス、渦形成部などは、それらの明確性を期するために多少誇張されたものである。

図１は、本発明の一実施例による基板エッチング装置を示す概略的な構成図である。
図１を参照すると、本発明の一実施例による基板エッチング装置１００であって、主に湿式エッチングを行う装置を示す。

具体的に、基板エッチング装置１００は、基板１２をエッチングするためのエッチング液を収容するバス１０を含む。そして、基板１２は、メモリ素子として製造するための半導体基板、平板ディスプレイ素子として製造するためのガラス基板などを含む。しかし、本発明の一実施例では、基板１２の例として平板ディスプレイ素子として製造するためのガラス基板を挙げる。なお、基板エッチング装置１００を用いて基板１２を対象として行われるエッチング工程は、薄板化のためのエッチング工程と、パターン化のためのエッチング工程との両方を含むことができる。

よって、本発明の一実施例におけるエッチング液の例としては、フッ酸、フッ化物塩などを挙げることができる。また、エッチング液は、硫酸、界面活性剤などを更に含むことができる。また、これらを単独に用いるか或いは混合して用いることができる。即ち、本発明の一実施例では、フッ酸、フッ化物塩、これらの混合物などを主エッチング液として用い、硫酸、界面活性剤、これらの混合物などを補助エッチング液として用いる。

そして、基板エッチング装置１００を用いた基板１２のエッチングにおいては、バス１０内に収容されたエッチング液をオーバーフローさせる方式に選択する。これは、基板をエッチングするとき、バス１０内に収容されたエッチング液の円滑な循環を図るためである。そのため、バス１０は、エッチング液を収容する内部バス１０ａと、内部バス１０ａの上側を囲むように形成され、内部バス１０ａからオーバーフローされるエッチング液を収容する外部バス１０ｂを含む。

なお、本発明の一実施例による基板エッチング装置１００は、バス１０内に収容されたエッチング液を一定方向に攪拌して渦流を形成するための渦流形成部１５を含む。

具体的に、渦流形成部１５は、エッチング液にディッピングされた基板１２のエッチング面に向う部位に設置される。そして、渦流形成部１５は、基板１２のエッチング面を基準にして上下または左右に動きうるように形成される。即ち、渦流形成部１５は、基板１２のエッチング面を基準にして上下方向または左右方向にエッチング液を攪拌してエッチング液に渦流を形成することである。

特に、本発明の一実施例では、基板１２のエッチング面を基準に上下に動きうるように渦流形成部１５を設置する。そして、基板１２のエッチング面を基準に左右に動きうる渦流形成部については後述する。しかし、渦流形成部１５が一定方向にエッチング液を攪拌するとき、基板１２と接触する場合には、基板１２そのものを損傷させるおそれがある。そのため、渦流形成部１５は、基板１２と接触しないよう設置されることが望ましい。この際、渦流形成部１５は、基板１２と約１ｍｍ未満の距離を有するよう設置される場合には、渦流形成部１５の動きによって基板１２と接触しうる確率が高いため望ましくなく、基板１２と約２０ｍｍを超過する距離を有するように設置される場合にはエッチング液が有する渦流の特性が低下するため、望ましくない。よって、本発明の一実施例では、渦流形成部１５が基板１２と約１〜２０ｍｍの距離を有するよう設置することが望ましく、約３〜１０ｍｍの距離を有するように設置することがより望ましい。

また、渦流形成部１５は、基板１２を固定させた状態で、上下に動くように設置する。即ち、基板１２そのものが動くことにしたがってエッチング液を攪拌して渦流を形成するのではなく、基板１２を固定させた状態で、渦流形成部１５そのものがエッチング液を一定方向、即ち、基板１２のエッチング面を基準に上下方向に攪拌して渦流を形成するのである。これは、基板１２そのものが動く場合、基板１２そのものに損傷を与えるためであり、特に相対的に大きい直径または大きい面積を有する基板１２そのものを動いて渦流を有するエッチング液を形成する場合にはより深刻な損傷を与えるためである。

なお、渦流形成部１５は、基板１２のエッチング面を基準に上下または左右に動くとき、基板１２の全面を対象とする。即ち、基板１２の一端部から基板１２の他端部まで動くのである。これは、基板１２の全面に対して渦流を有するエッチング液を提供するためである。

渦流形成部１５は、基板１２のエッチング面を基準に上下に動いてエッチング液を攪拌しうる棒１３ａを含むことが望ましい。しかし、渦流形成部１５を棒１３ａ単独に具備し、これを人為的に動かせる場合には、持続的かつ一定な速度を有する動きが提供不可能であるため、望ましくない。そのため、渦流形成部１５は、棒１３ａと連結され、棒１３ａに基板１２のエッチング面を基準に上下に動きうる駆動力を提供する駆動部１４ａを更に含む。ここで、駆動部１４ａは、ギア、プーリーなどが連結されたエアシリンダ、モータなどを含んでもよい。

また、渦流形成部１５で、棒１３ａは、エッチング液を攪拌するとき、その動きが制限的でないなら、円形、楕円形、四角形、六角形などの多様な断面形態を有することができる。

なお、渦流形成部１５は、基板１２のエッチング面に向うように設置されるものの、バス１０に複数枚の基板１２がディッピングされる場合には、複数枚の基板１２間ごとに位置するよう設置することが望ましい。即ち、図１に示すように、複数枚の基板１２の間ごとに位置するように設置される。しかし、本発明の一実施例による基板エッチング装置１００の場合には、バス１０にディッピングされる基板１２の枚数に制限はない。即ち、バス１０の容量によってディッピングされる基板１２の枚数を決定し、これに基づいて渦流形成部１５の個数を決定すると特別な無理はない。

そして、前述したように、渦流形成部１５が複数枚の基板１２の間ごとに位置するように設置されることは、即ち、渦流形成部１５としての棒１３ａが基板の間ごとに位置するように設置されることを意味する。なお、棒１３ａのそれぞれが基板１２の間ごとに位置するように設置されても、駆動部１４ａは単一構造で構成されるのが望ましい。即ち、渦流形成部１５で棒１３ａは基板１２の間ごとに位置するように設置されても単一構造を有する駆動部１４ａと連結されるのである。そのため、棒１３ａが基板１２の間ごとに位置するように設置されても棒１３ａは全体的に同一に動く。しかし、渦流形成部１５では、棒１３ａそれぞれが、それぞれ具備される駆動部１４ａと連結されてもエッチング液を一定方向に攪拌して渦流を形成することが十分可能である。ただし、棒１３ａそれぞれが、それぞれ具備される駆動部１４ａと連結される場合には、装置の構成が多少複雑となるため望ましくない。

なお、図示していないが、バス１０に収容されたエッチング液に基板１２をディッピングさせる時には、主に基板を垂直に位置させる。この際、バス１０に収容されたエッチング液にディッピングされる基板１２は複数枚で構成される。即ち、基板１２のディッピングは、一枚ずつの単位ではない複数枚の基板１２を積載したカセット単位で構成される。そのため、基板１２のディッピングは主に２５枚または５０枚がともに行われるのである。なお、一枚ずつ基板１２のディッピングが行われる場合には、バス１０の底面に基板１２の収容が可能なスリットを備えてもよい。

このように、本発明の一実施例による基板エッチング装置１００は、棒１３ａ及び駆動部１４ａを含む渦流形成部１５を備える。そのため、本発明の一実施例による基板エッチング装置１００は、持続的かつ一定の速度を有する動きをエッチング液に提供し、エッチング液を一定方向に攪拌して渦流を有するエッチング液をバス１０の内部、即ちエッチング液にディッピングされた基板１２に提供することができる。

そして、本発明の一実施例による基板エッチング装置は、エッチング液を外部バス１０ｂから内部バス１０ａに循環させる循環ライン１６を更に含むことが望ましい。これは、エッチング液の再使用を図るためであり、これによって基板エッチング装置１００を用いた基板１２のエッチングにおける価格競争力を確保するためである。前述したように、基板エッチング装置１００が循環ライン１６を更に含む場合、循環ライン１６には循環の行われるエッチング液をフィルタリングするフィルタ１８、循環の行われるエッチング液を臨時保存するバッファタンク２０、及びエッチング液を強制に循環させるためのポンピングを行うポンプ２２を設置することが望ましい。フィルタ１８は、循環が行われるエッチング液に残留する反応副産物を除去するために設置され、バッファタンク２０は、循環の行われるエッチング液の円滑な循環を図るために設置される。特に、フィルタ１８、バッファタンク２０、及びポンプ２２それぞれはエッチング液の循環を基準に連続的に設置されることが望ましい。しかし、フィルタ１８、バッファタンク２０、及びポンプ２２それぞれの設置順序は制限されない。

このように本発明の一実施例による基板エッチング装置１００は、エッチング液を一定方向に攪拌して渦流を有するエッチング液を形成し、これをバス１０にディッピングされた基板１２に提供して基板１２をエッチングする。特に、エッチング液全体を対象に渦流を形成するため、基板１２の全面に均一に渦流を有するエッチング液を提供することができる。そのため、本発明の一実施例による基板エッチング装置１００を用いる場合には基板１２全面に対してより均一なエッチングが可能であり、更に基板１２の表面に反応副産物が吸着されることを十分減少させることができる。

前述した本発明の一実施例による基板エッチング装置１００は、渦流形成部１５が基板１２のエッチング面を基準に上下に動く構造を有する。しかし、本発明の他の実施例による基板エッチング装置２００は、図２に示すように基板１２のエッチング面を基準に左右に動く構造を有する渦流形成部１５を含むこともできる。即ち、図２での基板エッチング装置２００に含まれる渦流形成部１５は、基板１２のエッチング面を基準に左右（図２の正面を基準にする場合には、前後方向）に動く構造を有する。そして、本発明の他の実施例による基板エッチング装置２００の渦流形成部１５も棒１３ｂ及び駆動部１４ｂを含む。なお、本発明の他の実施例による基板エッチング装置２００は、渦流形成部１５が動く方向を除いて前述した本発明の一実施例による基板エッチング装置１００と同一の構造を有するため、重複する説明は省略する。

また、前述した本発明の一実施例による基板エッチング装置１００は、バス１０に基板１２を垂直方向にディッピングさせる構造を有する。しかし、図示していないが、更に他の実施例による基板エッチング装置はバスに基板を水平方向にディッピングさせる構造を有することができる。但し、この場合には渦流形成部が上下に動くことはバスにディッピングされる基板と重複するため望ましくない。そのため、更に他の実施例による基板エッチング装置のように水平方向に基板がバスにディッピングされる場合には渦流形成部が左右に動くことが望ましい。

このように、前述した本発明の実施例によると、基板エッチング装置（１００、２００）は、基板１２を対象にするエッチングを行うとき、渦流を有するエッチング液を形成し、これを基板１２のエッチング面に提供する。特に、渦流形成部１５を用いて基板１２全面に渦流を有するエッチング液を提供する。そのため、言及した本発明の実施例による基板エッチング装置（１００、２００）を用いて基板１２を対象とするエッチングを行うと全体的に均一なエッチングが可能であり、更に、渦流の提供によって基板１２の表面にエッチングによる反応副産物が吸着されることを十分減少させることができる。

以下、前述した本発明の一実施例による基板エッチング装置１００を用いて基板１２をエッチングする方法について説明する。
まず、エッチング液の収容されたバス１０を用意する。ここで、エッチング液は、バス１０にディッピングされる対象物である基板１２の種類によって相違する。しかし、前述したように、本発明の一実施例によると、バス１０にディッピングされる対象物である基板１２をガラス基板に限定する場合、エッチング液は、フッ酸、フッ化物塩などを挙げることができる。これらは単独に用いるか或いは混合して用いてもよい。なお、エッチング液は、硫酸、界面活性剤などを更に含むことができる。これらもまた、単独または混合して用いることができる。

この際、バス１０に収容されるエッチング液は、その温度が約２０℃未満であると、エッチングによる効率性が低下するため望ましくなく、約５０℃を超過すると、エッチング速度などのような工程制御が容易でないため望ましくない。そのため、バス１０に収容されるエッチング液は約２０℃〜５０℃の温度を有するように調整する。

このように、エッチング液の収容されたバス１０を用意した後、基板１２をディッピングさせる。そうすると、基板１２を対象とするエッチングが行われる。そして、バス１０にディッピングされる基板１２の枚数は制限されない。即ち、バス１０の容量、工程条件などによってバス１０にディッピングされる基板１２の枚数を決定すればよい。しかし、前述したように、バス１０にディッピングされる基板１２の枚数は主にカセット単位で決定されることが望ましい。

しかし、前述したように、エッチング液の収容されたバス１０に基板１２をディッピングさせる方法によって基板１２をエッチングする場合には、エッチングによる均一性を十分に確保できないだけでなく、エッチングの行われる基板１２の表面に反応副産物が吸着されることを十分防止できない状況が頻繁に発生する。

そこで、本発明の一実施例では、渦流形成部１５を用いてエッチング液に渦流を形成する。
具体的には、渦流形成部１５の駆動部１４ａを用いて駆動部１４ａと連結された渦流形成部１５の棒１３ａを動かす。この際、棒１３ａは、前述したように一定方向にエッチング液を攪拌するように動かす。特に、渦流形成部１５は、バス１０にディッピングされた基板１２のエッチング面に向かう部位でエッチング液を一定方向に攪拌できるよう動かす。そして、渦流を形成するための渦流形成部１５が動く一定方向は、基板１２のエッチング面を基準に上下方向または左右方向を含み、本発明の一実施例では、上下方向を一例にしている。しかし、本発明の他の実施例としては左右方向を例に挙げることもできる。また、渦流を形成するための渦流形成部１５の動きは基板１２の一端側から基板１２の他端側までである基板１２の全面を対象とする。

ここで、渦流形成部１５を用いて形成する渦流は、図３に示したように、エッチング液の中で渦流形成部１５を一定方向に攪拌して渦流形成部１６の後端に互いに反対方向の渦が交互に発生して規則的に２列に並ぶカルマン渦を含む。

なお、エッチング液を攪拌するとき、渦流形成部１５が動く速度が約１０ｍｍ／ｓｅｃ未満であると、エッチング液に十分な渦流が形成できないため望ましくなく、約１０００ｍｍ／ｓｅｃを超過すると、渦流形成部１５そのものに無理が加えられ、渦流を有するエッチング液の速い流れによってエッチングの行われる基板に損傷を与える恐れがあり、更に波跡などを残すおそれがあるため、望ましくない。したがって、本発明の一実施例によるエッチングにおいて渦流形成部１５の動く速度は約１０〜１０００ｍｍ／ｓｅｃであることが望ましく、約１０〜２００ｍｍ／ｓｅｃであることがより望ましく、約５０〜１５０ｍｍ／ｓｅｃであることが更に望ましい。

このように、渦流形成部１５を用いてエッチング液を一定方向に攪拌してエッチング液に渦流を形成し、これを基板１２のエッチング面に提供する。そうすると、バス１０にディッピングされてエッチングの行われる基板１２のエッチング状態が十分に調節される。即ち、エッチング液の収容されたバス１０に基板１２をディッピングさせて基板１２を対象とするエッチングを行うとき、渦流形成部１５を用いてエッチング液に渦流を有するようにすることで、均一なエッチングのみならずエッチングによって生成される反応副産物が基板１２の表面に吸着される状況を十分減少させることができるのである。即ち、エッチング液に渦流を形成し、これを基板１２に提供することによって、バス１０にディッピングされてエッチングの行われる基板１２のエッチング均一度、反応副産物の吸着防止などのようなエッチング状態を十分に調節するのである。

なお、前述した基板１２のエッチングでは、エッチング液が継続オーバーフローされ、循環する構造を有する。即ち、エッチング液は、内部バス１０ａから外部バス１０ｂにオーバーフローされ、外部バス１０ｂと連結された循環ライン１６を通じて再び内部バス１０ｂに循環が行われる。特に、エッチング液の循環過程では、フィルタ１８によってエッチング液に含まれる反応副産物などがフィルタリングされ、バッファタンク２０でエッチング液の流量が適切に調整される。なお、ポンプ２２を用いるためエッチング液の循環が容易に行われる。

前述したように、本発明の一実施例による基板１２のエッチングでは、基板１２をエッチング液の収容されたバス１０に単純にディッピングさせるのではなく、渦流形成部１５を用いてエッチング液に渦流を形成し、これを基板１２のエッチングに用いることで基板１２のエッチングによるエッチング状態を十分調節することができる。

特に、本発明の一実施例による基板１２のエッチングは、図４に示した薄板化のための基板１２の全面エッチング、図５に示したパターン化のための基板１２の部分エッチングの両方に適用することができる。

本発明の基板のエッチング方法及び装置によると、バスに収容されたエッチング液に渦流を有するように形成され、これを基板のエッチングに用いる。よって、本発明の基板のエッチング方法及び装置をエッチング工程に適用すると、反応副産物による影響を十分減少させかつ均一なエッチングが可能である。
そのため、本発明の方法及び装置はエッチング工程による生産性の向上と信頼性の向上の両方を期待することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０ バス
１２ 基板
１５ 渦流形成部
１６ 循環ライン
１８ フィルタ
２０ バッファタンク
２２ ポンプ

Claims (17)

1. エッチング液の収容されたバスに基板をディッピングして前記基板をエッチングする段階と、
   前記エッチング液に渦流を形成して前記基板に前記渦流を有するエッチング液を提供して前記基板のエッチング状態を調節する段階と、を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
2. 前記渦流は、前記バスの内部にディッピングされた基板を固定させた状態で、前記バスの内部で前記エッチング液を一定方向に攪拌して形成することを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
3. 前記渦流は、前記固定させた状態における基板のエッチング面に向う部位で前記エッチング液を一定方向に攪拌して形成することを特徴とする請求項２に記載の基板のエッチング方法。
4. 前記渦流は、前記固定させた状態における基板のエッチング面に向う部位で前記基板のエッチング面を基準にして上下または左右に前記エッチング液を攪拌して形成することを特徴とする請求項３に記載の基板のエッチング方法。
5. 前記渦流は、前記基板の全面を対象にして形成することを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
6. 前記基板は、ガラス基板を含み、前記エッチング液は、フッ酸、フッ化物塩、またはこれらの混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
7. 前記エッチング液は、硫酸、界面活性剤、またはこれらの混合物を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
8. 前記渦流は、前記エッチング液の中で、棒構造を有する物体を一定方向に攪拌して、前記棒構造を有する物体の後端に相互反対方向の渦が交互に発生し、規則的に２列に並ぶカルマン渦であることを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
9. エッチング液を収容するバスと、
   前記エッチング液を一定方向に攪拌して前記エッチング液に渦流を形成して、前記基板に渦流を有するエッチング液を提供して前記基板のエッチング状態を調節する渦流形成部と、を含むことを特徴とする基板のエッチング装置。
10. 前記渦流形成部は、前記基板と接触しないよう基板のエッチング面に向う部位に設置され、前記基板のエッチング面を基準にして上下または左右に動きうる棒を含むことを特徴とする請求項９に記載の基板のエッチング装置。
11. 前記渦流形成部は、前記棒と連結され、前記棒に前記基板のエッチング面を基準にして上下または左右に動きうる駆動力を提供する駆動部を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の基板のエッチング装置。
12. 前記渦流は、前記基板の全面を対象にして形成することを特徴とする請求項９に記載の基板のエッチング装置。
13. 前記バスは、前記エッチング液を収容する内部バスと前記内部バスからオーバーフローされるエッチング液を収容する外部バスを含み、
    前記バスが前記内部バスと外部バスを含む場合、
    前記外部バスから前記内部バスに前記エッチング液を循環させる循環ラインを含み、
    前記循環ラインには、前記循環の行われるエッチング液に含まれた反応副産物をフィルタリングするフィルタ、前記エッチング液を臨時保存するバッファタンク、及び前記エッチング液を強制に循環させるためのポンピングを行うポンプが設置されることを特徴とする請求項９に記載の基板のエッチング装置。
14. 前記バスに複数枚の基板がディッピングされる場合、
    前記渦流形成部は、複数枚の基板の間ごとに位置することを特徴とする請求項９に記載の基板のエッチング装置。
15. 前記渦流形成部が複数枚の基板の間ごとに位置するとき、
    前記渦流形成部は、それぞれが相互連結された構造を有し、前記基板のエッチング面を基準にして、同時に上下または左右に動いて前記複数枚の基板それぞれに渦流を有するエッチング液を提供することを特徴とする請求項１４に記載の基板のエッチング装置。
16. 前記基板はガラス基板を含み、前記エッチング液は、フッ酸、フッ化物塩、またはこれらの混合物を含むことを特徴とする請求項９に記載の基板のエッチング装置。
17. 前記エッチング液は、硫酸、界面活性剤、またはこれらの混合物を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のエッチング装置。

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