KR20040104405A - 기판의 에칭 처리 방법 및 에칭 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
기판의 대형화에 따라 처리조를 그 정도로 대형화할 필요가 없으며, 침지처리한 경우와 같은 에칭 불량이 생기지 않는 장치를 제공한다.
제 1의 처리조(14)와, 제 1의 처리조(14)내에 배설되어 기판 W를 지지해서 반송하는 반송 롤러(20)와, 기판반송로의 위쪽에 배설된 기판 W의 표면을 향해서 에칭액을 토출하는 스프레이 노즐(22)과, 제 1의 처리조(14)에 연설된 제 2의 처리조(28)와, 제 2의 처리조(28)내에 배설되어 기판 W를 지지하고 반송하는 반송 롤러(30)와, 제 1의 처리조(14)내로부터 반출되어 제 2의 처리조(28)내에 반입된 기판 W의 표면에 에칭액을 공급하여 기판 W의 표면 전체에 에칭액을 쌓는 토출 노즐(32)을 구비하여 장치를 구성한다
Description
본 발명은, 액정표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 프린트 기판, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속피막을 소정 패턴에 에칭하는 기판의 에칭 처리 방법 및 에칭 처리 장치에 관한 것이다.
기판의 표면에 에칭액을 공급하여 기판을 1장씩 에칭처리하는 방법으로서는, 기판을 스핀 척(chuck)위에 유지하여, 기판을 수평면내에서 연직축 주위에 회전시키면서, 스프레이 노즐로부터 기판의 표면에 에칭액을 토출하여, 기판을 에칭 처리하는 방법, 복수의 반송 롤러에 의해 기판을 지지하고 수평방향으로 반송하면서, 기판반송로의 윗쪽에 배설된 복수의 스프레이 노즐로부터 기판의 표면을 향해 에칭액을 토출하여 기판을 에칭처리하는 방법, 처리조 내에 에칭액을 저류하고, 처리조의 내부에 배열된 복수의 롤러에 의해, 기판을 에칭액 안에 침지시킨 상태에서 수평방향으로 왕복 이동시켜 기판을 에칭처리하는 방법 등이 있다.
그런데, 기판위에 금속의 배선 패턴을 형성할 경우에는, 금속 배선 위에 절연막을 형성할 때의 절연 특성을 높이는 목적으로, 금속 배선의 단면이 사다리꼴이 되도록 에칭하는 것이 요구된다. 이 때문에, 종래에는 기판을 에칭액 중에 침지시키는 방법에 의하여 기판을 에칭 처리하였다. 즉, 처리조의 내부에 복수개의 반송 롤러를 배설하여, 그 처리조 내의 에칭액을 적시에 회수하기 위한 수조를 설치한 처리 장치를 사용하여, 펌프에 의해 수조로부터 처리조에 에칭액을 순환 공급하면서, 처리조 내에 저류된 에칭액 중에 기판을 침지시킨 상태에서 반송 롤러에 의해 기판을 수평 방향으로 왕복 이동시켜, 기판을 침지처리하도록 하고 있었다. (예컨대, 일본국평성7년 특허출원 공고 제19767호공보참조.).
그런데, 최근은, 기판이 대형화하는 경향이 있고, 예컨대, 액정 표시 장치용 유리 기판에 대해서 보면, 1변의 길이가 2m인 대형 기판이 사용되도록 되어 있다. 기판을 침지처리하는 장치에서는, 그러한 기판의 대형화에 대응하기 위해서 처리조도 대형화할 필요가 있고, 이 처리조의 대형화에 따라, 에칭액의 사용량이 현저하게 증대하며, 또한 에칭액을 수조로부터 처리조에 순환 공급하기 위한 펌프도 대용량의 것이 필요하다. 게다가, 처리조의 강도도 높일 필요가 있고, 또한, 사업소 내에 있어서 위험물인 에칭액을 저장ㆍ보관하는 양이 증대하기 때문에, 그 관리도 성가셔지는 문제점이 있다.
또한, 기판을 침지처리하는 종래의 방법에서는, 에칭액에 의해 금속피막의 일부가 용해될 때에 액중에서 발생한 수소의 미세한 기포가, 액면방향으로 부상하지 않고 기판표면에 부착된 채 잔류하는 것이 일어난다. 이와 같이 기포가 기판 표면에 잔류하면, 그 부분에서는 금속 피막과 에칭액과의 접촉이 기포에 의해 저지되기 때문에, 금속의 용해가 일어나지 않는다. 이 결과, 도 11에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 기판 표면(1)의, 금속 배선 패턴(2)사이에 있어서 금속막(4)이 입상이나 막상에 잔존하는 문제점이 있다. 도 11 중의 부호(3)는, 레지스트막이다.
또한, 액정 표시 장치나 플라즈마 디스플레이 등의 제조 프로세스에 있어서는, 도 12-1에 도시한 바와 같이, 유리 기판(6)의 표면에 2 종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막, 예컨대 알루미늄(혹은 알루미늄 합금)의 제 1의 금속층(7)과 몰리브덴, 크롬 등의 제 2의 금속층(8)으로 이루어지는 금속 피막을 소정 패턴으로 에칭하는 것이 행하여진다. 이 경우에 있어서, 기판을 침지처리하는 종래의 방법에서는, 도 12-2 도시한 바와 같이, 에칭 후에 있어서 금속피막의 제 2의 금속층(8c)에 있어서, 제 1의 금속층(7c)위에 차양 형태(庇狀)의 불필요부가 잔존하는 것이 일어난다. 이 원인으로는, 금속 피막이 2종류의 금속의 적층막으로 형성되어 있기때문에, 기판을 침지처리하는 과정에서, 한 방향의 금속인 Mo나 Cr가 부동상태화하고, 제 2의 금속층(8)의 에칭 반응이 도중에 정지해버린다고 생각될 수 있다. 도 12-2에 도시한 바와 같이, 제 1의 금속층(7c)위의 제 2의 금속층(8c)에 비상의 불필요부가 형성되면, 계속해서 금속피막 상에 절연막을 형성하려고 하여도, 절연막과 금속 피막과의 사이에 공극을 생기는 것이 되고, 제품 불량이 발생하는 문제점이 있다. 도 12-1 및 도 12-2 중의 부호(9)는 레지스트 막이다.
본 발명은, 이상과 같은 사정에 비추어 보아서 된 것이며, 기판의 대형화에 대응하기 위하여 처리조를 그것 정도로 대형화할 필요가 없고, 침지처리한 경우와 같은 에칭 불량이 생기는 일도 없는 기판의 에칭 처리 방법을 제공하는 것 및 그 방법을 적절하게 실시할 수 있는 에칭 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 제 1발명의 일실시 형태를 도시하고, 기판의 에칭 처리 장치의 개략적인 구성의 일실시예를 도시하는 모식적 측면도이다.
도 2는 제 1발명에 관한 에칭 처리 장치에 있어서 패들식 에칭 처리부의 개략적인 구성을 도시하고, 도 1에 도시한 것과는 다른 구성예를 게시하는 모식적 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 패들식 에칭 처리부에 있어서 반송 롤러의 가온 수단의 구성 요소인 액저장용기의 사시도이다.
도 4는 패들식 에칭 처리부에 있어서 반송 롤러의 가온 수단의 다른 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 5는 패들식 에칭 처리부에 있어서 반송 롤러의 가온 수단에 또 다른 구성 예를 도시하고, 반송 롤러를 일부절단한 상태에서 도시하는 사시도이다.
도 6은 제 2의 발명의 일실시 형태를 도시하고, 기판의 에칭 처리 장치의 개략적인 구성의 일실시예를 도시하는 모식적 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 에칭 처리 장치를 구성하는 스프레이식 에칭 처리부의 처리조 내에 설치된 반송 롤러의 구성의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 8은 도 6에 도시한 에칭 처리 장치를 구성하는 액체 유동식 에칭 처리부의 처리조 내에 설치되는 반송 롤러 및 에칭액 공급부의 각 구성의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 9는 이 발명의 작용을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
도 10은 유리 기판의 표면에 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막으로 이루어지는 금속 피막을 에칭할 경우에 있어서의 이 발명의 작용을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
도 11은 종래의 침지식 에칭 처리에 있어서의 문제점을 설명하기 위한 부분확대 단면도이다.
도 12-1은 표면에 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막으로 이루어지는 금속피막이 형성된 기판을 도시하는 부분 확대 단면도이다.
도 12-2는 도 12-1에 도시한 기판을 침지방식에 의해 에칭 처리할 경우에 있어서의 종래의 문제점을 설명하기 위한 부분확대 단면도이다.
<부호의 설명>
W 기판
10 , 40 스프레이식 에칭 처리부
100 패들식 에칭 처리부
14, 44 제 1의 처리조
20, 30 , 50a, 50b, 64, 102, 134 반송 롤러
22 , 56 스프레이 노즐
24 , 34, 58, 82, 108 에칭액공급관
28, 62, 106 제 2의 처리조
32 , 78, 104 토출 노즐
38 에칭액
42 액유동식 에칭 처리부
52 롤러 설치부재
76 에칭액공급부
128 액저장용기
132 액체토출노즐
136 액통로
142 온수공급관
청구항 1항에 관한 발명은, 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속피막을 소정 패턴으로 에칭 하는 기판의 에칭 처리 방법에 있어서, 기판의 표면을 향해서 에칭액을 분출하고, 금속피막을 주로 막 두께 방향으로 에칭하는 제 1의 공정과, 이 제 1의 공정에 의한 에칭 후에, 기판의 표면에 에칭액을 공급하여 기판의 표면 전체에 에칭액을 뿌려, 금속피막을 주로 막면에 따른 방향으로 에칭하는 제 2의 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 2항에 관한 발명은, 청구항 1항의 기재의 에칭 처리 방법에 있어서, 상기 제 2의 공정에 있어서, 표면 전체에 에칭액이 뿌려진 기판을, 서로 평행하게 배열된 복수개의 반송 롤러에 의해 지지해서 이동시켜, 상기 반송 롤러를, 기판위에 뿌려진 에칭액과 동등한 온도로 가온하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3항에 관한 발명은, 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속 피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 방법에 있어서, 기판의 표면을 향해서 에칭액을 분출하거나, 금속 피막을 주로 막 두께방향으로 에칭 하는 제 1의 공정과, 상기 제 1의 공정에 의한 에칭후에, 경사자세로 지지된 기판의 표면의, 그 경사 방향에 있어서의 상위측의 단변부에 에칭액을 공급하여, 에칭액을 기판의 표면위에 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 아래로 흐르도록 하여, 금속 피막을 주로 막면에 따른 방향으로 에칭하는 제 2의 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 4항에 관한 발명은, 청구항 1항 내지 청구항 3항 중 어느 것에 기재된 에칭 처리 방법에 있어서, 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속피막이 2종류 이상의 금속 또는 합금의 적층막이며, 상기 제 1의 공정에서 사용되는 에칭액과 상기 제 2의 공정에서 사용되는 에칭액이 동일 조성의 약액인 것을 특징으로 한다.
청구항 5항에 관한 발명은, 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속 피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 장치에 있어서, 제 1의 처리조와, 상기 제 1의 처리조 내에 배설되어, 기판을 지지해서 반송하는 기판 반송 수단과, 상기 기판 반송 수단의 기판 반송로의 윗쪽에 배설되어, 기판 반송 수단에 의해 반송되는 기판의 표면을 향해서 에칭액을 분출하는 스프레이 노즐과, 상기 제 1의 처리조에 연설된 제 2의 처리조와, 상기 제 2의 처리조 내에 배설 되어, 기판을 지지하는 기판지지 수단과, 상기 제 1의 처리조로부터 반출되어 상기 제 2의 처리조내에 반입되어 상기 기판지지수단에 의해 지지된 기판의 표면에 에칭액을 공급해서 기판의 표면 전체에 에칭액을 뿌리는 토출 노즐을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 6항에 관한 발명은, 청구항 5항에 기재된 에칭 처리 장치에 있어서, 상기 기판반송수단이, 서로 평행하게 배열된 복수개의 반송 롤러에 의해 구성되어, 상기 반송 롤러를, 기판 위에 뿌려진 에칭액과 동등한 온도로 가온하는 롤러 가온 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 7항에 관한 발명은, 기판의 표면에 에칭액을 공급해서, 기판의 표면에 형성된 금속 피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 장치에 있어서, 제 1의 처리조와, 상기 제 1의 처리조 내에 배설되어 기판을 지지해서 반송하는 기판 반송 수단과, 상기 기판 반송 수단의 기판 반송로의 윗쪽에 배설되어, 기판 반송 수단에 의해 반송되는 기판의 표면을 향해서 에칭액을 분출하는 스프레이 노즐과, 상기 제 1의 처리조에 연설된 제 2의 처리조와, 이 제 2의 처리조 내에 배설되어, 기판을 경사시켜 지지하는 기판 경사 지지 수단과, 상기 제 1의 처리조내로부터 반출되어서 상기 제 2의 처리조내에 반입되어 상기 기판 경사 지지 수단에 의해 경사자세로 지지된 기판의 표면에, 그 경사 방향에 있어서 상위측의 단변부에 에칭액을 공급하여, 에칭액을 기판의 표면 위에서 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 아래로 흐르도록 하는 토출 노즐을 갖춘 것을 특징으로 한다.
청구항 8항에 관계하는 발명은, 청구항 5항 내지 청구항 7항의 어느 한 항에기재된 에칭 처리 장치에 있어서, 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속피막이 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막이며, 상기 스프레이 노즐로부터 기판의 표면을 향하여 분출되는 에칭액과 상기 토출 노즐로부터 기판의 표면에 공급되는 에칭액이 동일 조성의 액약인 것을 특징으로 한다.
청구항 1항에 관한 발명인 기판의 에칭 처리 방법에 의하면, 제 1의 공정에 있어서는, 기판의 표면을 향해 분출되는 에칭액에 의해, 금속 피막이 주로 막 두께 방향으로 에칭된다. 즉, 도 9의 (a)에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 에칭액(5)이 기판 표면(1)을 향해서 분출되므로, 기판 표면(1)위에 형성된 금속피막(2a)의 에칭 속도는, 막면에 따른 방향에 비해 막 두께 방향에 있어서 보다 커진다. 이 때문에, 금속 피막(2a)는, 주로 막 두께 방향으로 에칭되어, 그 저면까지 부식되어서 기판 표면(1)이 노출된다. 이후, 제 2공정에 있어서는, 기판의 표면 전체에 뿌려진 에칭액에 의해, 침지처리를 할 때와 동일한 형태로 금속피막이 주로 막면에 따른 방향으로 에칭된다. 이 결과, 도 9의 (b)에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 금속 피막(2b)은, 에칭되어서 단면이 사다리꼴상이 된다. 그리고, 이 처리 방법에서는, 기판이 대형화해도, 침지 처리와 같이 대형의 처리조가 필요하게 되는 일이 없다. 또한, 이 처리 방법에서는, 제 1의 공정에 의해 금속 피막을 그 저면까지 에칭해서 기판 표면을 노출시킨 후에, 혹은 저면 가까이까지 에칭을 진행시킨 후에, 제 2공정에 의해 금속 피막을 그 막면에 따른 방향으로 에칭 하므로, 제 2공 중에 수소의 기포가 발생해도 특히 문제가 되지 않으며, 기판 표면의 금속 패턴사이에 있어서 금속막이 입상이나 막상에 잔존하는 걱정이 없다.
또, 청구항 4항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에 있어서, 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속피막이 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막일 경우, 즉, 도 10의 (a)에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 유리 기판(6)의 표면에 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막, 예컨대 알루미늄 (혹은 알루미늄 합금)의 제 1의 금속층(7)과 몰리브덴, 크롬 등의 제 2의 금속층(8)으로 이루어지는 금속 피막을 에칭할 경우에, 청구항 1항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에 의하면, 상기한 것과 같이, 제 1의 공정에 의해 제 1의 금속층(7) 및 제 2의 금속층(8)을 주로 막 두께 방향으로 에칭하여, 도 10의 (b)에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 유리 기판(6)의 표면을 노출시킬지,또는 그것에 가깝은 상태까지 에칭을 진행시킨 후에, 제 2공정에 의해 제 1의 금속층(7a) 및 제 2의 금속층(8a)를 막면에 따른 방향으로 에칭하므로, 기판을 침지처리했을 때와 같이 , 제 1의 금속층위의 제 2의 금속층에 차양 형태의 불필요부가 형성되는 (도12-2참조) 것은 일어나지 않고, 도 10의 (c)에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 제 1의 금속층(7b)과 함께 제 2의 금속층(8b)도 양호하게 에칭되어, 제 1의 금속층(7b)과 제 2의 금속층(8b)으로 이루어지는 금속피막의 단면(금속배선 등이 되는 부분의 단면)이 바라는 대로 사다리꼴형이 된다. 이것은, 제 1의 공정에 있어서의 에칭 방식이, 기판의 표면을 향해서 에칭액을 분출하는 것이기 때문에, 제 2의 금속층(8a)를 형성하는 금속(Mo,또는 MoNb, MoNd등의 Mo합금등)의 부동태화를 억제할 수 있는 것, 및 제 1의 공정에 의해, 유리 기판(6)의 표면이 노출할 때까지, 혹은 그것에 가까운 상태가 될 때까지 제 1의 금속층(7a) 및 제 2의 금속층(8a)이 에칭되어 있기 위해서, 제 2공정에 있어서는, 제 1의 금속층(7a)및 제 2의 금속층(8a)가 막면에 따른 방향으로 비교적 단시간에 에칭되어서, 금속의 부동상태화가 일어나기 전에 에칭이 종료해버리는 것 등에 의한 것이라고 생각된다. 도 10의 (a)∼ (c)중의 부호 (9)는 레지스트막이다.
청구항 2항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에서는, 제 2의 공정에 있어서, 기판 위에 뿌려진 에칭액과 동등한 온도로 반송 롤러가 가온되므로, 액이 뿌려진 기판이 반송 롤러와 접촉해도, 기판 및 에칭액의 온도가 저하하는 일이 없다. 따라서, 기판의 온도는 전면에 걸쳐 균일하게 되고, 온도 불균일이 발생하지 않기 때문에, 기판의 표면 전체에 있어서 에칭 레이트(rate)에 차이를 생기는 일이 없어, 기판의 표면 전체가 균일하게 에칭처리된다.
청구항 3항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에 의하면, 제 1의 공정에 있어서는, 기판의 표면을 향해 분출되는 에칭액에 의해, 금속 피막이 주로 막 두께 방향으로 에칭된다. 즉, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 에칭액(5)이 기판 표면(1)을 향해 분출되므로, 기판 표면(1)위에 형성된 금속피막(2a)의 에칭 속도는, 막면에 따른 방향과 비교해 막 두께 방향에 있어서 보다 커진다. 이 때문에, 금속 피막(2a)은, 주로 막 두께 방향으로 에칭되어, 그 저면까지 부식되어서 기판 표면(1)이 노출할지, 또는 저면 가까이까지 부식되어서 극히 얇은 피막이 남는 정도가 된다. 이후, 제 2공정에 있어서는, 경사진 기판의 표면상을 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 아래로 흐르는 에칭액에 의해, 침지처리를 한 때와 같이 금속피막이 주로 막면에 따른 방향으로 에칭된다. 이 결과, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 금속피막(2b)은, 에칭되어서 단면이 사다리꼴형이 된다. 그리고, 이 처리 방법에서는, 기판이 대형화해도, 침지처리와 같이 대형의 처리조가 필요할 일이 없다. 또한, 이 처리 방법에서는, 제 1공정에 의해 금속 피막을 그 저면까지 에칭해서 기판 표면을 노출시킨 후에, 제 2공정에 의해 금속피막을 그 막면에 따른 방향으로 에칭하므로, 제 2공정 중에 수소의 기포가 발생해도 특히 문제가 되지 않으며, 기판 표면의, 금속 배선 패턴 사이에 있어서 금속막이 입상이나 막상에 잔존할 걱정이 없다.
또한, 청구항 4항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에 있어서와 같이, 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속 피막이 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막인 경우, 즉, 도 10의 (a)에 부분 확대 단면도를 도시한 바와 같이, 유리 기판(6)의 표면에 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막, 예컨대 알루미늄 (혹은 알루미늄 합금)의 제 1의 금속층(7)과 몰리브덴 혹은 몰리브덴 니오브(Nb), 몰리브덴 네오듐(Nd) 등의 몰리브덴 합금 등의 제 2의 금속층(8)으로 이루어지는 금속 피막을 에칭할 경우에, 청구항 3항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에 의하면, 상술한 청구항 1항에 관한 발명의 에칭 처리 방법과 같이, 기판을 침지처리했을 때와 같이, 제 1의 금속층위의 제 2의 금속층에 차양형태의 불필요부가 형성되는(도12-2참조) 것은 일어나지 않고, 도 10의 (c)에 부분확대 단면도를 도시한 바와 같이, 제 1의 금속층(7b)과 함께 제 2의 금속층(8b)도 양호하게 에칭되어서, 제 1의 금속층(7b)과 제 2의 금속층(8b)으로 이루어지는 금속 피막의 단면(금속배선 등이 되는 부분의 단면)이 바라는대로 사다리꼴형이 된다.
청구항 5항에 관한 발명의 기판의 에칭 처리 장치에서는, 제 1의 처리조내에있어서, 기판 반송 수단에 의해 반송되는 기판의 표면을 향해서 스프레이 노즐로부터 분출되는 에칭액에 의해, 금속피막이 주로 막 두께방향으로 에칭된다. 이후, 제 2의 처리조내에 있어서, 기판 지지 수단에 의해 지지된 기판의 표면에 토출 노즐로부터 에칭액이 공급되어서 기판의 표면 전체에 에칭액이 쌓여져, 이 기판의 표면 전체에 쌓인 에칭액에 의해, 침지처리를 할 때와 같이 금속피막이 주로 막면에 따른 방향으로 에칭된다.
청구항 6항에 관한 발명의 에칭 처리 장치에서는, 제 2의 처리조 내에 있어서, 롤러 가온 수단에 의해, 기판 위에 뿌려진 에칭액과 동등한 온도로 반송 롤러가 가온되므로, 액이 쌓인 기판이 반송 롤러와 접촉해도, 기판 및 에칭액의 온도가 내려가는 경우가 없다. 따라서, 기판의 온도는 전면에 걸쳐 균일하게 되고, 온도 불균일이 발생하는 경우가 없기 때문에, 기판의 표면 전체에 있어서 에칭레이트에 차이를 생기는 일이 없고, 기판의 표면 전체가 균일하게 에칭처리된다.
청구항 7항에 관한 발명의 기판의 에칭 처리 장치에서는, 제 1의 처리조내에 있어서, 기판 반송 수단에 의해 반송되는 기판의 표면을 향해 스프레이 노즐로부터 분출되는 에칭액에 의해, 금속 피막이 주로 막 두께방향으로 에칭된다. 이후, 제 2의 처리조내에 있어서, 기판 경사 지지 수단에 의해 경사 자세로 지지된 기판의 표면의, 그 경사 방향에 있어서의 상위측의 단변부에 토출 노즐로부터 에칭액이 공급되어서, 기판의 표면상에 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 에칭액이 흐르고, 이 기판의 표면위를 아래로 흐르는 에칭액에 의해, 침지처리를 할 때와 같이 금속 피막이 주로 막면에 따른 방향으로 에칭된다.
청구항 8항에 관한 발명의 에칭 처리 장치에서는, 유리 기판 위에 형성된 적층막을 구성하는 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 각층이 각각 양호하게 에칭되어서, 적층막의 단면(금속배선 등이 되는 부분의 단면)이 바라는대로 사다리꼴형이 된다.
이하, 이 발명의 최선의 실시 형태에 대해서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 1은, 제 1의 발명의 일실시형태를 도시하고, 기판의 에칭 처리 장치의 개략적인 구성의 일실시예를 도시하는 모식적 측면도이다. 이 에칭 처리 장치는, 스프레이식 에칭 처리부(10)와 패들식(paddle) 에칭 처리부(12)를 연설해서 구성되어 있다.
스프레이식 에칭 처리부(10)는, 반입측 개구(16) 및 반출측 개구(18)을 갖는 밀폐된 제 1의 처리조(14)를 구비하고 있다. 제 1의 처리조(14)의 내부에는, 기판 W를 지지해서 수평 방향으로 반송하는 정ㆍ역회전이 가능한 반송 롤러(20) 복수개가 서로 평행하게 기판반송로를 따라 배열되어 있다. 이 반송 롤러(20)들에 의해, 기판 W를 처리조(14)내에 있어서 왕복 이동시킬 수 있다. 또한, 기판반송로의 윗쪽에는, 복수의 스프레이 노즐(22)이 기판반송로를 따라 배열되어 있다. 이 스프레이 노즐(22)들에는, 에칭액 공급관(24)이 연통접속되어 있어, 에칭액 공급 관(24)은, 도시하지 않는 에칭액 공급 장치에 유로로 접속되어 있다. 그리고, 스프레이 노즐(22)로부터는, 반송 롤러(20)에 의해 반송되는 기판 W의 표면을 향해 에칭액, 예컨대 인산과 질산과 초산과의 혼합액이 분출되게 되고 있다. 또한, 처리조(10)의 저부에는, 배액관(26)이 연통접속되어, 사용완료된 에칭액은, 처리조(14)의 저부에 모아져서 처리조(14)내로부터 배액관(26)을 통해 배출되게 되어 있다.
패들식 에칭 처리부(12)는, 제 1의 처리조(14)에 인접하여 배설된 제 2의 처리조(28)를 구비하고 있다. 제 2의 처리조(28)의 내부에는, 기판 W를 지지해서 수평 방향으로 반송하는 정·역회전가능한 반송 롤러(30)가 복수개, 서로 평행하게 기판반송로를 따라 배열되어 있다. 이 반송 롤러들(30)에 의해, 기판 W가 처리조(28)내에 있어서 왕복이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 기판반송로의 바로위의 위치에는, 제 1의 처리조(14)의 반출측 개구(18)와 대향하는 반입구 부근에, 하단면에 슬릿형태의 토출구가 형설된 토출 노즐(32)이 배설되어 있다. 토출 노즐(32)에는, 에칭액 공급관(34)이 연통접속되고 있어, 에칭액 공급관(34)은, 도시하지 않는 에칭액 공급 장치에 유로로 접속되어 있다. 그리고, 토출 노즐(32)의 슬릿형태의 토출구로부터는, 제 2의 처리조(28)내에 반입될 수 있는 반송 롤러(30)에 의해 지지되어 토출 노즐(32)의 바로 아래를 통과하는 기판 W의 표면에 에칭액, 예컨대 스프레이식 에칭 처리부(10)에서 사용되는 에칭액과 동일 조성의 인산과 질산과 초산과의 혼합액이 커튼형태로 토출되어, 기판 W의 표면 전체에 에칭액(38)이 쌓여진다. 또한, 처리조(28)의 저부에는, 배액관(36)이 연통접속되어 있어, 기판 W상으로부터 처리조(28)의 내저부에 유하한 에칭액이 처리조(28)내로부터 배액관(36)을 통해 배출되게 되고 있다.
도 1에 도시한 구성을 구비한 에칭 처리 장치로는, 우선, 스프레이식 에칭 처리부(10)의 제 1의 처리조(14)내에 있어서, 반송 롤러(20)에 의해 기판 W를 수평방향으로 왕복 이동시키면서, 스프레이 노즐(22)로부터 기판 W의 표면을 향해서 에칭액을 분출시키는 것에 의해, 기판 W의 표면에 형성된 금속 피막이 에칭액에서 주로 막 두께방향으로 에칭된다. 그리고, 금속피막의, 레지스트 막으로 피복되지 않은 부분이 금속피막의 저면까지 깊게 에칭되어서, 기판 표면이 완전하게 노출한 상태가 되면(도 9의 (a) 및 도 10의 (b)참조), 기판 W는, 제 1의 처리조(14)내로부터 반출측 개구(18)을 통해 반출되어, 패들식 에칭 처리부(12)로 반송된다.
패들식 에칭 처리부(12)의 제 2의 처리조(28)내에 기판 W가 반입되면, 토출 노즐(32)로부터 기판 W의 표면에 에칭액이 공급되어서, 기판 W의 표면 전체에 에칭액(38)이 쌓여진다. 그리고, 기판 W는, 액체가 담긴 상태에서 제 2의 처리조(28)내에 있어서 반송 롤러(30)에 의해 수평 방향으로 왕복 이동되고 있는 사이에, 기판 W의 표면 전체에 뿌려진 에칭액에 의해, 침지처리를 할 때와 같이 금속 피막이 주로 막면에 따른 방향으로 에칭된다. 이것에 의해, 금속 피막의, 레지스트막으로 피복된 부분은, 에칭되어서 단면이 사다리꼴상이 된다(도 9의 (b) 및 도 10의 (c)참조). 패들식 에칭 처리부(12)에서의 에칭 처리가 종료하면, 기판 W는, 제 2의 처리조(28)내로부터 반출되어, 다음 수세처리부 (미도시)로 반송된다.
도 2는, 패들식 에칭 처리부의 개략적인 구성을 도시하는 모식적 측면도이며, 상기 실시 형태의 것과는 다른 구성예를 도시하는 도면이다. 이 패들식 에칭 처리부(100)는, 서로 평행하게 기판반송로를 따라 배열된 복수개의 반송 롤러(102)를 구비하여, 이 복수개의 반송 롤러(102)들에 의해, 기판 W가 지지되어 직선적으로 왕복 이동(수평면내에 있어서 요동)하게 되어 있다. 기판반송로의 일단측에는,기판반송로의 바로 위의 위치에, 하단면에 슬릿형태의 토출구가 형설된 토출 노즐(104)이 배설 되어 있다. 또한, 기판반송로의 아래쪽에는, 에칭액을 회수하기 위한 액회수조(제2의 처리조)(106)가 배설되어 있다.
토출 노즐(104)에는, 에칭액 공급관(108)이 연통접속되어 있어, 에칭액 공급 관(108)은, 에칭액(110)이 저류된 액저류조(112)에 유로로 접속되어 있다. 에칭액 공급관(108)에는, 송액용(送液用) 펌프(114)가 사이에 삽입되어 설치되어 있고, 또한 필터(116) 및 개폐제어밸브(118)이 각각 사이에 삽입되어 있다. 그리고, 개폐제어밸브(118)를 여는 것에 의해, 액저류조(112)내로부터 에칭액(110)이 송액용 펌프(114)에 의해 에칭액공급관(108)을 통해 토출 노즐(104)에 공급되어, 토출 노즐(104)의 슬릿형 토출구로부터 에칭액이 커튼형으로 토출되어서, 토출 노즐(104)의 바로 아래를 통과하는 기판 W의 표면 전체에 에칭액이 쌓여진다. 또한, 액회수조(106)의 저부에는, 회수용 배관(120)이 연통접속되어 있어, 회수용 배관(120)의 선단출구는, 액저류조(112)내에 배치되어 있다.
액저류조(112)에는, 그 저부에 한 단의 입구가 연통접속되어 타단입구가 액저류조(112)내에 배치된 액순환용 배관(122)이 부설되어 있다. 이 액순환용 배관(122)에는, 액순환용 펌프(124)가 사이에 삽입되어 있으며, 또한, 히터(126)가 개삽되어 있다. 그리고, 액저류조(112)에 저류된 에칭액(110)을, 액순환용 배관(122)을 통해 순환시키는 것에 의해, 에칭액은, 히터(126)의 내부를 유통할 때에 가온되어, 컨트롤러(미도시)에 의해 히터(126)를 제어하는 것에 의해, 액저류조(112)내의 에칭액(110)의 온도가 일정 온도, 예컨대 40℃로 조절되게 되고 있다.또, 액저류조(112)내의 에칭액(110)을 일정 온도로 조절해서 유지하는 수단은, 도시예를 구성 한 것으로 제한되지 않는다.
각 반송 롤러(102)는, 정ㆍ역방향으로 각각 회전가능해서, 기판의 처리중에 있어서는, 기판 반입시나 기판 반전시의 근소한 시간을 제외하고 상시 회전구동하고 있다. 각 반송 롤러(102)의 바로 아래에는, 액저장용기(128)가 각각 배설되어 있다. 각 액저장용기(128)에는, 에칭액 공급관(108)으로부터 필터(116)과 개폐 제어밸브(118)와의 사이에서 분지되는 분지 배관(130)이 각각 연통접속되어 있다. 그리고, 기판의 처리중에 있어서는, 액저류조(112)내로부터 일정 온도로 조절된 에칭액이 에칭액 공급관(108) 및 분지 배관(130)을 지나 각 액저장용기(128)내에 연속해서 각각 공급되어, 각 액저장용기(128)내로부터 에칭액이 각각 넘쳐 나와 있는 상태로 된다. 액저장용기(128)내로부터 넘쳐 나간 에칭액은, 액회수조(106)내로 흘러내려가고, 액회수조(106)내에서 회수용 배관(120)을 통해 액저류조(112)내에 되돌려진다.
액저장용기(128)는, 도 3에 사시도를 도시한 바와 같이, 그 내부에 저류된 에칭액 중에 반송 롤러(102)의 주면의 일부가 그 전체 길이에 걸쳐 침지(浸漬)되도록 하는 형상 및 크기를 갖고 있다. 또, 도시예의 장치에는, 반송 롤러(102)마다 액저장용기(128)를 설치하고 있지만, 복수개의 반송 롤러(102)마다에 큰 눈금의 액저장용기를 설치하고, 하나의 액저장용기내에 저류된 에칭액 중에 복수개의 반송 롤러(102)을 침지시키도록 해도 좋고, 또한 대형의 액저장용기를 설치하여, 하나의 액저장용기 내에 저류된 에칭액중에 전부의 반송 롤러(102)를 침지시키도록 해도좋다.
패들식 에칭 처리부(100)를, 도 2에 도시한 것 같이 구성한 경우는, 각 액저장용기(128)내에 저류된 일정 온도의 에칭액 중에 각 반송 롤러(102)의 주위면의 일부가 각각 침지되는 동시에, 그 상태에서 각 반송 롤러(102)가 항시 각각 회전하는 것에 의해, 기판 W위에 뿌려진 에칭액과 동등한 온도로 각 반송 롤러(102)의 주면 전체가 각각 가온된다. 이 때문에, 액이 쌓인 기판 W가 반송 롤러(102)와 접촉해도, 기판 W 및 그 표면 전체에 뿌려진 에칭액의 온도가 저하하는 경우는 없다.따라서, 기판 W의 온도는 전면에 걸쳐 균일하게 되고, 온도 불균일이 발생하는 일이 없으므로, 기판 W의 표면 전체에 걸쳐 에칭 레이트가 균일이 되고, 처리 불균일이 생기는 염려가 없다.
다음, 도 4는, 반송 롤러(102)를 가온하기 위한 다른 구성예를 도시하는 사시도다. 이 예에서는, 반송 롤러(102)의 근방에 토출로가 배치된 액토출 노즐(132)을 갖추고 있다. 그리고, 액저장용기(128)를 설치하지 않고, 에칭액공급 관(108)으로부터 분지된 분지 배관(130)을 액토출 노즐(132)에 연통접속한다.
이러한 구성을 구비한 장치로는, 일정 온도로 조절된 에칭액이 액토출 노즐(132)에 공급되어, 액토출 노즐(132)의 토출구로부터 상시 회전하고 있는 반송 롤러(102)의 주위면에 정온도의 에칭액이 토출되는 것에 의해, 기판 W위에 쌓여진 에칭액과 동등한 온도로 반송 롤러(102)의 주면 전체가 가온되게 된다. 이때문에, 액체가 담긴 기판 W가 반송 롤러(102)와 접촉해도, 기판 W 및 그 표면전체에 쌓인 에칭액의 온도가 저하하는 경우가 없어져, 기판 W의 온도는 전면에 걸쳐 균일하게된다. 따라서, 에칭 레이트가 기판 W의 표면 전체에 걸쳐 균일하게 되고, 처리 불균일의 발생이 방지된다. 또, 액토출 노즐(132)로부터 반송 롤러(102)의 주면에 토출되어서 반송 롤러(102)의 주위면으로부터 수직으로 떨어진 에칭액은, 액회수조(106)내에 유하하고, 액회수조(106)내로부터 회수용 배관(120)을 통해 액저류조(112)내에 되돌려진다.
또한, 도 5는, 패들식 에칭 처리부의 반송 롤러를 가온하기 위한 또 다른 구성 예를 게시하고, 반송 롤러를, 일부절단한 상태로 도시하는 사시도다. 이 반송 롤러(134)는, 그 내부에 액체통로(136)가 형성되어 있다. 또한, 반송 롤러(134)의 좌ㆍ우 각각의 회전지축(138a), (138b)의 축심부에도, 액체통로(136)에 연통하는 액체통로(미도시)가 각각 형성되어 있다. 그리고, 한 방향의 회전지축(138a)은, 로타리조인트(140a)에 접속되어, 회전지축(138a)의 액체통로는, 로타리조인트(140a)를 통하여, 가온용 액체, 예컨대 온수의 공급 장치(미도시) 에 접속된 온수공급관(142)에 유로로 접속되어 있다. 또한, 다른 방향의 회전지축(138b)은, 로타리조인트(140b)에 접속되고, 회전지축(138b)의 액체통로는, 로타리조인트(140b)를 통해서 배수관(144)에 유로로 접속되고, 배수관(144)은, 온수공급장치에 유로로 접속되어 있다.
이러한 구성의 반송 롤러(134)을 구비한 기판처리장치에서는, 온수공급장치로부터 일정 온도, 예를 들면 40℃로 조절된 온수가, 온수공급관(142)을 통해 반송 롤러(134)의 내부의 액체통로(136)로 공급되어, 액체통로(136)내에 온수가 흐르는 것에 의해서, 기판 W위에 뿌려진 에칭액과 동등한 온도로 반송 롤러(134)의 전체가가온된다. 그리고, 액체통로(136)내를 흐르는 사이에 열교환에 의해 온도가 저하한 온수는, 액체통로(136)내로부터 배출되어서, 배수관(144)을 통해 온수공급 장치에 되돌려져, 가온되어서 순환 사용된다. 이렇게, 반송 롤러(134)가 그 내부로부터 가온되는 것에 의해, 액이 담긴 기판 W가 반송 롤러(134)와 접촉해도, 기판 W 및 그 표면 전체에 쌓인 에칭액의 온도가 저하하는 경우가 없어져, 기판 W의 온도는 전면에 걸쳐 균일하게 된다. 따라서, 에칭 레이트가 기판 W의 표면 전체에 걸쳐 균일하게 되고, 처리 불균일이 발생하는 일이 없다.
또, 반송 롤러를 가온하는 수단은, 도 2 내지 도 5에 도시한 구성의 것에 한하지 않는다. 예컨대, 고무(rubber)히터 등에 의해 반송 롤러를 직접적으로 가온하는 것 같은 구성도 좋다.
다음에, 도 6은, 제 2의 발명의 일실시 형태를 도시하여, 기판의 에칭 처리 장치의 개략구성의 일례를 도시하는 모식적 측면도이다. 이 에칭 처리 장치는, 스프레이식 에칭 처리부(40)와 액유동식 에칭 처리부(42)를 연설해서 구성되어 있다.
스프레이식 에칭 처리부(40)는, 도 1에 도시한 스프레이식 에칭 처리부(10) 와 같이, 반입측 개구(46) 및 반출측 개구(48)을 갖는 밀폐된 제1의 처리조(44)를 구비하고 있다. 제 1의 처리조(44)의 내부에는, 기판 W를 지지해서 수평방향으로 반송하는 정ㆍ역회전이 가능한 반송 롤러(50a), (50b) 복수개가, 서로 평행하게 기판반송로를 따라 배열되어 있다. 이 반송 롤러들(50a), (50b)에 의해, 기판 W는, 수평자세로 지지되어서 처리조(44)내에 있어서 왕복이동시키도록 되어 있다. 또한, 반출측 개구(48)에 가까운 복수개의 반송 롤러(50b)는, 좌ㆍ우 한 쌍의 롤러설치부재(52)에 각각 축착(軸着)되어 있다. 롤러 설치부재(52)는, 도 7에 정면에서 본 도를 도시한 바와 같이, 반송 롤러(50b)의 회전축(54)의 연장선위의 점 O를 통과하여 기판반송방향과 평행하게 직선(도7 중에서 점 0를 통과하는 지면에 수직인 직선)을 중심으로 하여, 도시하지 않는 구동장치에 의해 상하 방향으로 소정각도(일점쇄선A와 A' 와의 생성 각도)만 선회가능하게 마련되어져 있다. 이렇게, 반송 롤러(50b)를 적당히 선회시키기는 것이 가능한 기구를 구비하는 것에 의해, 제 1의 처리조(44)내에 있어서 기판 W를 수평자세로부터 경사 자세로 바꾸고, 기판 W를 경사자세로 제 1의 처리조(44)내로부터 반출 할 수 있게 된다.
또한, 기판반송로의 윗쪽에는, 복수의 스프레이 노즐(56)이 기판반송로를 따라 배열되어 있다. 이 스프레이 노즐(56)에는, 에칭액공급관(58)이 연통접속되고 있고, 에칭액공급관(58)은, 도시하지 않는 에칭액공급 장치에 유로로 접속되어 있다. 그리고, 스프레이 노즐(56)로부터는, 반송 롤러(50a), (50b)에 의해 수평자세로 지지되어서 반송되는 기판 W의 표면을 향해 에칭액이 분출되게 되어 있다. 또한, 처리조(44)의 저부에는, 배액관(60)이 연통접속되어 있어, 사용 완료한 에칭액은, 처리조(44)의 저부에 모아져서 처리조(44)내로부터 배액관(60)을 통해 배출되게 되고 있다.
액유동식 에칭처리부(42)는, 제 1의 처리조(44)에 인접해서 배설된 제 2의 처리조(62)을 구비하고 있다. 제 2의 처리조(62)의 내부에는, 기판 W를 지지해서 수평방향으로 반송하는 정ㆍ역회전가능한 반송 롤러(64) 복수개가, 서로 평행하게 기판반송로를 따라 배열되어 있다. 반송 롤러(64)는, 예컨대 도 8에 정면에서 본도를 도시한 바와 같이, 롤러 축(66)을 갖고 있어, 롤러 축(66)이, 수평면에 대하여 경사, 예컨대 수평면에 대하여 5°∼20°의 각도를 생기는 것과 같이, 경사해서 회전 자유(자재)로 지지되어 있다.(지지 기구는 미도시) 롤러 축(66)에는, 그 중앙부에 중앙 롤러(68)가 고착되어, 양단부에 측부 롤러(70)가 각각 고착되어 있다.또한, 롤러 축(66)에는, 각 측부롤러(70)의 외측에 각각 날밑부(72),(74)가 고착되어 있다. 그리고, 기판 W는, 그 하면측을 각각 롤러(68),(70)에서 지지연결되어서 경사 자세로 유지하는 동시에, 하위측 단밸브부를 하위측의 날밑부(72)에 적당하게 접합시켜서 미끄러 떨어지지 않도록 한다. 이러한 구조를 갖는 복수개의 반송롤러(64)에 의해, 기판 W가 경사 자세로 지지되어서 처리조(62)내에 있어서 왕복 이동시킬 수 있게 되어 있다.
또한, 기판반송로의 윗쪽에는, 기판반송 방향에 따른 방향으로 처리조(62)의 거의 전길이에 걸쳐 에칭액공급부(76)가 배설되어 있다. 에칭액공급부(76)는, 반송 롤러(64)에 의해 경사 자세로 지지된 기판 W의 표면의, 그 경사 방향에 있어서의 상위측의 단밸브부의 바로 위인 위치에 배치되어 있다. 에칭액공급부(76)는, 예컨대 도 8에 도시한 바와 같이, 파이프 형태의 토출 노즐(78) 및 이 토출 노즐(78)의 바로 아래에 그것과 평행에 배설된 액받이판(80)을 구비하여 구성되어 있다. 토출 노즐(78)에는, 하면측에 복수개의 토출구가 길이 방향으로 동일하게 나누어져 형성되어 있다. 이 토출 노즐(78)에는, 에칭액공급관(82)이 연통접속되고 있어, 에칭액공급관(82)은, 도시하지 않는 에칭액공급 장치에 유로로 접속되어 있다.이러한 구성의 에칭액공급부(76)에 있어서, 토출 노즐(78)의 복수개의 토출구로부터 액받이판(80)위에 토출된 에칭액은, 액받이판(80)위를 흘러내리는 사이에 기판 W의 상위측 단변에 따른 방향으로 균등하게 넓힐 수 있어, 그 후에 액받이판 (80)위로부터 기판 W의 상위측 단변부로 흘러내린다. 그리고, 기판 W의 상위측 단변부에 공급된 에칭액은, 기판 W의 표면상을 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 흘러내리며, 이 사이에, 기판 W의 표면이 에칭 된다.
또한, 처리조(62)의 저부에는, 배액관(84)이 연통접속되고 있어, 기판 W상으로부터 처리조(62)의 내저부로 흘러내리는 에칭액이 처리조(62)내로부터 배액관(84)을 통해 배출되게 되고 있다.
도 6에 도시한 구성을 구비한 에칭 처리 장치로는, 우선 스프레이식 에칭 처리부(40)의 제 1의 처리조(44)내에 있어서, 도 1에 도시한 장치와 같이, 기판 W의 표면에 형성된 금속피막이 에칭액으로 주로 막 두께방향으로 에칭된다. 제 1의 처리조(44)내에서의 에칭처리가 종료하면, 기판 W는, 반송 롤러(50b)에 의해 수평자세로부터 경사 자세로 자세가 변환된 후, 제 1의 처리조(44)내로부터 반출측 개구(48)를 통해 반출되어, 액유동식 에칭 처리부(42)로 반송된다.
액유동식 에칭 처리부(42)의 제 2의 처리조(62)내에 기판 W가 반입되어 오면, 반송 롤러(64)에 의해 기판 W를 경사 자세에 지지해서 수평방향으로 왕복 이동시키면서, 에칭액공급부(76)로부터 기판 W의 표면의, 그 경사 방향에 있어서의 상위측의 단변부에 에칭액을 공급한다. 이것에 의해, 기판 W의 표면상에 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 에칭액이 흐르고, 이 기판 W의 표면상을 유동하는 에칭액에 의해, 침지처리를 할 때와 같이 금속피막이 주로 막면에 따른 방향으로 에칭된다. 유동식 에칭 처리부(42)에서의 에칭 처리가 종료하면, 기판 W는, 제 2의 처리조(62)내로부터 반출되어, 다음 수세처리부(미도시)로 반송된다.
또, 도 6에 도시한 실시 형태에서는, 스프레이식 에칭 처리부(40)의 제 1의 처리조(44)내에 있어서, 기판 W를 수평자세로 지지해서 수평방향으로 왕복 이동시키면서 기판 W의 표면에 에칭액을 분출시켜서 에칭처리하고, 그 후에, 기판 W의 자세를 수평자세로부터 경사 자세로 변환해서 제 1의 처리조(44)내로부터 기판을 반출하고, 액유동식 에칭 처리부(42)에 기판 W를 경사 자세로 반송하도록 하고 있지만, 스프레이식 에칭 처리부(40)의 제 1의 처리조(44)내에 있어서, 기판 W를 경사 자세로 지지해서 수평방향으로 왕복 이동시키면서 기판 W의 표면에 에칭액을 분출시켜서 에칭 처리하고, 기판 W를 그대로 경사 자세로 제 1의 처리조(44)내로부터 반출하고, 액유동식 에칭 처리부(42)에 반송하는 것 같은 구성도 좋다. 또한, 액유동식 에칭 처리부(42)의 제 2의 처리조(62)내에 있어서 기판 W를 경사 자세로 지지해서 반송하는 반송 롤러(64)의 구성이나, 경사 자세로 지지된 기판 W의 표면의 상위측 단변부에 에칭액을 공급하는 에칭액공급부(76)의 구성 등은, 도시예의 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 파이프형의 토출 노즐(78)과 액받이판(80)을 대신해서, 도 8의 지면에 수직방향으로 긴 슬릿 형태의 토출구를 갖는 노즐을 사용하고, 액을 커튼형태로 토출해서 기판 W의 상위측 단변부에 공급하는 구성도 좋고, 기판에 대하여 액을 층류형태로 흐르도록 하여 공급하는 것이면 좋다.
또한, 도 1 및 도 6에 각각 도시한 실시 형태에서는, 각 처리조(14),(28), (44),(62)내에 있어서 기판 W를 각각 왕복 이동(요동)시키면서 에칭처리하도록 하고 있지만, 기판 W를 향해 연속적으로 일방향으로 반송하면서 에칭처리하는 것 같은 구성의 장치에 관해서도, 이 발명은 적용할 수 있는 것이다.
청구항 1항 및 청구항 3항에 관한 각 발명의 기판의 에칭 처리 방법에 의하면, 기판이 대형화해도 처리조를 그 정도로 대형화할 필요가 없고, 이 때문에, 에칭액의 사용량의 증대를 억제할 수 있어, 대용량의 펌프를 쓰거나 처리조의 강도를 높이거나 할 필요도 없으며, 또한, 위험물인 에칭액의 관리도 그 정도로 성가셔지는 일이 없다. 또한, 침지처리한 경우와 같이, 기판 표면의, 금속 배선 패턴 사이 등에 입상이나 막상의 금속막이 잔존하거나, 청구항 4항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에 있어서와 같이, 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속 피막이 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막일 경우에, 상층측의 금속층에 차양형태의 불필요부가 형성되거나 하는 에칭 불량이 생길 일도 없다.
청구항 2항에 관한 발명의 에칭 처리 방법에서는, 제 2의 공정에 있어서, 기판의 온도를 전면에 걸쳐 균일하게 유지할수 있고, 이 때문에, 기판의 표면전체를 균일하게 에칭처리할 수 있는다.
청구항 5항 및 청구항 7항에 관한 각 발명의 기판의 에칭 처리 장치를 사용하면, 청구항 1항 및 청구항 3항에 관한 각 발명의 방법을 적절하게 실시할 수 있고, 상기의 효과를 얻을 수 있다.
청구항 6항에 관한 발명의 에칭 처리 장치로는, 제 2의 처리조내에 있어서, 기판의 온도를 전면에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있고, 이 때문에, 기판의 표면전체를 균일에 에칭처리할 수가 있다.
청구항 8항에 관한 발명의 에칭 처리 장치에서는, 유리 기판위에 형성된 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막의 단면(금속배선 등이 되는 부분의 단면)을 바라는대로 사다리꼴형으로 할 수 있다.
Claims (8)
- 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 방법에 있어서,기판의 표면을 향해 에칭액을 분출하고, 금속피막을 주로 막 두께방향으로 에칭 하는 제 1의 공정과;상기 제 1의 공정에 의한 에칭 후에, 기판의 표면에 에칭액을 공급해서 기판의 표면 전체에 에칭액을 쌓고, 금속피막을 주로 막면에 따른 방향으로 에칭하는 제 2의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 에칭 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2의 공정에 있어서, 표면 전체에 에칭액이 쌓인 기판을, 서로 평행하게 배열된 복수개의 반송 롤러에 의해 지지해서 이동시켜, 상기 반송 롤러를 상기 기판 위에 쌓인 에칭액과 동등한 온도로 가온하는, 기판의 에칭 처리 방법.
- 기판의 표면에 에칭액을 공급하여 기판의 표면에 형성된 금속피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 방법에 있어서,기판의 표면을 향해 에칭액을 분출하고, 금속피막을 주로 막 두께방향으로 에칭 하는 제 1의 공정과;상기 제 1의 공정에 의한 에칭 후에, 경사 자세로 지지된 기판의 표면의, 그경사 방향에서의 상위측의 단변부에 에칭액을 공급하여, 에칭액을 기판의 표면상에 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 흘러내리게 하여, 금속피막을 주로 막면에 따른 방향으로 에칭하는 제 2의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 에칭 처리 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속피막이 2종류 이상의 금속 혹은 합금의 적층막이며, 상기 제 1의 공정에서 사용되는 에칭액과 상기 제 2의 공정에서 사용되는 에칭액이 동일 조성의 약액인 기판의 에칭 처리 방법.
- 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 장치에 있어서,제 1의 처리조;상기 제 1의 처리조내에 배설되어, 기판을 지지해서 반송하는 기판반송수단;상기 기판반송수단의 기판반송로의 윗쪽에 배설되어, 상기 기판반송수단에 의해 반송되는 기판의 표면을 향해 에칭액을 분출하는 스프레이노즐;상기 제 1의 처리조에 연설된 제 2의 처리조;상기 제 2의 처리조 내에 배설되어, 기판을 지지하는 기판지지 수단;상기 제 1의 처리조내로부터 반출되어서 상기 제 2의 처리조내에 반입되어상기 기판지지 수단에 의해 지지된 기판의 표면에 에칭액을 공급해서 기판의 표면 전체에 에칭액을 쌓는 토출 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 기판의 에칭 처리 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 기판반송수단이 서로 평행하게 배열된 복수개의 반송 롤러에 의해 구성되어, 상기 반송 롤러를 기판위에 쌓인 에칭액과 동등한 온도로 가온하는 롤러가온수단을 구비한 기판의 에칭 처리 장치.
- 기판의 표면에 에칭액을 공급하여, 기판의 표면에 형성된 금속피막을 소정 패턴으로 에칭하는 기판의 에칭 처리 장치에 있어서,제 1의 처리조;상기 제 1의 처리조 내에 배설되어, 기판을 지지하여 반송하는 기판반송수단;상기 기판반송수단의 기판반송로의 윗쪽에 배설되어, 상기 기판반송수단에 의해 반송되는 기판의 표면을 향해 에칭액을 분출하는 스프레이 노즐;상기 제 1의 처리조에 연설된 제 2의 처리조;상기 제 2의 처리조 내에 배설되어, 기판을 경사시켜 지지하는 기판경사 지지 수단;상기 제 1의 처리조 내로부터 반출되어서 상기 제 2의 처리조내에 반입되고상기 기판경사 지지수단에 의해 경사 자세로 지지된 기판의 표면의, 그 경사 방향에서의 상위측의 단변부에 에칭액을 공급하여, 에칭액을 기판의 표면상에 상위측 단변부에서 하위측 단변부까지 흘러내리게 하는 토출 노즐을 갖춘 것을 특징으로 하는 기판의 에칭 처리 장치.
- 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기판이 유리 기판이며, 그 유리 기판의 표면에 형성된 금속피막이 2종류이상의 금속 혹은 합금의 적층막이며, 상기 스프레이 노즐로부터 기판의 표면을 향해서 분출되는 에칭액과 상기 토출 노즐로부터 기판의 표면에 공급되는 에칭액이 동일조성의 약액인 기판의 에칭 처리 장치.
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