KR20140071995A - 습식 에칭 설비 및 그 공급 장치 - Google Patents

습식 에칭 설비 및 그 공급 장치 Download PDF

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Abstract

공급부 및 조정부를 포함하는 공급 장치가 제공된다. 공급부는 유체를 운반하기 위한 런-쓰루(run-through) 공급 경로를 포함한다. 조정부는 채널 및 채널에 인접한 하나 이상의 회수 경로를 포함한다. 공급부는 유체가 공급부를 통해 채널로 흐르게 하도록, 그리고 회수 경로가 유체의 출력량을 제어하기 위해 채널로부터 아웃풋된 에칭 용액의 일부를 흡입하게 하도록 채널 내에 배치된다. 또한, 공급 장치를 포함하는 습식 에칭 설비가 제공된다.

Description

습식 에칭 설비 및 그 공급 장치{WET-ETCHING EQUIPMENT AND ITS SUPPLYING DEVICE}
본 발명은 에칭 설비에 관한 것이며, 그리고 특히 습식 에칭 설비 및 그 공급 장치에 관한 것이다.
웨이퍼, 패키징 기판, 패키징 구조 또는 회로 보드와 같은 패널의 종래의 반도체 제조 공정에 있어서, 에칭 용액은 구리 잔류물, 겔 잔류물, 레지스트 등과 같은 패널 상의 임의의 표면 잔류물을 세정하기 위해 사용된다. 전형적인 세정 공정 동안, 먼저 에칭 용액이 표면 잔류물을 제거하기 위해 사용되고, 그 후에 세정 용액(예를 들어, 물)이 패널 상의 에칭 용액을 씻어내기 위해 사용되며, 마지막으로 패널의 표면이 건조된다.
도 1a 및 1b은 각각 에칭 세정 공정 동안의 종래의 회로 보드(5)의 상면도 및 측면도이다. 에칭 설비(도면에 도시하지 않음)는 파이프(10)를 통해 어레이로 배열된 복수의 노즐(11)로 에칭 용액(3)을 운반하여, 노즐(11)을 통해 회로 보드(5) 상으로 에칭 용액(3)을 스프레이한다.
그러나, 종래 노즐(11)은 제자리에 고정된다. 즉 노즐의 위치는 조절될 수 없고, 노즐은 서로 독립적으로 작동될 수 없다. 결과적으로, 노즐(11)은 불완전한 세정을 방지하기 위해 넓은 범위의 영역으로 에칭 용액(3)을 스프레이하는 방식으로 설계되어야만 한다. 에칭 용액(3)에 의해 스프레이되는 출력량이 제어될 수 없기 때문에, 특정 영역에 미세 에칭 또는 선택적 에칭이 불가능하고, 이에 따라, 일부 적은 영역의 표면이 완전히 세정될 수 없고, 고정밀 제어를 갖는 선택적 공정이 제품 특징에서 다양성을 획득하기 위하여 수행될 수 없다. 에칭 제어의 입도를 증가시키는 것이 어렵다.
더욱이, 종래 습식 에칭 설비에서, 파이프(10) 및 노즐(11)은 고르게 분포된다. 파이프(10) 및 노즐(11)의 위치는 조절될 수 없고, 노즐(11)은 독립적으로 작동될 수 없다. 따라서, 미세 에칭 작동이 회로 보드(5)의 특정 영역에서 수행될 수 없다. 예를 들어, 미세 에칭은 특정 영역에서 불가능하고, 표면 잔류물은 미세한 영역에서 적절히 제거될 수 없다. 종래, 에칭 작동은 연속적인 배치로 습식 에칭 설비로 수행되며, 따라서 제품 변이를 위한 고정밀 제어를 갖는 선택적 공정이 수행될 수 없다. 그러므로, 제품의 다양성을 제공하는 가능성을 저해할 뿐만 아니라 제품의 수율을 감소시키는 에칭 제어의 입도를 증가시키는 것이 어렵다.
따라서, 전술된 바와 같은 종래 기술의 다양한 단점을 극복하는 해결책이 필요하다.
전술한 단점에 비추어, 본 발명의 목적은 노즐과 같은 공급부(supplying part)의 주변부가 조정부(adjustment part)에 의해 둘러싸이는 공급 장치를 제공하는 것이다. 조정부는 채널(channel) 및 채널에 인접한 회수 경로(recovery path)를 포함한다. 공급부는 에칭 용액이 채널로부터 출력되게 하고, 회수 경로가 채널에서 출력된 에칭 용액의 일부를 흡입하게 하기 위하여, 채널의 내부에 배치되어, 이에 의해 에칭 용액의 출력을 감소시킨다.
상기 공급 장치는 습식 에칭 설비의 기계에 제공될 수 있다. 기계는 요구되는 위치로 이동하기 위해 공급부 및 조정부를 구동하기 위하여, 공급부가 배치되는 위치설정부(positioning part)를 포함한다.
또한, 기계는 위치설정부의 작동, 에칭 용액의 이동 또는 회수 경로의 작동을 제어하기 위한 PLC 시스템을 포함한다.
본 발명에 따른 습식 에칭 설비 및 그 공급 장치는, 조정부가 회수 경로의 설계를 이용하여 스프레이된 에칭 용액의 출력량을 제어하게, 즉 특정 영역 상의 미세 에칭 또는 선택적 에칭을 수행하기 위해 스프레이된 에칭 용액의 범위를 제어하게 할 수 있다. 결과적으로, 미세한 영역의 표면이 세정될 수 있고, 고정밀 제어를 갖는 선택적 공정이 제품 특징에서 다양성을 제공하기 위해 수행될 수 있으며, 따라서 습식 에칭 설비의 미세 에칭의 성능을 개선하고, 고수율 및 많은 제품 다양성을 얻는다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명을 읽음으로써 더욱 완전히 이해될 수 있다:
도 1a는 에칭 세정 공정 동안 종래의 회로 보드를 나타낸 개략적인 상면도이다.
도 1b는 에칭 세정 공정 동안 종래의 회로 보드를 나타낸 개략적인 측면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 공급 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 공급 장치의 조절 부품을 나타낸 개략적인 상면도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 습식 에칭 설비의 상이한 실시예를 나타낸 개략적인 상면도이다.
본 발명은 아래의 특정 실시예에 의해 설명된다. 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서의 개시 내용을 읽은 후에 본 발명의 다른 장점 및 기능을 용이하게 이해할 수 있다.
첨부된 도면에 나타난 구조, 비율 및 크기는 본 발명의 이해 및 인식을 용이하게 하기 위해 명세서의 내용에 동반된다; 본 발명은 이와 같이 제한되는 것은 아니다. 구조 상의 변경, 상대적인 비율에서의 변화 및 크기의 수정이 본 발명에 의해 얻어진 효과 및 특성에 영향을 미치지 않는 한 본 발명에 개시된 기술 내용의 범위에 있는 것으로 고려된다. 한편, 명세서 내에 언급된 '상부(top)', '하부(bottom)'와 같은 용어는 쉽게 이해하기 위해 제공된다; 본 발명은 이와 같이 제한되지 않는다. 기술 내용을 실질적으로 변경하지 않고 상대적인 관계에 대한 변경 또는 수정은 본 발명의 범위 내에 있을 것이다.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 습식 에칭 설비에 사용된 공급 장치(2a)를 나타내는 개략도이다. 도 2a에 나타나는 바와 같이, 공급 장치(2a)는 공급부(21) 및 조정부(22)를 포함한다.
공급부(21)는 유체를 운반하기 위한 런-쓰루(run-through) 공급 통로(도면에 도시 하지 않음)를 갖는다. 일 실시예에서, 공급부(21)는 노즐이다.
조정부(22)는 채널(220) 및 채널(220)에 인접한 회수 경로(221)를 갖는다. 공급부(21)는 에칭 용액(3)이 공급부(21)를 통해 흘러 채널(220)로부터 출력되도록 허용하기 위해 채널(220) 내에 위치설정된다. 회수 경로(221)는 채널(220)로부터 출력된 에칭 용액(3)의 일부를 흡입하여 에칭 용액(3)의 출력을 감소시킨다.
일 실시예에서, 회수 경로(221)는 도 2a에 나타낸 화살표 방향으로 표시되는 바와 같이, 사이펀 흡입(siphon suction)에 의해 에칭 용액(3)을 회수한다.
또한, 높이 차이 h가, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 회수 경로(221)의 하부 개구와 채널(220)의 하부 개구 사이에 존재한다. 회수 경로(221)의 하부 개구는 채널(220)의 하부 개구 보다 더 낮은 레벨에 있다. 즉, 회수 경로(221)의 하부 개구는 채널(220)의 하부 개구 아래에 위치설정되어, 채널(220)에 의해 출력된 에칭 용액(3)의 일부 흡입을 용이하게 한다.
또한, 회수 경로(221)는, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 채널(220)의 주변부 주위에 배치되어, 회수 경로(221)의 회수율, 달리 말하여, 에칭 용액(3)의 미세 공급의 정확도를 향상시킨다.
본 발명의 공급 장치(2a)에서, 채널(220)은 에칭된 영역을 제어하기 위해 사용되고, 회수 경로(221)는 에칭 용액(3)의 일부를 회수하기 위해 사용된다. 조정부(22)는 미세한 영역(예를 들어, 점 영역)을 세정하기 위해 그리고 제품 특징에서 다양성을 획득하도록 고정밀 제어를 갖는 선택적 공정을 수행하기 위해, 스프레이된 에칭 용액(3)의 양 및 스프레이된 에칭 용액(3)의 범위를 제어할 수 있으며, 따라서 고정밀 제어를 얻는다.
도 3a 내지 3c를 참조하면, 공급 장치(2a)를 포함하는 습식 에칭 설비(2, 2' 및 2")가 도시된다. 공급 장치(2a)는 기계(도시하지 않음) 상에 위치된다.
기계는 유체(예를 들어, 에칭 용액(3)) 저장용 수용 공간(도시하지 않음)을 갖고, 공급부(21)는 기계 상에 배치된다. 공급 경로는 수용 공간 내의 에칭 용액(3)이 공급 경로를 통해 기계로 흐르게 하도록 기계의 수용 공간과 연통한다. 또한, 조정부(22)의 회수 경로는 에칭 용액(3)의 일부가 도 2a에 나타낸 화살표 방향으로 공급부(21)를 통해 기계의 수용 공간으로 다시 흡입되도록 기계의 수용 공간과 연통한다
일 실시예에서, 기계는 프로그램 가능 논리 제어 장치(PLC) 시스템 및 위치설정부(20)를 포함한다. PLC 시스템은 에칭 세정 동작, 예를 들어, 에칭 용액(3)의 이동 또는 회수 경로(221)의 작동을 제어하기 위해 사용된다. 공급부(21)는 위치설정부(20) 상에 위치한다. PLC 시스템은 위치설정부(20)를 제어하여 공급부(21) 및 조정부(22)를 요구된 위치로 이동시킨다.
더욱이, 복수의 공급부(21)가 제공된다. 적어도 2개의 공급부(21)는 각각 도 3a 및 3b에 나타낸 바와 같이 공급 유닛(21a 또는 21b) 설정을 형성한다. 대안적으로, 공급부(21)는 에칭 노즐의 고밀도로 배열된 그룹을 형성하도록 어레이로 배열된다.
공급 유닛(21a)은 도 3a에 나타낸 바와 같이 정사각형으로 배열된 여러 개의 공급부(21)로 구성될 수 있다. 대안적으로, 공급 유닛(21b)은 도 3b에 나타낸 바와 같이 직선으로 배열된 여러 개의 공급부(21)로 구성될 수 있다.
더욱이, 공급부(21) 또는 공급 유닛(21a 및 21b)은 도 3a 및 3b에 나타낸 바와 같이 y 방향으로 수직으로 위치설정부(20)에 의해 이동될 수 있다.
또한, 위치설정부(20)는 공급부(21) 또는 공급 유닛(21a)이 도 3a에 나타낸 바와 같이 x 방향으로 좌우로 이동하는 트랙으로 제공될 수 있다.
PLC 시스템으로, 본 발명에 따른 습식 에칭 설비(2, 2' 및 2")는 개별 공급부(21) 또는 공급 유닛(21a 및 21b)을 작동할 수 있으며, 이에 따라 선택적인 에칭 제어 능력을 가질 수 있고, 회로 보드(5)의 특정 영역의 미세한 지역적인 에칭 작동이 수행될 수 있다.
더욱이, 위치설정부(20), 공급부(21) 또는 공급 유닛(21a 또는 21b)으로, 조정부(22)는 요구된 위치로 이동될 수 있으며, 따라서 선택적인 에칭 제어 능력을 가질 수 있고, 회로 보드(5)의 특정 영역의 미세한 지역적인 에칭 작동이 수행될 수 있다.
따라서, 전체 패널의 배치 연속적인 동작 중에, 습식 에칭 설비(2, 2' 및 2")의 이동식(도 3a 및 3b) 또는 다중(도 3c에 도시함) 세트가 회로 보드(5)를 에칭 세정하기 위해 사용될 수 있고, 제품 특징에서 다양성을 획득하기 위해 고정밀 제어를 갖는 선택적 공정을 수행할 수 있으며, 따라서 에칭 제어의 입도를 향상시킨다. 예를 들어, 초기 에칭 작동 후에, 광학 실험이 수행되어 남아 있는 잔류물(예를 들어, 구리 잔류물)을 갖는 임의의 영역(점 영역)이 제2 에칭 공정을 받아, 전체 패널 상의 에칭 공정을 수행하기 위한 필요성을 제거한다.
또한, 웨이퍼, 패키징 기판 또는 패키징 구조와 같은 다양한 패널이 있다. 본 발명은 회로 보드로 제한되지 않는다.
또한, 기계의 수용 영역 내에 다양한 종류의 유체가 있을 수 있다. 본 발명은 에칭 용액으로 제한되지 않고, 다른 종류의 유체(예를 들어, 물)가 될 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 습식 에칭 설비 및 그 공급 장치는 미세 에칭 또는 선택적 에칭을 수행하기 위해 회수 경로 설계를 이용하여 조정부가 스프레이된 에칭 용액의 출력량의 제어를 가능하게 하여, 습식 에칭 설비의 미세 에칭의 능력을 향상시킨다.
더욱이, 위치설정부 및 PLC 시스템으로, 각 패널의 특정 영역 상의 에칭 작동이 수행될 수 있다. 전체 패널의 연속적인 배치 작동 동안, 고정밀 제어를 갖는 선택적 공정이 적합하게 수행될 수 있어서, 에칭 제어의 입도를 향상시킬 뿐만 아니라 제품 다양성 및 증가된 제품 수율을 제공한다.
상기 실시예는 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용되고, 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 고려되지 않는다. 상기 실시예는 아래에 첨부한 특허청구범위에 의해 규정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 당해 업계의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있다.

Claims (14)

  1. 유체를 저장하기 위한 수용 공간을 포함하는 기계;
    상기 수용 공간 내의 상기 유체가 공급 경로를 통해 상기 기계로 흐르게 하도록 상기 기계의 상기 수용 공간과 연통하는 런-쓰루(run-through) 공급 경로를 포함하는 상기 기계 상에 제공된 적어도 하나의 공급부; 및
    채널 및 상기 채널에 인접한 하나 이상의 회수 경로를 포함하는 조정부를 포함하며,
    각각의 상기 회수 경로는 하부 개구 및 몸체부를 가지며, 상기 몸체부는 상기 채널에 평행하고, 상기 하부 개구는 상기 몸체부보다 더 좁고 상기 채널의 하부 개구보다 더 좁으며,
    상기 회수 경로의 하부 개구와 상기 채널의 하부 개구 사이에 높이 차이가 존재하고, 상기 회수 경로의 하부 개구는 상기 채널의 하부 개구보다 더 낮은 레벨에 있고,
    상기 적어도 하나의 공급부는 상기 채널 내에 수용되고, 상기 적어도 하나의 공급부를 통해 흐르는 상기 유체는 상기 채널로 흐르는,
    습식 에칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기계는 상기 적어도 하나의 공급부가 제공되는 하나 이상의 위치설정부를 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 위치설정부는 상기 적어도 하나의 공급부 및 상기 조정부를 요구된 위치로 구동하는,
    습식 에칭 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기계는 상기 위치설정부의 작동을 제어하기 위한 프로그램 가능 논리 제어 장치(PLC) 시스템을 더 포함하는,
    습식 에칭 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기계는 상기 유체의 이동을 제어하기 위한 PLC 시스템을 더 포함하는,
    습식 에칭 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기계는 상기 하나 이상의 회수 경로의 작동을 제어하기 위한 PLC 시스템을 더 포함하는,
    습식 에칭 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공급부는 노즐인,
    습식 에칭 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급부가 복수로 존재하는 경우에, 적어도 2개의 공급부가 공급 유닛 세트를 형성하는,
    습식 에칭 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급부는 어레이 형태로 배열된 복수의 공급부를 포함하는,
    습식 에칭 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 회수 경로의 하부 개구와 상기 채널의 하부 개구 사이에 높이 차이가 존재하는,
    습식 에칭 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 채널은 상기 하나 이상의 회수 경로에 의해 둘러싸이는 주변부를 갖는,
    습식 에칭 장치.
  11. 유체를 운반하기 위한 런-쓰루 공급 경로를 포함하는 공급부; 및
    채널 및 상기 채널에 인접한 하나 이상의 회수 경로를 포함하는 조정부를 포함하며,
    상기 공급부는 상기 유체가 상기 공급부를 통해 상기 채널로 흐르게 하도록 상기 채널에 배치되고,
    각각의 상기 회수 경로는 하부 개구 및 몸체부를 가지며, 상기 몸체부는 상기 채널에 평행하고, 상기 하부 개구는 상기 몸체부보다 더 좁고 상기 채널의 하부 개구보다 더 좁으며,
    상기 회수 경로의 하부 개구와 상기 채널의 하부 개구 사이에 높이 차이가 존재하고, 상기 회수 경로의 하부 개구는 상기 채널의 하부 개구보다 더 낮은 레벨에 있는,
    공급 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 공급부는 노즐인,
    공급 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 회수 경로의 하부 개구와 상기 채널의 하부 개구 사이에 높이 차이가 존재하는,
    공급 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 채널은 상기 회수 경로에 의해 둘러싸이는 주변부를 갖는,
    공급 장치.
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