KR102656188B1 - 기판 식각 처리장치 및 기판 가장자리의 식각 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 식각 처리장치 및 기판 가장자리의 식각 제어 방법에 관한 것으로서, 수평회전 가능하게 배치되는 척 베이스와 상기 척 베이스의 상부에 설치되어 기판을 지지하는 척핀을 포함하는 기판 지지장치로서, 상기 척 베이스의 저면 중앙에서 상하 방향으로 상기 척 베이스의 내부로 연장되는 퍼지 가스 유입공이 형성되고 상기 퍼지 가스 유입공으로부터 반경방향으로 연장되다가 상방으로 연장되어 상기 척 베이스의 상면을 관통하는 퍼지 가스 배출공이 형성되는 기판 지지장치, 상기 퍼지 가스 유입공에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급 조립체, 상기 기판의 상부에 약액을 공급하는 약액 공급 유닛, 상기 기판 지지장치의 둘레를 감싸며 승강 이동이 가능하게 설치되는 바울을 포함하는 바울 조립체 및, 상기 기판 지지장치의 상부에 이격되게 배치되는 팬 필터 유닛을 포함하여 구성되어, 척 베이스에 기판을 상하 거꾸로 배치하여 회로 형성층이 만들어지는 공정 처리면이 하향하도록 한 상태에서 회전시키되 상면에는 약액을 공급하고 아래쪽에서는 N2 등 퍼지 가스를 공급하면서 식각하여 소정의 식각량을 유지할 수 있도록 조절할 수 있다는 장점이 있다.

Description

기판 식각 처리장치 및 기판 가장자리의 식각 제어 방법{DEVICE FOR ETCHING THE PERIPHERY EDGE OF A SUBSTRATE AND METHOD FOR CONTROLLING ETCHING THEREOF}
본 발명은 기판 식각 처리장치 및 기판 가장자리의 식각 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회로가 형성되는 기판의 공정 처리면이 하향하도록 한 상태에서 약액을 이용하여 기판의 둘레 가장자리를 식각하는 기판 식각 처리장치에서 식각량 등을 조절하기 위한 기판 식각 처리장치 및 기판 가장자리의 식각 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 기판의 회로 형성 공정은 기판 일면에서 수행되는 산화, 포토, 식각, 증착, 및 금속 배선 등 다양한 작업을 포함한다.
이러한 작업을 거치면서 기판의 가장자리 부분에는 각종 이물질이 부착되어 층을 이루게 된다.
따라서, 기판의 가장자리 부분은 활용할 수 없게 되고 실제 회로가 형성되지도 않는다.
그러나, 작업을 위해 상기 기판의 가장자리 부분을 척이 파지하게 되는 경우 부착되어 있던 이물질 부분에 균열이 발생하여 안쪽으로 전파되거나 파티클이 발생하여 기판의 안쪽으로 진입하게 되어 회로 형성이 곤란해지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 기판 둘레 가장자리의 이물질층을 미리 식각하여 제거할 필요가 있으며 도 1에는 기판의 식각 공정이 개략적으로 나타나 있다.
한편, 이러한 가장자리 식각은 크게 습식 식각 방법과 건식 식각 방법으로 구별된다.
습식 식각 방법은 기판의 상부면 중 비식각부분을 마스크로 보호한 후 약액(식각액)이 채워진 조(bath)에 담궈서 기판의 가장자리 식각부분을 식각하는 방식이 대표적이다.
그리고, 건식 식각 방법은 플라즈마를 발생시키고 반응가스를 여기시켜 기판의 가장자리를 식각하는 방식이다.
이 경우, 기판의 가장자리를 식각할 경우 둘레방향을 따라 지나치게 큰 폭으로 처리하면 실제 회로 사용 부분이 적어져서 비효율적이고, 작은 폭으로 처리하면 척에 의해 파지될 때 여전히 부분적인 파손의 우려가 있기 때문에 적절한 범위로 유지할 필요가 있다.
종래의 습식 식각 방법은 마스크로 패턴부가 형성된 부분을 보호하는 과정과, 식각 후에 이들을 다시 제거하는 과정을 가지므로 작업시간이 오래 걸리고 구조가 복잡하다는 단점이 있다.
더욱이, 식각 부분의 폭을 조절하고자 할 경우에는 상기 마스크를 다른 직경의 마스크로 수시로 변경해주어야 하므로 번거롭고 작업시간이 더욱 길어지는 단점이 있었다.
한국등록특허공보 제10-1359402호 (2014.01.29)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 척 베이스에 기판을 상하 거꾸로 배치하여 회로가 형성되는 공정 처리면이 하향하도록 한 상태에서 회전시키면서 식각작업을 수행하되, 상면에는 약액을 공급하고 아래쪽에서는 N2 등 퍼지 가스를 공급하면서 식각하여 소정의 식각량을 유지할 수 있도록 하는 기판 식각 처리장치 및 기판 가장자리의 식각 제어 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 기판 가장자리의 식각 장치는,
수평회전 가능하게 배치되는 척 베이스와 상기 척 베이스의 상부에 설치되어 기판을 지지하는 척핀을 포함하는 기판 지지장치로서, 상기 척 베이스의 저면 중앙에서 상하 방향으로 상기 척 베이스의 내부로 연장되는 퍼지 가스 유입공이 형성되고 상기 퍼지 가스 유입공으로부터 반경방향으로 연장되다가 상방으로 연장되어 상기 척 베이스의 상면을 관통하는 퍼지 가스 배출공이 형성되는 기판 지지장치;
상기 퍼지 가스 유입공에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급 조립체;
상기 기판의 상부에 약액을 공급하는 약액 공급 유닛;
상기 기판 지지장치의 둘레를 감싸며 승강 이동이 가능하게 설치되는 바울을 포함하는 바울 조립체; 및
상기 기판 지지장치의 상부에 이격되게 배치되는 팬 필터 유닛;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판 식각 처리장치에서의 기판 가장자리의 식각 제어방법은, 상기 기판 지지장치의 회전속도, 상기 퍼지 가스 공급 조립체로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량, 상기 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량, 및 상기 바울의 높이 중 어느 하나 이상을 조절함으로써 식각량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 기판 지지장치의 회전속도를 감소시키고, 기준치를 초과하는 경우 기판 지지장치의 회전속도를 증가시켜서 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 한다.
식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 퍼지 가스의 유량을 감소시키고, 기준치를 초과하는 경우 퍼지 가스의 유량을 증가시켜서 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 한다.
식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 약액의 유량을 증가시키고, 기준치를 초과하는 경우 약액의 유량을 감소시켜서 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 한다.
식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 바울의 높이를 크게 하여 바울과 기판 가장자리 사이를 지나는 공기의 유동 속도를 줄이고, 기준치를 초과하는 경우 바울의 높이를 낮추어 상기 공기의 유동 속도를 높임으로써 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 지지장치의 회전속도, 상기 퍼지 가스 공급 조립체로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량, 상기 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량, 및 상기 바울의 높이 중 어느 하나 이상을 조절함으로써 기판 하면 테두리의 불균일한 침입 식각부 개소를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 침입 식각부 개소는 2개 이하로 조절되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 수평회전 가능하게 배치되는 척 베이스와 상기 척 베이스의 상부에 설치되어 기판을 지지하는 척핀을 포함하는 기판 지지장치로서, 상기 척 베이스의 저면 중앙에서 상하 방향으로 상기 척 베이스의 내부로 연장되는 퍼지 가스 유입공이 형성되고 상기 퍼지 가스 유입공으로부터 반경방향으로 연장되다가 상방으로 연장되어 상기 척 베이스의 상면을 관통하는 퍼지 가스 배출공이 형성되는 기판 지지장치, 상기 퍼지 가스 유입공에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급 조립체, 상기 기판의 상부에 약액을 공급하는 약액 공급 유닛, 상기 기판 지지장치의 둘레를 감싸며 승강 이동이 가능하게 설치되는 바울을 포함하는 바울 조립체 및, 상기 기판 지지장치의 상부에 이격되게 배치되는 팬 필터 유닛을 포함하여 구성되어, 척 베이스에 기판을 상하 거꾸로 배치하여 회로가 형성되는 기판의 공정 처리면이 하향하도록 한 상태에서 회전시키되 상면에는 약액을 공급하고 아래쪽에서는 N2 등 퍼지 가스를 공급하면서 식각하여 기판의 가장자리면에 소정의 식각량을 유지할 수 있도록 조절할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 기판 지지장치의 회전속도, 퍼지 가스 공급 조립체로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량, 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량, 및 바울의 높이 중 어느 하나 이상을 조절함으로써 식각량을 조절하는 것이 가능하므로 구조가 간단하고 조작이 용이하다는 장점도 있다.
또한 본 발명에 따르면, 기판 지지장치의 회전속도, 퍼지 가스 공급 조립체로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량, 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량, 및 바울의 높이 중 어느 하나 이상을 조절함으로써 기판 하면 테두리의 불균일한 침입 식각부 개소를 조절하는 것도 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 기판에서 가장자리 식각 공정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 식각 처리장치의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 3은 도 2에서 기판 지지장치와 퍼지 가스 공급 퍼지 가스 공급 조립체의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 기판 지지장치의 회전속도와 식각량 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따라 퍼지 가스의 유량과 식각량 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따라 공급되는 약액의 유량과 식각량 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따라 바울의 높이와 식각량 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 가장자리의 식각 장치(1000)는, 수평회전 가능하게 배치되는 척 베이스(110)와 상기 척 베이스(110)의 상부에 설치되어 기판(W)을 지지하는 척핀(120)을 포함하는 기판 지지장치(100)로서, 상기 척 베이스(110)의 저면 중앙에서 상하 방향으로 상기 척 베이스(110)의 내부로 연장되는 퍼지 가스 유입공(111)이 형성되고 상기 퍼지 가스 유입공(111)으로부터 반경방향으로 연장되다가 상방으로 연장되어 상기 척 베이스(110)의 상면을 관통하는 퍼지 가스 배출공(112)이 형성되는 기판 지지장치(100), 상기 퍼지 가스 유입공(111)에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급 조립체(300), 상기 기판(W)의 상부에 약액을 공급하는 약액 공급 유닛(600), 상기 기판 지지장치(100)의 둘레를 감싸며 승강 이동이 가능하게 설치되는 바울(710)을 포함하는 바울 조립체(700) 및, 상기 기판 지지장치(100)의 상부에 이격되게 배치되는 팬 필터 유닛(미도시)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성에 따라, 척 베이스(110)에 기판(W)을 상하 거꾸로 배치하여 회로 형성층(W1)이 만들어지는 공정 처리면이 하향하도록 한 상태에서 회전시키되, 기판(W)의 상면(즉, 배면)에는 약액 공급 유닛(600)을 통해 약액을 공급하고, 하면(즉, 공정 처리면)에는 퍼지 가스 공급 조립체(300)로부터 N2 등 퍼지 가스를 공급하여 약액이 기판(W)의 가장자리로부터 안쪽으로 유입되는 것을 차단하게 된다.
상기 퍼지 가스는 상기 퍼지 가스 유입공(111)으로부터 유입되어 퍼지 가스 배출공(112)을 지나 상기 기판(W)과 척 베이스(110)의 상면 사이의 공간을 통해 배출된다.
기판(W)의 상면에 약약이 공급되면 기판(W)의 가장자리에서 약액의 표면장력에 의해 기판(W)의 반경 방향 내측으로 약간 진입하다가 다양한 요인에 의해 다시 외측으로 이탈되어 배출되면서 가장자리의 식각이 깨끗하게 이루어지게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 퍼지 가스는 공기 중의 파티클 등이 기판의 가장자리로부터 회로 형성층(W1) 쪽으로 유입되지 못하도록 차단하기 위해 공급되는 가스로서 대표적으로 N2 등 불활성 가스가 채택될 수 있다.
상기 바울 조립체(700)는 회전하는 상기 기판(W)과 척 베이스(110)로부터 비산되는 약액을 받아들여 배출하기 위한 구성요소로서, 상기 바울(710)과, 상기 바울(710)을 승강 이동시키기 위한 모터나 압력 실린더 등의 구동 유닛(720)을 포함한다.
또한, 상기 바울 조립체(700)의 바울(710)은 복수로 구성되어 반경 방향으로 중첩되도록 배치되며 각각의 바울(710)에 연결된 별도의 구동 유닛(720)에 의해 별도로 승강 이동할 수 있다.
상기 팬 필터 유닛은 기판 식각 처리장치(1000)가 수용되는 챔버(미도시)의 상부에 설치되어 여과된 외부의 공기를 내부로 공급하는 역할을 수행한다.
이하, 도 2와 도 3을 참조하여, 앞서 설명되지 않을 구성요소들에 대하여 설명을 한다. 설명에 앞서, 후술하는 퍼지 가스 공급 조립체(300)는 일 실시예에 불과하면 그 외의 다양한 변형이 가능함을 미리 밝힌다.
상기 퍼지 가스 공급 조립체(300)는, 평면도에서 바라볼 때 상기 퍼지 가스 유입공(111)의 둘레를 반경방향으로 이격된 상태로 감싸며, 측면에서 바라볼 때 상하 방향으로 상기 중공(311)이 관통 형성되는 퍼지 가스 안내관(310), 상기 퍼지 가스 안내관(310)의 상단으로부터 반경방향 외측으로 이격된 상태로 포개어져 연결되며 상기 구동축(210)을 회전 지지하기 위해 상기 베어링(400)이 설치되는 중공관 형태의 퍼지 가스 안내관 지지축(320)을 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 따라, N2 등 퍼지 가스가 상기 퍼지 가스 안내관(310)을 통해 유입된 후, 일부는 퍼지 가스 유입공(111)을 통해 척 베이스(110)에 형성된 퍼지 가스 배출공(112)을 통해 기판(W)과 척 베이스(110)의 상면 사이로 배출되어 퍼지기능을 수행하는 동시에, 나머지 일부는 상기 퍼지 가스 유입공(111)과 퍼지 가스 안내관(310) 사이의 통로와 베어링(400)을 통해 기판(W)에서 멀어지는 방향으로 외부로 배출되므로 외부의 파티클이 베어링(400)을 통해 기판(W)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 상기 퍼지 가스 유입공(111)에 연통하도록 상기 척 베이스(110)의 바닥으로부터 아래쪽으로 퍼지 가스 도입관(113)이 연장 형성되고, 상기 퍼지 가스 도입관(113)과 퍼지 가스 안내관(310) 사이는 반경방향으로 이격되도록 배치하면, 상기 나머지 일부 가스가 자나가는 통로를 미리 명확하게 구분할 수 있어 퍼지 가스의 유량이 비교적 정확하게 분할되어 유입될 수 있게 된다.
이러한 구성에 따라, 상기 퍼지 가스 도입관(113)과 퍼지 가스 안내관(310) 사이의 통로(P1)와, 상기 척 베이스(110)의 바닥과 퍼지 가스 안내관(310)의 상단 사이의 통로(P2)와, 상기 퍼지 가스 안내관 지지축(320)과 구동축(210) 사이의 통로(P3)는 제1 배출관로(EX1)를 형성한다.
퍼지 가스가 상기 제1 배출관로(EX1)를 통해 외부로 배출되어 외부 기류가 베어링(400)을 통해 퍼지 영역으로 인입되지 못하므로 회로가 형성되는 기판(W)의 회로 형성층(W1)이 손상되는 경우를 피할 수 있을 뿐만 아니라, 구동축(210)과 척 베이스(110)의 연결부(170)를 통해 유입되는 파티클도 외부로 용이하게 배출할 수 있게 된다.
상기 베어링(400)은 구름 베어링이나 마그네틱 베어링 등 비접촉식 베어링도 채택이 가능하다.
또한, 상기 퍼지 가스 안내관(310)의 상부에는 둘레방향을 따라 복수의 연통공(312)이 서로 이격되게 형성되어, 상기 퍼지 가스 안내관(310)과 퍼지 가스 도입관(113) 사이의 통로(P1)와, 상기 연통공(312)과, 상기 퍼지 가스 안내관(310)과 퍼지 가스 안내관 지지축(320) 사이의 통로(P4)는 제2 배출관로(EX2)를 형성할 수 있다.
이러한 구성에 따라, 상기 퍼지 가스 안내관(310)과 퍼지 가스 도입관(113) 사이의 통로(P1)로 진입한 퍼지 가스 중 제1 배출관로(EX1)를 통과하는 일부를 제외한 나머지가 상기 제2 배출관로(EX2)를 통해 배출되므로, 상기 퍼지 가스 안내관(310)과 퍼지 가스 안내관 지지축(320) 사이의 잔여 이물질을 완전히 배출하는 것이 가능하게 된다.
즉, 척 베이스(110)가 회전할 때 상기 퍼지 가스 안내관(310)과 퍼지 가스 안내관 지지축(320) 사이 연결부 주변의 압력이 저하하여 상기 퍼지 가스 안내관(310)과 퍼지 가스 안내관 지지축(320) 사이의 조립 구조 사이의 미세한 틈을 통해 외부 기류로부터 파티클이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 평면도에서 바라볼 때, 상기 척 베이스(110)의 상면 중앙에는 상기 퍼지 가스 배출공(112)과 연통되는 바이패스 통로(114)가 형성되어 있어, 척 베이스(110)와 기판(W) 사이의 공간(S)에 음압이 발생하는 것을 방지하여 기판(W)이 척 베이스(110) 상면을 향해 처지거나 외부의 파티클이 상기 공간으로 모이는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 척 베이스(110)를 종단면도에서 바라볼 때, 상기 퍼지 가스 배출공(112)을 중심으로 내측에 형성된 내측부(115)의 높이는 외측에 형성된 외측부(116)의 높이보다 낮게 형성되어(도 3의 구성부호 "t" 참조), 상기 기판(W)이 처져서 척 베이스(110)의 내측부(115) 상면에 접촉하는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 퍼지 가스 공급 조립체(300)를 구성하는 퍼지 가스 안내관(310)의 하단개구에는 질량유량계(MFC)(390)가 설치된 튜브(370)를 연결하기 위한 튜브 피팅(380)이 연결되어 있다.
이하, 상기 기판 식각 처리장치(1000)에서 식각량(식각부의 폭)을 조절하기 위한 식각 제어방법의 실시예를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4 내지 도 7은 실제 실험을 통해 도출된 수치를 나타내는 그래프로서 각각의 조건은 표시된 바와 같다.
또한, 점선은 식각량의 개별적인 값을 선형화 처리하여 전체적인 식각량 추세를 나타내기 위한 선도이다.
첫째, 상기 기판 지지장치(100)의 회전속도를 조절함으로써 식각량을 조절할 수 있다.
예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이, 기판 지지장치(100)의 회전속도가 증가할수록 식각량이 감소하는 경향을 나타낸다.
이는, 기판(W)의 회전속도가 증가하게 되면 기판(W)의 하면에 점착된 약액에 작용하는 원심력도 함께 증가하게 되어 기판(W)에 대한 약액의 표면장력을 쉽게 극복하고 이탈되기 때문이다.
참고로, 기판 지지장치(100)의 회전속도와 식각량 사이의 관계를 얻기 위해, 퍼지 가스의 유량은 180LPM, 약액의 유량은 1300cc/min, 기판(W)에 대한 바울(710) 상단의 높이(h)는 12mm로 고정하였다.
이에 따라, 식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 기판 지지장치(100)의 회전속도를 감소시키고, 기준치를 초과하는 경우 기판 지지장치(100)의 회전속도를 증가시켜서 식각량을 기준치에 용이하게 맞추는 것이 가능하게 된다.
둘째, 상기 퍼지 가스 공급 유닛(300)로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량을 조절함으로써 식각량을 조절할 수 있다.
예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스의 유량이 증가할수록 식각량이 감소하는 경향을 나타낸다.
이는, 상기 퍼지 가스 공급 유닛(300)로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량이 증가하게 되면 기판(W)과 척 베이스(110)의 상면 사이를 통과하는 퍼지 가스의 유량 역시 증가하게 되고, 통과하는 퍼지 가스에 의해 기판(W)에 점착된 약액이 딸려오게 되어 기판(W)에 대한 약액의 표면장력을 쉽게 극복하고 이탈되기 때문이다.
참고로, 퍼지 가스의 유량과 식각량 사이의 관계를 얻기 위해, 기판 지지장치(100)의 회전속도는 1800RPM, 약액의 유량은 1300cc/min, 기판(W)에 대한 바울(710) 상단의 높이는 12mm로 고정하였다.
이에 따라, 식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 퍼지 가스의 유량을 감소시키고, 기준치를 초과하는 경우 퍼지 가스의 유량을 증가시켜서 식각량을 기준치에 용이하게 맞추는 것이 가능하게 된다.
셋째, 상기 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량을 조절함으로써 식각량을 조절할 수 있다.
예컨대, 도 6에 도시한 바와 같이, 약액의 유량이 증가할수록 대체로 식각량이 증가하는 경향을 나타내지만, 적당한 한계치가 있음을 알 수 있다.
이는, 상기 약액 공급 유닛(600)으로부터 공급되는 약액의 유량이 증가하게 되면 기판(W)의 중심을 향하는 약액의 유동량이 많아져서 표면장력에 의해 내측으로 추가적으로 이동하려는 동력이 발생하기 때문이며, 약액의 유량이 어느 한계치를 넘어가게 되면 그 한계치 이상은 잉여로서 작용하고 더 이상 기판(W) 내측으로 이동하기 위한 동력으로 작용하지 않기 때문이다.
참고로, 약액의 유량과 식각량 사이의 관계를 얻기 위해, 기판 지지장치(100)의 회전속도는 1800RPM, 퍼지 가스의 유량은 200 LPM, 기판(W)에 대한 바울(710) 상단의 높이는 12mm로 고정하였다.
이에 따라, 약액의 유량과 식각량 사이에 관계가 있는 범위 내에서, 식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 약액의 유량을 증가시키는 시도를 할 수 있고, 기준치를 초과하는 경우 약액의 유량을 감소시키는 시도를 통해 식각량을 기준치에 용이하게 맞추는 것이 가능하게 된다.
넷째, 상기 바울(710)의 높이(h)를 조절하여 상기 바울(710)과 기판(W) 가장자리 사이의 간격을 조절함으로써 식각량을 조절할 수 있다.
예컨대, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 간격이 감소할수록 식각량이 대체로 감소하는 경향을 나타낸다.
이는, 상기 바울(710)과 기판(W) 가장자리 사이의 간격이 감소하게 되면, 기판(W)의 위쪽에 배치된 팬 필터 유닛으로부터 공급되는 공기의 속도가 증가하게 되어 국부적으로 압력이 낮아지므로 기판(W)에 점착된 약액이 딸려오게 되어 기판(W)에 대한 약액의 표면장력을 쉽게 극복하고 이탈되기 때문이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 바울(710)과 기판(W) 가장자리 사이의 간격은 기판(W)에 대한 바울(710)의 높이를 조절함으로써 가능하게 되며, 예컨대 상기 바울(710)의 높이가 증가할수록 상기 간격은 넓어지게 된다.
참고로, 상기 바울(710)의 높이와 식각량 사이의 관계를 얻기 위해, 기판 지지장치(100)의 회전속도는 1800RPM, 퍼지 가스의 유량은 200LPM, 약액의 유량은 1300cc로 고정하였다.
이에 따라, 식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 바울(710)의 높이를 크게 하여 공기의 유동 속도를 줄이고, 기준치를 초과하는 경우 바울(710)의 높이를 낮추어 공기의 유동 속도를 높임으로써 식각량을 기준치에 용이하게 맞추는 것이 가능하게 된다.
한편, 도 4 내지 도 7에서 침입 식각부 개소는 약액이 이탈하려는 힘과 표면장력 사이의 완전한 균형이 이루어지지 않아 기판 하면의 둘레를 따라 식각부의 경계가 진원을 이루지 못하고 반경방향 안쪽으로 침입하게 되는 부위의 갯수로서, 그 선도에서 알 수 있듯이 이탈하려는 약액의 동력이 부족할 때 다수 발생된다.
식각량을 만족하면서도 침입 식각부 개소는 가급적 0(없는 상태)으로 유지하는 것이 바람직하나, 불가피할 경우에는 최대 2개로 제한되도록 한다.
본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다
100... 기판 지지장치
110... 척 베이스
111... 퍼지 가스 유입공
112... 퍼지 가스 배출공
113... 퍼지 가스 도입관
114... 바이패스 통로
120... 척핀
200... 스핀 모터
210... 구동축
300... 퍼지 가스 공급 조립체
310... 퍼지 가스 안내관
311... 중공
312... 연통공
320... 퍼지 가스 안내관 지지축
400... 베어링
1000... 기판 식각 처리장치
W... 기판
W1... 회로 형성층

Claims (8)

  1. 수평회전 가능하게 배치되는 척 베이스와 상기 척 베이스의 상부에 설치되어 기판을 지지하는 척핀을 포함하는 기판 지지장치로서, 상기 척 베이스의 저면 중앙에서 상하 방향으로 상기 척 베이스의 내부로 연장되는 퍼지 가스 유입공이 형성되고 상기 퍼지 가스 유입공으로부터 반경방향으로 연장되다가 상방으로 연장되어 상기 척 베이스의 상면을 관통하는 퍼지 가스 배출공이 형성되는 기판 지지장치;
    상기 퍼지 가스 유입공에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급 조립체;
    상기 기판의 상부에 약액을 공급하는 약액 공급 유닛;
    상기 기판 지지장치의 둘레를 감싸며 승강 이동이 가능하게 설치되는 바울을 포함하는 바울 조립체; 및
    상기 기판 지지장치의 상부에 이격되게 배치되는 팬 필터 유닛;
    을 포함하여 구성되는 기판 식각 처리장치를 이용한 기판 가장자리의 식각 방법으로서,
    상기 척 베이스에 기판을 상하 거꾸로 배치하여 회로가 형성되는 공정 처리면이 하향하도록 한 상태에서 회전시키면서 식각작업을 수행하되, 상기 기판의 상면에 약액을 공급하는 동안 상기 퍼지 가스 배출공을 통해 상기 기판의 하면을 향해 퍼지 가스를 공급하여 기판의 하면에서 약액이 이탈하려는 힘과 약액의 표면장력 사이의 균형에 의해 기판 하면 가장자리의 식각이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지장치의 회전속도, 상기 퍼지 가스 공급 조립체로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량, 상기 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량, 및 상기 바울의 높이 중 어느 하나 이상을 조절함으로써 식각량을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 기판 지지장치의 회전속도를 감소시키고, 기준치를 초과하는 경우 기판 지지장치의 회전속도를 증가시켜서 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  4. 제2항에 있어서,
    식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 퍼지 가스의 유량을 감소시키고, 기준치를 초과하는 경우 퍼지 가스의 유량을 증가시켜서 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  5. 제2항에 있어서,
    식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 약액의 유량을 증가시키고, 기준치를 초과하는 경우 약액의 유량을 감소시켜서 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  6. 제2항에 있어서,
    식각량이 소정의 기준치에 미달하는 경우 바울의 높이를 크게 하여 바울과 기판 가장자리 사이를 지나는 공기의 유동 속도를 줄이고, 기준치를 초과하는 경우 바울의 높이를 낮추어 상기 공기의 유동 속도를 높임으로써 식각량을 기준치에 맞추는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지장치의 회전속도, 상기 퍼지 가스 공급 조립체로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량, 상기 약액 공급 유닛으로부터 공급되는 약액의 유량, 및 상기 바울의 높이 중 어느 하나 이상을 조절함으로써 기판 하면 테두리의 불균일한 침입 식각부 개소를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 침입 식각부 개소는 2개 이하로 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리의 식각 제어방법.
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