KR100743017B1 - 습식처리장치 - Google Patents

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KR100743017B1
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김용석
윤희수
고영관
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Abstract

습식처리장치가 개시된다. 기판에 부착된 기포를 제거하는 습식처리장치로서, 기판에 액체를 공급하는 액체공급부와, 기포를 향하여 유체를 분사하는 분사부 및 분사부에 인접하여, 기판으로부터 이탈된 기포를 흡입하는 흡입부를 포함하는 습식처리장치는, 기판 제조 공정 중 약액처리나 수세처리 공정 등의 웨트(Wet) 공정에서 기판에 점착된 기포를 제거하여 기판에 점착된 기포에 따른 기판의 불량을 방지할 수 있다.
웨트(Wet), 습식처리, 기포, 분사부, 흡입부, 기판

Description

습식처리장치{Wet process apparatus}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 습식처리장치의 구조도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분사부 및 흡입부의 작동을 나타낸 사용상태도.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 습식처리장치의 구조도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 액체공급부 4 : 분사장치
6 : 분사부 8 : 흡입부
10 : 기판 12 : 기판이송부
14 : 비아홀 16 : 액체저장조
18 : 액체
본 발명은 습식처리장치에 관한 것이다.
기판 제조 공정에서는 생산성을 증대하기 위해 대부분의 공정을 자동화하고 있다. 이에 따라, 가공대상인 기판을 연속적으로 이송하면서 각각의 단위 공정을 순차적으로 수행하게 된다.
특히, 기판 제조 공정 중 약액처리나 수세처리 공정 등은 각 단위 공정에서 공정에 필요한 액체형태의 공정액이 사용되고 있어 통상 웨트(Wet) 공정이라 불리 운다. 기판의 가공을 위한 웨트(Wet) 공정으로는 디스미어(De-smear), 무전해동도금을 위한 화학동, 전해동도금을 위한 전기동, 세척, 전처리, 현상처리, 에칭 등이 있다.
이러한 웨트 공정 중 특히 화학 처리가 이루어지는 공정에서는 화학 반응에 의해 기포가 발생할 수 있고, 이러한 기포는 특히 기판의 비아홀(via hall)부근에 점착되어 후행하는 공정에서 기판에 불량을 발생하는 원인이 되는 문제점이 있었다.
또한, 기판을 수평으로 하여 연속적으로 이송하면서 웨트 공정이 수행되는 경우 기판의 상부에 발생하는 기포는 공기보다 가벼운 경우 대기 중으로 발산하나, 기판 하부의 기포와 대기 중에서 유입되어 기포는 수평으로 놓여진 기판에 가려 기판 하부에 점착되어 기판에 불량을 유발하는 문제점이 있었다.
본 발명은 기판에 점착된 기포에 유체를 분사하여 기포를 기판에서 이탈시킨 후 다시 기판에 점착되기 전에 바로 기포를 흡입함으로써 기포를 제거할 수 있는 습식처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 부착된 기포를 제거하는 습식처리장치로서, 기판에 액체를 공급하는 액체공급부와, 기포를 향하여 유체를 분사하는 분사부 및 분사부에 인접하여, 기판으로부터 이탈된 기포를 흡입하는 흡입부를 포함하는 습식처리장치가 제공된다.
액체공급부는, 기판에 액체를 분사하는 분사장치를 포함할 수 있고 또한, 액체공급부는, 액체를 저장하는 액체저장조를 포함할 수 있다.
분사부 및 흡입부는 액체저장조 내에 수용될 수 있다.
분사부에서 분사되는 유체는, 공기 또는 액체일 수 있다.
액체는, 액체공급부로부터 공급되며, 기판의 습식 처리에 사용되는 공정액일수 있다.
기판은 소정 범위의 기판처리영역을 따라 이송되며, 분사부 및 흡입부는 기판처리영역의 끝단에 형성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 습식처리장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 습식처리장치의 구조도이다. 도 1를 참조하면, 액체공급부(2), 분사장치(4), 기판(10), 분사부(6), 흡입부(8), 기판이송부(12)가 도시되어 있다.
본 실시예를 통하여 기판(10)을 습식처리하는 방법을 간략히 살펴보면, 기판이송부(12)에 의해 다수의 기판(10)이 연속적으로 이송되고, 이송된 기판(10)에는 액체공급부(2)의 분사장치(4)를 통해 액체가 공급된다. 공급된 액체(18)는 기판(10)의 단위 웨트(Wet) 공정에 따라 기판(10)을 세척하거나, 디스미어처리, 화학적 처리, 에칭, 현상처리 등을 수행하게 된다.
액체공급부(2)는 기판(10)의 웨트 공정에 따라 기판(10)의 가공에 필요한 액체를 공급하는 것으로서, 액체의 공급은 분사장치(4)를 통해 기판 면에 살포하는 것도 가능하고, 액체를 토출하는 관을 통해 기판(10)에 공급되는 것도 가능하다. 또한, 액체가 저장된 액체저장조(미도시)에 기판(10)을 직접 담금으로써 액체가 공급되는 것도 가능하다. 특히, 본 실시예에 있어서는 기판(10)의 화학적 처리를 위한 화학액이 액체공급부(2)를 통해 기판(10)에 공급된다.
액체공급부(2)는 분사장치(4)를 포함할 수 있고, 분사장치(4)를 통해 기판(10)에 액체를 공급하도록 하였다. 이때 분사장치(4)는 기판(10)의 양면에 액체를 골고루 공급할 수 있도록 기판(10)의 일면과 타면에 인접하여 설치하는 것이 좋다.
한편, 웨트 공정에 사용되는 액체가 다시 재활용될 수 있는 경우에는 액체공급부(2)는 액체저장조(미도시)에 연결되어 액체저장조에 저장된 액체를 분사장 치(4)에 공급되도록 할 수 있다. 이와 같이 구성하는 경우에는 액체(18)가 하나의 순환구조를 이룰 수 있다. 즉, 분사장치(4)를 통해 분사된 액체(18)는 다시 액체저장조에 회수되고, 이를 액체공급부(2)를 통해 기판(10)에 액체를 공급하는 것이다. 액체저장조의 액체에는 분사장치(4)를 통해 분사된 액체가 기판(10)에 분사되면서 기판(10) 상의 먼지나 반응물질(이하 "슬러지(sludge)"라 함)이 분사된 액체와 같이 액체저장조에 수용될 수 있으므로, 액체저장조의 액체를 액체공급부(2)를 통해 분사장치(4)로 공급하는 경우에는, 액체공급부(2)에는 슬러지 등의 찌꺼기를 필터링하는 필터를 둘 수 있다. 물론, 액체공급부(2)를 액체저장조와 연결하지 않고, 개별적인 장치로서 새로운 액체를 저장하여 이를 분사장치(4)를 통해 기판에 공급하는 것도 가능하다. 액체저장조는 기판(10)에 공급된 액체를 직접 자연낙하로 수용하거나, 깔대기 형상의 회수부(미도시)를 두어 회수부를 통해 액체를 회수할 수 있다.
본 실시예에 사용되는 액체는 기판(10)의 웨트 공정에서 사용되는 공정액이다. 공정액이란, 기판(10)의 웨트 공정에서 사용되는 액체를 의미한다. 예를 들면, 기판(10)의 세척을 위한 공정액은 탈이온수(Deionized Water), 황산, 묽은 염산, 알코올이 될 수 있으며, 기판(10)의 현상을 위한 공정액은 0.8~1.2wt%의 탄산나트륨(Na2Co3) 이나 탄산칼륨(K2CO3)이 될 수 있다. 또한, 기판(10)의 에칭을 위해서는 에칭액이 공정액이 된다. 또한, 기판(10)의 도금을 위해서는 도금액이 공정액이 된다. 특히, 전해동도금의 경우에는 구리염 용액이 공정액이 되며, 이 경우 도금 화 학 반응에 의해 수소(H2)가스가 발생한다. 기판(10)을 수평으로 이송하면서 도금공정을 수행하는 경우 이러한 수소가스가 기판(10)의 하면 특히, 기판(10)의 비아홀(via hall) 근처에 잔류할 우려가 있다.
이외에 액체를 이용하여 기판(10)의 웨트 공정을 수행하는 경우 다양한 액체가 공정액으로 사용될 수 있음은 물론이다.
기판이송부(12)는 기판(10)을 연속적으로 웨트 공정으로 공급하는 장치로서 다수의 롤러가 기판(10)의 일면과 타면에 배치되어 롤러를 회전시키면서 기판(10)을 이송하게 된다. 이러한 기판이송부(12)를 이용하여 기판(10)의 웨트 공정 중 개별 단위 웨트 공정 별로 본 실시예의 습식처리장치를 연속적으로 배치하여 기판(10)을 연속적으로 이송시키면서 각 단위 웨트 공정 별로 요구되는 공정액을 공급하도록 하여 하나의 통합된 웨트 공정을 수행하도록 할 수 있다.
분사부(6)는 기판(10)에 잔류하는 기포를 향하여 유체를 분사하며, 유체의 분사에 의해 기판(10)으로부터 기포가 이탈되면, 분사부(6)에 인접한 흡입부(8)를 통해 이탈된 기포와 유체의 일부를 흡입부(8)를 통해 흡입함으로써 용이하게 기판(10)에서 기포를 제거할 수 있다.
기판(10)의 화학 처리가 이루어지는 공정에서는 화학 반응에 의한 기포가 발생할 수 있고, 이렇게 발생된 기포 및 대기 중에서 유입된 기포가 기판(10)의 하면에 점착될 수 있다. 특히, 기판 하부의 비아홀은 상술한 기포가 빠져 나오기 힘든 구조를 가지고 있어 후행하는 단위 웨트 공정에서 기판(10)에 불량을 유발할 우려 가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 분사부(6)를 통해 유체를 분사하여 기판(10)으로부터 기포를 이탈시킨 후, 이탈된 기포와 유체의 일부를 흡입부(8)로 흡입하여 기판(10)으로부터 이탈된 기포가 다시 기판(10)에 점착되지 않도록 하여 용이하게 기판(10)으로부터 기포를 제거할 수 있도록 한다. 분사부(6)와 흡입부(8)에 대해서는 도 2를 통해 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분사부 및 흡입부의 작동을 나타낸 사용상태도이다. 기판(10), 비아홀(14), 기포(7), 분사부(6), 흡입부(8)가 도시되어 있다.
기판(10)의 웨트 공정 중 특히 화학 처리가 이루어지는 공정에서는 화학 반응에 의해 기포(7)가 발생할 수 있고, 이러한 기포(7)는 특히 기판(10)의 비아홀(14) 부근에 점착되어 웨트 공정에서 기판(10)에 불량을 일으키는 원인이 되며, 또한 기판(10)을 수평으로 하여 연속적으로 이송하면서 웨트 공정이 수행되는 경우, 기판(10)의 상부에 발생하는 기포(7)는 공기보다 가벼운 경우 대기 중으로 발산하나, 기판(10) 하부의 기포(7)와 대기 중에서 유입된 기포(7)는 수평으로 놓여 있는 기판(10)에 가려 기판(10) 하부에 잔류하게 되어 기판(10)에 불량을 유발하게 된다.
특히, 기판(10)에 전해 동도금을 수행하는 경우, 도금 화학 반응에 의해 수소(H2)가스가 발생하게 되는데, 기판(10)을 수평으로 이송하면서 도금공정을 수행하는 경우 이러한 수소가스가 기판(10)의 하면 특히, 기판(10)의 비아홀(14) 근처에 잔류할 우려가 있다.
분사부(6)는 기판(10)의 일면 또는/및 타면에 인접하여 유체를 기판(10) 상에 분사하여 기판(10)상에 잔류하는 기포(7)를 기판(10) 면으로부터 이탈시키게 된다. 분사부(6)에는 이송되는 기판(10)의 폭 방향으로 열을 지어 형성되는 노즐열(미도시)를 둘 수 있다. 노즐열에서 기판(10)의 폭 방향으로 유체를 분사함과 아울러 기판(10)이 연속적으로 이송이 되면 기판(10)의 일단에서 타단까지의 모든 면에 유체를 분사할 수 있어 기포(7)를 용이하게 제거할 수 있다. 분사부(6)에서 분사되는 유체는 이후에 설명할 흡입부(8)를 향하여 분사토록 하여 분사부(6)에서 이탈된 기포(7)와 상기 유체를 바로 흡입할 수 있도록 한다.
흡입부(8)는 상술한 분사부(6)에서 분사된 유체에 의해 기판(10) 상에서 이탈된 기포(7)와 유체의 일부를 흡입하여 기판(10) 상에 잔류하는 기포(7)를 제거하게 된다.
흡입부(8)가 없는 경우에는 분사부(6)에서 분사된 유체가 기포(7)를 이탈시킬 수 있으나 공기 보다 가벼운 기포(7)의 경우 다시 기판(10)의 일면에 점착될 우려가 있으므로, 흡입부(8)를 분사부(6)에 인접하여 기판(10)에서 이탈된 기포(7)를 흡입할 수 있는 적절한 위치에 배치하여 분사부(6)에서 유체를 분사하고 기포(7)가 기판(10)과 이탈됨과 동시에 이를 흡입부(8)에서 흡입하도록 하여 기포가 재점착되는 것을 방지하여 용이하게 기포를 제거할 수 있도록 한다.
또한, 분사부(6)의 노즐열과 상응하여 이송되는 기판(10)의 폭 방향으로 열을 지어 흡입부(8)를 둘 수 있다.
분사부(6)에서 분사되는 유체는 공기 또는 액체일 수 있다. 액체는 액체공급부에서 기판(10)에 공급되는 액체와 동일한 액체를 의미한다. 즉, 분사부(6)에서 분사되는 액체는 기판(10)의 웨트 공정에서 사용되는 공정액으로서, 상술한 공정액과 구성이 같으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 분사부(6)에서 분사되는 액체는 상술한 액체공급부에서 공급하도록 할 수 있고, 흡입부(8)에서 흡입된 액체는 다시 액체공급부로 회수되도록 할 수 있다.
한편, 분사부(6)에 분사되는 유체는 기판(10)의 화학 반응에 무해한 기체일 수 있으며, 특히 공기를 분사하는 것도 가능하다.
기판(10)은 소정 범위의 기판처리영역을 따라 이송되며, 분사부(6) 및 흡입부(8)는 기판처리영역의 끝단에 위치하도록 한다. 즉, 기판(10)의 웨트 공정 중 개별 단위 웨트 공정 별로 본 실시예의 습식처리장치를 연속적으로 배치하여 기판(10)을 연속적으로 이송시키면서 각 단위 웨트 공정 별로 공정액을 공급하도록 하여 하나의 통합된 웨트 공정을 수행하도록 구성하는 경우 각 단위 웨트 공정의 끝단에 각각 분사부(6) 및 흡입부(8)를 설치하도록 하여 각 단위 웨트 공정에서 발생하는 기포를 제거하여 후행하는 웨트 공정에서 기포에 의한 불량이 없도록 한다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 화학 처리가 이루어지는 공정에서는 화학 반응에 의한 기포(7)가 발생할 수 있고, 대기 중의 기포(7)가 기판(10)의 하면에 점착될 수 있다. 특히, 비아홀(14)은 상술한 기포(7)가 갇힐 수 있는 홈의 구조를 갖고 있어 웨트 공정에서 기판(10)에 불량을 유발할 우려가 있다.
따라서, 본 실시예에서는 도 2의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이, 분사부(6) 를 통해 유체를 분사하여 기판(10)으로부터 기포(7)를 이탈시킨 후, 이탈된 기포(7)와 유체의 일부를 흡입부(8)로 흡입하여 기판(10)으로부터 이탈된 기포(7)가 다시 기판(10)에 점착되지 않도록 하여 용이하게 기판(10)으로부터 기포(7)를 제거할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 습식처리장치의 구조도이다. 도3을 참조하면, 액체공급부(2), 기판(10), 분사부(6), 흡입부(8), 기판이송부(12), 액체저장조(16), 액체(18)가 도시되어 있다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예를 통해 설명된 구성요소는 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 하며, 상술한 실시예의 구성요소와 다른 구성요소를 중심으로 설명하기로 한다.
액체공급부(2)는 기판(10)의 웨트 공정에 따라 기판(10)의 가공에 필요한 액체(18)를 공급하는 것으로서, 액체(18)의 공급은 분사장치를 통해 기판(10)면에 살포하는 것도 가능하고, 액체(18)를 토출하는 관을 통해 기판(10)에 공급되는 것도 가능하다. 또한, 액체(18)가 저장된 액체저장조(16)에 기판(10)을 직접 담금으로써 액체(18)가 공급되는 것도 가능하다.
액체공급부(2)는 액체저장조(16)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 기판(10)을 직접 액체저장조(16)에 저장된 액체(18)에 담금으로써 웨트 공정을 수행할 수 있도록 구성한다. 즉, 기판(10)의 세척, 전처리, 디스미어(De-smear), 현상처리, 에칭 및 도금 등의 공정을 액체저장조(16) 내의 액체(18)에 기판(10)을 담가 기판(10)을 가공하는 경우, 액체저장조(16)에 기판이송부(12)가 수용되도록 하여 상술한 기판이송부(12)를 통해 기판(10)을 연속적으로 이송시키면서 웨트 공정을 수행하도록 할 수 있다.
이 경우, 분사부(6) 및 흡입부(8)는 액체저장조(16)내에 수용되어 기판이송부(12)를 통해 이송된 기판(10)의 일면 또는/및 타면에서 분사부(6)를 통해 유체를 분사하고, 분사된 유체에 의해 이탈된 기포와 유체의 일부를 흡입부(8)가 흡입함으로써 기판(10)에 점착된 기포를 용이하게 제거한다. 분사부(6) 및 흡입부(8)는 단위 웨트 공정의 끝단에 위치하여 공정의 마무리되는 시점에 일괄적으로 기포를 제거할 수 있도록 할 수 있다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판 제조 공정 중 액처리나 수세처리 공정 등의 웨트 공정에서 기판에 점착된 기포를 제거하여 기판에 점착된 기포에 따른 기판의 불량을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 기판에 부착된 기포를 제거하는 습식처리장치로서,
    상기 기판에 액체를 공급하는 액체공급부와;
    상기 기포를 향하여 유체를 분사하는 분사부; 및
    상기 분사부에 인접하여, 상기 기판으로부터 이탈된 상기 기포를 흡입하는 흡입부를 포함하는 습식처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체공급부는,
    상기 기판에 상기 액체를 분사하는 분사장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액체공급부는,
    상기 액체를 저장하는 액체저장조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분사부 및 상기 흡입부는 상기 액체저장조 내에 수용되는 것을 특징으로하는 습식처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유체는,
    공기 또는 상기 액체인 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액체는,
    상기 액체공급부로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 액체는,
    상기 기판의 습식 처리에 사용되는 공정액인 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 소정 범위의 기판처리영역을 따라 이송되며, 상기 분사부 및 상기 흡입부는 상기 기판처리영역의 끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
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