KR20080023534A - 습식 에칭 장치 - Google Patents

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임석재
김선우
이진석
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Abstract

본 발명은 습식 에칭 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 딥조의 측면에 토출구를 형성하여 기포의 발생을 줄이고 토출구에 가이드부를 형성하여 거품 발생을 줄여 공정 불량을 줄이고 약액 공급 시간을 단축하여 공정 능력을 향상시키는 습식 에칭 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 습식 에칭 장치는 내부에 기판을 수용하여 에칭 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버, 기판을 이송시키는 이송부 및 공정 챔버 내에 형성되며, 상면이 개방되어 에칭 약액을 담는 형상으로 측면에 에칭 약액을 공급하는 토출구가 형성된 딥조를 포함한다.
습식 에칭 장치, 습식 에쳐, Wet etcher, 약액

Description

습식 에칭 장치{Wet etcher}
도 1은 종래의 딥조의 하단에 토출구가 형성된 습식 에칭 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 딥조의 측면에 토출구가 형성되고 가이드부가 형성된 습식 에칭 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 토출구에서 공급되는 약액의 유량이 개별적으로 제어되는 습식 에칭 장치를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 공정 챔버 110: 딥조
120: 토출구 125: 가이드부
130: 이송부 132: 샤프트
135: 롤러 140: 약액
150: 기판 160: 펌프
170: 샤워헤드
본 발명은 습식 에칭 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 딥조의 측면에 토출구를 형성하여 기포의 발생을 줄이고 토출구에 가이드부를 형성하여 거품 발생을 줄여 공정 불량을 줄이고 약액 공급 시간을 단축하여 공정 능력을 향상시키는 습식 에칭 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 증착(deposition)공정, 세정(cleaning)공정, 도포(coating)공정, 식각(etching)공정 등 다양한 공정을 거쳐서 만들어진다. 이때, 이러한 단위 공정별로 해당 공정을 수행하기 위한 각각의 공정설비가 사용되는데 본 발명은 식각 공정을 위한 에칭 장치에 관한 것이다.
에칭(Etching)이란 기판 위에 형성된 감광막 패턴에 따라 하부막을 제거하는 공정을 말한다. 기판 표면을 식각하는 방법에는 크게 건식 식각(Dry Etching)과 습식 식각(Wet Etching) 두 종류가 있다. 습식 식각은 약액이 담긴 딥조에 기판을 넣어 화학적 반응에 의해 기판 표면을 식각하는 방법이다.
도 1은 종래의 딥조의 하단에 토출구가 형성된 습식 에칭 장치를 보여주는 도면이다.
종래의 에칭 장치는 공정 챔버(100) 내에 형성된 딥조(10)의 하면에 형성된 토출구(20)를 통해 펌프(60)를 이용해 수직으로 약액(40)을 공급하였다. 또한 공정 챔버(100)의 상부에 형성된 다수의 샤워헤드(70)를 통해서도 약액(40)을 뿌려 기판(50)이 약액(40)에 노출되도록 하였다.
펌프(60)에 의해 약액(40)을 초기 펌핑을 할 때, 약액(40)을 공급하는 배관 안에 있던 공기(Air)가 약액(40)과 혼합한 상태로 딥조(10) 내에 공급된다. 초기 펌핑 이후 약액(40)을 공급할 때에도 소량이지만 약액(40)에 공기가 혼합된 상태로 공급하게 된다.
기포를 포함한 상태로 딥조에 약액이 공급될 때, 기판의 아래에 발생된 거품으로 인해 기판이 휘어져 공정 불량이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 점도가 높은 약액이 딥조의 하단에 있는 토출구로부터 공급될 때에는 기포 또는 거품(bubble)에 의해 온도 편차를 유발하여 공정 불량이 발생할 수도 있다.
또한, 약액에 포함된 기포의 이동으로 인해 공정 중에 기판이 흔들릴 수 있다는 문제점도 있다.
그리고, 딥조의 하면에서 펌핑에 의해 약액이 수직으로 상승하여 공급되므로, 딥조 안에 약액을 채우는데 장시간이 소요된다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 딥조에 약액이 공급될 때 약액에 포함된 기포의 양을 최소화하고 거품 발생률을 최소화하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 습식 에칭 장치는 내부에 기판을 수용하여 에칭 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 기판을 이송시키는 이송부; 및 상기 공정 챔버 내에 형성되며, 상면이 개방되어 에칭 약액을 담는 형상으로 측면에 상기 약액을 공급하는 토출구가 형성된 딥조를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 습식 에칭 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 딥조의 측면에 토출구가 형성되고 가이드부가 형성된 습식 에칭 장치를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 토출구에서 공급되는 약액의 유량이 개별적으로 제어되는 습식 에칭 장치를 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 습식 에칭 장치는 공정 챔버(100), 딥조(110), 이송부(130) 및 샤워헤드(170)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(100)는 내부에 기판(150)을 수용하여 에칭 공정이 수행되는 공간을 제공하는 역할을 한다. 공정 챔버(100) 안에는 약액(140)을 담는 딥조(110)가 형성되고, 기판(150)을 움직이도록 하는 이송부(130)가 형성된다. 그리고 후술할 샤워헤드(170)가 공정 챔버(100) 내부의 상부에 형성되어 약액(140)을 공급할 수도 있다.
딥조(110)는 공정 챔버(100) 내에 형성되며 상면이 개방된 형상으로 에칭 약액(140)을 담는다. 딥조(110)의 측면에는 딥조(110) 안으로 약액(140)이 공급되는 입구인 토출구(120)가 형성되어 있으며, 딥조(110) 내부에는 기판(150)을 움직이도록 하는 이송부(130)가 형성된다.
도면과 같이 펌프(160)에 의해 압력이 높아진 약액(140)이 배관을 통해 이송되어 딥조(110)의 측면에 형성된 토출구(120)를 통해 딥조(110) 안으로 약액(140)을 공급하게 된다. 토출구(120)가 딥조(110)의 측면에 형성되어 약액(140)을 공급하기 때문에, 수직 상승 방식의 경우와는 달리 약액(140)의 유량 조절을 통하여 약액(140)에 포함된 기포를 분리시킬 수가 있다. 약액(140)으로부터 분리된 기포는 공정 챔버(100)와 기판(150) 사이의 공간을 통해 날아가므로 기판(150) 하부에 쌍이는 기포의 양을 최소화할 수 있다.
바람직하게는, 토출구(120)에 딥조(110)의 하단 방향으로 경사가 져 약액(140)의 흐름을 안내하는 가이드부(125)가 형성될 수 있다. 토출구(120)에 가이드부(125)가 형성되어 초기에 약액(140)이 딥조(110)에 공급될 때, 토출구(120)에서 딥조(110)의 바닥으로 약액(140)이 수직으로 낙하하지 않고 바닥으로 경사를 가 지는 가이드부(125)를 통해 안내를 받아 딥조(110)에 공급되므로 약액(140)이 떨어지면서 발생되는 거품(bubble)의 양을 최소화할 수 있다.
이처럼, 딥조(110) 안에 약액(140)이 공급될 때 약액(140)에 포함된 기포의 양을 줄이고 거품의 양을 최소화함으로써 기포와 거품에 의한 공정불량을 줄일 수 있다.
또한, 바람직하게는 토출구(120)는 딥조(110)의 양 측면에 형성될 수 있다. 이때, 도 2와 같이 하나의 펌프(160)에 의해 약액(140)이 압력을 받아 상승한 후, 각 토출구(120)를 향하여 경로가 나뉘어진 배관을 따라 흐른 뒤에 딥조(110)의 양측면에 형성된 토출구(120)를 통해 약액(140)이 공급될 수 있다. 바람직하게는 도 3과 같이 각 토출구(120)에 대응하는 배관과 펌프(160)가 각각 형성되어 각 토출구(120)를 통하여 공급되는 약액(140)의 양이 각각 제어될 수 있도록 한다. 양 측면에서 약액(140)이 공급되므로 딥조(110) 내 약액(140)을 공급하는 시간을 단축시킬 수 있다.
이송부(130)는 딥조(110) 내부에서 기판(150)을 이송시키는 역할을 한다. 에칭 공정을 수행하는 동안에 기판(150)을 일정한 위치에 고정시켜 두는 것이 아니라 좌우로 이송시킬 수 있다. 이송부(130)는 다수 개로 이루어진 샤프트(132)와 롤러(135)를 포함할 수 있다. 각 샤프트(132)에 다수개의 롤러(135)를 부착하여 샤프트(132)를 회전시킴에 의해 롤러(135)가 회전되고, 따라서 롤러(135) 위에 고정된 기판(150)은 움직이게 된다. 이러한 샤프트(132)를 회전시키는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 구동부는 동력을 전달할 수 있는 장치로서 모터 또는 엔진이 될 수 있다. 또한, 마그네틱 기어를 이용하여 딥조(110) 외부에서도 샤프트(132)를 회전시켜 기판(150)을 이송시킬 수가 있다.
샤워헤드(170)는 공정 챔버(100) 내에 상부에 형성되어 딥조(110)의 상부에서 약액(140)을 공급하며 에칭 공정이 수행될 수 있도록 한다. 약액(140)을 공급하는 공급부(미도시)에 의해 샤워헤드(170)로 약액(140)이 공급되며 샤워헤드(170)에 형성된 천공을 통해 아래에 위치한 기판(150)을 향하여 약액(140)을 분사한다. 샤워헤드(170)는 길이 방향으로 다수개 형성되어 기판(150)으로 약액(140)을 분사할 수 있다.
딥조(110)에는 배수구(미도시)가 형성되어 딥조(110) 내부의 약액(140)을 배출할 수 있고, 또는 에칭 공정 중에 일정양의 약액(140)을 빠져나가게 하여 딥조(110) 내부의 약액(140)의 높이를 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 습식 에칭 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 딥조의 측면에 토출구가 형성되어 약액 안의 기포의 양을 최소화하여 기포로 인한 공정 불량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
둘째, 토출구에 가이드부를 형성하여 약액 공급 시에 발생되는 거품의 양을 최소화하여 공정 불량을 줄일 수 있다는 장점도 있다.
셋째, 딥조의 양 측면에 토출구를 형성하여 약액의 공급시간을 줄일 수 있다는 장점도 있다.

Claims (5)

  1. 내부에 기판을 수용하여 에칭 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내에 형성되며, 상면이 개방되어 에칭 약액을 담는 형상으로 측면에 상기 약액을 공급하는 토출구가 형성된 딥조; 및
    상기 딥조 내부에서 기판을 이송시키는 이송부를 포함하는 습식 에칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구와 연결되며 상기 딥조의 하단 방향으로 경사가 져 상기 약액의 흐름을 안내하는 가이드부를 더 포함하는, 습싱 에칭 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구는 상기 딥조의 양 측면에 형성된, 습싱 에칭 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 토출구에서 공급하는 약액의 유량은 각 토출구마다 펌프에 의해 독립적으로 제어되는, 습식 에칭 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 챔버의 상부에서 약액을 분사하는 샤워헤드를 더 포함하는, 습식 에칭 장치.
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CN107564840A (zh) * 2017-08-01 2018-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 浸泡式蚀刻设备及浸泡式蚀刻方法

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