KR102021958B1

KR102021958B1 - 화학 연마 장치

Info

Publication number: KR102021958B1
Application number: KR1020147030920A
Authority: KR
Inventors: 사카에 니시야마
Original assignee: 가부시키가이샤 엔에스씨
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2019-09-17
Also published as: TWI583648B; JP5340457B1; KR20150029612A; TW201410381A; JP2013252984A; CN104379526B; WO2013183504A1; CN104379526A

Abstract

본 발명은 지그를 사용하지 않고 유리 기판에 대해 화학연마처리를 실시할 수 있는 매엽식 화학연마장치를 제공한다. 화학연마장치(10)는 유리기판을 수평 방향으로 반송되도록 구성된 복수의 반송 롤러(50) 및 복수의 반송 롤러(50)에 의해 반송되는 유리기판에 대해 화학 연자 처리를 하도록 구성된 처리 챔버(16, 18, 20, 22)을 적어도 구비한다. 처리 챔버(16, 18, 20, 22)는 처리조(161) 및 회수조(162)를 적어도 구비한다. 처리조(161)는 복수의 반송 롤러(50) 보다 높은 위치에서 화학 연마액이 넘치도록 구성된다. 회수조(162)는 처리조(161)로부터 넘치는 화학 연마액을 회수하도록 구성된다.

Description

화학 연마 장치{CHEMICAL POLISHING DEVICE}

본 발명은 연속적으로 반송되는 복수의 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 하도록 구성된 화학 연마 장치에 관한 것이다.

유리 기판을 박형화하기 위해서는 일반적으로 불산을 포함하는 화학 연마액을 이용하여 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 해야 했다. 이러한 화학 연마 처리로는, 처리해야 할 유리 기판을 화학 연마액이 담긴 통에 소정 시간 침지하는 배치식 화학 연마 및 처리해야 할 유리 기판을 반송 롤러로 순차적으로 반송하면서 화학 연마액을 스프레이하는 매엽식(single wafer-type) 화학연마를 들 수 있다.

이러한 화학 연마 방식들 중, 배치 방식의 연마는 처리해야 할 유리 기판을 연마액 욕조에 소정 시간 침지함으로써 유리 기판을 원하는 판두께까지 박판화하는 것으로, 한번에 다량의 유리 기판을 처리할 수 있다는 이점이 있다. 그러나 배치 방식의 연마는 적어도 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

먼저, 배치 방식의 연마는 연마액 욕조가 위쪽에 대하여 개방되어 있는 구조상, 연마액 욕조 주위가 짙은 불산 분위기가 된다는 문제가 있다. 특히 연마액 욕조의 연마액에 대하여 버블링 처리를 하고 있을 경우에는 가스 형상의 불산이 주위로 확산되기 쉽다는 문제점을 안고 있다. 이러한 불산 분위기 속에서 작업에 임하는 작업원은 적절한 보호장비를 몸에 걸치고 작업하지 않으면 건강을 해칠 우려가 있다. 이로 인해, 작업원에게 지급하는 보호장비의 비용이 높아진다.

또한 배치 방식의 연마는 연마액 욕조 주위의 짙은 불산 분위기를 해소하기 위해서는 강력한 스크러버(scrubber) 등의 배기 설비가 필요하게 되어 설비 비용을 증대시킨다. 나아가서는, 불산 가스로 인한 설비 부식이 발생되기 쉽기 때문에, 적절한 부식 방지 처리를 실시하기 위한 비용이 들거나, 설비의 교환 빈도가 많아져 비용이 드는 등의 문제도 있다.

그래서 최근 매엽 방식의 화학 연마 처리가 이용되는 경우가 있었다. 예를 들면, 종래 기술 중에는 유리 기판을 부착할 수 있는 지그로 유리 기판을 세로방향으로 지지하고, 이 지그를 반송하면서 유리 기판에 대해 화학 연마액을 분사하도록 구성된 플랫 패널 디스플레이 유리 기판 에칭 장치가 존재한다(예를 들면, 특허문헌 1참조).

일본국 공개특허공보 제2008-266135호

그러나 특허문헌 1에 기재된 기술에서는 여전히 유리 기판을 지지하기 위한 지그를 사용할 수 밖에 없다. 그렇기 때문에, 전술한 배치식 화학 연마 장치와 마찬가지로 지그를 준비하는 비용이 높고, 또한 유리 기판에 지그 자국이 쉽게 발생된다는 문제도 있다. 유리 기판에 지그 자국이 발생하면 효율이 좋은 모따기 설계를 하기가 매우 곤란해지기 때문에, 모따기 효율을 저하시킨다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 지그를 사용하지 않고 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 실시하는 것이 가능한 매엽식 화학 연마 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 화학 연마 장치는 연속적으로 반송되는 복수의 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 하도록 구성된다. 이 화학 연마 장치는 유리 기판을 수평 방향으로 반송하도록 구성된 복수의 반송 롤러, 및 복수의 반송롤러에 의해 반송된 유리 기판에 대한 화학 연마 처리를 하도록 구성된 하나 또는 복수의 처리 챔버를 적어도 구비한다. 처리 챔버는 처리조 및 회수조를 적어도 갖는다. 처리조는 반송롤러에 의해 반송되는 유리기판 보다 높은 위치에 화학 연마액이 넘치도록 구성된다. 회수조는 처리조로부터 넘치는 화학 연마액을 회수하도록 구성된다.

이 구성에서는 반송 롤러에 의해 순차적으로 반송되는 유리 기판이, 처리 챔버에서 넘치는 화학 연마액에 접촉함으로써, 챔버 내에서 순차적으로 화학 연마 처리를 한다. 이 때 유리 기판은, 반송 롤러에 의해 부분적으로 지지를 받을 뿐이고, 게다가, 유리 기판의 특정 개소가 항상 반송 롤러와 접촉되는 것은 아니기 때문에, 지그를 사용했을 때의 지그자국 같은 것은 발생되지 않는다.

처리 챔버의 갯수는, 단수이어도 본 발명을 실시하는 것은 가능하지만, 복수인 것이 바람직하다. 그 이유는 단수의 처리 챔버로 구성했을 경우에는, 처리 챔버 내의 통이나 배관 등이 거대화 되기 쉽고, 그 결과 넘침 제어 및 배관의 열변형이나 응력 변형에 대한 대처 등이 곤란하게 되기 때문이다.

복수의 처리 챔버를 마련하는 경우에는, 각 처리 챔버의 사이에 각각 중계부가 설치되고, 또한 중계부는 반송 롤러에 의해 반송되는 유리 기판보다 높은 위치에서 화학연마액이 넘치도록 구성된 처리조를 적어도 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는, 중계부에서도 유리 기판을 화학 연마액에 접촉시켜 둠으로써, 유리 기판이 처리 챔버로부터 다음의 처리 챔버로 반송되는 사이에 그 표면이 말라 버려, 화학 연마 얼룩 등의 문제가 발생되는 것이 방지되기 때문이다.

또한 처리 챔버의 전단(前段)에, 상기 처리 챔버로 도입되기 전의 유리 기판의 표면을 적실 수 있도록 구성된 전처리조를 더욱 구비하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 유리 기판이 마른 상태로 화학 연마액에서 발생하는 가스(예를 들면, 불산 가스)에 접하면, 유리 기판이 백탁화되는 등의 문제가 쉽게 발생되기만, 유리 기판의 표면을 수분 등으로 적셔둠으로써, 이러한 문제가 발생되기 어려워지기 때문이다.

또한, 복수의 반송 롤러는, 처리 챔버에 대해, 1쌍의 반송 롤러에 의해 유리 기판을 상하로 끼워 지지하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 넘친 화학 연마액에 침수된 상태에서도 유리 기판의 위치가 안정화되기 때문이다. 또한 복수의 반송 롤러는, 처리 챔버에서, ○링을 통하여 유리 기판에 접촉하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 반송 롤러와 유리 기판의 접촉 면적이 더욱 작아지므로, 화학 연마 얼룩 등의 문제가 더욱 발생되기 어려워진다.

상기한 본 발명에 의하면, 지그를 사용하지 않고 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 매엽식 화학 연마 장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 매엽식 화학 연마 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 처리 챔버의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 중계부의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 반송되는 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 전처리 챔버에서의 전처리를 하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 매엽식 화학 연마 장치의 개략 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 매엽식 화학 연마 장치의 개략 구성의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일례에 따른 매엽식 화학 연마 장치(10)의 외관을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 화학 연마 장치(10)는, 반입부(12), 전처리 챔버(14), 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20), 제4 처리 챔버(22), 제1 중계부(28), 제2 중계부(30), 제3 중계부(32), 물세정 챔버(24) 및 반출부(26)를 구비한다. 각 챔버 및 각 중계부에는, 내산성을 가지며 투명 부재로 이루어진 창(40)이 설치된다.

반입부(12)는, 작업원에 의한 수동 작업 또는 로봇 등에 의한 자동 작업에 의해 반입되는 박형화 처리를 해야 할 유리 기판(100)을 수용할 수 있도록 구성된다. 전처리 챔버(14)는, 반입부(12)로부터 반송되는 유리 기판(100)을 수용하도록 구성된다. 제1 처리 챔버(16)는 유리 기판(100)을 화학 연마액에 접촉시킴으로써 유리 기판(100)을 에칭(이 실시 형태에서는 박형화) 하도록 구성된다. 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20) 및 제4 처리 챔버(22)는, 각각 제1 처리 챔버(16)와 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 제1 처리 챔버(16)와 동일한 조성의 화학 연마액을 유리 기판(100)에 접촉시킴으로써 유리 기판(100)을 에칭 하도록 구성된다.

제1 중계부(28), 제2 중계부(30) 및 제3 중계부(32)는 각각, 복수의 처리 챔버를 연결하도록 구성한다. 물세정 챔버(24)는 제4 처리 챔버(22)를 경유한 유리 기판(100)을 물세정하도록 구성한다. 반출부(26)는 화학 연마 처리 및 물세정 처리를 거친 유리 기판(100)이 반출 가능하도록 구성되어 있다. 반출부(26)에 도달한 유리 기판(100)은 작업원에 의한 수동 작업 또는 로봇 등에 의한 자동 작업에 의해 화학 연마 장치(10)로부터 제거되어 회수된다. 그 후, 유리 기판(100)은, 박형화가 더 필요할 경우에는 다시 화학 연마 장치(10)로 도입되는 한편, 박형화가 더 이상 필요하지 않을 경우에는 성막 공정 등의 이후의 공정으로 이행된다. 각 챔버 및 각 중계부는 직접적 또는 간접적으로 배기부(34)에 접속된다. 배기부(34)는, 배기 덕트 및 스크러버 등을 구비하고 있어 화학 연마 장치(10) 내부의 가스를 배출하도록 구성된다.

전술한 화학 연마 장치(10)에 있어서, 전처리 챔버(14)에의 도입구 및 물세정 챔버(24)로부터의 도출구를 제외하고, 전처리 챔버(14), 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20), 제4 처리 챔버(22), 제1 중계부(28), 제2 중계부(30), 제3 중계부(32) 및 물세정 챔버(24)는 전체적으로 기밀(氣密)적이면서 수밀(水密)적으로 폐쇄되어 있다. 도입구 및 도출구는 유리 기판(100)의 판두께 보다 다소 높고, 유리 기판(100)의 가로폭 보다 다소 넓은 슬릿 형상을 보이고 있다.

또한 전처리 챔버(14), 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20), 제4 처리 챔버(22) 및 물세정 챔버(24)는 배기부(34)에 연통되어 있어, 각 챔버의 내부 가스가 배기부(34)에 흡인되도록 되어 있기 때문에, 화학 연마 장치(10)에 형성되는 개구가 부압상태로 유지되게 되어, 이 개구들을 통해 처리 가스가 누출되는 일은 없다.

도 2에 나타낸 바와 같이 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20), 제4 처리 챔버(22), 제1 중계부(28), 제2 중계부(30) 및 제3 중계부(32)의 처리액 공급측은, 처리액 공급부(44)를 통하여 처리액 수용부(42)에 접속되어 있다. 한편 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20) 및 제4 처리 챔버(22)의 처리액 배출측은, 압력 필터기(480)에 접속되어 있고, 압력 필터기(480)에서 여과된 처리액이 처리액 수용부(42)로 되돌아 가도록 되어 있다.

또한, 전처리 챔버(14) 및 물세정 챔버(24)는, 물공급부(46)에 접속되어 있고, 물공급부(46)로부터 순수한 물을 공급 받도록 구성되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 화학 연마 장치(10)는 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20), 제4 의 처리 챔버(22), 제1 중계부(28), 제2 중계부(30) 및 제3 중계부(32)를 관통하도록 배열되는 복수의 반송 롤러(50)을 구비하고 있다. 이러한 복수의 반송 롤러(50)에 의해 유리 기판(100)을 반송하기 위한 반송로(搬送路)가 구성된다. 여기서, 반송 속도는 100~800 mm/분으로 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300~550mm/분으로 설정해야 한다. 그리고 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20) 및 제4 처리 챔버(22)에서의 처리 시간은, 이 실시 형태에서는 총 20분 정도로 설정되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

화학 연마 장치(10)로 박형화 처리되는 유리 기판(100)은, 특별히 한정되지 않지만, G8 사이즈의 쿼터-컷트(1080×1230 mm) 및 G6 사이즈(1500×1800 mm) 등의 대형 유리 기판에 대해서도, 그 상하 양면을 균질하게 연마할 수 있도록 화학 연마 장치(10)는 구성되어 있다. 또한 화학 연마 장치(10)는, 지그나 캐리어를 이용하지 않고, 유리 기판(100)을 직접 반송 롤러(50)에 의해 반송하도록 구성된다.

제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20) 및 제4 처리 챔버(22)는 실질적으로 동일한 구성이기 때문에, 이하에서는 제1 처리 챔버(16)에 대한 것만 설명하고, 그 외의 처리 챔버에 대해서는 설명을 생략 한다. 또한 제1 중계부(28), 제2 중계부(30) 및 제3 중계부(32)는 실질적으로 동일한 구성이기 때문에, 이하에서는 제1 중계부(28)에 대한 것만 설명하고, 그 외의 중계부에 대해서는 설명을 생략 한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 제1 처리 챔버(16)는, 반송 롤러(50)에 의해 반송되는 유리 기판(100)보다 높은 위치까지 화학 연마액이 넘치도록 구성된 처리조(161)를 구비한다. 처리조(161)에는 복수의 분출구로부터 화학 연마액을 분출함으로써 화학 연마액을 통 안에서 순환시키도록 구성된 순환 샤워 파이프(164)가 설치된다. 순환 샤워 파이프(164)는 유리 기판(100)의 반송로의 상하 양측으로 설치되는 것이 바람직하다. 순환 샤워 파이프(164)는, 펌프(442)에 접속되어 있고 처리조(161) 하부의 화학 연마액이 펌프(442)에 의해 항상 순환 샤워 파이프(164)에 공급 가능하게 되어 있다. 처리조(161)의 바닥부는, 펌프(484)를 통해 압력필터기(480)에 접속됨과 동시에, 밸브(488)를 통하여 폐수 탱크(486)에 접속되어 있다.

또한 처리조(161)는 처리액 공급부(44)를 구성하는 펌프(44)를 통하여 액체 저장 탱크(420)에 접속된다. 액체 저장탱크(420)는, 펌프(425)를 통하여 불산 탱크(424)에 접속됨과 동시에, 펌프(427)를 통하여 염산 탱크(426)에 접속된다. 또한 액체 저장 탱크(420)는 온도 조정부(422)에 접속되어 있고, 탱크 안의 액체 온도가 원하는 온도가 되도록 관리되고 있다. 이 실시 형태에서는 액체 저장 탱크(420), 온도 조정부(422), 불산 탱크(424), 염산 탱크(426) 및 펌프(425, 427)에 의해 처리액 수용부(42)를 구성하도록 하고 있지만, 처리액 수용부(42)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 나아가 이 실시 형태에서는 처리액 공급부(44)의 화학 연마액이 40~42℃정도가 되도록 관리되고 있으며, 화학 연마액의 조성은, 불산 1~20 중량%, 염산 0~10 중량%, 나머지 물의 액체 조성이 되도록 관리되고 있지만, 액체 온도나 액체 조성은 이에 한정되는 것은 아니다.

처리조(161) 아래에는 회수조(162)가 배치된다. 회수조(162)는 처리조(161)로부터 넘치는 화학 연마액을 회수하도록 구성되어 있기 때문에, 처리조(161)로부터 넘쳐 흐르는 화학 연마액은 회수조에 흘러 들어가도록 구성되어 있다. 회수조(162)는, 펌프(444)를 통하여 처리조(161)에 접속되어 있고, 회수조(444)에 흘러 내린 화학 연마액이 처리조(161)로 되돌아오도록 구성되어 있다. 회수조(162)는, 온도 조정부(163)에 접속되어 있기 때문에, 회수조(162) 내의 액체 온도가 원하는 온도가 되도록 관리되고 있다. 회수조(162)에 바닥부에는 슬러지가 모여지기 쉽게 되어 있지만, 이 바닥은, 펌프(484)를 통하여 압력 필터기(480)에 접속됨으로써, 밸브(488)을 통하여 폐수 탱크(486)에 접속되어 있다.

밸브(488)는 통상적으로 닫혀져 있기 때문에, 처리조(161) 및 회수조(162)의 화학 연마액은 펌프(484)에 의해 압력 필터기(480)로 보내진다. 또한 밸브(488)를 개방하면, 처리조(161) 및 회수조(162)의 화학 연마액이 폐수 탱크(486)로 배출된다. 통상적으로 화학 연마액은, 반응 생성물의 침전 그 밖의 처리를 거친 다음, 재이용이 가능한 상태이면 압력 필터기(480)로 보내지는 한편, 재이용이 가능하지 않은 상태일 경우에는 농후 폐수로서 폐수 탱크(486)로 보내진다.

계속하여, 도 4를 이용하여, 제1 중계부(28)에 대하여 설명한다. 제1 중계부(28)는 반송 롤러(50)에 의해 반송되는 유리 기판(100)보다 높은 위치에서 화학 연마액이 넘치도록 구성된 처리조(281)를 구비한다. 처리조(281)는 펌프(440)를 통하여 액체 저장탱크(420)에 접속된다. 또한 처리조(281)의 바닥부는, 펌프(484)를 통하여 압력 필터기(480)에 접속됨과 동시에, 밸브(488)를 통하여 폐수 탱크(486)에 접속되어 있다.

밸브(488)는 통상적으로 닫혀져 있기 때문에, 처리조(281)의 화학 연마액은 펌프(484)에 의해 압력필터기(480)로 보내진다. 한편 밸브(488)를 개방하면 처리조(281)의 화학 연마액이 폐수 탱크(486)로 배출된다. 또한 처리조(281)로부터 넘친 화학 연마액은, 제1 중계부(28)의 바닥부의 경사면 위를 흘려, 양 이웃에 위치하는 처리용 챔버의 회수조로 흘러들어 가도록 구성되어 있다.

계속해서, 도 5(A) 및 도 5(B)를 이용하여, 제1 처리 챔버(16)에서의 화학 연마 처리에 대해 설명한다. 동 도면에서 나타낸 바와 같이 제1 처리 챔버(16)에 서는 1쌍의 반송 롤러(50)로 유리 기판(100)을 상하로 끼워 지지하도록 구성되어 있다. 이 실시 형태에서는, 반송 롤러(50)의 주위면과 유리 기판(100)의 접촉 면적을 줄이기 위해 반송 롤러(50)의 주위면에 ○링(502)을 부착하고, 이 ○링(502)을 통하여 반송 롤러(50)와 유리 기판(100)이 접촉하도록 하고 있다. 그 결과, 유리 기판(100)은 ○링(502)을 통하여 반송 롤러(50)로부터의 반송력이 전달된다.

유리 기판(100)은 반송 롤러(100)에 의해 반송되면서, 처리조(161)로부터 넘치는 화학 연마액에 적셔진다. 그렇기 때문에 유리 기판(100)은 반송되면서 에칭되어 박형화된다. 이 때, 순환 샤워 파이프(164)에 설치된 복수의 개구부로부터 유리 기판(100)을 향하여 화학 연마액이 분출된다. 그러므로 유리 기판(100)의 표면 부근에 슬러지가 모이는 것이 방지되고, 또한 유리 기판(100)에 대해 신선한 화학 연마액이 보내진다. 처리조(161) 내의 화학 연마액은 항상 순환되고 있기 때문에, 처리조(161) 내의 화학 연마액의 불균질화가 발생되기 어렵다. 나아가 전술한 구성에 서, 반송 롤러(50), 순환 샤워 파이프(164) 및 ○링(502)의 재질은, 내산성을 구비한 수지가 바람직하고, 이 실시 형태에서는 폴리염화비닐이나 폴리 테트라 플루오르 에틸렌 등이 이용된다.

전술한 구성에서, 처리조(161) 또는 처리조(281)로부터 넘치는 액량보다 많은 화학 연마액을 처리조(161) 또는 처리조(281)로 공급해 줌으로써 액면을 상승시킬 수 있어, 넘치는 액량과 공급량을 동일하게 함으로써 액면을 일정하게 유지할 수 있다. 도시 되어 있지 않지만, 처리조(161) 또는 처리조(281)에 액면센서를 설치하고, 또한 그 액면센서의 출력에 근거하여, 액면이 소정 범위 내로 유지되도록 처리액 공급부(44)의 각 펌프를 작동시키도록 제어하는 제어장치를 설치하는 것이 바람직하다.

그런데, 본 실시 형태에서는 동일한 액체 조성으로 동일한 화학 연마를 실행하는 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20) 및 제4 처리 챔버(22)를 서로 분할하여 설치되어 있다. 그 이유는, 각 처리조(161)의 크기를 억제하고, 순환 샤워 파이프(164) 그 외의 배관의 길이를 억제함으로써, 순환 샤워 파이프(164)의 휨을 방지하기 위함이며, 순환 샤워 파이프(164) 그 외의 배관의 열팽창으로 인한 영향을 작게 억제하기 위함이다. 이러한 구성을 채용함으로써, 순환 샤워 파이프(164)와 유리 기판(100)과의 거리를 균일하게 유지하는 것이 가능하게 되어, 유리 기판(100)에 분사되는 화학 연마액의 액압을 쉽게 조정할 수 있다. 나아가 순환 샤워 파이프(164) 그 외의 배관의 길이는, 파이프 지름(송액량)에도 관계하는데, 일반적으로는 2.5m이하, 바람직하게는 2m이하로 억제하는 것이 바람직하다.

계속해서, 도 6(A)~도 6(C)을 이용하여, 전처리 챔버(14)의 구성에 대해 설명한다. 전처리 챔버(14)는, 제1 처리 챔버(16)에의 유리 기판(100)의 도입구에 유리 기판(100)을 받아들이는 대향 롤러(146)와, 유리 기판(100)의 상하면에 물을 분사하는 물세정 노즐(142, 144)이 배치되어 있다. 물세정 노즐(142, 144)은 유리 기판(100)의 반송방향으로 직교하는 방향(폭방향)의 전역에 걸쳐 소정 간격으로 복수개 배치되어 있다. 여기서, 유리 기판(100)은 대향 롤러(146)와 반송 롤러(50)로 부드럽게 유지되어 제1 처리 챔버(16)에 도입되도록 접촉압이 설정되어 있다.

또한 물세정 노즐(142, 144)은 유리 기판(100)의 제1 처리 챔버(16)에의 도입구를 향해 물을 분사하도록 설정되어 있다. 그렇기 때문에 제1 처리 챔버(16)에 도입된 유리 기판(100)은, 충분히 젖은 상태이며, 불균질인 초기 에칭이 방지된다. 즉, 제1 처리 챔버(16)는 불산 가스 분위기이므로, 유리 기판(100)의 표면이 드라이 상태이면, 불산 가스에 의해 불균질하게 침식될 위험이 있지만, 본 실시 형태에서는 유리 기판(100)의 표면이 물로 보호되어 있으므로, 그 후 제1 처리 챔버(16)에서 균질한 에칭이 개시된다.

본 실시 형태에서는 도 7(A)~도 7(C)에 도시한 바와 같이, 물세정 노즐(142)은 바로 밑을 향해 물을 분사하도록 구성하는 한편, 물세정 노즐(144)은 위쪽으로 유리 기판(100)의 반송로의 상류측을 향해 비스듬하게 물을 분사하도록 구성된다. 물세정 노즐(144)이 비스듬하게 위쪽으로 물을 분사하도록 구성한 결과, 유리 기판(100)이 물세정 노즐(142, 144)에 접근할 때에, 도 7(A) 및 도 7(B)에 도시한 바와 같이, 물세정 노즐(144)로부터 유리 기판(100)의 상부면에 물을 공급할 수 있게 된다. 이로 인해, 유리 기판(100)의 상부면에, 불산 가스로부터 보호하기 위한 물 막을 신속하게 형성할 수 있게 된다. 한편 유리 기판(100)이 물세정 노즐(144)에 접근하면, 물세정 노즐(144)에서 분사되는 물은 유리 기판(100)의 바닥면에 닿게 되기 때문에, 물세정 노즐(144)에 의해 유리 기판(100)의 바닥면을 적절하게 세정하면서, 또한 적절하게 적실 수 있다.

이상과 같이, 전처리 챔버(14)에 물세정 노즐(142, 144)을 설치함으로써, 드라이 상태의 유리 기판(100)이 불산 가스에 노출되어 불균일하게 에칭되는 것이 방지된다. 또한 유리 기판(100)이 드라이 상태로 대향 롤러(146) 및 반송 롤러(50)에 끼이는 것이 방지되기 때문에, 대향 롤러(146) 및 반송 롤러(50)의 사이를 통과할 때에 유리 기판(100)에 흠집이 발생하거나 유리 기판(100)이 오손되거나 하는 것이 방지된다.

유리 기판(100)은 제1 처리 챔버(16), 제2 처리 챔버(18), 제3 처리 챔버(20), 제4 처리 챔버(22), 제1 중계부(28), 제2 중계부(30) 및 제3 중계부(32)를 이 순서대로 통과하여, 순차적으로 화학 연마된다. 그리고, 복수 단계의 화학 연마를 끝낸 유리 기판(100)은, 제4 처리 챔버(22)의 출구에 배치된 에어 나이프(244)에 의해 상부면의 액 제거 처리가 이루어진 후, 물세정 챔버(24)에 배치된 1군의 분사 파이프(242)로부터 받는 세정수에 의해 세정된다. 세정용 분사 파이프(242)는 고정 상태이지만, 이것을 요동 시키는 구성을 채용해도 된다.

어떻든 간에, 세정 처리의 최종단에는 상하 1쌍의 에어 나이프(246)가 배치되어 있으며, 거기에서 분사되는 에어에 의해 유리 기판(100)의 상하면이 신속하게 건조된다. 그리고 물세정 챔버(24)의 도출구에서 배출된 유리 기판(100)은 반출부(26)에 대기하는 작업원에 의해 반출되어 일련의 가공 처리가 완료된다. 이처럼 상하 1쌍의 에어 나이프(246)의 전단(前段)에 별도의 에어 나이프(244)를 배치함으로써, 유리 기판(100)의 상부면으로부터 화학 연마액을 신속하게 제거할 수 있게 되기 때문에, 유리 기판(100)의 상부면이 불균일하게 에칭되는 것을 효과적으로 방지 할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 화학 연마 장치(10)에 의하면, 폐쇄된 공간에서 화학 연마가 실시되고, 장치 내에서 발생한 불산 가스 등의 유독 가스는 스크러버 등의 배기 기구에 의해 거의 모두 회수되기 때문에, 화학 매엽 장치(10) 주위에 불산 가스가 거의 확산되지 않는다. 그 결과, 화학 연마 장치(10) 주위의 작업 환경이 배치식 화학 연마 처리의 경우와 비교해 현격히 향상한다. 따라서, 작업원의 건강을 악화시킬 걱정이 없어짐과 동시에, 보호 장비에 코스트를 걸 필요가 없어진다.

또한 화학 연마 장치(10)의 주위의 설비가 불산 가스로 인해 부식되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 설비의 유지관리 비용을 억제하는 것도 가능하다. 즉, 저렴한 유지관리 비용으로, 작업원에게 양호한 작업 환경을 제공할 수 있다는 큰 이점이 있다고 할 수 있다.

또한 매엽 방식의 화학 연마 장치(10)를 이용했을 경우, 배치 방식의 연마 처리에 비해, 작업 효율이나 제품 품질을 향상시킬 수 있게 된다는 이점이 있다. 아울러 화학 연마 장치(10)에 의하면, 판두께 정밀도가 향상하기 때문에, 스크라이브시의 수율 안정이 예측된다. 또한 절단면 플랫 강도에 대해서도, 배치 방식의 연마 처리에 비해 강하게 할 수 있게 된다. 그리고 버블링에 의한 불산 손실이 없기 때문에, 불산 비용을 15%정도 삭감하는 효과를 기대할 수 있다.

전술한 실시 형태에서는, 제1 중계부(28), 제2 중계부(30) 및 제3 중계부(32)에도 화학 연마액이 넘치는 처리조를 설치하는 구성을 설명했는데, 도 7에 도시한 바와 같이, 화학 연마액을 유리 기판(100)을 향해 분사하는 스프레이식 기구를 갖는 제1 중계부(280), 제2 중계부(300) 및 제3 중계부(320)를 채용하는 것도 가능하다. 이러한 구성을 채용함으로써 유리 기판(100)이 순차적으로 침지, 스프레이, 침지, 스프레이를 이루게 되어, 슬러지 등이 모이기 어려워 진다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 세정수가 넘치는 통을 갖는 물세정 챔버(240)를 채용할 수 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 세정수의 소비량을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

이 실시 형태에서는, 화학 연마 장치(10)에 의해 유리 기판(100)을 박형화하는 예를 설명했는데, 화학 연마 장치(10)를 이용하여 유리 기판(100)을 구획홈을 따라 분단하는 처리를 실시할 수 있다.

전술한 실시 형태의 설명은, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 봐야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 실시 형태가 아니라, 특허 청구 범위에 의해 제시된다. 또한 본 발명의 범위에는, 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

10: 화학 연마 장치
12: 반입부
14: 전처리 챔버
16: 제1 처리 챔버
18: 제2 처리 챔버
20: 제3 처리 챔버
22: 제4 처리 챔버
24: 물세정 챔버
26: 반출부
28: 제1 중계부
30: 제2 중계부
32: 제3 중계부
50: 반송 롤러
100: 유리 기판
161: 처리조
162: 회수조
163: 온도 조정부
164: 순환 샤워 파이프

Claims

연속적으로 반송되는 복수의 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 하도록 구성된 화학 연마 장치로서,
유리 기판을 수평 방향으로 반송하도록 구성된 복수의 반송 롤러와,
상기 복수의 반송 롤러에 의해 반송되는 유리 기판에 대해 화학 연마 처리를 하도록 구성된 하나 또는 복수의 처리 챔버를 적어도 구비하며,
상기 처리 챔버는,
상기 반송 롤러에 의해 반송되는 유리 기판보다 높은 위치에서 화학 연마액이 넘치도록 구성된 처리조와,
상기 처리조로부터 넘치는 화학 연마액을 회수하도록 구성된 회수조를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 처리 챔버를 복수개 구비하고,
각 처리 챔버의 사이에 각각 중계부가 설치되어 있고,
상기 중계부는, 상기 반송 롤러에 의해 반송되는 유리 기판보다 높은 위치에서 화학 연마액이 넘치도록 구성된 처리조를 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 화학 연마 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 처리 챔버의 전단에, 상기 처리 챔버에 도입되기 전의 유리 기판의 표면을 적실 수 있도록 구성된 전처리조를 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 화학 연마 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 반송 롤러는, 상기 처리 챔버에 대해, 1쌍의 반송 롤러에 의해 상기 유리 기판을 상하로 끼워 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화학 연마 장치.
제4항에 있어서,
상기 복수의 반송 롤러는, 상기 처리 챔버에 대해, ○링을 통하여 상기 유리 기판에 접촉하도록 구성되는 화학 연마 장치