WO2014069711A1 - 미세회로 제조방법 - Google Patents

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WO2014069711A1
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etchant
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이수재
유달현
조진형
박우철
마재진
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S M C CO Ltd
SMC CO LTD
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • H05K2203/1509—Horizontally held PCB

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a microcircuit, and to a method for manufacturing a microcircuit of uniform quality without etching deviation.
  • etching is performed by masking a necessary portion on a surface of a material to be processed, such as a printed circuit board, and then spraying a chemical (etchant, etchant) through a nozzle on a remaining portion to form a desired shape.
  • a chemical etchant, etchant
  • the quality of the product produced by such an etching process is largely related to the etchant and the etching apparatus. Specifically, various conditions such as the type, temperature, and concentration of the etchant, and the shape, number, size, spacing, arrangement, OSC, and material movement speed of the nozzle in the etching apparatus serve as variables of the etching quality.
  • the quality of etching is a matter of how the etching liquid is injected into the material. That is, the etching liquid injected by the nozzle is in direct contact with the raw material (injection etching) and the dipping by the remaining etching liquid without being in direct contact can bring a great difference in quality.
  • puddling is a phenomenon in which the etchant sprayed on the surface of the material is excessively accumulated, causing an etching different from the expectation such as non-uniform etching, thereby degrading product quality.
  • Such puddling is only inevitable because it is only a difference in magnitude depending on the number, pitch, or arrangement of nozzles in a general etching apparatus, and a method for effectively removing the puddling must be taken.
  • an injection unit 12 installed on an upper portion of the substrate 11 and an intake unit 13 installed between the injection nozzle 12 and an adjacent injection nozzle (not shown).
  • Etching apparatus 10 (hereinafter referred to as "prior art 1") configured to discharge the etchant jetted to the outside of the substrate 11, and to remove the remaining etchant using the suction unit 13 Known.
  • the etching apparatus 20 (hereinafter referred to as "prior art 2") composed of (24) to uniformly inject the etchant and discharge the ejected etchant to the bottom.
  • the spray particles of the injection nozzle 12 are not dense, and thus, it is difficult to effectively perform the function by obstructing the injection path of the etching liquid in the etching portion between the circuit and the circuit having a fine circuit of 50 microns or less.
  • the etching liquid is injected in a state where the substrate 21 is standing vertically, the sprayed etching liquid flows downward through the substrate 21 and is disposed between the upper and lower ends of the substrate 21. There is a problem that the pattern is formed non-uniformly.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a microcircuit manufacturing method for manufacturing a microcircuit by effectively removing an etching solution on a component to allow an even etching of the etching surface as a whole.
  • a microcircuit manufacturing method of the present invention for achieving the above object, the first etching step of spraying the etching solution to the entire substrate for forming the microcircuit, by vacuum suction the removed etching solution on the substrate; A second etching step of etching by mixing and spraying an air liquid including an etchant and a gas on the substrate; A third etching step of partially etching by spraying etching liquid onto only a portion of an edge of the substrate; And a fourth etching step of etching by spraying the etching solution intermittently on the substrate to be transferred based on the transfer information of the substrate.
  • the fourth etching step is preferably performed after the third etching step.
  • the second etching step may include: heating and supplying the etching solution to a nozzle head having a plurality of injection nozzles for injecting the liquid fluid to the substrate; And heating the gas to be mixed with the etchant to the nozzle head, wherein the etchant and gas mixed in the heated state at the nozzle head are sprayed onto the substrate through the spray nozzle.
  • the nozzle may further comprise the step of reciprocating the nozzle head during the injection operation of the liquid fluid.
  • the method may further include removing a gas generated when the etching solution is injected.
  • the step of removing the gas installing the exhaust duct around the substrate to suck the harmful gas; Cooling and condensing the noxious gas sucked into the exhaust duct; And recovering the chemical liquid condensed in the condensing step and discharging the pure gas to the outside.
  • a puddling phenomenon occurring at an upper portion of a substrate may be removed to prevent variation in etching between the center portion and the edge of the substrate and to enable uniform etching.
  • the injection particles are densified by the mixed injection of the two-fluid, fine circuits of 30/30 microns or less can be formed, and the reliability thereof can be improved.
  • 1 and 2 are schematic diagrams for explaining a conventional etching method.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method of manufacturing a microcircuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining the first etching step and the gas recovery step of the microcircuit manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the second etching step of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining the third etching step of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a fourth etching step of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a view for explaining an operation of reciprocating the nozzle head.
  • the first etching step S10, the second etching step S20, the third etching step S30, and the fourth etching step S40 are performed.
  • a gas removing step (S50) is performed.
  • the spray nozzles 111 of the nozzle head 110 are respectively provided on the upper and lower surfaces of the substrate 101 to be transferred to form a microcircuit on the substrate 101.
  • the etching solution is sprayed, and the solid solution on the upper portion of the substrate 101 is vacuum sucked to remove the pudding phenomenon.
  • the etching liquid is pumped from the etching liquid tank 120 to the nozzle heads 110 disposed on the upper and lower portions of the substrate 101 by using the supply pump 121, and thus the injection nozzle 111 of the nozzle head 110.
  • the etchant is sprayed onto the upper and lower portions of the substrate 101 through).
  • a solid solution is generated on the upper portion of the substrate 101 (specifically, a central portion), and a puddling phenomenon occurs.
  • the solid solution is removed by vacuum suction through the vacuum suction nozzle 131.
  • a plurality of vacuum suction nozzles 131 are disposed to be adjacent to the upper portion of the substrate 101, is connected to the bancho tube 133 through the vacuum suction tube 132 is provided with a suction force. That is, when the liquid is transferred to the banchu tube 133 at a high speed by the circulation pump 134, suction force is generated in the bancho tube 133, and transferred to the vacuum suction nozzle 131, whereby the top of the substrate 101 is held.
  • the liquid can be removed by vacuum suction.
  • the vacuum suction nozzle 131 is used, there is an advantage that a minimum space is required on the upper portion of the substrate 101.
  • an etching solution is sprayed on the upper and lower surfaces of the substrate 101 as a whole to undergo an etching process, and puddling is removed by removing the solid solution from the upper portion of the substrate 101 through vacuum suction. It is possible to prevent and evenly etch the entire surface of the upper portion of the substrate 101 to form a precise microcircuit under the same conditions of the upper and lower portions.
  • a mixed spray of an etchant including an etchant and a gas is etched on the substrate 101. That is, as shown in Figure 5, through the injection nozzle 111 formed in the nozzle head (110 ') to each of the upper and lower portions of the substrate 101 by spraying a mixture of gas and etching liquid mixed with the substrate 101 Feed to the top and bottom.
  • a mixture of gas and etching liquid mixed with the substrate 101 Feed to the top and bottom By spraying the mixture of the gas and the two-fluid liquid of the etching solution, it is possible to finely divide the injection particles, and to improve the injection speed and pressure by the pressure of air to create a high energy to etch between the circuit of the circuit and the circuit. .
  • the etchant is supplied by a supply pump 121 installed on the etchant supply path 124 connecting the etchant tank 120 and the nozzle head 110 '.
  • the etchant may be heated and supplied by the etchant heating part 123 provided on the etchant supply path 124.
  • the etchant heating unit 123 may directly heat the etchant passing through the installation of a heating heater in the heating tank or indirectly by installing the heating heater outside the heating tank.
  • the gas is supplied to the nozzle head 110 ′ by a pumping force of the gas supply pump 142 installed in the gas supply path 143 by heating the external gas (air) in the gas heating unit 141 to provide an etching solution and Are mixed.
  • the temperature of the etching liquid can be prevented from being lowered by the gas (air), and the etching efficiency is lowered by the lower etching liquid. Can be prevented.
  • the etching solution is sprayed to only the edge portion of the substrate 101 to perform etching as required. That is, as shown in FIG. 6, the nozzle head 110 ′′ having the spray nozzle 111 provided to spray the etching liquid only to the edge portion of the substrate 101 is disposed, and the substrate positioned at the etching position ( The etching liquid is sprayed through the spray nozzle 111 arranged to spray the etching liquid only to the edge portion of the 101. Thus, the etching liquid is sprayed only to the edge portion of the substrate 101 to etch the required portion.
  • the nozzle head 110 "is disposed so that the etching liquid can be injected only to the edge portion of the substrate 101.
  • the fourth etching step (S40) is a so-called spot etching, and after performing at least one of the first to third etching steps (S10 to S30), the remaining portion of the specific portion of the substrate 101 remains. It is a process for processing an etching amount, and in order to finish formation of a microcircuit by spraying an etching liquid intermittently.
  • the controller 126 is installed to detect the surface of the substrate 101 when the substrate 101 is transferred, and the controller 126 receives the information detected by the sensor 220. By selectively controlling the operation of the supply pump 121 to the operation of the valve 122 in the etchant may be intermittently sprayed.
  • the spray nozzle 211 is partially disposed rather than entirely disposed of the nozzle head 210, so that the spray nozzle 211 is only partially sprayed when the substrate 101 is positioned. It may be.
  • the senor 220 detects the substrate 101 by a non-contact method, and calculates a portion to process the etching amount on the substrate 101 by pulses of a rotary encoder (a configuration included in the driver for substrate transfer). Then, the detected information and the transfer information (including the transfer position and the transfer speed information) of the substrate 101 are transmitted to the controller 126. Therefore, the controller 126 may etch the etching liquid by intermittently spraying the etching solution on a specific portion of the substrate 101 based on the input spraying information.
  • a process for recovering and removing the harmful gas generated in the process of etching the substrate 101 as described above is made (S50). That is, in the gas removing step S50, as shown in FIG. 4, gas and mist generated when the etching solution is injected at high pressure are collected using the exhaust duct 151 and discharged to the outside.
  • the damper 152 and the condenser 153 are installed in the exhaust duct 151 to connect the gas and the mist to the gas scrubber installed outside, forcibly discharging the chemical and condensate and recover the pure gas to the outside.
  • the condensed chemicals can be recovered and used again, thereby reducing costs and minimizing environmental problems by releasing only pure gas to the outside.
  • the nozzle head 110 may be reciprocated horizontally. That is, as shown in Figure 8, by driving the reciprocating drive unit 160 at a predetermined speed to reciprocate the nozzle head 110 a predetermined distance while the etching liquid is injected, the etching liquid as a whole upper and lower surfaces of the substrate 101 Since it can be sprayed at a uniform distribution and pressure can be made a uniform etching, it is possible to increase the reliability of the microcircuit fabrication.
  • the reciprocating drive unit 160 has one end connected to the driving motor 161, the rotating plate 162 connected to the shaft of the driving motor 161, and the eccentric shaft 163 eccentrically installed on the rotating plate. May have a link member 164 connected to the nozzle head 110. Accordingly, when the rotating plate 162 is rotated by the driving motor 161, the nozzle head 110 may be reciprocated in conjunction with the link member 164 connected to the eccentric shaft 163.
  • the reciprocating drive unit 160 should be understood that various other examples are possible.
  • the order of the first to fourth etching steps S10 to S40 described above may be changed in various ways, and the second to fourth etching steps S20 to S40 may be performed at the same time. It may be performed before or after (S10).
  • Vacuum suction nozzle 132 Vacuum suction tube

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Abstract

미세회로를 형성하기 위한 기판 전체에 에칭액을 분사하고 기판상에 고인 에칭액을 진공흡입하여 제거하는 제1에칭단계, 기판상에 에칭액과 기체를 포함하는 이류체액을 혼합분사하여 에칭하는 제2에칭단계, 기판의 가장자리의 부분만으로 에칭액을 분사하여 부분적으로 에칭하는 제3에칭단계, 기판의 이송정보를 근거로 이송되는 기판상에 에칭액을 간헐적으로 분사하여 에칭하는 제4에칭단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법이 개시된다.

Description

미세회로 제조방법
본 발명은 미세회로 제조방법에 관한 것으로서, 에칭편차가 없는 균일한 품질의 미세회로를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 에칭(etching)은 처리하고자 하는 소재, 예컨대, 인쇄회로기판의 표면에 필요한 부분을 마스킹 처리한 후 나머지 부분에 노즐을 통해 화학약품(에칭액, etchant)을 분사하여 원하는 형상을 형성하는 패턴형상 가공방법으로 반도체제조공정에 널리 활용되고 있다.
이러한 에칭가공법에 의해 제조되는 제품의 품질은 크게 에칭액과 에칭장치에 관련된다. 구체적으로, 에칭액의 종류, 온도, 농도 등과, 에칭장치에서 노즐의 형상, 개수, 크기, 간격, 배치, OSC, 소재이동속도 등의 다양한 조건이 에칭 품질의 변수로 작용한다. 이를 간단히 정리하면, 에칭의 품질은 소재에 에칭액이 어떠한 형태로 분사되는지가 관건이라고 할 수 있다. 즉, 노즐에 의해 분사된 에칭액이 소재에 직접 접촉되는 것(분사 에칭)과, 직접 접촉되지 않고 잔존하는 에칭액에 의해 침지되는 것(dipping)은 품질에 큰 차이를 가져올 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 에칭공정에는 puddling이 발생하게 된다. 여기서, puddling은 소재 표면에 분사된 에칭액이 과도하게 고이는 현상으로 불균일한 에칭 등 기대와 다른 에칭을 야기하여 제품의 품질을 저하시킨다. 이러한 puddling은 일반 에칭장치에서 노즐의 개수, 피치 또는 배열 등에 따라 대소의 차이만 있을 뿐 필연적으로 발생하는 것이어서 이를 효과적으로 제거할 수 있는 방안이 반드시 강구되어야 한다.
이에 관련 업계에서는 puddling을 제거하기 위한 방법을 지속적으로 개발하고 있으며, 다음과 같은 몇 가지 방법들이 공지되어 있다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 기판(11)의 상부에 설치되는 분사노즐(12)과, 상기 분사노즐(12)과 인접하는 분사노즐(도면 미도시) 사이에 설치되는 흡입유닛(13)으로 구성되어 분사된 에칭액을 상기 기판(11)의 외측으로 배출시키고, 잔존하는 에칭액은 상기 흡입유닛(13)을 이용하여 제거하는 에칭장치(10)(이하, “종래기술 1”이라 함)가 공지되어 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 기판(21)을 수직으로 세워 이동시키는 이송롤러(22)와, 상기 기판(21)의 전면과 후면에 설치되어 오실레이션 운동을 하는 노즐(23) 및 노즐 파이프(24)로 구성되어 에칭액을 균일하게 분사하는 동시에 분사된 에칭액은 하부로 배출시키는 에칭장치(20)(이하, “종래기술 2”라 함)도 공지되어 있다.
그러나 종래기술 1의 경우에는 상기 분사노즐(12)의 스프레이 입자가 조밀하지 못하여 미세회로 50마이크론 이하의 회로와 회로사이의 에칭부분에 에칭액의 분사 경로를 방해함으로써 현실적으로 제 기능을 발휘하기 어려운 문제점이 있고, 종래기술 2의 경우에는 상기 기판(21)이 수직으로 세워진 상태에서 에칭액이 분사되기 때문에 분사된 에칭액이 상기 기판(21)을 타고 아래쪽으로 흐르게 되어 상기 기판(21)의 상단과 하단 사이에 패턴이 불균일하게 형성되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 부품상의 에칭액을 효과적으로 제거하여 에칭면의 전체적으로 고른 에칭이 이루어질 수 있도록 하여 미세회로를 제조하는 미세회로 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세회로 제조방법은, 미세회로를 형성하기 위한 기판 전체에 에칭액을 분사하고, 상기 기판상에 고인 에칭액을 진공흡입하여 제거하는 제1에칭단계; 상기 기판상에 에칭액과 기체를 포함하는 이류체액을 혼합분사하여 에칭하는 제2에칭단계; 상기 기판의 가장자리의 부분만으로 에칭액을 분사하여 부분적으로 에칭하는 제3에칭단계; 상기 기판의 이송정보를 근거로 이송되는 기판상에 에칭액을 간헐적으로 분사하여 에칭하는 제4에칭단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제4에칭단계는 상기 제3에칭단계 이후에 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2에칭단계는, 상기 기판으로 이류체액을 분사하기 위한 다수의 분사노즐을 가지는 노즐헤드로 상기 에칭액을 가열하여 공급하는 단계; 상기 에칭액과 혼합될 기체를 가열하여 상기 노즐헤드로 공급하는 단계;를 포함하여, 상기 노즐헤드에서 가열된 상태로 혼합된 에칭액과 기체가 상기 분사노즐을 통해 상기 기판으로 분사되는 것이 좋다.
또한, 상기 분사노즐에서 상기 이류체액의 분사동작시 상기 노즐헤드를 왕복이동시키는 단계를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 에칭액을 분사시 발생하는 가스를 제거하는 단계를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 가스 제거는 단계는, 상기 기판의 주변에 배기덕트를 설치하여 상기 유해가스를 흡입하는 단계와; 상기 배기덕트로 흡입된 유해가스를 냉각하여 응축하는 단계; 및 상기 응축하는 단계에서 응축된 약품액을 회수하고, 순수 가스를 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 실시예에 따른 미세회로 제조방법에 따르면, 기판의 상부에서 발생하는 puddling 현상을 제거하여 기판의 중앙부와 가장자리의 에칭의 편차를 방지하고 균일한 에칭이 가능하도록 할 수 있다.
또한 2류체의 혼합분사로 분사입자를 조밀하게 하므로 line/space 30/30 마이크론 이하의 미세회로를 형성할 수 있으며, 그 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1 및 도 2는 종래의 에칭방법을 설명하기 위한 개략적이 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 미세회로 제조방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 미세회로 제조방법의 제1에칭단계 및 가스 회수단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 제2에칭단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 제3에칭단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 제4에칭단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 노즐헤드를 왕복 구동시키는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 미세회로 제조방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 미세회로 제조방법은, 제1에칭단계(S10), 제2에칭단계(S20), 제3에칭단계(S30), 제4에칭단계(S40) 및 가스 제거단계(S50)를 구비한다.
도 4를 참조하면, 상기 제1에칭단계(S10)에서는 기판(101)에 미세회로를 형성하기 위하여 이송되는 기판(101) 상면 및 하면 각각에 노즐헤드(110)의 분사노즐(111)을 통해 에칭액을 분사하고, 기판(101) 상부의 고임액을 진공흡입하여 puddling 현상을 제거한다. 구체적으로는 에칭액 탱크(120)로부터 공급펌프(121)를 이용하여 기판(101)의 상부 및 하부 각각에 배치된 노즐헤드(110)로 에칭액을 펌핑하여, 노즐헤드(110)의 분사노즐(111)을 통해 기판(101)의 상부 및 하부로 에칭액을 분사한다. 이때 기판(101)의 상부(구체적으로는 중앙부분)에는 고임액이 발생하여 puddling 현상이 발생하게 되는데, 상기 고임액은 진공흡입노즐(131)을 통해 진공흡입하여 제거된다. 진공흡입노즐(131)은 다수가 기판(101)의 상부에 인접하도록 배치되며, 진공흡입관(132)을 통해 밴추리관(133)에 연결되어 흡입력을 제공받는다. 즉, 순환펌프(134)에 의해 밴추리관(133)으로 고속으로 액체를 이송시키면, 밴추리관(133)에 흡입력이 발생되어 진공흡입노즐(131)로 전달됨으로써 기판(101) 상부의 고임액을 진공흡입하여 제거할 수 있게 된다. 이와 같이 진공흡입노즐(131)을 이용하게 되면, 기판(101)의 상부에 최소한의 공간을 필요로 하게 되는 이점이 있다.
이와 같이 상기 제1에칭단계(S10)에서는 기판(101)의 상부 및 하부면 각각에 전체적으로 에칭액을 분사하여 에칭 공정을 거치며, 진공흡입을 통해 기판(101) 상부의 고임액을 제거하여 puddling 현상을 방지하고, 기판(101) 상부 전면적에 고른 에칭을 할 수 있어 상부와 하부의 같은 조건에서 정밀한 미세회로를 형성할 수 있다.
상기 제2에칭단계(S20)에서는 기판(101) 상에 에칭액과 기체를 포함하는 이류체액을 혼합분사하여 에칭한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(101)의 상부 및 하부 각각으로 노즐헤드(110')에 형성된 분사노즐(111)을 통해 기체와 에칭액이 혼합된 이류체액을 분사하여 기판(101) 상부 및 하부에 공급한다. 이와 같이 기체와 에칭액의 이류체액을 혼합분사 함으로써 분사입자를 미세하게 나누고, 에어의 압력으로 분사속도와 압력을 향상시켜서 미세회로의 회로와 회로 사이를 에칭할 수 있도록 높은 에너지를 조성하여 줄 수 있다. 여기서 에칭액은 에칭액 탱크(120)와 노즐헤드(110')를 연결하는 에칭액 공급경로(124) 상에 설치되는 공급펌프(121)에 의해 공급된다. 특히 에칭효율을 높이기 위해서 에칭액은 에칭액 공급경로(124) 상에 설치되는 에칭액 가열부(123)에 의해 가열되어 공급될 수 있다. 에칭액 가열부(123)는 가열탱크 내에 가열히터를 설치하여 통과하는 에칭액을 직접 가열하거나, 가열히터를 가열탱크 외부에 설치하여 간접 가열할 수 있다.
또한, 기체는 외부기체(에어)를 기체 가열부(141)에서 가열시켜서 기체 공급경로(143)에 설치되는 기체 공급펌프(142)의 펌핑력에 의해 노즐헤드(110')로 공급되어 에칭액과 혼합된다. 이와 같이, 기체를 소정 온도로 가열한 상태로 노즐헤드(110')로 공급하게 되면, 기체(에어)에 의해 에칭액의 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있게 되어, 낮아진 에칭액에 의해 에칭효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 제3에칭단계(S30)에서는 기판(101)의 가장자리 부분만으로 에칭액을 분사하여 필요로 하는 에칭을 한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(101)의 가장자리 부분만으로 에칭액을 분사할 수 있도록 구비된 분사노즐(111)을 가지는 노즐헤드(110")를 배치하고, 에칭위치로 위치된 기판(101)의 가장자리 부분으로만 에칭액을 분사하도록 배치된 분사노즐(111)을 통해 에칭액을 분사한다. 이와 같이 기판(101)의 가장자리 부분으로만 에칭액을 분사하여 필요로 하는 부분에 에칭을 할 수 있다. 여기서 노즐헤드(110")는 기판(101)의 가장자리 부분으로만 에칭액을 분사할 수 있도록 배치된다.
상기 제4에칭단계(S40)는 소위 스팟 에칭(Spot etching)으로서 상기 제1 내지 제3에칭단계(S10 ~ S30) 중 적어도 어느 한 단계를 수행한 다음에 기판(101)의 특정부분의 남아 있는 에칭량을 처리하기 위한 것으로서, 간헐적으로 에칭액을 분사하여 미세회로 형성을 마무리하기 위한 공정이다. 이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(101)의 이송시 기판(101)의 표면을 감지하기 위한 센서(220)를 설치하고, 센서(220)에서 감지된 정보를 전달받은 제어부(126)에서 공급펌프(121)의 구동 내지 밸브(122)의 작동을 선택적으로 제어함으로써 에칭액을 간헐적으로 분사하도록 할 수 있다. 이와 같이 에칭액을 간헐적으로 부분적인 분사를 하기 위해서는, 분사노즐(211)은 노즐헤드(210)의 전체적으로 배치되기보다는 부분적으로 배치되어, 기판(101)이 위치될 경우 부분적으로만 분사할 수 있도록 할 수도 있다.
여기서 상기 센서(220)는 비접촉 방식에 의해 기판(101)을 감지하고, 기판(101)에 부분적으로 에칭량을 처리할 부분을 로터리 엔코더(기판 이송을 위한 구동부에 포함된 구성)의 펄스로 연산하여, 감지된 정보와 기판(101)의 이송정보(이송위치, 이송속도정보 포함)을 제어부(126)로 전달하여 준다. 따라서, 제어부(126)는 입력된 분사정보를 근거로 하여 기판(101)의 특정부위를 간헐적으로 에칭액을 분사하여 에칭 처리할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 기판(101)을 에칭하는 과정에서 발생하는 유해가스를 회수하여 제거하기 위한 과정이 이루어진다(S50). 즉, 상기 가스 제거단계(S50)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 에칭액을 고압으로 분사할 때 발생하는 가스와 미스트(mist)를 배기덕트(151)를 이용하여 포집하여 외부로 배출한다. 이때 배기덕트(151)에는 댐퍼(152)와 콘덴서(153)를 설치하여 가스와 미스트를 외부에 설치된 가스 스크러버에 연결 하여 강제로 배출하면서 약품은 응축하여 회수하고, 순수가스만 외부로 배출하도록 할 수 있다. 응축된 약품은 다시 회수하여 사용할 수 있어 비용을 줄일 수 있고, 외부로는 순수가스만을 배출함으로써 환경문제를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 제1에칭단계(S10) 또는 제2에칭단계(S20)를 수행하는 동안 노즐헤드(110)를 수평으로 왕복이동시키는 것이 바람직하다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 왕복 구동유닛(160)을 소정속도로 구동시켜서 에칭액이 분사되는 동안 노즐헤드(110)를 소정거리 왕복 이동시킴으로써, 기판(101)의 상부 및 하부면 전체적으로 에칭액을 균일한 분포 및 압력으로 분사할 수 있게 되어 균일한 에칭이 이루어질 수 있게 되어, 미세회로 제작의 신뢰성을 높일 수 있다.
여기서 상기 왕복 구동유닛(160)으로는 구동모터(161)와, 구동모터(161)의 축에 연결되는 회전판(162)과, 회전판에 편심되게 설치되는 편심축(163)에 일단이 연결되고 타단은 노즐헤드(110)에 연결되는 링크부재(164)를 구비할 수 있다. 따라서 구동모터(161)의 구동에 의해 회전판(162)이 회전되면, 편심축(163)에 연결된 링크부재(164)에 연동하여 노즐헤드(110)가 왕복이동될 수 있게 된다. 물론, 왕복 구동유닛(160)은 이외에도 다양한 예가 가능한 것으로 이해되어야 한다.
한편, 상기에서 설명한 제1 내지 제4에칭단계(S10∼S40) 중에서 그 순서는 다양하게 바뀌어 수행될 수 있으며, 제2내지 제4에칭단계(S20∼S40)는 동시에 이루어지되, 제1에칭단계(S10)보다 이전에 또는 이후에 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 미세회로 제조방법에 따르면, 상술한 다양한 에칭기술을 순차적으로 융합하에 수행함으로써 line/space가 30/30 마이크론 이하의 미세회로 기판을 효과적으로 제조할 수 있으며, 그 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
[부호의 설명]
101..기판 110,110',110",210..노즐헤드
111,211..노즐 120..에칭액 탱크
121..공급펌프 123..에칭액 가열부
124..에칭액 공급경로 126..제어부
131..진공흡입노즐 132..진공흡입관
133..밴추리관 134..순환펌프
141..기체 가열부 142..기체 공급펌프
143...기체 공급경로 151..배기덕트
152..댐퍼 153..콘덴서

Claims (6)

  1. 미세회로를 형성하기 위한 기판 전체에 에칭액을 분사하고, 상기 기판상에 고인 에칭액을 진공흡입하여 제거하는 제1에칭단계;
    상기 기판상에 에칭액과 기체를 포함하는 이류체액을 혼합분사하여 에칭하는 제2에칭단계;
    상기 기판의 가장자리의 부분만으로 에칭액을 분사하여 부분적으로 에칭하는 제3에칭단계;
    상기 기판의 이송정보를 근거로 이송되는 기판상에 에칭액을 간헐적으로 분사하여 에칭하는 제4에칭단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4에칭단계는 상기 제3에칭단계 이후에 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2에칭단계는,
    상기 기판으로 이류체액을 분사하기 위한 다수의 분사노즐을 가지는 노즐헤드로 상기 에칭액을 가열하여 공급하는 단계;
    상기 에칭액과 혼합될 기체를 가열하여 상기 노즐헤드로 공급하는 단계;를 포함하여,
    상기 노즐헤드에서 가열된 상태로 혼합된 에칭액과 기체가 상기 분사노즐을 통해 상기 기판으로 분사되는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분사노즐에서 상기 이류체액의 분사동작시 상기 노즐헤드를 왕복이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에칭액을 분사시 발생하는 가스를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가스 제거는 단계는,
    상기 기판의 주변에 배기덕트를 설치하여 상기 유해가스를 흡입하는 단계와;
    상기 배기덕트로 흡입된 유해가스를 냉각하여 응축하는 단계; 및
    상기 응축하는 단계에서 응축된 약품액을 회수하고, 순수 가스를 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세회로 기판 제조방법.
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