KR101151296B1 - 기판 에칭 장치 - Google Patents

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장승일
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Abstract

본 발명은 기판 에칭 장치에 관한 것으로, 특히 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 상부 하향식으로 에칭액을 분사하여, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흐르게 함으로써 기판 두께를 슬림화할 수 있고, 상기 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 에칭액을 분사하는 분사수단을 에칭 챔버 내에서 인출가능하도록 배치함으로써, 유지 보수를 용이하게 하며, 상기 분사수단을 구성하는 복수개의 분사모듈에 장착되는 노즐의 결합 위치를 개선함으로써, 노즐대 내부에 슬러지가 쌓이는 것을 방지할 수 있는 기판 에칭 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 에칭 장치를 이루는 구성수단은, 기판 에칭 장치에 있어서, 에칭 챔버, 적어도 하나의 기판을 수직으로 적재한 상태로 상기 에칭 챔버 내에 배치되는 카세트, 상기 카세트 상부에서 에칭액을 분사하기 위하여 상기 에칭 챔버 내에 배치되는 분사수단을 포함하여 구성되되, 상기 분사수단은, 상기 에칭 챔버 내에서 네개의 프레임관이 서로 결합되어 형성되되, 사각 형상으로 수평하게 배치되어 외부로부터 에칭액을 공급받는 프레임 공급관, 상기 프레임 공급관을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관을 각각 지지하여 상기 에칭 챔버 내벽에 안착시키는 지지대, 상기 프레임 공급관을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관에 양단이 각각 연통되도록 결합되어 상기 프레임 공급관으로부터 에칭액을 공급받아 상기 기판에 분사하는 복수개의 분사모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 에칭 장치{APPARATUS FOR ETCHING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 에칭 장치에 관한 것으로, 특히 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 상부 하향식으로 에칭액을 분사하여, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흐르게 함으로써 기판 두께를 슬림화할 수 있고, 상기 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 에칭액을 분사하는 분사수단을 에칭 챔버 내에서 인출가능하도록 배치함으로써, 유지 보수를 용이하게 하며, 상기 분사수단을 구성하는 복수개의 분사모듈에 장착되는 노즐의 결합 위치를 개선함으로써, 노즐대 내부에 슬러지가 쌓이는 것을 방지할 수 있는 기판 에칭 장치에 관한 것이다.
최근 반도체, 디스플레이장비 산업의 발전과 경박단소한 제품을 원하는 소비자들의 요구에 발맞추어 글라스 자체 또는 글라스가 합착된 형태로 제조되는 디스플레이 패널(Panel)을 박형화하는 기술의 발전이 절실하게 요구되고 있다.
즉, LCD의 기판 등에 사용되는 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)등이 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.
이를 해결하기 위하여 본 출원인은 2010년 2월 23일에 "상부 하향 분사식 기판 에칭 장치"(특허출원 10-2010-0016078호)라는 발명의 명칭으로 특허출원하여 현재 특허등록을 받은 상태이다.
본 기출원된 상기 "상부 하향 분사식 기판 에칭 장치"는 분사부재를 이용하여 카세트에 적재되어 있는 복수개의 기판에 대하여 에칭액을 분사하고 있다. 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 기판을 수직한 방향으로 적재하고 있는 카세트(20)와 상기 카세트(20) 상측에 배치되어 상기 카세트(20)에 수직한 방향으로 적재되어 있는 기판에 대하여 에칭액을 분사하는 분사 수단(10)을 포함하여 구성되어 있다.
이와 같이, 상기 기판을 수직한 방향으로 적재한 후, 상기 기판 상측에서 에칭액을 분사함으로써, 상기 에칭액이 상기 기판에 분사되고, 분사된 에칭액이 자중에 의하여 흘러내리면서 상기 기판의 양면이 에칭된다.
여기서, 상기 분사 부재(10)는 에칭 챔버 상측에 배치되고, 상기 카세트(20)는 상기 에칭 챔버 내에 배치되되, 상기 분사 수단(10) 하측에 위치한다. 이와 같은 배치 구조에서, 상기 분사 수단(10)은 상기 카세트(20)에 적재된 복수개의 기판에 대하여 수직 하향식으로 에칭액을 분사하게 된다.
상기 분사 수단(10)은 주기적으로 작업자에 의하여 청소 작업을 받게 되는데, 상기와 같은 구조에서, 상기 분사 수단(10)은 상기 에칭 챔버 내부에서 고정 배치되기 때문에, 상기 분사 수단(10)에 대하여 청소 등 유지 관리를 하기 위해서는 작업자가 부득이하게 상기 에칭 챔버로 들어가야 하는 경우도 발생하고, 상기 에칭 챔버로 작업자가 들어가지 않더라도, 청소를 하기 위해서는 상당히 번거롭고 복잡한 과정을 거쳐야 하는 문제점을 안고 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 분사 수단(10)에 적용되는 분사 모듈(11)은 노즐대(11a)에 형성된 분사홀(11a')에 노즐(11b)이 결합되어 구성된다.
그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 노즐대(11a)의 외경과 내경 사이의 두께가 얇기 때문에, 상기 분사홀(11a')에 상기 노즐(11b)이 결합되면, 상기 노즐대(11a) 내부로 상기 노즐(11b)의 결합부위가 돌출되게 된다.
따라서, 상기 노즐대(11a) 내부로 에칭액을 공급하여 상기 노즐(11b)을 통해 에칭액을 분사하는 과정에서, 상기 에칭액은 지속적으로 상기 노즐대(11a) 내부로 돌출된 노즐(11b)의 결합부위에 부딪히게 되고, 상기 노즐대(11a) 내부로 돌출된 노즐(11b)의 결합부위 주변에서의 에칭액 흐름이 약해지기 때문에, 상기 노즐대(11a) 내부로 돌출된 노즐(11b)의 결합부위에 슬러지가 쌓이게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 상부 하향식으로 에칭액을 분사하여, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흐르게 함으로써 기판 두께를 슬림화할 수 있고, 상기 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 에칭액을 분사하는 분사수단을 에칭 챔버 내에서 인출가능하도록 배치함으로써, 유지 보수를 용이하게 하며, 상기 분사수단을 구성하는 복수개의 분사모듈에 장착되는 노즐의 결합 위치를 개선함으로써, 노즐대 내부에 슬러지가 쌓이는 것을 방지할 수 있는 기판 에칭 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 에칭 장치를 이루는 구성수단은, 기판 에칭 장치에 있어서, 에칭 챔버, 적어도 하나의 기판을 수직으로 적재한 상태로 상기 에칭 챔버 내에 배치되는 카세트, 상기 카세트 상부에서 에칭액을 분사하기 위하여 상기 에칭 챔버 내에 배치되는 분사수단을 포함하여 구성되되,
상기 분사수단은, 상기 에칭 챔버 내에서 네개의 프레임관이 서로 결합되어 형성되되, 사각 형상으로 수평하게 배치되어 외부로부터 에칭액을 공급받는 프레임 공급관, 상기 프레임 공급관을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관을 각각 지지하여 상기 에칭 챔버 내벽에 안착시키는 지지대, 상기 프레임 공급관을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관에 양단이 각각 연통되도록 결합되어 상기 프레임 공급관으로부터 에칭액을 공급받아 상기 기판에 분사하는 복수개의 분사모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지지대는 상기 에칭 챔버의 내벽에 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지대는 상기 분사수단이 상기 에칭 챔버의 측벽에 형성되는 장탈착 문을 통하여 인출이 가능하도록, 상기 에칭 챔버 내벽에 슬라이딩될 수 있도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지지대 하단에는 슬라이더가 구비되고, 상기 에칭 챔버 내벽에는 상기 슬라이더가 수평이동할 수 있는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분사모듈은 상기 지지대에 의하여 지지 안착되는 상기 서로 마주보는 프레임관 이외의 서로 마주보는 프레임관에 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 분사모듈은 상기 서로 마주보는 프레임관에 각각 형성된 체결구에 양단이 각각 결합되고, 길이 방향으로 일렬로 서로 이격되어 형성되는 복수개의 분사홀을 구비하는 노즐대, 상기 노즐대의 길이 방향으로 부착되되, 상기 복수개의 분사홀과 각각 수직 연통하는 복수개의 노즐 결합홀을 구비하는 노즐 결합판 및 상기 노즐 결합홀에 결합되어 상기 분사홀을 통해 나오는 에칭액을 상기 기판에 분사하는 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 노즐 결합홀에 결합되는 상기 노즐의 상단은 상기 분사홀의 위치보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 기판 에칭 장치에 의하면, 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 상부 하향식으로 에칭액을 분사하여, 상기 기판의 표면을 따라 에칭액을 흐르게 함으로써 기판 두께를 슬림화할 수 있고, 상기 수직으로 적재되는 복수개의 기판에 대하여 에칭액을 분사하는 분사수단을 에칭 챔버 내에서 인출가능하도록 배치하기 때문에, 유지 보수가 용이하고, 상기 분사수단을 구성하는 복수개의 분사모듈에 장착되는 노즐의 결합 위치를 개선하여 노즐대 내부에 슬러지가 쌓이는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 상부 하향식 기판 에칭 장치의 개략도이다.
도 2는 종래의 상부 하향식 기판 에칭 장치에 적용되는 분사 모듈의 상세도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치에 적용되는 분사 수단의 제1 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치에 적용되는 분사 수단의 제2 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치에 적용되는 분사 수단의 슬라이딩 상태를 보여주는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치에 적용되는 분사 수단에 포함되는 분사 모듈의 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치에 적용되는 분사 수단에 포함되는 분사 모듈의 결합도 및 부분 상세도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 기판 에칭 장치에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치의 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 에칭 장치는 에칭 챔버(30), 상기 에칭 챔버(30) 내에 배치되는 카세트(20) 및 상기 에칭 챔버(30) 내에 배치되되, 상기 카세트(20) 상부에 배치되는 분사 수단(10)을 포함하여 구성된다.
상기 에칭 챔버(30)는 상기 카세트(20)에 적재되는 기판에 대하여 에칭 공정 또는 슬림화 공정을 수행하는 공간이다. 상기 에칭 챔버(30)는 독립적으로 구성될 수도 있고, 로딩/언로딩 챔버(미도시) 및 수세 챔버(미도시)와 인라인으로 연결되어 기판에 대한 다양한 공정을 수행할 수도 있다.
상기 에칭 챔버(30)가 상기 로딩/언로딩 챔버(미도시) 및 수세 챔버(미도시)와 인라인으로 연결되어 있을 경우에는, 상기 수세 챔버(미도시) 또는 로딩/언로딩 챔버(미도시)와 연결되는 부분에 상기 카세트(20)가 출입할 수 있는 개폐문이 형성된다.
또한, 후술하겠지만, 상기 에칭 챔버(30)에는 상기 분사 수단(10)을 에칭 챔버(30) 외부로 인출할 수 있도록, 소정 형상의 장탈착 문(도 6에 도면부호 33으로 표기됨)이 형성되어 있다. 상기 장탈착 문(33)을 통하여 상기 분사 수단(10)을 외부로 인출함으로써, 상기 분사 수단(10)에 대한 유지 보수 작업을 용이하게 할 수 있다.
상기 에칭 챔버(30) 내부에는 상기 카세트(20)와 상기 분사 수단(10)이 배치되어 있다. 구체적으로, 상기 에칭 챔버(30)의 내부 바닥면에는 상기 카세트(20)가 배치되고, 상기 카세트(20) 상측에는 상기 분사 수단(10)이 배치되어 있다.
상기 카세트(20)는 에칭 공정을 수행받을 기판을 적재하기 위하여 다양한 구조로 형성될 수 있다. 다만 상기 카세트(20)는 적어도 하나의 기판을 수직으로 적재할 수 있는 구조를 가져야 한다. 이와 같이 상기 카세트(20)가 적어도 하나의 기판을 수직 방향으로 적재하는 이유는 카세트 상부에 배치되는 상기 분사 수단(10)에서 분사되는 에칭액이 상기 기판(1)에 뿌려지고, 기판에 뿌려진 상기 에칭액이 자중에 의하여 흘러내리면서 상기 기판(1)이 에칭될 수 있도록 하기 위함이다.
따라서, 상기 카세트는 복수개의 기판(1)을 수직 방향으로 적재할 수 있는 구조로 이루어지고, 더 나아가 복수개의 챔버로 구성되는 경우(상기 에칭 챔버(30)가 로딩/언로딩 챔버 및 수세 챔버와 인라인으로 연결되어 구성되는 경우), 상기 챔버들 사이를 이동할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 상기 카세트(20)의 하부면에 바퀴가 형성되고, 챔버 바닥면에 레일이 형성되면, 상기 카세트(20)에 대하여 구동력을 제공함으로써 상기 카세트는 챔버 사이를 이동할 수 있게 된다.
상기와 같이 적어도 하나의 기판을 수직으로 적재한 상태로 상기 에칭 챔버(30) 내에 배치되는 카세트(20)의 상측에는 분사 수단(10)이 배치된다. 상기 분사 수단(10)은 상기 카세트(20) 상부에서 에칭액을 분사할 수 있도록 구성되어 배치된다.
상기 분사 수단(10)은 상기 카세트(20) 상측에서 상기 카세트에 적재되어 있는 복수개의 기판에 대하여 에칭액을 분사할 수 있는 구조이면 다양하게 구성될 수 있다. 본 발명에서는 제작이 간단하고, 구조가 간단하며, 슬러지에 대한 영향을 적게 받고, 유지 보수가 용이한 분사 수단(10) 구조에 대하여 제안한다.
본 발명에 따른 분사 수단(10)의 구성은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같다. 도 4는 본 발명에 따른 분사 수단(10)이 상기 에칭 챔버(30) 내에 고정된 구조를 보여주고, 도 5는 본 발명에 따른 분사 수단(10)이 상기 에칭 챔버(30) 내에서 수평이동이 가능하여 외부로 인출될 수 있는 구조를 보여준다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분사 수단(10)은 상기 에칭 챔버(30) 내에서 네개의 프레임관(13a, 13b)이 서로 결합되어 형성되되, 사각 형상으로 수평하게 배치되어 외부로부터 에칭액을 공급받는 프레임 공급관(13), 상기 프레임 공급관(13)을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관을 각각 지지하여 상기 에칭 챔버(30) 내벽에 안착시키는 지지대(15), 상기 프레임 공급관(13)을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관에 양단이 각각 연통되도록 결합되어 상기 프레임 공급관(13)으로부터 에칭액을 공급받아 상기 기판(1)에 분사하는 복수개의 분사모듈(11)을 포함하여 구성된다.
상기 프레임 공급관(13)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 에칭 챔버(30)의 네 벽면에 각각 평행하게 배치되는 네개의 프레임관(13a, 13b)이 서로 연결되어 구성된다. 상기 네개의 프레임관(13a, 13b)이 서로 연결되어 사각 형상의 프레임 공급관(13)을 형성하고, 상기 에칭 챔버(30) 내에서 수평하게 배치된다.
결국, 상기 프레임 공급관(13)은 서로 마주보는 두개의 프레임관이 쌍을 이루어서 제1 쌍 프레임관(13a)을 구성하고, 상기 제1 쌍 프레임관(13a) 이외의 서로 마주보는 두개의 프레임관이 쌍을 이루어서 제2 쌍 프레임관(13b)을 구성한다.
상기 프레임 공급관(13)은 내부에 에칭액이 채워지고 흐를 수 있는 공간을 형성하고 있는 사각 형상의 파이프와 유사하다. 그리고, 상기 프레임 공급관(13)은 상기 에칭 챔버(30) 외부로부터 에칭액을 공급받는다.
구체적으로, 상기 에칭 챔버(30)의 외부에 배치되는 에칭액 탱크(미도시)의 에칭액을 에칭액 공급 펌프(미도시)가 펌핑하여 상기 프레임 공급관(13)에 에칭액을 공급한다. 상기 프레임 공급관(13)에는 서로 마주보도록 배치되어 상기 외부로부터 공급되는 에칭액을 유입받아 상기 프레임 공급관(13)으로 안내하는 에칭액 유입관(13d)이 형성되어 있다.
즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 에칭액 유입관(13d)은 상기 제1 쌍 프레임관(13a) 또는 제2 쌍 프레임관(13b)을 구성하는 서로 마주보는 프레임관에 각각 일단이 연결되어, 외부로부터 공급되는 에칭액을 유입받아 상기 프레임 공급관(13)으로 안내한다. 상기 에칭액 유입관(13d)의 타단은 상기 에칭 챔버(30)의 외부에 배치되는 에칭액 공급 펌프(미도시)와 연결되는 에칭액 배송관(미도시)과 연결된다. 따라서, 상기 에칭액 공급 펌프(미도시)에 의하여 펌핑되는 에칭액은 상기 에칭액 배송관(미도시)을 통해 상기 에칭액 유입관(13d)에 공급되고, 상기 에칭액 유입관(13d)으로 공급되는 상기 에칭액은 상기 프레임 공급관(13)으로 안내된다. 이와 같이 상기 프레임 공급관(13)으로 안내되는 에칭액은 상기 프레임 공급관(13)에 연통하여 연결되는 분사 모듈(11)에 분기되어 공급된다.
상기 프레임 공급관(13)은 상기 에칭 챔버(30) 상측에 수평하게 배치되기 때문에, 상기 에칭 챔버(30)에 안정하게 연결 장착될 필요성이 있다. 이를 위하여, 상기 지지대(15)는 상기 프레임 공급관(13)을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 두개의 프레임관을 각각 지지하여 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에 안착시킨다.
구체적으로, 상기 지지대(15)는 상기 제1 쌍 프레임관(13a) 또는 제2 쌍 프레임관(13b)을 구성하는 서로 마주보는 두개의 프레임관 각각을 지지하여 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에 안착시킨다. 후술하겠지만, 상기 프레임 공급관(13)을 안착 지지하는 상기 지지대(15)는 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에 고정 결합되거나(도 4에 도시된 구조), 슬라이딩 가능하게 결합된다(도 5에 도시된 구조).
상기 지지대(15)에 의하여 지지 안착되는 상기 프레임 공급관(13)을 상술한 바와 같이, 상기 에칭액을 공급받아 상기 분사 모듈(11)에 분기하여 공급한다. 따라서, 상기 분사 모듈(11)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개로 구성되어 상기 프레임 공급관(13)에 각각 연통되도록 결합된다.
구체적으로, 상기 복수개의 분사 모듈(11) 각각은 상기 프레임 공급관(13)을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보고 배치되는 두개의 프레임관에 양단이 각각 연통되도록 결합되어, 상기 프레임 공급관(13)으로부터 에칭액을 공급받아 상기 카세트(20)에 수직한 방향으로 적재되어 있는 복수개의 기판에 분사하도록 배치된다.
상기 각각의 분사 모듈(11)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 서로 마주보도록 배치되는 두개의 프레임관에 각각 마주보도록 형성되어 있는 체결구(13c)에 양단이 각각 체결된다. 도 4 및 도 5에서는 제2 쌍 프레임관(13b)을 구성하는 서로 마주보는 프레임관에 각각 상기 체결구(13c)가 형성되어 있는 것을 예시하고 있다. 즉, 서로 마주보는 프레임관 각각에는 수평 방향으로 일렬로 복수개의 체결구(13c)가 형성되고, 각 프레임관에 형성되는 체결구(13c)는 서로 대응되고 마주보도록 형성된다. 그리고, 서로 대응되어 마주보도록 형성되는 양 쪽 체결구(13c)에 상기 분사 모듈(11)의 양 끝단이 각각 체결된다.
따라서, 상기 프레임 공급관(13) 내의 에칭액은 각 분사 모듈(11)로 분기되어 공급됨과 동시에 각 분사 모듈(11)의 양단을 통해 공급된다. 결국, 후술하겠지만, 상기 각 분사 모듈(11)은 양 끝단으로부터 유입되는 에칭액을 하측 방향에 배치되는 기판에 분사한다. 상기 분사 모듈(11)의 구체적인 구조에 대해서는 후술하겠다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 분사 모듈(11)은 상기 프레임 공급관(13)에 체결구(13c)를 통해 양단이 연통되도록 결합되기 때문에, 상기 에칭액 유입관(13d)을 통해 유입되는 상기 에칭액은 상기 프레임 공급관(13)을 지나 바로 상기 분사 모듈(11)들로 공급되어, 상기 기판에 분사될 수 있다.
즉, 상기 분사 모듈(11) 각각에 일대일로 에칭액 배송관(미도시)이 연결되어 복잡한 구조를 통하여 상기 에칭액을 기판에 분사하지 않고, 하나의 에칭액 배송관(미도시)으로 에칭액을 공급하고, 이 에칭액이 에칭액 유입관(13d)과 하나의 프레임 공급관(13)을 통해 복수개의 분사 모듈(11)에 공급될 수 있도록 함으로써, 간단한 구조를 통하여 상기 복수개의 기판에 에칭액이 분사될 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 분사 수단(10)은 상술한 바와 같이, 상기 에칭 챔버(30) 내벽에 안착 지지된다. 구체적으로, 상기 분사 수단(10)을 구성하는 지지대(15)가 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에 안착 결합됨으로써, 상기 분사 수단(10)은 상기 에칭 챔버(30) 내벽에 안착 지지되도록 배치될 수 있다.
상기와 같이, 상기 지지대(15)가 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에 안착 결합될 수 있도록, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 에칭 챔버(30)의 서로 마주보는 내벽 각각에는 수평 방향으로 돌출되어 형성되는 안착부(31)가 형성되어 있다.
상기 지지대(15)는 상기 에칭 챔버(30) 내벽의 안착부(31)에 완전 고정 결합되거나, 또는 슬라이딩될 수 있도록 결합된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(15)가 상기 에칭 챔버(30)의 안착부(31)에 고정 결합되거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 가능하도록 결합될 수 있다.
상기 지지대(15)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에고정 결합될 수도 있지만, 상기 분사 수단(10)의 유지 보수를 용이하게 하기 위하여 슬라이딩 가능하도록 결합되는 것이 더 바람직하다.
즉, 상기 지지대(15)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 분사 수단(10)이 상기 에칭 챔버(30)의 측벽에 형성되는 장탈착 문(33)을 통하여 인출이 가능하도록, 상기 에칭 챔버(30) 내벽에 슬라이딩될 수 있도록 결합되는 것이 더 바람직하다.
구체적으로, 상기 지지대(15) 하단에는 슬라이더(17)가 구비되고, 상기 에칭 챔버(30) 내벽에 형성되는 안착부(31) 상에는 상기 슬라이더(17)가 수평이동할 수 있는 가이드(19)가 형성된다. 이를 통하여 상기 지지대(15)에 의하여 안착 지지되는 상기 분사 수단(10)이 상기 에칭 챔버(30)의 내벽에 형성되는 안착부(31) 상에서 슬라이딩될 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 분사 수단(10)이 상기 에칭 챔버(30) 외부로 인출될 수 있도록, 상기 에칭 챔버(30)의 측벽에는 도 6에 도시된 바와 같이, 소정 형상의 장탈착 문(33)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 장탈착 문(33)을 개방한 후, 작업자가 상기 프레임 공급관(13)을 직접 손으로 또는 기구를 이용하여 외부로 당김으로써, 상기 분사 수단(10)을 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 에칭 챔버(30) 외부로 인출할 수 있다.
상기 장탈착 문(33)의 형상은 상기 분사 수단(10)을 외부로 인출 가능하게 할 수 있다면 다양하게 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 공급관(13)에 에칭액 유입관(13d)이 결합된 상태로, 상기 분사 수단(10)을 외부로 인출하도록 설계된 경우에는, "┏┓"자 형태로 상기 장탈착 문(33)을 형성할 수 있다. 이 때, 상기 에칭액 유입관(13d)의 타단과 에칭액 공급 펌프(미도시)에 연결되는 에칭액 배송관(미도시)은 상기 분사 수단(10)의 외부 인출 전에 분리되기 때문에, 상기 분사 수단(10)의 외부 인출에는 방해가 되지 않는다.
이와 같이, 상기 분사 수단(10)은 에칭 챔버(30) 밖으로 용이하게 인출될 수 있기 때문에, 작업자의 안전을 도모할 수 있고, 분사 수단(10)의 분리를 통한 유지 보수 작업을 손쉽게 진행할 수 있다.
한편, 상기 분사 수단(10)에 대한 유지 보수 작업이 끝난 후에는 상기 분사 수단(10)을 정상적으로 결합 한 후, 다시 상기 에칭 챔버(30) 내부로 밀어 넣어서 원래 상태로 복귀시킬 수 있다. 이 때, 상기 장탈착 문(33)은 오링과 덮개를 이용하여 폐쇄시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 에칭 장치는 기판에 대하여 에칭액을 분사하는 분사 수단(10)의 구조를 단순화시키고, 분사 수단(10)의 유지 보수를 용이하게 하는 장점을 가진다.
한편, 본 발명에 따른 분사 수단(10)을 구성하는 복수개의 분사 모듈(11)은 상술한 바와 같이, 서로 마주보는 두개의 프레임관(13a 또는 13b) 각각에 양단이 하나씩 체결되어 결합된다. 상기 분사 모듈(11)은 상기 지지대(15)에 의하여 지지 안착되는 프레임관들에 체결될 수도 있지만, 상기 지지대(15)에 의하여 지지 안착되는 프레임관들 이외의 프레임관들에 체결되는 것이 배치 구조상 바람직하다.
즉, 상기 분사 모듈(11)은 상기 지지대(15)에 의하여 지지 안착되는 상기 서로 마주보는 프레임관 이외의 서로 마주보는 프레임관에 결합되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 공급관(13)을 구성하는 제1 쌍 프레임관(13a)은 상기 지지대(15)에 의하여 지지 안착되고, 상기 분사 모듈(11)은 상기 제1 쌍 프레임관(13a) 이외의 프레임관들에 해당하는 제2 쌍 프레임관(13b)에 체결되는 것이 배치 용이성을 고려하여 바람직하다.
본 발명에 적용되는 상기 분사 모듈(11)은 기존의 일반적인 분사 모듈과 다른 구조로 이루어져 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 상기 분사 모듈(11)은 슬러지의 쌓임 현상을 최소화시키는 구조로 이루어져 있다.
구체적으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 상기 분사 모듈(11)은 상기 서로 마주보는 프레임관에 각각 형성된 체결구(13c)에 양단이 각각 결합되고, 길이 방향으로 일렬로 서로 이격되어 형성되는 복수개의 분사홀(11a')을 구비하는 노즐대(11a), 상기 노즐대(11a)의 길이 방향으로 부착되되, 상기 복수개의 분사홀(11a')과 각각 수직 연통하는 복수개의 노즐 결합홀(11c')을 구비하는 노즐 결합판(11c) 및 상기 노즐 결합홀(11c')에 결합되어 상기 분사홀(11a')을 통해 나오는 에칭액을 상기 기판에 분사하는 노즐(11b)을 포함하여 구성된다.
상기 노즐대(11a)는 일반적인 분사 모듈(11)의 노즐대와 유사하게 형성되어 있다. 즉, 에칭액에 견딜 수 있는 재질로 이루어진 파이프 형상이다. 다만, 본 발명에 따른 상기 노즐대(11a)는 한 쪽 끝단이 아닌, 양 쪽 끝단이 상기 프레임 공급관(13)에 연결되기 위하여, 양 쪽 끝단에 각각 상기 프레임 공급관(13)에 연결되는 체결구(13c)에 체결될 수 있는 결합구(11a")가 형성되어 있다. 따라서, 상기 노즐대(11a)의 양끝단을 각각 상기 체결구(13c)에 접촉시킨 후, 상기 결합구(11a")를 회전시킴으로써, 상기 결합구(11a")를 상기 체결구(13c)에 나사결합시켜 상기 노즐대(11a)를 고정할 수 있다.
또한, 상기 노즐대(11a)의 길이 방향으로 소정 간격 이격되어 형성되는 복수개의 분사홀(11a')은 상기 노즐(11b)이 나사 결합되는 기존 노즐대와 달리, 상기 노즐(11b)이 나사결합되는 부분이 아니고, 단순히 에칭액을 상기 노즐(11b)로 안내하는 통로 역할을 수행한다.
상기 노즐대(11a)에 부착 결합되는 상기 노즐 결합판(11c)은 상기 분사홀(11a')이 형성되어 있는 상기 노즐대(11a)의 길이 방향 부분으로 길게 부착된다. 그리고, 상기 노즐 결합판(11c)에는 복수개의 노즐 결합홀(11c')이 형성되어 있고, 이 노즐 결합홀(11c')이 상기 분사홀(11a')에 수직 연통될 수 있도록, 상기 노즐 결합판을 상기 노즐대에 결합한다. 즉, 상기 노즐 결합홀(11c')들의 개수 및 상호 이격 거리는 상기 분사홀(11a')들의 개수 및 상호 이격 거리와 동일하다.
상기 노즐 결합홀(11c')은 상기 노즐(11b)이 결합되는 부분이다. 즉, 상기 노즐(11b)은 상기 노즐대(11)에 나사 결합되는 것이 아니라, 새롭게 추가되는 상기 노즐 결합판(11c)에 형성되는 노즐 결합홀(11c')에 나사 결합되어 장착된다. 따라서, 상기 노즐(11b)은 상기 노즐 결합홀에 결합되어 상기 분사홀을 통해 나오는 에칭액을 상기 기판에 분사한다.
상기 노즐(11b)이 상기 노즐 결합판(11c)의 노즐 결합홀(11c')에 결합되기 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 노즐 결합홀(11c')에 결합되는 상기 노즐(11b)의 상단(11b')은 상기 분사홀(11a')의 위치보다 하측에 위치하게 된다. 즉, 상기 노즐(11b)의 상단(11b')은 상기 노즐대(11a)의 내부로 돌출되지 않는다. 따라서, 종래의 분사 모듈과 달리, 본 발명에 따른 분사 모듈은 상기 노즐대(11a) 내부에 슬러지가 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
결국, 상기 분사 모듈(11)의 청소 작업 주기를 연장시킬 수 있고, 이로 인하여 유지 보수를 위한 시간, 비용 및 노력을 절감할 수 있다. 또한, 상기 노즐대에 쌓이는 슬러지가 기존에 비하여 현저하게 작기 때문에, 슬러지를 제거가 용이하고, 슬러지 제거를 위한 노력, 시간 및 비용이 더욱더 절감되는 장점이 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 기판 10 : 분사 수단
11 : 분사 모듈 11a : 노즐대
11a' : 분사홀 11a" : 결합구
11b : 노즐 11b' : 노즐 상단
11c : 노즐 결합판 11c' : 노즐 결합홀
13 : 프레임 공급관 13a : 제1 쌍 프레임관
13b : 제2 쌍 프레임관 13c : 체결구
13d : 에칭액 유입관 15 : 지지대
17 : 슬라이더 19 : 가이드
20 : 카세트 30 : 에칭 챔버
31 : 에칭 챔버 내벽의 안착부 33 : 에칭 챔버의 장탈착 문

Claims (7)

  1. 기판 에칭 장치에 있어서,
    에칭 챔버;
    적어도 하나의 기판을 수직으로 적재한 상태로 상기 에칭 챔버 내에 배치되는 카세트;
    상기 카세트 상부에서 에칭액을 분사하기 위하여 상기 에칭 챔버 내에 배치되는 분사수단을 포함하여 구성되되,
    상기 분사수단은,
    상기 에칭 챔버 내에서 네개의 프레임관이 서로 결합되어 형성되되, 사각 형상으로 수평하게 배치되어 외부로부터 에칭액을 공급받는 프레임 공급관, 상기 프레임 공급관을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관을 각각 지지하여 상기 에칭 챔버 내벽에 안착시키는 지지대, 상기 프레임 공급관을 구성하는 네개의 프레임관 중, 서로 마주보는 프레임관에 양단이 각각 연통되도록 결합되어 상기 프레임 공급관으로부터 에칭액을 공급받아 상기 기판에 분사하는 복수개의 분사모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대는 상기 에칭 챔버의 내벽에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대는 상기 분사수단이 상기 에칭 챔버의 측벽에 형성되는 장탈착 문을 통하여 인출이 가능하도록, 상기 에칭 챔버 내벽에 슬라이딩될 수 있도록 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지대 하단에는 슬라이더가 구비되고, 상기 에칭 챔버 내벽에는 상기 슬라이더가 수평이동할 수 있는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 분사모듈은 상기 지지대에 의하여 지지 안착되는 상기 서로 마주보는 프레임관 이외의 서로 마주보는 프레임관에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분사모듈은 상기 서로 마주보는 프레임관에 각각 형성된 체결구에 양단이 각각 결합되고, 길이 방향으로 일렬로 서로 이격되어 형성되는 복수개의 분사홀을 구비하는 노즐대, 상기 노즐대의 길이 방향으로 부착되되, 상기 복수개의 분사홀과 각각 수직 연통하는 복수개의 노즐 결합홀을 구비하는 노즐 결합판 및 상기 노즐 결합홀에 결합되어 상기 분사홀을 통해 나오는 에칭액을 상기 기판에 분사하는 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 노즐 결합홀에 결합되는 상기 노즐의 상단은 상기 분사홀의 위치보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 에칭 장치.
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