KR102125712B1 - 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 고상의 감광필름과 액상의 감광재질을 이용하여 습식 에칭 공법으로 금속재질의 기판에 복수의 단차를 형성하는 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법은 제 1 패턴에 대응하여 에칭된 기판의 전면에 액상의 감광재질을 도포하여 제 1 감광층(First Photoresist Layer)을 형성하는 단계, 상기 제 1 감광층의 상부에 지지판(Supporting Plate)을 밀착시키는 단계, 상기 지지판이 상기 제 1 감광층의 상부에 밀착된 상태에서 상기 기판을 회전시켜 상기 기판의 후면이 상부를 향하도록 배치하는 단계, 제 2 패턴에 대응하여 에칭된 상기 기판의 후면에 액상의 감광재질을 도포하여 제 2 감광층(Second Photoresist Layer)을 형성하는 단계, 제 1 감광층과 상기 제 2 감광층을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR MULTISTEP SUBSTRATE USING WET ETCHING}

본 발명은 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 고상의 감광필름과 액상의 감광재질을 이용하여 습식 에칭 공법으로 금속재질의 기판에 복수의 단차를 형성하는 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 에칭(Etching)은 반도체 등의 제조에서 피식각층의 불필요한 부분을 선택적으로 제거하는 방법으로, 유리, 금속 등의 기판을 식각하여 구멍, 홈, 라인 등을 형성하는 공정을 의미할 수 있다.

에칭은 습식 에칭과 건식 에칭으로 크게 나눌 수 있는데, 습식 에칭은 기판과 에칭액의 화학 반응을 이용하는 것이고, 건식 에칭은 진공에서 반응성 기체, 이온, 라디칼 등을 기판에 충돌시켜 기판을 가공하는 것이다.

습식 에칭은 기판의 일부를 부식 용해시키는 성질을 갖는 액체 약품을 사용하는데, 건식 에칭과 비교하여 한 번에 대량의 기판을 처리할 수 있고, 장비나 약품의 가격이 건식 장치에 비해 저렴해서 프린트 배선판 제조, 금속명판 제조, 반도체 소자 제조 등의 분야에서 널리 이용되고 있다.

건식 에칭은 보다 정밀한 미세 가공이 가능하다는 장점은 있으나, 상대적으로 대량생산이 어려우며, 공정에 소요되는 시간과 비용이 상대적으로 높다는 문제점이 있다.

다단형 기판을 제조하기 위한 종래기술로서 대한민국공개특허공보 제10-2011-0028506호[문헌 1](다단형 기판의 제조 방법)에서는 건식 에칭 공법을 이용하여 기판에 다수의 단차를 형성하는 기술적 구성을 게시하고 있다.

문헌 1에서는 박리 수단이 각각 다른 다수의 마스크를 사용하고, 이러한 다수의 이종 마스크를 이용하여 순차적으로 건식 에칭을 수행하여 기판에 다수의 단차를 형성하고 있다.

따라서 문헌 1에서는 습식 에칭의 장점인 대량생산이 어려우며, 생산단가가 상대적으로 높다는 문제점이 있다.

다단형 기판을 제조하기 위한 또 다른 종래기술로서 대한민국공개특허공보 제10-2013-0028249호[문헌 2](다단 에칭을 이용한 미세 패턴 형성 방법)에서는 유ㅇ무기 첨가제가 포함된 에칭 용액으로 피식각층에 제 1 에칭을 실시하는 단계, 유ㅇ무기 첨가제가 포함되지 않은 에칭 용액으로 피식각층에 제 2 에칭을 실시하는 단계를 포함하는 기술적 구성을 게시하고 있다.

그러나 문헌 2에서는 기판의 동일 부분을 중복해서 에칭하여 해당 부분의 깊이를 깊게 하는 데는 효과가 있으나, 에칭한 부분의 일부만을 추가 에칭하는 경우에는 이용되기 어렵다는 문제점이 있다.

[문헌 1] 대한민국공개특허공보 제10-2011-0028506호 [문헌 2] 대한민국공개특허공보 제10-2013-0028249호

본 발명은 다수의 단차를 포함하는 다단형 기판을 대량생산할 수 있는 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상대적으로 짧은 공정 시간내에 금속 재질의 기판에 다수의 단차를 형성하기 위한 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법은 금속 재질을 포함하는 기판의 전면(Front Surface)에 제 1 감광필름(First Photoresist Film)을 부착하고, 상기 기판의 후면(Rear Surface)에 제 2 감광필름(Second Photoresist Film)을 부착하는 단계, 상기 제 1 감광필름의 상부에 제 1 포토 마스크(First Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 1 감광필름을 제 1 패턴(First Pattern)에 따라 노광하고, 상기 제 2 감광필름의 상부에 제 2 포토 마스크(Second Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 2 감광필름을 제 2 패턴(Second Pattern)에 따라 노광하는 단계, 상기 제 1 감광필름을 현상하여 상기 기판의 전면의 적어도 일부를 노출시키고, 상기 제 2 감광필름을 현상하여 상기 기판의 후면의 적어도 일부를 노출시키는 단계, 상기 기판의 전면에 에칭액을 분사하여 상기 제 1 패턴에 대응하여 에칭(Etching)하고, 상기 기판의 후면에 에칭액을 분사하여 상기 제 2 패턴에 대응하여 에칭하는 제 1 에칭단계, 상기 제 1 패턴에 대응하여 에칭된 상기 기판의 전면에 액상의 감광재질을 도포하여 제 1 감광층(First Photoresist Layer)을 형성하는 단계, 상기 제 1 감광층의 상부에 지지판(Supporting Plate)을 밀착시키는 단계, 상기 지지판이 상기 제 1 감광층의 상부에 밀착된 상태에서 상기 기판을 회전시켜 상기 기판의 후면이 상부를 향하도록 배치하는 단계, 상기 제 2 패턴에 대응하여 에칭된 상기 기판의 후면에 액상의 감광재질을 도포하여 제 2 감광층(Second Photoresist Layer)을 형성하는 단계, 제 1 감광층과 상기 제 2 감광층을 건조하는 단계, 상기 제 1 감광층의 상부에 제 3 포토 마스크(Third Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 1 감광층을 제 3 패턴(Third Pattern)에 따라 노광하고, 상기 제 2 감광층의 상부에 제 4 포토 마스크(Fourth Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 2 감광층을 제 4 패턴(Fourth Pattern)에 따라 노광하는 단계, 상기 제 1 감광층을 현상하여 상기 기판의 전면의 적어도 일부를 노출시키고, 상기 제 2 감광층을 현상하여 상기 기판의 후면의 적어도 일부를 노출시키는 단계 및 상기 기판의 전면에 에칭액을 분사하여 상기 제 3 패턴에 대응하여 에칭하고, 상기 기판의 후면에 에칭액을 분사하여 상기 제 4 패턴에 대응하여 에칭하는 제 2 에칭단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지판은 금속재질을 포함하고, 상기 제 1 감광층을 건조하는 단계에서는 상기 지지판을 통해 상기 제 1 감광층에 열을 가하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 감광층에 열을 가하는 단계는 상기 기판을 회전시키는 단계의 이전에 실시되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 지지판의 표면에 이형부(Release Part)를 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 이형부는 이형필름(Release Film)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제 1 패턴의 복잡도는 상기 제 2 패턴의 복잡도보다 더 높고, 상기 복잡도는 상기 기판 표면의 단차 부분의 개수에 대응되고, 상기 기판의 전면에 도포되는 상기 감광재질의 점도는 상기 기판의 후면에 도포되는 상기 감광재질의 점도보다 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법은 습식 에칭 공법을 적용하여 다단형 기판을 대량생산하여 제조단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법은 습식 에칭 공법을 적용하여 다단형 기판의 제조공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 기판을 제 1 패턴 또는 제 2 패턴에 대응하여 식각하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 9는 기판을 제 3 패턴 또는 제 4 패턴에 대응하여 식각하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 액상의 감광재질의 점도에 대해 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 문서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 본 문서에 개시된 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 문서에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대한 설명은 생략될 수 있다.

도 1을 살펴보면, 본 발명에 따른 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법은 제 1 감광필름(First Photoresist Film)과 제 2 감광필름(Second Photoresist Film)을 기판(Substrate)에 부착하는 단계(S100), 제 1 감광필름과 제 2 감광필름을 제 1 패턴(First Pattern) 또는 제 2 패턴(Second Pattern)에 따라 노광하고 현상하는 단계(S110), 제 1 패턴 또는 제 2 패턴에 따라 기판을 에칭하여 식각하는 제 1 에칭단계(S120), 에칭된 기판의 전면(Front Surface)에 제 1 감광층을 형성하는 단계(S130), 제 1 감광층에 지지판(Supporting Plate)을 밀착시키는 단계(S140), 지지판이 밀착된 상태로 기판을 회전시키는 단계(S150), 에칭된 기판의 후면(Rear Surface)에 제 2 감광층을 형성하는 단계(S160), 제 1 감광층과 제 2 감광층을 건조하는 단계(S170), 제 1 감광층과 제 2 감광층을 제 3 패턴(Third Pattern) 또는 제 4 패턴(Fourth Pattern)에 따라 노광하고 현상하는 단계(S180), 제 3 패턴 또는 제 4 패턴에 따라 기판을 에칭하여 식각하는 제 2 에칭단계(S190)를 포함할 수 있다.

이상에서 개략적으로 설명한 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3은 기판을 제 1 패턴 또는 제 2 패턴에 대응하여 식각하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대한 설명은 생략될 수 있다.

도 2의 (A)에 게시된 바와 같이, 기판(100)의 전면(Front Surface, FS)에 제 1 감광필름(210)을 부착하고, 기판(100)의 후면(Rear Surface, RS)에 제 2 감광필름(220)을 부착할 수 있다.

기판(100)은 금속 재질을 포함하는 금속 기판일 수 있다. 예를 들면, 기판(100)은 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 철, 니켈-크롬강 등의 금속 재질을 포함할 수 있다.

기판(100)에 제 1 감광필름(210) 또는 제 2 감광필름(220)을 부착시킬 때는 라미네이팅(Laminating) 방법을 이용할 수 있다.

라미네이팅은 감광시트(Photoresist Sheet)를 이용하여 실시할 수 있다.

예를 들면, 도 3에 게시된 바와 같이, 감광시트(210S)는 제 1 감광필름(210), 제 1 감광필름(210)의 제 1 면(First Side)에 부착된 제 1 이형필름(First Release Film, 211), 제 1 감광필름(210)의 제 2 면(Second Side)에 부착된 제 2 이형필름(Second Release Film, 212)을 포함할 수 있다.

먼저, 제 1 롤러부(First Roller Part, 201)가 감광시트(210S)로부터 제 1 이형필름(211)을 벗겨내어 제 1 감광필름(210)의 일면을 노출시킬 수 있다.

이후, 제 2 롤러부(Second Roller Part, 202)가 감광시트(210S)의 제 2 이형필름(212) 측으로부터 압력을 가해 제 1 감광필름(210)을 기판(100)의 전면(FS)에 부착시킬 수 있다.

이후, 제 3 롤러부(Third Roller Part, 203)가 감광시트(210S)로부터 제 2 이형필름(212)을 벗겨내어 제 1 감광필름(210)의 타면을 노출시킬 수 있다.

이러한 방식으로 기판(100)의 전면(FS)에 제 1 감광필름(210)을 부착시킬 수 있다.

여기서는, 제 1 감광필름(210)을 부착하는 방법에 대해서만 설명하고 있지만, 도 3의 설명은 제 2 감광필름(220)을 부착하는 방법에 동일하게 적용될 수 있다.

도 2의 (B)에 게시된 바와 같이, 기판(100)에 제 1 감광필름(210)과 제 2 감광필름(220)을 부착시킨 이후에, 제 1 감광필름(210)의 상부에 제 1 포토 마스크(First Photo Mask, 310)를 위치시키고, 제 2 감광필름(220)의 상부에 제 2 포토 마스크(Second Photo Mask, 320)를 위치시킬 수 있다.

여기서, 제 1 포토 마스크(310)와 제 2 포토 마스크(320)에는 소정의 패턴이 형성될 수 있다. 자세하게는, 제 1 포토 마스크(310)에는 제 1 패턴(First Pattern)에 따른 패턴이 형성되고, 제 2 포토 마스크(320)에는 제 2 패턴(Second Pattern)에 따른 패턴이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 1 포토 마스크(310)는 제 1 패턴에 대응하여 소정의 광을 투과시키고, 제 2 포토 마스크(320)는 제 2 패턴에 대응하여 소정의 광을 투과시킬 수 있다.

자외선 등의 소정의 광을 제 1 포토 마스크(310) 및/또는 제 2 포토 마스크(320)에 조사하면, 소정의 광이 제 1 포토 마스크(310) 및/또는 제 2 포토 마스크(320)에 형성된 패턴을 통해 제 1 감광필름(210) 및/또는 제 2 감광필름(220)에 도달할 수 있다.

그러면, 소정의 광에 노출된 제 1 감광필름(210) 및/또는 제 2 감광필름(220)의 부분은 경화될 수 있다. 이를 노광공정이라고 할 수 있다.

다르게 표현하면, 노광공정에서는 제 1 감광필름(210)을 제 1 패턴에 따라 노광하고, 제 2 감광필름(220)을 제 2 패턴에 따라 노광할 수 있다.

여기서는, 제 1 감광필름(210) 및/또는 제 2 감광필름(220)에서 소정의 광에 노출된 부분이 경화되는 경우만을 설명하고 있지만, 이와는 반대로 제 1 감광필름(210) 및/또는 제 2 감광필름(220)에서 소정의 광에 노출된 부분이 연화되는 경우도 가능할 수 있다.

이후, 노광을 실시한 제 1 감광필름(210) 및 제 2 감광필름(220)에 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 현상액을 분사하여 경화된 부분을 제외한 다른 부분을 제거할 수 있다. 그러면, 도 2의 (C)에 게시된 바와 같이, 제 1 감광필름(210)과 제 2 감광필름(220)의 일부가 제거되어 기판(100)의 전면(FS) 및 후면(RS)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 이를 현상공정이라고 할 수 있다.

이후, 기판(100)의 전면(FS)에 에칭액을 분사하여 기판(100)의 전면(FS)을 제 1 패턴에 대응하여 에칭(Etching)하고, 기판(100)의 후면(RS)에 에칭액을 분사하여 기판(100)의 후면(RS)을 제 2 패턴에 대응하여 에칭할 수 있다. 이러한 과정을 제 1 에칭단계라고 할 수 있다.

제 1 에칭을 실시하면, 기판(100)의 전면(FS)은 제 1 패턴에 대응하여 적어도 일부가 식각되고, 기판(100)의 후면(RS)은 제 2 패턴에 대응하여 적어도 일부가 식각될 수 있다.

여기서, 에칭액은 기판(100)의 양면에 분사될 수 있다. 이에 따라, 기판(100)의 전면(FS) 및 후면(RS)이 함께 에칭될 수 있다.

이후, 도 2의 (D)에 게시된 바와 같이, 기판(100)의 전면(FS)으로부터 제 1 감광필름(210)의 잔존부분을 제거하고, 기판(100)의 후면(RS)으로부터 제 2 감광필름(220)의 잔존부분을 제거할 수 있다. 여기서, 잔존부분은 소정의 광에 의해 조사되어 경화된 부분을 포함할 수 있다. 이러한 공정을 박리공정이라고 할 수 있다.

도 4 내지 도 9는 기판을 제 3 패턴 또는 제 4 패턴에 대응하여 식각하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대한 설명은 생략될 수 있다.

먼저, 도 4의 (A)에 게시된 바와 같이, 제 1 패턴에 대응하여 에칭된 기판(100)의 전면(FS)에 액상의 감광재질을 도포하여 제 1 감광층(First Photoresist Layer, 410)을 형성할 수 있다.

예를 들면, 액상의 감광재질은 롤 코팅(Roll Coating) 방법, 스크린 프린팅(Screen Printing) 방법, 딥 코팅(Dip Coating) 방법 등의 방법을 통해 기판(100)에 도포될 수 있다. 액상의 감광재질을 기판(100)의 식각된 부분(함몰된 부분)에 빈틈없이 도포하기 위해서 스크린 프린팅 방법을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 내용은 이하에서 설명한 제 2 감광층(Second Photoresist Layer, 420)에 동일하게 적용될 수 있다.

제 1 감광층(410)은 액상의 감광재질을 기판(100)의 전면(FS)에 도포하여 형성하는 것으로 필름형태로서 기판(100)의 전면(FS)에 부착되는 제 1 감광필름(210)과는 구별될 수 있다. 이러한 내용은 이하에서 설명할 제 2 감광층(420)에 동일하게 적용될 수 있다.

이후, 도 4의 (B)에 게시된 바와 같이, 제 1 감광층(410)의 상부에 지지판(Supporting Plate, 500)을 밀착(부착)시킬 수 있다.

여기서, 지지판(500)은 금속 재질을 포함하고, 도시하지는 않았지만 열을 방출할 수 있는 열선에 의해 열을 전달받을 수 있다.

이러한 지지판(500)은 액상의 감광재질로 형성된 제 1 감광층(410)이 흘러내려 그 형상이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 지지판(500)은 제 1 감광층(410)의 두께를 일정하게 유지할 수 있다.

이후, 지지판(500)이 제 1 감광층(410)에 밀착(부착)된 상태에서 기판(100)을 회전시킬 수 있다. 그러면, 기판(100)은 후면(RS)이 상부를 향하도록 배치될 수 있다.

기판(100)의 회전은 도 4의 (B)에서 화살표로 표시하였다.

기판(100)을 회전시키더라도 지지판(500)이 제 1 감광층(410)의 상부에 밀착된 상태이기 때문에 제 1 감광층(410)의 변형을 방지할 수 있다.

이후, 도 4의 (C)와 같이, 제 2 패턴에 대응하여 에칭된 기판(100)의 후면(RS)에 액상의 감광재질을 도포하여 제 2 감광층(Second Photoresist Layer, 420)을 형성할 수 있다. 여기서, 기판(100)은 회전하여 후면(RS)이 상부를 향한 상태일 수 있다.

기판(100)의 전면(FS)에 제 1 감광층(410)을 형성한 이후 및/또는 기판(100)의 후면(RS)에 제 2 감광층(420)을 형성한 이후에 제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)을 건조할 수 있다.

예를 들면, 도 4의 (D)에 게시된 바와 같이, 제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)이 형성된 기판(100)을 건조 챔버(Dry Chamber, 600) 내에 배치하고, 건조 챔버(600) 내의 환경을 상대적으로 고온으로 설정하여 제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)을 건조할 수 있다.

건조 챔버(600) 내에는, 도시하지는 않았지만, 적외선 램프 혹은 열풍 공급부 등이 설치될 수 있다.

이러한 건조 챔버(600) 내에서는 제 2 감광층(420) 뿐만 아니라 제 1 감광층(410)도 함께 건조될 수 있다.

한편, 제 1 감광층(410)를 더욱 신속하고 효과적으로 건조하기 위해 지지판(500)에 열을 가하는 것이 바람직할 수 있다. 지지판(500)에 열을 가하게 되면, 제 1 감광층(410)에 열이 전달될 수 있다. 즉, 지지판(500)에 열을 가하는 것은 제 1 감광층(410)에 열을 가하는 것으로 볼 수 있다.

지지판(500)은 제 1 감광층(410)에 밀착된 상태이기 때문에 지지판(500)에 열을 가하면 제 1 감광층(410)이 보다 빠르고 효과적으로 건조될 수 있다.

아울러, 지지판(500)에 열을 공급하는 시점은 기판(100)을 회전시키기 이전일 수 있다.

예를 들어, 도 5에 게시된 바와 같이, 제 1 감광층(410)에 지지판(500)을 밀착시키는 시점이 t1이고, 기판(100)을 회전시키는 시점이 t2이고, 제 2 감광층(420)을 형성 시점이 t3이고, 건조 챔버(600)에 기판(100)이 배치되는 시점이 t4이고, 기판(100)이 건조 챔버(600)에서 이탈되는 시점이 t5라고 가정하자.

여기서, 지지판(500)에 열이 가해지는 시점은 t1과 t2 사이에 위치할 수 있다.

이처럼, 기판(100)의 후면(RS)에 제 2 감광층(420)을 형성하기 이전에 지지판(500)에 열을 가하게 되면 제 1 감광층(410)을 보다 신속하고 효과적으로 건조시킬 수 있다.

아울러, 제 1 감광층(410)을 형성하기 위한 액상의 감광재질의 점도가 충분히 낮은 경우에도 제 1 감광층(410)을 충분히 건조시키는 것이 가능하다.

제 1 감광층(410)에 열을 가하는 단계는 기판(100)을 회전시키는 단계의 이전에 실시될 수 있다.

아울러, 지지판(500)에 열을 공급하는 시점은 제 1 감광층(410)에 지지판(500)을 밀착시키는 시점(t1)에 근접할 수 있다.

자세하게는, 지지판(500)에 열을 공급하는 시점과 제 1 감광층(410)에 지지판(500)을 밀착시키는 시점(t1) 사이의 시간차이(△t1)는 지지판(500)에 열을 공급하는 시점과 기판(100)을 회전시키는 시점(t2) 사이의 시간차이(△t2)보다 더 작을 수 있다.

지지판(500)에 열 공급이 차단되는 시점은 t4이후, 자세하게는 t4와 t5 사이에 위치할 수 있다. 지지판(500)에 열이 공급되는 기간을 가열기간이라고 할 수 있다. 가열기간에서는 지지판(500)의 온도가 T1에서 T2까지 상승할 수 있다.

다른 관점에서 보면, 제 1 감광층(410)에 열을 가하는 단계는 기판(100)의 후면(RS)에 액상의 감광재질을 도포하는 단계와 중첩(Overlap)할 수 있다.

제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)의 건조 이후에 지지판(500)을 제 1 감광층(410)으로부터 이탈시킬 수 있다.

도 6의 (A) 및 (B)에 게시된 바와 같이, 지지판(500)을 제 1 감광층(410)으로부터 보다 효율적으로 이탈시키기 위해 지지판(500)의 표면에는 이형부(Release Part, 510)를 배치할 수 있다.

여기서, 이형부(510)는, 도 6의 (A)에 게시된 바와 같이, 지지판(500)의 표면에 코팅된 이형층(Release Layer)일 수 있다.

이러한 경우에는, 금속재질의 플레이트에 이형층을 코팅하여 지지판(500)으로 사용하는 것으로 볼 수 있다.

혹은, 도 6의 (B)에 게시된 바와 같이, 이형부(510)는 베이스층(Base Layer, 511)과 베이스층(511)의 표면에 형성된 이형층(512)을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 이형부(510)를 필름 형태의 이형필름(Release Film)이라고 볼 수 있다.

여기서, 베이스층(511)은 단순히 지지판(500)의 표면에 위치하는 것으로서, 베이스층(511)은 지지판(500)으로부터 용이하게 이탈할 수 있다.

도 6의 (B)와 같은 경우는, 제 1 감광층(410)의 점착도가 상대적으로 커서 지지판(500)을 제 1 감광층(410)으로부터 용이하게 이탈시키기 어려운 경우에 적용될 수 있다.

예를 들면, 도 7의 (A)에 게시된 바와 같이, 제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)의 건조 이후에 지지판(500)을 이탈시킬 수 있다.

여기서, 제 1 감광층(410)의 점착도가 충분히 큰 경우에는 지지판(500)은 이형부(510)의 베이스층(511)으로부터 용이하게 이탈되지만, 이형부(510)는 여전히 제 1 감광층(410)에 부착된 상태일 수 있다.

이러한 경우에는, 도 7의 (B)에 게시된 바와 같이, 제 4 롤러부(Fourth Roller Part, 520)를 이용하여 베이스층(511)을 잡아당기는 방법으로 이형부(510)를 제 1 감광층(410)으로부터 이탈시킬 수 있다.

만약, 이형부(510)에서 이형층(512)의 두께가 충분히 큰 경우에는 베이스층(511)을 생략하는 것도 가능할 수 있다.

한편, 제 1 감광층(410)의 변형을 보다 효과적으로 방지하기 위해, 기판(100)의 전면에 제 1 감광층(410)을 형성한 이후부터 기판(100)을 회전시키기 이전의 기간 동안 기판(100)의 측면에 클립(Clip, 530)을 배치하여 지지판(500)을 고정할 수 있다.

여기서, 클립(530)의 일단은 지지판(500)에 접촉하고 타단은 기판(100)의 후면(RS)에 접촉할 수 있다.

이를 위해, 지지판(500)의 단면의 폭(S1)은 제 1 감광층(410)의 단면의 폭(S2)보다 더 클 수 있다.

아울러, 기판(100)의 양쪽 끝단에는 제 1 감광층(410) 및/또는 제 2 감광층(420)이 형성되지 않는 부분(P1)이 마련될 수 있다.

이러한 기판(100)의 제 1 감광층(410) 및/또는 제 2 감광층(420)이 형성되지 않는 부분(P1)은 필요에 따라 제거되는 것이 가능할 수 있다. 혹은, 기판(100)의 제 1 감광층(410) 및/또는 제 2 감광층(420)이 형성되지 않는 부분(P1)은 모든 공정이 종료된 이후에도 잔존하는 것도 가능할 수 있다.

도 9의 (A)에 게시된 바와 같이, 제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)을 건조한 이후에, 제 1 감광층(410)의 상부에 제 3 포토 마스트(Third Photo Mask, 710)를 위치시키고, 제 2 감광층(420)의 상부에 제 4 포토 마스트(Fourth Photo Mask, 720)를 위치시킬 수 있다.

여기서, 기판(100)이 회전되었기 때문에 기판(100)의 후면(RS)이 상부를 향하는 것을 확인할 수 있다.

여기서, 제 3 포토 마스크(710)와 제 4 포토 마스크(720)에는 소정의 패턴이 형성될 수 있다. 자세하게는, 제 3 포토 마스크(710)에는 제 3 패턴(Third Pattern)에 따른 패턴이 형성되고, 제 4 포토 마스크(720)에는 제 4 패턴(Fourth Pattern)에 따른 패턴이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 3 포토 마스크(710)는 제 3 패턴에 대응하여 소정의 광을 투과시키고, 제 4 포토 마스크(720)는 제 4 패턴에 대응하여 소정의 광을 투과시킬 수 있다.

자외선 등의 소정의 광을 제 3 포토 마스크(710) 및/또는 제 4 포토 마스크(720)에 조사하면, 소정의 광이 제 3 포토 마스크(710) 및/또는 제 4 포토 마스크(720)에 형성된 패턴을 통해 제 1 감광층(410) 및/또는 제 2 감광층(420)에 도달할 수 있다.

이러한 방법으로 제 1 감광층(410) 및/또는 제 2 감광층(420)을 노광할 수 있다.

다르게 표현하면, 제 1 감광층(410)을 제 3 패턴에 따라 노광하고, 제 4 감광층(420)을 제 4 패턴에 따라 노광할 수 있다.

이후, 노광을 실시한 제 1 감광층(410) 및 제 2 감광층(420)에서 경화된 부분을 제외한 다른 부분을 제거할 수 있다. 그러면, 도 9의 (B)에 게시된 바와 같이, 제 1 감광층(410)과 제 2 감광층(420)의 일부가 제거되어 기판(100)의 전면(FS) 및 후면(RS)의 적어도 일부가 다시 노출될 수 있다.

여기서, 기판(100)에서 제 1 감광층(410) 및/또는 제 2 감광층(420)의 제거된 부분을 통해 노출된 부분 중 적어도 일부는 제 1 패턴에 대응하여 식각된 부분 및/또는 제 2 패턴에 대응하여 식각된 부분에 중첩할 수 있다.

이후, 기판(100)의 전면(FS)에 에칭액을 분사하여 기판(100)의 전면(FS)을 제 3 패턴에 대응하여 에칭하고, 기판(100)의 후면(RS)에 에칭액을 분사하여 기판(100)의 후면(RS)을 제 4 패턴에 대응하여 에칭할 수 있다. 이러한 과정을 제 2 에칭단계라고 할 수 있다.

제 2 에칭을 실시하면, 기판(100)의 전면(FS)은 제 3 패턴에 대응하여 적어도 일부가 식각되고, 기판(100)의 후면(RS)은 제 4 패턴에 대응하여 적어도 일부가 식각될 수 있다.

여기서, 에칭액은 기판(100)의 양면에 분사될 수 있다. 이에 따라, 기판(100)의 전면(FS) 및 후면(RS)이 함께 에칭될 수 있다.

이후, 도 9의 (C)에 게시된 바와 같이, 기판(100)의 전면(FS)으로부터 제 1 감광층(410)의 잔존부분을 제거하고, 기판(100)의 후면(RS)으로부터 제 2 감광층(420)의 잔존부분을 제거할 수 있다.

제 1 감광층(410)의 잔존부분 및 제 2 감광층(420)의 잔존부분을 제거한 상태를 보면, 기판(100)의 전면(FS) 및 후면(RS)에 각각 다단으로 식각된 부분, 즉 다단의 함몰부분이 형성된 것을 확인할 수 있다.

한편, 기판(100)에 형성되는 식각부분(함몰부분)의 패턴의 복잡도에 따라 제 1 감광층(410)을 형성하는 액상의 감광재질의 점도와 제 2 감광층(420)을 형성하는 액상의 감광재질의 점도를 다르게 하는 것이 가능하다. 이에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 살펴보면 아래와 같다.

도 10은 액상의 감광재질의 점도에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 상세히 설명한 부분에 대한 설명은 생략될 수 있다.

도 10의 (A)에 게시된 바와 같이, 기판(100)의 전면(FS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도와 후면(RS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도는 다를 수 있다.

예를 들면, 기판(100)의 전면(FS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도는 후면(RS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도보다 더 높을 수 있다.

여기서, 기판(100)의 전면(FS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도는 제 1 포토 마스크(310)의 패턴, 즉 제 1 패턴의 복잡도에 대응되고, 기판(100)의 후면(RS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도는 제 2 포토 마스크(320)의 패턴, 즉 제 2 패턴의 복잡도에 대응될 수 있다.

아울러, 복잡도는 기판(100) 표면의 단차 부분(AR1)의 개수에 대응될 수 있다.

이를 고려하면, 기판(100)의 전면(FS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도가 후면(RS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도보다 더 높다는 것은 기판(100)의 전면(FS)에 형성되는 단차부분(AR1)의 개수는 후면(RS)에 형성되는 단차부분(AR1)의 개수보다 더 많다는 것을 의미할 수 있다.

아울러, 단차가 상대적으로 많다는 것은 함몰부분의 구석진 부분이 많다는 것을 의미하고, 액상의 감광재질을 빈틈없이 채우는 것이 상대적으로 더 어렵다는 것을 의미할 수 있다.

이를 고려하면, 복잡도가 더 높은 부분에 대응되는 액상의 감광재질의 점도가 복잡도가 더 낮은 부분에 대응되는 액상의 감광재질의 점도보다 더 낮은 것이 바람직할 수 있다.

예를 들면, 도 10의 (A)와 같이 기판(100)의 전면(FS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도는 후면(RS)에 형성되는 식각된 부분의 복잡도보다 더 높은 경우에는, 도 10의 (B)와 같이 제 1 감광층(410)을 형성하기 위한 액상의 감광재질의 점도가 제 2 감광층(420)을 형성하기 위한 액상의 감광재질의 점도보다 더 낮은 것이 바람직할 수 있다.

이처럼, 제 1 감광층(410)을 형성하기 위한 액상의 감광재질의 점도가 제 2 감광층(420)을 형성하기 위한 액상의 감광재질의 점도보다 더 낮은 경우에도, 제 1 감광층(410)의 상부에 지지판(500)을 밀착시키고 지지판(500)에 열을 가하게 되면, 제 1 감광층(410)을 보다 신속하고 효과적으로 건조할 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

1. 금속 재질을 포함하는 기판의 전면(Front Surface)에 제 1 감광필름(First Photoresist Film)을 부착하고, 상기 기판의 후면(Rear Surface)에 제 2 감광필름(Second Photoresist Film)을 부착하는 단계;
   상기 제 1 감광필름의 상부에 제 1 포토 마스크(First Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 1 감광필름을 제 1 패턴(First Pattern)에 따라 노광하고, 상기 제 2 감광필름의 상부에 제 2 포토 마스크(Second Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 2 감광필름을 제 2 패턴(Second Pattern)에 따라 노광하는 단계;
   상기 제 1 감광필름을 현상하여 상기 기판의 전면의 적어도 일부를 노출시키고, 상기 제 2 감광필름을 현상하여 상기 기판의 후면의 적어도 일부를 노출시키는 단계;
   상기 기판의 전면에 에칭액을 분사하여 상기 제 1 패턴에 대응하여 에칭(Etching)하고, 상기 기판의 후면에 에칭액을 분사하여 상기 제 2 패턴에 대응하여 에칭하는 제 1 에칭단계;
   상기 제 1 패턴에 대응하여 에칭된 상기 기판의 전면에 액상의 감광재질을 도포하여 제 1 감광층(First Photoresist Layer)을 형성하는 단계;
   상기 제 1 감광층의 상부에 지지판(Supporting Plate)을 밀착시키는 단계;
   상기 지지판이 상기 제 1 감광층의 상부에 밀착된 상태에서 상기 기판을 회전시켜 상기 기판의 후면이 상부를 향하도록 배치하는 단계;
   상기 제 2 패턴에 대응하여 에칭된 상기 기판의 후면에 액상의 감광재질을 도포하여 제 2 감광층(Second Photoresist Layer)을 형성하는 단계;
   제 1 감광층과 상기 제 2 감광층을 건조하는 단계;
   상기 제 1 감광층의 상부에 제 3 포토 마스크(Third Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 1 감광층을 제 3 패턴(Third Pattern)에 따라 노광하고, 상기 제 2 감광층의 상부에 제 4 포토 마스크(Fourth Photo Mask)를 위치시키고 상기 제 2 감광층을 제 4 패턴(Fourth Pattern)에 따라 노광하는 단계;
   상기 제 1 감광층을 현상하여 상기 기판의 전면의 적어도 일부를 노출시키고, 상기 제 2 감광층을 현상하여 상기 기판의 후면의 적어도 일부를 노출시키는 단계; 및
   상기 기판의 전면에 에칭액을 분사하여 상기 제 3 패턴에 대응하여 에칭하고, 상기 기판의 후면에 에칭액을 분사하여 상기 제 4 패턴에 대응하여 에칭하는 제 2 에칭단계;
   를 포함하고,
   상기 지지판은 금속재질을 포함하고,
   상기 제 1 감광층을 건조하는 단계에서는 상기 지지판을 통해 상기 제 1 감광층에 열을 가하는 단계를 더 포함하고,
   상기 제 1 감광층에 열을 가하는 단계는 상기 기판을 회전시키는 단계의 이전에 실시되는 것을 특징으로 하는 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지판의 표면에 이형부(Release Part)를 배치하는 단계를 더 포함하고,
   상기 이형부는 이형필름(Release Film)을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 패턴의 복잡도는 상기 제 2 패턴의 복잡도보다 더 높고,
   상기 복잡도는 상기 기판 표면의 단차 부분의 개수에 대응되고,
   상기 기판의 전면에 도포되는 상기 감광재질의 점도는 상기 기판의 후면에 도포되는 상기 감광재질의 점도보다 낮은 것을 특징으로 하는 습식 에칭을 이용한 다단형 기판의 제조방법.

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