KR20120041810A - 반도체 기판 표면의 화학적 처리 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

반도체 기판 표면의 화학적 처리 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조의 공업적 분야에 관한 것이다. 본 발명은 반도체 기판을 샤프트 (2)에 의하여 약액 (5) 위에 배치시키고 반도체 기판 (4)의 저면을 약액 (5)의 액면으로부터 일정한 거리로 이격시키는 것과, 분사 장치 (3)를 통하여 반도체 기판의 저면에 약액을 분사함으로써 저면에 화학적 처리를 수행하는 것을 포함하는 반도체 기판의 일면(一面)의 화학적 처리 방법과, 약액을 저장하기 위한 약액 탱크 (1)와, 상기 약액 위에 반도체 기판 (4)을 지지하기 위한 샤프트 (2)와, 상기 반도체 기판 (4)의 저면에 약액을 분사하기 위한 분사 장치를 포함하는 화학적 처리 장치를 제공한다. 상기 방법은 반도체 기판의 타면(他面)을 보호하는 일이 없이 일면에 화학적 처리를 행할 수 있다.

Description

반도체 기판 표면의 화학적 처리 방법 및 이를 위한 장치 {A METHOD FOR CHEMICALLY PROCESSING A SURFACE OF SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND A DEVICE FOR THE SAME}
본 발명은 반도체 제조 산업에 있어서 반도체 기판을 화학적으로 처리하는 방법, 특히 반도체 태양 전지 제조 산업에 있어서 반도체 기판을 화학적으로 습식 처리하는 방법과, 더 구체적으로는, 반도체 기판의 일면(一面)을 화학적으로 습식 처리하는 방법에 관한 것이다.
반도체 기판의 식각 공정, 세정 공정 등, 약액(藥液)에 의하여 반도체 기판의 표면 처리를 행하는 것은 반도체 제조 산업에 있어서 통상의 공정이다. 일반적으로, 상기 화학적 습식 처리는 반도체 기판을 약액에 침지시킴으로써 수행된다. 이 경우, 반도체 기판의 양면이 화학적으로 습식 처리된다.
그러나, 다수의 경우에, 반도체의 공업적 생산 도중, 실리콘 또는 산화 기판의 일면을 식각하기 위한 처리 등의 다수의 처리 방법에 있어서 반도체 기판의 일면만을 화학적으로 습식 처리할 필요가 있다. 이들의 경우에, 반도체 기판의 일면의 목적하는 화학적 습식 처리는 반도체 기판을 약액에 침지시키는 상기 처리 방법에 의하여는 달성될 수가 없다.
반도체 기판의 일면을 화학적으로 습식 처리하기 위하여, 종전에는 일반적으로, 화학적 처리가 필요하지 않은 표면을 마스크를 이용하여 보호함으로써 약액의 접촉 및 처리를 방지하였으며, 따라서 보호하지 않은 반도체 기판의 표면만이 처리되었다. 예컨대, 반도체의 공업적 생산에 있어서, 포토레지스트 (photoresist)를 종종 사용하여 처리를 요하지 않는 표면을 보호함으로써, 일면의 화학적 처리를 실현하였다. 그러나, 마스크를 사용하여 한쪽 면을 보호한 후에 수행되는 상기 화학적 습식 처리는 처리 도중에 박막을 도착(塗着)시키고 세정하는 단계를 추가할 뿐만 아니라, 원재료의 비용과 처리 도중에 생성되는 폐수의 양을 증가시키는데, 이는 전체 처리 공정을 더욱 복잡하게 만들고 제품의 가격이 현저하게 증가되는 결점이 있다.
종전 기술에 있어서, 상기 마스킹법의 결점을 다룬 몇 가지 개선이 행해져 왔다. 즉, 화학적 처리 도중에, 반도체 기판은 약액 탱크 중의 약액에 수직으로 배치되지 않고, 약액 탱크 중의 약액의 액면에 수평하게 배치 또는 부유된다. 반도체 기판이 약액의 액면에 수평하게 배치 또는 부유되어 있을 때, 반도체 기판의 저면(底面)만이 약액의 액면(液面)과 접촉하게 되고, 따라서 반도체 기판의 일면 처리 (식각 또는 세정)가 실현된다.
그러나, 상기 개선된 반도체 기판의 일면 처리법에 있어서도 실제 운영 도중에 여전히 큰 불이익 또는 결함이 있다. 약액의 액면은 주변 환경의 영향 때문에 가끔 요동하게 된다. 사용되는 반도체 기판은 점점 얇아지므로, 반도체 기판이 예컨대 500 ㎛ 미만의 매우 얇은 두께를 가지고 약액의 액면에 수평하게 배치 또는 부유되어 처리될 때, 약액의 액면이 조금만 요동해도 반도체 기판의 상면(上面) 또는 적어도 가장자리가 젖게 된다. 그 밖에, 반도체 기판을 약액의 액면에 수평하게 배치 또는 부유시켜 처리하면, 상기 약액의 표면 장력으로 인한 사이펀 작용 때문에 약액은 반도체 기판의 상면에 흡수되게 된다. 상기 두 가지 경우에 있어서, 화학적 처리는 이러한 처리를 요하지 않는 반도체 기판의 상면에서 일어나므로, 반도체 기판의 열악한 품질 및/또는 품질 불안정을 초래하고 요구사항들을 충족시키지 못하게 된다.
도 1은 연속 처리 도중에 반도체 기판이 약액 탱크 내로 이동하는 것을 예시한 개략적 구조도이다.
도 2는 반도체 기판이 노즐 위로 이동할 때 노즐이 용액 분사를 개시하는 것을 예시한 개략적 구조도이다.
도 3은 반도체 기판의 저면의 일부가 점차 젖어가는 것을 예시한 개략적 구조도이다.
도 4는 반도체 기판의 저면이 완전히 젖고 액면과 접촉한 것을 예시한 개략적 구조도이다.
도 5는 반도체 기판의 저면이 완전히 젖었지만 액면과 접촉하지 않은 것을 예시한 개략적 구조도이다.
발명의 요약
종전 기술에 있어서의 상기 결함을 해결하기 위하여, 본 발명은 반도체 기판의 표면을 화학적으로 처리하는 새로운 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법 및 장치는 반도체 기판의 일면을 화학적으로 처리하는 데 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 기판의 표면을 화학적으로 처리하는 방법을 제공하기 위한 것으로서, 이 방법은 타면(他面)을 전혀 보호하지 않고도 반도체 기판의 일면만을 화학적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 기판의 표면을 화학적으로 처리하는 장치를 제공하기 위한 것으로서, 이 장치는 약액의 액면의 요동 및/또는 사이펀 작용으로 인하여 타면을 젖게 하는 일이 없이 반도체 기판의 일면만을 화학적으로 처리할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 기판을 샤프트 (shaft)에 의하여 약액 위에 배치하고 반도체 기판의 저면을 상기 약액의 액면으로부터 일정한 거리로 이격되게 하는 단계와, 상기 반도체 기판의 아래에 마련된 분사 장치를 통하여 반도체 기판의 저면에 약액을 분사함으로써 반도체 기판의 저면을 화학적으로 습식 처리하는 단계를 포함하는 반도체 기판 표면의 화학적 처리 방법을 제공하고 있다.
본 발명은 반도체 기판의 표면을 화학적으로 처리하는 장치를 제공하기 위한 것으로서, 이 장치는 약액 저장용 약액 탱크와, 반도체 기판을 약액 위에 지지하는 샤프트 및 반도체 기판의 저면에 약액을 분사하는 분사 장치를 포함하고 있다.
본 발명은 몇 가지 장점이 있다. 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 아래에 마련된 분사 장치를 사용함으로써 반도체 기판의 저면에 대한 약액의 분사에 의하여 약액이 반도체 기판의 저면과 접촉되도록 한다. 반도체 기판의 저면이 약액과 접촉하게 하는 것을 보장하는 한편, 반도체 기판과 약액 탱크에 저장된 약액의 액면과의 거리를 효율적으로 증가시켜 약액이 반도체 기판의 상면을 젖게 될 가능성을 제거한다.
공업적 생산 조건 하에서는, 주변 환경 중의 여러 부분의 움직임 및 진동의 영향 때문에, 약액의 액면은 어느 정도 자주 요동한다. 반도체 기판은 두께가 500 ㎛ 미만인 것이 일반적이므로, 반도체 기판의 저면이 약액의 액면과 너무 가깝게 되는 경우에는, 약액의 액면의 요동 때문에 반도체 기판의 상면이 약액으로 쉽게 젖게 된다. 한편, 반도체 기판의 저면이 약액의 액면으로부터 너무 멀게 되는 경우에는, 약액의 액면과 접촉할 수 없게 되는 수가 있고, 따라서 화학적으로 습식 처리되지 않을 수도 있다. 분사 장치가 반도체 기판의 저면에 약액을 분사하는 데 사용되는 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치를 사용함으로써, 반도체 기판의 저면이 약액과 접촉하게 되어 젖게 된다. 그러므로, 반도체 기판의 저면이 약액과 접촉되는 것이 보장되는 한편, 본 발명의 화학적 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 저면과 약액의 액면과의 거리를 효율적으로 증가시켜, 반도체 기판의 상면이 약액의 액면의 요동으로 인하여 젖게 되는 것이 방지된다.
주변 환경 중에 어떠한 진동도 없더라도, 반도체 기판이 약액의 액면과 접촉한 후, 표면 장력의 효과, 즉 사이펀 작용에 의한 효과 때문에 반도체 기판의 상면은 반도체 기판의 주연부(周緣部)를 통과하는 약액에 의하여 점차 젖게 된다. 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치에 있어서, 반도체 기판의 저면은 이 반도체 기판의 저면에 약액을 분사함으로써 약액과 접촉하게 되어 젖게 된다. 그러므로, 반도체 기판의 저면이 약액과 접촉하게 되는 것이 보장되는 한편, 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 저면과 약액의 액면과의 거리를 효율적으로 증가킬 수 있으므로, 반도체 기판에서의 약액의 사이펀 현상의 발생이 방지된다.
또한, 반도체 기판의 저면이 약액과 접촉하게 되는 것이 보장되며, 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 저면과 약액의 액면과의 거리를 효율적으로 증가시킬 수 있으므로, 샤프트 위에서의 반도체 기판의 안정성이 개선된다. 반도체 기판이 약액과 접촉하여 약액 위에 부유되어 있는 경우에, 액면의 부력 및 요동뿐만 아니라, 반도체 기판 자체가 가볍기 때문에, 공업적 생산 도중에 샤프트 위에서의 반도체 기판의 안정화가 어렵다. 특히, 반도체 기판이 특정 방향으로 수평 이동하는 연속 생산의 경우에, 상기 반도체 기판의 설정된 이동 방향은 액면의 요동에 의하여 쉽게 변경된다. 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 저면과 약액의 액면과의 거리를 효율적으로 증가시키며, 이 경우에 액체 표면 장력이 반도체 기판의 저면에 붙은 후에 아래로 당겨지도록 하므로, 샤프트 위에서의 반도체 기판의 안정성이 개선된다.
반도체 산업에 있어서, 대부분의 반도체 기판의 화학적 처리 도중에 가스가 발생될 수 있다. 예컨대, 수소는 반도체 기판 표면의 화학적 식각 처리 도중에 발생될 수 있다. 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 저면과 약액의 액면과의 사이를 효율적으로 증가시킬 수 있기 때문에, 화학적 처리 도중에 발생되는 가스는 반도체 기판의 저면으로부터 쉽게 방출될 수 있으므로, 정상적인 화학적 처리가 보장된다.
또한, 본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는, 필요에 따라, 반도체 기판의 저면이 약액의 액면과 접촉되지 않는 경우에 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 약액은 노즐을 이용하여 반도체 기판의 표면에 연속적 또는 간헐적으로 분사될 수 있고, 따라서 본 발명은 약액으로 반도체 기판의 저면을 충분히 젖게 하는 것 뿐만 아니라, 반도체 기판 아래의 약액에 대한 지속적인 갱신을 보장하는 바, 이는 반도체 기판의 화학적 처리에 선호되는 것이다.
본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 일반적인 두께의 반도체 기판을 일면 처리하는 데에 적절할 뿐만 아니라, 얇은 두께의 반도체 기판을 일면 처리하는 데에도 적절하다. 특히, 본 발명은 두께가 300 ㎛ 미만인 반도체 기판의 일면 처리에 더욱 유리하다.
본 발명을 실행하는 최상의 실시 상태
본 발명을 도면 및 특정의 실시예들을 참조하여 더 상세하게 설명하겠으나, 본 발명은 이에 의하여 한정되는 것으로 이해하여서는 아니된다.
본 발명은 반도체 기판의 표면을 화학적으로 처리하는 방법을 제공하는데, 여기서 피처리 반도체 기판 4는 샤프트 2에 의하여 약액 탱크 1 중의 약액 5 위에 배치되고, 상기 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터 일정 거리로 이격되는데, 이 때 분사 장치 3을 통하여 반도체 기판 4의 저면에 약액 5를 분사함으로써 상기 반도체 기판 4의 저면이 화학적으로 처리된다.
상기 반도체 기판은 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼 등의 반도체 재료로 제조된 웨이퍼로서 두께는 50 내지 500 ㎛이다.
반도체 기판 4를 약액 5 위에 수평하게 배치시키는 것이 좋지만, 살짝 기울어져도 본 발명의 효과에 영향을 미치는 것은 아니다.
반도체 기판 4가 수평하게 배치되도록 해주는 샤프트 2는 이 기술 분야에서의 통상의 기술을 사용하여 실현될 수 있다. 좋기로는, 이는 반도체 기판 4를 특정 방향으로 수평 이동시키기 위한 롤러를 구비한 샤프트 2 등의 이송 기능이 있으므로, 반도체 기판의 연속 처리를 수행하는 장치일 수 있다.
반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터 0.1 내지 10 mm, 좋기로는 1 내지 3 mm, 더 좋기로는 2 mm의 거리만큼 이격된다. 반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 액면의 거리가 짧은 경우, 분사 장치 3은 약액 5를 조금 약하게 분사한다. 반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 거리가 먼 경우에는, 분사 장치 3은 약액 5를 조금 강하게 분사한다. 분사 장치 3에 의하여 분사된 약액 5가 반도체 기판 4의 이동 안정성에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여, 분사 높이는 분사 장치의 상부 개구부와 반도체 기판의 저면과의 거리에 가깝다.
약액은 단일 성분 또는 다성분의 약액일 수 있다.
노즐 3 등의 분사 장치가 약액 5를 분사하는 강도에 관하여 말하자면, 반도체 기판 4의 이동의 안정성에 영향을 주는 일이 없이 저면을 적시는 것이 좋다. 분사 장치 3이 액면 위로 약액 5를 분사하는 높이는 반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 액면 사이의 거리와 같다.
반도체 기판 4의 저면을 처리하는 도중에, 반도체 기판 4 및 분사 장치 3은 모두 정지 상태일 수 있거나, 또는 서로 상대적으로 이동할 수 있다. 서로 상대적으로 이동하는 것이 좋다.
반도체 기판 4 및 분사 장치 3이 서로 상대적으로 이동하는 경우에, 분사 장치 3은 특정 방향으로 이동하는 반도체 기판 4에 대하여 정지 상태이거나, 또는 반도체 기판 4는 특정 방향으로 이동하는 분사 장치 3에 대하여 정지 상태이거나, 또는 반도체 기판 4 및 분사 장치 3은 각각 역방향으로 이동하거나, 또는 반도체 기판 4 및 분사 장치 3은 동일 방향으로 상이한 속도로 이동할 수 있다. 분사 장치 3이 일정 방향으로 이동 중인 반도체 기판 4에 대하여 정지 상태인 것이 좋다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 반도체 기판 4의 일단부가 분사 장치 3의 위로 이동하면, 분사 장치 3은 약액 5를 분사하기 시작한다.
상기 처리 도중에, 분사 장치 3은 약액 5를 간헐적 또는 연속적으로 분사할 수 있다. 분사가 간헐적인 경우, 1회 또는 그 이상 수행할 수 있다.
반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 액면의 거리가 짧은 경우, 분사 장치 3은 1회만 분사할 수 있으며, 반도체 기판 4의 저면 전체는 표면 장력에 의하여 약액 5에 의하여 점차 젖게 될 수 있고, 따라서 반도체 기판 4의 저면의 화학적 처리가 실현된다. 반도체 기판 4의 저면에 약액 5를 적시는 속도를 증가시키기 위하여, 분사 장치 3의 분사 횟수를 증가시킬 수 있다. 물론, 분사 장치 3도 역시 처리 도중에 연속적으로 분사할 수 있다. 분사 장치 3은 그 위에 반도체 기판 4가 이동하는 도중에 약액 5를 연속적으로 분사하는 것이 좋다. 약액을 분사하는 상기 양호한 방법 및 반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 액면의 양호한 거리를 이용함으로써, 전체 화학적 처리 도중에 반도체 기판 4의 저면이 약액 탱크 1에 저장되어 있는 약액 5의 액면과 계속 접촉하게 된다.
반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 액면의 거리가 먼 경우, 분사 장치 3은 반도체 기판 4의 타단이 분사 장치 3의 위로 이동해올 때까지 연속적으로 분사할 수 있다. 이 경우, 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면과 접촉하지 않는다. 상기 처리 도중에, 반도체 기판 4가 분사 장치 3의 위로 이동하는 시간 및 반도체 기판 4의 크기에 따라, 상기 분사는 1 내지 수 초 지속될 수 있으며, 분사 시간이 짧으면 짧을 수록, 그 만큼 좋다.
본 발명에 따른 화학적 처리 방법에 있어서, 1개 또는 그 이상의 분사 장치 3이 사용될 수 있다. 1개의 분사 장치가 사용되는 경우에 있어서, 1회, 수회 또는 연속적으로 분사할 수 있다. 1개 이상의 분사 장치가 사용되는 경우에 있어서, 각 노즐은 1회, 수회 또는 연속적으로 분사할 수 있다.
1개 이상의 분사 장치가 사용되는 경우에, 상이한 약액 탱크에 저장되어 있는 약액이 동일한지 아닌지에 따라, 각 분사 장치 3에서 분사되는 약액 5는 동일 또는 상이할 수 있다.
상이한 분사 장치 3이 상이한 약액 5를 분사할 때, 상이한 약액 5는 상이한 약액 탱크 1에 저장되는 것이 좋다.
각 분사 장치 3 (노즐 등)의 총너비는 반도체 기판의 너비와 동일하여야 한다. 분사 장치의 너비는 반도체 기판의 너비보다 약간 작아도 되는데, 다만 반도체 기판의 저면 전체가 젖을 수 있다. 분사 장치의 총너비는 반도체 기판 4의 너비보다 약간 작은 것이 좋다.
반도체 기판 4 및 분사 장치 3이 서로 상대적으로 이동하는 경우, 이동 속도는 느리거나 빠를 수 있다. 분사 장치 3이 1회만 분사하는 경우, 이동 속도는 반도체 기판 4의 저면의 다른 부분을 충분이 젖게 할 수 있도록 느린 것이 좋다. 분사 장치 3이 수회 분사하는 경우, 이동 속도는 빨라질 수 있다. 분사 장치 3이 연속적으로 분사하는 경우에, 이동 속도는 더욱 빨라지게 되어 처리 시간을 줄일 수 있는데, 이는 대규모의 처리에 적절하다.
반도체 기판 4의 저면과 약액 5의 표면의 거리가 멀고, 분사 장치 3이 연속적으로 분사할 경우에, 수 개의 분사 장치 3이 사용될 수 있으며, 각 분사 장치 3은 상이한 약액 5를 분사하여 반도체 기판 4의 저면에 상이한 화학적 처리를 연속 수행할 수 있다. 여기서, 인접한 분사 장치 3은 원거리 또는 근거리에 있을 수 있다. 상기 거리는 반도체 기판 4의 길이보다 긴 것이 좋다.
그러므로, 본 발명에 따른 화학적 처리 방법은 반도체 기판의 일면을 1회 또는 그 이상 처리할 수 있다.
반도체 제조 산업에 있어서, 상기 약액은 농도가 상이한 수산화나트륨 용액 또는 농도가 상이한 플루오르산, 또는 1종 이상의 상이한 용액들의 혼합액 등의 이 기술 분야의 숙련가에게 알려져 있는 임의의 용액도 좋다.
본 발명에 따른 반도체 기판 표면의 화학적 처리 장치는 약액 5를 저장하기 위한 약액 탱크 1과, 반도체 기판 4를 상기 약액 5 위에 지지하기 위한 샤프트 2 및 반도체 기판 4의 저면에 약액 5를 분사하는 분사 장치 3을 포함한다.
상기 샤프트는 반도체 기판이 약액 위에 있게 되도록 반도체 기판을 지지하는 역할을 하고, 약액으로부터 일정한 거리에 있다.
상기 반도체 기판을 지지하기 위한 샤프트는 상기 반도체 기판을 약액 위로 수평 이동시키기 위한 기능이 있는, 예컨대 롤러를 구비하는 것이 좋다.
상기 분사 장치의 수효는 1개 또는 그 이상일 수 있으며, 그 분사 장치에 의하여 분사되는 약액은 동일 또는 상이할 수 있다.
상기 분사 장치는 약액의 액면 아래 또는 위에 설치될 수 있다.
상기 분사 장치에 의하여 분사되는 약액의 높이는 반도체 기판의 저면과 분사 장치의 상부 개구부의 거리와 동일하다.
상기 분사 장치의 너비는 반도체 기판의 너비와 동일하다. 반도체 기판의 저면이 전부 젖을 수 있으면 상기 분사 장치의 너비는 반도체 기판의 너비보다 약간 작을 수도 있다.
또한, 상기 분사 장치는 수평으로도 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 화학적 처리 장치는 반도체 기판의 상면을 젖게 하는 일이 없이 반도체 기판의 저면을 처리할 수 있다.
본 발명에 따른 화학적 처리 방법 및 장치는 상기 분사 장치에 의하여 약액을 분사함으로써 반도체 기판의 저면이 약액과 접촉하게 하고, 따라서 대규모 생산의 신뢰성을 보장한다.
도 1은 반도체 기판 4가 약액 탱크 1로 이동하는 것을 예시하고 있는 개략적 구조조이다. 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터의 거리가 약 2 mm로서 짧다. 롤러 샤프트 2는 반도체 기판 4를 노즐 3에 가깝게 수평 이송시킨다. 여기서, 노즐 3은 약액 5를 분사하지 않고, 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면과 접촉하지 않으며 젖지 않는다.
도 2에 있어서, 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터의 거리가 약 2 mm로서 짧다. 롤러 샤프트 2가 반도체 기판 4의 일단을 노즐 3위로 수평으로 이송시킬 때, 노즐 3은 약액 5를 분사하기 시작하여 반도체 기판 4의 저면이 부분적으로 젖게 한다.
도 3에서는, 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터의 거리가 약 2 mm로서 짧다. 롤러 샤프트 2가 반도체 기판 4를 수평 이송시키는 것을 계속하는 도중에, 약액 5가 표면 장력 효과 때문에 반도체 기판 4의 저면과 점차 접촉하게 되어 반도체 기판 4의 저면의 다른 부분을 적신다. 여기서, 노즐 3은 약액 5를 연속적으로 분사하는 상태 또는 분사를 중단한 상태에 있을 수 있다. 노즐 3가 약액 5를 연속적으로 분사하는 상태에 있는 경우, 반도체 기판과 반대 방향 또는 동일 방향으로 그러나, 반도체 기판 4보다 느린 속도로 이동 중인 상태일 수 있다.
도 4에 있어서, 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터의 거리가 약 2 mm로서 짧다. 롤러 샤프트 2가 반도체 기판 4를 노즐 3 위로 수평 이송시키는 것을 계속하고 있다. 이 때, 노즐 3은 약액 5의 분사를 멈춘다. 반도체 기판 4의 저면이 약액 5에 의하여 완전히 젖고 액면과 접촉하고 있다.
도 5에서는, 반도체 기판 4의 저면은 약액 5의 액면으로부터의 거리가 약 3 mm로서 길다. 롤러 샤프트 2가 반도체 기판 4를 노즐 3 위로 수평 이송시킬 때, 노즐 3은 약액 5를 분사하기 시작한다. 반도체 기판 4의 저면이 약액 5의 액면으로부터 멀기 때문에, 약액 5는 반도체 기판 4의 저면과의 표면 장력 효과에 의한 접촉이 있을 수 없다. 따라서, 노즐 3은 반도체 기판 4가 노즐 3 위로 이동하는 도중에 약액 5를 연속적으로 분사한다. 반도체 기판 4가 노즐 3의 위로부터 멀리 이동할 경우, 반도체 기판 4의 저면은 완전히 젖게 되지만, 액면과 접촉하지는 않는다. 반도체 기판 4는 전방으로 계속 이동하고, 다음 번 노즐 3에 의하여 다시 처리될 수 있다. 또한, 상이한 노즐 3에 의하여 분사되는 약액은 동일 또는 상이할 수 있는데, 이는 실제의 요건에 좌우된다.
실시예 1
약액은 질산과 플루오르산의 혼합 용액이었다. 분사 장치는 1개의 노즐로 이루어졌으며 고정되었다. 반도체 기판의 저면은 약액의 액면으로부터의 거리가 2 mm이다. 반도체 기판의 일단이 노즐 위로 이동시, 노즐은 약액을 1회 분사하였다. 이어서, 반도체 기판의 이동에 따라, 표면 장력 때문에 반도체 기판의 저면이 상기 약액에 의하여 점차 젖게 되었다. 전체 처리 과정 도중에, 반도체 기판의 저면은 약액 탱크에 저장된 약액의 액면과의 접촉을 유지하였다. 상기 처리 후, 반도체 기판의 상면은 약액에 의하여 젖지 않았다는 사실을 알았다.
실시예 2
분사 장치는 수 개의 노즐로 이루어졌으며 고정되었다. 반도체 기판의 저면은 약액의 상면으로부터의 거리가 10 mm이다. 반도체 기판의 일단이 노즐 위로 이동시, 노즐은 플루오르산 용액을 분사하기 시작하였고, 반도체 기판의 타단이 노즐 위로 이동할 때까지 계속 분사하였다. 이어서, 반도체 기판이 계속 이동하였고, 반도체 기판의 일단이 다음 번 노즐 위로 이동시, 노즐은 플루오르산 용액을 분사하기 시작하였으며, 반도체 기판의 타단이 상기 다음 번 노즐 위로 이동해올 때까지 계속 분사 하였다. 전체 처리 과정 동안, 반도체 기판의 저면은 약액 탱크에 저장된 약액의 액면과 접촉하지 않았다. 상기 처리 후, 반도체 기판의 상면은 약액에 의하여 젖지 않았다는 사실을 알았다.
실시예 3
약액은 화학적 니켈 전착(電着) 용액이었다. 분사 장치는 1개의 노즐로 이루어졌으며 고정되었다. 반도체 기판의 저면은 약액의 액면으로부터의 거리가 0.1 mm이다. 반도체 기판의 일단이 노즐 위로 이동시, 상기 노즐은 화학적 니켈 전착 용액을 분사하기 시작하였고, 반도체 기판의 타단이 노즐 위로 이동해올 때까지 계속하였다. 전체 처리 도중 도중에, 반도체 기판의 저면은 약액 탱크에 저장된 약액의 액면과의 접촉을 유지하였다. 상기 처리 후, 반도체 기판의 상면은 약액에 의하여 젖지 않았다는 사실을 알았다.
실시예 4
약액은 이소프로판올 용액이었다. 분사 장치는 수 개의 노즐로 이루어졌으며 고정되었다. 반도체 기판의 저면은 약액의 액면으로부터의 거리가 5 mm이었다. 반도체의 일단이 노즐 위로 이동시, 노즐은 이소프로판올 용액을 분사하기 시작하였고, 반도체 기판의 타단이 노즐 위로 이동해올 때까지 계속하였다. 이어서, 반도체 기판이 계속 이동하여 반도체 기판의 일단이 다음 번 노즐 위로 이동시, 다음 번 노즐은 플루오르산을 분사하기 시작하였고, 반도체 기판의 타단이 다음 번 노즐 위로 이동해올 때까지 계속하였다. 전체 처리 과정 도중에, 반도체 기판의 저면은 약액 탱크에 저장된 약액의 액면과 접촉하지 않았다. 상기 처리 후, 반도체 기판의 상면은 약액에 의하여 젖지 않았다는 사실을 알았다.
본 발명에 따른 처리 방법 및 장치는 반도체 기판의 일정의 표면을 처리하는 데에만 적합한 것은 아니다. 이 분야의 숙련자는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나는 일이 없이 여러 가지 개선 또는 변경?수정을 행할 수 있다는 것이 명확하다. 그러므로, 기타 대상체의 일면을 처리하는 데 본 발명에 따른 처리 방법 및 장치를 적용하는 것도 역시 본 발명의 보호 범위에 포함된다.
1. 약액 탱크
2. 롤링 샤프트
3. 노즐 (분사 장치)
4. 반도체 기판
5. 약액

Claims (15)

  1. 반도체 기판의 저면만을 화학적으로 처리하기 위한 방법으로서,
    상기 반도체 기판을 샤프트(shaft)에 의하여 약액 탱크 내의 약액 위에 배치시키고 상기 반도체 기판의 저면을 상기 약액의 액면으로부터 일정한 거리로 이격시키는 단계와, 그리고
    분사 장치를 통하여 상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사하여 상기 반도체 기판의 저면을 젖게 함으로써 상기 반도체 기판의 저면을 화학적으로 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 분사장치의 분사 강도로 인하여 상기 분사장치에 의해 상기 반도체 기판의 상면이 아닌 상기 반도체 기판의 저면만이 젖게 되고, 그리고 상기 기판은 상기 기판의 이동의 초기 단계에만 상기 분사 장치에 의해 젖게 되며, 추가적인 적심(further wetting)은 표면 장력(surface tension) 효과로 인해 행해지는 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 저면은 상기 약액의 액면으로부터 0.1 내지 2 mm의 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 저면은 상기 약액의 액면으로부터 1 내지 2 mm의 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 분사 장치에 의하여 분사되는 상기 약액의 높이는 상기 반도체 기판의 저면과 상기 분사 장치의 상부 개구부간의 거리인 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  5. 반도체 기판의 저면만을 화학적으로 처리하기 위한 장치로서,
    약액 저장용 약액 탱크와;
    상기 반도체 기판을 상기 약액 위에 지지하는 샤프트와; 그리고
    상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사하는 분사 장치를 포함하여 구성되며,
    상기 분사장치의 분사 강도로 인하여 상기 분사장치에 의해 상기 반도체 기판의 상면이 아닌 상기 반도체 기판의 저면만이 젖게 되고, 그리고 상기 반도체 기판의 저면은 상기 약액의 액면으로부터 0.1 내지 2 mm의 거리만큼 이격되어 있으며, 그리고 상기 기판은 상기 기판의 이동의 초기 단계에만 상기 분사 장치에 의해 젖게 되고, 그리고 추가적인 적심(further wetting)은 표면 장력 효과로 인해 행해지는 것을 특징으로 하는 화학적 처리 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 샤프트는 상기 반도체 기판을 특정 방향으로 수평적으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 화학적 처리 장치.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 약액 탱크는 상기 약액을 저장하고 상기 분사 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 화학적 처리 장치.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 약액 탱크에는 하나 이상의 분사 장치가 구비되고, 각 분사 장치에 의하여 분사되는 약액은 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 화학적 처리 장치.
  9. 반도체 기판의 저면만을 화학적으로 처리하기 위한 방법으로서,
    상기 반도체 기판을 샤프트(shaft)에 의하여 약액 탱크 내의 약액 위에 배치시키고 상기 반도체 기판의 저면을 상기 약액의 액면으로부터 일정한 거리로 이격시키는 단계와, 그리고
    분사 장치를 통하여 상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사하여 상기 반도체 기판의 저면을 젖게 함으로써 상기 반도체 기판의 저면을 화학적으로 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 분사장치의 분사 강도로 인하여 상기 분사장치에 의해 상기 반도체 기판의 상면이 아닌 상기 반도체 기판의 저면만이 젖게 되고, 전체 화학적 처리 과정 동안, 상기 분사 장치가 상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사하는 분사 위치에서를 제외하고는, 상기 반도체 기판의 저면이 상기 약액의 액면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 저면은 상기 약액의 액면으로부터 3 내지 10 mm의 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  11. 제9 항 또는 10항에 있어서, 상기 분사 장치에 의하여 분사되는 상기 약액의 높이는 상기 반도체 기판의 저면과 상기 분사 장치의 상부 개구부 간의 거리인 것인 화학적 처리 방법.
  12. 반도체 기판의 저면만을 화학적으로 처리하기 위한 방법으로서,
    상기 반도체 기판을 샤프트(shaft)에 의하여 약액 탱크 내의 약액 위에 배치시키고 상기 반도체 기판의 저면을 상기 약액의 액면으로부터 일정한 거리로 이격시키는 단계와, 그리고
    상기 반도체 기판의 저면을 적시도록 상기 약액의 액면에 인접하게 위치된 분사 장치를 통하여 상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사함으로써 상기 반도체 기판의 저면을 화학적으로 처리하는 단계를 포함하며;
    상기 분사장치의 분사 강도로 인하여 상기 분사장치에 의해 상기 반도체 기판의 상면이 아닌 상기 반도체 기판의 저면만이 젖게 되고, 그리고 a) 전체 화학적 처리 과정 동안, 상기 분사 장치가 상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사하는 분사 위치에서를 제외하고는 상기 반도체 기판의 저면이 상기 약액의 액면과 접촉하지 않거나; 또는 b) 상기 기판은 상기 기판의 이동의 초기 단계에만 상기 분사 장치에 의해 젖게 되고 그리고 추가적인 적심(further wetting)은 표면 장력 효과로 인해 행해지는 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 저면은 상기 약액의 액면으로부터 0.1 내지 10 mm의 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  14. 제12 또는 13 항에 있어서, 상기 분사 장치에 의하여 분사되는 상기 약액의 높이는 상기 반도체 기판의 저면과 상기 분사 장치의 상부 개구부 간의 거리인 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
  15. 반도체 기판의 저면만을 화학적으로 처리하기 위한 방법으로서, 상기 반도체 기판은 제1 단부 및 대향의 제2 단부를 정의하고,
    상기 반도체 기판을 샤프트(shaft)에 의하여 약액 탱크 내의 약액 위에 배치시키고 상기 반도체 기판의 저면을 상기 약액의 액면으로부터 일정한 거리로 이격시키는 단계와, 그리고
    분사구(jet)를 통하여 상기 반도체 기판의 저면에 상기 약액을 분사하여 상기 반도체 기판의 저면을 화학적으로 처리하는 단계를 포함하며, 상기 분사구의 분사 강도로 인하여 상기 분사구에 의해 상기 반도체 기판의 상면이 아닌 상기 반도체 기판의 저면만이 젖게되고, 그리고
    상기 분사구는, 상기 반도체 기판의 상기 제1 단부가 상기 분사구 위로 이동될 때 상기 약액을 분사하기 시작하여, 상기 반도체 기판의 상기 대향의 제2 단부가 상기 분사구 위로 이동될 때까지 상기 반도체 기판의 이동시에 상기 약액을 계속해서 분사하여 상기 반도체 기판의 저면을 젖게하는 것을 특징으로 하는 화학적 처리 방법.
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