KR20080054859A - 기판식각장치 및 식각방법 - Google Patents

기판식각장치 및 식각방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 기판식각장치는 농도를 조절하여 기판을 항상 일정하게 식각하기 위한 것으로, 기판의 적어도 일면에 식각액을 분사하여 기판을 식각하는 식각기와, 상기 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기와, 상기 식각된 기판의 두께를 측정하는 두께측정기와, 상기 두께측정기에 의해 측정된 기판의 두께와 설정된 두께를 비교하여 오차가 발생하는 경우 농도를 조절하여 기판의 식각을 제어하는 제어부로 구성된다.
기판, 식각, 식각액, 농도, 두께

Description

기판식각장치 및 식각방법{APPARATUS AND METHOD OF ETCHING SUBSTRATE}
도 1은 본 발명에 따른 기판식각장치의 식각기의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 기판식각장치의 식각기의 개념을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 기판식각장치에서 두께측정기를 이용하여 식각된 기판의 두께를 측정하는 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 기판식각장치의 제어부의 구조를 나타내는 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 기판식각방법을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 또 다른 기판식각방법을 나타내는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 기판 10 : 식각기
12 : 분사판 13 : 노즐
17 : 식각액 저장탱크 19 : 식각액 공급부
20 : 두께측정기 30 : 농도측정기
32 : 농도검출부 33 : 두께검출부
34 : 두께차이 산출부 36 : 농도 조절부
37 : 표시부 40 : 농도측정기
본 발명은 기판식각장치 및 기판식각방법에 관한 것으로, 특히 기판의 식각 후 두께를 측정하여 두께 오차를 보정함으로써 항상 설정된 두께로의 식각이 가능한 기판식각장치 및 기판식각방법에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
이러한 액정표시소자는 휴대용 전자기기에 특히 많이 사용되기 때문에, 그 크기와 무게를 감소시켜야만 전자기기의 휴대성을 향상시킬 수 있게 된다. 액정표시소자의 크기나 무게를 감소시키는 방법은 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 액정표시소자의 필수 구성요소를 줄이는 것은 한계가 있다. 더욱이, 이러한 필수 구성요소는 중량이 작기 때문에 크기나 중량을 줄이는 것은 대단히 어려운 실정이었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 또는 액정패널을 식 각함으로써 액정표시소자의 무게를 감소할 수 있는 기판식각장치 및 기판식각방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 식각된 기판의 두께를 측정하고 이를 설정된 두께와 비교한 후 차이가 발생하는 경우 식각정도를 제어하여 항상 기판을 설정된 두께로 식각할 수 있는 기판식각장치 및 기판식각방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기판식각장치는 기판의 적어도 일면에 식각액을 분사하여 기판을 식각하는 식각기와, 상기 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기와, 상기 식각된 기판의 두께를 측정하는 두께측정기와, 상기 두께측정기에 의해 측정된 기판의 두께와 설정된 두께를 비교하여 오차가 발생하는 경우 농도를 조절하여 기판의 식각을 제어하는 제어부로 구성된다.
상기 제어부는 상기 농도측정기에서 측정된 데이터를 기초로 식각액의 농도를 검출하는 농도검출부와, 상기 두께측정기에서 측정된 데이터를 기초로 기판의 두께를 검출하는 두께검출부와, 상기 두께검출부에서 검출된 기판의 두께와 설정된 기판의 두께를 비교하여 오차가 발생하는 경우 두께차이를 산출하는 두께차이 산출부와, 상기 두께차이 산출부에서 산출된 두께 차이값 및 농도측정기에서 검출된 식각액의 농도에 기초하여 식각기에 식각액을 공급하여 식각액의 농도를 조절하는 농도조절부로 이루어진다.
상기 식각기는 지면과 수직으로 배치되어 적어도 일면이 기판과 인접하도록 배치되며, 내부에 식각액이 충전된 복수의 분사판과, 상기 분사판에 식각액을 공급하는 식각액 저장탱크와, 상기 식각액 저장탱크에 식각액을 공급하여 저장탱크의 식각액의 농도를 조절하는 식각액 공급부와, 상기 분사판에 형성되어 기판에 식각액을 분사하는 복수의 노즐로 이루어진다. 이때, 상기 기판은 합착된 유리 모기판이나 유리기판 또는 표시패널이다.
또한, 본 발명에 따른 기판식각방법은 기판을 식각하는 식각기의 식각액 농도를 측정하는 단계와, 식각된 기판의 두께를 검출하는 단계와, 상기 측정된 기판의 두께와 설정된 기판의 두께를 비교하여 두께차이값을 산출하는 단계와, 산출된 두께차이값 및 측정된 농도에 기초하여 농도를 조절하여 기판을 식각하는 단계로 구성된다.
액정표시소자의 무게를 좌우하는 요소에는 여러가지가 있지만, 그중에서도 유리로 이루어진 기판이 액정표시소자의 다른 구성요소 중에서 가장 무거운 구성이다. 따라서, 액정표시소자의 무게를 감소시키기 위해서는 이 유리기판의 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이다.
통상적으로 유리기판의 식각은 HF와 같은 식각액에 의해 이루어진다. 즉, 유리기판을 식각액(etchant)이 채워진 용기에 담아 이 식각액에 의해 유리기판의 표면을 에칭(etching)하는 방법이다. 그러나, 이러한 방법에서는 기판 자체의 불완전성에 의해 기판이 균일하게 에칭되지 않고, 더욱이 에칭과정에서 생성되는 불순물이 기판에 달라붙게 되어 기판의 표면이 울퉁불퉁하게 되는 문제가 있었다. 더욱이, 과도한 식각액의 사용에 의해 비용이 증가하고 환경오염이라는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 기판을 컨베이어에 로딩하여 기판을 이동시키면서 식각액을 상기 기판에 적용시켜 기판을 식각할 수도 있지만, 이 경우 컨베이어에 로딩된 기판 표면의 일부에 식각액이 남아 있게 되어 남아 있는 영역의 기판이 과도하게 식각되어 기판이 전체적으로 불균일하게 식각된다는 문제가 발생하게 된다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 기판을 지면과 수직방향으로 배치한 후 식각액을 기판의 양면에 분사함으로써 기판 전체를 균일하게 식각할 수 있게 되는데, 도 1에 기판을 식각하는 기판식각장치의 기본적인 개념이 도시되어 있다.
이러한 유리기판의 식각은 통상적으로 합착된 모기판에 대해서 이루어진다. 액정표시소자와 같은 평판표시소자의 제작시 효율을 향상시키기 위해 하나의 서로 대향하는 2개의 모기판에 각각 박막트랜지스터와 컬러필터와 같은 필요한 구성을 형성하고 이들 모기판을 합착한 후 단위 패널로 절단하여 각각의 표시패널을 형성하게 된다. 본 발명의 기판의 식각은 주로 단위 패널로 절단하기 전의 합착된 모기판 단위로 이루어진다. 이와 같이, 합착된 모기판 단위로 기판을 식각하는 이유는 다음과 같다.
기판을 식각할 때 그 식각정도는 한정되어 있다. 기판이 과식각되어 그 두께가 너무 얇아지게 되면, 표시소자의 제조공정시 기판이 파손되게 된다. 따라서, 모기판 단위의 유리기판은 그 식각에 한계가 있었다. 하지만, 2개의 기판을 합착한 경우(혹은 합착된 유리패널의 경우), 모기판 보다 많은 양을 식각하여도 합착된 2 개의 기판에 의해 충격에 견디는 힘이 증가하기 때문에, 상대적으로 모기판에 비해 더 많은 양을 식각할 수 있게 되어 표시패널을 제작했을 때 무게를 더욱 감소시킬 수 있게 된다.
그러나, 본 발명의 식각장치에 의해 식각되는 대상이 상기와 같은 합착된 모기판에만 한정되는 것이 아니라 단위 모기판, 가공된 기판, 분리된 단위 패널이 모두 식각대상이 될 수 있을 것이다.
따라서, 이후에 사용되는 기판이라는 용어는 단지 합착된 모기판, 유리 모기판, 가공된 기판, 분리된 단위 패널을 모두 포함하는 의미로 사용될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 식각기(10)는 지면과 실질적으로 수직으로 배치되어 내부에 식각액이 충진되고 일정한 간격으로 배치되어 그 사이에 기판(1)이 배치되는 분사판(12)과, 상기 분사판(12)에 형성되어 기판(1)에 식각액을 분사하는 노즐(13)과, 상기 식각액이 저장된 식각액 저장탱크(17)와,식각액 저장탱크(17)에 저장된 식각액을 노즐(13)에 공급하는 공급관(15)과, 상기 기판(1)을 식각한 후 분사판(12)의 하부로 흘러내린 식각액을 다시 상기 식각액 저장탱크(17)로 회수하는 회수관(16)과, 상기 회수관(16)에 설치되어 기판(1)의 식각후 식각액 저장탱크(17)로 회수되는 식각액을 필터링하여 식각액에 포함된 슬러지를 제거하는 필터(18)와, 상기 식각액 저장탱크(17)에 설치되어 기판(1)을 식각하는 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기(40)와, 상기 식각액 저장탱크(17)에 식각액을 공급하여 기판(1)을 식각하는 식각액의 농도를 조절하는 식각액공급부(19)로 구성된다.
분사판(12)의 내부로 공급된 식각액은 노즐(13)에 의해 기판(1)의 표면으로 분사되어 기판(1)을 식각하게 된다. 이때, 상기 기판(1)이 식각액을 분사하는 노즐(13)의 사이에 위치하므로, 상기 기판(1)의 양측면에 배치된 분사판(12)의 노즐(13)로부터 분사된 식각액이 기판(1)의 양측면에 도달하여 기판(1)의 양측면이 식각된다.
상기 분사판(12)에 형성되는 노즐(13)의 갯수와 간격은 식각되는 기판(1)의 크기와 노즐(13)과 기판(1) 사이의 거리에 따라 결정되지만, 기판(1)에 식각액을 균일하게 분사할 수만 있다면 어떠한 갯수나 간격도 가능할 것이다.
상기와 같이 구성된 식각기에서는 지면과 수직으로 배치된 기판(1) 상에 식각액을 균일하게 분사하여 기판(1)을 식각한다. 이와 같이, 기판(1)을 수직으로 배치함에 따라 기판(1)에 분사된 식각액이 중력에 의해 하부로 흘러내리므로, 기판(1) 상에는 식각액이 잔류하지 않게 되어 특정 영역에 식각액이 남아 해당 영역이 과도하게 식각되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 기판식각기의 개략적인 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(1)의 양측면에 위치하는 분사판(12)의 길이 및 높이는 식각되는 기판(1)과 동일한 면적으로 형성되거나 더 넓은 면적으로 형성되어 기판(1) 전체에 걸쳐 식각액을 일정한 압력으로 분사함으로써 기판(1)을 신속하게 식각할 수 있게 된다.
이때, 상기 노즐(13)에서 분사되는 식각액의 분사영역은 인접하는 노즐(13)로부터 분사되는 식각액의 분사영역와 겹쳐지므로, 기판(1) 전체에 식각액이 분사 된다. 따라서, 기판(1) 전체에 걸쳐 균일한 식각이 가능하게 된다.
한편, 상기 노즐(13)이 형성되는 분사판(12)의 크기는 기판(1)의 크기보다 작을 수도 있다. 이 경우, 분사판(12)의 크기(또는 폭)가 기판(1)의 크기(또는 폭) 보다 작기 때문에, 기판(1) 전체에 걸쳐 식각을 진행하기 위해서는 분사판(12)을 기판(1) 양측면에서 일정 속도로 주행하거나 왕복하면서 식각액을 기판(1) 상에 분사함으로써 기판(1) 전체에 걸쳐 균일하게 식각액을 분사할 수 있게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판(1)에 분사되어 기판(1)을 식각한 식각액은 식각기(10)의 하부로 모인 후, 회수관(16)을 통해 다시 식각액 저장탱크(17)로 회수되어 이후의 식각에 사용된다. 한편, 기판(1)을 식각한 식각액에는 유리의 조각이나 녹은 유리물질과 같은 각종 슬러지가 발생한다. 따라서, 이러한 슬러지를 포함한 식각액을 사용한다면 식각의 효율이 저하되어 효율적인 식각을 실행할 수 없게 되므로, 슬러지가 포함된 식각액은 필터(18)에 의해 상기 슬러지를 제거한 후 식각액 저장탱크(17)로 공급되는 것이다.
식각액으로는 주로 HF와 인산/질산/황산/NH4F 등의 혼합물 또는 NH4F/NF4F2H와 계면활성제의 혼합물을 사용한다. 이때, 기판(1)을 식각하는 식각속도는 상기와 같은 혼합물의 농도에 의해 결정된다. 따라서, 원하는 두께로 기판(1)을 식각하기 위해서는 상기 혼합물의 농도를 조절해야만 한다.
한편, 기판(1)의 식각이 진행됨에 따라 식각에 사용된 식각액이 회수관(16)을 통해 식각액 저장탱크(17)에 공급된다. 그러나, 식각액 저장탱크(17)로 회수되 는 식각액은 혼합물이 기판과 결합되어 기판을 식각하므로, 식각이 진행될수록 상기 혼합물의 농도가 저하된다. 따라서, 식각액 저장탱크(17)에 수납된 식각액의 농도가 시간이 지남에 따라 저하되어 기판(1)의 식각속도가 저하되므로, 기판(1)이 설정된 두께로 식각되지 않게 된다.
식각액 공급부(19)는 이러한 문제를 해결하기 위해 구비된 것으로, 상기 식각액 공급부(19)에는 HF와 인산/질산/황산/NH4F 혼합물 또는 NH4F/NF4F2H와 계면활성제의 혼합물이 저장되어 상기 식각액 저장탱크(17)에 상기 혼합물을 공급하여 식각액 저장탱크(17)내의 식각액이 항상 설정된 농도를 유지하도록 한다. 이때, 식각액 저장탱크(17)내의 식각액의 농도는 농도측정기(40)가 측정하여 제어부로 전송하며, 제어부에서는 식각액 저장탱크(17)내의 식각액의 농도가 설정된 농도 보다 낮을 경우 식각액 공급부(19)로부터 식각액을 상기 식각액 저장탱크(17)로 공급하여 식각액이 항상 설정된 농도를 유지하도록 한다.
상기와 같이, 식각기(10)에 의해 식각된 기판(1)은 두께 측정기에 의해 식각된 두께가 측정된다. 상기 두께측정기는 비접촉 두께 측정기로서, 기판(1)에 광을 조사한 후 기판(1)을 투과하는 광이나 기판(1)에서 반사되는 광을 수광하여 기판(1)을 두께를 측정한다.
이러한 두께측정기를 이용하여 식각된 기판(1)의 두께를 측정하는 방법이 도 3에 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 두께측정기(20)는 기판(1)의 상부에 배치되어 있 으며, 기판(1)에 광을 조사하여 기판(1)의 두께를 측정한다. 상기 두께측정기(20)는 상기 기판(1)에 대하여 장변 및 단변, 즉 x-축 및 y-축방향을 따라 이동하면서 기판(1)상에 광을 조사함으로써 전체 기판(1)의 두께를 측정한다.
한편, 식각된 기판(1)은 세정과 건조과정을 거친다. 이러한 세정 및 건조공정에 의해 식각공정중 기판(1)에 묻은 식각액이 제거되어 이후의 공정에서 식각액에 의한 문제를 제거할 수 있게 된다. 상기 두께측정기(20)에 의한 기판(1)의 두께는 상기 건조공정후 이루어지는 것이 바람직하지만, 세정공정의 종료후 식각공정의 종료후에도 가능하다.
상기 측정된 기판(1)의 두께는 제어부로 입력된다. 상기 제어부는 상술한 바와 같이 식각액 저장탱크(17)에 저장된 식각액의 농도를 항상 일정하게 제어할 뿐만 아니라 식각된 기판(1)의 두께에 따라, 즉 식각정도에 따라 농도를 조절하여 기판(1)이 항상 설정된 두께로 식각되도록 한다.
도 4에 본 발명에 따른 기판식각장치의 제어부(30)의 구조가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판식각장치의 제어부(30)는 상기 농도측정기(19) 및 두께측정기(20)로부터 측정된 농도데이터와 두께데이터가 입력되는 입력부(31)와, 상기 입력부(31)를 통해 입력된 데이터를 기초로 식각된 기판(1)의 두께를 검출하는 두께검출부(33)와, 상기 두께검출부(33)에서 검출된 식각된 기판(33)의 두께와 설정된 기판의 두께를 비교하여 그 차이를 산출하는 두께차이 산출부(34)와, 상기 입력부(31)를 통해 입력되는 데이터를 기초로 기판(1)을 식각하는 식각액의 농도를 검출하는 농도검출부(32)와, 상기 농도검출부(32)에서 검 출된 농도가 설정된 농도와 다를 경우 식각액 공급부(19)에서 식각액 저장탱크(17)로 식각액을 공급하여 상기 식각액 저장탱크(17)의 농도를 설정된 조절하고 상기 두께차이 산출부(34)에서 두께차이가 발생하는 경우 식각액의 농도를 조절하여 두께 차이만큼 식각속도를 향상시키는 농도조절부(36)와, 기판(1)의 식각상태 정보를 표시하는 표시부(37)로 구성된다.
상기 제어부(30)에는 식각액의 설정 농도 및 농도에 따른 기판(1)의 식각속도가 저장되어 있다. 즉, 식각액을 구성하는 HF와 인산/질산/황산/NH4F 혼합물 또는 NH4F/NF4F2H와 계면활성제의 혼합물의 성분의 함량에 따른 식각속도가 산출되어 저장되어 있다. 또한, 상기 제어부(30)에는 기판(1)의 목표 식각치가 입력되며, 이 입력된 식각치에 기초하여 원하는 기판(1)의 두께가 설정된다.
두께차이 산출부(34)에서는 상기 설정된 기판(1)의 두께와 두께검출부(33)에서 검출된 실제 식각된 기판(1)의 두께 사이의 차이값을 검출한다.
농도조절부(36)는 상기 식각액 공급부(19)를 작동하여 식각액 저장탱크(17)에 식각액을 공급한다. 즉, 농도검출부(32)에는 기판(1)을 식각하는 식각액의 원하는 농도가 설정되어 있기 때문에, 농도검출부(32)에서 검출된 식각액의 농도가 설정된 농도와 다를 경우 상기 식각액 저장탱크(17)에 식각액을 공급하여 항상 설정된 농도를 유지하도록 한다. 이와 같이, 설정된 농도를 유지해야만 하는 이유는 농도는 식각속도에 비례하므로 설정된 농도를 유지해야만 설정된 두께로 기판을 식각할 수 있기 때문이다.
또한, 농도조절부(36)는 식각액의 농도를 조절함으로써 식각속도를 조절한다. 두께검출부(33)에서 검출된 두께와 설정된 두께가 다를 경우, 농도조절부(36)는 상기 두께차이 산출부(34)에서 산출된 두께 차이에 기초하여 농도를 조절한다. 즉, 두께 차이와 현재의 식각액의 농도를 파악한 후, 두께 차이에 대응하는 농도 차이를 산출한 후 차이만큼 식각액의 농도를 증가시킴으로써 기판(1)을 설정된 두께로 식각하는 것이다.
이와 같이, 농도조절부(36)는 두 가지의 기능을 수행한다. 첫 번째 기능은 기판(1)을 식각하는 농도를 항상 설정된 농도로 일정하게 유지하는 것이다. 이러한 기능에 의해 농도측정기(40)에 의해 측정된 농도가 설정된 농도와 다를 경우 실제의 식각속도가 설정된 식각속도와 다르게 되어 실제 기판(1)의 식각이 설정량과 다르게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.
두 번째 기능은 식각된 기판(1)의 두께에 따라 농도를 조절하는 것이다. 이러한 기능에 의해 식각된 기판(1)이 설정된 두께로 식각되지 않을 경우 농도를 조절하여 항상 설정된 두께로 기판(1)을 식각할 수 있게 된다.
표시부(37)에는 식각하고자 하는 기판(1)의 식각정도, 상기 두께검출부(33)에서 검출된 식각된 기판(1)의 두께, 식각액의 설정된 농도, 식각을 실행하는 식각액의 농도, 설정된 기판의 두께와 식각된 기판의 두께차이값과 같은 식각에 관련된 각종 정보를 표시하여 작업자에게 알려준다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 식각액의 농도를 일정하게 유지하여 기판(1)을 항상 설정된 두께로 식각할 뿐만 아니라 식각된 기판(1)의 두께를 측정하 여 설정된 두께와 다를 경우 식각액의 농도를 조절하여 기판(1)의 식각을 제어할 수 있게 된다.
상기와 같은 식각장치를 이용한 식각방법을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 기판식각방법을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 우선 기판(1)을 도 1에 도시된 식각기(10)에 배치한 후 노즐(13)을 통해 기판(1)에 식각액을 분사하여 기판(1)을 식각한다(S101).
상기와 같이 식각이 진행되는 동안 농도측정기(40)는 식각액 저장탱크(17)에 저장된 식각액의 농도를 측정한다(S102). 기판(1)이 식각됨에 따라 회수관(16)을 통해 식각에 사용된 식각액이 식각액 저장탱크(17)로 회수되어 식각액 저장탱크(17)의 식각액의 농도가 변하므로, 상기 농도측정기(40)에 의해 측정된 식각액의 농도도 변하게 된다.
농도조절부(36)에서는 상기 변화된 식각액의 농도를 설정된 농도(즉, 설정된 두께로 기판을 식각하는 식각속도에 대응하는 농도)와 비교하여 오차가 발생하는 경우(S104), 식각액 공급부(19)에서 상기 식각액 저장탱크(17)로 식각액을 공급하여 식각액 저장탱크(17) 내의 식각액이 설정된 농도로 한다(S105). 이와 같이, 농도가 보정된 식각액이 다시 노즐(13)을 통해 기판(1)의 적어도 일면에 분사되어 기판(1)이 식각되며, 상기에서 언급된 과정을 계속 반복함으로써 항상 설정된 농도로 기판(1)을 식각할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 기판식각방법을 나타내는 도면으로서, 이 도면 에 도시된 방법은 두께를 측정한 후 이를 피드백하여 식각을 조절하는 방법에 대한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 우선 기판(1)을 도 1에 도시된 식각기(10)에 배치한 후 노즐(13)을 통해 기판(1)에 식각액을 분사하여 기판(1)을 식각한다(S201). 이어서, 식각된 기판(1)의 상부에 비접촉 두께측정기(20)를 위치시킨 후, 기판(1)을 장변 및 단면방향(즉, x-축 및 y-축방향)으로 스캐닝하여 기판(1)의 두께를 측정한다(S202). 이어서, 제어부(30)의 두께차이 산출부(30)에서 설정된 기판(1)의 두께와 식각된 기판(1)의 두께를 비교하여 두께 차이값을 산출한다(S203).
상기 설정된 기판(1)의 두께와 식각된 기판(1)의 두께 사이에 차이가 없다면, 기판(1)의 식각이 설정된 양만큼 이루어졌다고 판단하여 식각을 계속 진행하며, 두께 차이가 발생하면 현재 기판을 식각하는 식각액의 농도를 측정한 후, 두께차이값에 대응하는 만큼 농도를 조절한다(S205). 즉, 제어부(30)에 저장된 식각액의 농도와 식각속도에 대한 데이터에 기초하여 두께차이값에 대응하는 식각농도의 차이를 산출하고 상기 차이에 대응하는 만큼 식각액 공급부(19)로부터 식각액 저장탱크(17)로 식각액을 공급하여 식각액의 농도를 조절하는 것이다.
이와 같이, 농도를 조절함에 따라 기판(1)의 식각속도를 조절할 수 있게 되어 기판(1)을 항상 설정된 두께로 식각할 수 있게 되므로, 균일한 두께의 기판(1)을 얻을 수 있게 된다.
상기와 같은 기판(1)의 식각은 주로 합착된 유리모기판 단위로 이루어지는 것이 바람직하다. 통상적으로 액정표시소자와 같은 평판표시소자는 2개의 유리기판 을 합착하여 사용하므로, 하나의 유리기판에 비해 그 강도가 높게 된다. 따라서, 하나의 유리기판을 사용하는 경우보다도 더 얇게 제작할 수 있게 되므로, 유리기판의 무게를 대폭 감소할 수 있게 된다. 물론, 상기 기판(1)의 식각은 개개의 유리모기판 단위로 이루어질 수도 있을 것이다.
상기한 본 발명의 설명에서는 액정표시소자의 구조를 한정하여 설명하였지만, 본 발명이 특정 구조의 액정표시소자의 구조에만 한정되는 것이 아니라 모든 액정표시소자의 구조에 적용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명은 특정한 기판의 식각에만 한정되는 것이 아니라 유리 모기판, 합착된 유리 모기판, 가공된 유리기판, 합착된 단위 패널을 식각하는데 사용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 액정표시소자에만 적용되는 것이 아니라 다양한 PDP, FED, VFD, OLED 등과 같은 다양한 평판표시소자 제조방법에 적용될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 기판 및 액정패널을 설정된 두께로 식각함에 따라 액정표시소자의 무게를 대폭 감소할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 농도를 항상 설정된 농도와 동일하게 유지함으로써 기판을 항상 설정된 두께로 식각할 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명에서는 식각된 기판의 두께에 따라 농도를 조절하여 기판을 식각하므로 식각오차가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (30)

  1. 기판의 적어도 일면에 식각액을 분사하여 기판을 식각하는 식각기;
    상기 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기; 및
    상기 농도측정기에 의해 측정된 농도와 설정된 농도를 비교하여 오차가 발생하는 경우 식각액의 농도를 조절하는 제어부로 구성된 기판식각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 농도측정기에서 측정된 데이터를 기초로 식각액의 농도를 검출하는 농도검출부; 및
    상기 농도검출부에서 검출된 식각액의 농도와 설정된 농도를 비교하여 오차가 발생하는 경우 식각기에 식각액을 공급하여 농도를 조절하는 농도조절부로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 기판의 식각정보를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 식각정보는 기판의 식각정도, 식각액의 설정농도, 식각을 실행하는 식각액의 농도, 기판의 식각정도, 식각된 기판의 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 식각기는,
    지면과 수직으로 배치되어 적어도 일면이 기판과 인접하도록 배치되며, 내부에 식각액이 충전된 복수의 분사판;
    상기 분사판에 식각액을 공급하는 식각액 저장탱크;
    상기 식각액 저장탱크에 식각액을 공급하여 저장탱크의 식각액의 농도를 조절하는 식각액 공급부; 및
    상기 분사판에 형성되어 기판에 식각액을 분사하는 복수의 노즐로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 식각기는,
    상기 기판을 식각한 식각액을 식각액 저장탱크로 회수하는 회수관; 및
    상기 회수관을 통해 회수되는 식각액을 필터링하는 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 기판은 인접하는 2개의 분사판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기판은 합착된 유리 모기판인 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기판은 유리 모기판인 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기판은 합착된 표시패널인 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  11. 기판의 적어도 일면에 식각액을 분사하여 기판을 식각하는 식각기;
    상기 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기
    상기 식각된 기판의 두께를 측정하는 두께측정기; 및
    상기 두께측정기에 의해 측정된 기판의 두께와 설정된 두께를 비교하여 오차가 발생하는 경우 농도를 조절하여 기판의 식각을 제어하는 제어부로 구성된 기판식각장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 농도측정기에서 측정된 데이터를 기초로 식각액의 농도를 검출하는 농도검출부
    상기 두께측정기에서 측정된 데이터를 기초로 기판의 두께를 검출하는 두께검출부;
    상기 두께검출부에서 검출된 기판의 두께와 설정된 기판의 두께를 비교하여 오차가 발생하는 경우 두께차이를 산출하는 두께차이 산출부; 및
    상기 두께차이 산출부에서 산출된 두께 차이값 및 농도측정기에서 검출된 식각액의 농도에 기초하여 식각기에 식각액을 공급하여 식각액의 농도를 조절하는 농도조절부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이루어진 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 식각기는,
    지면과 수직으로 배치되어 적어도 일면이 기판과 인접하도록 배치되며, 내부에 식각액이 충전된 복수의 분사판;
    상기 분사판에 식각액을 공급하는 식각액 저장탱크;
    상기 식각액 저장탱크에 식각액을 공급하여 저장탱크의 식각액의 농도를 조절하는 식각액 공급부; 및
    상기 분사판에 형성되어 기판에 식각액을 분사하는 복수의 노즐로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기판은 인접하는 2개의 분사판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 두께검출부는 광을 조사하여 기판을 투과하거나 반사되는 광을 수광하는 비접촉식 두께측정기인 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 두께측정기는 기판을 장변 및 단변방향으로 스캔하는 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 기판은 유리원판인 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  18. 제11항에 있어서, 상기 기판은 표시패널인 것을 특징으로 하는 기판식각장치.
  19. 기판을 식각하는 식각기의 식각액 농도를 측정하는 단계;
    측정된 식각액의 농도를 설정된 식각액의 농도와 비교하는 단계; 및
    측정된 농도와 설정된 농도에 차이가 발생하는 경우, 식각액의 농도를 조절하여 기판을 식각하는 단계로 구성된 기판식각방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 식각액의 농도를 조절하는 단계는 농도 차이에 대응하는 양의 식각액을 상기 식각기에 공급하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 기판은 지면과 수직으로 배치되어 적어도 일면이 식 각액에 의해 식각되는 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 기판은 합착된 유리 모기판인 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 기판은 유리 모기판인 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 기판은 합착된 표시패널인 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  25. 기판을 식각하는 식각기의 식각액 농도를 측정하는 단계;
    식각된 기판의 두께를 검출하는 단계;
    상기 측정된 기판의 두께와 설정된 기판의 두께를 비교하여 두께차이값을 산출하는 단계;
    산출된 두께차이값 및 측정된 농도에 기초하여 농도를 조절하여 기판을 식각하는 단계로 구성된 기판식각방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 농도를 조절하는 단계는,
    두께차이값에 대응하는 농도 차이를 산출하는 단계; 및
    상기 농도 차이에 대응하는 양의 식각액을 식각기에 공급하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 기판은 지면과 수직으로 배치되어 적어도 일면이 식각액에 의해 식각되는 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 기판은 합착된 유리 모기판인 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  29. 제25항에 있어서, 상기 기판은 유리 모기판인 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
  30. 제25항에 있어서, 상기 기판은 합착된 표시패널인 것을 특징으로 하는 기판식각방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100865179B1 (ko) * 2007-04-13 2008-10-23 송종호 기판 식각 장치
WO2016117777A1 (ko) * 2015-01-22 2016-07-28 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 이송 장치
CN112928037A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 上海华虹宏力半导体制造有限公司 检测方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0180850B1 (ko) * 1996-06-26 1999-03-20 구자홍 유리기판 에칭장치
JPH1192966A (ja) * 1997-09-22 1999-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd エッチング液濃度制御装置
JP2002161379A (ja) * 2000-11-17 2002-06-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd エッチング装置およびそれを用いたエッチング基板の製造方法
KR100698057B1 (ko) * 2003-12-26 2007-03-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 식각 장비 및 이를 이용한 식각 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100865179B1 (ko) * 2007-04-13 2008-10-23 송종호 기판 식각 장치
WO2016117777A1 (ko) * 2015-01-22 2016-07-28 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 이송 장치
US10192794B2 (en) 2015-01-22 2019-01-29 Sk Siltron Co., Ltd. Wafer transfer device
CN112928037A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 上海华虹宏力半导体制造有限公司 检测方法
CN112928037B (zh) * 2021-01-22 2023-11-24 上海华虹宏力半导体制造有限公司 检测方法

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