KR20130053372A - 평면형 기판을 처리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

이송 중의 평면형 기판(4)을 처리하기 위한 장치(2, 2')에서 침지조(6)는 액체 수위(8)까지 액체 처리 매질(10)이 채워진다. 이송 장치(16)에 의하면 처리 매질(10)을 통과하여 이송 방향(18)으로 수평의 이송면(20)으로 이송할 수 있도록 안내 부재(24)에 의해 기판(4)을 공급함으로써 기판(4)의 적어도 하나의 처리면(26)이 처리 매질(10)에 침지시킨다. 처리 매질(10)은 침지조(6)에서 순환 장치(32)에 의해 순환할 수 있고, 상기 순환 장치는 처리 매질(10)을 침지조(6)로부터 흡입하는 흡입 장치(34)와 상기 흡입된 처리 매질(10)을 침지조(6)로 다시 배출하는 배출 장치(36)를 포함한다. 유입 부재(24)는 침지조(6)에서 이송면(20) 아래의 높이에 배치되고, 순환 장치(32)의 배출 장치(36)는 유입 부재(24) 아래의 높이에 배치되고 적절히 구성된 배출 노즐(44)을 포함하며, 배출 노즐(44) 각각은 하나의 유입 부재(24)를 향해 처리 매질(10)의 주성분(48)이 배출되도록 구성된다. 또한 평면형 기판(4)을 처리하기 위한 방법이 제공된다.

Description

평면형 기판을 처리하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR THE TREATMENT OF FLAT SUBSTRATES}
본 발명은,
a) 액체 수위까지 액체 처리 매질이 채워지는 침지조;
b) 상기 처리 매질을 통과하여 이송 방향으로 수평의 이송면으로 이송할 수 있도록 안내 부재에 의해 기판을 공급함으로써 기판의 적어도 하나의 처리면을 처리 매질에 침지시키는 이송 장치; 및
c) 상기 침지조에서 처리 매질을 순환시킬 수 있고 처리 매질을 침지조로부터 흡입하는 흡입 장치와 상기 흡입된 처리 매질을 침지조로 다시 배출하는 배출 수단을 포함하는 순환 장치가 구비된, 이송 중의 평면형 기판을 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 평면형 기판, 특히 반도체 산업과 태양광 산업용 기판을 처리하기 위한 방법으로서,
a) 상기 기판은 액체 처리 매질을 통과하여 이송 방향으로 이송 중에 수평의 이송면으로 이송할 수 있도록 안내 부재에 의해 공급됨으로써 기판의 적어도 하나의 처리면이 처리 매질에 침지되고;
b) 상기 처리 매질은 순환 장치에 의해 순환되는 방법에 관한 것이다.
이러한 처리 장치와 방법들은 시장에 알려져 있고 예를 들면 반도체 산업과 태양광 산업에서 실리콘 패널 형태, 즉 소위 와이퍼, 실리콘 판과 유리판의 형태의 평면형 기판을 서로 다른 습식 공정 기술에 의해 처리하기 위해 이용되고 있다. 이와 관련하여, 이러한 기판의 습식 화학 에칭 처리가 특히 중요하다.
또한 표면이 변형된 기판은 이송 중에 액상의 에칭 처리 매질에 의해 처리할 필요가 있다. 에칭 공정에 의해 기판의 표면은 추후 사용 목적에 맞는 필요한 특성을 얻게 된다. 이때 처리 매질을 통과하는 이송 중에 기판을 안내하는 안내 부재로서 예를 들면 이송 롤러가 사용되며 그 위에 기판이 위에 위치하게 된다. 액체 수위 아래에서 처리 매질을 통과하여 기판을 안내하는 장치는 처리 매질의 표면 위에 기판이 마치 부유하듯이 안내하여 기판의 표면을 처리 매질에 의해 습윤되지 않고 돌출하도록 한다.
화학적 에칭 처리시 기판 위치에서 처리 매질의 조성은 전체적으로 에칭 결과의 품질을 좌우하는 결정적인 파라미터이다. 에칭 공정 중에 기판에는 직접적인 반응 산물 외에도 에칭 공정 이후의 후속 반응 중에 형성되는 반응 산물이 생성된다. 특히 기판에는 예를 들면 기판에 접촉하여 촉매 작용하는 동시에 에칭 패턴을 위해 소정의 농도 범위에서 기판에 필요한 질소산화물인 NOx가 생성된다. 상술한 기술의 공지 장치에서 침지조 내 NOx-농도는 침지조 깊이가 증가할수록 질소산화물 NOx에 대한 농도 구배(concentration gradient)는 일반적으로 감소한다.
그러나 질소산화물 NOx가 기판으로부터 제거되지 않으면 기판의 가까이에서 국소적인 과포화가 일어나 기판에 불균일한 에칭 패턴이 나타난다.
질소산화물 NOx는 처리액으로부터 액체 수위에 제공된 분위기(atmosphere)로 유출될 수 있기 때문에 기판에서 사용한 처리 매질을 깨끗한 처리 매질로 교환하지 않으면 제조 과정 중 에칭 속도는 급감한다. 제조 과정을 중단하게 되면, 처리를 재개할 때마다 기판에서의 질소산화물 NOx 농도를 재조성하여야 하고 예를 들면 처리조의 온도와 이송 속도와 같은 다른 에칭 파라미터를 새로 조절하여야 한다.
이로 인해 에칭 결과의 품질면에서 상당한 편차가 나타나는 동시에 처리 장치의 처리량이 감소된다.
침지조에서 처리 매질을 균질하게 혼합하고 이로 인해 처리 매질 내 질소산화물 NOx의 분포를 균일하게 하기 위해서 종래의 장치와 방법에서는 처리조 내 처리 매질을 순환시키는 순환 장치를 이용함으로써 반응 산물과 질소 산화물 NOx를 처리 위치로부터 제거하고 특히 처리조에서 질소 산화물 NOx를 균질하게 분포시킨다.
이와 관련하여, 순환된 처리 매질을 하부로부터 기판 방향으로 배출 장치를 통해 배출하여 순환된 처리 매질의 주성분이 2개의 인접한 안내부재 사이, 예를 들면 2개의 인접한 이송 롤러 사이의 공간 방향으로 배출시키는 것은 이미 공지되어 있다. 그러나 이 경우에는 에칭 패턴에서 국소적인 불균일성을 겪게 되고 제조 조건에서 침지 활성을 급격하게 잃게 된다. 상기 효과는 예를 들면 이송 속도 또는 침지조 온도와 같은 또 다른 공정 파라미터를 변경하고 새로이 조절하면 보상될 수 있다. 그러나 이는 제조 과정을 중단할 때마다 매번 에칭 결과를 새로이 판단할 필요가 있다. 상기 공정 제어 과정은 시간 소모적이면서 매번 더 많은 시간을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 처리 위치에서 사용하지 않은 처리 매질에 대해 사용한 처리 매질을 신속하면서 안전하게 교환하고 특히 처리 매질의 균질한 혼합과 이로 인해 처리조 내 질소산화물 NOx를 균일하게 분포시킬 수 있어 상술한 단점이 전혀 나타나지 않거나 적어도 감소하는 상술한 기술의 장치와 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적은 상술한 기술의 장치에 있어서,
d) 상기 침지조에서 이송면 아래의 높이에 배치되는 유입 부재; 및
e) 상기 유입 부재 아래의 높이에 배치되고 구성된 배출 노즐을 포함하며, 배출 노즐 각각은 하나의 유입 부재를 향해 처리 매질의 주성분을 배출하도록 구성된 순환 장치의 배출 장치에 의해 해결된다.
이하, 소정의 배출 노즐로부터 배출된 처리 매질의 일부는 반드시 유입 부재로 흐를 수 있고 이때 처리 매질의 경로는 유입 부재에 의해 큰 영향을 받지 않는 것으로 이해하여야 한다. 그러나 소정의 배출 노즐로부터 배출되는 처리 매질의 주성분이 유입 부재를 향해 흘러 순환하는 처리 매질의 직접적인 경로는 유입 부재에 의해 차단된다.
이 경우에 균질한 유동 패턴을 얻을 수 있고 처리 위치에서 처리 매질을 균일하고 효과적으로 교환함으로써 특히 처리 매질 내 질소산화물 NOx의 분포를 균질하게 할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 달성하였다.
이와 관련하여, 상부로부터 유입 부재의 내부 투영 형태로부터 보여지는 소정의 영역에 배출 노즐이 배치되고 각 투영 형태가 상응하는 유입 부재에 의해 한정되며 각각의 배출 노즐로부터 처리 매질이 유입 부재로 배출되는 것이 특히 바람직하다.
배출 장치가 배출구를 가진 다수 개의 노즐 스트립을 포함하고 각 배출구는 배출 노즐을 형성하는 것이 구성 기술 측면에서 바람직하다.
이러한 노즐 스트립은 서로 평행하고 기판의 이송 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.
이와 달리, 상기 노즐 스트립은 이송 방향에 대해 수직으로 배치될 수도 있다.
이에 따라 처리 매질과 함께 작동되는 모든 유입 부재에서 동일하거나 유사한 유동 효과가 나타나고, 노즐 스트립이 동일한 수평면에 배치될 때, 즉 해당 노즐 스트립로부터 유입 부재에 이르는 간격이 균일한 것이 바람직하다.
배출 장치가 배출 노즐을 각각 구성하는 다수 개의 분리된 노즐을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
이때 상기 노즐은 개별적으로 구성되거나 2개 이상의 개별 노즐로 이루어져 순환된 처리 매질을 안내할 수 있다. 이로 인해 처리조 내 유동 분포가 또 다른 영역에서도 조절이 가능하게 된다.
일반적으로 배출 장치로 안내되는 순환된 처리 매질에 대한 체적 유동을 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 순환 장치는,
a) 모든 배출 노즐이 순환된 처리 매질을 동일한 체적 유동으로 일정하게 안내하거나;
b) 개별적으로 구성된 배출 노즐 또는 2개 이상으로 구성된 일군의 배출 노즐이 나머지 다른 배출 노즐 또는 2개 이상으로 구성된 나머지 다른 일군의 배출 노즐과 관계없이 처리 매질에 대해 개별적인 체적 유동을 안내하도록 구성될 수 있다.
후자의 경우에는 침지조 내 유동 거동을 특히 미세하게 제어할 수 있다.
상기 유입 부재는 이송 장치의 안내 부재에 의해 형성되는 것이 특히 유리하다. 이 경우에 추가 구성부가 전혀 필요하지 않다. 이는 상기 배출 장치의 배출 노즐이 하부로부터 이송 장치의 안내 부재를 향해 배출하는 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 상기 유입 부재는 이송 롤러로 구성되고 그 위에 기판이 위치할 수 있다.
상술한 기술의 방법과 관련한 목적은,
c) 침지조 내에서 이송면 아래 높이까지 배치되어 있는 유입 부재 하부의 높이에서 유입 부재의 방향으로 순환된 처리 매질의 주성분을 배출하는 것에 의해 해결된다.
그 장점들은 상기 처리 장치에 대해 상술한 장점들과 유사하다.
상기 처리 장치에 대해 상술한 바와 같이, 상기 방법은 상부로부터 유입 부재의 내부 투영 형태로부터 보여지는 소정의 영역으로부터 처리 매질이 유입 부재 각각의 방향으로 배출되고 각 투영 형태가 상응하는 유입 부재에 의해 한정되며 각각의 배출 노즐로부터 처리 매질이 유입 부재로 배출되는 것이 바람직하다.
이 경우에도 상기 안내 부재가 유입 부재로서 이용되는 것이 바람직하다.
또한 그 위에 기판이 위치하는 이송 롤러가 유입 부재로서 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 처리 위치에서 사용하지 않은 처리 매질에 대해 사용한 처리 매질을 신속하면서 안전하게 교환할 수 있는 장점이 있다. 특히, 본 발명에 따르면 처리 매질의 균질한 혼합과 이로 인해 처리조 내 질소산화물 NOx를 균일하게 분포시킬 수 있는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서:
도 1은 제1 실시예에 따라 순환 장치가 구비되어 있는 평면형 기판의 처리 장치를 도시하고 있는 도 2의 I-I선을 따라 절단한 수직 단면도이고,
도 2는 도 1의 장치에서 II-II선을 따라 절단한 단면도이고,
도 3은 다수 개의 배출구를 가진 노즐 스트립의 실제 크기와 다른 단면도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 장치와 종래기술에 따른 장치의 침지 표면에서 유동 상태를 비교하기 위한 개략도이고,
도 6은 제2 실시예에 따라 평면형 기판의 처리 장치를 도시하고 있는 도 5의 VI-VI선을 따라 절단한 수직 단면도이고,
도 7은 도 4의 장치에서 VII-VII선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2에서 예를 들면 태양전지를 제조하기 위해 사용되는 평면형 기판의 처리 장치는 부호 2로 표시되어 있고 상기 처리 장치에서 다수 개의 실리콘 판은 부호 4로 표시되어 있다.
처리 장치(2)는 액상 처리 매질(10)에 의해 액체 수위(8)까지 채워지는 침지조(6)를 포함하고 있다. 상기 침지조는 제1 말단벽(front wall)에 수평의 유입 슬롯(12)과 대향하는 제2 말단벽에는 수평형 배출 슬롯(14)을 갖고 있다. 이송 장치(16)에 의해 실리콘 판(4)은 화살표로 표시된 이송 방향(18)으로 수평 이송 중에 처리 매질(10)을 통과함으로써 도 1, 3, 6 및 7에 도시되어 있는 수평 이송면(20)을 한정한다. 유입 슬롯(12)과 배출 슬롯(14)에는 각각 밀봉 장치(21)가 제공되어 처리 매질(10)이 바깥쪽으로 침투하지 않도록 할 수 있지만, 본 명세서에서는 더 이상 중요하게 다루지 않는다. 이러한 밀봉 장치 자체는 공지되어 있다.
액체 수위(8)는 예를 들면 0.1 내지 10 밀리미터로 실리콘 판(4)의 상면(22)의 상부에 가까이 있다. 본 실시예에서 실리콘 판(4)은 침지조(6)를 통과할 때 처리 매질(10)에 완전히 침지된다.
이를 위해서 이송 장치(16)는 안내 부재로서 하부 이송 롤러(24)를 포함하고 상기 이송 롤러 위에서는 실리콘 판(4)의 하면(26)은 처리 매질(10)과 접촉하면서 이송된다. 하면(26)은 에칭 처리에 의해 처리되는 실리콘 판(4)의 처리면이다.
안내 부재로서 이송 롤러(24) 대신에 또 다른 구조, 예를 들면 단순한 미끄럼 부재가 제공될 수도 있는 바, 상기 미끄럼 부재 위에 실리콘 판(4)을 위치시키고 처리 매질(10)을 통해 실리콘 판(4)이 밀림 이동된다.
일 변형예에 의하면, 실리콘 판(4)의 처리면(26)은 처리 매질(10) 내 침지되는 반면에, 상면(22)은 처리 매질(10)에 습윤되지 않고 처리 매질(10)의 분위기 위로 돌출되도록 한다. 이 경우에는 처리 매질(10)의 액체 수위(8)는 적절히 더 낮아진다.
본 실시형태에서 이송 장치(16)는 실리콘 판(4)의 상면(22)에서 롤링되지 않는 상부 이송 롤러(28)를 더 포함한다. 이 경우에, 제2 하부 이송 롤러(24) 각각은 상부 이송 롤러(28)에 대향 배치되어 실리콘 판(4)이 롤러 쌍(24, 28) 사이에 수용되도록 한다. 도면에서는 이송 롤러(24, 28)에는 몇 개의 도면 부호만이 제공되어 있다. 도 2에서 이송 롤러(28, 24)는 반투명하게 도시되어 있다.
하부 및 상부 이송 롤러(24, 28)는 이송 방향(18)에 대해 횡방향인 수평 방향으로 연장되어 있고 그 일측은 침지조(6)의 외부에 있는 지지 블록(30)에 지지되어 있다. 상부 이송 롤러(28)는 도면에 구체적으로 도시되어 있지 않은 하나 이상의 모터에 의해 구동될 수 있다.
이송 롤러(28)는 실리콘 판(4)이 하부 이송 롤러(24) 위에 항상 위치하도록 하는 동시에 실리콘 판(4)이 위쪽으로 돌출하지 않도록 한다. 상부 운반 롤러(20)는 소정의 원주방향으로 수직 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 경우에 따라서 예를 들면 이송 롤러(28)는 유연하거나 수직으로 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 이러한 형태에 의해 상부 이송 롤러(28)는 수직 위치에서 실리콘 판(4)의 국소적인 두께 차이에 대해 적절히 대응할 수 있게 된다.
위에서 논의한 침지조(6) 내 처리 매질(10)의 균일한 혼합과 이로 인한 질소산화물 NOx의 균일한 혼합을 위해서 처리 장치(2)는 순환 장치(32)를 포함한다. 순환 장치(32)에 의해 이송 롤러(24, 28)의 영역으로부터 처리 매질(10)이 흡입되고 아래로부터 침지조(6) 안에 있는 처리 매질(10)로 다시 배출된다.
이를 위해서 순환 장치(32)는 침지조(6)로부터 처리 매질(10)을 흡입하는 흡입 장치(34)와 상기 흡입된 처리 매질을 재차 침지조(6)로 배출하는 배출 장치(36)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 순환 장치에 포함된 흡입 장치(34)는 소위 유동 박스(38)의 형태로 제공될 수 있다. 상기 흡입 장치는 다수 개의 흡입 연결관(40) -본 실시예에서는 3개의 흡입 연결관(40)-을 통해 내부에 하부 이송 롤러(24)가 배치되어 있는 처리조의 영역으로부터 처리 매질(10)을 흡입한다. 따라서 유동 박스(38)도 침지조의 영역으로부터 실리콘 판(4)의 하면(26) 가까이에 있는 처리 매질(10)까지 흡입한다.
유동 박스(38)는 흡입된 처리 매질(10)을 다수 개의 배출 노즐(44)을 가진 노즐 스트립(42)을 포함하는 배출 장치(36)로 운반되는 바, 상기 배출 노즐은 각각 노즐 스트립(42)에 있는 배출구(46)에 구성된다. 도면에는 단지 몇 개의 노즐 스트립(42), 배출 노즐(44)과 배출구(46) 만이 도면 부호로 표시되어 있다.
노즐 스트립(42)과 이에 따른 배출 노즐(44)은 하부 이송 롤러(24) 아래의 높이까지 배치되고 배출 노즐(44) 각각이 화살표에 의해 구체적으로 표시된 순환 처리 매질(10)의 주성분(48)을 각각 해당하는 하부 이송 롤러(24)로 배출하도록 적절히 구성된다.
상술한 바와 같이, 이하에서는 소정의 배출 노즐(44)로부터 배출되는 처리 매질(10)의 성분이 하부 이송 롤러(24)의 상부 영역으로 흐르고 그 결과 실리콘 판(4)까지 흐르되 배출 노즐(44) 위의 하부 이송 롤러(24)에는 도달하지 않는 것으로 이해하여야 한다. 그러나 소정의 배출 노즐(44)로부터 배출되는 처리 매질(10)의 주성분(48)은 하부 이송 롤러(24)를 향해 흘러 실리콘 판(4)까지 순환 처리 매질(10)의 직접적인 경로가 하부 이송 롤러(24)에 의해 차단된다.
이와 관련하여, 본 실시예에서 상부로부터 하부 이송 롤러(24)의 것에 의해 정의되는 하부 이송 롤러(24)의 내부 투영 형태로부터 보여지는 소정의 영역에 배출 노즐(44)이 배치되고 소정의 배출 노즐(44)로부터 처리 매질(10)이 하부 이송 롤러(24)로 배출되도록 배치된다. 도 1에는 이송 롤러(24) 중 하나의 투영 형태가 파선에 의해 50으로 표시되어 있다. 이에 의해, 배출 노즐(44)을 이송 롤러(24)의 하부에서 적절한 간격으로 배치시켜 배출 노즐(44)로부터 소정의 하부 이송 롤러(24)에 도달하는 처리 매질의 각도를 항상 상대적으로 크게 유지할 수 있다.
그러나 처리 장치(2)의 구체적으로 도시되어 있지 않은 일 변형예에 의하면, 순환 처리 매질(10)의 주성분(48)이 하부 이송 롤러(24) 각각에 대한 상술한 의미가 적용되는 한, 이송 롤러(24)의 투영 형태(50)의 외부에 배출 노즐(44)의 일부 또는 전부가 배치될 수도 있다.
또한 이송 롤러(24) 각각의 하부에는 하나 이상의 배출 노즐(44)이 제공되어서는 안 되며; 순환된 처리 매질(10)로부터 유입되지 않는 이송 롤러(24)가 형성될 수도 있다. 이에 따라 예를 들면 단지 제2 또는 제3 하부 이송 롤러(24)에만 배출 노즐(44)이 각각 마련될 수 있다.
일반적으로 이송면(20)의 하부에서 침지조(6) 안에 배치되고 배출 노즐(44)로부터 처리 매질(10)의 주성분(48)이 배출되는 유입 부재는 이송 롤러(24)에 의해 구성된다. 일 변형예에서 유입 부재는 침지조(6) 안에 별도의 구성부로서 제공될 수도 있다. 도 1에는 파선으로 표시되어 있고 이송 롤러(24)의 하부에 배치되어 있는 유입 부재(51)가 구체화되어 있다. 이러한 별도의 유입 부재(51)의 기하구조는 다양할 수 있다. 일반적으로 별도의 유입 부재(51) 또는 예를 들면 이송 롤러(24)와 같은 안내 부재가 기판의 이송면(20) 아래의 높이까지 배치되고 상기 유입 부재 아래의 높이까지 배출 노즐(44)이 제공되는 것을 의미할 수 있다. 또한 투영 형태(50)가 일반적으로 유입 부재(51) 각각의 투영 형태에 대략 상응하는 의미일 수 있다.
이하에서는 유입 부재로서 이송 롤러(24)를 예를 들어지만, 별도의 유입 부재에 대해 준용하여 설명할 수 있다.
도 3에는 상부에 실리콘 판(4)이 배치된 이송 롤러(24)의 상부와 함께 노즐 스트립(42)의 단면을 식별하기 위해서 실제 크기와는 다른 처리 장치(2)의 단면이 도시되어 있다. 각각의 이송 롤러(24) 하부에 있는 노즐 스트립(42)에는 다수 개의 배출구(46)가 해당 이송 롤러(24)의 길이 방향으로 노즐 스트립(42)의 주변에 분포되어 있어 처리 매질이 해당 이송 롤러(24)의 길이 방향으로 연장된 부채살 형태로 배출된다. 이는 도 3에서 화살표에 의해 도시되어 있지만, 배출구(46)가 모두 부호로 표시되어 있지는 않다.
배출구(46)의 개수는 매우 다양할 수 있다. 경우에 따라 도 2의 노즐 스트립(42)에 도시되어 있는 바와 같이 몇 개의 배출구(46) 만이 제공될 수도 있다. 배출구(46)의 최대 수는 노즐 스트립(42)의 직경과 배출구(46) 각각의 직경과 간격에 따라 달라질 수 있다.
실제로 다수의 배출구(46)가 160°의 각도 범위, 즉 수직선 V를 중심으로 각각 80°로 2개의 방향으로 분포 배치될 때 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 그러나 상기 각도 범위는 더 작을 수도 있는바, 예를 들면 120°일 수 있다. 경우에 따라 소정의 장치에 대해 특히 효과적인 배출구(46)의 배치는 실험을 통한 통상적인 수단에 의해 결정될 수 있다.
각각의 배출 노즐(44) 중 하나로부터 순환된 처리 매질(10)이 하부 이송 롤러(24)에 도달하면, 흐름이 전체적으로 균일하게 되고 배출 노즐(44)로부터 상방으로 흐르는 처리 매질(10)에 존재하는 난류가 방지된다.
이로 인해 순환된 처리 매질(10)은 실리콘 판(4)의 하면(26)에서 에칭 처리 위치로 균질하게 흐르게 되고 실리콘 판(4)의 영역과 처리 매질(10)의 액체 수위(8)에서 전체적으로 균질한 흐름 패턴을 형성한다. 이에 대해서 도 4와 도 5를 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 4에서는 처리 장치(2)에서 나타나는 액체 수위(8)에서의 유동 패턴을 볼 수 있고; 도 5는 시판 중의 처리 장치(A)로서 이송 롤러(T) 사이에서 순환된 처리 매질(M)을 흐르게 할 때 나타날 수 있는 액체 수위(S)에서 처리 매질(M)의 유동 패턴을 보여주고 있다.
후자의 경우에는 실리콘 판(4)이 경로를 차단하지 않을 때 순환된 처리 매질(M)은 직접적인 경로로 액체 수위(S)까지 흐르게 된다. 그러면, 액체 수위(S)에서 상부 방향으로 강하면서 직접적인 흐름에 의해 "버섯 모양의 흐름"(P)가 형성되고, 그 내부에는 원치 않는 에칭 산물과 반응 산물이 국소적으로 쌓일 수 있고, 에칭 부위, 즉 실리콘 판의 하면에서 처리 매질의 조성에 영향을 주게 되어 원하는 에칭 패턴의 품질을 얻지 못하게 된다.
나아가 도 4에서는 노즐 스트립(42)이 구비된 배출 장치(36)를 통해 균질한 유동 패턴이 얻어지고 처리 매질(10)의 액체 수위(8)에서 완만한 난류가 형성되어 상부 이송 롤러(28) 사이에서는 매우 약한 흐름(52)만이 나타난다. 처리 매질(10)은 침지조(6)에서 균일하게 순환되고 질소산화물 NOx는 처리 매질(10) 내에서 균질하게 분포되어 상술한 바와 같이 매우 높은 에칭 균질성이 얻어진다.
유동 박스(38)에 의해 각각의 노즐 스트립(42)에 공급된 순환 처리 매질(10)은 노즐 스트립(42) 통과하고 노즐 스트립(42)에 제공된 배출구(46)로부터 빠져 나가게 된다. 유동 박스(38)로부터 배출 장치(36)로 안내되는 순환된 처리 매질(10)의 체적 유동은 조절될 수 있다. 이와 관련하여 유동 박스(38)는 항상 동일한 체적 유동을 가진 순환된 처리 매질(10)이 모든 노즐 스트립(42)에 안내되도록 적절히 구성된다. 이와 달리 유동 박스(38)는 노즐 스트립(42) 각각이 나머지 다른 노즐 스트립(42)과 관계없이 개별적으로 처리 매질(10)의 체적 유동을 안내하도록 적절히 구성될 수 있다.
실리콘 판(4)은 일반적으로 사용할 표면이 배치되는 소위 트랙으로 분할된다. 실제로 배출 노즐(44) 각각은 트랙에 대해 평행하게 일렬로 배치되어 노즐 스트립(42)이 트랙과 이송 방향(18)에 대해 평행하게 배치되고 서로 동일한 수평면에 배치되는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 그러나, 구체적으로 도시되어 있지 않은 일 변형예에서는 노즐 스트립(42)이 예를 들면 하부 이송 롤러(24)에 평행할 수도 있고 이송 방향(18)에 대해서는 수직으로 연장될 수 있어 소정의 이송 롤러(24) 아래에 노즐 스트립(42)이 제공되고 상기 노즐 스트립의 배출 노즐(44)이 순환된 처리 매질(10)의 모든 주성분(48)을 소정의 이송 롤러(24)까지 배출할 수 있다.
도 6 및 도 7에는 제2실시예로서 변형된 처리 장치(2')가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4에 따른 처리 장치(2)와 동일한 부품과 구성요소에 대해서 동일한 도면 부호로 표시하였고 처리 장치(2)에 대해 설명한 내용이 동일하게 적용된다.
처리 장치(2)와 처리 장치(2')의 차이점은 변형된 배출 장치(36)이다. 배출 노즐(44)은 개별적인 노즐(54)에 의해 형성되어 있고, 일부만이 도면 부호로 표시되어 있는 별도의 안내관(56)을 통해 유동 박스(38)와 결합되어 있다. 이러한 방식으로, 순환된 처리 매질(10)은 개별적으로 유동 박스(38)로부터 노즐(54)에 안내될 수 있다.
구체적으로 도시되지 않은 일 변형예에서 순환된 처리 매질(10)은 경우에 따라 공동 안내관을 통해 2개 이상의 개별 노즐(54)을 가진 일군의 노즐(54)에 안내될 수도 있다.
나아가 개별 노즐(54)은 처리 장치(2)에 제공되어 있는 바와 같이 하나 이상의 노즐 스트립(42)과 조합하여 사용될 수도 있다.

Claims (16)

  1. a) 액체 수위(8)까지 액체 처리 매질(10)이 채워지는 침지조(6);
    b) 처리 매질(10)을 통과하여 이송 방향(18)으로 수평의 이송면(20)으로 이송할 수 있도록 안내 부재(24)에 의해 기판(4)을 공급함으로써 기판(4)의 적어도 하나의 처리면(26)을 처리 매질(10)에 침지시키는 이송 장치(16); 및
    c) 침지조(6)에서 처리 매질(10)을 순환시킬 수 있고 처리 매질(10)을 침지조(6)로부터 흡입하는 흡입 장치(34)와 흡입된 처리 매질(10)을 침지조(6)로 다시 배출하는 배출 장치(36)를 포함하는 순환 장치(32)가 구비된, 이송 중의 평면형 기판을 처리하기 위한 장치로서,
    d) 유입 부재(24; 51)가 침지조(6)에서 이송면(20) 아래의 높이에 배치되고;
    e) 순환 장치(32)의 배출 장치(36)가 유입 부재(24; 51) 아래의 높이에 배치되고 적절히 구성된 배출 노즐(44) 포함하며, 배출 노즐(44) 각각은 하나의 유입 부재(24; 51)를 향해 처리 매질(10)의 주성분(48)을 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이송 중의 평면형 기판을 처리하기 위한 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 배출 노즐이 상부로부터 유입 부재(24; 51)의 내부 투영 형태(50)로부터 보여지는 소정의 영역에 배치되고 각 투영 형태(50)가 상응하는 유입 부재(24; 51)에 의해 한정되며 각각의 배출 노즐(44)로부터 처리 매질(10)이 유입 부재로 배출되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 배출 장치(36)가 배출구(46)를 구비한 다수 개의 노즐 스트립(42)을 포함하되, 각 배출구(46)는 배출 노즐(44)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 노즐 스트립(42)이 서로 평행하고 실리콘 판(4)의 이송 방향(18)으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서, 노즐 스트립(42)이 이송 방향(18)에 대해 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 청구항 4 또는 5에 있어서, 노즐 스트립(42)이 동일한 수평면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 배출 장치(36)가 각각 배출 노즐(44)을 구성하는 다수 개의 개별적인 노즐(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 개별적으로 구성된 노즐(54) 또는 2개 이상으로 이루어진 일군의 노즐(54)로 순환된 처리 매질(10)이 안내되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 배출 장치(36)로 안내되는 순환된 처리 매질(10)의 체적 유동이 조절 가능한 것을 특징으로 하는, 장치.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    순환 장치(32)가
    a) 모든 배출 노즐(44)이 순환된 처리 매질(10)을 동일한 체적 유동으로 일정하게 안내하거나;
    b) 개별적으로 구성된 배출 노즐(44) 또는 2개 이상으로 구성된 일군의 배출 노즐(44)이 나머지 다른 배출 노즐(44) 또는 2개 이상으로 구성된 나머지 다른 일군의 배출 노즐(44)과 관계없이 처리 매질에 대해 개별적인 체적 유동을 안내하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 유입 부재(24)가 이송 장치(16)의 안내 부재(24)에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 유입 부재(24)가 이송 롤러(24)로서 구성되고 그 위에 기판(4)이 위치하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  13. a) 기판(4)이 액체 처리 매질(10)을 통과하여 이송 방향(18)으로 이송 중에 수평의 이송면(20)으로 이송할 수 있도록 안내 부재(24)에 의해 공급됨으로써 기판(4)의 적어도 하나의 처리면(26)이 처리 매질(10)에 침지되고;
    b) 처리 매질(10)이 순환 장치(32)에 의해 순환되는 평면형 기판을 처리하는 방법으로서,
    c) 순환된 처리 매질(10)의 주성분(48)이 유입 부재(24; 51) 아래의 높이로부터 유입 부재(24; 51) 방향으로 배출되고 유입 부재(24; 51)가 침지조(6) 내에서 이송면(20) 아래의 높이까지 배치되는 것을 특징으로 하는, 평면형 기판을 처리하는 방법
  14. 청구항 13에 있어서, 상부로부터 유입 부재(24)의 투영 형태(50)로부터 보여지는 소정의 영역으로부터 처리 매질(10)이 유입 부재(24) 각각의 방향으로 배출되고 각 투영 형태(50)가 상응하는 유입 부재(24)에 의해 한정되며 처리 매질(10)이 유입 부재(24)로 배출되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 청구항 13 또는 14에 있어서, 유입 부재(24)로서 안내 부재(24)가 사용되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 이송 롤러(24)가 유입 부재(24)로서 사용되고 그 위에 기판(4)이 위치하는 것을 특징으로 하는, 방법.
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