KR100773330B1

KR100773330B1 - 습식처리장치

Info

Publication number: KR100773330B1
Application number: KR1020060103119A
Authority: KR
Inventors: 유달현; 김용석; 윤희수; 고영관; 유선중
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-11-05

Abstract

습식처리장치가 개시된다. 기판을 일방향으로 이송하는 이송부와, 기판에 액체를 공급하는 액체공급부를 포함하되, 이송부는, 기판을 지지하는 지그와, 지그의 일면에 결합되는 제1 자기체와, 기판의 이송방향으로 형성되며, 제1 자기체와 대향하여 제1 자기체의 자극과 동일한 자극이 형성되는 레일부를 포함하는 습식처리장치는, 기판을 비접촉 방식으로 이송함으로써 마찰에 의한 분진이나 소음 및 스크래치(scratch)가 발생하지 않으며, 드라이 필름 등 전(前)공정에서 형성된 재료에 변형으로 인한 기판의 불량을 방지할 수 있다.

기판, Wet, 습식, 공정액, 이송, 비접촉, 자기, 전자석

Description

습식처리장치{Wet process apparatus}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 습식처리장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판의 이송방법을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지그(jig)의 사시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 습식처리장치의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 액체공급부 4 : 분사장치

6 : 지그 8 : 제1 자기체

10 : 기판 11 : 레일부

12 : 제2 자기체 14 : 제3 자기체

16 : 이송부 18 : 더미영역

20 : 수용홈 22 : 지지프레임

24 : 액체저장조 26 : 액체

본 발명은 습식처리장치에 관한 것이다.

기판 제조 공정에서는 생산성을 증대하기 위해 대부분의 공정을 자동화하고 있다. 이에 따라, 가공대상을 연속적으로 이동하면서 각각의 단위 공정을 순차적으로 수행하게 된다.

특히, 기판 제조 공정 중 약액처리나 수세처리 공정 등은 각 단위공정에서 공정에 필요한 액체형태의 공정액이 사용되고 있어 통상 Wet 공정이라 불리 운다. 기판의 가공을 위한 Wet 공정으로는 디스미어(De-smear), 무전해동도금을 위한 화학동, 전해동도금을 위한 전기동, 세척 등의 전처리, 현상처리, 에칭 등이 있다.

이러한 Wet 공정을 연속적으로 수행하기 위해서는 기판을 이동시키기 위한 이동수단이 필요한데, 종래에는 기판의 이송을 위해 롤러를 구비한 이송장치가 사용되었다.

그러나, 이러한 롤러를 이용한 이송장치는 기판과 롤러와 접합면에 롤러의 흔적을 남기거나 불순물이 개입될 여지가 있고, 또한 최근에 기판이 대형화되고 박판화되면서 기판 이송시 기판이 처짐을 방지하기 위해 롤러부의 개수를 점차 늘려감에 따라, 롤러와 기판과의 마찰에 의한 분진이나 소음이 발생할 우려가 있고, 기판에 스크래치(scratch)가 발생하거나 드라이 필름 등 전공정에서 형성된 재료에 변형으로 인한 기판의 불량이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 공정액이 기판에 유효하게 작용하도록 지그가 기판의 더미영역에 대응하여 지지하도록 하고, 자극이 동일한 두 자석 간의 반발력을 이용하여 기판을 지지하는 지그를 부상시켜 이동시킴으로써 기판과 이동수단간의 비접촉으로 기판을 이송할 수 있는 습식처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 일방향으로 이송하는 이송부와, 기판에 액체를 공급하는 액체공급부를 포함하되, 이송부는, 기판을 지지하는 지그(jig)와, 지그의 일면에 결합되는 제1 자기체와, 기판의 이송방향으로 형성되며 제1 자기체와 대향하여 제1 자기체의 자극과 동일한 자극이 형성되는 레일부를 포함하는 습식처리장치가 제공된다.

액체공급부는 기판에 액체를 분사하는 분사장치를 포함할 수 있고, 액체를 저장하는 액체저장조를 포함할 수 있다.

이송부는 액체저장조 내에 수용되도록 할 수 있다.

레일부는, 제1 자기체와 상응하는 제2 자기체와, 제2 자기체에 인접하여 기판의 이송방향으로 형성되는 제3 자기체를 포함할 수 있다.

제1 자기체, 제2 자기체 및 제3 자기체 중 적어도 하나 이상은 전자석일 수 있다.

제2 자기체 및 제3 자기체는 서로 반대 자극을 교번하여 지그를 이송할 수 있다.

지그는 기판의 더미영역에 상응하게 형성되는 지지프레임을 포함할 수 있으며, 이 경우 제1 자기체는, 지지프레임 중 레일부에 평행하게 형성되는 지지프레임에 결합될 수 있다.

지그는, 기판의 단부가 삽입되어 안착되는 수용홈을 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 습식처리장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 습식처리장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 유체공급부(2), 분사장치(4), 지그(6), 제1 자기체(8), 레일부(11), 기판(10)가 도시되어 있다.

본 실시예는 기판(10)을 일방향으로 이송하는 이송부와, 기판(10)에 액체를 공급하는 액체공급부(2)를 포함하되, 이송부는, 기판(10)을 지지하는 지그(6)와, 지그(6)의 일면에 결합되는 제1 자기체(8)와, 기판(10)의 이송방향으로 형성되며, 제1 자기체(8)와 대향하여 제1 자기체(8)의 자극과 동일한 자극이 형성되는 레일부(11)를 구성요소로 한다.

본 실시예를 통하여 기판(10)을 습식처리하는 방법을 간략히 살펴보면, 이송 부에 의해 다수의 기판(10)이 연속적으로 이송되고, 이송된 기판(10)에는 액체공급부(2)의 분사장치(4)를 통해 액체가 공급된다. 공급된 액체는 기판(10)의 단위 Wet 공정에 따라 기판(10)을 세척하거나, 디스미어처리, 화학적 처리, 현상처리 등을 수행하게 된다.

상술한 바와 같이, 다수의 기판(10)의 연속적 처리를 위해 기판(10)의 이송이 필요한데, 본 실시예의 기판(10)을 이송을 위한 이송부는 기판(10)을 지지하는 지그(6)와, 지그(6)의 일면에 결합되는 제1 자기체(8)와, 상기 제1 자기체(8)와 대향하며, 제1 자기체(8)가 가지는 자극(예를 들면, N극 또는 S극)과 동일한 자극(예를 들면, 제1 자기체(8)에 N극이 형성되는 경우에는 이와 동일한 자극인 N극이 형성되는 레일부(11)를 두고, 제1 자기체(8)에 S극이 형성되는 경우에는 이와 동일한 자극인 S극이 형성되는 레일부(11)를 둔다.)을 가지며, 기판(10)의 이송방향을 따라 설치되는 레일부(11)로 구성된다. 이와 같이 구성함으로써 동일한 자극을 가지는 제1 자기체(8)와 레일부(11)에는 반발력을 이용하여 기판(10)을 지지하는 지그(6)를 부상시킬 수 있다.

액체공급부(2)는 기판(10)의 단위 Wet 공정에 따라 기판(10)의 가공에 필요한 액체를 공급하는 것으로서, 액체의 공급은 분사장치(4)를 통해 기판(10)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.

본 실시예에서는 액체공급부(2)에 분사장치(4)를 두어 기판(10)에 액체를 분 사하도록 하였다. 이때 분사장치(4)는 기판(10)의 양면에 액체를 골고루 공급할 수 있도록 기판(10)의 일면과 타면에 인접하여 설치하는 것이 좋다.

한편, Wet 공정에 사용되는 액체가 다시 재활용될 수 있는 경우에는 액체공급부(2)는 액체저장부(미도시)에 연결되어 액체저장부에 저장된 액체를 분사장치(4)에 공급되도록 할 수 있다. 이와 같이 구성하는 경우에는 액체가 하나의 순환구조를 이룰 수 있다. 즉, 분사장치(4)를 통해 분사된 액체는 다시 액체저장부에 회수되고, 이를 액체공급부(2)를 통해 기판(10)에 액체를 공급하는 것이다. 액체저장부의 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 액체저장부에 수용될 수 있으므로, 액체저장부의 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 액체저장부와 연결하지 않고, 개별적인 장치로서 새로운 액체를 저장하여 이를 분사장치(4)에 공급하는 것도 가능하다.

액체저장부는 기판(10)에 공급된 액체를 직접 자연낙하로 수용하거나, 깔대기 형상의 회수부(미도시)를 두어 회수부를 통해 액체저장부에 액체를 회수할 수 있다.

본 실시예에 사용되는 액체는 기판(10)의 Wet 공정에서 사용되는 공정액이다. 공정액이란, 기판(10)의 Wet 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. 이외에 액체를 이용하여 기판(10)의 Wet 공정을 수행하는 경우 다양한 액체가 공정액으로 사용될 수 있음은 물론이다.

기판(10)의 Wet 공정 중 개별 단위 Wet 공정 별로 본 실시예의 습식처리장치를 연속적으로 배치하여 기판(10)을 연속적으로 이송시키면서 각 단위 Wet 공정 별로 공정액을 분사하도록 하여 하나의 통합된 Wet 공정을 수행하도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판(10)의 이송방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 지그(6), 기판(10), 제1 자기체(8), 제2 자기체(12), 제3 자기체(14), 이송부(16)가 도시되어 있다.

본 실시예의 이송부(16)는, 기판(10)을 지지하는 지그(6)와, 지그(6)의 일면에 결합되는 제1 자기체(8)와, 기판(10)의 이송방향으로 형성되며, 제1 자기체(8)와 대향하여 제1 자기체(8)의 자극과 동일한 자극이 형성되는 레일부(11)를 포함한다.

자기체는 N극과 S극의 두 개의 극이 형성되며, 두 개의 자기체가 동일한 자극으로 대향하고 있으며 두 개의 자기체 간에는 척력이 작용하고, 서로 다른 자극이 대향하고 있으며 두 개의 자기체 간에는 인력이 작용하게 된다.

본 실시예의 이송부(16)는, 제1 자기체(8)와 동일한 자극을 가지는 레일부를 대향시켜 서로 척력을 작용하게 하고, 이러한 척력을 이용하여 기판(10)을 지지하 는 지그(6)를 부상시켜 비접촉 방식으로 기판(10)을 이송하게 된다. 비접촉 방식으로 기판(10)을 이송하는 경우 기판(10)에 마찰에 의해 스크래치(scratch)나 드라이 필름 등 전공정에서 형성된 재료에 변형으로 인한 기판(10)의 불량을 방지할 수 있다.

지그(6)의 이송을 위한 추진력은 리니어 모터의 원리를 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이, 지그(6)의 하단에 결합된 제1 자기체(8)와 상응하는 제2 자기체(12)와, 제2 자기체(12)에 인접하여 기판(10)의 이송방향으로 형성되는 제3 자기체(14)를 포함하는 레일부를 두되, 제2 자기체(12) 및 제3 자기체(14)는 서로 반대 자극을 교번하여 지그(6)를 이송한다. 이 경우 제2 자기체(12) 및 제3 자기체(14)는 전자석으로 되어 있어 자극의 교번이 가능하도록 한다.

즉, 제1 자기체(8)가 N극인 경우에는 제2 자기체(12)에는 N극, 제3 자기체(14)에는 S극이 형성되도록 하여 제1 자기체(8)와 제2 자기체(12) 간에는 척력이 작용하고, 제1 자기체(8)와 제3 자기체(14) 간에는 인력이 작용하여 지그(6)가 이송되도록 한다. 이와 같은 원리를 이용하면 지그(6)를 역방향으로 이송하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지그(jig)의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 지그(6), 레일부(11), 제1 자기체(8), 기판(10), 더미영역(18), 수용홈(20), 지지프레임(22)이 도시되어 있다.

지그(jig)(6)는 기판(10)을 지지하는 구조체로서 기판(10)의 더미영역(18)에 상응하게 형성되는 지지프레임(22)을 포함한다. 기판(10)의 더미영역(18)이란, 기 판(10)의 영역 중 Wet 공정의 대상이 되는 영역 이외의 곳을 의미한다. 예를 들면, Wet 공정을 통해 기판(10)에 회로를 형성하는 경우 기판(10)의 회로의 형성에 관계가 없는 영역이 더미영역(18)이며, 대형의 모기판(10)에 다수개의 단위 기판(10)을 동시에 형성하는 경우 단위 기판(10) 간의 절단을 위한 영역 등이 이에 속한다.

기판(10)에 Wet 공정을 수행하는 경우 액체가 기판(10)에 골고루 도포되어야 하므로, 기판(10)의 지지를 위한 지지프레임(22)을 기판(10)의 더미영역(18)에 형성하도록 하여 Wet 공정의 대상이 되는 영역에는 액체가 잘 도포될 수 있도록 한다. 이 경우 기판(10)을 적절히 지지할 수 있는 기판(10)의 더미영역(18)을 선택하여 그에 상응한 지지프레임(22)을 형성하도록 한다.

또한, 지그(6)의 일면에 결합되는 제1 자기체(8)는 기판(10)의 더미영역(18)에 형성된 지지프레임(22) 중 레일부(11)에 평행하게 형성되는 지지프레임(22)에 결합되도록 하여 액체가 유효하게 기판(10)에 도포되도록 한다.

제1 자기체(8)는 지그(6)와 별도로 구성하여 지지프레임(22)과 결합할 수도 있으나, 지지프레임(22) 중 레일부(11)에 평행하게 형성되는 지지프레임(22) (도 3의 지그(6)의 중앙부에 위치한 지지프레임 참조)을 제1 자기체(8)로 하여 지지프레임(22)을 구성하는 것도 가능하다.

지그(6)의 측부에는, 기판(10)의 단부가 삽입되어 Wet 공정 수행 중 기판(10)이 지그(6)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 수용홈(20)을 형성하는 것이 좋다. 이때 지그(6)의 일 측부에는 수용홈(20)을 형성하지 않도록 하여 도 3에 도시된 바와 같이 기판(10)이 용이하게 지그(6)에 삽입될 수 있도록 하는 것이 좋다.

특히, 대형 기판(10)이나 박판형 기판(10)에 상술한 구성의 지그(6)로 지지토록 함으로써, 기판(10)의 처짐이나 이송 중의 기판(10)의 접힘 등을 방지하여 기판(10)완제품 생산의 불량률를 감소할 수 있고, 품질이 개선된 기판(10)을 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 습식처리장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 기판(10), 이송부(16), 액체(26), 액체공급부(2), 액체저장조(24) 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 Wet 공정에 따라 기판(10)의 가공에 필요한 액체(26)를 공급하는 것으로서, 액체(26)의 공급은 분사장치를 통해 기판(10)면에 살포하는 것도 가능하고, 액체(26)를 토출하는 관을 통해 기판(10)에 공급되는 것도 가능하다. 또한, 액체(26)가 저장된 액체저장조(26)에 기판(10)을 직접 담금으로써 액체(26)가 공급되는 것도 가능하다.

본 실시예에서는 액체공급부(2)에 액체저장조(26)를 두어 기판(10)을 직접 액체저장조(24)에 저장된 액체(26)에 담금으로써 Wet 공정을 수행할 수 있도록 구성하였다. 즉, 기판(10)의 세척 등의 전처리, 디스미어(De-smear), 현상처리, 에칭, 도금 등의 공정을 액체저장조(24) 내의 액체(26)에 기판(10)을 담궈 기판(10)을 가공하는 경우, 액체저장조(2)에 이송부(16)가 수용되도록 하여 상술한 이송 부(16)를 통해 기판(10)을 연속적으로 이송시키면서 Wet 공정을 수행하도록 할 수 있다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판을 비접촉 방식으로 이송함으로써 마찰에 의한 분진이나 소음 및 스크래치(scratch)가 발생하지 않으며, 드라이 필름 등 전(前)공정에서 형성된 재료에 변형으로 인한 기판의 불량을 방지할 수 있다.

Claims

기판을 일방향으로 이송하는 이송부와;

상기 기판에 액체를 공급하는 액체공급부를 포함하되,

상기 이송부는,

상기 기판을 지지하는 지그와;

상기 지그의 일면에 결합되는 제1 자기체와;

상기 기판의 이송방향으로 형성되며, 상기 제1 자기체와 대향하여 상기 제1 자기체의 자극과 동일한 자극이 형성되는 레일부를 포함하는 습식처리장치.
제1항에 있어서,

상기 액체공급부는 상기 기판에 액체를 분사하는 분사장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제1항에 있어서,

상기 액체공급부는 상기 액체를 저장하는 액체저장조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제3항에 있어서,

상기 이송부는 상기 액체저장조 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제1항에 있어서,

상기 레일부는,

상기 제1 자기체와 상응하는 제2 자기체와;

상기 제2 자기체에 인접하여 상기 기판의 이송방향으로 형성되는 제3 자기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 제1 자기체, 제2 자기체 및 제3 자기체 중 적어도 하나 이상은 전자석인 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제6항에 있어서,

상기 제2 자기체 및 상기 제3 자기체는 서로 반대 자극을 교번하여 상기 지 그를 이송하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제1항에 있어서,

상기 지그는

상기 기판의 더미영역에 상응하게 형성되는 지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 자기체는,

상기 지지프레임 중 상기 레일부에 평행하게 형성되는 지지프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.
제1항에 있어서,

상기 지그는,

상기 기판의 단부가 삽입되어 안착되는 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식처리장치.