KR100516849B1 - Apparatus For Wet Etching - Google Patents
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Abstract
개시된 습식에칭장치는 에칭작업이 수행되는 에칭챔버와, 에칭챔버 내로 기판을 수직으로 세워서 이송하는 이송유닛과, 이송유닛에 의하여 에칭챔버 내로 이송되는 기판에 에칭액을 분사하는 에칭액 분사유닛 및 분사된 에칭액을 순환시켜 분사유닛에 재공급하는 순환유닛을 포함하여 구성된다. The disclosed wet etching apparatus includes an etching chamber in which an etching operation is performed, a transfer unit for vertically transferring the substrate into the etching chamber, an etching solution spraying unit for spraying the etching solution onto the substrate transferred into the etching chamber by the transfer unit, and the injected etching solution. It is configured to include a circulation unit for recirculating the supply unit to the injection unit.
이와 같은 구성의 습식에칭장치는 기판의 이송을 지면과 수직인 방향으로 하기 때문에, 에칭대상인 기판으로부터 에칭액의 원활한 배출을 할 수 있게 하여 균일한 에칭을 할 수 있게 될 뿐 아니라, 노즐 및 노즐파이프의 오실레이션 운동에 의해 에칭액이 균일하게 분사되도록 하여 에칭하고자 하는 소재인 기판의 에칭면을 균일하게 가공할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The wet etching apparatus having the above-described configuration allows the substrate to be transferred in a direction perpendicular to the ground, thereby enabling the smooth discharge of the etching liquid from the substrate to be etched, thereby enabling uniform etching, as well as the use of nozzles and nozzle pipes. The etching liquid may be uniformly sprayed by the oscillation motion, thereby providing an effect of uniformly processing the etching surface of the substrate, which is a material to be etched.
Description
본 발명은 에칭 장치에 관한 것으로서, 특히 균일한 에칭을 위한 습식 에칭장치에 관한 것이다.The present invention relates to an etching apparatus, and more particularly to a wet etching apparatus for uniform etching.
일반적으로 에칭은 결정표면을 청정화 하거나, 재료의 평가를 위해서 하기도 하나, 최근에는 미세가공을 위한 가공기술로서 광범위하게 응용되고 있다.In general, etching is used to clean the crystal surface or to evaluate materials, but recently, it is widely applied as a processing technology for micromachining.
에칭방법은 습식에칭(wet etching) 방법과 건식에칭(dry etching) 방법으로 분류될 수 있다. The etching method may be classified into a wet etching method and a dry etching method.
이중 건식에칭 방법은 플라즈마 내에 존재하는 원소와 에칭 대상의 표면 물질간의 화학반응과, 플라즈마 내에 존재하는 활성화 입자들과의 표면 충돌에 의한 반응촉진에 의해 진행되는 되는 플라즈마 에칭이 대표적이다. The dual dry etching method is typical of plasma etching, which is performed by chemical reaction between an element present in the plasma and a surface material to be etched and reaction reaction by surface collision with activated particles present in the plasma.
또한 건식에칭방법으로 기상화학반응에 의한 건식에칭이 있고, 가속된 이온을 써서 시료 표면의 원자를 물리적으로 스퍼터링(sputtering) 해서 에칭하는 이온빔에 의한 에칭이 있다. Dry etching is a dry etching method using a gas phase chemical reaction, and an etching by an ion beam which physically sputters and etches atoms on a sample surface using accelerated ions.
이러한 건식에칭 공정은 습식에칭에 비해 가공정밀도가 우수하여 미세가공분야에서 최근 널리 사용하고 있으나, 에칭속도가 늦고, 에칭장치의 처리능력이 낮아 경제적인 문제를 안고 있다.The dry etching process has a higher processing precision than wet etching, and thus has been widely used in the microfabrication field recently. However, the dry etching process has an economical problem due to the low etching rate and low processing capacity of the etching apparatus.
반면 습식에칭 방법은 에칭하고자 하는 막과 화학적으로 반응하여 용해시킬 수 있는 화학용액(에칭액, etchant)을 사용하여 에칭하고자 하는 소재를 원하는 형상으로 에칭하는 방법이다. On the other hand, the wet etching method is a method of etching a material to be etched into a desired shape by using a chemical solution (etchant, etchant) that can chemically react with and dissolve the film to be etched.
이러한 습식에칭은 건식에칭에 비해 대량으로 작업이 가능하며, 작업속도도 빠르고, 경제적이기 때문에 건식에칭 방법보다는 정밀도를 요하지 않는 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)이나 글라스 캡(glass cap) 등의 제조 분야에 널리 사용되고 있다. Such wet etching is capable of working in large quantities compared to dry etching, and because the working speed is fast and economical, the printed circuit board (PCB) or glass cap which does not require more precision than dry etching method is required. Widely used in the manufacturing field.
이러한 습식에칭 공정은 에칭(etching)공정, 세정(rinse)공정, 건조(dry)공정의 순으로 진행됨이 일반적이며, 소재의 종류에 따라 건조공정은 생략되고 에칭공정과 세정공정으로 이루어지거나, 세정공정까지 생략되기도 한다.The wet etching process is generally performed in the order of an etching process, a rinse process, and a dry process. Depending on the type of material, a dry process is omitted, and an etching process and a cleaning process are performed. The process may be omitted.
에칭공정은 에칭하고자 하는 기판의 표면에 에칭액을 분사하거나 에칭액이 담겨 있는 배스(bath)에 에칭하고자 하는 기판을 침잠시켜 에칭액과 기판표면과의 화학반응에 의해 원하는 형상을 만드는 공정을 말하며, 세정공정은 에칭공정의 전 또는 후에 소재의 불순물이나 에칭에 따른 부산물을 제거하는 공정이며, 건조공정은 에칭된 소재에 기체를 분사하여 이를 건조시키는 공정을 말한다.Etching process refers to a process of spraying etching liquid onto the surface of the substrate to be etched or submerging the substrate to be etched in a bath containing the etching liquid to form a desired shape by chemical reaction between the etching liquid and the surface of the substrate. Is a process of removing impurities or by-products of the material before or after the etching process, and the drying process is a process of spraying gas on the etched material to dry it.
한편, 도 1은 일반적인 습식 에칭공정을 개략적으로 나타낸 것이다. 1 schematically shows a general wet etching process.
이에 따라 설명하면, 종래의 습식에칭 장비는 에칭하고자 하는 대상 기판을 로딩(loading)하는 로더(loader)부(10)와, 상기 로더부(10)로부터 로딩된 에칭의 대상이 되는 기판이 이동되어 대기되는 버퍼(buffer)부(12)와, 상기 버퍼부(12)로부터 이동된 에칭하고자 하는 기판을 에칭 처리하는 에칭부(14)와, 에칭된 대상 기판을 세정하는 세정부(16)와 및 상기 세정부(16)로부터 에칭의 대상이 되는 기판을 언로딩시키는 언로더(unloader)부(18)로 구성된다. According to this, in the conventional wet etching apparatus, a loader 10 for loading a target substrate to be etched and a substrate to be etched from the loader 10 are moved. A buffer portion 12 to be waited for, an etching portion 14 for etching the substrate to be etched from the buffer portion 12, a cleaning portion 16 for cleaning the etched target substrate, and It consists of an unloader part 18 which unloads the board | substrate which becomes an object of etching from the said washing | cleaning part 16. As shown in FIG.
도 2는 상기 에칭공정 중 에칭부(14)에 채용된 에칭장비를 개략적으로 나타낸 것이다.2 schematically shows the etching equipment employed in the etching unit 14 during the etching process.
이와 같은 종래의 에칭장비는 도 2에 나타낸 바와 같이 에칭액 분사수단(24)과, 에칭하고자 하는 기판(28)을 상기 에칭액 분사수단(24)으로 이송시키는 이송수단(20)을 구비한다. The conventional etching apparatus includes an etching liquid spraying means 24 and a conveying means 20 for transferring the substrate 28 to be etched to the etching liquid spraying means 24, as shown in FIG.
상기 이송수단(20)은 일반적으로 롤러(roller) 또는 컨베이어 벨트(conveyor belt)로 구성된다. The conveying means 20 is generally composed of a roller or a conveyor belt.
상기 에칭액 분사수단(24)은 에칭하고자 하는 대상 기판(28)의 표면에 분사하는 노즐의 형태로 구성된다.The etching liquid spraying means 24 is configured in the form of a nozzle spraying the surface of the target substrate 28 to be etched.
상기 에칭장비에서 에칭이 수행됨에 있어, 에칭액(etchant,26)을 일정하게 분사하는 노즐(nozzle,24) 아래로 이송수단(20)에 의해 이동된 에칭하고자 하는 기판(28)이 이동되면서 노즐(24)에 의하여 에칭액(26)이 에칭 대상인 기판(28)으로 분사되고, 상기 에칭액(26)과 기판(28) 사이의 화학적 반응이 일어나 습식에칭이 이루어지게 된다. In etching is performed in the etching equipment, the substrate 28 to be etched by the transfer means 20 is moved under the nozzle 24 which constantly sprays the etchant 26. The etching solution 26 is sprayed onto the substrate 28 to be etched by the 24, and a chemical reaction occurs between the etching solution 26 and the substrate 28 to perform wet etching.
이때 에칭장치로 이송되는 기판(28)은 지면과 수평으로 버퍼부(12)로부터 에칭부(14)로 이송되고, 에칭챔버(22) 내에서 노즐(24)에서 분사되는 에칭액(26)과 접촉함으로써 화학반응이 일어나게 되고, 이에 의해 에칭이 수행된다. At this time, the substrate 28 transferred to the etching apparatus is transferred from the buffer portion 12 to the etching portion 14 horizontally with respect to the ground, and in contact with the etching liquid 26 injected from the nozzle 24 in the etching chamber 22. As a result, a chemical reaction occurs, whereby etching is performed.
이러한 에칭과정에서의 문제점은 에칭의 대상이 되는 기판(28)이 지면과 수평으로 이송됨에 따라 노즐(24)에서 분사된 에칭액(26)이 기판(28)의 위에 일정시간 머물게 되어, 에칭면에 균일한 에칭이 이루어지기 어렵고, 따라서 에칭면의 에칭정도가 일정치 않아 불량률이 높다는 문제가 있어 왔다. The problem in this etching process is that as the substrate 28 to be etched is horizontally transferred to the ground, the etching liquid 26 injected from the nozzle 24 stays on the substrate 28 for a predetermined time. There is a problem that uniform etching is difficult to perform, and therefore the etching degree of the etching surface is not constant and the defect rate is high.
즉, 수평상태에서 에칭의 대상이 되는 소재인 기판(28)을 에칭하였을 때, 기판(28)의 중심으로부터 같은 거리에 있는 지점일지라도, 그 에칭량은 차이를 보이며, 이는 기판(28) 상에서 에칭액(26)의 확산 속도가 균일하지 못할 뿐 아니라, 에칭된 부산물의 분포에 따라 에칭의 속도가 달라지기 때문이다.That is, when the substrate 28, which is the material to be etched in the horizontal state, is etched, even if the point is at the same distance from the center of the substrate 28, the etching amount is different, which is the etching solution on the substrate 28. This is because not only the diffusion speed of (26) is uniform but also the speed of etching varies depending on the distribution of etched byproducts.
더욱이, 종래의 습식 에칭장치에 의한 에칭은 수평상태에서 에칭을 함에 따라 에칭된 부산물이 기판(28)의 중심에 집중적으로 분포하게 되어, 상기 기판(28)의 중심에서는 에칭속도가 느리고, 상대적으로 기판(28)의 주변부로 갈수록 기판(28)의 에칭속도가 빨라져, 기판(28) 전면에 걸쳐 균일한 에칭속도를 제공하지 못하기 때문에, 한 장의 기판(28)에서 제작되는 생산물들의 두께나 투명도가 일정하지 않아 품질의 일정성을 유지하는데 문제가 된다. Furthermore, the etching by the conventional wet etching apparatus causes the etched by-products to be concentrated in the center of the substrate 28 as the etching is performed in the horizontal state, so that the etching speed is relatively low at the center of the substrate 28, and Since the etching speed of the substrate 28 is increased toward the periphery of the substrate 28, and the uniform etching rate is not provided over the entire surface of the substrate 28, the thickness or transparency of the products produced in the single substrate 28 is increased. Is not constant, which is a problem in maintaining a constant quality.
게다가 대량생산을 위해 기판(28)의 크기를 크게 할 경우 기판(28)의 불균일한 에칭은 더욱 심해지는 문제점이 있으며, 상기 노즐(24)로부터 분사된 에칭액(26)이 에칭대상인 기판(28)의 상부에 일정시간 머무르게 되어 그 시간동안 원하지 않는 에칭이 더 진행되는 문제도 발생한다. In addition, when the size of the substrate 28 is increased for mass production, the nonuniform etching of the substrate 28 becomes more severe, and the etching liquid 26 injected from the nozzle 24 is the substrate 28 to be etched. There is also a problem in that it stays at the top of the predetermined time for further unwanted etching during that time.
또한, 이송수단(20)인 롤러나 컨베이어벨트 등에 의해 에칭액(26)이 에칭대상인 기판(28)의 에칭면에 도달하는 것이 방해받게 되고, 이에 의해 에칭면의 균일한 에칭을 방해받게 되는 문제점이 있다.In addition, it is prevented that the etching liquid 26 reaches the etching surface of the substrate 28 to be etched by a roller, a conveyor belt, or the like, which is the transfer means 20, thereby preventing the uniform etching of the etching surface. have.
한편, 이와 같은 에칭장치의 예는 일본 특허공개 제2003-73861호에 개시된 바 있다. 이러한 에칭장치 및 에칭시스템에서는 프린트 기판 등의 에칭대상물을 이동시키면서 균일한 에칭을 하기 위한 기구가, 수평으로 에칭 대상물을 이송하는 이송체 및 상기 이송체의 하방에 배치되는 에칭액의 노즐부와 에칭 대상물의 윗면을 실(seal)하는 실(seal)체로 구성되고, 이송유닛은 소정간격으로 배치한 복수의 이송 롤러(roller)로 구성되며, 에칭대상물을 상하 반전하는 반전장치를 포함하여서, 제1의 에칭장치로 에칭 대상물의 하측면을 하방으로부터 에칭하고, 다음에 상기 반전장치로 에칭 대상물을 상하 반전하고, 제2의 에칭장치로 반전되는 윗면을 하방으로부터 에칭하도록 구성되어 있다. On the other hand, an example of such an etching apparatus has been disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-73861. In such an etching apparatus and an etching system, a mechanism for performing a uniform etching while moving an etching target such as a printed board includes a carrier for transferring the etching target horizontally and a nozzle portion and an etching target of the etching liquid disposed below the carrier. It consists of a seal body for sealing the upper surface of the, the conveying unit is composed of a plurality of conveying rollers arranged at a predetermined interval, including a reversing device for inverting the object up and down, the first It is comprised so that the lower surface of an etching object may be etched from below with an etching apparatus, the etching object may be inverted up and down with the said inverting apparatus, and the upper surface reversed by a 2nd etching apparatus may be etched from below.
이에 의하면 에칭 대상물의 에칭은 상하 반전장치에 의해 양면의 에칭이 수행되나, 이는 기존의 에칭장치에 비하여 반전장치가 더 필요하고, 에칭시스템의 차지하는 공간이 커짐에 따라 경제적으로 불리해지며, 한 면씩 차례로 에칭을 함으로써 에칭 속도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. According to this, etching of the object to be etched is performed on both sides by the up and down inversion apparatus, but this requires more inversion apparatus than the conventional etching apparatus, and becomes economically disadvantageous as the space occupied by the etching system becomes larger, one by one There is a problem that the etching rate is lowered by etching in turn.
또한 대한민국 특허청 공개특허공보 제2003-0035149호에 개시된 습식 에칭장치에 의하면 에칭대상을 로딩/언로딩시키는 로더/언로더부 및 상기 로더/언로더부로부터 로딩된 에칭의 대상을 에칭공정, 세정공정, 건조공정이 단일 공간에서 수행되도록 한 에칭(식각)처리부가 개시되어 있다. In addition, according to the wet etching apparatus disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 2003-0035149, an etching process and a cleaning process are performed on a loader / unloader unit for loading / unloading an etching target and an object loaded from the loader / unloader unit. An etching (etching) treatment unit is disclosed in which a drying process is performed in a single space.
이에 의하면, 에칭처리부는 에칭액을 분사하는 에칭액 공급부와, 순수(pure water)를 분사하는 순수 공급부 및 가스를 분사하는 가스 공급부를 구비하며, 상기 로더/언로더부로부터 로딩된 에칭 대상을 회전시킬 수 있는 회전부가 구비된다. According to this, the etching treatment section includes an etching solution supply section for spraying etching liquid, a pure water supply section for spraying pure water, and a gas supply section for spraying gas, and can rotate the etching target loaded from the loader / unloader section. Rotating part is provided.
따라서 일반적인 기존의 에칭장치에 있어 회전부를 더 구비함으로써, 장치가 복잡하게 되고, 경제적으로도 불리해지게 된다. Therefore, in the conventional conventional etching apparatus, by further comprising a rotating portion, the apparatus becomes complicated and economically disadvantageous.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 에칭장치에서 에칭이 수행될 때, 기판에 머무는 에칭액을 빠른 시간 내에 배출할 수 있도록 함으로써 에칭면을 균일화하기 위해, 기판이 수직으로 이송되는 이송수단이 포함된 에칭장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above necessity. When the etching is performed in the etching apparatus, the conveying means in which the substrate is vertically transferred to uniformly etch the surface by allowing the etching liquid staying on the substrate to be discharged quickly. It is an object of the present invention to provide an included etching apparatus.
또한, 본 발명의 다른 목적은 특정방향에 에칭량이 집중되는 것을 방지하고, 에칭액이 기판에 균일하게 분사되어 에칭 대상인 기판의 전면에 걸쳐 균일한 에칭분포를 가질 수 있도록 종래 고정되어 있던 노즐의 운동형태를 개선한 에칭장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to prevent the concentration of etching in a specific direction, the movement of the nozzle that has been fixed conventionally so that the etching liquid is uniformly sprayed on the substrate to have a uniform etching distribution over the entire surface of the substrate to be etched To provide an improved etching apparatus.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식에칭장치는, 에칭작업이 수행되는 에칭챔버와, 상기 에칭챔버 내로 기판을 수직으로 세워서 이송하는 이송유닛과, 상기 이송유닛에 의하여 에칭챔버 내로 이송되는 상기 기판에 에칭액을 분사하는 에칭액 분사유닛 및 분사된 에칭액을 순환시켜 상기 분사유닛에 재공급하는 순환유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. The wet etching apparatus of the present invention for achieving the above object comprises an etching chamber in which an etching operation is performed, a transfer unit for vertically transferring the substrate into the etching chamber, and the transfer unit being transferred into the etching chamber by the transfer unit. And a circulation unit for circulating the etching solution injection unit for injecting the etchant to the substrate and recirculating the injected etching solution to the injection unit.
여기에서 상기 이송유닛은 에칭라인 상에 연속적으로 배열한 복수개의 롤러로 이루어져, 에칭하고자 하는 기판이 롤러에 형성된 홈을 따라 수직으로 이송되도록 하는 이송롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the transfer unit comprises a plurality of rollers continuously arranged on the etching line, characterized in that it comprises a conveying roller for vertically conveying the substrate to be etched along the groove formed in the roller.
또한, 상기 습식에칭장치에 있어, 상기 에칭부의 균일한 에칭액 분사를 위해 오실레이션(oscillation) 운동을 하는 것을 특징으로 하는 진동로드, 노즐파이프 및 노즐을 더 포함하는 것이 바람직하다.The wet etching apparatus may further include an oscillation rod, a nozzle pipe, and a nozzle, wherein the oscillation movement is performed for uniform etching of the etching liquid.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식에칭장치의 외관을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 내부구조를 도시한 측면도이다. Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the wet etching apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a side view showing the internal structure of the present invention.
본 발명에 따른 에칭장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 버퍼부(12, 도 1 참조)로부터 에칭챔버(30) 내로 기판(40)을 이송할 때, 에칭챔버(30) 내로 지면과 수직으로 이송되도록 에칭챔버(30)의 내측 저면에 홈이 형성된 다수 개의 이송롤러(80)가 구비된다. The etching apparatus according to the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, transfers the substrate 40 from the buffer portion 12 (see FIG. 1) into the etching chamber 30, into the etching chamber 30. A plurality of feed rollers 80 having grooves are provided on the inner bottom surface of the etching chamber 30 so as to be vertically transferred to the ground.
에칭장치의 유지 및 보수를 편리하게 할 수 있도록 하기 위하여, 상기 에칭챔버(30)는 내부를 육안으로 볼 수 있도록 투명 또는 반투명한 재료에 의해 만들어지고, 에칭챔버(30)의 일면에 도어(32)를 구비하는 것이 바람직하다.In order to facilitate the maintenance and repair of the etching apparatus, the etching chamber 30 is made of a transparent or translucent material so that the inside can be seen by the naked eye, and the door 32 is formed on one surface of the etching chamber 30. Is preferably provided.
또한, 본 발명에 따른 습식에칭장치 중, 에칭액 순환유닛은 내부에 에칭액의 재활용을 위한 필터(62)를 내장하고 에칭액을 저장하는 컨테이너(60), 일단은 상기 컨테이너(60)에 연결되고, 타단은 노즐파이프(70)에 연결되어 에칭액을 공급하는 에칭액의 공급관(74), 상기 에칭액 공급관(74)에 연결되고 에칭액을 분사하는 노즐(72)이 설치된 노즐파이프(70), 에칭액을 가압하여 상기 컨테이너(60)로부터 에칭액 공급관(74)으로 배출시키기 위한 순환펌프(76), 상기 에칭챔버(30)로부터 에칭이 수행된 후의 에칭액을 다시 에칭액 저장 컨테이너(60)로 순환시키는 에칭액 배출관(64)으로 이루어지고, 상기 노즐파이프(70)에 형성되어 에칭액을 에칭 대상인 기판(40)으로 분사시키는 노즐(72)을 포함하여 구성된다.In addition, in the wet etching apparatus according to the present invention, the etching solution circulation unit has a filter 62 for recycling the etching solution therein and a container 60 for storing the etching solution, one end of which is connected to the container 60 and the other end. The nozzle pipe 70 connected to the nozzle pipe 70 to supply the etching solution, the nozzle pipe 70 provided with the nozzle 72 connected to the etching solution supply pipe 74 and spraying the etching solution, and pressurizing the etching solution to A circulating pump 76 for discharging from the container 60 to the etchant supply pipe 74 and an etchant discharge pipe 64 for circulating the etchant after the etching is performed from the etching chamber 30 to the etchant storage container 60 again. And a nozzle 72 formed in the nozzle pipe 70 to spray the etching liquid onto the substrate 40 to be etched.
상기 컨테이너(60)에 저장되는 에칭액은 순환모터(78)에 의해 구동되는 펌프(76)에 의해 에칭액 공급관(74)을 통하여 노즐파이프(70)에 설치되어 있는 노즐(72)로부터 에칭 대상인 기판(40)의 에칭면으로 분사된다.The etching liquid stored in the container 60 is a substrate to be etched from the nozzle 72 installed in the nozzle pipe 70 through the etching liquid supply pipe 74 by the pump 76 driven by the circulation motor 78 ( 40 is injected into the etching surface.
이에 따라 분사된 에칭액과 기판(40)과의 화학반응에 의해 에칭이 이루어지고, 에칭된 후의 에칭액은 에칭챔버(30)의 저면으로 흘러 내려가 에칭액 배출관(64)을 따라 다시 컨테이너(60)로 회수된다.As a result, etching is performed by a chemical reaction between the injected etchant and the substrate 40, and the etching solution after the etching flows down to the bottom surface of the etching chamber 30 and is recovered to the container 60 along the etching solution discharge pipe 64. do.
상기 에칭액 배출관(64)을 따라 회수되는 에칭액은 에칭의 부산물을 포함하고 있으므로, 이의 재활용을 위해 컨테이너(60) 내부에 설치되는 필터(62)에 의해 걸러지게 된다.Since the etchant recovered along the etchant discharge tube 64 includes by-products of etching, it is filtered by the filter 62 installed inside the container 60 for recycling thereof.
상기 필터(62)에 의해 걸러지는 에칭액은 다시 컨테이너(60)의 에칭액 저장부(61)에 저장되고, 에칭액 공급관(74)으로 인도되는 순환과정을 거치게 된다. The etchant filtered by the filter 62 is again stored in the etchant storage 61 of the container 60 and undergoes a circulation process leading to the etchant supply pipe 74.
도 5는 상기한 이송롤러(80)를 도시한 것이다. 5 shows the above-described feed roller 80.
상기 이송롤러(80)는 기판(40)의 두께에 따라 이송롤러(80)의 외면을 따라 홈(82)이 형성되어 안정적으로 기판(40)을 이송할 수 있게 된다. The transfer roller 80 is a groove 82 is formed along the outer surface of the transfer roller 80 according to the thickness of the substrate 40 it is possible to transport the substrate 40 stably.
이송모터(미도시)가 구동되면, 헬리컬기어(helical gear, 84)에 의해 상기 이송롤러(80)가 회전운동을 하게 되며, 상기 이송롤러(80)에 의해 기판(40)은 도시된 화살표 방향으로 일정하게 왕복운동을 하게 된다.When a transfer motor (not shown) is driven, the transfer roller 80 is rotated by a helical gear 84, and the substrate 40 is moved in the direction of the arrow shown by the transfer roller 80. It will reciprocate constantly.
이때, 기판(40)을 보다 안정적인 상태에서 수직으로 이송하기 위하여는, 상기 에칭챔버(30) 내부의 상하방에 상기 이송롤러(80)를 평행하게 설치하여, 기판(40)의 상하단부를 동시에 지지하며 이송하도록 할 수도 있다.At this time, in order to transfer the substrate 40 vertically in a more stable state, the feed roller 80 is installed in parallel in the upper and lower sides of the etching chamber 30 to support the upper and lower ends of the substrate 40 at the same time. It can also be transported.
이에 따라 기판(40)의 이송이 더욱 안정되고 원활하게 되며, 이송 중에 이송롤러(80)로부터 기판(40)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.As a result, the transfer of the substrate 40 becomes more stable and smooth, and the substrate 40 can be prevented from being separated from the transfer roller 80 during the transfer.
도 6은 상기 에칭액의 분사를 위한 노즐(72)이 오실레이션 운동을 하도록 하는 분사각 조절수단을 도시한 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view showing the injection angle adjusting means for causing the nozzle 72 for the injection of the etchant to oscillate.
에칭액을 분사하는 복수의 노즐(72)은 노즐파이프(70)에 구비되고, 다수의 노즐파이프(70)는 각각 노즐회전판(91)과 결합되어 진동로드(90)에 고정된다. A plurality of nozzles 72 for spraying etching liquid are provided in the nozzle pipe 70, and the plurality of nozzle pipes 70 are respectively coupled to the nozzle rotating plate 91 and fixed to the vibration rod 90.
상기 진동로드(90)와 에칭챔버(30)의 외부에 위치하는 원판형의 캠(92)은 연결수단에 의해 연결되며, 상기 연결수단의 일단은 상기 진동로드(90)와, 타단은 체결수단(98)에 의해 상기 캠(92)과 연결된다. The vibrating rod 90 and the disc-shaped cam 92 located outside the etching chamber 30 are connected by a connecting means, one end of the connecting means is the vibration rod 90 and the other end is a fastening means. It is connected to the cam 92 by the (98).
상기 연결수단은 제1연결부재(97)와, 제2연결부재(93) 및 회전축(99)을 포함하여 구성된다. The connecting means includes a first connecting member 97, a second connecting member 93, and a rotating shaft 99.
또한, 상기 캠(92)의 중심에 위치하고 캠(92)의 하부로 고정된 캠축(96)은 오실레이션 모터(86)에 연결된다.In addition, a camshaft 96 positioned at the center of the cam 92 and fixed to the bottom of the cam 92 is connected to the oscillation motor 86.
이에 따라, 상기 오실레이션 모터(86)가 작동하면, 이에 연결된 캠축(96)이 회전하게 되고, 상기 캠축(96)의 회전에 의해 캠(92)이 회전하고, 상기 캠(92)의 회전에 따라 연결수단으로 연결된 진동로드(90)는 X방향으로 직선 오실레이션 운동을 하게 된다.Accordingly, when the oscillation motor 86 is operated, the cam shaft 96 connected thereto is rotated, and the cam 92 is rotated by the rotation of the cam shaft 96, and the cam 92 is rotated. Accordingly, the vibration rod 90 connected by the connecting means performs a linear oscillation movement in the X direction.
상기 진동로드(90)가 X방향으로 오실레이션 운동을 함에 따라, 상기 진동로드(90)와 연결되는 노즐회전판(91)이 일정한 각도로 회전하게 되고, 상기 노즐회전판(91)에 고정되어 있는 노즐파이프(70)가 일정한 각도로 회전하는 오실레이션 운동을 하게 된다.As the vibration rod 90 oscillates in the X direction, the nozzle rotation plate 91 connected to the vibration rod 90 rotates at a predetermined angle, and the nozzle is fixed to the nozzle rotation plate 91. The pipe 70 is oscillated to rotate at a constant angle.
이에 따라 상기 노즐파이프(70)에 설치된 노즐(72)의 에칭액 분사각이 주기적으로 일정하게 변경된다. Accordingly, the etching liquid injection angle of the nozzle 72 provided in the nozzle pipe 70 is periodically changed.
또한 바람직하게는 상기 진동로드(90)와 캠(92)이 체결됨에 있어 그 사이의 각도를 90도로 함으로써, 또 하나의 에칭챔버가 유격 없이 설치될 수 있게 하여 작업능률을 향상시킬 수 있다.In addition, preferably the angle between the vibration rod 90 and the cam 92 is fastened to 90 degrees, so that another etching chamber can be installed without play, thereby improving work efficiency.
즉, 이하 설명하는 바와 같이, 오실레이션 모터(86)와 캠(92) 및 캠축(96)이 에칭챔버(30)의 양쪽 옆면에 위치하게 되어, 다른 에칭챔버를 직렬로 배치시켜도 간섭되는 것이 없게 되므로, 에칭장치를 설치하는 공간을 절약할 수 있다.That is, as will be described below, the oscillation motor 86, the cam 92, and the camshaft 96 are located on both sides of the etching chamber 30, so that even if other etching chambers are arranged in series, they will not interfere. Therefore, the space for installing the etching apparatus can be saved.
상기 연결수단에 의해 오실레이션 모터(86)의 회전운동을 노즐(72)의 오실레이션 운동으로 변환하여 전달되는 메커니즘에 대해 상세히 살펴보면, 오실레이션 모터(86)의 구동에 따라 캠(92)이 회전하게 되고, 이에 따라 ㄷ자형 제1연결부재(97)가 Y방향으로 왕복운동을 하게 된다. Looking at the mechanism transmitted by converting the rotational movement of the oscillation motor 86 by the connecting means to the oscillation movement of the nozzle 72 in detail, the cam 92 is rotated in accordance with the drive of the oscillation motor 86 Accordingly, the U-shaped first connecting member 97 reciprocates in the Y direction.
상기 제1연결부재(97)의 왕복운동에 의해 상기 제1연결부재(97)와 일단부가 연결된 ㄱ자형 제2연결부재(93)가 회전축(99)을 중심으로 일정각도로 회전운동을 하게 되고, 이에 따라 상기 제2연결부재(93)의 타단부에 결합되는 진동로드(90)는 X방향으로 왕복운동을 하게 되어, 상기 노즐(72)에서 에칭액이 균일하게 분사될 수 있게 된다.By the reciprocating motion of the first connecting member 97, the L-shaped second connecting member 93 having one end connected to the first connecting member 97 is rotated at a predetermined angle about the rotation shaft 99. Accordingly, the vibration rod 90 coupled to the other end of the second connecting member 93 is reciprocated in the X direction, so that the etching solution may be uniformly sprayed from the nozzle 72.
상기의 실시예에서 고정부재(91)는 에칭챔버(30)의 내부 벽면에 고정된다.In the above embodiment, the fixing member 91 is fixed to the inner wall surface of the etching chamber 30.
도 7은 상기 노즐(72)의 오실레이션 운동을 위한 상기 캠의 다른 실시예를 도시한 것이다.7 shows another embodiment of the cam for oscillating movement of the nozzle 72.
상기 캠(100)의 중심으로부터 방사상으로 복수 개의 구멍(102)이 형성되며, 진동로드(90)의 일단과 결합되는 연결수단 중 제1연결부재(97)의 일단이 캠(100)과 결합되고, 상기 캠(100)을 결합할 구멍(102)을 작업자의 의도에 따라 선택하여 체결수단(98)에 의해 체결함으로써, 노즐파이프(70)의 회전각도를 원하는 각도로 변경시킬 수 있게 된다. A plurality of holes 102 are formed radially from the center of the cam 100, one end of the first connecting member 97 of the connecting means coupled to one end of the vibration rod 90 is coupled to the cam 100 By selecting the hole 102 to which the cam 100 is coupled according to the intention of the operator and fastening by the fastening means 98, the rotation angle of the nozzle pipe 70 can be changed to a desired angle.
도 8a는 상기 캠의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 8A shows another embodiment of the cam.
캠(110)에 구멍을 형성할 때, 도 7의 경우와 달리 복수의 구멍(102)을 형성하는 것 대신에, 하나의 장공(112)을 형성하여, 작업자가 원하는 부분에 제1연결부재(90)의 일단이 체결수단(98)에 의하여 캠(110)의 장공(112)과 체결될 수 있도록 함으로써, 노즐파이프(70)가 회전하는 오실레이션 각도를 더욱 정밀하게 조절할 수 있도록 한 것이다. When forming a hole in the cam 110, instead of forming a plurality of holes 102, unlike in the case of Figure 7, by forming a long hole 112, the first connecting member ( By allowing one end of the 90 to be fastened to the long hole 112 of the cam 110 by the fastening means 98, it is possible to more precisely control the oscillation angle of the nozzle pipe 70 rotates.
도 8b는 도 8a에 도시된 I - I의 단면도이다. FIG. 8B is a cross-sectional view of I-I shown in FIG. 8A.
상기 장공(112)이 형성된 캠(110)은 에칭챔버(30, 도 8a 참조)의 외부에서 체결수단(98)에 의해 제1연결부재(97)와 체결된다.The cam 110 on which the long hole 112 is formed is fastened to the first connection member 97 by a fastening means 98 outside the etching chamber 30 (see FIG. 8A).
상기 체결수단(98)은 볼트와 너트로서 구성될 수 있다. The fastening means 98 may be configured as a bolt and a nut.
상기에 상술한 바와 같이 구성되는 습식에칭장치에 있어서, 에칭작업이 수행됨에 따라 이송롤러(80)에 의해 기판(40)이 수직으로 이송되어 에칭액의 배출이 원활하게 되고, 노즐파이프(70)의 오실레이션 운동에 의하여 에칭액이 기판(40)의 에칭면에 고르게 분사됨으로써 에칭하고자 하는 기판(40)의 에칭면이 균일하게 되는 것이다.In the wet etching apparatus configured as described above, as the etching operation is performed, the substrate 40 is vertically transferred by the transfer roller 80 to smoothly discharge the etching liquid, and the nozzle pipe 70 may be By the oscillation motion, the etching liquid is evenly sprayed on the etching surface of the substrate 40 so that the etching surface of the substrate 40 to be etched is made uniform.
이상에서 상술한 본 발명의 에칭장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.The etching apparatus of the present invention described above provides the following effects.
첫째, 에칭을 위한 이송유닛에 있어, 에칭하고자 하는 기판을 지면과 수직으로 이송하는 이송롤러를 포함하고, 습식에칭이 진행되는 동안 에칭의 부산물들과 에칭액이 소재인 기판에 머물지 않고 중력 및 노즐의 에칭액 방출 압력에 의해 하방으로 흘러내리게 함으로써, 특정방향으로 에칭량이 집중되는 것을 방지할 수 있게 된다. Firstly, the transfer unit for etching, comprising a transfer roller for transferring the substrate to be etched perpendicular to the ground, and the gravity by the nozzle and the by-products of the etching and the etching liquid do not stay on the substrate during the wet etching process By flowing downward by the etching liquid discharge pressure, it is possible to prevent the etching amount from being concentrated in a specific direction.
이에 따라 소재인 기판의 전면에 걸쳐 균일한 에칭분포를 갖게 한다. This results in a uniform etching distribution over the entire surface of the substrate, which is a material.
둘째, 에칭장치의 에칭액 분사를 위한 노즐에 있어, 노즐이 설치되는 파이프를 일정 속도로 오실레이션 운동을 시킴으로써, 분사되는 에칭액의 분사각에 따라 에칭액이 소재인 기판에 도달하는 에칭액의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 한다. Second, in the nozzle for etching the etching liquid of the etching apparatus, by oscillating the pipe on which the nozzle is installed at a constant speed, the amount of the etching liquid reaching the substrate made of the etching liquid is constant according to the spray angle of the sprayed etching liquid. To be maintained.
셋째, 에칭하고자 하는 기판을 지면에 대하여 수직으로 세워서 이송하고, 노즐을 기판의 양면에 배치되도록 하여, 한번의 작업으로 기판의 양면을 동시에 에칭할 수 있게 되어, 에칭에 소요되는 작업시간이 짧아질 뿐 아니라, 시간당 작업량이 많아지게 된다.Third, the substrate to be etched is transferred vertically with respect to the ground, and the nozzles are arranged on both sides of the substrate, so that both surfaces of the substrate can be etched simultaneously in one operation, thereby reducing the work time required for etching. In addition, the amount of work per hour increases.
넷째, 에칭하고자 하는 기판을 수직으로 세워서 이송하고, 에칭챔버를 투명하게 설계함으로써, 작업자가 에칭과정을 육안으로 볼 수 있게 하고, 에칭챔버에 도어를 달아 에칭장치에 문제가 발생하였을 때 에칭장치의 유지 보수를 쉽게 할 수 있도록 한다.Fourth, the substrate to be etched upright is transferred vertically, and the etching chamber is designed to be transparent so that the operator can visually see the etching process, and a door is attached to the etching chamber so that when the problem occurs in the etching apparatus, Make maintenance easy.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것이 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.It is to be understood that the invention is not limited to that described above and illustrated in the drawings, and that more modifications and variations are possible within the scope of the following claims.
도 1은 일반적인 습식 에칭공정의 공정도.1 is a process diagram of a general wet etching process.
도 2는 일반적인 에칭장비에 의한 에칭공정의 개략도.Figure 2 is a schematic diagram of the etching process by a general etching equipment.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식에칭장치의 외관을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the wet etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 습식에칭장치의 내부를 보인 측면도.Figure 4 is a side view showing the inside of the wet etching apparatus shown in FIG.
도 5는 도 4에 도시된 이송롤러의 사시도.5 is a perspective view of the feed roller shown in FIG.
도 6은 도 4에 도시된 오실레이션 장치를 도시한 사시도.6 is a perspective view of the oscillation device shown in FIG.
도 7은 도 6에 도시된 캠의 다른 실시예를 도시한 사시도.FIG. 7 is a perspective view of another embodiment of the cam shown in FIG. 6; FIG.
도 8a는 도 6에 도시된 캠의 또 다른 실시예를 도시한 사시도.FIG. 8A is a perspective view of another embodiment of the cam shown in FIG. 6; FIG.
도 8b는 도 8a에 도시된 I - I의 단면도.FIG. 8B is a cross-sectional view of I-I shown in FIG. 8A. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
30 : 에칭챔버 40 : 기판 60 : 컨테이너 30: etching chamber 40: substrate 60: container
64 : 에칭액 배출관 70 : 노즐파이프 72 : 노즐 64 etching liquid discharge pipe 70 nozzle pipe 72 nozzle
74 : 에칭액 공급관 76 : 순환펌프 78 : 에칭액 순환모터74: etching solution supply pipe 76: circulation pump 78: etching solution circulation motor
80 : 이송롤러 84 : 헬리컬 기어 86 : 오실레이션 모터80: feed roller 84: helical gear 86: oscillation motor
90 : 진동로드 92, 100, 110 : 캠 94, 102 : 구멍 90: vibrating rod 92, 100, 110: cam 94, 102: hole
96 : 캠축 98 : 체결수단 112 : 장공96: camshaft 98: fastening means 112: long hole
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