KR101142424B1 - 폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법 - Google Patents

폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101142424B1
KR101142424B1 KR1020090092591A KR20090092591A KR101142424B1 KR 101142424 B1 KR101142424 B1 KR 101142424B1 KR 1020090092591 A KR1020090092591 A KR 1020090092591A KR 20090092591 A KR20090092591 A KR 20090092591A KR 101142424 B1 KR101142424 B1 KR 101142424B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
etching
etchant
concentration
polysilicon
Prior art date
Application number
KR1020090092591A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110035044A (ko
Inventor
장승일
Original Assignee
주식회사 엠엠테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠엠테크 filed Critical 주식회사 엠엠테크
Priority to KR1020090092591A priority Critical patent/KR101142424B1/ko
Publication of KR20110035044A publication Critical patent/KR20110035044A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101142424B1 publication Critical patent/KR101142424B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

평판 디스플레이에 사용되는 폴리실리콘 박막이 형성된 기판의 식각시스템 및 식각방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기판을 수직 혹은 기울인 상태, 혹은 수평상태에서 기판면에 에칭액을 이송시켜, 상기 기판상의 폴리실리콘막의 일부와 상기 폴리실리콘막상에 형성되는 자연산화막을 제거하는 것을 특징으로 한다.
폴리실리콘, 에칭, 자연산화막

Description

폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법{METHOD FOR ETCHING SYSTEM FOR A POLYSILICON MEMBRANE AND ETCHING METHOD OF USING THE SAME}
본 발명은 TFT-LCD 또는 OLED 등의 평판 디스플레이에 사용되는 폴리실리콘 박막이 형성된 기판의 식각시스템 및 식각방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이용 TFT 기판은 평판 디스플레이가 제조되기 위한 필수적인 구성품으로 글라스 등의 기판면에 폴리실리콘 박막을 형성하는 작업이 수행되어야 한다. 그러나 자연환경에서 상기 폴리실리콘 박막의 상면에는 수 Å의 자연산화막이 형성되게 되며, 이러한 자연산화막의 존재는 제품의 신뢰도를 떨어뜨리며, 추후 파티클 등의 오염원등이 발생하여 불량율을 높이는 문제를 야기시킨다. 따라서, TFT 기판을 비롯한 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼 등의 상면에 형성되는 자연산화막의 제거는 필수적으로 수반되는 공정이 되고 있다.
도 1에 도시된 것처럼, 디스플레이용 기판은 글라스기판(1)상에 폴리실리콘막(2)이 형성되며, 상기 폴리실리콘 막 상에는 자연산화막(3)이 형성되는 필연적인 문제가 발생한다.
종래에는 TFT 기판상에 형성되는 자연산화막을 제거하기 위해서는 도 1에 도 시된 것과 같이, 기판을 회전시키면서, 상부에서 에칭액을 분사하여 기판상에 형성되있는 실리콘 막의 표면을 균일하게 식각하여 자연산화막을 제거하는 기술이 구현되어 왔다. 이는 구체적으로는 고속회전하는 모터에 연결된 회전부재(R) 상에 기판(A)을 장착하고, 상기 기판(A)의 상부에서 에칭액을 분사하게 되면, 분사되는 에칭액이 기판의 회전에 따라 기판의 모서리부분으로 퍼져 나가면서 고르게 식각을 유도하게 되는 기작으로 식각이 진행이 된다. 그러나 이러한 회전식 식각방법은 기판의 사이즈가 작을 경우에는 가능하나, 최근 디스플레이 장비의 대형화로 인해 기판이 700*700 이상으로 대면적 사이즈로 커지게 되며, 이러한 대면적 기판을 회전하여 식각을 하는 공정이 매우 어려워졌으며, 특히 에칭액이 공급되는 기판의 중심부와 기판의 모서리 부분과의 식각량의 편차가 발생하여 정상적인 디스플레이용 기판을 형성하기 어려운 문제가 발생하였다.
아울러 도시된 것처럼, 에칭액의 분사와 기판의 회전이 동시에 이루어지는 과정에서 에칭액이 분사나 회전 후 식각의 외부용기(챔버등)의 내벽(W)에 튀어 부딪히거나 뭍어 있던 액들이 다시 기판 면으로 다시 떨어지는 경우(① 궤적)에는 매우 미세한 농도와 양이라도 기판의 불량을 초래하는 문제도 아울러 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 디스플레이용 기판상에 형성되는 폴리실리콘막과 그 상부에 형성되는 자연산화막의 제거공정에 있어서, 자유낙하 또는 에칭액의 자연스러운 흐름에 따른 에칭방식을 적용하여 자연산화막을 효율적으로 제거하여 종래의 자연산화막 제거공정의 불량률을 현저하게 낮추며 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 식각방법 및 식각시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성은, 기판을 수직 혹은 기울인 상태로 기판면에 에칭액을 이송시키거나, 극단적인 경우에는 수평으로 형성하여 에치액을 이송시켜, 상기 기판상의 폴리실리콘막의 일부와 상기 폴리실리콘막상에 형성되는 자연산화막을 제거하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각방법을 제공할 수 있도록 한다. 즉 에칭액을 자연 하향 흐름방식을 이용하여 수직 혹은 경사진 구도로 기판을 배치하고, 상기 기판 위에 균일하게 흐르는 에칭액의 흐름을 이용하여 실리콘막 및 자연산화막을 균일하게 식각할 수 있는 식각방법을 제공한다.
특히, 상술한 상기 폴리실리콘막과 자연산화막이 형성된 기판을 에칭하는 경우, 상기 기판을 0~90도의 범위에서 기울여 기판면에 에칭액을 흐르도록 하여 폴리실리콘막을 에칭할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명에 따른 식각방법은, 상기 자연산화막은 전부 에칭제거하고, 자연산화막 하부에 형성된 폴리실리콘 막도 일정 범위로 에칭 제거할 수 있도록 한다. 이러한 에칭 범위에서는 상기 제거되는 폴리실리콘막은 원래 형성 두께에서 5~100Å 의 범위에 해당한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 에칭액은 불산(HF) 용액을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명에 따른 폴리실리콘 박막의 식각방법은, 상기 에칭액 공급함에 있어서, 에칭액과 물의 혼합비율을 조절하여, 에칭액의 농도가 정량적으로 증가하고 정량적인 비율로 감소할 수 있도록 농도의 시간에 따른 프로파일링을 통한 공급을 수행하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 다른 식각방법에서는 상기 기판상에 에칭액을 공급하되, 상기 기판 또는 에칭액공급부 중 어느 하나 이상에 미세진동(oscillation)을 형성하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각방법을 제공하여 에칭의 균일성을 높일 수 있도록 한다.
상술한 에칭공정을 수행하는 에칭장비를 이루는 전체 시스템은 다음과 같다.
구체적으로, 본 발명에 따른 에칭시스템은 폴리실리콘막이 형성된 기판; 상기 기판을 일정범위에서 기울여 경사를 형성할 수 있는 지지부; 상기 기판의 상부 또는 전면에서 상기 기판면에 에칭액을 공급하여 상기 폴리실리콘막 및 자연산화막을 에칭하도록 하는 에칭액공급부; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
특히, 상기 식각시스템에서의 상기 에칭액공급부는, 상기 에칭액과 물이 혼 합되는 혼합부; 상기 혼합부에서 상기 기판의 전면에 균일한 에칭액을 흘려보낼 수 있도록 통로역할을 하는 에칭액 토출부; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 에칭액공급부는, 상기 에칭액과 혼합되는 물의 혼합비율을 조절하여, 시간에 따라 에칭액의 농도를 프로파일링하여, 에칭액의 농도의 균일한 증가 및 감소를 제어하는 프로파일링부;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명에 따른 상기 폴리실리콘 박막의 식각시스템은, 상기 지지부를 상기 폴리실리콘막이 형성된 기판 배면을 지지하는 배면지지부로 구성하며, 상기 배면지지부와 상기 기판의 접촉상부면이 밀봉되는 구조로 이루어지도록 하여, 단면식각이 효율적으로 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 폴리실리콘 박막의 식각시스템은, 상기 기판 또는 에칭액공급부에 미세진동을 형성하는 진동형성부;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 에칭액공급부는, 상기 기판의 상부에서 에칭액을 토출하는 자유낙하식 에칭액 토출부를 구비하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 에칭액공급부는, 상기 기판의 전면에서 에치액을 토출하는 분사식 에칭액 토출부를 구비하도록 형성할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 디스플레이용 기판상에 형성되는 폴리실리콘막과 그 상부에 형성되는 자연산화막의 제거공정에 있어서, 자유낙하 또는 에칭액의 자연스러운 흐름에 따른 에칭방식을 적용하여 자연산화막을 효율적으로 제거하여 종래의 자연산화막 제거공정의 불량률을 현저하게 낮추며 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 식각방법 및 식각시스템을 제공할 수 있도록 한다.
특히, 에칭액의 농도의 프로파일링을 통해 균일한 에칭농도의 조절을 가능케 하여 미세한 자연산화막 및 폴리실리콘막의 제거기술의 정밀도를 높일 수 있도록 하며, 미세진동을 통해 에칭액의 균일한 에칭 균일도를 확보할 수 있는 효과도 있다.
이하에서는 첨보한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폴리실리콘 박막의 식각시스템은 폴리실리콘막이 형성된 기판(100)과 상기 기판의 상부 또는 전면에서 상기 기판면에 에칭액을 공급하여 상기 폴리실리콘막 및 자연산화막을 에칭하도록 하는 에칭액공급 부(200), 상기 기판을 일정범위에서 기울여 경사를 형성할 수 있는 지지부(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.
특히, 상기 기판(100)은 디스플레이용으로 사용되는 다양한 종류의 기판을 포함하는 개념이며, 일반적으로는 글라스 기판을 지칭하나 기판의 상부면에 폴리실리콘막을 형성하여 사용하는 용도의 기판은 모두 본 발명의 기판에 포함된다 할 것이다. 상기 기판(100)은 글라스 기판의 경우 0.1~1.0mm의 두께가 사용됨이 일반작이다. 그리고 기판(100)의 상면에 형성되는 폴리실리콘막(110)은 기본적으로 다양한 두께로 형성이 되며, 일례로는 100~1000Å의 두께를 가질 수 있다. 상기 폴리실리콘막(110)의 상면에 형성되는 자연산화막(120)은 공기중에서 산소 또는 질소와 결합하여 형성되는 산화막으로, 일반적으로 5~1000Å의 두께로 형성되는 것이 일반적이다. 이중 상기 자연산화막은 전부 에칭되고, 상기 폴리실리콘막은 5~100Å의 범위에서 에칭되게 된다.
상기 지지부(300)은 상기 기판을 지지하여 수직으로 세우거나, 경사지게 각도를 조절하여 기울일 수 있는 유닛을 총칭한다. 기판을 지지하여 세우는 그립부는 기판의 일단을 그립하여 수직으로 세우는 다양한 구조의 그립부가 형성될 수 있으며, 특히 경사를 조절할 수 있도록 기판의 배면(배면지지부)이나 기판의 말단면을 그립하여 기울인 채로 지지할 수 있는 구조물을 지칭한다. 상기 지지부는 진공흡착식으로 기판의 배면에서 기판을 진공으로 흡착하여 지지하는 구조로 형성하는 것도 가능하며, 일반적으로 공지된 기판의 일단을 고정하여 지지하는 지그구조물로 형성하는 것도 가능하다. 기판을 기울이는 각도는 수직(90도) 또는 수평(0도)의 범위에 서 형성하는 것이 바람직하다.
상기 에칭액공급부(200)는 상기 기판의 상부면으로 균일하게 에칭액을 공급할 수 있는 유닛으로 형성됨이 바람직하다. 특히 기판의 상부면 또는 기판의 전면에서 에칭액을 토출할 수 있도록, 에칭액토출부를 구비함이 바람직하다. 기판을 수직으로 세운 상태에서 에칭액을 공급하는 경우에는 기판의 상부면에서 에칭액을 자유낙하식 또는 분사식으로 토출할 수 있으며, 특히 기판의 전체 면에 고르게 에칭액을 공급할 수 있도록 에칭액 토출부의 길이는 기판의 면적과 대응되는 길이를 구비할 수 있다. 기판을 일정부분 경사지게 기울이 상태에서도 기판면을 기울여 에칭액이 기판면을 따라 자연스럽게 이동할 수 있도록 에칭액을 흘려주는 것도 가능하며, 이 경우에는 기판의 경사는 0~90도의 경사를 가지는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 따른 에칭액공급부(200)은 특정한 구조를 구비하는 유닛을 지칭하는 것은 아니며, 기판의 상부에서 에칭액을 자유낙하식 또는 분사식으로 토출할 수 있는 유닛구성을 포함하는 개념이다.
또한, 상기 에칭액공급부는, 에칭액을 기판의 상부면에 전체적으로 균일하게 공급하여 자연산화막 및 폴리 실리콘막의 일부를 식각하는 것을 그 요지로 하는바, 이러한 에칭은 식각의 균일도를 확보하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 본 발명에서는 상기 에칭액공급부는, 상기 에칭액과 물이 혼합되는 혼합부(210)와 상기 혼합부에서 상기 기판의 전면에 균일한 에칭액을 흘려보낼 수 있도록 통로역할을 하는 에칭액 토출부(220)를 포함하여 이루어질 수 있다. 나아가 상기 에칭액공급부는, 상기 에칭액과 혼합되는 물의 혼합비율을 조절하여, 시간에 따라 에칭액의 농 도를 프로파일링하여, 에칭액의 농도의 균일한 증가 및 감소를 제어하는 프로파일링부(400)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 에칭액은 불산(HF) 용액 혹은 불화암모늄(NH4F)을 포함하고, 필요에 따라 산도 관리등을 위한 첨가제가 더 포함될 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 바람직한 일실시예로서의 식각시스템에서는 상기 기판(100) 또는 에칭액공급부(200)에 미세진동을 형성하는 진동형성부(OS)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 이는 에칭액이 기판면에 공급되는 동안 미세진동을 통해 기판면에 형성된 자연산화막의 제거공정에서 에칭의 불균일성을 제거하고, 전체적으로 균일한 식각을 형성할 수 있도록 하는 장점이 있게 된다. 특히 상기 미세진동의 형성은 상기 기판 또는 에칭액공급부 중 어느 하나 이상(전후, 전후좌우)에 미세진동(oscillation)을 공급할 수 있도록 한다.
상기 프로파일링부(400)는 상기 혼합부(210)에 공급되는 에칭액과 물의 혼합비율을 조절하여 에칭액의 농도가 급격하게 증가하거나 줄어드는 것을 제어하며, 이를 통해 에칭액의 농도를 점진적으로 증가 및 감소하도록 하여 에칭의 정밀도 및 균일도를 확보할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 프로파일링부(400)은 기본적으로 에칭액의 공급과 물의 공급비율을 제어할 수 있는 프로그램을 내장한 제어유닛으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 상기 혼합부에 공급되는 에칭액과 물은 상기 프로파일링부의 제어를 받아 시간에 따른 혼합비율을 조절받고, 이를 통해 농도를 조절하여 에칭액 공급부에 균일하고 점진적인 에칭액의 농도를 변화시킬 수 있게 된다.
농도의 프로파일링이란 에칭액을 물과 혼합하여 에칭액의 농도를 시간에 따라 조절할 수 있는 제어방법을 의미하며, 이와 같은 예는 도 3에 제시되는 것을 예로 들면 다음과 같다. 본 발명에서의 농도의 증감은 에칭액의 농도 0%~ 5% 범위내에서 정량적으로 증가하고 정량적인 비율로 감소할 수 있도록 농도의 시간에 따른 프로파일링할 수 있도록 함이 바람직하다.
상술한 프로파일링부(400)에서는 위의 도 3에서처럼, 에칭액의 목표 농도를0.05%라고 설정한 경우, 에칭액의 공급을 1세트(Set), 2세트, 등의 시간에 따른 농도 형성 프로파일링을 통해 점진적인 농도 증가 및 농도 감소를 구현하게 된다.
즉 동일한 동도의 0.05%의 에칭액을 기판의 상면에 급격하게 공급하게 되는 경우, 미세막인 자연산화막은 물론이거니와 폴리실리콘막 역시 심각하게 에칭이 되고, 나아가 에칭의 균일도 또한 확보할 수 없게 된다. 매우 정밀한 식각을 하기 위하여 에칭액의 농도를 서서히 조절하고, 최종적인 목표 농도인 0.05%에 도달한 경우에는 일정시간 그 농도를 지속한 후, 다시 서서히 농도를 줄임으로써 에칭의 균일도 및 정밀도를 조절할 수 있게 한다.
도 4를 참조하면, 도시된 그래프는 시간(t)에 따른 에칭액의 농도(M) 프로파일링 그래프를 도시한 것이다.
즉 시간이 경과함에 따라 서서히 에칭액의 농도를 높여가고(Set1), 이후 에칭액의 목표농도(M1)에 도달하는 경우, 일정시간 이 목표농도로 에칭액의 공급을 지속하게 되며, 이후 에칭액의 농도를 서서히 줄여가는 단계(Set2)로 에칭액의 농도를 줄여가는 과정으로 프로파일링을 구성한다. 물론, 이러한 세트(Set)는 원하는 식각정도에 따라 반복적으로 수행될 수 있음은 물론이다. 아울러 농도의 변화율을 형성하는 것도 도시된 그래프 (a)~(e)에서처럼, 다양한 변화율을 줄 수 있음은 물론이다.
도 5를 참조하면, 도시된 것은 본 발명에 따른 식각시스템의 일 적용례를 개념적으로 도시한 것이다. 따라서 본 발명에 따른 식각시스템은 도시된 도면의 구조물에 한정되는 것이 아니라 상술한 바와 같이 기판의 전면에 에칭액이 자연스럽게 흐를 수 있도록 하여 자연산화막 및 폴리실리콘막의 일부를 식각할 수 있는 구조는 본 발명의 요지에 포함된다 할 것이다.
도시된 구조를 예를 들어 설명하면, 폴리실리콘막(110) 상에 자연산화막(120)이 형성된 기판(100)을 수직으로 지지하여 그립하는 지지부(300)가 형성되며, 상기 기판의 상면 또는 전면에서 에칭액을 기판의 단면부분에 제공하여 자연산화막을 제거할 수 있도록 한다. 이 경우 에칭액 공급부(200)는 에칭액 혼합부(210)에 에칭액을 공급하는 라인(230)과 물을 공급하는 라인(240)을 형성하여 에칭액이 상기 혼합부(210)안에서 자연스럽게 혼합이 이루어질 수 있도록 하며, 이러한 혼합비율에 대한 에칭액의 프로파일링은 프로파일링부(미도시)에서 제어하게 된다. 또한, 제시된 도면에서 상기 혼합부(200)의 상부에 형성된 에칭액 토출부(220)를 통해 에칭액이 공급되는 방식에서 에칭액의 토출부(220)는 에칭액 유도블레이드(221)를 통해 기판 면에 이송될 수 있다.
물론 상술한 에칭액 유도블레이드를 통해 토출되는 에칭액은 기판의 상부면에 형성되는 경우, 자유낙하식으로 기판의 전면을 타고 흐를 수 있도록 제공될 수 있으며, 기판의 앞부분에 배치되는 경우에도 이와 동일한 구조로 형성하여 자유낙하식 에치액을 공급할 수도 있다.
이 뿐만 아니라 상기 에칭액 공급모듈은 분사식 노즐을 구비하여 에칭액을 기판의 상부 및 앞 부분에서 분사식으로 제공할 수 있는 구졸 형성할 수 있으며, 이러한 분사식 노즐은 일반적으로 제공되는 에칭노즐을 채용할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 식각시스템에서 기판(100)을 기울인 상태에서 에칭액공급부(200)을 통해 에칭액을 기판의 전면에 흘러내리도록 하는 구조를 예시한 것이다. 지지부(300)은 기판을 배면에서 지지하고 경사를 유지하도록 지탱할 수 있도록 하는 구조물로 형성될 수 있으나, 이에 반드시 한정되지 않고 기판에 경사를 부여할 수 있는 구조를 본 발명의 요지에 포함된다고 할 것이다. 경사각도(θ)는 0~90도로 유지될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 자연산화막 제거공정을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식각시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3 도 4는 본 발명에 따른 농도프로파일링을 설명하기 위한 표 및 그래프이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 식각시스템의 구성의 구현례를 도시한 개념도이다.

Claims (14)

  1. 기판을 수직 혹은 기울인 상태, 혹인 수평으로 형성하고, 기판면에 에칭액을 이송시켜, 상기 기판상의 폴리실리콘막의 일부와 상기 폴리실리콘막상에 형성되는 자연산화막을 제거하되,
    상기 자연산화막은 전부 에칭제거하고, 폴리실리콘 막은 0~100Å의 범위로 에칭제거하며,
    상기 에칭액의 공급은 에칭액과 물의 혼합비율을 조절하여, 에칭액의 농도가 정량적으로 증가하고 정량적인 비율로 감소할 수 있도록 농도의 시간에 따른 프로파일링을 통한 공급을 수행하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 에칭액의 농도의 정량적인 증가 및 감소의 폭은 0~5%의 농도범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각방법.
  7. 삭제
  8. 폴리실리콘막이 형성된 기판;
    상기 기판을 일정범위에서 기울여 경사를 형성할 수 있는 지지부;
    상기 기판의 상부 또는 전면에서 상기 기판면에 에칭액을 공급하여 상기 폴리실리콘막 및 자연산화막을 에칭하기 위하여, 상기 에칭액과 물이 혼합되는 혼합부, 상기 혼합부에서 상기 기판의 전면에 균일한 에칭액을 흘려보낼 수 있도록 통로역할을 하는 에칭액 토출부 및 상기 에칭액과 혼합되는 물의 혼합비율을 조절하여, 시간에 따라 에칭액의 농도를 프로파일링하여, 에칭액의 농도의 균일한 증가 및 감소를 제어하는 프로파일링부를 포함하여 구성되는 에칭액공급부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 폴리실리콘 박막의 식각시스템은,
    상기 지지부를 상기 폴리실리콘막이 형성된 기판 배면을 지지하는 배면지지부로 구성하며,
    상기 배면지지부와 상기 기판의 접촉상부면이 밀봉되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각시스템.
  12. 청구항 8 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 폴리실리콘 박막의 식각시스템은,
    상기 기판 또는 에칭액공급부에 미세진동을 형성하는 진동형성부;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각시스템.
  13. 청구항 8 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 에칭액공급부는,
    상기 기판의 상부에서 에칭액을 토출하는 자유낙하식 에칭액 토출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각시스템.
  14. 청구항 8 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 에칭액공급부는,
    상기 기판의 전면에서 에칭액을 토출하는 분사식 에칭액 토출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막의 식각시스템.
KR1020090092591A 2009-09-29 2009-09-29 폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법 KR101142424B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092591A KR101142424B1 (ko) 2009-09-29 2009-09-29 폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092591A KR101142424B1 (ko) 2009-09-29 2009-09-29 폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110035044A KR20110035044A (ko) 2011-04-06
KR101142424B1 true KR101142424B1 (ko) 2012-05-07

Family

ID=44043439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090092591A KR101142424B1 (ko) 2009-09-29 2009-09-29 폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101142424B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6865431B2 (ja) 2017-02-16 2021-04-28 国立大学法人埼玉大学 エッチング方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980030829A (ko) * 1996-10-30 1998-07-25 김영환 반도체 소자의 제조방법
JP2002151482A (ja) * 2000-07-28 2002-05-24 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
KR20030020059A (ko) * 2001-08-29 2003-03-08 삼성전자주식회사 세정건조방법 및 장치
KR20030056691A (ko) * 2001-12-28 2003-07-04 삼성전자주식회사 웨이퍼의 경사식각 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980030829A (ko) * 1996-10-30 1998-07-25 김영환 반도체 소자의 제조방법
JP2002151482A (ja) * 2000-07-28 2002-05-24 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
KR20030020059A (ko) * 2001-08-29 2003-03-08 삼성전자주식회사 세정건조방법 및 장치
KR20030056691A (ko) * 2001-12-28 2003-07-04 삼성전자주식회사 웨이퍼의 경사식각 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110035044A (ko) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI362695B (ko)
TWI400205B (zh) 用於蝕刻玻璃晶圓之器械和方法，及使用此器械和方法製造之玻璃薄板
US7699939B2 (en) Substrate cleaning method
US20020121341A1 (en) Substrate processing apparatus
US10569297B2 (en) Coating method
US20150273537A1 (en) Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus
TWI394727B (zh) 板輕量化裝置以及板輕量化方法
US20180138059A1 (en) Substrate liquid processing apparatus and method
KR101142424B1 (ko) 폴리실리콘 박막의 식각시스템 및 식각방법
JP5127127B2 (ja) 塗膜形成方法
TW201836049A (zh) 基板處理裝置以及基板處理方法
US6823876B1 (en) Methodology of rotational etching tool maintenance
KR101019028B1 (ko) 웨이퍼의 표면 평활 방법 및 그 장치
JP2000100763A (ja) 基板表面の処理装置
US20080083427A1 (en) Post etch residue removal from substrates
KR100858511B1 (ko) 분사 유닛 및 이를 갖는 기판 세정 장치
KR102672854B1 (ko) 기판 세정 장치
KR100882475B1 (ko) 분사 유닛 및 이를 갖는 기판 세정 장치
TW201308444A (zh) 用於處理基板表面的葉片模組
TWI380355B (ko)
JP2005340462A (ja) 基板洗浄装置
KR20090072360A (ko) 고속형 슬릿코터의 노즐구조
JP2006351805A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR20230127879A (ko) 기판 처리 장치 및 이에 사용되는 세정 노즐
KR101252752B1 (ko) 실리콘 기판의 처리방법 및 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150427

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee