KR20090106697A

KR20090106697A - Etching Equipment

Info

Publication number: KR20090106697A
Application number: KR1020080031989A
Authority: KR
Inventors: 강성일; 심창한
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2009-10-12

Abstract

본 발명은 에칭장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에칭 공정에 있어서 재료의 표면 균일화 또는 형상이 미세화됨에 따라 에칭의 품질이나 에칭률은 크게 에칭 용액의 방울 크기와, 에칭 용액을 분사하는 장치의 분압에 의해 결정되므로, 노즐 내부에 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기를 구비하고, 노즐의 분사구에 고압의 공기압을 공급하도록 구성함으로써, 상기 미세화된 재료의 형상 사이에 미세화된 에칭 용액을 분사하여 에칭하도록 하는 에칭장치에 관한 것이다.The present invention relates to an etching apparatus, and more particularly, as the surface uniformity or shape of the material becomes finer in the etching process, the quality and etching rate of the etching are largely increased by the droplet size of the etching solution and the partial pressure of the apparatus for injecting the etching solution. Since it is determined by the above, there is provided an ultrasonic or megasonic oscillator inside the nozzle, and configured to supply a high pressure air pressure to the nozzle's nozzle, thereby etching by spraying the micronized etching solution between the shape of the micronized material Relates to a device.

따라서, 일반적인 노즐의 액체 방울의 크기가 500um 인데 비하여, 울트라소닉에 의해 용액이 분사될 경우에는 주파수에 따라 500um 내지 1um까지 미세화할 수 있으며, 더욱이 고주파 메가소닉을 적용하는 경우에는 Sub-micro(1um 내지 0.1um)까지 미세화 할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the size of a liquid droplet of a typical nozzle is 500um, whereas when the solution is sprayed by ultrasonic, it can be refined to 500um to 1um depending on the frequency, and furthermore, when applying high-frequency megasonic, Sub-micro (1um To 0.1um) has an effect that can be refined.

Description

Etching device

최근 전자 또는 광학에 있어 미세한 형상의 에칭이 요구됨에 따라 다른 새로운 용액의 개발 및 에칭 용액 탱크에 초음파를 적용함으로 에칭 용액의 교반 또는 에칭 용액 내의 금속 이온을 용출하기 위한 방법으로 사용되었다.Recently, as the fine shape etching is required for electronic or optical, it has been used as a method for developing another new solution and applying ultrasonic waves to the etching solution tank to stir the etching solution or to elute metal ions in the etching solution.

이러한 미세한 형상 에칭에 있어서 재료에 에칭 용액을 접촉하는 방법은 일반적으로 침적과 스프레이를 이용한 분사로 나누게 된다. 이때, 스프레이를 이용한 분사의 경우에는 에칭 용액의 방울 크기와 에칭 용액의 분압이 중요한 인자가 된다. In such fine shape etching, the method of contacting an etching solution with a material is generally divided into deposition and spraying using a spray. At this time, in the case of spraying using a spray, the droplet size of the etching solution and the partial pressure of the etching solution are important factors.

그러나, 기존의 스프레이 분사에 있어서 분사되는 에칭 용액의 방울 크기는 노즐의 분사 구멍 크기에 의존되어 왔으며 그 크기가 500um 이상이어서 한계를 나타내었다.However, the droplet size of the etching solution sprayed in the conventional spray spraying has been dependent on the spray hole size of the nozzle.

또한, 기존의 스프레이 분사에서의 노즐에 의해 분사되는 분압은 에칭조에서 노즐로 이송되는 에칭 용액이 펌프의 압력에 의존하게 되어 있어서 고속의 공급이 어렵게 되었다. In addition, the partial pressure sprayed by the nozzle in the conventional spray spraying makes the etching solution transferred from the etching bath to the nozzle dependent on the pressure of the pump, making it difficult to supply at high speed.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 형상이 미세화 됨에 따라 에칭 용액의 방울크기와 에칭 용액의 분압이 중요한 인자가 되며, 짧은 시간에 수직 방향으로의 빠른 에칭을 위해서는 정밀한 형상 사이로 에칭 용액의 공급이 중요하게 됨으로써, 최대한 작은 크기의 에칭 용액의 방울 크기와 높은 분압으로 미세한 형상 사이에 에칭 용액을 공급하기 위하여 에칭 용액을 분사하는 노즐에 울트라소닉 또는 메가소닉 및 공기압을 적용하여 미세화된 방울 입자와 고압의 분무 압력을 제공하는 에칭장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is that as the shape becomes finer, the droplet size of the etching solution and the partial pressure of the etching solution become important factors, and precise shapes are required for rapid etching in the vertical direction in a short time. As the supply of the etching solution becomes important, ultrasonic or megasonic and pneumatic pressure are applied to a nozzle which sprays the etching solution to supply the etching solution between the droplet size of the etching solution of the smallest size and the minute shape with high partial pressure. The present invention provides an etching apparatus that provides fine droplet particles and high pressure spray pressure.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 에칭장치는 에칭하기 위한 노즐에 있어서, 에칭 용액을 공급하는 에칭 용액 공급부와, 상기 에칭 용액 공급부에 의해 공급된 에칭 용액을 저장하는 에칭조와, 상기 에칭조 내부의 에칭 용액을 교반시키는 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기와, 상기 교반된 에칭 용액을 외부로 분사하는 분사구, 및 상기 분사구의 반대편에 형성하여 고압의 공기를 상기 분사구로 분사하기 위해 공급하는 공기압부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the etching apparatus according to the present invention, in the nozzle for etching, the etching solution supply unit for supplying the etching solution, the etching bath for storing the etching solution supplied by the etching solution supply unit, and the etching bath An ultrasonic or megasonic oscillator for stirring the etching solution therein, an injection hole for injecting the stirred etching solution to the outside, and an air pressure portion formed at an opposite side of the injection hole for supplying high-pressure air to the injection hole; It is characterized by the configuration.

본 발명에 있어서, 상기 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기의 적용 주파수는 25KHz 내지 1.2MHz인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the application frequency of the ultrasonic or megasonic oscillator is characterized in that 25KHz to 1.2MHz.

본 발명에 있어서, 상기 에칭 용액 공급부를 통해 공급되는 에칭 용액은 산 성 또는 염기성의 용액인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the etching solution supplied through the etching solution supply is characterized in that the acid or basic solution.

본 발명에 있어서, 상기 공기압부는 에칭조의 상측과 하측에 각각 형성한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the air pressure portion is formed on the upper side and the lower side of the etching bath, respectively.

본 발명에 따른 에칭장치는, 일반적인 노즐의 액체 방울의 크기가 500um 인데 비하여, 울트라소닉에 의해 용액이 분사될 경우에는 주파수에 따라 500um 내지 1um까지 미세화할 수 있으며, 더욱이 고주파 메가소닉을 적용하는 경우에는 Sub-micro(1um 내지 0.1um)까지 미세화할 수 있는 효과가 있다.In the etching apparatus according to the present invention, the size of a liquid droplet of a general nozzle is 500um, whereas when the solution is sprayed by ultrasonic, it can be refined to 500um to 1um depending on the frequency, and furthermore, when applying a high frequency megasonic There is an effect that can be miniaturized to Sub-micro (1um to 0.1um).

또한, 본 발명은 공기압부를 형성함으로써 공기압에 의하여 용액의 분무 압력을 증가시킴으로써, 울트라소닉 또는 메가소닉에 의해 미세화된 방울 입자를 더 미립화 하는 효과가 있다. In addition, the present invention increases the spray pressure of the solution by the air pressure by forming the air pressure portion, there is an effect of further atomizing the droplet particles micronized by ultrasonic or megasonic.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in more detail as follows.

도 1은 본 발명에 따른 에칭장치를 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an etching apparatus according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 에칭장치(100)는, 에칭 용액 공급부(101), 에칭조(103), 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기(104), 분사구(106) 및 공기압부(102a, 102b)로 구성한다. As shown in FIG. 1, the etching apparatus 100 according to the present invention includes an etching solution supply part 101, an etching bath 103, an ultrasonic or megasonic oscillator 104, an injection hole 106, and an air pressure part ( 102a, 102b).

여기서, 상기 에칭 용액 공급부(101)는 에칭조(103) 상단에 위치하며, 에칭 하는 에칭 용액(105)을 공급할 수 있게 한다. 이때, 상기 에칭 용액 공급부(101)를 통해 공급되는 에칭 용액(105)은 유동성을 가지며, 산성 또는 염기성의 용액으로 에칭이 가능한 모든 용액이다. 또한, 상기 에칭 용액 공급부(101)의 위치는 상기 에칭조(103)의 상단으로 한정하지 않는다. Here, the etching solution supply unit 101 is located on the upper side of the etching bath 103, it is possible to supply the etching solution 105 to etch. At this time, the etching solution 105 supplied through the etching solution supply unit 101 is fluid, and all solutions which can be etched with an acidic or basic solution. In addition, the position of the said etching solution supply part 101 is not limited to the upper end of the said etching tank 103.

여기서, 상기 에칭조(103)는 에칭장치(100) 내부에 위치하며, 상기 에칭 용액 공급부(101)에 의해 공급된 에칭 용액(105)을 저장할 수 있는 공간이다. Here, the etching tank 103 is located in the etching apparatus 100, and is a space capable of storing the etching solution 105 supplied by the etching solution supply unit 101.

여기서, 상기 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기(104)는 상기 에칭조(103) 내부에 위치하며, 상기 에칭 용액(105)을 교반할 수 있게 한다. 이때, 상기 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기(104)는 울트라소닉 또는 메가소닉을 적용함으로써 에칭 용액(105) 내의 금속 이온을 용출한다. In this case, the ultrasonic or megasonic oscillator 104 is located inside the etching bath 103, and allows the etching solution 105 to be stirred. At this time, the ultrasonic or megasonic oscillator 104 elutes metal ions in the etching solution 105 by applying the ultrasonic or megasonic.

이와 같이, 상기 에칭조(103) 내부의 에칭 용액(105)을 울트라소닉 또는 메가소닉으로 교반시킴으로써, 상기 에칭 용액(105)의 농도와 분포가 균일해지고 이에 따른 에칭조(103)에 투입된 복수개의 재료를 에칭조(103)의 위치와 상관없이 동일한 에칭률로 에칭할 수 있으며, 일정한 평탄도를 유지할 수 있는 등 에칭 품질을 균일하게 한다. As described above, by stirring the etching solution 105 inside the etching bath 103 by ultrasonic or megasonic, the concentration and distribution of the etching solution 105 is uniform, and thus the plurality of the injection solution 103 is injected into the etching bath 103. The material can be etched at the same etching rate irrespective of the position of the etching bath 103, and the etching quality can be uniform, such as maintaining a constant flatness.

이때, 상기 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기(104)의 적용 주파수는 25KHz 내지 1.2MHz의 범위를 갖도록 하는 것이 바람직하다. At this time, the application frequency of the ultrasonic or megasonic oscillator 104 is preferably to have a range of 25KHz to 1.2MHz.

이와 같이, 에칭하기 위하여 울트라소닉을 사용하면 비교적 고가의 침적물 제거제를 사용하지 않고, 구조가 간단하여 상대적으로 낮은 비용으로 에칭 공정을 수행할 수 있다. As such, the use of Ultrasonic for etching allows the etching process to be performed at a relatively low cost without the use of relatively expensive deposit removers.

특히, 본 발명에서는 울트라소닉 대신에 고주파 메가소닉을 적용함으로써 Sub-micro(1um 내지 0.1um) 크기로 더욱 미세화된 방울 입자를 형성할 수 있다.In particular, in the present invention, by applying high-frequency megasonic instead of ultrasonic, it is possible to form droplets further refined to sub-micro (1um to 0.1um) size.

여기서, 상기 분사구(106)는 상기 에칭조(103)에서 교반된 에칭 용액(105)을 외부로 분사한다. 상기 에칭 용액 공급부(101)를 입력 부분으로 본다면, 상기 분사구(106)는 출력 부분이라고 할 수 있다. Here, the injection hole 106 injects the etching solution 105 stirred in the etching tank 103 to the outside. When the etching solution supply part 101 is viewed as an input part, the injection hole 106 may be referred to as an output part.

여기서, 상기 공기압부(102a, 102b)는 상기 분사구(106)의 반대편에 형성하여 고압의 공기를 상기 분사구(106)로 분사하기 위해 공급한다. 이때, 상기 공기압부(102a, 102b)는 상기 에칭조(103)의 상측과 하측에 각각 형성한다.Here, the air pressure parts 102a and 102b are formed on the opposite side of the injection hole 106 to supply high pressure air to the injection hole 106. At this time, the pneumatic parts (102a, 102b) are formed on the upper side and the lower side of the etching bath 103, respectively.

여기서, 상기 공기압부(102a, 102b)의 위치는 에칭조(103)의 상측과 하측으로 한정하지 않으며, 상기 공기압부는(102a, 102b)는 상기 분사구(106)의 반대편에 한 개만 형성하여도 가능하지만, 공기압의 증대를 위하여 두 개를 형성하는 것이 바람직하다. Here, the positions of the pneumatic parts 102a and 102b are not limited to the upper side and the lower side of the etching bath 103, and only one pneumatic part 102a and 102b may be formed on the opposite side of the injection hole 106. However, it is preferable to form two to increase the air pressure.

이처럼, 상기 공기압부(102a, 102b)는 상기 분사구(106)에서 에칭 용액(105)의 분무 압력을 증가시킬 뿐만 아니라, 울트라소닉 또는 메가소닉에 의해 미세화된 방울 입자를 더욱 미립화 하는 기능을 한다. As such, the pneumatic parts 102a and 102b not only increase the spray pressure of the etching solution 105 at the injection hole 106 but also function to further atomize the droplet particles refined by ultrasonic or megasonic.

이때, 상기와 같이, 울트라소닉 또는 메가 소닉에 의하여 교반되고, 상기 공기압부(102a, 102b)에 의해 공급되는 공기압에 의해 더욱 미립화된 방울 입자로 에칭되는 재료는 금속, 세라믹, 및 고분자 등과 같이 에칭 가능한 모든 재료를 포함한다. At this time, as described above, the material that is stirred by ultrasonic or megasonic and etched into droplets further atomized by the air pressure supplied by the air pressure units 102a and 102b is etched, such as metal, ceramic, and polymer. Include all possible ingredients.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직 한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the scope of the present invention Of course, variations are possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the equivalents as well as the claims to be described later.

도 1은 본 발명에 따른 에칭장치를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing an etching apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 에칭장치 101 : 에칭 용액 공급부100: etching apparatus 101: etching solution supply unit

102a, 102b : 공기압부 103 : 에칭조102a and 102b Pneumatic part 103 Etching tank

104 : 울트라소닉 또는 메가소닉 발진기 105 : 에칭 용액 104: ultrasonic or megasonic oscillator 105: etching solution

Claims

In a nozzle for etching,

An etching solution supply unit for supplying an etching solution;

An etching bath for storing the etching solution supplied by the etching solution supply section;

An ultrasonic or megasonic oscillator for agitating the etching solution inside the etching bath;

An injection hole for injecting the stirred etching solution to the outside; And

And an air pressure unit formed at an opposite side of the injection hole to supply high pressure air to the injection hole.

The method of claim 1,

Etching apparatus, characterized in that the application frequency of the ultrasonic or megasonic oscillator is 25KHz to 1.2MHz.

The method of claim 1,

And the etching solution supplied through the etching solution supply unit is an acidic or basic solution.

The method of claim 1,

And said pneumatic portion is formed above and below the etching bath, respectively.