KR100580873B1

KR100580873B1 - 식각장치

Info

Publication number: KR100580873B1
Application number: KR1019990022775A
Authority: KR
Inventors: 김동규
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2006-05-16
Also published as: KR20010002793A

Abstract

본 발명은 금속, 실리콘(Si), 무기절연막, 유기절연막 등으로 이루어지는 액정표시장치의 기판 위의 구조물이나 반도체 웨이퍼 등을 습식각법에 의하여 에칭하는 습식각장치에 관련된 것으로서, 에천트에 포함된 거품을 제거할 수 있는 습식각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 습식각장치는 기판(10)에 에천트를 분사하는 노즐(36)이 구비된 상부챔버(31)와, 상기 상부챔버의 노즐(36)에 에천트를 공급하는 하부챔버(32)와, 상기 상부챔버의 노즐(36)에 의하여 분사된 에천트를 모아 하부챔버(32)에 이송하는 에천트 이송관(33b)이 구비되고, 특히, 상기 하부챔버(32) 내부에는 칸막이(40) 및 거품제거용 메쉬(39)가 구비되고, 거품(38)이 포함된 에천트가 상기 하부챔버의 칸막이에 의하여 구분되는 제1영역의 바닦 쪽에서 상부 쪽으로 채워지고, 상기 제1영역의 거품이 포함된 에천트는 상기 제1영역의 상부에 설치되는 메쉬(39)를 통과한 후, 상기 칸막이에 의하여 구분되는 제2영역으로 오버플로우(overflow)되고 에천트의 이송관(33a)을 통하여 상기 상부챔버의 노즐(36)에 공급되도록 구성된다.

Description

식각장치{Etching apparatus}

도 1은 식각에 의하여 구성되는 액정표시장치의 기판의 단면도이고,

도 2는 종래의 습식각장치의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 습식각장치의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21,31 상부챔버 22,32 하부챔버

23a,23b, 33a, 33b 에천트 이송관

24,34 펌프 25,35 필터

26,36 노즐 27,37 에천트

38 거품 39 메쉬

40 칸막이

본 발명은 금속, 실리콘(Si), 무기절연막, 유기절연막 등으로 이루어지는 액 정표시장치의 기판 위의 구조물이나 반도체 웨이퍼 등을 습식각법에 의하여 에칭하는 습식각장치에 관련된 것으로서, 특히 습식각장치의 챔버 내에서 에천트의 순환시 발생하는 에천트의 거품(bubble)을 제거하기 위한 식각장치의 구조에 관련된 것이다.

예를 들어 도 1에서와 같이 투명기판(1) 위에 금속막으로 이루어진 게이트전극(2), 무기 또는 유기절연막으로 이루어진 게이트절연막(3), 실리콘(Si) 등을 포함하는 반도체층(4), 반도체층의 표면 양쪽에 분리되어 형성되는 오믹접촉층(5), 상기 각각의 오믹접촉층과 접촉되는 금속막의 소스전극(6) 및 드레인전극(7), 상기 소스전극 및 드레인전극을 포함하여 덮는 절연보호막(8), 상기 절연보호막 위에 형성되고, 콘택홀을 통하여 하층의 드레인전극과 접촉되는 화소전극(9)을 갖는 액정표시장치의 기판(10)의 구조물은 여러 단계의 에칭공정을 거쳐 형성된다.

상기 기판 구조물의 에칭공정은 일반적으로 도 2와 같은 습식각장치 등을 이용하고 있다.

상기 종래 구조의 습식각장치는 상부챔버(21)와 하부챔버(22)를 구비하고, 상기 하부챔버(22)의 저부와 상부챔버(21)의 상부는 에천트 이송관(23a)에 의하여 연통되고, 상부챔버(21)의 저부와 하부챔버(22)의 상부는 에천트 이송관(23b)에 의하여 연통되어 있다. 또, 상부챔버(21)의 내부에는 에천트 이송관(23a)을 따라 이송되는 에천트를 스프레이하기 위한 노즐(26)들이 구비되고, 하부챔버(22)와 에천트 이송관(23a)이 연통되는 에천트 이송관에는 하부챔버(22) 내의 에천트(27)를 에천트 이송관(23a)을 통하여 상부챔버(21)로 펌핑하기 위한 펌프(24)가 구비되고, 상기 펌프를 통과한 에천트를 걸러주는 필터(25)가 구비된다.

상기와 같이 구성되는 습식각장치에 의하여 기판(10) 위에 형성되는 구조물들을 식각하는 과정을 이하에 설명한다.

하부챔버(22)의 에천트를 펌프(24)에 의하여 상부챔버(21)로 보내고, 상부챔버에 구비되어 있는 스프레이용 노즐(26)을 통하여 기판(10)의 표면에 에천트(27)를 분사한다.

상기 분사된 에천트는 기판 표면의 구조물을 소정의 패턴으로 식각하고 그 에천트는 식각 부산물 찌거기와 함께 에천트 이송관(23b)을 통하여 하부챔버(22)로 이동한다. 상기 상부챔버에서 하부챔버로 에천트(27)가 이동하는 과정에서 낙차에 의하여 거품(28)이 발생하고, 상기 거품(28)은 필터(25)를 통하더라도 완전히 제거되지 않고, 그 일부가 에천트 이송관 (23a)을 따라 상부챔버(21)로 이송되고, 그 거품(28)은 에천트(27)와 함께 다시 기판(10)위에 스프레이 되게 된다.

그런데, 상기와 같이 거품(28)이 포함된 에천트(27)로 기판(10)의 표면의 구조물을 에칭하면 에천트에 포함된 거품으로 인하여 식각효과가 떨어지고, 에칭불량이 발생하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기 에천트에 포함된 거품으로 인한 에칭 효과가 떨어지는 문제점을 해결하기 위하여 하부챔버를 적어도 2개의 공간으로 분리하는 칸막이와, 그 칸막이에 의하여 분리된 하나의 공간 상부에 메쉬(mesh)를 설치한다. 상기 메쉬의 재질은 SUS(stainless steel), 테프론, PE(polyethylene), PP(polypropylene) 등을 사용한다.

즉, 거품이 포함되어 있는 에천트를 하부챔버의 메쉬가 위치하는 하부 공간에 이동시킨 후, 메쉬를 통하여 거품을 제거하고, 거품이 제거된 에천트를 하부챔버의 다른 공간에 오버플로우 시켜 상부챔버로 이송시킨다.

따라서, 본 발명은 에천트의 거품을 제거할 수 있는 습식각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 습식각장치는 피처리부재(기판)에 에천트를 분사하는 수단(노즐)이 구비된 제1챔버(상부챔버)와, 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 에천트를 공급하는 제2챔버(하부챔버)와, 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 의하여 분사된 에천트를 상기 제2챔버에 이송하는 이송 수단(에천트 이송관)이 구비된 식각장치에 있어서,

상기 제2챔버에는 적어도 상기 제2챔버를 2개의 영역으로 분리하는 칸막이와 상기 영역 중 한 영역의 상부 공간에 설치되는 메쉬(mesh)가 구비되고, 상기 제1챔버에서 상기 제2챔버로 이송된 에천트는 상기 메쉬가 설치된 하부 공간 영역으로 이송된 후 상기 메쉬를 통과하여 상기 칸막이에 의하여 분리된 다른 영역으로 오버플로우 되고, 그 오버플로우 된 에천트가 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 메쉬는 에천트의 거품제거용으로서 SUS(stainless steel), 테프론, PE(polyethylene), PP(polypropylene) 등의 재료로 구성된다.

이하, 도 3에 의하여 본 발명의 습식각장치를 상세히 설명한다.

상부챔버(31) 내에는 에천트를 기판(10)의 표면에 스프레이하는 노즐(36)들이 구비되고, 상기 노즐(36)은 상부챔버(31)의 상부를 관통하는 에천트 이송관(33a)의 한 단부와 연통되어 있다. 또, 상부챔버(31)의 저부에는 노즐을 통하여 분사된 에천트(37)를 이송하기 위한 에천트 이송관(33b)의 한 단부와 연통되고, 그 이송관의 다른 한 단부는 하부챔버(32)의 상부에 연통되어 있다. 상기 하부챔버(32)의 내부는 칸막이(40)에 의하여 2개의 영역으로 분리되고, 그 칸막이(40)에 의하여 분리된 2개의 영역 중 한 영역의 상부 공간에 SUS(stainless steel), 테프론, PE(polyethylene), PP(polypropylene) 등으로 이루어진 거품제거용 메쉬(39)가 설치된다.

상기 하부챔버의 메쉬(39)가 설치되는 영역의 하부 공간에는 에천트 이송관(33b)이 연통되어 있고, 상기 하부챔버의 다른 영역은 상기 에천트 이송관(33a)과 연통되어 있다.

한편, 상기 에천트 이송관(33a)의 소정의 위치에는 하부챔버(32) 내의 에천트(37)를 상부챔버(31)로 펌핑하기 위한 펌프(34)가 구비되고, 상기 펌프를 통과한 에천트의 찌거기를 걸러주는 필터(35)가 구비된다.

즉, 본 발명의 습식각장치는 상기와 같이 하부챔버(32) 내에 거품제거용 메쉬(39)와 칸막이(40)를 구성하므로써, 상부챔버(31)에서 하부챔버(32)로 에천트(37)가 이동하는 과정에서 발생하는 에천트 거품(38)을 칸막이(40)에 의하여 격리된 한 공간에 설치된 메쉬(39)를 통과 시켜 제거한 후, 그 거품이 제거된 에천트를 하부챔버의 다른 공간으로 오버플로우시켜 상부챔버로 순환시키도록 장치가 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 도 3의 구조에서는 하부챔버 내의 격리된 공간 상부에 메쉬가 구성되어 있지만 거품이 포함되어 있는 에천트가 상기 메쉬를 통과한 후, 노즐(36)에 이송되는 구조이면 도 3의 구조에 한정되지 않고 어느 구조에서나 본 발명의 아이디어를 적용할 수 있다.

또, 상기 메쉬는 2중, 3중의 구조로 적층하여 구성하므로써 거품을 제거하는 효과를 더 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상부챔버(31)에서 분사된 에천트로 기판(10)위의 구조물을 에칭한 후, 그 에천트를 하부챔버로 이동시키는 과정에서 낙차에 의하여 발생하는 에천트 거품(38)을 제거하기 위하여 거품제거용 메쉬(39)를 하부챔버의 격리된 공간 상부에 구성하고, 그 메쉬를 통과하여 거품이 제거된 에천트를 피처리부재(기판)에 스프레이하므로써, 피처리부재의 식각효율을 향상시키고, 에칭불량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

기판에 에천트를 분사하는 수단이 구비된 제1챔버와, 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 에천트를 공급하는 제2챔버와, 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 의하여 분사된 에천트를 상기 제2챔버에 이송하는 이송 수단을 포함하여 구비한 식각장치에 있어서,

상기 제2챔버에는 메쉬(mesh)가 구비되고, 상기 제1챔버에서 상기 제2챔버로 이송된 에천트가 상기 메쉬를 통과한 후, 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 식각장치.
제1항에 있어서,

상기 메쉬는 적어도 상기 에천트의 거품제거용으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 식각장치.
제2항에 있어서,

상기 메쉬는 SUS, 테프론, PE, PP 재질 중 선택되는 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 식각장치.
제1항에 있어서,

상기 제2챔버는 칸막이에 의하여 적어도 2개의 영역으로 분리되고, 상기 분리된 영역 중 한 영역에 상기 메쉬가 설치되고, 상기 메쉬를 통과한 에천트는 상기 칸막이에 의하여 분리된 제2챔버의 다른 영역으로 오버플로우 되고, 그 오버플로우 된 에천트가 상기 제1챔버의 에천트 분사 수단에 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 식각장치.
제4항에 있어서,

상기 메쉬는 상기 제2쳄버의 분리된 영역 중 한 영역의 상부 공간에 설치되고, 상기 제1챔버에서 제2챔버로 이송되는 에천트는 상기 메쉬가 설치된 하부 공간 영역으로 이송된 후 상기 메쉬를 통과하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 식각장치.