KR100898364B1 - 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치 - Google Patents

글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD용 글래스 또는 반도체용 웨이퍼를 식각하는 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 에칭 또는 세정 등을 위한 처리액을 분사하여 글래스 또는 웨이퍼를 처리하는 습식 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치는, 글래스 또는 웨이퍼가 수용되는 챔버와 상기 글래스 또는 웨이퍼를 향해 처리액을 분사하는 분사 노즐 및 상기 챔버를 외부와 연통시키는 개구부가 구비된 본체; 상기 본체의 일측에 장착된 권취 장치에 롤 형태로 말리거나 풀릴 수 있게 장착되어 상기 개구부를 개폐하는 테프론 재질의 셔터; 및 상기 개구부 주변에 배치되어 상기 셔터의 양 측변과 접촉하면서 상기 셔터의 슬라이딩 운동을 안내하며, 상기 셔터와 접촉하는 표면에 테프론 코팅층이 형성된 셔터 가이드를 포함하여 이루어진다.
글래스, 웨이퍼, 습식 처리, 분사 노즐, 셔터, 권취 장치, 테프론

Description

글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치{Wet treatment apparatus for LCD LCD glass or semiconductor wafer}
본 발명은 LCD용 글래스 또는 반도체용 웨이퍼를 식각하는 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 에칭 또는 세정 등을 위한 처리액을 분사하여 글래스 또는 웨이퍼를 처리하는 습식 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 기판으로 사용되는 웨이퍼 (wafer)상에는 다결정막, 산화막, 질화막 및 금속막 등과 같은 복수의 막질이 형성된다. 상기한 막질 위에는 포토레지스트가 코팅되고, 노광 공정에 의해 포토마스크에 그려진 패턴은 포토레지스트로 전사된다. 포토레지스트를 선택적으로 제거하여 포토레지스트 상에 패턴을 형성하는 현상공정을 거친 이후 포토레지스트를 마스크로 하여 웨이퍼 상에 상기 포토레지스트에 형성된 패턴과 동일한 패턴을 형성하는 식각 공정을 거친다.
식각 공정에는 건식 식각법과 습식 식각법이 있으며, 이들 중 습식 식각법은 웨이퍼를 식각액이 담긴 배쓰에 담거나 웨이퍼에 식각액을 분사하여 식각 공정을 진행하는 것으로, 여러 개의 웨이퍼를 한꺼번에 처리할 수 있는 장점이 있어 많이 사용되고 있다.
종래의 습식 처리 장치에서, 웨이퍼에 식각액 또는 세척액 등의 처리액을 분사하는 챔버는 본체에 슬라이딩 운동하도록 장착된 패널 형태의 셔터에 의해 개폐된다. 여기서, 상기 셔터는 상기 본체에 직선 왕복 운동 가능하게 장착되어 하강 시 상기 챔버를 개방하고 상승 시 상기 챔버를 닫아 준다.
위와 같이 구성된 종래의 습식 처리 장치에서는 웨이퍼가 처리되는 챔버를 개폐하는 패널 형태의 셔터가 슬라이딩 이동하기 위한 공간이 충분히 확보되어야 한다. 따라서, 종래의 습식 처리 장치는 챔버의 개방 시 셔터가 이동하기 위해 필요한 공간만큼 본체의 크기가 커져야 하는 문제가 있다.
이에 더해, 종래의 습식 처리 장치에서 상기 셔터는 경질의 패널 형태로 구성되는데, 경질 재질인 패널과 본체 사이의 밀폐가 완전히 이루어지기 어려워 식각액이 누출되기 쉬운 문제가 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 글래스 또는 웨이퍼가 수용되는 챔버와 상기 글래스 또는 웨이퍼를 향해 처리액을 분사하는 분사 노즐 및 상기 챔버를 외부와 연통시키는 개구부가 구비된 본체; 상기 본체의 일측에 장착된 권취 장치에 롤 형태로 말리거나 풀릴 수 있게 장착되어 상기 개구부를 개폐하는 테프론 재질의 셔터; 및 상기 개구부 주변에 배치되어 상기 셔터의 양 측변과 접촉하면서 상기 셔터의 슬라이딩 운동을 안내하며, 상기 셔터와 접촉하는 표면에 테프론 코팅층이 형성된 셔터 가이드를 포함하여 이루어진 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 형태에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치에서, 상기 테프론 코팅층에는 상기 셔터의 측변이 끼워져 슬라이딩 운동하는 가이드 홈이 구비된다.
본 발명의 일 형태에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치는, 상기 셔터에 폭 방향을 가로질러 배치된 다수의 보강 부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치는, 상기 보강 부재의 내부에 구비된 보강 철심을 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 셔터가 권취 장치에 의해 롤 형태로 감기거나 풀리면서 본체의 개구부를 개폐하도록 구성된다. 따라서, 본 발명은 챔버의 개방 시 셔터가 이동해야할 공간이 별도로 확보되지 않아도 되므로, 습식 처리 장치를 종래보다 현저하게 소형화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 개구부를 개폐하는 셔터는 테프론 재질로 형성되고, 상기 셔터와 슬라이딩 접촉하는 셔터 가이드의 표면에는 테프론 코팅층이 형성된다. 상기 셔터는 롤 형태로 말릴 수 있도록 어느 정도의 연성이 확보되며, 테프론 재질은 내마모성 등이 우수하므로, 본 발명에 따르면, 종래의 경질 셔터보다 본체의 개구부를 긴밀하게 밀폐하여 종래보다 처리액의 누출을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 셔터에는 폭 방향을 따라 배치된 다수의 보강 부재 및 보강 철심이 구비된다. 상기 보강 부재와 보강 철심은 연질인 셔터의 강성을 보강해주므로, 본 발명은, 셔터가 손상되는 것을 방지하고 셔터의 손상에 따른 처리액의 누출을 방지하는 효과가 있다.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 셔터가 권취릴에 감긴 모습을 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 I-I'선 단면도이고, 도 4는 셔터의 측변이 셔터 가이드에 끼워진 모습을 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(110)와 개구부(120)가 구비된 본체(100), 상기 챔버(110)에 배치된 분사 노즐(310), 그리고 상기 개구부(120)를 개폐하는 셔터(210)를 포함하여 이루어진다.
상기 챔버(110)는 상기 본체(100)의 내부에 실질적으로 밀폐된 공간으로 형성되고, 상기 개구부(120)는 상기 본체(100)의 측면에 형성되어 상기 챔버(110)와 외부를 연통시킨다. 상기 챔버(110)에는 습식 처리될 글래스 또는 웨이퍼(미도시)가 수납되는데, 상기 개구부(120)가 상기 글래스 또는 웨이퍼의 인출입을 위한 출입구 역할을 한다.
상기 개구부(120)는 상기 본체(100)의 한쪽 측면에만 형성될 수도 있겠으나, 본 발명에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치에서, 상기 개구부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 두 측면에 각각 형성된다.
상기 분사 노즐(310)은 상기 챔버(110) 내에 배치되며, 상기 챔버(110)에 수 용된 글래스 또는 웨이퍼에 처리액을 분사한다. 상기 챔버(110) 내에서 상기 글래스 또는 웨이퍼의 식각 작업이 이루어지는 경우, 상기 분사 노즐(310)은 상기 처리액으로서 식각액을 분사하며, 상기 챔버(110) 내에서 세정이 이루어지는 경우 상기 분사 노즐(310)은 상기 처리액으로서 세정액을 분사한다. 이와 같이 본 발명에 따른 습식 처리 장치는 식각 과정 뿐만 아니라, LCD 제조 공정이나 반도체 제조 공정에서 처리액을 분사하여 글래스 또는 웨이퍼를 처리하는 모든 과정에 적용될 수 있다.
상기 분사 노즐(310)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 처리액이 공급되는 분사 파이프(320)에 다수 개가 구비된다. 여기서, 상기 분사 파이프(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 챔버(110) 내에 다수 개가 구비되어 수평한 방향으로 배치된다.
상기 셔터(210)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 권취 장치(250)에 의해 롤 형태로 감기거나 풀리면서 상기 개구부(120)를 개폐한다. 이러한 셔터(210)는 테프론 재질로 이루어지는데, 상기 테프론은 불소 수지로서, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성들이 있다.
상기 본체(100)에는 상기 개구부(120) 주변에 도 1에 도시된 바와 같이 셔터 가이드(220)가 구비되며, 상기 셔터(210)는 그 양쪽 변이 상기 셔터 가이드(220)에 각각 끼워지게 설치되어 상기 셔터 가이드(220) 내에서 상하 방향으로 슬라이딩 운 동한다. 참고로, 상기 개구부(120)가 도 1에 도시된 바와 같이 상기 본체(100)의 마주보는 두 측면에 형성되는 경우, 상기 셔터(210)와 상기 셔터 가이드(220)도 각 개구부(120)를 각각 개폐할 수 있도록 상기 본체(100)의 두 측면에 형성된다.
상기 셔터 가이드(220)는 상기 셔터(210)의 양 측변과 슬라이딩 접촉하는데, 상기 셔터(210)와 접촉하는 표면에 도 4에 도시된 바와 같이 테프론 코팅층(221)이 형성된다. 상기 테프론 코팅층(221)에는 또한 상기 셔터(210)의 측변이 끼워져 안정적으로 슬라이딩 운동하도록 안내하는 가이드 홈(224)이 구비된다.
위와 같이 셔터(210)의 재질이 테프론으로 이루어지고, 상기 셔터(210)와 마찰하는 셔터 가이드(220)의 표면에 테프론 코팅층(221)이 형성되면, 테프론 재질의 우수한 내마모성과 낮은 마찰 계수 등의 성질 때문에 셔터(210)와 셔터 가이드(220) 사이의 기밀성을 향상시켜 처리액의 누출을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
상기 셔터(210)의 일단, 즉 상단은 상기 본체(100)의 일측에 장착된 권취 장치(250)에 연결된다. 여기서, 상기 권취 장치(250)는, 상기 셔터(210)의 일단이 감기는 권취 릴(255)과 상기 권취 릴(255)을 정/역방향으로 회전시키는 권취 모터(미도시)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 권취 릴(255)은 상기 본체(100)의 상부쪽에 배치되며, 케이싱에 의해 복개되고, 상기 권취 모터(미도시)는 감속기(미도시)를 매개로 상기 권취 릴(255)에 연결된다.
상기 권취 모터가 예를 들어 상기 권취 릴(255)을 정방향으로 회전시키면, 상기 셔터(210)는 상기 권취 릴(255)에 감기면서 상승하게 되고, 이에 따라 상기 개구부(120)가 개방된다. 반대로, 상기 권취 모터가 상기 권취 릴(255)을 역방향으로 회전시키면, 상기 셔터(210)는 상기 권취 릴(255)에서 풀리면서 하강하게 되고, 이에 따라 상기 개구부(120)가 폐쇄된다.
상기 셔터(210)가 자중에 의해 원활하게 하강할 수 있고, 개구부(120)의 하부쪽을 확실하게 밀폐할 수 있도록, 상기 셔터(210)의 하단에는 도 1에 도시된 바와 같이 엔드 바(215)가 구비된다. 상기 엔드 바(215)는 일종의 무게 추로, 상기 셔터(210)의 하단부를 따라 길게 형성되어 상기 셔터(210)가 항상 팽팽하게 늘어뜨려질 수 있도록 해준다.
상기 엔드 바(215)는 상기 권취 릴(255)이 상기 셔터(210)를 최대한 풀어주었을 때 상기 셔터 가이드(220)의 하부에 자력에 의해 밀착된다. 이를 위해, 상기 엔드 바(215)와 상기 셔터 가이드(220)의 하부 중 적어도 어느 하나에 자석이 배치된다. 이와 같이 엔드 바(215)가 자력에 의해 셔터 가이드(220)의 하부와 밀착되면, 처리액의 누출을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 상기 셔터(210)의 강성을 보강하기 위해, 상기 셔터(210)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 보강 부재(211)가 구비될 수 있다. 각 보강 부재(211)는 예를 들어 합성 수지 재질의 바(bar) 또는 띠 형태로 길게 형성되며, 상기 셔터(210)의 폭 방향을 따라 배치된다. 상기 보강 부재(211)는 상기 셔터(210)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 배치된다.
상기 보강 부재(211)의 내부에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 보강 철심(213)이 구비될 수도 있다. 상기 보강 철심(213)은 상기 보강 부재(211)의 길이 방향을 따라 상기 보강 부재(211)의 내부에 배치되므로, 보강력을 한층 높여 준다.
위와 같이 셔터(210)에 구비되는 보강 부재(211)와 보강 철심(213)은 도 2에 도시된 바와 같이 폭 방향으로 배치되므로, 상기 셔터(210)가 길이 방향으로 상기 권취 릴(255)에 감기는 것을 전혀 방해하지 않는다.
상기 보강 부재(211)와 보강 철심(213)은 상기 셔터(210)가 폭 방향으로 변형되어 상기 셔터 가이드(220)와 상기 셔터(210)의 측변 사이에 갭이 생기는 것을 방지함으로써 상기 갭을 통한 처리액의 누출을 방지해 준다. 예를 들어, 상기 분사 노즐(310)에서 분사된 처리액이 상기 셔터(210)를 안쪽에서 칠 수 있는데, 이 경우, 셔터(210)의 중앙 부분이 바깥쪽으로 밀리게 되어 상기 셔터(210)의 측변과 상기 셔터 가이드(220) 사이에 갭이 발생할 수 있다. 상기 보강 부재(211)와 보강 철심(213)은 상기 셔터(210)의 강성을 보강함으로써 이러한 문제를 해결해 준다.
한편, 본 발명에 따른 습식 처리 장치에서, 상기 챔버(110) 내에는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 이송 롤러(410)가 배치될 수 있다. 상기 이송 롤러(410)는 상기 챔버(110)의 하부, 그리고 상기 분사 노즐(310)의 아래에 다수가 수평한 방향으로 배치된다. 여기서, 상기 이송 롤러(410)는 상기 개구부(120)의 하단보다 약간 높이 배치된다.
상기 이송 롤러(410)는, 구동 모터(미도시)에 의해 회전하면서, 상기 두 개의 개구부(120) 중 어느 하나를 통해 상기 챔버(110)로 인입된 글래스 또는 웨이퍼를 상기 두 개의 개구부(120) 중 다른 하나로 이송하여 배출한다. 예를 들어, 상기 이송 롤러(410)는 글래스 또는 웨이퍼를 도 1의 오른쪽에서 왼쪽으로 또는 왼쪽에 서 오른쪽으로 이송하도록 배치되는 것이다.
다음은 위와 같이 구성된 본 발명에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치의 작동에 대해 간단히 설명한다.
글래스 또는 웨이퍼를 습식 처리하기 위해, 먼저, 상기 권취 모터(미도시)가 상기 권취 릴(255)을 정방향으로 회전시킨다. 그러면, 상기 셔터(210)의 상단이 상기 권취 릴(255)에 감기고, 상기 셔터(210)는 상기 셔터 가이드(220)에 대해 슬라이딩하면서 상승하여 상기 개구부(120)를 개방한다. 상기 개구부(120)가 개방되면, 상기 글래스 또는 웨이퍼를 상기 챔버(110) 내의 이송 롤러(410) 위에 올린다. 그러면, 상기 글래스 또는 웨이퍼는 상기 챔버(110) 내에 수평한 방향으로 배치되어 수납된다.
상기 글래스 또는 웨이퍼가 상기 챔버(110)에 수납되면, 상기 권취 모터가 상기 권취 릴(255)을 역방향으로 회전시키고, 이에 따라 상기 셔터(210)가 상기 개구부(120)를 폐쇄한다. 상기 개구부(120)가 폐쇄된 후에는, 상기 분사 노즐(310)을 통해서 상기 글래스 또는 웨이퍼를 향해 처리액이 분사된다.
상기 챔버(110) 내에서 분사된 처리액은 상기 개구부(120) 쪽으로 튈 수 있는데, 상기 셔터(210)와 상기 셔터 가이드(220)가 밀착되어 있으므로 처리액의 누출을 효과적으로 방지해 준다. 그리고, 상기 셔터(210)에 부착된 보강 부재(211) 및 보강 철심(213)은 셔터(210)의 강성을 보강하여 변형을 방지함으로써 갭 발생에 의한 처리액의 노출을 방지해준다. 또한, 상기 셔터(210)의 하부에 구비된 엔드 바(215) 역시 자력에 의해 상기 셔터 가이드(220)에 밀착되므로 상기 처리액의 누 출이 효과적으로 방지된다.
소정 시간 경과 후 상기 글래스 또는 웨이퍼의 습식 처리가 끝나면, 상기 챔버(110) 내에 고인 처리액을 드레인(미도시)을 통해 배출하고, 상기 권취 모터가 작동하여 상기 개구부(120)를 개방한다. 상기 챔버(110)로부터 습식 처리된 글래스 또는 웨이퍼를 인출하면 습식 처리 과정이 완료된다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치를 나타낸 정면도;
도 2는 셔터가 권취릴에 감긴 모습을 나타낸 사시도;
도 3은 도 2의 I-I'선 단면도; 및
도 4는 셔터의 측변이 셔터 가이드에 끼워진 모습을 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 본체 110: 챔버
120: 개구부 210: 셔터
211: 보강 부재 213: 보강 철심
215: 엔드 바 220: 셔터 가이드
250: 권취 장치 255: 권취 릴
310: 분사 노즐 320: 분사 파이프
410: 이송 롤러

Claims (4)

  1. 글래스 또는 웨이퍼가 수용되는 챔버와 상기 글래스 또는 웨이퍼를 향해 처리액을 분사하는 분사 노즐 및 상기 챔버를 외부와 연통시키는 개구부가 구비된 본체;
    상기 본체의 일측에 장착된 권취 장치에 롤 형태로 말리거나 풀릴 수 있게 장착되어 상기 개구부를 개폐하는 테프론 재질의 셔터; 및
    상기 개구부 주변에 배치되어 상기 셔터의 양 측변과 접촉하면서 상기 셔터의 슬라이딩 운동을 안내하며, 상기 셔터와 접촉하는 표면에 테프론 코팅층이 형성된 셔터 가이드를 포함하여 이루어진 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테프론 코팅층에는 상기 셔터의 측변이 끼워져 슬라이딩 운동하는 가이드 홈이 구비된 것을 특징으로 하는 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터에 폭 방향을 가로질러 배치된 다수의 보강 부재를 더 포함하여 이루어진 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보강 부재의 내부에 구비된 보강 철심을 더 포함하여 이루어진 글래스 또는 웨이퍼 습식 처리 장치.
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