KR101506991B1 - 지지대 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시형태는 지지대 처리 방법에 관한 것으로, 피처리물을 지지하는 지지대를 마련하는 과정; 지지대의 상면을 평탄화하는 과정; 시트를 이용하여 지지대의 상면에 시트 패턴을 형성하는 과정; 시트 패턴을 마스크로 하여 지지대의 노출면의 적어도 일부를 제거하는 과정; 및 시트 패턴을 제거하는 과정;을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태에 지지대를 정밀하게 가공할 수 있고, 지지대의 표면 평탄도를 향상시킬 수 있다.

Description

지지대 처리 방법{Method of processing support unit}
본 발명은 피처리물을 지지하는 지지대를 처리하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지대의 표면 평탄도를 향상시킬 수 있고 정밀한 가공이 가능한 지지대 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체나 디스플레이 등 각종 전자 장치는 지지대가 구비된 진공 챔버 내에서 여러 가지 공정을 거치게 된다. 즉, 지지대 상부에 웨이퍼나 글래스 패널 등의 각종 기판을 안착시키고, 증착, 식각 등 다양한 공정을 진행하게 된다.
이러한 지지대는 일반적으로 평탄면을 가지는 플레이트 형상으로 제작되며, 내부에는 지지대를 가열하는 발열체를 포함할 수 있다. 지지대는 하면 중심부에 지지축이 결합될 수 있으며, 지지대는 파티클 발생을 저감시키고 기판을 균일하게 가열하기 위하여 평탄면에 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 지지대의 평탄면에 기판을 안치하고, 정확하게는 복수의 돌기 상면에 기판의 배면이 접촉되도록 배치하고, 기판을 가열하면서 증착이나 식각 등의 공정을 수행한다. 이때, 증착이나 식각 등의 공정은 각종 부식성 공정 가스를 사용하며 플라즈마를 형성하여 진행한다.
지지대는 챔버 내에서 공정이 다수 회 누적 진행되면서, 표면에 부식이 발생하거나 부산물이 부착되는 일이 발생한다. 또한, 지지대는 Cl, F, H, N계의 가스에 노출되거나 플라즈마에 노출되어 표면이 부분적으로 식각되거나 침식되는 일이 발생한다. 예컨대 도 1에 점선으로 표시된 바와 같이 지지대(1)의 중앙영역이 많이 침식되어 지지대(1)의 평탄도에 문제가 생기게 된다. 이처럼 지지대의 표면이 부식, 식각 또는 침식되거나, 표면에 오염물이 부착되는 경우, 기판 처리 공정 진행 중에 기판이 불균일하게 가열되거나, 플라즈마가 불균일하게 형성되게 되고, 이는 공정 불량을 야기시킨다. 공정 불량을 야기시키는 지지대는 챔버로부터 회수되어 폐기되었다.
한편, 회수된 지지대를 폐기하는 경우, 전자 장치의 제조 비용이 상승하고 산업 폐기물을 처리해야 하는 등의 문제가 야기되므로, 회수된 지지대를 재활용하고자 하는 요구가 점점 커지고 있다. 그러나, 회수된 지지대를 정밀하게 가공하여 신뢰성 있게 재사용할 수 있는 처리 방법은 아직 제안되지 못하고 있는 실정이다.
일본공개특허공보 제2009-146793호
본 발명은 정밀 가공이 가능하고, 표면 평탄도를 향상시킬 수 지지대 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 지지대의 활용도를 높이고 수명을 연장할 수 있는 지지대 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 지지대 처리 방법은 피처리물을 지지하는 지지대를 마련하는 과정; 상기 지지대의 상면을 평탄화하는 과정; 시트를 이용하여 상기 지지대의 상기 상면에 시트 패턴을 형성하는 과정; 상기 시트 패턴을 마스크로 하여 상기 지지대의 노출면의 적어도 일부를 제거하는 과정; 및 상기 시트 패턴을 제거하는 과정;을 포함한다.
상기 평탄화하는 과정은, 연마기가 상기 지지대 상면을 이동하면서 상기 지지대 상면을 연마하는 과정을 포함할 수 있고, 또한, 상기 평탄화하는 과정은, 상기 지지대의 에지 영역을 제외하고 상기 피처리물이 안착되는 영역을 연마하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 평탄화하는 과정은, 상기 지지대의 상기 상면의 표면 평탄도가 0 이상 10 ㎛ 이하의 범위가 되도록 연마하는 과정을 포함할 수 있고, 수치제어방식 공작기계 또는 컴퓨터 수치제어방식 공작 기계를 사용하여 연마하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 시트 패턴은 상기 지지대의 에지 영역을 커버하는 에지 패턴 및 상기 지지대에 형성될 복수의 돌기를 커버하는 돌기 패턴을 포함할 수 있다.
한편, 상기 시트 패턴을 제조하는 과정은, 상기 시트를 준비하는 과정; 상기 시트에 상기 시트 패턴이 새겨지도록 재단하는 과정; 상기 시트를 상기 기판 지지대의 상면에 부착하는 과정; 및 상기 시트 중 상기 시트 패턴 외의 영역을 제거하는 과정;을 포함한다.
또한, 상기 시트 패턴을 제조하는 과정은, 상기 시트를 상기 기판 지지대의 상면에 부착하기 전에, 상기 시트에 지지 시트를 부착하는 과정을 포함할 수 있고, 이 경우 상기 지지 시트가 부착된 시트를 상기 지지대의 상면에 부착하는 과정; 및 상기 지지 시트를 제거하는 과정;을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 시트는 신장 가능한 탄성 시트를 포함할 수 있고, 상기 지지 시트는 상기 시트를 지지하며 광이 투과하는 시트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 시트의 일면은 부착층 및 보조필름을 포함할 수 있으며, 이때 상기 일면과 마주보는 상기 시트의 타면에 상기 시트 패턴을 재단할 수 있다.
상기 시트에 상기 시트 패턴을 재단하는 과정은, 0.3mm 보다 작은 폭으로 재단할 수 있는 재단 정밀도를 가지는 플루터를 사용하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 시트 패턴을 마스크로 하여 상기 지지대의 노출면 적어도 일부를 제거하는 과정은 블라스팅 가공을 단일 혹은 복수 회로 진행하는 것을 포함할 수 있고, 상기 블라스팅 가공 시의 분사 압력은 0.1 내지 3 kgf/cm2 범위일 수 있고, 상기 블라스팅 가공은 가공 회수 증가에 따라 분사 압력을 감소시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 지지대를 마련하는 과정은, 상기 피처리물을 가공하는 공정에서 이미 사용된 지지대를 회수하는 과정을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시형태들에 따르면, 지지대의 표면을 평탄화하고 시트 패턴을 이용하여 지지대를 가공하므로, 원하는 돌기를 정밀하게 가공할 수 있고, 지지대 에지 영역의 단차부도 정밀하고 용이하게 가공할 수 있다.
수치제어 방식으로 제어되는 연마기가 지지대 상면을 이동하면서 지지대 상면을 연마하므로, 연마 위치 및 연마 두께를 정확하게 제어할 수 있고, 또한, 이로부터 지지대 표면의 평탄도를 향상시키고, 별도의 작업 없이 원하는 위치에 단차부를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태들에 따르면, 시트를 이용하여 지지대 상에 마스크 패턴을 형성하므로, 외부 환경 및 지지대의 조건에 영향을 받지 않고 단순하고 용이하게 마스크 패턴을 형성할 수 있고, 마스크 패턴의 구조 혹은 형상을 자유롭게 조절할 수 있다.
또한, 다수회 사용되어 열화되거나, 불량이 발생된 지지대를 간단한 방법으로 처리하여 반복적으로 재사용할 수 있으며, 이로부터 지지대의 활용도를 높이고 수명을 연장할 수 있다.
이처럼 정밀하게 가공된 지지대는 신뢰성 있게 재사용될 수 있고, 이로부터 전체 생산성을 향상시키고 생산 단가를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 열화된 지지대를 개략적으로 도시한 단면도
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지지대 처리 방법에 따라 진행되는 각 공정을 나타내는 개념도
도 7 내지 도 12는 본 발명의 실시예의 시트 패턴 형성 과정을 나타내는 공정 개념도
도 13은 종래의 회수된 지지대의 표면 평탄도를 측정한 결과 그래프
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 처리된 지지대의 표면 평탄도를 측정한 결과 그래프
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지지대 처리 방법에 따라 진행되는 각 공정을 나타내는 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 지지대 처리 방법은 피처리물을 지지하는 지지대를 마련하는 과정; 상기 지지대의 상기 상면을 평탄화하는 과정; 마주보는 대향면을 가지는 시트를 이용하여 상기 지지대의 상기 상면에 시트 패턴을 형성하는 과정; 상기 시트 패턴을 마스크로 하여 상기 지지대의 노출면의 적어도 일부를 제거하는 과정; 및 상기 시트 패턴을 제거하는 과정을 포함한다.
우선, 각종 피처리물을 지지할 지지대(10)를 마련한다. 지지대(10)는 증착이나 식각 등 각종 소자 제조 공정이 진행되는 공정 챔버 내에 설치되어 피처리물을 지지하는 수단이다. 이때, 피처리물은 반도체 소자 구조물나 디스플레이 소자 구조물 등이 제조되는 모재 혹은 기판을 포함한다. 이러한 피처리물 혹은 기판은 제조되는 소자나 장치에 따라 원판형 혹은 사각판형일 수 있다. 예컨대, 반도체 소자를 제조하는 경우, 상기 피처리물은 실리콘 웨이퍼일 수 있고, 디스플레이 장치를 제조하는 경우 글래스 패널일 수 있다.
지지대는 일면 및 일면과 마주보는 타면, 일면과 타면을 연결하는 측면을 구비하고 대략 플레이트 형상으로 제조될 수 있으며, 피처리물을 안정적으로 지지할 수 있도록 피처리물의 형상에 대응하여 제조될 수 있다. 예컨대, 웨이퍼를 지지하는 경우, 소정 두께를 가지는 원판형으로 제조될 수 있고, 글래스 패널을 지지하는 경우 소정 두께의 사각판형으로 제조될 수 있다. 또한, 지지대의 일면에는 상호 이격된 복수의 돌기가 설치될 수 있고, 지지대의 내부 혹은 하부에는 가열을 위한 발열체가 설치될 수 있다. 돌기들은 피처리물이 지지대에 안착되는 경우 피처리물과 접촉된다. 이에, 지지대에 설치된 발열체로부터 발생된 열은 지지대를 가열하고, 지지대의 열은 복수의 돌기를 통해 피처리물으로 전달된다. 즉, 피처리물은 지지대 및 복수의 돌기에 의해 가열된다. 따라서, 지지대에 온도 편차가 있다 하더라도, 그 열이 복수의 돌기를 통해 피처리물에 전달되므로, 피처리물의 온도 편차를 최소화할 수 있고, 피처리물 전체를 균일하게 가열할 수 있게 된다. 지지대는 에지 영역에 단차부 혹은 단턱부를 형성할 수 있다. 즉, 지지대의 표면보다 상방으로 돌출 형성된 단턱을 지지대의 에지를 따라 형성하고, 단차부의 내측으로 피처리물이 안착되는 안착 영역을 형성할 수 있다. 이러한 단차부는 피처리물이 지지대의 중심 영역에 정렬되어 지지되도록 하고, 피처리물이 안착된 후에는 외부로 이탈되는 것을 방지한다.
여기서 지지대의 처리 방법은 새로 제작되는 지지대에도 적용될 수 있고, 미리 사용되고 회수된 지지대에도 적용될 수 있고, 사용 중 불량이 발생한 지지대에도 적용될 수 있다. 즉, 처리되는 지지대는 지지대의 상태 등에 한정되지 않으며,후술되는 처리 공정이 적용될 수 있으면 충분하다. 하기에서는 이미 사용되었으며 공정 챔버에서 회수된 지지대를 중심으로 설명한다.
도 2를 참조하면, 준비된 지지대(10)의 적어도 일면을 평탄화한다. 피처리물이 지지되는 면, 예컨대 상면이 평탄해지도록 연마한다. 즉, 각종 공정에서 기판 등을 지지하여 사용되어 거칠어지거나 오염물이 부착된 표면을 연마하여 지지대(10)의 깊이 방향으로 소정 두께를 제거한다. 예들 들면, 표면에서 깊이 방향으로 0.01 내지 0.5mm를 제거하여, 지지대(10) 상면의 표면 평탄도(flatness)가 0 이상 20 ㎛ 이하의 범위 또는 0 이상 10 ㎛ 이하의 범위가 되도록 연마한다. 지지대(10)의 평탄도는 지지대 표면의 높이 혹은 깊이가 기준면으로부터 양의 방향 혹은 음의 방향으로 어느 정도 벗어나는 지를 나타낸다. 즉, 표면의 높이나 깊이 변화가 어느 정도 인지를 또는 최대 높이나 깊이 변화의 폭을 나타낸다. 예컨대, 높이가 제로인 기준면을 기준으로 지지대 표면이 돌출되거나 파이더라도 그 높이나 깊이가 0 초과 20 ㎛ 범위 내에서 위치하거나, 0 초과 10 ㎛ 범위 내에서 위치할 수 있다. 표면 평탄도는 최대 높이 또는 최대 깊이가 작을수록, 각 높이 혹은 깊이의 범위가 작을수록 좋고, 평탄도가 10 ㎛를 초과하는 경우 그 위에 지지되는 피처리물이 지지대에 균일하게 접촉되지 않는 위치가 나타나기 시작하며, 이는 피처리물의 균일한 가열을 어렵게 하며, 플라즈마가 불균일하게 형성되어 지지대의 표면이 부식, 식각 또는 침식되거나, 표면에 오염물이 부착되는 것을 심화시킨다. 또한, 평탄도가 20 ㎛를 초과하는 경우, 이러한 문제가 더욱 심각해 진다.
지지대(10) 상면의 평탄화 과정은 연마기(30)가 지지대(10) 상면을 이동하면서 연마하는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 수치제어방식(NC: Numerical Control) 공작기계 또는 컴퓨터 수치제어방식(CNC: Computerized Numerical Control) 공작기계를 사용하여 지지대(10) 상면을 정밀하게 연마할 수 있다. 예컨대, 머시닝 센터(MC: Machining Center) 공작기를 사용하여 연마할 수 있다. 이러한 정밀 제어 공작기계는 하단부에 설치된 연마패들이 회전하면서 지지대(10) 상면을 연마하게 되며, 제어 방식에 따라 상면을 이동하면서 원하는 영역을 균일하게 연마할 수 있다. 연마기(30)의 이동은 xy 좌표값을 이용하여 여러 방식으로 가능하다. 예를들면, 스캐닝 방식으로 연마기가 이동하면서 지지대 상면을 연마할 수 있다. 또한, 이러한 평탄화 과정은 지지대(10)의 에지 영역을 제외하고, 피처리물이 안착되는 영역을 연마하는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 연마기(30)의 좌표값을 제어하여, 지지대(10)의 에지에 형성된 단차부(11)를 제외하고 피처리물이 안착되는 중앙 영역만을 연마할 수 있다. 이에, 후속되는 처리 과정에서 지지대(10)의 단차부(11)를 별도로 제조할 필요가 없고, 지지대(10) 상면을 과도한 깊이로 연마할 필요도 없게 된다. 이러한 단차부(11)는 후속되는 과정에서 제조되는 돌기의 높이 보다 높게 형성되며, 도 2의 부분 확대도에서 표시된 바와 같이 피처리물(W)을 안전하게 지지하고, 피처리물(W)이 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 한편, MC 공작기와 CNC 선반은 정확한 좌표로 0.0001mm의 가공 정밀도를 가지고 평탄면 및 단차부를 정밀 가공할 수 있다.
도 3은 평탄화 공정이 종료된 지지대(10)을 나타낸다. 도면에 표시된 바와 같이 지지대(10)는 에지 영역에는 상측으로 돌출된 단차부(11)를 가지며, 중앙영역에는 평탄하게 연마된 연마면(12)을 가지게 된다.
이어서, 도 4를 참조하면, 평탄화된 지지대(10)의 상면에 시트 패턴(40: 41, 42)을 형성한다. 즉, 마주보는 대향면을 가지는 시트를 이용하여, 후속 공정에서 식각 마스크로 사용될 시트 패턴(40)을 형성한다. 즉, 시트 패턴(40)은 지지대의 노출면을 식각할 때 커버되는 부분의 식각을 방지하는 마스크로 사용되는 마스크 패턴이다. 이러한 시트 패턴(40)은 지지대(10)의 에지 영역을 커버하는 에지 패턴(41) 및 지지대에 형성될 복수의 돌기를 커버하는 돌기 패턴(42)을 포함할 수 있다. 이때, 돌기 패턴은 직경이 0.3 내지 3 mm 크기의 원형으로 형성할 수 있다. 물론, 이외 지지대에 형성할 구조물의 구조 및 형상에 따라 시트 패턴(40)은 다양한 패턴을 포함할 수 있고, 여러 형상 및 크기로 변경할 수도 있다. 이러한 시트 패턴(40)은 다양한 방법으로 형성할 수 있으며, 구체적인 예시는 후술한다.
도 5를 참조하면, 시트 패턴(40)을 마스크로 하여 지지대(10)의 노출면의 적어도 일부를 제거한다. 시트 패턴(40)이 형성된 영역은 커버되어 유지하고, 나머지 영역 즉, 시트 패턴(40)이 형성되지 않은 지지대의 노출면을 표면에서 깊이 방향으로 소정 두께 제거한다. 이때, 노출면을 깍아 내는 것은 다양한 방법으로 가능하다. 예를 들면, 블라스팅 가공을 이용하여 노출면을 연삭할 수 있다. 즉, 비드 혹은 샌드를 지지대(10)를 향하여 고압으로 분사하여 노출면을 깍아 낼 수 있다. 이때, 블라스팅 가공 시의 분사 압력은 0.1 내지 4 kgf/cm2 또는 0.1 내지 3 kgf/cm2 범위로 할 수 있다. 분사 압력이 0.1 kgf/cm2 미만으로 너무 낮으면 노출면을 제거하는 속도가 너무 느리게 되고, 분사 압력 3 kgf/cm2를 초과하면 가공되면서 표면의 평탄도가 틀어질 수 있으며, 분사 압력 4 kgf/cm2를 초과하여 너무 크면 시트 접착력이 떨어져 시트 패턴이 제거되거나 탈락될 수 있다. 또한, 블라스팅 가공은 원하는 깊이로 식각될 때까지 연속하여 진행할 수도 있고, 복수 회로 나누어서 진행할 수 있다. 예를들면 블라스팅 가공 회수는 1 내지 10회로 진행할 수 있다. 블라스팅 가공을 복수 회로 진행하는 경우, 가공 회수 증가에 따라 분사 압력을 감소시킬 수 있다. 분사 압력을 점진적으로 감소시키면, 표면의 평탄도를 보다 미세하게 제어할 수 있다. 이처럼 노출면을 식각하는 과정은 식각에 의하여 형성되는 돌기가 원하는 높이로 가공될 때까지 수행한다. 이때, 돌기의 높이는 5 내지 50 ㎛로 가공할 수 있으며, 돌기의 단면 직경은 돌기 패턴(42)의 크기에 따라 좌우되며 0.3 내지 3mm의 크기로 가공할 수 있다.
지지대(10)의 노출면 식각이 종료되면 시트 패턴(40: 41, 42)를 제거한다. 이로부터, 도 6에 도시된 바와 같이, 가공된 지지대(10)는 에지 영역에 상측으로 돌출된 단차부(11)를 구비하고, 피처리물이 지지되는 중앙 영역에 평탄면(12)과 이로부터 상측으로 돌출된 복수의 돌기(13)를 구비한다.
하기에서는 시트 패턴(40)을 형성하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 실시예의 시트 패턴 형성 과정을 나타내는 공정 개념도이다.
시트 패턴 형성 방법은 시트를 준비하는 과정; 시트에 시트 패턴이 새겨지도록 재단하는 과정; 시트를 기판 지지대의 상면에 부착하는 과정; 및 시트 중 시트 패턴 외의 영역을 제거하는 과정;을 포함한다. 이때, 시트를 기판 지지대의 상면에 부착하기 전에, 시트에 지지 시트를 부착하는 과정을 더 포함할 수 있고, 이 경우 지지 시트가 부착된 시트를 기판 지지대의 상면에 부착하는 과정; 및 지지 시트를 제거하는 과정;을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예의 시트 패턴을 재단한 시트의 개략 단면도 및 평면도이다.
우선, 시트 패턴을 형성할 시트(40a)를 준비한다. 시트(40a)는 마주 보는 대향면을 가지며 소정 두께를 가지는 필름 형상이다. 이때, 시트(40a)는 유연성을 가지며 신장 가능한 탄성 시트를 사용할 수 있다. 탄성 시트는 지지대의 표면을 따라 용이하게 부착시킬 수 있다. 물론, 시트는 특별히 재질이나 물성, 구조, 형상, 크기 등이 한정되지 않으며 시트 패턴(40)을 재단할 수 있고 지지대에 부착할 수 있으면 충분하다. 또한, 시트(40a)의 일면은 부착층 및 보조필름(45a)을 포함할 수 있다. 즉, 시트(40a) 일면에는 부착층이 형성되어 이를 통해 지지대(10)에 용이하게 부착할 수 있고, 부착층은 접착층 혹은 점착층을 포함할 수 있다. 또한, 부착층은 보조 필름(45a)에 의하여 피복되어 이물질 등으로부터 보호될 수 있다. 한편, 시트(40a)로 예를들면 울트라시트(Ultrasheet) 사의 시트를 사용할 수 있다. 즉 2500S 시리즈의 시트를 사용할 수 있다. 이 시리즈의 시트는 PVC계열 필름으로 아크릴 점착층과 보조필름으로 이형지를 포함하고 있다.
준비된 시트(40a)를 재단하여 시트 패턴(40: 41, 42)을 새겨 넣는다. 예를 들면 상기 부착층 및 보조필름(45a)이 형성되지 않은 면, 즉, 상기 일면과 마주보는 타면에 시트 패턴(40)을 새긴다. 이러한 시트 패턴(40)은 원하는 형상으로 시트(40a)에 두께 방향으로 홈을 내거나 커팅 마크를 새겨서 제조할 수 있다. 이러한 홈이나 커팅 마크는 상기 시트(40a)의 타면의 표면에서 부착층 직전까지 형성하거나, 부착층까지 형성하거나, 상기 보조 필름(45a)의 일부까지 형성할 수 있다. 즉, 홈이나 커팅 마크의 깊이는 특별히 한정되지 않으며, 후속하는 공정에서 시트 패턴(40) 외의 영역을 용이하게 제거할 수 있으면 된다.
시트(40a)을 재단하는 과정은 재단 정밀도가 높은 즉, 0.3mm 이하의 폭을 정밀하게 재단할 수 있는 가공기를 사용할 수 있다. 예를 들면, 일본 그래프텍(Graphtec)사의 컷팅 플루터(cutting fluter)를 사용할 수 있다. 즉, FC8000 시리즈 또는 FC2250 시리즈의 컷팅 플루터를 이용할 수 있다. FC8000 시리즈는 0.005mm 이하로 가공할 수 있는 정밀도를 가지며, FC2250 시리즈는 0.0025mm 이하의 정밀도로 가공할 수 있어, 미세한 돌기 패턴(42)을 정밀하게 재단할 수 있다.
도 9를 참조하면, 시트 패턴(40)이 형성된 시트(40a)에 지지 시트(50)를 부착한다. 지지 시트(50)는 시트(40a)를 지지하며 광이 투과하는 시트를 이용할 수 있다. 예컨대, 지지 시트(50)는 거의 늘어 나지 않는 성질을 가지는 투명한 시트로, 시트(40a)를 지지대(40)에 부착할 때 시트 패턴(40)이 정확한 위치에 부착되도록 하며, 시트(40a)의 접착시 시트 패턴(40)의 위치가 틀어지거나 형상이 변형되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 한편, 지지 시트(50)로 예를 들면, 울트라시트(Ultrasheet) 사의 시트를 사용할 수 있다. 즉 1500S 시리즈의 시트를 사용할 수 있고, 이 시리즈의 시트는 PET계열 필름으로 아크릴 점착층과 이형지를 포함한다.
도 10을 참조하면, 지지 시트(50)가 부착된 시트(40a)를 지지대(10)의 상면에 부착한다. 즉, 시트(40a)의 일면에 배치된 보조 필름(45a)을 벗겨 내어 시트(40a)의 부착층을 노출시켜 이러한 부착층이 지지대(10)의 상면에 접착되도록 한다. 이에 시트(40a)가 지지대(10)에 부착된 후에는 보조 필름(45a)은 제거되고 시트 패턴(40)이 형성된 시트(40b)만 남게 된다.
도 11을 참조하면, 시트 패턴(40)이 형성된 시트(40b)을 지지대(10) 상면의 원하는 위치에 안전하게 부착한 후에, 지지 시트(50)를 제거한다.
상기에서는 지지 시트(50)을 이용하는 방법을 예시하였으나, 지지 시트(50)을 이용하지 않고, 시트(40a)를 바로 지지대(10)에 부착할 수도 있다.
도 12를 참조하면, 지지대(10)에 부착된 시트(40b) 중 시트 패턴(40) 외의 영역을 제거한다. 이에 지지대(10)의 상면에는 식각용 마스크 패턴로 이용될 시트 패턴(40)이 원하는 형상 및 구조로 형성된다. 이처럼, 시트를 이용하여 시트 패턴 즉 마스크 패턴을 형성하므로, 노광 및 에칭과 같은 복잡한 패터닝 과정을 거치지 않고 단순한 공정으로 식각용 마스크 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 시트 패턴(40)은 다양한 형상으로 용이하게 제조될 수 있고 지지대(10)와 접착력이 우수하므로 후속하는 블라스팅 공정에서 안정적으로 구조 및 형상을 유지하게 되고, 다양한 구조물을 형성할 수 있으며 돌기를 정밀하게 가공할 수 있게 한다.
도 13은 종래의 회수된 지지대의 표면 평탄도를 측정한 결과 그래프이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따라 처리된 지지대의 표면 평탄도를 측정한 결과 그래프이다. 지지대의 표면 평탄도는 일본 동경정밀사의 표면조도, 형상측정기로 측정하였으며, 이 장치는 표면조도, 형상, 평탄도를 측정할 수 있다. 지지대의 좌우 폭 방향과 상하 방향으로 평탄도를 측정하고, 측정기 자체의 프로그램에 의하여 보정하였다.
도 13에서 보여 주듯이 각종 공정에 사용되고 회수된 지지대는 표면 평탄도가 악화되고, 돌기의 높이도 불규칙하게 열화된 것을 알 수 있다. 즉, 높이가 제로인 기준면을 기준으로 중심 영역의 부식이 매우 심각한 것을 알 수 있고, 돌기들의 높이도 제각각으로 나타나고 있다.
반면, 도 14에서 보여 주듯이, 상기에서 상술된 방법으로 처리된 지지대는 표면 평탄도가 우수하고, 돌기들의 높이도 균일한 것을 알 수 있다. 지지대의 거의 전체면이 기준면에 인접한 높이 즉, 0 내지 10 ㎛ 범위 이내에서 평탄도를 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 거의 모든 돌기들이 대략 30 ㎛ 높이로 균일하게 분포하고 있는 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
10: 지지대 12: 평탄면
13: 돌기 30: 연마기
40: 시트 패턴

Claims (15)

  1. 피처리물을 지지하는 지지대를 마련하는 과정;
    상기 지지대의 에지 영역을 제외하고 상기 피처리물이 안착되는 영역을 연마하여 평탄화하는 과정;
    시트를 이용하여 상기 에지 영역을 제외하고 상기 피처리물이 안착되는 영역을 연마하여 평탄화된 지지대의 상면에 시트 패턴을 형성하는 과정;
    상기 시트 패턴을 마스크로 하여 상기 지지대의 노출면의 적어도 일부를 제거하는 과정; 및
    상기 시트 패턴을 제거하는 과정;을 포함하는 지지대 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 평탄화하는 과정은, 연마기가 상기 지지대의 에지에 형성된 단차부를 제외하고 상기 피처리물이 안착되는 중앙영역 상면을 이동하면서 상기 지지대의 중앙영역만을 연마하는 과정을 포함하는 지지대 처리 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 평탄화하는 과정은, 상기 지지대의 에지에 형성된 단차부를 제외하고 상기 피처리물이 안착되는 중앙영역 상면의 표면 평탄도가 0 이상 10 ㎛ 이하의 범위가 되도록 연마하는 과정을 포함하는 지지대 처리 방법.
  5. 청구항 1 에 있어서,
    상기 평탄화하는 과정은, 수치제어방식 공작기계 또는 컴퓨터 수치제어방식 공작 기계를 사용하여 연마하는 과정을 포함하는 지지대 처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트 패턴은 상기 지지대의 에지 영역을 커버하는 에지 패턴 및 상기 지지대에 형성될 복수의 돌기를 커버하는 돌기 패턴을 포함하는 지지대 처리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트 패턴을 형성하는 과정은,
    상기 시트를 준비하는 과정;
    상기 시트에 상기 시트 패턴이 새겨지도록 재단하는 과정;
    상기 시트를 상기 지지대의 상면에 부착하는 과정;및
    상기 시트 중 상기 시트 패턴 외의 영역을 제거하는 과정;을 포함하는 지지대 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 시트를 상기 지지대의 상면에 부착하기 전에, 상기 시트에 지지 시트를 부착하는 과정을 포함하고,
    상기 지지 시트가 부착된 시트를 상기 지지대의 상면에 부착하는 과정; 및 상기 지지 시트를 제거하는 과정;을 포함하는 지지대 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 시트는 신장 가능한 탄성 시트를 포함하고,
    상기 지지 시트는 상기 시트를 지지하며 광이 투과하는 시트를 포함하는 지지대 처리 방법.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트의 일면은 부착층 및 보조필름을 포함하며,
    상기 일면과 마주보는 상기 시트의 타면에 상기 시트 패턴을 재단하는 지지대 처리 방법.
  11. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트에 상기 시트 패턴을 재단하는 과정은, 0.3mm 보다 작은 폭으로 재단할 수 있는 재단 정밀도를 가지는 플루터를 사용하는 과정을 포함하는 지지대 처리 방법.
  12. 청구항 1 및 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 패턴을 마스크로 하여 상기 지지대의 노출면 적어도 일부를 제거하는 과정은 블라스팅 가공을 단일 혹은 복수 회로 진행하는 것을 포함하는 지지대 처리 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 블라스팅 가공 시의 분사 압력은 0.1 내지 3 kgf/cm2 범위인 지지대 처리 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 블라스팅 가공은 가공 회수 증가에 따라 분사 압력을 감소시키는 과정을 포함하는 지지대 처리 방법.
  15. 청구항 1 및 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지대를 마련하는 과정은, 상기 피처리물을 가공하는 공정에서 이미 사용된 지지대를 회수하는 과정을 포함하는 지지대 처리 방법.
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