KR101021931B1 - 복합형 에칭 장치 및 이를 이용한 에칭 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형 기판의 미세패턴의 제작이나 기판의 박형화에 사용되는 박형화 장치 및 이를 이용한 박형화 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 적어도 1 이상의 기판을 고정시키는 고정부와 상기 기판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부, 그리고 상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자유낙하에 의한 하향식 에칭과 에칭액 분사에 의한 에칭이 동시에 수행되어 균일한 유리 박형화 공정을 수행할 수 있으며, 또는미세패턴을 형성하는 대형기판에서 스프레이 방식으로만은 구현하기 어려운 고른 에칭 균일도를 구현할 수 있도록 한다. 특히 분사압에 의한 슬러지의 제거와 하향식 에칭에 의한 파티클 제거를 구현해, 기판의 미세패턴의 제작시에 슬러지가 쌓여 발생하는 불량율을 제거할 수 있으며, 파티클의 발생을 현저하게 줄임과 동시에 대면적 기판에서의 고른 가공 균일도를 갖는 고품질의 글라스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
분사노즐, 하향식 에칭, 미세패턴, 박형화, 완충격벽

Description

복합형 에칭 장치 및 이를 이용한 에칭 시스템{Complex appatatus for etching and etching system of the same}
본 발명은 대형 기판의 미세패턴의 제작이나 기판의 박형화에 사용되는 박형화 장치 및 이를 이용한 박형화 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 기판의 상부에서 중력에 의해 기판의 표면을 따라 에칭할 수 있는 제1노즐부와 동시에 기판의 수평방향에서 에칭액을 분사하는 분사 제2노들을 구비한 에칭 장치를 제공하여, 대형화된 기판의 미세패턴의 제작시에 슬러지가 쌓여 발생하는 불량율을 제거하고 에칭액이 고르게 기판 전체를 흐르는 공정을 구현하여, 보다 좋은 품질의 가공 기판을 제작할 수 있는 기술에 관한 것이다.
구체적으로는 자유낙하에 의한 하향식 에칭과 에칭액 분사에 의한 에칭이 동시에 수행되어 미세패턴을 형성하는 대형기판에서 스프레이 방식으로만은 구현하기 어려운 고른 에칭 균일도를 구현할 수 있는 기술에 관한 것이다.
최근 반도체, 디스플레이장비 산업의 발전과 경박단소한 제품을 원하는 소비자들의 요구에 발맞추어 글라스가 합착된 형태로 제조되는 디스플레이 패널(Panel)을 박형화하는 기술의 발전이 절실하게 요구되고 있다. 즉, LCD의 기판 등에 사용 되는 글라스의 두께는 장비의 박형화의 흐름에 맞추어 초박형화가 요구되고 있으며, 이러한 박형화의 기술은 디스플레이 패널(Panel)의 에칭을 통하여 이루어지고 있다. 종래화학적 에칭방법을 이용하여 패널을 박형화하는 종래의 기술로 널리 알려진 것이, 침적법(Dip), 분사법(Spray)등 이 있다.
그러나 이러한 구조의 에칭방법은 외부에서 필연적으로 에칭액을 분사하거나 침적을 하되 에칭을 위한 버블을 제공하여야 하는바, 에칭면에 미세한 파티클이나 스크레치가 발생하여 정밀한 글라스 에칭 및 이를 통한 박형화 공정의 구현이 어려운 단점이 있었다.
아울러 대면적 글라스 기판에 미세한 패턴을 형성하는 공정을 수행하는 데 있어서는 에칭 후 발생하는 슬러지의 침적이 미세 패턴에 쌓이게 되어 불량률이 현저하게 높아지는 문제가 발생하였다. 이와 같은 문제를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 기판의 미세 패턴의 형성을 위한 에칭법(박형화 방법)을 도시한 것이다.
도 1a를 참조하면, 도 1a는 상술한 분사법(spray)에 의한 대형화된 글라스 기판(1)의 미세 패턴형성 공정을 개념적으로 도시한 것이다. 즉, 기판의 외측면에서 에칭액을 분사노즐유닛(2)의 노즐(3)을 통해 분사하여, 미세패턴을 형성하기 위한 패턴화 공정을 수행하거나 박형화를 시행하게 되는 공정을 도시한 것이다.
이러한 분사법에 의한 미세 패턴의 형성공정의 결과물은 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(1)에 패턴을 위한 마스크(4)가 잔존한 상태이며, 식각된 패턴부분의 단차부에 미세한 슬러지(5)가 필연적으로 쌓이게 되는 문제가 발생하였다. 이는 기판의 대형화가 진행되고, 패턴이 미세화 되는 과정에서 더욱 치명적인 불량율을 나타나게 되며, 이에 효율적인 식각과 파티클과 슬러지를 최소화 할 수 있는 박형화에 대한 필요성이 대두되게 되었다.
또한, 도 1c를 참조하면, 이는 침적법(dipping)에 의한 에칭 방법으로 패턴마스크(4)를 형성한 기판(1)을 에칭액(6)에 침지하여 기판의 노출부분을 식각하여 미세 패턴을 형성하는 공정을 나타낸 개념도이다. 그러나 이 역시 상술한 도 1b의 결과물에 의해 도출되는 문제점을 고스란히 가지게 되는 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기판의 상부에서 중력에 의해 기판의 표면을 따라 에칭할 수 있는 제1노즐부와 동시에 기판의 수평방향에서 에칭액을 분사하는 분사 제2노들을 구비한 에칭 장치를 제공하여, 대형화된 기판의 미세패턴의 제작시에 슬러지가 쌓여 발생하는 불량율을 제거할 수 있으며, 파티클에 의한 불량 발생을 현저하게 줄임과 동시에 고품질의 글라스를 제공할 수 있는 복합형 기판의 미세패턴의 형성 및 박형화 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 발명의 구성으로서, 적어도 1 이상의 기판을 고정시키는 고정부;상기 기판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부;상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭장치를 제공하여, 자유낙하형 하향식 에칭방법과 분사식 에칭방법을 동시에 구현함으로써, 미세패턴에 슬러지의 침적을 방지하고, 에칭액 분사압력에 따른 기판에의 불필요한 파티클의 형성을 배제할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 자유낙하형 하향식 에칭을 수행하기 위하여, 상기 제1 노즐부를 상기 기판의 수직 상부 방향에 적어도 1 이상 형성되며, 노즐의 유량의 조절이 가능하도록 형성할 수 있도록 한다.
또한, 상기 제 1노즐부의 구성을 외부주입되는 에칭액이 수용되는 수용부와, 상기 수용부를 넘쳐흐르는 에칭액을 상기 기판의 수직 상부방향으로 가이드하는 가이드부로 형성할 수 있다.
또한, 상술한 제1노즐부의 구성을 상기 수용부의 상부면에는 일정부분 개구된 에칭액 투과슬릿이 형성되며, 상기 투과슬릿의 바깥쪽 방향으로는 에칭액을 상기 가이드부로 고르게 유도하기 위한 다수의 가이드 홈이 형성되도록 구성한다.
특히, 본 발명에서의 자유낙하형 하향식 에칭을 구현하기 위한 상기 제1 노즐의 구성 중 상기 수용부의 내부에는 공급되는 에칭액의 급격한 유량증가를 방지하기 위하여 완충격벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 완충격벽은 박판의 부재에 다수의 에칭액 완충 투과공이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 기판 박형화장치를 제공함이 바람직하다.
상수한 제1 노즐부의 상기 가이드부는, 수직하부로 갈수록 점차 경사를 이루는 구조로, 그 말단은 상기 기판의 상부면의 수직 상부방향과 대응되도록 정렬되도록 할 수 있다.
또한, 상기 에칭액은 불산을 주 에칭액으로 사용하는 불산계, 불산을 주에칭액으로 하며 질산, 황산, 인산을 선택적으로 혼합하여 사용하는 혼산계, 또는 불화암모늄을 주 에칭액으로 사용하면서 불산 및 기타 다른 첨가제를 선택적으로 혼합하여 사용하는 불산 대체제계의 에칭액 중 선택되는 어느 하나를 활용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복합형 기판 박형화 장치는 하향식 에칭을 구현함과 동시에 기판의 측면에서 기판면에 에칭액을 분사하는 제2 노즐부를 구비하며, 상기 제 2 노즐부는 에칭엑이 공급되는 스프레이 노즐관과 에칭엑의 토출되는 분사노즐로 형성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 이격되어 적어도 1 이상 형성되어 에칭엑을 분사하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서의 상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 수평한 구조 또는 수직한 구조로 다수 개가 배열되도록 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 복합형 기판 박형화 장치는 기판을 수직으로 세워 고정할 수 있는 기판 지지판을 구비함이 바람직하다.
상술한 본 발명에 따른 복합형 기판 박형화 장치를 이용하여 기판에 미세 패턴을 형성하거나 에칭작업을 하여 박형화 할 수 있도록 시스템을 구성할 수 있으며, 이는 적어도 1 이상의 기판을 수직으로 세운 상태에서 세척하는 수세챔버; 상기 기판 수세 모듈을 통과한 기판을 에칭하는 에칭챔버를 포함하되, 상기 에칭챔버는 적어도 1 이상의 기판을 고정시키는 고정부; 상기 기판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부; 상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부;를 구비하며, 상기 수세챔버와 에칭챔버의 내부를 왕복 이동할 수 있도록, 상기 고정부를 이동시킬 수 있는 이동유닛;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템으로 형성할 수 있다.
상술한 복합형 기판 박형화 시스템에서, 상기 제 1노즐부는 외부주입되는 에칭액이 수용되는 수용부와 상기 수용부를 넘쳐 흐르는 에칭액을 상기 기판의 수직 상부방향으로 가이드하는 가이드부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용부의 상부면에는 일정부분 개구된 에칭액 투과슬릿이 형성되며, 상기 투과슬릿의 바깥쪽 방향으로는 에칭액을 상기 가이드부로 고르게 유도하기 위한 다수의 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용부의 내부에는 공급되는 에칭액의 급격한 유량증가를 방지하기 위하여 완충격벽이 형성됨이 바람직하며, 상기 완충격벽은 박판의 부재에 다수의 에칭액 완충투과공이 형성되는 것을 특징을 하는 복합형 기판 박형화 시스템으로 마련함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 이격되어 적어도 1 이상 형성되어 에칭엑을 분사하는 구조로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 시스템에서는 상기 제2 노즐부를 상기 기판의 측면에 수평 또는 수직한 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 복합형 기판 박형화 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판의 상부에서 중력에 의해 기판의 표면을 따라 에칭할 수 있는 제1노즐부와 동시에 기판의 수평방향에서 에칭액을 분사하는 분사 제2노들을 구비한 에칭 장치를 제공하여, 자유낙하에 의한 하향식 에칭과 에칭액 분사에 의한 에칭이 동시에 수행되어 균일한 유리 박형화 공정을 수행할 수 있으며, 또는 미세패턴을 형성하는 대형기판에서 스프레이 방식으로만은 구현하기 어려운 고른 에칭 균일도를 구현할 수 있도록 한다. 즉, 분사압에 의한 슬러지의 제거와 하향식 에칭에 의한 파티클이나 슬러지가 쌓여 발생하는 불량율을 제거할 수 있으며, 대면 적 기판에서의 고른 가공 균일도를 갖는 고품질의 글라스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 복합형 기판 박형화장치를 이용하여 에칭을 수행할 수 있도록, 에칭챔버와 수세챔버를 결합한 에칭시스템을 제공하여, 하나의 공정에서 완벽한 품질의 대형화된 기판의 미세패턴의 제작이나 기판의 박형화를 이룰 수 있도록 반복적인 작업이 가능하도록 해 박형화 공정의 효율정을 증진할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 복합형 에칭 장치의 일실시예를 도시한 개념도이다.
본 발명은 도시된 것과 같이, 기판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부(100)와 상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부(200), 그리고 적어도 1 이상의 기판을 고정시키는 고정부(300)를 포함하여 구성되는 것을 기본으로 한다.
즉 기판(10)은 글라스 기판이나 액정 디스플레이용 패널 등 다양한 대상이 포함되며, 본 발명에서는 이러한 기판 면에 미세 패턴을 형성하거나 또는 기판 전체의 면을 균일하게 식각하여 박형화 할 수 있도록 하는 것을 그 요지로 한다.
상기 제1 노즐부(100)은 내부에 공급되는 에칭액이 자연스럽게 자유낙하하면 서 기판의 표면을 따라 이동하게 되며, 이와 같은 과정에서 균일하게 기판을 에칭할 수 있도록 하는 장비이다. 따라서, 상기 기판(10)의 상부에 상기 제1 노즐부(100)가 배치됨이 바람직하며, 도시된 것은 하나의 배치를 두고 있으나, 이러한 것을 복수로 배치하는 것도 가능함은 물론이다.
상기 기판(10)은 고정부(300)에 고정되어 수직으로 세워진 상태에서 상기 제1 노즐부(100)에서 흘러나온 에칭액에 의해 자연스럽게 기판 면이 균일하게 식각이 되며, 기판면에 미세패턴을 구현하기 위한 마스크 등으로 패턴을 형성한 경우에는 원하는 부분만 식각되어 구현하고자 하는 미세 패턴이 형성되게 된다.
또한, 동시에 기판(10)이 세워진 상태의 기판면에서 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부(200)가 구비되어, 하향식 방식에 의한 자연스러운 식각과정과 동시에 일정안 압력으로 노즐(210)을 통해 에칭액이 분사된다. 이러한 에칭액의 분사는 대면적 기판에 미세패턴을 형성하는 경우, 패턴의 단차등에 쌓이게 되는 슬러지를 제거하는 역할과 동시에 하향식 방식에 의한 에칭을 보완하여 보다 효율적인 에칭공정이 수행되도록 하는 기능을 한다.
상기 제2 노즐부는 기판의 패턴의 양상(단면 또는 양면)에 따라 도시된 것처럼 기판의 양쪽면에 이격시켜 배치시킬 수 있으며, 또는 기판의 한 쪽 면에만 배치시키는 것도 무방하다. 또한 별도의 배치예로서는 도 2b에 도시된 것 처럼 기판 고정부(300)를 하부 고정부와 기판 지지판(310)으로 형성하여 기판의 한 면을 안정적으로 식각하는 공정도 고려할 수 있음은 물론이다.
상기 고정부(300)는 기판을 수직으로 세울 수 있는 구조로 형성되며, 기판을 좌우에서 그립하는 구조나 클램프구조 등 기판을 삽입하거나 세워 고정할 수 있는 구조물이면 다양한 구조로 변형될 수 있다. 바람직한 본 실시예에서 상기 고정부(300)는 기판이 상부에서 하부로 삽입하여 고정할 수 있는 지그를 형성한다. 상기 지그는 적어도 1 이상의 기판이 삽입되어 고정될 수 있는 구조로, 그 하부에는 상기 에칭챔버 내부로 기판이 고정된 상태로 로딩되거나 언로딩 될 수 있도록 이동 유닛과 연결될 수 있다. 상기 이동유닛은 에칭챔버와 후술하는 수세챔버가 하나 또는 다수 연결되는 경우에 각 챔버버간에 상기 기판을 이송할 수 있도록 이송레일을 구비하고 타이밍 밸트를 통해 이동이 가능할 수 있도록 함이 바람직하나, 개별 이송 롤러, 고무 벨트 등 여러 가지 방법으로 구동을 구현할 수 있다.. 물론 에칭액의 공급이나 기판을 이동유닛을 따리 이동, 에칭의 속도의 전반적인 조절이 가능하게 하는 제어부(미도시)가 형성됨이 바람직하다.
도 3은 상술한 본 발명에 따른 복합형 에칭장치의 요부를 도시한 요부사시도이다.
도시된 것 처럼, 본 장치는 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부(100)와 상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부(200), 그리고 기판을 고정시키는 고정부(300)로 형성되며, 다수개의 기판을 동시에 식각하기 위해서는 상술한 제1 노즐부와 제2 노즐부를 복수로 형성하는 것도 가능함은 상술한 바와 같다.
상기 제1 노즐부(100)는 내부에 에칭액을 수용하고, 공급되는 에칭액이 자연스럽게 넘쳐흘러 기판의 표면으로 안내할 수 있는 구조를 가지고 있다.(도 4에서 구체적으로 설명하기로 한다.) 또한, 상기 제2 노즐부는 기판의 측면에서 에칭액을 분사할 수 있도록 에칭엑이 공급되는 스프레이 노즐관(200)과 에칭엑의 토출되는 분사노즐(210)으로 형성될 수 있다. 이러한 제2 노즐부는 도시된 것 처럼, 가로형으로 기판면에 이격되어 적어도 1 이상 형성되거나, 아니면 제2 노즐부를 세로형으로 세워서 적어도 1이상 형성할 수 있는 구조로 배치될 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 제1 노즐부(100)의 구성과 작용을 설명하면, (a)에 도시된 것처럼, 상기 제1 노즐부(100)는 외부의 에칭액 공급관(P)에서 공급되는 에칭액을 수용하는 수용부(110)와 상기 수용부에 수용되는 에칭액이 수용부를 빠져나와 넘쳐흘러 상기 기판의 수직상부 방향으로 흐르도록 가이드 하는 가이드부(120)로 형성된다.
상기 가이드부(120)는 에칭액이 수용부의 외주면을 따라 이동하여 자연스럽게 기판의 상부로 전달될 수 있도록 수용부와 연결되는 부분에서 기판 방향으로 이어지는 부분이 도시된 바와 같이 경사를 이루는 형상으로 이루어짐이 바람직하다.
기본적으로 상기 가이드부는, 상기 간격(S)이 없는 구조로 형성하여 기판의 바로 상부에서 에칭액을 흘려주는 것도 가능하다. 또한, 다른 적용례로는 상기 가이드부(120)는 중심부가 간격(S)이 형성되는 구조로 형성하여 상기 간격(S) 사이에 기판의 상부가 일정부분 삽입될 수 있도록 형성할 수 있다. 이렇게 기판이 가이드부 사이 간격에 그 상부가 삽입되면, 기판의 양쪽 표면으로 고르게 에칭액이 공급되어 에칭의 효율성을 증진할 수 있다.
특히 상기 수용부의 상부면에는 일정부분이 개구된 형태의 에칭액 투과슬 릿(130)이 형성되어 수용부에서 넘쳐흐르는 에칭액이 외부로 흐를 수 있도록 함이 바람직하다.
또한 상기 에칭액 투과슬릿(130)은 상기 수용부(110)의 길이방향으로 형성됨이 바람직다. 상기 에칭액 투과슬릿(130)의 바깥쪽 방향으로는 에칭액을 상기 가이드부(120)로 고르게 유도할 수 있도록 다수의 가이드 홈(140)이 구비됨이 바람직하다. 상기 가이드 홈(140)은 상기 투과슬릿(130)과는 직교하는 방향으로 에칭액이 흐를 수 있도록 유도 홈을 음각으로 형성할 수 있다. 이를 통해 자연스럽게 에칭액이 상기 수용부의 몸통부의 굴곡을 타고 상기 가이드 부로 유도될 수 있도록 한다.
다른 실시예로는 도 4의 (b)에 도시된 것처럼, 상기 투과슬릿(130)과 에칭액 가이드 홈(140)을 일체로 형성하여 투과슬릿을 상기 수용부의 길이방향과 수직하는 방향으로 형성한 후, 투과슬릿(130)의 양끝부분에 가이드 홈(140)을 형성하는 것도 가능하다.
상기 수용부(110)의 내부에는 에칭액을 공급하는 관(P)으로부터 유입되는 에칭액의 급격한 유입으로 상기 투과슬릿을 통해 에칭액이 급격히 유출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 수용부 내부에 완충격벽(150)을 구비하는 것이 바람직하다.상기 완충격벽(150)은 상기 수용부의 내부에 배치되며 얇은 박판 형상에 에칭액 완충투과공(151)이 형성됨이 바람직하다. 이를 통해 수용부에 공급되는 에칭액의 급격한 상승을 막아 에칭액의 공급속도와 유량을 조절할 수 있고, 에칭액의 고른 흐름을 유도 할 수 있도록 한다.
도 4의 (c) 내지 (e)에 도시된 것처럼, 수용부(110)의 형상은 매우 다양하게 형성이 가능하다. 에칭액이 고르게 공급될 수 있는 구조라면 단면을 타원형상(c)으로 하던지, 또는 단면이 원형상(e), 또는 상부는 일정경사를 구비(d)하여 에칭액의 흐름을 원활이 하고 수용부의 외주면을 곡률을 가지도록 형성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 완충격벽(150)은 도 5에 도시된 것처럼, 얇은 판형상으로 형성할 수 있으며, 그 내부면에는 다수의 에칭액 완충투과공(151)을 형성하여 에칭액의 상승속도를 조절할 수 있도록 함이 바람직하다. 특히 상기 완충투과공(151)은 단순히 완충격벽의 두께에 해당하는 관통공을 구비할 수 있으며, 나아가 상기 관통공의 형상을 (b)처럼 원통형으로 하거나, 또는 (c)처럼 쐐기 형상으로 하여 보다 효율적인 에칭액의 상승속도의 제어를 할 수 있도록 함이 바람직하며, 필요에 따라 상기 관통공의 단면 형상은 사각 모양이나 마름모, 타원 등 여러 형태의 타공 모양을 사용할 수 있다.
공급되는 에칭액은 기본적으로 불산계, 혼산계, 비불산계, 불화암모늄계 등의 다양한 에칭액이 사용될 수 있다. 특히 기본적으로 유리의 에칭액을 사용되는 에칭액이나 액상의 에칭액은 본 장치에 모두 적용이 가능하다. 즉 불산을 포함하는 에칭액 계역의 반응은 아래와 같은 식으로 설명할 수 있다. 기본적으로 유리에 불산의 F가 결합하여 슬러지(SiF4)와 물을 형성하며 유리를 박형화시키는 원리이다.
aHF + bSiO2 → cSiF4 + dH2O
따라서 에칭액을 적용하는 일례로는, 불산계에칭액으로는 주에칭액으로 불 산(HF)을 사용하며, 여기에 물과 미량첨가제 계면활성제를 혼합하여 사용할 수 있다.
혼산계에칭액으로는 HF를 기본적으로 사용하되, 여기에 질산(HNO3), 황산(H2SO4), 인산 등을 선택적으로 혼합하여 사용이 가능하며, 여기에 첨가제를 추가할 수 있다.
불산 대체제계 에칭액으로는 불화암모늄(NH4F), 산성불화암모늄(NH4FㆍHF)등의 불화암모늄염을 기본으로 황산을 첨가하거나 계면활성제를 선택적으로 첨가하여 사용하는 것도 가능하다.
상술한 구조로 형성되는 본 발명에 따른 복합형 에칭 장치는 에칭챔버와 수세챔버와 결합하여 공정의 자동화와 연속공정을 통한 공정의 효율성을 증진할 수 있다. 이하에서는 이러한 장비를 이용한 다양한 적용례를 설명한다.
도 6을 참조하면, 에칭챔버에 상술한 본 발명에 따른 복합형 에칭 장치를 구비하고, 이동 유닛을 형성하여 연속공정으로 형성하는 시스템을 구성할 수 있다. 즉 (a)에 도시된 것 처럼, 기판을 투입하는 로딩부(로딩챔버)를 형성하고, 이후 기판을 세척하는 수세 챔버를 구비한다. 수세챔버는 기판을 수직으로 세운 상태에서 수세하거나 수평으로 형성하여 수세하는 다양한 방식이 모두 적용이 가능하다. 이후 이동유닛을 통해 에칭 챔버로 기판이 투입되면, 본 발명에 따른 복합형 기판 박형화 장치에 의해 미세패턴의 형성 또는 박형화 에칭이 이루어지며, 이후 다시 이동유닛에 의해 수세챔버를 거쳐서 언로딩되는 시스템으로 구성할 수 있다.
또한, (b)에 도시된 것 처럼 로딩부와 수세챔버, 에칭챔버, 수세챔버, 언로딩부로 이어지는 시스템으로 구성하여 이동유닛으로 왕복하는 공정과는 달리 순차작으로 수세와 에칭, 에칭 후 기판을 수세하는 공정으로 이루어지도록 시스템을 구성할 수 있다.
또는 (c)에 도시된 것 처럼, (b)의 기본 구조에 건조기능을 수행하는 건조챔버를 더 부가 할 수 있다.
이처럼 본 발명에 따른 복합형 에칭 장치를 이용하여 자동화 연속공정으로 수행하는 것은 상술한 것 외에도 얼마든지 변형이 가능함은 물론이며, (a)와 같은 기본 시스템을 반복적으로 수행하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 복합형 에칭장치 및 에칭시스템을 이용하면, 자유낙하에 의한 하향식 에칭과 에칭액 분사에 의한 에칭이 동시에 수행되어 미세패턴을 형성하는 대형기판에서 스프레이 방식으로만은 구현하기 어려운 고른 에칭 균일도를 구현할 수 있도록 한다. 특히 분사압에 의한 슬러지의 제거와 하향식 에칭에 의한 파티클 제거를 구현해, 기판의 미세패턴의 제작시에 슬러지가 쌓여 발생하는 불량율을 제거할 수 있도록 하여, 대면적 기판에서의 고른 가공 균일도를 갖는 고품질의 글라스를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 대형 기판의 미세패턴을 형성하는 것 외에 전체적인 기판의 두께를 박형화 하는 장비로 이용할 수 있음은 자명한 일이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변 형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 기판에의 미세패턴을 위한 에칭 또는 박형화 공정을 위한 에칭공정을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 복합형 에칭 장치의 일실시예의 구성을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합형 에칭 장치의 제 1노즐부의 일실시예의 구성을 도시한 요부사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1노즐부의 완충격벽을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합형 에칭장치를 이용한 시스템의 적용례를 도시한 개념도이다.

Claims (20)

  1. 적어도 1 이상의 기판을 고정시키는 고정부;
    상기 기판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부;
    상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부;를 포함하되,
    상기 제 1노즐부는 외부주입되는 에칭액이 수용되는 수용부와, 상기 수용부를 넘쳐흐르는 에칭액을 상기 기판의 수직 상부방향으로 가이드하는 가이드부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 노즐부는 상기 기판의 수직 상부 방향에 적어도 1 이상 형성되며, 노즐의 유량의 조절이 가능하도록 형성하는 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수용부의 상부면에는 일정부분 개구된 에칭액 투과슬릿이 형성되며, 상기 투과슬릿의 바깥쪽 방향으로는 에칭액을 상기 가이드부로 고르게 유도하기 위한 다수의 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 수용부의 내부에는 공급되는 에칭액의 급격한 유량증가를 방지하기 위하여 완충격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 완충격벽은 박판의 부재에 다수의 에칭액 완충 투과공이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드부는, 수직하부로 갈수록 점차 경사를 이루는 구조로, 그 말단은 상기 기판의 상부면의 수직 상부방향과 대응되도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 에칭액은 불산(HF)을 주 에칭액으로 사용하는 불산계이거나, 불산을 주에칭액으로 하며 질산, 황산, 인산을 선택적으로 혼합하여 사용하는 혼산계이거나, 또는 불화암모늄을 주 에칭액으로 사용하면서 불산 및 기타 다른 첨가제를 선택적으로 혼합하여 사용하는 불산 대체제계인 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 노즐부는 에칭엑이 공급되는 스프레이 노즐관과 에칭엑의 토출되는 분사노즐로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 이격되어 적어도 1 이상 형성되어 에칭엑을 분사하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  11. 청구항 9 또는 10에 있어서,
    상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 수평한 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  12. 청구항 9 또는 10에 있어서,
    상기 제2노즐부는 상기 기판의 측면에 수직한 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  13. 청구항 1 또는 9에 있어서,
    상기 고정부는 기판을 수직으로 세워 고정할 수 있는 기판 지지판을 적어도 1 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 장치.
  14. 적어도 1 이상의 기판을 수직으로 세운 상태에서 세척하는 수세챔버;
    상기 수세챔버를 통과한 기판을 에칭하는 에칭챔버를 포함하되,
    상기 에칭챔버는 적어도 1 이상의 기판을 고정시키는 고정부;
    상기 기판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제1 노즐부;
    상기 기판의 측면에서 에칭액을 분사하는 제2 노즐부;를 구비하며,
    상기 수세챔버와 에칭챔버의 내부를 왕복 이동할 수 있도록, 상기 고정부를
    이동시킬 수 있는 이동유닛;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제 1노즐부는 외부주입되는 에칭액이 수용되는 수용부와 상기 수용부를 넘쳐 흐르는 에칭액을 상기 기판의 수직 상부방향으로 가이드하는 가이드부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 수용부의 상부면에는 일정부분 개구된 에칭액 투과슬릿이 형성되며, 상기 투과슬릿의 바깥쪽 방향으로는 에칭액을 상기 가이드부로 고르게 유도하기 위한 다수의 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 수용부의 내부에는 공급되는 에칭액의 급격한 유량증가를 방지하기 위하여 완충격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 완충격벽은 박판의 부재에 다수의 에칭액 완충투과공이 형성되는 것을 특징을 하는 복합형 에칭 시스템.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 이격되어 적어도 1 이상 형성되어 에칭엑을 분사하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 노즐부는 상기 기판의 측면에 수평 또는 수직한 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 복합형 에칭 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101208970B1 (ko) * 2011-03-17 2012-12-06 주식회사 엠엠테크 하향식 기판 박형화 장치용 사각 타입 에칭액 유출 모듈
CN102931119A (zh) * 2011-08-09 2013-02-13 株式会社Mm科技 用于处理衬底表面的叶片模块

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101241941B1 (ko) * 2010-11-15 2013-03-11 (주)에프아이에스 분사 수단을 구비하는 침전 타입 식각 장치
KR101391078B1 (ko) * 2012-02-14 2014-04-30 주식회사 아바텍 유리기판 에칭장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734752B1 (ko) * 2006-07-06 2007-07-03 에버테크노 주식회사 Ｌｃｄ 유리 슬리밍장치
KR100835745B1 (ko) * 2006-12-29 2008-06-09 최찬규 하향식 유리 박형화 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734752B1 (ko) * 2006-07-06 2007-07-03 에버테크노 주식회사 Ｌｃｄ 유리 슬리밍장치
KR100835745B1 (ko) * 2006-12-29 2008-06-09 최찬규 하향식 유리 박형화 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101208970B1 (ko) * 2011-03-17 2012-12-06 주식회사 엠엠테크 하향식 기판 박형화 장치용 사각 타입 에칭액 유출 모듈
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